RU2265398C1

RU2265398C1 - Roentgenologic diagnosis method

Info

Publication number: RU2265398C1
Application number: RU2004112808/14A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Черний (RU); А.Н. Черний; М.В. Шилова (RU); М.В. Шилова; Г.В. Ратобыльский (RU); Г.В. Ратобыльский; А.Б. Мишкинис (RU); А.Б. Мишкинис
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-12-10

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: method involves making single roentgenographic examination using digital apparatus and visually analyzing the produced image on display screen. Two identical images are reproduced on the screen to be separately observed with the right and left eye, using stereoscope. Optical density and fragment geometry are smoothly changed in observed dynamic bandwidth of one of the images to obtain distinct stereoscopic effect in zone of interest.

EFFECT: high self-descriptiveness of digital diagnostics; facilitated decoding process.

2 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а имеено к рентгенодиагностике, и предназначено, в первую очередь, для исследования легки на цифровых рентгенографических аппаратах.The present invention relates to medicine, and is related to x-ray diagnostics, and is intended, primarily for research, are easy to use on digital radiographic devices.

Известен способ рентгенодиагностики, предусматривающий рентгенографию одного и того же пациента в идентичных условиях с интервалом от месяца до года и последующей взаимной стереоскопической обработкой снимков при их синхронном вращении [1].A known method of x-ray diagnostics, providing for x-ray of the same patient under identical conditions with an interval of a month to a year and subsequent mutual stereoscopic processing of images during their synchronous rotation [1].

Известен также способ рентгенодиагностики, предусматривающий рентгенографию одного и того же пациента в идентичных условиях через определенный интервал времени с последующей взаимной стереоскопической обработкой снимков при освещении одного из них прерывистым световым потоком [2].There is also known a method of x-ray diagnostics, providing for the radiography of the same patient under identical conditions after a certain time interval with subsequent mutual stereoscopic processing of the images when one of them is illuminated with an intermittent light flux [2].

Основным недостатком известных аналогов [1], [2] является то, что для их осуществления необходимо, как минимум, два рентгеновских снимка одного и того же пациента, так как они предназначены для ретроспективной диагностики. Кроме того, они не могут быть использованы при работе на цифровых рентгенографических аппаратах, где рентгеновское изображение воспроизводится на экране видеомонитора.The main disadvantage of the known analogues [1], [2] is that their implementation requires at least two x-rays of the same patient, as they are intended for retrospective diagnosis. In addition, they cannot be used when working on digital radiographic devices, where the x-ray image is displayed on the screen of a video monitor.

Наиболее близким аналогом к нашему изобретению является способ рентгенодиагностики, предусматривающий однократную рентгенографию пациента на цифровом аппарате и визуальный анализ полученного изображения на экране дисплея [3]. Цифровая рентгенодиагностика имеет целый ряд преимуществ по отношению к пленочной: низкая лучевая нагрузка на пациента и обслуживающий персонал, оперативность получения информации, широкий динамический диапазон цифрового снимка, экономичность процедуры и др. Вместе с тем, в цифровой рентгенодиагностике остались проблемы пленочного метода, связанные с анализом теневого рентгеновского изображения, особенно в рентгенодиагностике легких, что объясняется сложностью дешифрирования сосудистого рисунка легких. Статистика показывает, что в ряде случаев гипердиагностики врачи-рентгенологи принимали изображение сосудов за очертание туберкулезной каверны или туберкулому. Псевдобольных направляли на линейную томографию, где первоначальный диагноз не подтверждался. При этом пациенты подвергались дополнительному рентгеновскому облучению.The closest analogue to our invention is a method of X-ray diagnostics, providing for a single radiography of a patient on a digital apparatus and visual analysis of the image on the display screen [3]. Digital X-ray diagnostics has a number of advantages in relation to film: low radiation exposure to the patient and staff, speed of information, wide dynamic range of the digital image, the cost-effectiveness of the procedure, etc. At the same time, the problems of the film method associated with the analysis remain in digital X-ray diagnostics shadow X-ray image, especially in the X-ray diagnosis of the lungs, which is explained by the complexity of deciphering the vascular pattern of the lungs. Statistics show that in a number of cases of overdiagnosis, radiologists took the image of blood vessels for the outline of a tuberculous cavity or tuberculoma. Pseudo-patients were referred for linear tomography, where the initial diagnosis was not confirmed. In this case, patients were subjected to additional x-ray exposure.

