В данной статье рассмотрим основные операции, связанные с просмотром и количественной оценкой двухмерных КТ-изображений.
Окно визуализации
Средством регулировки компьютерно-томографических и других видов цифровых диагностических изображений по яркости и контрастности является так называемое окно визуализации, позволяющее оптимально отобразить на мониторе просмотровой станции часть всего диапазона структур в томографическом срезе в зависимости от их плотности (КТ числа).
Шкала КТ-плотностей (шкала Хаунсфилда) включает 4096 значений –от -1024 до +3071 единиц Хаунсфилда (HU).
Экран монитора может отображать максимум 256 оттенков серого.
Если бы монитор отображал весь диапазон шкалы Хаунсфилда, то на одну градацию серого цвета пришлось бы 4096/256 = 16 HU. Это означает, что невозможно было бы отличить по яркости ткани, разность плотностей которых менее 16 HU (например, серое и белое вещество головного мозга). С помощью окна визуализации осуществляется регулировка яркости и контрастности КТ-изображений таким образом, чтобы на экране монитора в шкале серого цвета были видны только ткани требуемого диапазона плотностей – определенного участка шкалы Хаунсфилда.
5 Настроек телевизора, наносящие вред качеству изображения | ABOUT TECH
Ткани с меньшей плотностью будут перекрыты черным цветом, ткани с большей плотностью – белым.
Окно визуализации характеризуется параметрами ширины и центра. Ширина окна (англ. window width, W) – это величина разности наибольшего и наименьшего значений КТ чисел, отображаемых на экране монитора в шкале серого цвета. Центр, или уровень, окна (англ. window level, L) – это значение КТ числа, расположенного по середине между наибольшим и наименьшим значениями отображаемого диапазона КТ чисел. Центр окна должен быть как можно ближе к значению плотности тканей, которые требуется отобразить наилучшим образом.
Так, если плотность интересующих тканей попадает в интервал от -100 до +200 HU (диапазон плотностей большинства мягкотканных структур), то ширина окна составит 300 HU, центр окна +50 HU. Пикселям с плотностью -100 HU и меньше в этом случае будет присвоена наименьшая яркость (черный цвет), пикселям с плотностью +200 HU и больше – наибольшая яркость (белый цвет). Ткани с КТ числами в диапазоне от -100 до +200 будут отображены в шкале серого цвета, на одну градацию серого цвета придется 300/256 = 1,2 HU (рис. 1).
Такое окно, служащее для визуализации нормальных и патологических изменений в мягких тканях, принято называть мягкотканным (рис. 2а). Окно, в котором наилучшим образом визуализируется легочная ткань, называют легочным (рис. 2б).
Наконец окно, в котором наилучшим образом визуализируется плотные структуры (кости, кальцинаты), называют костным (рис. 2в).
Большинство программ просмотра КТ-изображений имеют предустановленные (рекомендованные производителем) параметры окон визуализации. Примерные значения параметров окна при наиболее частых видах КТ-исследований представлены в табл. 1 [7].
Уплавнялка в телевизоре – зачем и что это
На практике обычно используют плавную регулировку параметров ширины и центра окна в зависимости от конкретной цели исследования, особенностей монитора и привычек индивидуального специалиста. Правилом должен оставаться просмотр всех КТ-изображений как минимум в двух окнах – мягкотканном и костном, а при исследованиях органов грудной полости – еще и в легочном.
При КТ грудной полости ранее использовали совмещение легочного и мягкотканного окон на одном изображении – так называемое двойное окно.
При этом на границах перепада плотностей появлялись темные обводки (рис. 3).
На современных сканерах возможность двойного окна визуализации, как правило, не предусмотрена.
Сужение (уменьшение ширины) окна делает КТ-изображение более контрастным, поскольку в этом случае на одну градацию серого цвета приходится меньше КТ чисел.
Такая визуализация особенно полезна при исследованиях паренхиматозных органов (например, печени), помогая лучше видеть низкоконтрастные образования (рис. 4)
Измерение плотностей
Количественная оценка плотностей (денситометрия) является одним из важнейших преимуществ КТ перед другими методами лучевой диагностики, такими как рентгенография, ультразвуковое исследование и МРТ.
Образования, КТ-плотность которых равна плотности окружающих тканей, называют изоденсивными (например, некоторые опухоли), плотность которых выше плотности окружающих тканей – гиперденсивными (кальцинат в легком), при плотности ниже плотности окружающих тканей – гиподенсивными (киста в почке).
