DOKLAD (Передача информации из ультразвуковой медицинской диагностической установки ALOCA SSD650)

Темой моего дипломного проекта было передача информации из ультразвуковой медицинской диагностической установки в персональный компьютер.

Данный дипломный проект выполнялся в рамках программы «телемедицина» на базе института хирургии им. А. В. Вишневского.

На сегодняшний день от 60 до 80% медицинской диагностической информации хранится в виде изображений. В связи с этим наиболее актуально стоит вопрос передачи информации из медицинского диагностического оборудования в персональный компьютер для дальнейшего анализа, обработки, хранения и передачи по современным линиям связи.

Получение, обработка и анализ информации из ультразвуковой медицинской диагностической установки связано с определенными трудностями, которые можно разделить на три группы:

1. Проблема получения диагностически адекватного изображения для дальнейшей диагностики, анализа и хранения;

2. Проблема сопряжения диагностического оборудования с системами передачи информации;

3. Проблема передачи полученной информации к «удаленным» пользователя.

Для решения данных проблем разработана следующая схема передачи данных из ультразвуковой медицинской диагностической установки в персональный компьютер. (плакат 1)

Я осуществлял подключение ультразвуковой диагностической установки ALOCA SSD 650. Она осуществляет срез информации органов исследуемого пациента на глубину до 30 см. от места контакта с телом пациента и работает на частоте от 2 до 7,5 мГц. И выводит информацию на экран с разрешением 640 * 480 с 64 уровнями градации серого. Полученная информация преобразуется в стандартный видеосигнал, который может быть снят с специализированных выходов.

Захват и обработку информации из ультразвуковой медицинской установки осуществляется устройством, называющимся frame grabber. Оно позволяет в «реальном времени» преобразовать видеосигнал в цифровое изображение и сохранить его в персональном компьютере. К frame grabber’у предъявляется ряд характерных требований. Это должно быть устройство, позволяющее длительную оцифровку видеосигнала в реальном времени, обладать высокоскоростной «шиной», для быстрой передачи полученной информации в персональной компьютер. В нем должна быть предусмотрена возможность настройки яркости и контрастности для первоначальной настройки при подключении к медицинской диагностической установке и оно должно быть совместимо со всеми основными современными операционными системами. Всем этим требованиям удовлетворяет frame grabber HI*DEF PLUS фирмы IMAGRAPH. Данный frame grabber позволяет получать 256 уровней градации серого, что позволяет иметь запас по разрешению изображения для ультразвуковых медицинских установок более высокого класса и получать изображения, над которыми можно производить определенные операции. Кроме того, это сравнительно недорогое устройство, в своем классе, что является преимуществом, т.к. наши медицинские учреждения финансируются не достаточно.

Frame grabber передает информацию в передает информацию в персональный компьютер первичного пользователя. Оптимальной конфигурацией персонального компьютера первичного пользователя является P2 – 400, 128, 4.3 + 18 SCSI, 8 V I740.

Данная конфигурация предоставляет возможность осуществлять захват изображения из ультразвуковой медицинской диагностической установки, поддерживать режим телеконференций, осуществлять передачу получаемого сигнала по сети в реальном времени и обрабатывать получаемую информацию. Но т.к. парк персональных компьютеров в медицинских учреждениях России, на данное время, состоит из персональных компьютеров устаревших моделей, то в этом случае можно использовать лишь основные функции - захват и обработку изображений. Это можно осуществлять на персональных компьютерах класса DX4 – 100 с 16 мБ оперативной памяти, размером жесткого диска 800 мБ и сетевой картой NE2000 или совместимой.

Персональный компьютер первичного пользователя позволяет передавать полученную информацию по компьютерной сети. Вопросы передачи информации по компьютерной сети подробно рассматриваются в дипломном проекте Еремеева Артема, который также выполнял дипломную работу в рамках проекта «телемедицина».

К персональному компьютеру вторичного пользователя предъявляются те же требования, что и к персональному компьютеру первичного пользователя, за исключением того, что у в нем не устанавливается frame grabber для захвата изображения с ультразвуковой медицинской диагностической установки.

В результате захвата изображения получается файл в котором необходимо отобразить не только информацию собственно о картинке, но и дополнительную. Для этого был разработан формат файла плакат 2 , который содержит в себе следующие поля:

• Информационное поле, содержащее в себе имя и возраст пациента, дату и время исследования, режимы в которых были получено изображение, размеры матрицы изображения, разрешение изображения и дополнительную техническую информацию, представленную в приложении 1;

• Матрицу изображения.

Информационное поле данного файла на прямую связано с характеристиками ультразвуковой медицинской диагностической установки, frame grabber’а и персональным компьютером.

В рамках данной работы, в результате взаимодействия с медицинским персоналом, возникла необходимость преобразования изображений для выделения областей, контуров этих областей, границ образований. Для этого мною были внедрены ряд фильтров. Это сглаживающий фильтр, медианный сглаживающий фильтр, контурный фильтр и полутоновой фильтр. Результаты воздействия данных фильтров на изображение можно наблюдать плакат 3. По результатам консультирования с врачами, было выявлено, что их применение дает наиболее хороший эффект при последовательном воздействии на изображение нескольких фильтров. Это можно наблюдать на плакате 4. Это было апробировано специалистами и было выявлено, что результаты воздействия этих фильтров на изображение несут в себе высокую практическую ценность.

В данной дипломной работе было:

1. Сделано внедрение системы в ультразвуковую медицинскую диагностическую установку ALOKA SSD 650, в отделении ультразвуковой диагностики института хирургии им. А. В. Вишневского;

2. Получено изображение, захваченное из данной установки;

3. Осуществлена связь с удаленными пользователями в реальном времени;

4. Проведена экспертная оценка данной системы, которая подтвердила её эффективность.

Данную систему можно внедрять в рамках проекта «телемедицина», для развития медицинских телеконференция и телеконсультаций.