Аппаратно-компьютерные медицинские системы

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Аппаратно-компьютерные медицинские системы

Содержание

2. Аппаратно-компьютерные медицинские системы представляют собою комплекс, состоящий из двух частей – медицинского аппарата и специализированного компьютера.
3. Аппаратно-компьютерные медицинские системы по своему назначению подразделяются на 5 основных групп: для получения медицинских изображений органов
4. Системы для получения медицинских диагностических изображений Это сложные технические устройства, в которых установлены мощные компьютеры. Эти
5. Системы для получения медицинских диагностических изображений Первоначальное изображение получается в аналоговом виде, затем оно оцифровывается в
6. Рентгенодиагностические аппараты Рентгенодиагностические аппараты существуют 2-х типов 1. Аналоговое изображение оцифровывается ПЗС-матрицей и затем передается в
7. В настоящее время рентгенография – один из наиболее распространенных методов рентгенологического исследования. Нередко она применяется в
8. Цифровая рентгенограмма коленного сустава
9. Цифровая рентгенограмма челюсти (боковая проекция)
10. Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы Содержат датчик ультразвуковых излучений, формирующий первоначально аналоговый образ органа. Затем в модуле оцифровки
11. Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы Итоговые образы - сонограммы - отображают структуру исследуемого органа
12. Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы Ультразвуковые исследования вследствие дешевизны, отсутствия противопоказаний получили широчайшее распространение во всех областях медицины
13. Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы Ультразвуковое ↑ исследование почки дуплексным методом (сонограмма + допплеровское картирование). Видны артериальные и
14. Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации - гамма-камера - устроен по аналого-цифровому принципу .
15. Радионуклидная сцинтиграмма Видны паталогические процессы в локтевом суставе, позвоночнике, стопе.
16. Радионуклидная сцинтиграмма при сердечной недостаточности
17. Аппаратно-компьютерные комплексы реконструкции первичных цифровых изображений. К таким устройствам относятся компьютерный томограф (КТ) и магнитно-резонансный томограф
18. Компьютерные томографы - КТ Позволяют получать послойные снимки внутренних органов человека - компьютерные томограммы - при
19. Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации - гамма-камера
20. Магнитно-резонансные томографы (МРТ) Основаны на исследовании магнитного резонанса ядер протонов человека, помещенного в сильное магнитное поле
21. Методика мультимодальных изображений Значительным шагом вперед, продвинувшим изобразительные методы аппаратно-компьютерных систем, стала методика так называемых мультимодальных,
22. Методика субстракции медицинских изображений Метод альтернативного подхода к манипуляциям с медицинскими изображениями – их вычитание (субтракция).
23. Методика субстракции медицинских изображений Вначале выполняют обзорный рентгеновский снимок исследуемой области, производят его компьютерную инверсию из
24. Аппаратно-компьютерные системы для получения параметрических данных Медицинские аппаратно-компьютерные системы для получения параметрических данных позволяют с помощью
25. Остеоденситометрия Разность в адсорбционной способности рентгеновских лучей скелетом оценивается с помощью компьютера. Итоговым результатом исследования является
26. Системы получения функциональных данных Имеют в своем составе датчики функции органов. Сигналы с этих датчиков оцифровываются
27. Аппаратно-компьютерные системы функционального состояния органов Существует еще один вид медицинских аппаратно-компьютерных систем, определяющих функциональное состояние изучаемых
28. Аппаратно-компьютерные системы функционального состояния органов Радионуклидное исследование функции почек – ренография. На сцинтиграммах выделены зоны интереса,
29. Все аппаратно-компьютерные медицинские системы диагностического направления условно делятся на операторозависимые и операторонезависимые. Операторозависимые системы - результирующие
30. Аппаратно-компьютерные системы мониторинга Медицинские аппаратно-компьютерные системы мониторинга включают в себя различные классы устройств, предназначенных для отслеживания
31. Аппаратно-компьютерные системы мониторинга Пример мониторинга - холтеровская система, позволяющая установить суточные колебания артериального давления и ЭКГ
32. Холтеровская система Заключительная таблица ЭКГ холтеровского суточного мониторинга. Выявлены одиночные экстрасистолы Суточные колебания артериального давления, выявленные
33. Холтеровская система Некоторые холтеровские системы имеют портативные ком- пьютерные гаджеты, регистрирующие функциональную информацию и отображающую ее
34. Аппаратно-компьютерные комплексы интенсивной терапии Медицинские аппаратно-компьютерные комплексы интенсивной терапии предназначены для компьютерного контроля и управления физиотерапевтическими
35. Вопросы 1. Что такое «вычислительная система»? 2. Что такое «аппаратно-вычислительный комплекс»? 3. Каково назначение компьютера в
37. Скачать презентацию

