Лекція 1 Огляд медичних зображень


НазваЛекція 1 Огляд медичних зображень
Дата конвертації20.02.2013
Розмір520 b.
ТипЛекція


Медичне зображення та Розпізнавання образів

  • Лекція 1

  • Огляд медичних зображень

  • Олег Третяк


Вступ



План курсу

  • Частина 1: Методи та моделі зображення

    • Вступ
    • Теорія лінійних систем та Фур’є-аналіз
    • Теорія ймовірності та ймовірносні процеси
    • Захоплення зображення та його зберігання
    • Операції обробки зображення. Унарні операції. Лінійні та нелінійні фільтри. Морфологічні операції. Сегментація.
    • Лабораторна 1. Вступ до програми ImageJ. Сканування. Характеристики формувачів зображень.
    • Лабораторна 2. Обробка зображення. Робота із стандартними операціями. Проблема збереження експерименту.


План курсу: Більше

  • Модальність діагностичного зображення

    • Рентгенівське зображення: Рентгенівське загасання та розсіювання. Механізми контрастності. Доза. 3D- зображення.
    • Комп'ютерна томографія: перетворення Радона та його звертання. Рентген, Гама-томографія та Позитронна емісійна томографія.
    • Формування зображення магнітного резонансу. Генерація сигналу. Робота зі сканером та інверсія. Послідовність імпульсів.
    • Лабораторна 3. Обробка медичного зображення. Робота із зображенням отриманого з комп'ютерної томографії та видалення необхідного фрагменту зображення.


План курсу: ще більше

  • Частина 2: Статистичне розпізнання образів

    • Основи статистичного розпізнання образів. Статистичне оцінювання, критерії для перевірки гіпотези.
    • Задачі оцінювання в розпізнанні образів. Лінійні класифікатори.
    • Нейроні мережі та навчальні правила. Зворотне відтворення.
    • Методи оцінювання: повторна заміна, залишити-один-викинути. ROC методи: параметрична та ординальна домінанта. Самоналагодження та змінювання.
    • Огляд: питання в дослідженнях медичних зображень.
    • Лабораторна 4. Методи побудови графіків та їх аналіз. Псевдовипадкові числа та моделювання. Самоналагодження.
    • Лабораторна 5. Класифікація за допомогою лінійних класифікаторів. Робота з нейронними мережами.


Формальні деталі



План цієї лекції

  • Приклади медичних зображень

  • Трикутник отримання зображень: об'єкт, зображення, спостерігач

  • Категорії зображень в медицині

  • Фізика, біологія, та зображення



Приклади медичних зображень



Питання

  • Що показує зображення?

  • Яка з нього користь?

  • Як воно отримано?



Рентгенівське зображення руки людини



Що це?

  • Два рентгенівських зображення однієї руки, які отримані на плівці завдяки експонуванню руки на половині плівки, поки друга половина блокована.



Яка з нього користь?

  • Тріщину середнього пальця видно на обох знімках, але краще видно на лівому знімку. Це зображення може бути використано для діагностики — розпізнання чи це розтягнення чи переломом — та вибору курсу лікування.



Рентгенівське зображення: Як воно працює.



Резюме: рентгенівське зображення

  • Найстаріший неінвазивний метод (метод без втручання у тканини) отримання зображень внутрішніх структур

  • Швидкий, малий час експозиції, недорогий

  • Неспроможний розрізнити м'які тканини голови, черевної порожнини

  • Можливе отримання реального рентгенівського зображення, це використовується при інтервенційних процедурах.

  • Іонізуюча радіація: ризик раку.



КT (Комп'ютерна томографія)



Що це?

  • Зображення комп'ютерної томографії секції між верхньою частиною черевної порожнини пацієнта до абдомінальної хірургії.

  • Секція показує ребра, хребці, aoрту, печінку (зображення зліва), шлунок (зображення праворуч) частково заповнені рідиною (нижня частина).



Яка з нього користь?

  • Набір КT зображень, від серця до кіпчика, було використано при плануванні операції для полегшення кишкового блокування.

  • Операція була успішна (Я ще досі тут).