Для измерения КТ-плотностей используют инструмент ROI (англ. region of interest, зона интереса), который может иметь форму круга, овала, прямоугольника или быть неправильной формы.
В зависимости от настроек программы при измерении плотностей могут отображаться (рис. 5):
— среднее значение плотностей всех вокселей, включенных в зону интереса (англ. mean);
— стандартное отклонение значений плотностей вокселей в зоне интереса (англ. standard deviation, SD);
— минимальное и максимальное значения плотностей вокселей в зоне интереса;
— площадь зоны интереса (англ. area).
Наибольшее значение в диагностике имеет среднее значение плотности, но следует обращать внимание и на стандартное отклонение, характеризующее степень разброса (неоднородность) плотностей. Значение SD обычно указывается второй цифрой через знак «±» или «/» после среднего значения плотности.
Слишком большое стандартное отклонение может говорить о неоднородности структуры объекта, неправильном размещении ROI либо недостаточном качестве КТ-изображений.В этих случаях к интерпретации среднего значения плотности необходимо относиться с осторожностью. Ориентиром величины SD при измерении плотности однородных объектов может служить значение не более 10-15 HU [2, 4].
Для повышения достоверности измерений плотностей необходимо учитывать следующие обстоятельства:
— размер ROI должен быть достаточно большим, чтобы снизить вклад в измерение «выскакивающих» – слишком высоких или слишком низких
– значений плотности отдельных вокселей (ROI 1 на рис. 5);
— ROI следует размещать в наиболее однородном участке, не включая соседние органы или неоднородности в структуре органа, например, сосуды в паренхиме печени, участки некроза в опухоли (ROI 2 на рис. 5);
— не следует размещать ROI в зоне артефактов, например под ребром (ROI 3 на рис. 5) или вблизи сердца (рис. 6);
— достоверность измерения плотности снижается при уменьшении размера очага и увеличении толщины среза, поскольку в этих случаях возрастает эффект усреднения (рис. 7).
Еще одним способом анализа КТ-плотностей является использование гистограмм, применяемых главным образом для научного анализа информации (рис. 8).
Для избежания диагностических ошибок значения плотности необходимо интерпретировать в сочетании с другими КТ-симптомами. Примером ситуаций, в которых не стоит опираться исключительно на денситометрию, являются изоденсивные патологические образования:
— плотность узла фокальной узловой гиперплазии может практически не отличаться от плотности паренхимы печени, для его выявлении следует обращать внимание на симптомы смещения сосудов и выбухание капсулы;
— большинство фибромиом матки неотличаются по плотности от миометрия, следует обращать внимание на выбухание контура органа. Мелкие фибромиомы не будут выявлены при КТ, но замечательно визуализируются при МРТ;
— некоторые метастазы в печени могут быть пропущены при обычном КТ-исследовании, но выявляться после внутривенного введения йодсодержащего контрастного вещества;
— посттравматическая оболочечная гематома и зона ишемического инсульта в головном мозге проходят в своем развитии изоденсивную стадию, но могут быть выявлены по симптомам смещения структур мозга и сужению борозд.
Еще одним примером, показывающим относительную ценность КТ-денситометрии, является аденома надпочечника, плотность которой соответствует жидкости. Такая нетипично низкая для мягкотканной опухоли плотность обусловлена наличием липидов. Незнание этой особенности может привести к неверному заключению «киста надпочечника».
Все эти примеры характеризуют недостаточную контрастную разрешающую способность КТ-визуализации. По данному параметру МРТ во многих случаях имеет преимущество перед КТ.
Наконец, не следует забывать о зависимости КТ-чисел от напряжения в рентгеновской трубке. При сканировании пациента на разных томографах или том же аппарате с различными значениями киловольт плотность одного и того же образования может отличаться (больше киловольты – ниже плотность).
Измерение расстояний
Размер нормальных и патологических структур является вторым важнейшим количественным параметром, наряду с плотностью, включаемым в описание практически любого КТ-исследования.
На корректность измерения на КТ-изображениях расстояний влияют:
— подготовка пациента к исследованию (например, толщина стенок желудка зависит от степени его наполнения и содержимого – оптимально вода или йодсодержащее контрастное вещество; при заполнении пищей дифференциация стенок может ухудшаться);
— методика сканирования: качество задержки дыхания, толщина среза, использование внутривенного контрастного усиления.
Так, визуализация и, соответственно, измерение некоторых опухолей оптимальны лишь в определенную фазу контрастного усиления: метастазы инсулиномы в печени лучше видны в артериальной фазе контрастного усиления (рис. 9), а метастазы рака ободочной кишки – в портовенозной. Выполнение следующих простых рекомендаций обеспечит однотипность и воспроизводимость измерений расстояний:
— для надежной визуализации (безусреднения) и достоверного измерения толщина среза должна быть в два раза меньше размера измеряемой структуры [6].
Т. е. при толщине среза 5 мм достоверными будут измерения очагов, размер которых составляет 10 мм и более.
Очаги размером менее½ толщины среза на КТ-изображениях могут вообще не визуализироваться вследствие эффекта усреднения (рис. 10);
— необходимо использовать окно визуализации, в котором измеряемая структура видна наилучшим образом (например, измерять очаг в легком в легочном окне). При повторных измерениях использовать то же окно визуализации, поскольку в другом окне размер очага может отличаться (рис. 11);
— для образований округлой формы достаточно указать один размер, при неправильной форме обычно указывают два максимальных взаимно перпендикулярных размера в аксиальной плоскости [8] (рис. 12);
— для образований, имеющих максимальный размер не в аксиальной плоскости, целесообразно указать третий наибольший размер. Необходимо стремиться к тому, чтобы все три размера находились во взаимно перпендикулярных плоскостях
Наиболее высоки требования к точности измерений в онкологии. Продолжение, прекращение или изменение схемы лечения часто напрямую зависит от динамики размеров злокачественной опухоли после проведенного курса лечения.
Некорректное измерение может стать причиной неправильной тактики и, как следствие, иметь негативные последствия для здоровья пациента и экономики здравоохранения (например, ошибочный отказ в дальнейшем лечении или, напротив, продолжение неэффективной схемы химиотерапии).
Поэтому международными организациями выработаны рекомендации по измерению и оценке эффективности лечения злокачественных опухолей – так называемые критерии RECIST (response evaluation criteria in solid tumours, критерии оценки регрессии солидных опухолей) [6].
Помимо стандартизации измерений (см. рекомендации выше) важными моментами критериев RECIST являются:
— рекомендация в целях оценки эффективности лечения измерять лишь один максимальный размер опухоли до и после лечения;
— четкая категоризация эффективности лечения злокачественных опухолей в зависимости от степени их уменьшения (табл. 2).
Так, о прогрессировании опухолевого процесса можно говорить лишь при увеличении максимального размера опухоли более чем на 20 % (т. е. при увеличении с 50 до 59 мм следует говорить о стабилизации, а не прогрессировании).
Это имеет важное практическое значение, поскольку даже при полной стандартизации измерений два врача при измерении одного и того же образования неправильной формы могут получить несколько отличающиеся размеры. По этой причине рекомендуется самостоятельно измерять опухоль при текущем и более ранних КТ-исследованиях, а не опираться на измерения опухоли при предыдущих исследованиях, выполненные другим врачом. Такой алгоритм работы подразумевает наличие предыдущих КТ-исследований в цифровом формате.
Измерение углов, площади и объема
Измерение углов, площади и объема находит применение в особых случаях, нередко связанных с необходимостью научного анализа информации. Примерами клинических ситуаций, требующих указанных измерений, являются:
— измерение угла сколиоза или кифоза позвоночника (для этого необходимо построение реконструкций в коронарной или сагиттальной плоскостях соответственно);
— измерение площади гематомы при внутримозговом кровоизлиянии для принятия решения о необходимости нейрохирургического вмешательства;
— измерение объема метастазов в печени как один из критериев принятия решения о выполнимости хирургической резекции.
Источник: trauma.ru
Плотность изображения на телевизоре что это такое
- 4
- 11
- 7
- 5
- 1
6 лет назад
Что-то у автора с арифметикой проблема: «..в нашем примере это 73/2,54=28 пикс. в сантиметре.», а ниже «..размер каждого пикселя равен 0,3х0,3 мм.»? Никак не бьется, или я чего-то не понимаю?
6 лет назад
Jimmy, уважаю. До конца дочитали.
