Установка для анализа рентгенограмм Советский патент 1984 года по МПК A61B6/00 

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к устройствам для рентгенодиагностики Известны установки для анализа рентгенограмм, содержащие приемное устройство, блок управления и схему управления яркостью. Установки позволяют осуществлять подчеркивание контуров, вычитание изображений подавление фона и ряд других опера ций Cl Наиболхее близкой к изобретению является установка для анализа рентгенограмм, содержащая приемное устройство, блок дискретного кодиро вания, соединенный с блоками обрабо ки и вывода информации наэлектрон лучевую трубку и источник света. Установка позволяет определять гео метрические параметры, оптические плотности почернения изучаемого участка рентгенограммы, осуществля субстракцию изображения и ряд друг операций 2. Недостатком известных устройств является отсутствие возможности авт матической обработки рентгеновского изображения с целью выявления нормы и патологии без участия врача рент нолога . . Целью изобретения является автоматизация обработки рентгеновского изображения. Поставленная цель .достигается тем, что в установку для анализа рентгенограмм, содержащую приемное устройство, блок дискретного кодиро вания, соединенный с блоками обработки и вывода информации на электронно-лучевую трубку и источник света, введены перфоратор, блок управления яркостью источника света . блок отбора нормы и патологии, содержащий последовательно соединенные сумматор и интегральный дискриминатор, а также схему задани вероятности ложного, обнаружения патологии, выход которой соединен,с вторым входом интегрального дискриминатора, а приемное устройство совмещено с блоком дискретного кодирования, снабжено датчиком яркости источника света и выполнено в виде оптической системы с фотомат рицей, содержащей набор фотоячеек, работающих в двоичном коде и имеющих регулируемые уровни дискриминации в диапазоне видимого света, причем выход приемного устройства соединен с входом блока управления яркостью источника- света, а выход . блока обработки соединен с входом сумматора блока отбора нормы и патологии, выход которого связан с перфоратором патологическихкадров. На фиг. 1 представлена блок-схема установки для анализа рентгено-, грамм; на . 2 - структурная схема установкой. Установка содержит приемное устройство 1, блок 2 обработки, блок 3 вывода информации, блок 4 отбора нормы и патологии, блок 5 управления яркостью источника света негатоскопа, используемого при анализе, перфоратор б патологических кадров и редуктор 7 покадровой пеоемотки пленки, используемый при анализе флюорограмм. Приемное устройство 1 состоит из специальной фотоматрицы 8, генератора 9 прямоугольных импульсов, предварительного счетчика 10, счетчика 11 задания уровней дискриминации фотоэлементов, блока 12 задания приращений уровней дискриминации, счетчика 13 количества циклов, ключа 14, регистра 15 столбца, регистра 16 строки, блока 17 коммутации и датчика 18 яркости. Блок 2 обработки состоит из h страниц 19 памяти, где п определяется методикой анализа рентгеновского изображения, п схем 20 сложения, ,П схем 21 вычитания, п схем 22 инвертирования, схемы 2j коммутации. Блок 3 вывода информации состоит из цифроаналогового преобразователя 24 строки, цифроаналогового преобра зователя 25 столбца, схемы 26 коммутации, электронно-лучевой трубки со схемой 27 управления. Блок 4 отбора нор1иы и патологии состоит из П сумматоров 28 содержимого страниц памяти, Ц интегральных дискриминаторов 29 с регулируемым порогом дискриминации, схемы 30 задания вероятности ложного обнаружения патологии. Выход блока отбора нормы и патологии является цифровым выходом установки и соединен с перфоратором б патологических кадров и редуктором 7 покадровой перемотки пленки. Блок 5 управления яркостью регулируемого источника света негатоскопа состоит из компаратора 31, схемы 32 задания яркости и усилителя 33. Фотоматрица 8 приемного устройства 1 состоит из двух (64128j фотоячеек, фотоячейки работают в двоичном коде (две градации яркости оптической информации/. Спектральный диапазон чувствительности фото-, ячеек 450-1100 нм. Размер одной фотоячейки 15 -30 мкм. Каждая фотоячейка содержит МОП-транзистор, конденсатор, компаратор и элемент памяти. Материал матрицы - кремний. Питание матрицы: напряжение +5, -5, +12В, потребляемая мощность 0,5 Вт.

-Установка позволяет выставлять 10 уровней дискриминации в спектральном диапазоне чувствительности.

Установка работает следующим образом.

В качестве критерия наличия патологии используется изменение плотности почернения (например, понижение при опухолевых образованиях).

Анализируемые флюорограммы в виде рулона пленки (или рентгенограмма) закрепляются на специальном негатоскопе. Включается питание негатоскопа и установки. Задается вероятность ложного обнаружения патологии с помощью выведенных на переднюю панель установки переключателей схемы 30 задания вероятности.

