PureView – это новое качество диагностики, ранее доступное только в УЗИ аппаратах топ-класса!
Ультразвуковой сканер LogicScan 128 (Каталог)
Предисловие
Преимущества применения ультразвука в медицинской диагностике общеизвестны: ультразвуковые сканеры при сравнительно небольшой цене и размерах позволяют получать изображения с высокой диагностической информативностью, оценивать динамические характеристики движущихся структур. Ультразвуковые обследования безвредны для пациента и врача, так как уровень излучаемой мощности ультразвука достаточно низкий. Известны также ограничения и недостатки метода ультразвуковой диагностики.
Одной из главных и трудноразрешимых до настоящего времени проблем, является спекл-шум, который значительно влияет на восприятие изображения и приводит к тому, что оно выглядит «зернистым». Именно по этой причине для ультразвуковой диагностики требуется специалист, обладающий большим опытом.
Спекл-шумы также затрудняют внедрение алгоритмов автоматической диагностики. Спекл-шум в ультразвуковых медицинских сканерах (как и во всех подобных системах с когерентным формированием изображения) вызван энергетическими помехами из-за беспорядочно распределенных отражателей, слишком малых для того, чтобы их могла отобразить система. Спекл-шум ухудшает пространственное и контрастное разрешение ультразвуковых изображений, и, таким образом, снижает их ценность для диагностики. Цель алгоритмов подавления спекл-шума - убрать отвлекающий внимание шум без понижения детализации или, другими словами, уменьшить зернистость ультразвуковых изображений и сделать их более понятными для «чтения».
Конструкторы ультразвуковых систем во всём мире работают над методами уменьшения или полного удаления шумов. Некоторые из них хорошо известны: усреднение по кадрам (frame averaging) и постобработка (enhancement). Каждый из этих методов имеет свои недостатки:
-
Frame averaging снижает реальную частоту смены кадров, так как получающийся в результате обработки кадр является суперпозицией нескольких обработанных кадров. Поэтому изображения движущихся объектов при наложении друг на друга нескольких кадров становится нечетким, размытым.
-
Результатом работы фильтра постобработки (режим «сгладить» или «сгладить сильнее» в программном обеспечении «Echo Wave»), является потеря детализации, хотя «читабельность» обработанного изображения лучше, чем оригинального.
Применение технологии "Pure View" позволяет избежать недостатков вышеперечисленных методов ( frame averaging и enhancement)
Метод
Вычислительные мощности современных персональных компьютеров в сочетании с открытой архитектурой семейства сканеров LogicScan 64/128, позволили инженерам фирмы «Telemed» разработать встраиваемый модуль «Pure View», специально предназначенный для подавления спекл-шума в реальном времени. Модуль работает вместе с программным обеспечением «Echo Wave».
Специальный алгоритм (см. схему ниже) анализирует и распознает объекты на ультразвуковом изображении: объекты низкого уровня – контуры и линии, и объекты высшего уровня - текстуры, области, границы объектов, сами объекты и соотношения между объектами. Затем алгоритм составляет или выделяет изображение, основанное на результатах этого сравнения.
На ультразвуковых изображениях кровеносные сосуды, мышцы и другие объекты состоят из большого числа пикселей, в то время как характер спекл-шума уникален для каждого ультразвукового кадра, что позволяет его выделить и удалить этот шум. В результате фильтрации улучшается связь между объектами, и в то же самое время устраняется шум. Для дополнительного улучшения ультразвукового изображения может быть использован фильтр подчёркивания контуров (5 уровней фильтрации).
Результаты
Первоначальные клинические испытания встраиваемого модуля «Pure View» демонстрируют улучшение контрастного разрешения и общей чёткости без ощутимой потери частоты кадров и детализации.
