Цифровые технологии в современной рентгеновской медицинской диагностики

Разрешение монитора, оптимально подходящего для того, или иного вида диагностики продиктовано разрешением рентгеновских аппаратов, производящих снимок. Так, например, ангиографы как правило производят снимки, разрешение которых не ревышает 1024×1024 точки. Таким образом, использование монитора с разрешением выше, чем 1.3МП (1280×1024), оказывается нецелесообразным. В то время, как цифровой маммографический аппарат создает снимки с разрешением 2294×1914

Очевидно, что при использовании монитора ниже 5МП (2560×2048) либо изображение не будет показано полностью, либо произойдет потеря в качестве. Наибольшая свобода выбора по разрешению приходится на мониторы, предназначенные для томографии (КТ, МРТ) где стандартное разрешение снимка составляет 512×512 точек. В этом случае необходимо только определить, какое количество снимков должно одновременно отображаться на экране. Визуализация должна вселять врачу-рентгенологу уверенность в безусловном отображении на цифровых изображениях патологий, как например ранние стадии очагового туберкулеза. Именно поэтому не рекомендуется применять дисплеи меньшего разрешения, чем предписано для определенного вида диагностики. Из-за недостатка разрешения мелкие детали снимка могут потеряться.

Шкала серых тонов.

Большинство медицинских мониторов имеют 10-ти битную (1024 оттенка) шкалу, в то время как бытовые мониторы способны отобразить лишь 256 оттенков. Более того, эти 1024 оттенка распределены по шкале таким образом, чтобы передать изображение максимально подходящим для глаза рентгенолога. Эта возможность обеспечивается за счет наличия внутренней палитры оттенков, из которой и подбираются 1024, необходимых для качественного отображения. Размер такой палитры может достигать более 8000 оттенков. Необходимо учитывать, что далеко не каждый медицинский монитор обеспечивает такую возможность. В основном это мониторы высокого класса. Кроме этого, необходимо разрабатывать методики чтения цифровых рентгеновских изображений с экрана дисплея. (Линденбратен Л.Д. «Методика чтения рентгеновских снимков» — М.: Медицина, 1971.-362с).

«Точка белого», оттенок свечения мониторов.

Очень часто в радиологии используются медицинские мониторы в паре (два монитора, которые располагаются рядом для расширения рабочего поля и диагностических возможностей). В таких случаях особенно остро встает вопрос несоответствия мониторов по оттенку отображения снимков, потому как если два рядом стоящих монитора не будут одинаковыми по этому показателю, существенно повысится утомляемость глаз и, как следствие, качество постановки диагноза. Несоответствие оттенка у различных мониторов объясняется достаточно просто. Система подсветки построена на основе флуоресцентных ламп с холодным катодом. Физически сложно найти две лампы, оттенок света которых был бы одинаковым, а если мы говорим о множестве ламп, составляющих систему подсветки, то задача многократно усложняется. Найти два монохромных монитора, которые были бы одинаковыми по оттенку не простая задача. Производители «дорогих» мониторов решают эту проблему подбором одинаковых мониторов после производства. В таком случае эти мониторы поставляются только попарно.

На сегодняшний день единственные медицинские мониторы, в которых эта характеристика является настраиваемым — это мониторы производства компании NEC Display Solutions серии MD21GS. Это обеспечивается за счет использования уникальной системы подсветки по технологии X-Light.

Калибровка мониторов Под калибровкой медицинских мониторов подразумевается настройка за счет специальных инструментов правильного отображения градаций серого. «Правильность отображения» документально описана в главе 14 принятого стандарта DICOM для показа медицинских изображений. Необходимо это в первую очередь для обеспечения максимальной читаемости снимка, а также для того, чтобы в различных медицинских учреждениях на различных дисплеях один и тот же снимок отображался одинаково.

После калибровки все данные записываются в калибровочную таблицу (LUT), которая может находиться либо в мониторе, либо в графическом адаптере (в компьютере). Максимальный результат достигается в том случае, если сам монитор оснащен встроенной LUT с возможностью аппаратной калибровки (независимо от рабочей станции, к которой монитор подключен). Вследствие многих технологических факторов, а также факторов окружающей среды, исходная калибровка монитора не может держаться вечно: и через некоторое время качество визуализации ухудшается. Вследствие этого необходимы постоянные перекалибровки мониторов (как минимум 1 раз в полгода). На относительно дешевых медицинских мониторах срок, по истечении которого требуется повторная калибровка, существенно сокращается. Это приводит к преждевременному ухудшению качества отображения.

