Basic HTML Version
vol. 1 2/2012 Inżynier i Fizyk Medyczny
artykuł
\
article
radiologia
\
radiology
58
a nawet ponad 1 GB dla wielorzędowych tomografów nowej
generacji), przez co sam proces odczytu danych czy ich importu
z płytki CD/DVD trwa długo. Rozwiązaniem przy dużych plikach
może być nagrywanie danych na płyty DVD. Płyty powinny być
nagrywane przez dedykowane do tej czynności programy, które
radzą sobie z nagrywaniem oraz weryfikacją nagranych danych,
kontrolą jakości wykorzystywanych płyt.
Drugi często spotykany problem to automatycznie dogrywana
do płyty przeglądarka DICOM. Z praktyki wynika, że tylko spraw-
dzone przeglądarki, przetestowane przez lekarzy z różnymi ba-
daniami, nie sprawiają problemów podczas odczytu/otwierania
badania. Czasami zdarza się, że mniej popularne przeglądarki nie
współpracują poprawnie z danym systemem operacyjnym, np.
nie działają wszystkie funkcje.
Obrazem medycznym jest obraz części ciała ludzkiego pozyskany
dla celów klinicznych (diagnozy, rozpoznania choroby), naukowych
(badań anatomicznych czy fizjologicznych). Obrazy medyczne po ich
akwizycji są wysyłane do systemów PACS lub w starszych rozwiąza-
niach przechowywane lokalnie na urządzeniu badawczym. W tym
drugimprzypadkuwcelach archiwizacyjnych nagrywa się je na nośnik
danychcyfrowych jakpłytaCDczydysk.WprzypadkusystemówPACS
obrazy zgodnie ze standardem DICOM są przechowywane przeważ-
nie jakodiagnostyczne, bez kompresji danychbądź podglądowe z bez-
stratną kompresją typu JPG (najbardziej optymalne jakościowo dla
zastosowańmedycznych obrazy to JPG lossless i JPG2000).
Urządzenia obrazowania (stare aparaty angio, endoskopy,
USG), które nie były przygotowane do eksportu obrazów i ich
zapisu zgodnie ze standardem DICOM, nie mogą bezpośrednio
wysyłać obrazów do systemu PACS. Obrazy muszą być odpo-
wiednio przetworzone przez urządzenia do przechwytywania
i generacji obrazu zgodnie ze standardem; chodzi głównie o do-
pisanie specjalnych nagłówków DICOM-owskich do sekwencji
wideo, np. z kamer, endoskopii itp., specyfikujących parametry
badania oraz dane pacjenta i osoby wykonującej.
Niektóre typy obrazów, jak endoskopia, kamera śródoperacyjna
czy mikroskopowe wycinki tkanek dla patologii przetwarzają wi-
dzialne promieniowanie na odpowiednie obrazy w postaci cyfro-
wej. Wystarczy zaopatrzyć je odpowiednimi nagłówkami DICOM,
aby uzyskać obrazy przygotowane do umieszczenia w archiwum
PACS z badaniami pacjentów. Ponieważ tagi DICOM w nagłówku
zbioru informują o rodzaju i typie obrazu, będzie on automatycznie
odtwarzany w przeglądarce DICOM, zgodnie z przeznaczonym do
obsługi danej modalności formatem. Dla tego typu obrazowania
nie są potrzebne monitory z wbudowaną krzywą DICOM, aczkol-
wiek zalecane są specjalizowane monitory medyczne.
