دانلود پاورپوینت آشنايی و معرفی تصاوير پزشكی ديجيتالی

ﻬﻭ ‏ الّش اﻓﻴ آشنايي و معرفي تصاوير پزشكي ديجيتالي تاريخچه تصویر برداری از اعضای بدن برای اولین بار توسط ویلهلم کنراد رونتگن فیزیکدان آلمانی و استاد دانشگاه ورزبورگ ( )wurzburgآلمان در شب 8نوامبر سال 1895میالدی همزمان با کشف اشعه ایکس از استخوانهای دست همسرش انجام گرفت .علت نامگذاری ایکس به این اشعه نداشتن ایده بخصوصی در مورد آن بود .بنابراین آن را اشعه ناشناخته یا مجهول ایکس نامیدند و تصویرگیری با این اشعه ،رادیولوژی نامیده شد. انواع وسايل تصوير برداري پزشكي دستگاههای رادیولوژی ساده در این دستگاه‌ها بوسیله تولید اشعه ایکس در یک تیوپ و بکاربردن یک سری تکنیکها و شرایط الزم و عبور اشعه از بدن بیمار و برخورد آن با فیلم و سپس ثبت تصویر بوسیله دستگاههای ظهور و ثبوت از اعضای مختلف بدن تصویر برداری می‌شود. دستگاه سی‌تی اسکن ()computeriz tomography در این دستگاه تصویر برداری مقطعی و عرضی توسط چرخش دستگاه به دور عضور مورد نظر صورت می‌گیرد و در هر چرخش یک مقطع از عضو را در کوتاهترین زمان تصویرگیری می‌کند و تصاویر توسط کامپیوتر بازسازی می‌شوند. دستگاه ام آر آی ()magnetic Resonance Imaging استفاده از یک میدان مغناطیسی بزرگ است که وقتی بیمار در آن قرار می‌گیرد ،امواج رادیویی که دستگاه می‌فرستد ،بر روی هسته اتم هیدروژن در بدن اثر گذاشته و آنها را در یک میدان مغناطیسی قرار می‌دهد .سپس تصویرگیری توسط کامپیوتر از مقاطع مختلف عضو مورد نظر صورت می‌گیرد. دستگاه پت ()positron Emission tomogeraphy برای استفاده از این سیستم یک عنصر رادیواکتیو که پوزیترون تولید می‌کند ،وارد بدن بیمار می‌شود و سپس دو عدد پرتو گاما تولید می‌شود .بر این اساس در این سیستم آناتومی و فیزیولوژی بدن مشخص می‌شود. پزشکی هسته‌ای ()RNI یک ماده رادیواکتیو از طریق داخل رگی یا خوراکی یا استنشاقی مورد استفاده بیمار قرار می‌گیرد .به علت اعمال متابولیک در بدن این مواد رادیواکتیو در محل خاصی تجمع می‌یابند .سپس یک دوربین در این سیستم به نام دوربین گاما تعداد تشعشعات گامای ساطع شده از بیمار را شمارش می‌کند که نشان دهنده میزان جذب اکتیویته در آن عضو مورد نظر است .در نتیجه یک بیماری خاص مثال تومور می‌تواند در شمارش تغییر بوجود آورد و بیماری تشخیص سیستم پکس()PACSچیست؟ ‏Picture Archiving and Communication ‏Systemsبهداشت جهانی WHOبه تولید کنندگان فیلم سازمان رادیولوژی فرصت داده است که تا سال 2010میالدی تولیدشان را به دلیل آسیب به محیط زیست متوقف نمایند. بایگانی تصاویردیجیتال پزشکی و سیستم های ارتباطی (داخل و خارج مراکز درمانی) که موارد زیر در سیستم پکس ( )PACSاستاندارد باید قابل دسترسی باشند تا آن مرکز تصویر برداری شرایط ( )Filmlessرا داشته باشد. تصاویر دیجیتال پزشکی با فرمت دایکام()DICOM گزارش پزشک از تفسیر تصاویر دیجیتال اطالعات بالینی بیماردر قالب استاندارد HL7 اهميت تصاوير پزشكي ديجيتالي تصاوير پزشکي عموما به دليل مخاطرات احتمالي در تصويربرداري مکرر يا طوالني مدت براي بيمار و نيز هزينه هاي جانبي به صورت تک نسخه اي تهيه مي شوند و تکثير آنها به روشهاي عادي معموال هزينه قابل مالحظه اي را در بردارد ،ضمن آن که در اين روشهاي تکثير کيفيت تصوير نيز عمدتا کاهش مي يابد. اهميت تصاوير پزشكي ديجيتالي در حالتي که با ضبط تصوير پزشکي در محيط رايانه امکان تکثير آن با وقت زياد ،هزينه کم و به تعداد مورد نياز فراهم مي شود. استاندارد «تصويربرداري و ارتباطات ديجيتال در پزشکي» DICOMبه عنوان تنها استاندارد رسمي براي ذخيره سازي ،نمايش و ارسال تصاوير پزشکي به صورت گسترده استفاده مي شود که اين استاندارد از اجزاي تفکيک ناپذير سامانه هاي بايگاني و انتقال تصوير ،سيستم هاي راديولوژي از دور و پزشکي از دور به شمار مي آيد. استاندارد دايكام()DICOM ‏Digital Imaging and Communications in Medicine دايكام يك سند چند بخشي براي پردازش و ذخيره سازي تصاويرپزشكي است کالج رادیولوژی آمریکا ( )ACRو انجمن ملی تولیدکنندگان برقی ( )NEMAبه منظور توسعه یک استاندارد براي ضبط تصاوير پزشكي در سال 1983کمیته مشتركي را تشکیل دادند. اين استاندار نتيجه پيشرفت عمده در نسخه ارائه شده از سوي اين كميته است. پردازش تصاوير ديجيتال پزشکي با فرمت DICOM اساس تعريف فرمت دايکام مبتني بر دو پديده جهت کاربرد در جهان پزشکي است .پديده اول تصاوير ديجيتال با فرمت دايکام DICOMو پديده دوم سيستم PACSکه فرمت دايکام را ذخيره و ارتباطات آن را بر قرار مي کند. طراحي فرمت تصاوير پزشکي جهت استاندارد دايکام ‏ ‏ دستگاه ها و تجهيزات پزشكي در مراكز درماني و تحقيقاتي كه داراي خروجي تصوير مي باشند ،اين خروجي از جنس طيف نوري X-RAY ،و غيره . . .است. بيش از 60درصد تصاوير پزشكي از جنس طيف نوري (مانند ميكروسكوپ و غيره )...و بيش از 30درصد تصاوير پزشكي از جنس ( X-RAYمانند راديولوژي و غيره )...مي باشند. در صورتيكه سيگنال خروجي دستگاه هاي پزشكي و تحقيقاتي از جنس تصوير باشند ،بايد اين تصاوير را با فرمت استاندارد ذخيره و سپس تبديل به فرمت دايكام ( )DICOMنمود. در ذخيره سازي اوليه تصاوير چهار فرمت كاربرد زيادي دارند .اين چهار فرمت عبارتند از : 1. BMP 2. GIF 3. TIFF 4. JPEG فرمت JPEGدر فرمت DICOM يکي از داليل ارزشمند بودن فرمت JPEG2000پردازش و آناليز تصاوير با آن است که هيچ تغييري در پيکسل هاي تصوير صورت نمي گيرد و شما مي توانيد به نتايج پردازش خودتان اعتماد داشته باشد .