Слайд 2

Аппаратно-компьютерные медицинские системы представляют собою комплекс, состоящий из двух частей

– медицинского аппарата и специализированного компьютера.
В качестве медицинских аппаратов могут быть представлены
диагностические,
лечебные
контролирующие (мониторинговые) устройства.
Компьютерная часть системы может базироваться на любой аппаратной платформе, находящейся под управлением специализированных медицинских программ.
.

Слайд 3

Аппаратно-компьютерные медицинские системы по своему назначению подразделяются на 5

основных групп:
для получения медицинских изображений органов человека,
для получения параметрических данных,
для получения функциональных данных,
для выполнения мониторинга,
терапевтического направления.

Слайд 4

Системы для получения медицинских диагностических изображений
Это сложные технические устройства, в

которых установлены мощные компьютеры.
Эти специализированные компьютеры работают, как правило, под управлением сложных операционных систем, таких, например, как Unix, Windows NT, Linux, и имеют развитое прикладное программное обеспечение.
Для получения медицинских диагностических изображений используются аппаратно-компьютерные комплексы двух типов.

Слайд 5

Системы для получения медицинских диагностических изображений
Первоначальное изображение получается в аналоговом

виде, затем оно оцифровывается в АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) и далее существует в цифровом виде

Слайд 6

Рентгенодиагностические аппараты
Рентгенодиагностические аппараты существуют 2-х типов
1. Аналоговое изображение оцифровывается ПЗС-матрицей и

затем передается в процессор для дальнейшей обработки и анализа. Итоговое изображение представляет собой рентгенограмму с высокой четкостью и большой фотографической широтой.
2. Прямая цифровая рентгенография - ddR – direct digital Radiography. В таких системах цифровое рентгеновское изображение формируется сразу же на цифровом плоском детекторе.

Слайд 7

В настоящее время рентгенография – один из наиболее распространенных методов рентгенологического

исследования.
Нередко она применяется в комбинации с искусственным контрастированием органов.
Цифровая
рентгенограмма
коленного сустава
(боковая проекция)

Слайд 8

Цифровая рентгенограмма коленного сустава

Слайд 9

Цифровая рентгенограмма челюсти (боковая проекция)

Слайд 10

Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы
Содержат датчик ультразвуковых излучений, формирующий первоначально аналоговый образ органа.

Затем в модуле оцифровки аналоговые изображения преобразовываются в цифровые.

Слайд 11

Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы
Итоговые образы - сонограммы - отображают структуру исследуемого органа

Слайд 12

Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы
Ультразвуковые исследования вследствие дешевизны, отсутствия противопоказаний получили широчайшее распространение

во всех областях медицины

Ультразвуковой комплекс при необходимости путем встраиваемой компьютерной программы позволяет визуализировать кровоток, причем раздельно – артериальный и венозный, что имеет большое значение в диагностике облитерирующих поражений сосудов.

Слайд 13

Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексы
Ультразвуковое ↑
исследование почки
дуплексным методом
(сонограмма + допплеровское
картирование). Видны артериальные
и венозные

сосуды почки

Ультразвуковое исследование желчного пузыря – сонография.
Внутри пузыря имеются конкременты ↓

Слайд 14

Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации
Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации - гамма-камера -

устроен по аналого-цифровому принципу .
Он предназначенный для радионуклидной визуализации органов человека гамма-квантами.
После введения в организм пациента органотропных радиофарм-препаратов они накапливаются в этих органах и сигнализируют о своем присутствии испускаемыми гамма-квантами. Последние улавливаются сцинтилляционным детектором и позиционируются на его плоскости в виде двухмерного изображения исследуемого органа.
Далее изображение оцифровывается и передается для дальнейшей обработки в процессор.

Итогом такого процесса является радионуклидная сцинтиграмма

Слайд 15

Радионуклидная сцинтиграмма
Видны паталогические процессы в локтевом суставе, позвоночнике, стопе.

