Csernay, László

Csirik, János

Csernay László

Csirik János

University of Szeged

- 331 -SZOTE I. Belgyógyászati Klinika és JÁTÉ Matematika Alapjai és Számítástechnikai Tanszék Májszcintigrammok szintvonalas és térbeli ábrázolása Csernov László és Csirik János Az általunk használt szcintigráf, hasonlóan az egyéb gyártmá-nyú mozgó-detektoros készülékekhez, pontról-pontra történó' információ begyűjtéssel és ezzel egyidőben, pontról-pontra történő képalkotással működik. .A megjelenítéshez használt technikai megoldástól (foto,dot) a képpontok ábrázolásához felhasznált jelszimbóliumoktól (vonalsűrűség, számok, jelalakok) függetlenül, az elkészült képen az azonos aktivi-tású területek felismerése nehézkes, hiszen az értékelőnek ezeket a területeket meg kell keresnie, képzeletben össze kell kötnie. Kézen-fekvő az a gondolat, hogy pz azonos aktivitású területek görbékkel történő megjelenítésével segítsük a kiértékelés munkáját. A vizsgálat-tal egyidőben az izointenzitás görbék ábrázolása technikailag megold-hatatlan, csak az adatok későbbi feldolgozásával valósitható meg. Munkánk kezdetéig a magyar gyártmányú szcintigráf mérési izo-intenzitás görbék kirajzolását nem oldották meg. Ezért célul tüztük ki, hogy a Scintikart-Numerik mérési adatainak izointenzitás görbék formájában történő megjelenítésére számítógépes programot dolgozunk ki. Digitális mérési adatokból álló képmátrix izointenzitás görbéi-nek megrajzolását biztosító algoritmus ismert (1,2). Az algoritmus lé-nyege a következő: a tetszőleges szinthez tartozó izointenzitás vonal (vonalak) megrajzolásához először a megfelelő arányú levonást végez-zük el. Ezután a negatívvá vált elemeket nullázzuk.? A szigorúan po-, zitiv elemek alkotják a megfelelő szinthez tartozó képünket. Ezen .elemek közül határelemnek nevezzük azokat, amelynek négy szom-szédja között van 0 is, és pozitív elem is. Tegyük fel ezután} hogy képünknek valamelyik határelemét megtaláltuk. Az előzőek szerint • nulla utáni pozitív szám ilyen határelemet jelent. Jelöljük ezt az elemet x_-al, környezeti elemeit pedig a következőképpen: - 332 -X 2 X 2 X 3 A következőkben mindig ugyanazon pozícióról (pl. x^-ró'l) indulva a következő határelem kiválasztásához az x j , x 2 , x^ közül az első olyan adatot válasszuk, amely a képhez tartozik. Ha ezt a pontot x^-val je-löljük, akkor következő hotórelemnek x^-t tekintjük, ha az eleme a képnek. (Blokksémánk szerint abban az esetben, ha ez az. érték pozitív). Ha ez a.pont nem eleme a képnek, válasszuk x^-t. Ezután ezt az x^-t XQ-nak véve folyamatosan folytatjuk az eljárást. :RosenfeId bebizonyította, hogy egyszeresen összefüggő képek ese-téhen a fenti eljárás mindig zárt görbét eredményez. Egy-egy ilyen zárt görbe meghatározása után a kapott pontok x-y koordináta értéke-it lyukszalagon adjuk ki. Többszörösen összefüggő kép esetén az emii-tett eljárással zárt" görbét nem kapnánk, a képnek a többszőrösen ösz-szefüggő szakaszón 1 elem szélességű és legalább 2 elem hosszúságú részei is vannak. A programban ezért e területeket ellenőriztük, s ha ilyének előfordulnak az adatmátrixoh, a zárt görbe meghatározása ér-dekében nújlázzuk őket. Nem rajzoljuk ki a háromnál kevesebb elemet tartalmazó izolált részeket sem. Minden izointenzitós szirt megrajzolása előtt az emiitett két feltételt ellenőrizzük. Az ellenőrzés után a kidolgozott program több zárt görbét is kiadhat ugyanazon szinten. Gyakorlatban ez akkor for-dul elő, ha egy adott intenzitású szintvonalon belül hasonló intenzitá-sú terület helyezkedik el nagyobb aktivitású környezetben. Ezt látjuk egy szerv belsejében előforduló csökkent aktivitású, általában kóros térület esetén. A