А также к дополнительным финансовым либо трудозатратам в зависимости от того, будет ли калибровка производиться посторонним мастером, либо своим сотрудником при помощи собственного калибровочного оборудования. Помимо качества отображения градаций серого также важен оттенок свечения экрана. Лампы подсветки со временем желтеют, в связи с чем, оттенок уходит в сторону желтого спектра. К сожалению, это практически неизбежно. У более дешевых мониторов изображение существенно желтеет примерно после 10 тысяч часов работы. Производители высококлассных медицинских мониторов гарантируют постоянство оттенка до 20 тысяч часов.

Компания NEC, использующая, как было упомянуто выше, запатентованную систему подсветки X-Light, гарантирует постоянство оттенка на протяжении всего срока службы. Более того, в течение 30 тысяч часов работы медицинские мониторы NEC не требуют перекалибровки.(2)

Преимущества современных цифровых рентгенов в медицине.

В сравнении с традиционной технологией (пленочной) используемые цифровые рентгеновские датчики существенно уменьшают дозу рентгеновского облучения (на 50−70%, в отдельных случаях — до 90%), что обеспечивает минимальное время воздействия рентгеновских лучей. Таким образом, при сохранении высокого качества снимков снижается лучевая нагрузка на пациента. Доза облучения на «пленочном» оборудовании в несколько раз выше.

Используемая установка обеспечивает максимально точное ограничение зоны облучения. Оптимальное качество изображения (благодаря используемому динамическому диапазону детекторов). Механизм автоматической центровки трубки при перемещении относительно центра детектора обеспечивает точность выполнения исследований и позволяет провести полное обследование пациента за несколько минут Сокращение времени на подготовку к исследованию; минимальное время обработки (обеспечивающееся, прежде всего, исключением длительной и сложной процедуры проявки) существенно экономит время, затрачиваемое на исследование (суммарно — 1−2 минуты).

Аппараты имеет возможность обработки цифрового изображения для улучшения диагностической ценности снимка. Хранение и копирование снимка, передача по электронной почте не ухудшают его качества. Установленное программное обеспечение имеет DICOM совместимый формат и при необходимости снимки могут передаваться по телемедицинским каналам для удаленных консультаций со специалистами других медицинских учреждений.

Минимальная стоимость расходных материалов;

Цифровые технологии более дружественны к окружающей среде, в частности, не требуется утилизации химических отходов.

Заключение

Цифровое технологии — это технологии XXI века и данные устройства становиться одними из важнейших инструментов диагностики. Из накопленного к настоящему времени опыта эксплуатации цифровых рентгеновских систем вытекает, что цифровая визуализация при любом способе получения изображений имеет самостоятельное значение и является перспективным направлением дальнейшего развития рентгенологии. Поэтому необходимо помнить, что каждая мелочь в качестве визуализации может пагубно сказаться на качестве диагностики. Выбор медицинского дисплея требует ответственного подхода и грамотных консультаций со стороны специалистов этой области. К сожалению, медицинский дисплей не может улучшить недостаточно качественное изображение, полученное на рентгеновском аппарате, его основная задача — донести это изображение в исходном виде до взгляда специалиста. Уже сейчас цифровая визуализация раскрыла свои диагностические, эргономические и радиационные преимущества. Это путь развития рентгенологии, и немаловажное значение имеет вопрос, на каком этапе этого пути окажется отечественная рентгенология в ближайшие годы.

Список литературы

Бару С. Е. Промышленное производство цифровых флюорографических аппаратов МЦРУ «Сибирь-Н» / С. Е. Бару, Ю. Г. Украинцев // Медицинская техника.-2004.-№ 1.-С.

38.

Блинов Н.Н., Юкелис Л. И., Садиков П. В. Проблемы модернизации отечественной флюорографической службы // Пробл. туб., 2000; 6: 20−3.

Медицинский алфавит. Радиология 12/2007 c. 21−23

И.В. Раевский, Г. Ф. Пашнина «Опыт применения микродозовой цифровой рентгеновской установки «Сибирь-Н» в диагностике заболеваний околоносовых пазух и носоглотки, М: Челябинск, 2007

http://www.medsyst.ru/catalog/radiodiagnosis/mammography.html

http://www.mc21.ru/kids/service/rentgenograpy/

http://med-lib.ru/speclit/ftiz/9.php