Слайд 16

Радионуклидная сцинтиграмма при сердечной недостаточности

Слайд 17

Аппаратно-компьютерные комплексы реконструкции первичных цифровых изображений.
К таким устройствам относятся
компьютерный

томограф (КТ) и
магнитно-резонансный томограф (МРТ).

Слайд 18

Компьютерные томографы - КТ
Позволяют получать послойные снимки внутренних органов человека

- компьютерные томограммы - при движении рентгеновской трубки вокруг тела пациента.
Толщина среза, видимого как отдельное изображение, составляет доли миллиметра, расстояние между срезами – 1-5 мм. Компьютерные томографы способны получать изображение за очень короткое время, измеряемое долями секунды.
Современные томографы являются спиральными и многосрезовыми (одномоментно до 320 срезов).
КТ позволяют 1. Визуализации тонких срезов.

2. Реконструкции трехмерных изображений органов – пример - грудной клетки
3. Изображения полых органов – трахеи, бронхов, толстой кишки.

Слайд 19

Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации - гамма-камера

Слайд 20

Магнитно-резонансные томографы (МРТ)
Основаны на исследовании магнитного резонанса ядер протонов человека, помещенного

в сильное магнитное поле (до 1,5-3,0 Тл).
При дополнительном воздействии кратковременными радиочастотными импульсами протоны, находящиеся в теле пациента, входят в магнитный резонанс.
Последующая релаксация протонов инициирует электромагнитные сигналы, которые улавливаются радиочастотными катушками, оцифровываются и передаются в память компьютера.
Компьютер с помощью специальных программ обработки сигналов реконструирует МРТ-изображение

Компьютерная томограмма грудной клетки.
Трехмерная реконструкция.
Видна аневризма грудной аорты

Слайд 21

Методика мультимодальных изображений
Значительным шагом вперед, продвинувшим изобразительные методы аппаратно-компьютерных

систем, стала методика так называемых мультимодальных, или «спаянных изображений» (fusion imaging).
При этом на одном снимке или на экране монитора получается изображение внутренних органов, полученных разными методами исследования – МРТ, КТ и с помощью радионуклидов.
Такой метод позволяет выявить мелкие очаги повышенного накопления радиоактивного вещества и привязать их к анатомическим ориентирам тела пациента.

Мультимодальное
изображение КТ/
сцинтиграфия (вид
сзади). Виден метастаз
в XI левом ребре

Слайд 22

Методика субстракции медицинских изображений
Метод альтернативного подхода к манипуляциям с медицинскими

изображениями – их вычитание (субтракция).
При этом одну и ту же область исследуют различными методами, а затем из одного изображения вычитают другое – производят вычитание. В качестве примера можно привести дигитальную субтракционную ангиографию (ДСА)
Агниографический комплекс фирмы Сименс

Слайд 23

Методика субстракции медицинских изображений
Вначале выполняют обзорный рентгеновский снимок исследуемой области,

производят его компьютерную инверсию из позитива в негатив. Затем сразу же проводят рентгеноконтрастное исследование сосудов – ангиографию. Затем из второго снимка вычитают первый (в негативе). В итоге получается контрастное изображение сосудов без наложения мешающих теней окружающих органов

Агниограмма головного мозга

Слайд 24

Аппаратно-компьютерные системы для получения параметрических данных
Медицинские аппаратно-компьютерные системы для получения

параметрических данных позволяют с помощью компьютерных программ прижизненно определять минеральный, химический или биохимический состав органов человека. Одним из таких методов стала двухфотонная компьютерная рентгеновская остеоденситометрия.

Суть метода сводится
к следующему. Больному
выполняют сканирующую
рентгенографию скеле-
та рентгеновскими луча-
ми различной жесткости
на специальном рентге-
новском аппарате – остео-
денситометре

Слайд 25

Остеоденситометрия
Разность в адсорбционной способности рентгеновских лучей скелетом оценивается с помощью

компьютера. Итоговым результатом исследования является количественный показатель минеральной плотности костей (рис.4. 28). Причем, компьютер позиционирует это плотность в три зоны – нормальную, зоны среднего и высокого риска переломов. Данное исследование нашло большое распространение при выявлении и изучения остеопороза – одного из наиболее частых заболеваний человека

Остеоденситограмма
с указанием минерализации скелета

Слайд 26

Системы получения функциональных данных
Имеют в своем составе датчики функции органов.