program elvileg tetszés szerint választott számú izointenzitós görbét határoz meg. Túlságosan sok szint kirajzoltatása azonban a kép megítélését nehezíti, s ennek következményeképpen az elváltozások felismerését hátrányosan befolyásolhatja. Ezért mi 10 szint (10 %-os aktivitás különbségek) meghatározásét tartottuk a klinikai gyakorlat szómára optimálisnak. Kidolgozott programunk blokksémáját az 1. ábrán tüntettük fel. Átlagos májnagyság esetén a program gépi futásideje: 6-10 perc között mozog. A nyolccsatornás lyukszalagnak többszintű kirajzoltatása 7-8 percet igényel. - 333 -1. ábra Klinikai értékelés A 2. és 3. ábrákon egy betegünk eredeti szcintigráfiás felvé-telét és az ismertetett eljárással készített izointenzitás görbékből álló képét mutatjuk be. A primér felvételt a kiértékeléskor normálisnak vé-leményeztük. A vizsgált eset klinikai diagnózisa (endogén depresszió), egyértelműen normális mójfunkciós próbái alapján a vizsgált májat strukturálisan épnek tekinthetjük. - 334 -3. ábra Ugyanezen mérési eredményekből megrajzolt izointenzitás görbék szintén szabályos elrendeződést mutatnak. A felvételen o színtvona-lak zárt görbékből állnak, a vonalak egymástól való távolsága e -gyenletes, nagyobb megtöretés vagy belső göb a képen nem figyel-hető meg. A máj alakja jól kirajzolódik, nem torzított. Előnyt je-lent, hogy a máj lebenyek térbeli formáját is elképzelhetjük. Az e-redeti felvételen a kevesebb színváltós miatt, csak három-négy szint ismerhető fel könnyen, a különböző szincsoportokon belül a változó számok összefüggése nehéz, egyidejűleg lehetetlen. A görbéken helyenként látható szöglettörések az eredeti mát-rix relatív kicsinységével magyarázható. A matematikai eljárás meg-változtatás nélkül, jóval simább, törések nélküli ábrázolást lehet el-érni, több mérési pont analízisével. (A 32 x 32 helyett 64 x 64 vagy 128 x 128 képelem esetén.) Mátrixunk nagyságát az alkalma-zott mérőkészülék legkisebb lépéstávolsága (5 mm) azonban determi-nálja. A 4. és 5. ábrákon cholecysta carcinomás betegünk primér és izointenzitás görbékből álló felvételét mutatjuk be. A vizsgálat 3 héttel az exitus előtt történt. A szekciónál a körülbelül körtényi nagyságú, tumorosán infiltrált cholecysta mellett a máj jobb lebe-nyének alsó részében kb. ökölnyi, a jobb lebeny felső részében több, mogyorónyi tumorszövetet (metastasisok) találtak. A primér képen a kifejezetten megnagyobbodott máj alsó szélén kb. az epehói yag-ágynak megfelelő helyen elhelyezkedő ékalaku aktivitás-csökkenés ¡61 felismerhető. A jobb lebeny alsó részén a kolloid dusulás erősen csökkent, az aktivitás jelentős része a bal lebeny közepén helyez-kedik el. - 335 -• G-e -» •¿* se = -4. óbra ' . ; • 5.. ábra, ; " 1 _ A szintvonalas képen az elváltozások még kifejpzettébbeh1 lát- •• hatók. Az alsó kontúr behoződásá mellett szembetűnő, hogy az akti-vitás maximuma a középvonaltól balra helyezett. A jobb lebenyben széles plótó képződés figyelhető meg, á lebeny alsó részén a plátói képződésen kivül belső göb helyezkedik el. Az aktivitás ezen a terü-leten tehát a környezet szintje alá süllyedt, ez csak az e területen elhelyezkedő, jelentős kiterjedésű térszükitő folyamattal magyarázha-tó. A bemutatott esetek klinikai analizise alapján a kidolgozott számitógépes programot rutinszerű alkalmazás cél jóra megfelelően tartjuk. - 336 -Térbeli óbrózolós Az izointenzitás görbékhez hasonlóan, a mozgó-detektoros szcíntigráfnál a vizsgálattal egyidőben térbeli ábrázolást megvaiósi-tani nem lehet. A vizsgálatok alkalmával húromdimenziós szervek le-képezésére kerül sor, a kapott eredmény azonban-mindig kétdimenzi-ós vetület. A szerv térbeli képét a