Фишка в сантиметрах и миллиметрах. С дюймами принято оперировать сантиметрами, а пикселами миллиметрами.
Если быть до конца корректным, то размер пикселя в приведенном примере 0,03х0,03 см
Причем ppi — это величина линейная, а никак не квадратная.
Если честно, то я вообще не понимаю, кому этот параметр интересен, кроме профессиональных дизайнеров.
Причем этот параметр воспроизведения, но никак не записи.
Нас простых смертных больше интересует сколько Мегапикселей на дюйм (квадратных, не линейных) в видеокамере или фотоаппарате, который я собираюсь купить. Ну или в смартфоне. Вот этим параметром я точно поинтересуюсь.
Представляю себя. Прихожу в магазин и спрашиваю манегера: Какой пи-пи-ай в этом смартфоне?
Манегер точно примет меня за дибила.
6 лет назад
Вообщето,
«. При покупке смартфонов, мониторов и другой техники, в которой есть экран, мы никогда не (часто) слышим о таком понятии, как ppi. «
Обычно: «пикселей». По ним и ориентируемся и пальцы гнем.
6 лет назад
Олег, Согласен. Вот мне интересно сколько ppi у экрана моей кофе машины, нигде не могу найти инфу.
6 лет назад
Такая белиберда про эти ppi, что даже не заморачивайте себе голову. В самом дешёвом смартфоне вы не увидите пиксели.
6 лет назад
Что-то у автора с арифметикой проблема: «..в нашем примере это 73/2,54=28 пикс. в сантиметре.», а ниже «..размер каждого пикселя равен 0,3х0,3 мм.»? Никак не бьется, или я чего-то не понимаю?
6 лет назад
Jimmy, уважаю. До конца дочитали.
Фишка в сантиметрах и миллиметрах. С дюймами принято оперировать сантиметрами, а пикселами миллиметрами.
Если быть до конца корректным, то размер пикселя в приведенном примере 0,03х0,03 см
Причем ppi — это величина линейная, а никак не квадратная.
Если честно, то я вообще не понимаю, кому этот параметр интересен, кроме профессиональных дизайнеров.
Причем этот параметр воспроизведения, но никак не записи.
Нас простых смертных больше интересует сколько Мегапикселей на дюйм (квадратных, не линейных) в видеокамере или фотоаппарате, который я собираюсь купить. Ну или в смартфоне. Вот этим параметром я точно поинтересуюсь.
Представляю себя. Прихожу в магазин и спрашиваю манегера: Какой пи-пи-ай в этом смартфоне?
Манегер точно примет меня за дибила.
Источник: pomogaemkompu.temaretik.com
Что такое пиксели, разрешение изображения и плотность пикселей
При покупке фотокамеры, вы смотрите на количество мегапикселей? У вас проблемы с обменом фотографиями в Интернете? Ваше фото выглядит некачественно, даже если на экране он выглядит великолепно? Кажется, существует большая путаница между пикселями и байтами (размер изображения и размер файла), качеством и количеством, размером и разрешением.
Итак, давайте рассмотрим некоторые основы, чтобы сделать вашу жизнь проще, а ваш рабочий процесс более эффективным.
Разрешение – это тоже самое что и размер?
Одно из самых больших недопониманий исходит из концепции разрешения. Если это ваш случай, поверьте мне, вы не одиноки.
Так что же такое разрешение? – разрешение, это количество пикселей в изображении. Разрешение иногда определяется шириной и высотой изображения, а также общим количеством пикселей в изображении. Например, изображение шириной 2048 пикселей и высотой 1536 пикселей (2048 x 1536) содержит 3145728 пикселей (или 3,1 мегапикселя).
Окей, но что же тогда пиксель?
Цифровое фото — это не одна цельная вещь. Если вы увеличите масштаб достаточно сильно, вы увидите, что ваше изображение похоже на мозаику, образованную маленькими плитками, которые в фотографии называются пикселями. Если взять расшифровку этого слова, то пиксель на английском – pixels (picture elements), то есть, элемент картинки.
Количество этих пикселей и способ их распределения являются двумя факторами, которые необходимо учитывать, чтобы понять разрешение.
Количество пикселей
Первый фактор, влияющие на качество фотографии, это количество пикселей, из которых состоит ваше изображение. Чтобы рассчитать это значение, вы просто используете ту же формулу, что и для площади любого прямоугольника, то есть нужно умножить ширину на высоту.
Например, если у вас есть фотография, которая имеет 4500 пикселей по горизонтали и 3000 по вертикали, это дает в общей сложности 13 500 000. Поскольку использовать это число очень непрактично, вы можете просто разделить его на миллион, чтобы преобразовать в мегапиксели. Таким образом, 13 500 000/1 000000 = 13,5 мегапикселей.
Плотность пикселей
Другой фактор, который влияет на качество фотографии (в контексте разрешения), является плотностью пикселей.
Теперь разрешение измеряется в dpi (или ppi), что является аббревиатурой dots (или pixels) per inch, то есть количество точек (или пикселей) на дюйм. Итак, если вы видите 72 dpi, это означает, что изображение будет иметь 72 пикселя на дюйм; если вы видите 300 точек на дюйм, значит 300 пикселей на дюйм, и так далее.
Окончательный размер вашего изображения зависит от выбранного вами разрешения. Если изображение имеет разрешение 4500 x 3000 пикселей, то при печати размером 15 x 10 дюймов (38х25 сантиметров), оно будет иметь плотность пикселей (ppi) 300 точек на дюйм. А если вы будете печатать на бумаге размером 62,5 x 41,6 (158х106 сантиметров), то плотность будет 72 dpi. Хотя размер вашего отпечатка меняется, вы не изменяете размер фотографии (файл изображения), вы просто реорганизуете существующие пиксели.
Представьте себе резинку, вы можете растянуть или сжать ее, но вы не меняете ее состав, не добавляете и не режете резину.
Итак, количество равно качеству?
Поскольку разрешение в пикселях и плотность пикселях имеют определенную взаимосвязь, то многие люди считают, что чем больше мегапикселей, тем больше качество изображения. И в некотором смысле это происходит потому, что чем больше пикселей вы напечатаете на бумаге, тем выше будет плотность пикселей, а значит, и качество отпечатка.
Тем не менее, в дополнение к количеству вы также должны учитывать глубину пикселей. Это то, что определяет количество тональных значений, которые будет иметь ваше изображение. Другими словами, это количество цветов в пикселе. Например, 2-битная глубина может хранить только черный, белый и два оттенка серого.
Но более распространенное значение глубины цвета – 8 бит. Значения растут в геометрической прогрессии, поэтому, например, с 8-битной фотографией (2 в степени 8 = 256) вы получите 256 тонов зеленого, 256 тонов синего и 256 тонов красного, что означает около 16 миллионов цветов.
Такая глубина, уже больше того, что глаз может различить. А это, в свою очередь означает, что 16-битные или 32-битные будут выглядеть относительно схоже. Конечно, это означает, что ваше фото будет иметь больший размер файла, поскольку в каждом пикселе содержится больше информации. Это одна из причин, почему почему качество и количество не обязательно одинаковы.
Количество пикселей помогает улучшить качество фотографии. Но также важны еще и размер конечного снимка, и глубина цветности. Вот почему вы должны смотреть все характеристики камеры и ее датчика, а не только количество мегапикселей. В конце концов, существует ограничение на размер изображения, которое вы можете распечатать или просмотреть, более того, оно приведет только к увеличению размера файла (мегабайт) и не повлияет на размер изображения (в мегапикселях) или на качество.
Как выбрать и контролировать размер изображения и размер файла?
Прежде всего, вам нужно определится, что вы собираетесь делать со своими фото. Если вы собираетесь разместить свое изображение в Интернете, вы можете сделать это с разрешением всего 72 dpi, но это слишком мало для печати фотографии. Если вы собираетесь распечатать его, вам нужно от 300 до 350 точек на дюйм.
Конечно, мы говорим об обобщениях, потому что каждый монитор и каждый принтер будут иметь немного разные разрешения. Например, если вы хотите напечатать фотографию с разрешением 8 × 10 дюймов, то необходимо, чтобы изображение имело разрешение 300 точек на дюйм, что получится 8х300 = 2400 пикселей и 10х300 = 3000 пикселей (то есть 2400 × 3000 для печати 8 × 10 с разрешением 300 точек на дюйм). Все, что больше, будет занимать только место на вашем жестком диске.
Реклама
Магнитный корректор осанки широкого спектра действия
«Крем невесты» — результат уже через 10 мин после применения
Как я мужа спасла от алкоголя
Источник: photo7.ru