Сигналы с этих датчиков оцифровываются в АЦП и затем передаются в компьютер. Задача компьютера – отсечь в автоматическом режиме шумы и сигналы, выходящие за рамки доверительного интервала, выделить репрезентативную (достоверную) группу полезных данных и затем провести их анализ. Итогом анализа может служить распечатка в виде цифр или заключения, которые могут быть переданы по каналам связи для консультации или дальнейшего изучения.

Функциональная схема медицинского аппаратно-компьютерного комплекса для регистрации нескольких параметров

Слайд 27

Аппаратно-компьютерные системы функционального состояния органов
Существует еще один вид медицинских аппаратно-компьютерных

систем, определяющих функциональное состояние изучаемых органов. В этих системах компьютер выполняет задачу анализатора серии изображений, каждое из которых показывает функциональную активность органа. В итоге получаются результирующие кривые, отражающие характер функции этого органа.
Подобным образом определяют, например,функциональную активность почек при радионуклидной визуализации или состояние кровотока в сосудах при магнитно-резонансной томографии

Слайд 28

Аппаратно-компьютерные системы функционального состояния органов
Радионуклидное исследование функции почек – ренография. На

сцинтиграммах выделены зоны интереса, в которых построены кривые, отображающие функцию каждой почки в отдельности

Магнитно-резонансная
томография артерий нижних
конечностей и кривая,
построенная компьютером
и показывающая интенсивность
кровотока в систолу и диастолу

Слайд 29

Все аппаратно-компьютерные медицинские системы диагностического направления условно делятся на
операторозависимые
и операторонезависимые.

Операторозависимые системы - результирующие данные в значительной степени зависят от искусства врача, его умения управлять первичным сбором данных. К таким системам можно отнести ультразвуковые сканеры. В них результирующая ультразвуковая картина исследуемого органа в значительной степени зависит от того, как врач проводит лоцирование исследуемого органа, каково расположение датчика и ракурс визуализации. Поэтому при подобных исследованиях твердые копии изображений имеют ограниченное медицинское и юридическое значение.
Операторонезависимые системы. При цифровой рентгенографии, компьютерной рентгеновской и магнитно-резонансной томографии, радионуклидной визуализации результирующее изображение органа в первую очередь связано с настройкой аппарата и физическими параметрами его функционирования. Итоговые данные таких исследований более объективно отражают сущность изучаемого органа.

Слайд 30

Аппаратно-компьютерные системы мониторинга
Медицинские аппаратно-компьютерные системы мониторинга включают в себя различные

классы устройств, предназначенных для отслеживания на значительном промежутке времени функционального состояния различных органов.
Часто эти системы используются в реанимации, в кардиологических и хирургических отделениях, в операционных блоках.

Слайд 31

Аппаратно-компьютерные системы мониторинга
Пример мониторинга - холтеровская система, позволяющая установить суточные

колебания артериального давления и ЭКГ в естественных условиях пребывания пациента.
К поверхности тела больного прикрепляются датчики регистрирующие пульс, артериальное давление и ЭКГ в течении суток

Датчики соединяются с запоминающим устройством – флэш-картой, на которой сохраняются все зарегистрированные сигналы. Спустя сутки данные с флэш-карты считываются компьютером, который имеет специальное про-
граммное устройство для анализа данных и их распечатки

Слайд 32

Холтеровская система
Заключительная таблица ЭКГ холтеровского суточного
мониторинга. Выявлены одиночные экстрасистолы
Суточные колебания артериального

давления, выявленные
в процессе холтеровского суточного мониторинга

Слайд 33

Холтеровская система
Некоторые холтеровские системы имеют портативные ком-
пьютерные гаджеты, регистрирующие функциональную
информацию и

отображающую ее на дисплее. Это позволяет в режиме online отслеживать регистрируемые данные. Гаджеты имеют выход в Интернет для передачи текущих
результатов в медицинский центр.

Слайд 34

Аппаратно-компьютерные комплексы интенсивной терапии
Медицинские аппаратно-компьютерные комплексы интенсивной терапии предназначены
для компьютерного

контроля и управления физиотерапевтическими процедурами,
для программного вливания лекарственных препаратов и для управления перфузионными насосами,
для оптимизации функционирования аппаратуры в процессе проведения ингаляционного наркоза и искусственной вентиляции легких.
Большое значение в этом отношении имеют аппараты искусственного гемодиализа.
Общий принцип работы комплексов состоит в реализации обратной связи с регистрирующих датчиков, компьютерной обработке полученных результатов и последующим компьютерным управлением механизмом терапевтического вмешательства.