حذف هر گونه اطالعات تصاوير مي تواند در تشخيص اثر بگذارد ،و فيلترها که در پردازش تصاوير کاربرد وسيعي دارند و نسبت به تغييرات رنگ و روشنائي در هر پيکسل دقيق بوده و به شما اجازه مي دهد که رنگ و يا روشنائي تصوير را طوري تغيير دهيد تا زمينه را جهت تشخيص شما مهيا سازد. بررسي فرمت JPEG ‏ طراحي اين فرمت براي حالتي است كه تصاوير باز ساختي بيت به بيت با تصاوير اوليه همخواني داشته باشند .در حالت بدون آشفتگي مقدار هر پيكسل به صورت تغيير يا تفاوت آن با پيكسل هاي بااليي يا كناري آن ذخيره مي شود و از تبديل فضاي رنگي صرفنظر مي شود. فرمت تصاوير مورد نياز براي فرمت تصاوير دايكام ) )*imgبايد از جنس JPEG 2000يا JPEG LOSSLESSباشد لذا براي درك مفهوم اين فرمت بايد مفهوم ويولت ( )WAVELETكه اساس طراحي اين فرمت مي باشد مورد بررسي قرار گيرد. ‏ مفهوم ويولت ( )WAVELETجهت فشرده سازي تصاوير پارامتر فركانس در تجزيه و تحليل زمان -فركانس را به پارامتر اسكيل ( )SCALEتبديل مي نمايد ،و در اين حالت پارامتر زمان -اسكيل مورد بررسي قرار مي گيرد .به تعبيري ديگر دقت هاي زماني Tوفركانس F در صفحه زمان -فركانس تغيير مي كند. مفهوم خاكستري (:)GRAYSCALE تصاوير پزشكي در راديولوژي CT-SCAN ،و MRIو غيره... معموال از جنس خاكستري) )GRAYSCALEهستند. در صورتيكه تصوير از المپ تصوير سياه و سفيد شكل گرفته باشد هر تغييري از رنگ سياه تا رنگ سفيد رنگ خاكستري را در بر مي گيرد .در اين حالت اگر مقدار خاكستري برابر با صفر باشد رنگ سياه و در صورتيكه مقدار خاكستري برابر 255باشد رنگ سفيد را داريم و درحالت بين صفر تا 255تغييرات طيف خاكستري نمايش داده مي شود. مفهوم خاكستري ()GRAYSCALE در صورتيكه از المپ تصوير رنگي استفاده شود و داراي سه رنگ اصل (قرمز = ، Rسبز = ، Gآبي = )Bدر شرايط مساوي باشد رنگ خاكستري نمايش داده مي شود براي مثال R=G=B=Oمقدار رنگ سياه و R=G=B=255مقدار رنگ سفيد و در شرايط مساوي سه رنگ طيف خاكستري را مشاهده مي نمائيم. فيلترها و لبه‌ها در پردازش تصاوير ديجيتال پزشکي با فرمت DICOM مجموعه اي از پيکسل هاي صفحه نمايش دهنده کامپيوتر در مجاورت هم سطحي را تشکيل مي دهند که تصاوير در اين سطح قرار مي گيرند و پردازش رنگ ها و روشنايي هر پيکسل در اين صفحه رابطه مستقيم با پيکسل هاي مجاور آن دارد .جهت بررسي اين پروسه بايد در نظر داشت که هر پيکسل با پيکسل هاي مجاور خود در مرحله اول يک ماتريس 3×3را مي سازد و پيکسل مورد نظر در مرکز اين ماتريس قرار مي‌گيرد .مي توان اين پيکسل را با پيکسل هاي ماتريس 5×5يا 7×7و ابعاد باالتر مورد پردازش قرار داد. تعاريف اوليه جهت شناخت فيلترها 1- فيلترها با استفاده از يک سري دستورالعمل نرم افزاري جهت تغييرات بر روي پيکسل ها طراحي شده اند. 2عملکرد فيلترها جهت پردازش تصاوير ديجيتالپزشکي با تغييرات رنگ و روشنايي پيکسل ها همراه است. 3فيلترها نقش اصالح شکل ظاهري تصاويرديجيتال پزشکي را جهت پردازش به عهده دارند  آشنايي با دوفيلتر فرکانسي -1فيلترهاي پائين گذر در حالت کلي باعث مات شدن پيکسل ها مي شوند. -2فيلترهاي باال گذر جهت تيزکردن لبه ها و ساير جزئيات پيکسل ها استفاده مي شوند.  