Целью настоящего изобретения является повышение информативности цифровой рентгенодиагностики.The aim of the present invention is to increase the information content of digital x-ray diagnostics.

Данная цель достигается тем, что в способе рентгенодиагностики, предусматриввающем однократную рентгенографию пациента на цифровом аппарате, например флюорографе, и визуальный анализ полученного изображения на экране дисплея, на экран дисплея выводятся два идентичных изображения, которые наблюдаются раздельно левым и правым глазами с помощью стереоскопа, при этом оператор плавно изменяет наблюдаемую область (оптическое окно) динамического диапазона одного из цифровых изображений, добиваясь наиболее четкого псевдостереоскопического эффекта в зоне интереса, а оптическое окно другого изображения остается неизменным. Кроме того, стереоскопическое наблюдение цифровых изображений производится при их вертикальной и горизонтальной взаимной ориентации.This goal is achieved by the fact that in the method of x-ray diagnostics, which provides a single radiography of a patient on a digital apparatus, such as a fluorograph, and visual analysis of the image on the display screen, two identical images are displayed on the display screen, which are observed separately by the left and right eyes with a stereoscope, In this case, the operator smoothly changes the observed region (optical window) of the dynamic range of one of the digital images, achieving the clearest pseudo-stereoscopic about the effect in the zone of interest, and the optical window of the other image remains unchanged. In addition, stereoscopic observation of digital images is performed with their vertical and horizontal relative orientation.

В дальнейшем изобретение поясняется чертежами и описанием к ним.The invention is further illustrated by drawings and a description thereof.

На фиг.1 показана съемка пациента на цифровом флюорографе; на фиг.2 - цифровое изображение легких, выведенное на экран дисплея; на фиг.3 показаны два идентичных изображения легких одного и того же пациента на экране дисплея, наблюдаемые через стереоскоп; на фиг.4 показано возникновение псевдостереоскопического эффекта при изменении оптического окна динамического диапазона правого изображения; на фиг.5 представлено цифровое рентгеновское изображение легких обследуемой А, а на фиг.6, а, б дважды показан фрагмент того же изображения в зоне интереса (стереопара), наблюдаемая через стереоскоп (изображения на фиг.6, а, б относятся к различным областям динамического диапазона цифрового снимка).Figure 1 shows a photograph of a patient on a digital fluorograph; figure 2 is a digital image of the lungs displayed on the display screen; figure 3 shows two identical images of the lungs of the same patient on the display screen, observed through a stereoscope; figure 4 shows the occurrence of a pseudo-stereoscopic effect when changing the optical window of the dynamic range of the right image; figure 5 presents a digital x-ray image of the lungs of subject A, and figure 6, a, b shows twice a fragment of the same image in the zone of interest (stereo pair), observed through a stereoscope (images in figures 6, a, b relate to various areas of the dynamic range of the digital image).

Предложенный способ рентгенодиагностики осуществляется на цифровом рентгенографическом аппарате, например легочном флюорографе. Основными частями цифрового флюорографа являются рентгеновский излучатель 1, соединенный с рентгеновским питающим устройством 2, который подключен к пульту управления 3 (фиг.1). Изображение регистрируется с помощью цифровой флюорографической камеры 4, соединенной с блоком обработки цифрового сигнала (ЭВМ) 5.The proposed method of x-ray diagnostics is carried out on a digital radiographic apparatus, for example, pulmonary fluorograph. The main parts of the digital fluorograph are an x-ray emitter 1 connected to an x-ray power supply device 2, which is connected to the control panel 3 (figure 1). The image is recorded using a digital fluorographic camera 4 connected to a digital signal processing unit (PC) 5.