Слайд 35

Вопросы
1. Что такое «вычислительная система»?
2. Что такое «аппаратно-вычислительный комплекс»?
3. Каково назначение

компьютера в аппаратно-компьютерном
комплексе?
4. Каково назначение сканера в работе врача?
5. Какие требования к мониторам применимы в медицинской
практике ?
6. Как осуществляются введение и распознавание медицинских документов?
7. Какие задачи решает персональный компьютер в работе врача?
8. Какие пользовательские интерфейсы используются в медицинской практике?
9. Какие аппаратно-компьютерные комплексы применяются
в медицине?
10. Что такое «холтеровский мониторинг»?

Аппаратно-компьютерные медицинские системы

Содержание

Аппаратно-компьютерные медицинские системы представляют собою комплекс, состоящий из двух частей

Аппаратно-компьютерные медицинские системы по своему назначению подразделяются на 5

Системы для получения медицинских диагностических изображений Это сложные технические устройства, в

Системы для получения медицинских диагностических изображений Первоначальное изображение получается в аналоговом

Рентгенодиагностические аппаратыРентгенодиагностические аппараты существуют 2-х типов1. Аналоговое изображение оцифровывается ПЗС-матрицей и

В настоящее время рентгенография – один из наиболее распространенных методов рентгенологического

Цифровая рентгенограмма коленного сустава

Цифровая рентгенограмма челюсти (боковая проекция)

Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексыСодержат датчик ультразвуковых излучений, формирующий первоначально аналоговый образ органа.

Ультразвуковые аппаратно-компьютерные комплексыИтоговые образы - сонограммы - отображают структуру исследуемого органа

Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации - гамма-камера -

Радионуклидная сцинтиграммаВидны паталогические процессы в локтевом суставе, позвоночнике, стопе.

Радионуклидная сцинтиграмма при сердечной недостаточности

Аппаратно-компьютерные комплексы реконструкции первичных цифровых изображений. К таким устройствам относятся компьютерный

Компьютерные томографы - КТ Позволяют получать послойные снимки внутренних органов человека

Аппаратно-компьютерный комплекс радионуклидной визуализации - гамма-камера

Магнитно-резонансные томографы (МРТ)Основаны на исследовании магнитного резонанса ядер протонов человека, помещенного

Методика мультимодальных изображений Значительным шагом вперед, продвинувшим изобразительные методы аппаратно-компьютерных

Методика субстракции медицинских изображений Метод альтернативного подхода к манипуляциям с медицинскими

Методика субстракции медицинских изображений Вначале выполняют обзорный рентгеновский снимок исследуемой области,

Аппаратно-компьютерные системы для получения параметрических данных Медицинские аппаратно-компьютерные системы для получения

Остеоденситометрия Разность в адсорбционной способности рентгеновских лучей скелетом оценивается с помощью

Системы получения функциональных данных Имеют в своем составе датчики функции органов.

Аппаратно-компьютерные системы функционального состояния органов Существует еще один вид медицинских аппаратно-компьютерных

Аппаратно-компьютерные системы функционального состояния органовРадионуклидное исследование функции почек – ренография. На

Все аппаратно-компьютерные медицинские системы диагностического направления условно делятся на операторозависимыеи операторонезависимые.

Аппаратно-компьютерные системы мониторинга Медицинские аппаратно-компьютерные системы мониторинга включают в себя различные

Аппаратно-компьютерные системы мониторинга Пример мониторинга - холтеровская система, позволяющая установить суточные

Холтеровская системаЗаключительная таблица ЭКГ холтеровского суточногомониторинга. Выявлены одиночные экстрасистолыСуточные колебания артериального

Холтеровская системаНекоторые холтеровские системы имеют портативные ком-пьютерные гаджеты, регистрирующие функциональнуюинформацию и

Аппаратно-компьютерные комплексы интенсивной терапииМедицинские аппаратно-компьютерные комплексы интенсивной терапии предназначены для компьютерного

Вопросы1. Что такое «вычислительная система»?2. Что такое «аппаратно-вычислительный комплекс»?3. Каково назначение

Похожие презентации