kijelzett aktivitás-különbségek alapján tudatunkban kell rekonstruálnunk. Minden olyan ábrázolási megoldás, amely a vizsgálót a tudati rekonstrukciótól tehermentesíti, segiti a képek megítélését, az értékelés munkáját. A mért adatok számitógépes feldolgozásával valósítottuk meg a szcinfigrammok tér-beli, háromdimenziós ábrázolását. A térhatású kép elkészítéséhez a kapott és a vektorgrödíens módszerrel statisztikusán simított impulzus mátrixot állandó méretű (54 x 54) mátrix közepébe helyeztük el , amelynek egyik csúcsa egy háromdimenziós, derékszögű, euklideszi koordinátarendszer ori-gója. A mátrix nulla elemei az x ,y síkban x ,y sikkal 45 -os szö-get bezáró vetitést hajtunk végre. Ahhoz, hogy a vetített kép a rendelkezésre álló mátrixban elférjen, a mért impulzus számokat normálnunk kellett. Ezt ugy végeztük el , hogy a normált beütés-szám 0-tól 4 /5 N - i g terjedjen (ahol N a mátrix sorainak száma). Ha az igy kapott mátrix i-edik sorának j-edik elemét a;^ j-vel je-löljük, ugy az a^ j-hez a következő koordinátákat feleltethetjük meg: x = 1-1+A. . •/1 y = 2x l+J- 3 Az igy kapott pontokat sorfoiytonosan összekötve kapjuk a szcintig-ráfiás kép háromdimenziós megfelelőjét. A programban kontúrozást is végzünk, vagyis a már meghúzott vonalakkal eltakart részeket nem rajzoltatjuk ki. A mérési eredménye-ket a mátrixnak, mind a négy sarkából nézve hasonló módon dolgoz-zuk fel, a kapott pontok koordináta-értékeit nyolccsatornás analizáto-ron adjuk ki. A lyukszalag adatokat sokcsatornás analizátor és x , y iró segitségével, egyszinü fekete tinta használatával rajzoljuk ki. A négy egymás melletti kép a vizsgált szerv 45 -os szögből látott tér-hatású képet adja a szerv négy sarka felől nézve. Programunk blokksémáját a ó. ábrán mutatjuk be. Gépi futás-idő; kb. 14-71 ó perc, a képek kirajzoltatásához szükséges idő képen-ként 15 perc. ó . ábra Klinikai értékelés A 7. és 8. ábrákon arról a két betegről készített háromdimenziós képeket mutatjuk be, akiknek a primer és izointenzités görbéinek felvételeit már az előbbi ábrákon láthattuk. 7. ábra - 338 -8. ábra A háromdimenziós képeken a vizsgált májak alakja, a lebe-nyek egymáshoz viszonyított nagysága és aktivitást dusitó képessége jól megítélhető. A négy irányból készített képek lehetővé teszik, hogy a májat mintegy körbe nézzük, igy nem marad olyan terület, amely f i -gyelmünket elkerülné. A 8. ábrán a már bemutatott cholecysta carcinomás beteg fel-vételét láthatjuk. Az előző felvételekkel szemben megfigyelhető, hogy az aktivitás zöme a bal lebenyben dusul. Különösen kifejezett ez az elváltozás azon a felvételeken, ahol a vetités a jobb lebeny felől tör-tént. A jobb lebenyben viszonylag alacsonyabb plátó figyelhető meg. A jobb lebeny alsó és középső részén elhelyezkedő nagyobb hidegebb göbnek niegfelelően ezen a plátón belül még behuzódások is láthatók. Az alsó szél felől történt vetítéseknél a cholecystónak megfelelő be-huzódást figyelhetünk meg. Az egészséges májakhoz viszonyítva az elváltozások igen kifejezettek, a megítélést a háromdimenziós ábrá-zolás mód elősegíti, A bemutatott esetek analízise alapján a térbeli megjelenítés céljára kidolgozott számitógépes program rutinszerű alkalmazását hasz-nosnak tartjuk. I r o d a l o m 1. ROSENFELD L.: Picture processing by computer Academic Press. New York. 1969. 2. ROSENFELD L.: Connectivity in digital pictures. J.Ass. for_ Comp. Macinery 17, 14ó, 1970. 

Májszcintigrammok szintvonalas és térbeli ábrázolása

http://acta.bibl.u-szeged.hu/45728/1/szamtech_orvost_koll_003_331-338.pdf

Májszcintigrammok szintvonalas és térbeli ábrázolása

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Szeged