Во время экспозиции пациент 6 занимает стандартное положение перед цифровой флюорографической камерой 4. При этом грудь пациента 6 примыкает к входному окну камеры 4, а голова и руки фиксируются с помощью штатных устройств (не показаны). Рентгенография легких выполняется на определенной фазе дыхания при определенных энергетических параметрах в импульсном режиме. Рентгеновское изображение легких формируется ЭВМ 5 в цифровом виде. Из оперативной памяти ЭВМ 5 цифровое изображение легких 7 выводится на экран дисплея 8, где анализируется рентгенологом (фиг.2).During the exposure, patient 6 occupies a standard position in front of the digital fluorographic camera 4. In this case, the patient's chest 6 is adjacent to the input window of camera 4, and the head and hands are fixed using standard devices (not shown). Radiography of the lungs is performed at a certain phase of respiration at certain energy parameters in a pulsed mode. X-ray image of the lungs is formed by computer 5 in digital form. From the main memory of the computer 5, a digital image of the lungs 7 is displayed on the display screen 8, where it is analyzed by a radiologist (figure 2).

Когда при анализе легочного рисунка у врача-рентгенолога возникают сложности в идентификации видимой картины, он может применить предложенный нами способ рентгенодиагностики. Для этого на экран дисплея 8 выводятся два идентичных рентгеновских изображений 7_Л и 7_П пациента 6, как показано на фиг.3. Изображения легких 7_Л и 7_П рассматриваются врачом-рентгенологом через стереоскоп, например зеркальный, 9, так чтобы левый глаз Л наблюдателя видел только левое изображение 7_Л, а правый П - правое изображение 7_П. Суммарная бинокулярная картина 10 будет плоской, так как изображения 7_Л и 7_П строго идентичны. Продолжая наблюдать рентгенологическую картину через стереоскоп 9, врач-рентгенолог плавно изменяет наблюдаемую область (оптическое окно) динамического диапазона одного из изображений, например правого (фиг.4). При этом изменяются оптическая плотность и геометрия фрагментов этого цифрового изображения 11_П (более четко воспринимаются плотные структуры; уходят мягкие биологические образования или наоборот). Врач-рентгенолог проводит эту операцию до появления четкого псевдостереоскопического эффекта 12 в зоне интереса. Этот эффект возникает в результате появления локальных параллаксов вследствие изменения геометрии рентгенологического рисунка на правом изображении 11_П. Псевдостереоскопический эффект 12 облегчает дешифрирование сложной теневой рентгенологической картины. Например, округлая тень на цифровом снимке, вызванная туберкулезной каверной, при псевдоскопическом эффекте воспринимается сплошной однородной замкнутой линией, лежащей в плоскости легочного рисунка. Микрорельефа вдоль контура полости не наблюдается. В случае, когда округлая тень образована проекционным наложением сосудов, псевдоскопический эффект позволяет обнаружить сосуды. Они выдают себя локальным перепадом высот. При необходимости стереоскопическое наблюдение цифровых изображений выполняется при их вертикальной и горизонтальной взаимной ориентации.When, when analyzing a pulmonary pattern, a radiologist encounters difficulties in identifying the visible picture, he can apply the method of X-ray diagnostics that we have proposed. For this, two identical X-ray images 7 _L and 7 _{P of} patient 6 are displayed on the display screen 8, as shown in FIG. 3. Images of the lungs 7 _L and 7 _{P are} examined by a radiologist through a stereoscope, for example a specular, 9, so that the left eye of the observer sees only the left image of 7 _L , and the right P is the right image of 7 _P. The total binocular picture 10 will be flat, since the images 7 _L and 7 _{P are} strictly identical. Continuing to observe the radiological picture through the stereoscope 9, the radiologist smoothly changes the observed region (optical window) of the dynamic range of one of the images, for example, the right (Fig. 4). In this case, the optical density and geometry of the fragments of this digital image 11 _P change (dense structures are more clearly perceived; soft biological formations leave or vice versa). The radiologist performs this operation until a clear pseudostereoscopic effect 12 appears in the zone of interest. This effect occurs as a result of the appearance of local parallaxes due to a change in the geometry of the X-ray pattern in the 11 _P right image. The pseudo-stereoscopic effect 12 facilitates the interpretation of a complex shadow X-ray picture. For example, a rounded shadow in a digital image caused by a tuberculous cavern, with a pseudoscopic effect, is perceived as a solid homogeneous closed line lying in the plane of the pulmonary pattern. Microrelief along the contour of the cavity is not observed. In the case where a rounded shadow is formed by projective application of blood vessels, a pseudoscopic effect allows you to detect blood vessels. They impersonate a local elevation. If necessary, stereoscopic observation of digital images is performed with their vertical and horizontal relative orientation.