Obrazy powstałe z użyciem promieniowania niewidzialnego
(promieniowanie jonizujące, USG, rezonans magnetyczny czy ter-
mografia) przedstawiane są, po konwersji do skali szarości, zgod-
nie z krzywą DICOM. Jest to takie przekształcenie obrazu, które
uwzględnia nieliniowy charakter rozpoznawania szarości przez
ludzkie oko. Skala szarości obrazu jest tak zniekształcona, aby
wydawała się dla oka ludzkiego skalą liniową. W rzeczywistości
zmiana poziomu wzorcowego paternu TG19N01 na patern N02
wciemnej części obrazu to różnica ok. 1.22 cd/m², a dla części jasnej
różnica pomiędzy TG18LN17 a N18 wynosi już ok. 104,8 cd/m². Ta
sama obserwowalna różnica skali szarości to zmiana ponad 88 razy
jasności na ekranie. Stąd wyraźnie widoczna różnica w postrzega-
niu przejścia stopnia skali szarości zależnie od ustawionego okna
jasności obrazu. Dlatego kalibracja monitorów wyświetlających
obrazy medyczne musi być wykonywana okresowo, zgodnie z za-
leceniami producenta, aby zmiany jasności podświetlenia w czasie
nie wpływały na diagnozowanie i opis badania pacjenta.
Jeżeli obraz pacjenta został zakodowany zgodnie z krzywą
DICOM, to nawet jego eksport do zbioru JPEG w dowolnej
kompresji nadal będzie zawierał zniekształcenie DICOM. Dla-
tego nawet obrazy monochromatyczne poglądowe, nie tylko
diagnostyczne muszą być oceniane na monitorach z wbudowa-
ną krzywą DICOM, aby móc oceniać prawidłowo odwzorowane
skale szarości. Metoda kompresji nadal zawiera zniekształcenie
obrazu do krzywej DICOM i obserwowane badanie obrazów
pacjenta w formacie JPG musi także być wyświetlane z lineary-
zacją zgodnie z normą DICOM. Kompresja decyduje o wierności
odwzorowania, natomiast krzywa zniekształcenia skali szarości
DICOM z urządzenia obrazowego nadal jest zaszyta w obrazie.
Wszędzie tam, gdzie obraz jest generowany w skali szarości,
mamy do czynienia z przekształceniami matematycznymi do
tzw. krzywej DICOM. Dla dociekliwych jest to przekształcenie
opisane następującym wzorem:
5
)) ( (
4
)) ( (
3
)) ( (
2
)) ( (
) (
1
4
)) ( (
3
)) ( (
2
)) ( (
)(
)(
log
10
j Ln k j Ln h j Ln f
j Ln d j Lnb
j Ln m j Ln g j Ln e j Lnca
jL
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
=
j = 1 ~ 1023
a = -1.3011877, b = -2.5840191E-2, c = 8.0242636E-2, d = -1.0320229E-1
e = 1.3646699E-1, f = 2.8745620E-2, g = -2.5468404E-2, h = -3.1978977E-3
k = 1.2992634E-4, m = 1.3635334E-3.
Jego wykres wygląda następująco:
Natomiast funkcję opisującą ledwie postrzegalne odcienie
skali szarości (JND) odzwierciedla wzór:
8
10
7
10
6
10
5
10
4
10
3
10
2
10
10
)) (
(
)) (
(
)) (
(
)) (
(
)) (
(
)) (
(
)) (
(
) (
) (
L Log I
L Log H L Log G L Log F
L Log E L Log D L Log C L Log BA Lj
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+
⋅
+=
A = 71.498068
B = 94.593053
C = 41.912053
D = 9.8247004
E = 0.28175407
F = -1.1878455
G = -0.18014349
H = 0.14710899
I = - 0.017046845
Aby zapewnić liniowe odwzorowanie skali szarości badań pa-
cjentów i móc je prawidłowo zdiagnozować, otrzymane z DICOM-
-owskiego urządzenia obrazy, zawsze powinny być oglądane na
monitorach mających możliwość kalibracji zgodnej ze standardem
DICOM Part 14. Obrazy diagnostyczne powinny być przeglądane
na stacji lekarskiej, a obrazy poglądowe na stacji referencyjnej.
Literatura
1.
http://medical.nema.org.
2.
http://www.dclunie.com/.
3.
Informacje ze stron internetowych producentów urządzeń do
obrazowania, przeglądarek DICOM i monitorówmedycznych.