نمونه فيلترهاي پائين گذر در حالت کلي باعث مات شدن پيکسل ها مي شوند. فيلتر هاي نرم کننده براي مات کردن و کاهش نويز استفاده مي شوند مانندSmoothing ، Blur Filter : Filterو غيره ... خواص فيلترهاي باال گذر فيلترهاي باال گذر در تصاوير ديجيتال پزشکي از جنس خاکستري کاربرد زيادي دارد و جهت تشخيص لبه ها و حذف اطالعات فرکانس پايين موثر هستند. حاشيه يا لبه ها در پردازش تصاوير ديجيتال پزشکي ، مشخص مي کندGeneral Edge الگوريتم زير لبه ها را با استفاده از-1 اين الگوريتم لبه ها را با استفاده از تمايز رنگ بين پيکسل هاي مجاور .( مشخص مي سازدX+1,Y+1) ( وX,Y) هم Set the pixel color values. For Y = 0 To pictureOriginal. For X = 0 To pictureOriginal. With pixels(X, Y) .rgbRed = Abs(CInt(.rgbRed) - pixels(X + 1, Y + 1).rgbRed) .rgbGreen = Abs(CInt(.rgbGreen) - pixels(X + 1, Y + 1).rgbGreen) .rgbBlue = Abs(CInt(.rgbBlue) - pixels(X + 1, Y + 1).rgbBlue) End With Next X Next Y    دراين الگوريتم مشاهده مي شود که پيکسل در مکان ( (X,Yو پيکسل مجاور آن ) (X+1,Y+1در صورتي که داراي رنگ برابر با هم باشند رنگ سياه و در صورتي که رنگ آن ها متفاوت باشند ،مکمل آن رنگ را به جاي رنگ آن پيکسل قرار مي دهد. ( و تمام پيکسل هايX,Y) الگوريتم زير لبه ها را با استفاده از تمايز رنگ بين پيکسل .مجاور آن بيان مي کند   LBound(pixels, 1) To UBound(pixels, 1) LBound(pixels, 2) To UBound(pixels, 2) Set the pixel color values. For Y = 1 To pictureOriginal. For X = 1 To pictureOriginal. With pixels(X, Y) r=0 g=0 b=0 For i = -1 To 1 For j = -1 To 1 r = r + Abs(CInt(.rgbRed) - pixels(X + i, Y + j).rgbRed) g = g + Abs(CInt(.rgbGreen) - pixels(X + i, Y + j).rgbGreen) b = b + Abs(CInt(.rgbBlue) - pixels(X + i, Y + j).rgbBlue) Next X Next Y  در اين الگوريتم هر پيکسل با چهار پيکسل مجاور به شرح زير بررسي مي شود. پيکسل هاي رديف افقي که با پيکسل ) (X, Yمقايسه مي شوند ،عبارتند از (X+1) :و ) (X-1پيکسل هاي در رديف عمودي که با پيکسل) (X , Yمقايسه مي شوند ،عبارتند از (Y+1) :و ) (Y-1آنچه از اين اختالف پيکسل ها نتيجه مي شود در صورتيکه اين اختالف برابر صفر شود ،در تصوير رنگ سياه را خواهيم داشت و در غير آن اختالف رنگ پيکسل) (X, Yبا چهار پيکسل مجاور آن رنگ تکميلي را مي دهد ،که جهت پردازش لبه ها بسيار با ارزش است. منابع www.iranbmemag.com  fa.wikipedia.org  ictmed.sums.ac.ir  www.dezmed.com  www.acecr.net  با تشكر از توجه شما.