Приведем клинический пример.We give a clinical example.

Пациент А. 1976 г. рождения проходила плановое профилактическое обследование на цифровом флюорографе "Ренекс-Флюоро". Врач-рентгенолог обратил внимание на округлое образование 13 в корневой части левого легкого, по форме напоминающее туберкулезную каверну (фиг.5). Дополнительный стереоскопический анализ цифрового изображения предложенным способом рентгенодиагностики показал, что округлая тень 13 вызвана проекционным наложением сосудов. На фиг.6, а, б приведены два цифровых изображения обследуемой А, которые использовались для стереоскопического анализа. Эти изображения получены в различных областях динамического диапазона цифрового рентгеновского снимка.Patient A., born in 1976, underwent a routine preventive examination using a Renex-Fluoro digital fluorograph. The radiologist drew attention to the rounded formation 13 in the root part of the left lung, in shape resembling a tuberculous cavity (figure 5). An additional stereoscopic analysis of the digital image by the proposed method of x-ray diagnostics showed that the rounded shadow 13 is caused by projective application of blood vessels. Figure 6, a, b shows two digital images of subject A, which were used for stereoscopic analysis. These images were obtained in various areas of the dynamic range of a digital X-ray image.

Кроме медицины предлагаемый способ может оказаться полезным в ветеринарии при рентгенологическом обследовании животных на цифровых аппаратах.In addition to medicine, the proposed method may be useful in veterinary medicine during x-ray examination of animals on digital devices.

Источники информации (аналоги)Sources of information (analogues)

1. Авторское свидетельство СССР №833202, МПК⁷ А 61 В 6/00, 1979 г.1. USSR copyright certificate No. 833202, IPC ⁷ A 61 B 6/00, 1979

2. Авторское свидетельство СССР №959756, МПК⁷ А 61 В 6/00, 1980 г.2. USSR author's certificate No. 959756, IPC ⁷ A 61 B 6/00, 1980

3. Белова И.Б., Китаев В.М. Малодозовая цифровая рентгенография. - Орел: Медбиоэкстрем, 2001, - 160 с.3. Belova I. B., Kitaev V. M. Low-dose digital radiography. - Eagle: Medbioextrem, 2001, - 160 p.

Claims

1. The method of x-ray diagnostics by a single radiography of a patient on a digital apparatus and visual analysis of the received image on the display screen, characterized in that the display screen displays two identical images that are observed separately by the left and right eye with a stereoscope and smoothly change the optical density and geometry of the fragments of the observed dynamic range of one of the images until a clear pseudo stereoscopic effect appears in the zone of interest.

2. The method according to claim 1, characterized in that two identical images are observed with their vertical and horizontal relative orientation.