Понижение программируемых переключателей зада1ется вручную перёд началом работы. Код, поступающий на элементы 39 сравнения от переключателей, сравнивается с кодом, поступающим от сумматоров 28. Сигнал, вырабатываемый элементом.сравнения

Больше, Меньше, Равно поступает на перфоратор б.

Поскольку измерения оптической плотностипочернения рентгенограмм (флюорограмм) имеют случайные ошибки, подчиняющиеся нормальному закону распределения, то для задания вероятности ложного обнаружения патологии, равной 0,01 необходимо на переключателях схемы 30 набрать значение, равное М +3S, где Ncpсреднее количество элементов О (темных) в изображении исследуемого органа на экране электронно-лучевой трубки, - корень квадратный из .дисперсии.

Яркость света перед приемным .устройством задается с помощью выведенного на переднюю панель установ.ки регулятора схемы 32 задания.

Далее при анализе данной и последующих флюорограмм установка работает в автоматическом режиме.

Сначала выполняется стирание содержимого фотоматрицы 8 (т.е. ранее зарегистрированного, изображения). Для этого импульсы от генератора 9 через -открытый ключ 14 поступают на регистры 15 и 16 столбца и строки, через блок 17 коммутации на адресные шины фотоматрицы. После задания адреса очередной фотоприемной ячейки выполняется команда записи О. Этот процесс будет выполняться до тех пор, пока во все фотоячейки не будет записан О. После этого блоки 10-12 отработки уровня дискриминации и ключ 14 начинают свою работу, т.е. ключ 14 перекрывает доступ импульсов, Зсшанный уровень дискриминации заносится в счет. чик 11 методом вычитания по -1 до пол1гчения нуля в счетчике 11. Этим

определяется уровень дискриминации, так как величина заряда на конденсаторе фотоячейки зависит, от времени накопления заряда от величины интенсивности светового потока за данный отрезок времени.-Компаратор выполняет отсечку напряжения на конденсаторе, а устройство сравнения сравнивает с порогом и запишет О или 1 в ячейку памяти. После записи результата в ячейку памяти ключ 14 разрешает доступ импульсов. В это время в памяти фотоматрицы будет зарегистрирована очередная рентгенограмма.

Блок 2 обработки позволяет параллельно-последовательным способом выполнять следующие операции: сложение (с помощью схемы 20J , вычитание (с помощью схемы 21), инвертирование (с помощью схемы 22). Например, чтобы вычесть содержимое фотоматрицы 8 из содержимого страничной памяти 19 и результат записать в страничную память 19, необходимо, чтобы коммутатор выбрал соответствующую страницу, а схема 21 вычитания вычислила и направила результат в эту же страницу. Параллельно результат будет просуммирован сумматором 28, а интегральный дискриминатор 29 произведет сравнение с нормой, установленной схемой 30 задания вероятности ложного обнаружения патологии .

Блок 3 вывода информации посредством схем 24-26 преобразует дискретные адреса строк и столбцов в аналоговый сигнал, который подается на электронно-лучевую трубку для построения растра (типа телевизионного) . Содержимое фотоматрицы или страниц памяти.через усилитель подается на модулятор яркости электронно-лучевой трубки. Таким образом, на экране можно наблюдать изображение рентгенограммы в двоичном коде.

Датчик 18 яркости выдает сигнал в аналоговой форме, который изменяется в зависимости от средней оптической плотности почернения ана0лизируемой рентгенограммы. Этот сигнал поступает на соответствующий вход компаратора 31, выполненного в виде дифференциального дискриминатора (уровни дискриминации заданы с помощью схемы 32 задания яркости). Выход компаратора 31 связан с входом усилителя 33. Выходной сигнал усилителя 33 управляет яркостью источника света негатоскопа, используемого при анализе.

При выявлении патологии подается сигнал на перфоратор 6, который наносит на край пленки зарубку, позволяклцую затем легко найти кадр с патологией. Схема, приведенная

5

УСТАНОВКА Для АНАЛИЗА РЕНТ ГЕНОГРАММ, содержащая приемное уст.ройство, блок дискретного-кодирования, соединенный с блоками обработки: и вывода информации на электронн лучевую трубку и источник света, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации обработки рентгеновского изображения, в нее введены перфоратор, блок управления яркостью источника света и блок отбора нормы и патологии, содержащий последовательно соединенные сумматор и интегральный дискриминатор, а также схему задания вероятности ложного обнаружения патологии, выход которой соединен с вторым входом интегрального дискриминатора, а приемное устройство совмещено с блоком дискретного кодирования, снабжено датчиком яркости источника света и выполнено в виде оптической ;системы с фотоматрицей, содержащей набор фОТйячеек, работающих в двоичном коде и имеющих регулируемые уровни дискриминации в диапазоне видимого света, причем выход приёмг ного устройства соединен с входом . блока управления яркостью, источника света, а выход блока обработки соединен с входом сумматора блока отбора нормы и патологии, выход которого связан с перфоратором патологических кадров.