Комп'ютерна томографія: Як вона працює



Комп'ютерна томографія із розбіжним пучком



Резюме рентгенівської КT

  • Зображення секційних площин (томографія) важче інтерпретувати

  • КT може візуалізувати малу різницю в щільності, наприклад сіру речовину, білу речовину та CSF. КT може визначати та визначати захворювання, які не можуть бути показані рентгеном.

  • Більш дорога ніж рентгенівське, низька розподільна здатність.

  • Іонізуюча радіація.



Функціональне зображення магнітного резонансу



Що це?

  • Дві з шіснадцяти площин головного мозку особи, яка приймає участь в експерименті називання зображень.

  • Зображення являють собою суперпозицію анатомічного сканування (сіре) та функціонального сканування (кольорове).

  • Площина 3 показує функціональну активність у зоровій корі (у низу)

  • Площина 6 показує активність в мовній області (зображення праворуч).



Яка з нього користь?

  • Цей набір зображень є частиною досліджень функцій головного мозку (добре для публікацій).

  • Функціональне зображення використовують перед хірургією головного мозку, для визначення структур, таких як моторне поле, яких слід уникати та фокальне поле епілепсії, яке слід видалити.



Джерело сигналу магнітного резонансу



Виявлення сигналу в ЯМР-томографії

  • Обертаюче магнетизування викликає напругу в зовнішніх котушках, вона пропорційна добутку величини магнітного моменту та частоти.



Формування ЯМР зображення

  • Градієнт магнітного поля викликає сигнал від різних частин тіла, які мають різні частоти.

  • Сигнали забрані з баготочисельними градієнтами обробляються комп'ютером для створення зображення, подібно секціям тіла.



Особливості ЯМР

  • Не має іонізуючої радіації – очікується, що він не має ні яких довгострокових чи короткострокових не має шкідливих ефектів

  • Багато механізмів контрастності: контрастність між тканинами визначена послідовністю імпульсів

  • Може створювати як секційні так і проекційні зображення.

  • Повільніше та більш дорогий ніж рентген



Магнітний резонанс Резюме

  • Не має іонізуючої радіації (безпечний)

  • Томографія при довільному куті

  • Багато моделей представлення зображень imaging modes (вода, T1, T2, потік, нейральна активність)

  • Повільний

  • Дорогий



Ультразвукове зображення



Що це?

  • Ультразвукове зображення черевної порожнини жінки

  • Зображення показує секцію матки. Можливо побачити два ембріони в їх амніотичних мішках.



Яка з нього користь?

  • Це зображення дозволяє безпечну ранню діагностику подвійної вагітності.

  • Акушерська ультрасонографія може використовуватися для контролю вагітностей високого риску, що дозволяє оптимальне лікування.

  • Пренатальне сканування – частина дитячого альбому.



Ультразвуковий сканер

  • Малюнок поступово побудовано скануючими лініями.

  • Ехосонографія – по суті томографія.

  • Зображення отримані в мілісекундах, так що їх видно в дійсному прошарку часую



Ультразвукове зображення - Огляд

  • Зображення в “реальному часі” – використовується для інтервенційних процедур.

  • Можливо побачити рухомі структури та потоки (допплер). Використовується для зображень серця.

  • Ультразвук не має шкідливих ефектів (рівні, що використовуються в клінічних зображеннях)

  • Ультразвукове обладнання є недорогим

  • Багато анатомічних районів (наприклад, голова) не можливо візуалізувати ультразвуком.



Однофотонна комп'ютерна томографія



Що це?

  • Трисекційне (томогрофічне) зображення живого серця. Кольорові зони вимірюють метаболічну активність м'яза лівого шлуночка. Зони пошкоджені інфарктом затемнені. Це здається нормальне серце.



Яка з нього користь?

  • Використовується для встановлення (вибір лікування до чи після серцевого нападу), та контролю ефективності лікування.



Радіонуклідне зображення

  • Основна ідея

  • Коліматор

  • Томографія



Коліматор

  • Реєструються тільки проміні, які перпендикулярні поверхні камери.



ОЕКТ

  • Однофотонна Емісійна Комп'ютерна Томографія. Тут показано трьохголівну томографічну систему. Гама камери обертаються навколо пацієнта. Отримаємо трьохрозмірне зображення.



