Распознавание экспозиционного поля цифровой (компьютерной) рентгенограммы
После получения гистограммы ее анализируют, чтобы отличить данные, являющиеся частью ЗИ, от фона, рентгеноконтрастных материалов, несъемных металлических объектов (например, протезов) и рентгеноконтрастных артефактов, благодаря чему нормализации подвергнется только диапазон данных, соответствующий изучаемым анатомическим структурам. Достичь этого можно посредством алгоритма распознавания экспозиционного поля. Во время этого процесса компьютер сканирует гистограмму изображения по направлению с обоих концов внутрь до тех пор, пока не идентифицирует с каждой стороны первый оттенок серого, соответствующий пороговому количеству пикселей (в столбце) (рис. 1).
РИСУНОК 1 Определение ЗИ на гистограмме.
Оттенок серого, выявленный слева, обозначается Smin и соответствует минимальному полезному значению (наиболее яркий оттенок), а оттенок серого, выявленный справа, обозначается Smax и соответствует максимальному полезному значению (наименьшая яркость). Также анализ идентифицирует значение Save — среднее значение яркости пикселя (обычно соответствует мягким тканям), располагающееся посередине между Smin и Smax. Значение Save используется для расчета индекса экспозиции (ИЭ) и может применяться для того, чтобы определить корректность экспозиции ПИ, если нет ошибки распознавания экспозиционного поля.
Для корректного анализа гистограммы на рабочей станции следует выбрать подходящий процедурный алгоритм (часть тела и проекцию), благодаря чему компьютер в дальнейшем сможет сравнить гистограмму изображения с типовой для данной проекции гистограммой. Это позволит идентифицировать на гистограмме неанатомические структуры и исключить их из ЗИ (рис. 2). В книге «Рентгенография в цифровую эпоху» К. Б. Кэрролл описывает три основных алгоритма для анализа гистограмм в зависимости от их формы.
РИСУНОК 2 Типовые гистограммы.
Алгоритм 1 типа используют тогда, когда между анатомической структурой и границами коллимированного поля имеется свободное пространство (например, при рентгенографии конечностей). В этом случае на гистограмме в крайнем правом положении ожидают увидеть «хвост» или пик, который следует исключить из ЗИ, поскольку он анатомической структуре не соответствует. Применение алгоритма 1 типа позволяет компьютеру при сканировании гистограммы справа налево пропускать темные значения, соответствующие этому «хвосту», и не учитывать их при определении Smax.
Алгоритм 2 типа используют в тех случаях, когда границы коллимированного поля не выходят за пределы кожных покровов, и на гистограмме изображения в крайнем правом положении отсутствует «хвост», соответствующий свободному пространству (например, при исследовании поясничного отдела позвоночника). При выборе этого алгоритма компьютер такой «хвост» не ищет и не исключает его данные из ЗИ.
Алгоритм 3 типа используют тогда, когда в экспозиционное поле попадает большая рентгеноконтрастная область, например контрастный препарат или несъемный металлический объект (протез). В этом случае на гистограмме ожидают увидеть в крайнем левом положении значения, близкие к белому цвету. Применение алгоритма 3 типа позволяет компьютеру при сканировании эти значения пропускать и не учитывать их при определении Smin.