Особливості радіонуклідного зображення

  • Зображення отримано від агенту, який розроблено для контролю фізіологічного або патологічного процесу

    • Кров'яний потік
    • Доплив
    • Метаболічна активність
    • Пухлина
    • Концентрація рецепторів мозку


Флуоресцентна мікроскопія



Що це?

  • Зображення культури тканини отримане оптичним мікроскопом.

  • Зображення сформоване флуоресцентним світлом.

  • Використано три агенти. Вони пов'язують

    • ДНК у ядрі, голубий
    • Цитоскелет, зелений
    • Ліпідні мембрани, червоний


Яка з нього користь?

  • Це зображення - демонстрація флуоресцентних агентів.

  • Культура тканини використовується в фармацевтичних та фізіологічних дослідженнях, контролю дії ліків на клітинному рівні.

  • Флуоресцентне маркування та зображення дозволяють оцінювати in-vivo знаходження та механізми дії ліків.



Оптичне зображення

  • Оптичне зображення (видиме або коло ультрачервоного) набуває дуже швидкого розвитку.

  • Як і для радіонуклідного зображення, для оптичних зображень можуть бути розроблені агенти для зв'язування майже будь яких субстратів.

  • Внутрішній контраст, такий як окси - проти деокси-гемоглобіну, диференціальна абсорбція може також використовуватися.

  • Спостерігається зростання кількості нових методів отримання оптичних зображень.



Роздуми про зображення

  • Три дієві особи при отриманні зображення

    • Об'єкт
    • Зображення
    • Спостерігач


Зображення і реальний об’єкт: порівняння

  • Зображення (та зір) - двомірні

    • Поверхневі зображення
    • Проекційні зображення
    • Секційні зображення (томограми)
  • Зображення виключає інформацію

    • 3D об'єкти - 2D зображення
    • Рухомий об'єкт – нерухоме зображення


Творчість зображення

  • Зображувальні методи створюють інформацію

    • Функціональна ЯМР-томографія в перше дозволяє неінвазивне вивчення мозку
    • Допплерівський ультразвук для вивчення потоку
    • Агенти для вивчення генного виразу, біохімії in-vivo


Кінець першої лекції

  • Далі Буде



Схожі:

Лекція 1 Огляд медичних зображень iconЗа допомогою порту передачі даних "dicom"
Архів медичних зображень призначений для зберігання та архівування медичних зображень, таких як знімки кт, мрт, Рентген, Ендоскопія,...
Лекція 1 Огляд медичних зображень iconКомп’ютерна обробка медичних зображень М. Кононов

Лекція 1 Огляд медичних зображень iconЛекція 1 Петренко Н. В
Медсестринський процес історичний нарис. Професійні організації медичних сестер Лекція 1 Петренко Н. В
Лекція 1 Огляд медичних зображень iconЛекція 3 Формати зображень
Концептуально, функція є дійснозначною та має неперервний діапазон. Це зветься градація сірого пікселя
Лекція 1 Огляд медичних зображень iconЛекція 5 Виміри та операції над зображеннями
Зображення відображують об'єкти. Ми можемо побачити або виміряти елементи зображень
Лекція 1 Огляд медичних зображень iconОгляд редакторів для створення gif- I Web-анімації План Поняття про gif- І Web-анімацію І види графічних зображень
Для пересування об’єкту процес потрібно розділити на окремі кадри, а потім „прокрутити їх, затримуючись на кожному кадрі рівно стільки...
Лекція 1 Огляд медичних зображень iconЛекція №1 Введення до клініки внутрішніх хвороб. Загальний огляд хворого. З новим навчальним роком! Вас вітає кафедра клінічної фармації!

Лекція 1 Огляд медичних зображень iconКомп’ютерна графіка
Комп’ютерна графіка включає методи і засоби створення і обробки зображень за допомогою програмно-апаратних комплексів і охоплює всі...
Лекція 1 Огляд медичних зображень iconЛекція №1
Короткий історичний огляд розвитку неврології. Принципи будови та функції нервової системи. Безумовні рефлекси. Система довільних...
Лекція 1 Огляд медичних зображень iconЛекція №21. Участь медсестри в інструментальних методах дослідження. Ендоскопічні методи обстеження
Огляд слизової оболонки шлунково-кишкового тракту стравоходу, шлунка, дванадцятипалої кишки езофагогастродуоденоскопія

Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка