На главную страницу
На главную

 
 
О журнале Архив База изображений

Все вопросы

Ответы на ваши вопросы по лучевой диагностике
Как задать вопрос?
  Ответы
на ваши вопросы
по лучевой диагностике

19.01.04. Как сканировать рентгенограммы, чтобы были видны мелкие детали?

Ярослав из города Сумы спрашивает: Как и в каком режиме лучше сканировать рентгенограммы, чтобы были видны мелкие детали?

Отвечает Хоружик С. А: Сразу отмечу, что все сказанное ниже относится только к представлению сканированных изображений в электронном виде, т. е. для помещения в компьютерные презентации либо для размещения в интернете. Если вы планируете в дальнейшем распечатывать изображения на бумагу, то предлагаемые параметры сканирования (в частности разрешение) будут недостаточны для качественной распечатки.

Тема сканирования рентгенограмм подробно освещалась в статье "Создание электронных обучающих баз радиологических изображений: проблемы и перспективы". Ключевой момент - выбор сканера. Качественно сканировать рентгенограммы на дешевом планшетном сканнере (50-150$) не получится. Необходим сканер со слайд-адаптером - устройством, позволяющим сканировать изображения на прозрачной основе, какими являются рентгенограммы. Слайд-адаптер может быть внешним (для сканирования слайдов) и встроенным. Самый дешевый сканер со встроенным слайд-адаптером - Agfa Arcus 1200 - стоил в 2002 году в Москве 600 долларов (в Минске дороже). Однако теперь он уже не выпускается. Выпускаемые в настоящее время модели фирм Hidelberg, Mustek будут стоить гораздо дороже.

По собственному опыту, Agfa Arcus 1200 обеспечивает отличное качество сканирования рентгенограмм без существенных потерь мелких деталей (смотрите, например, изображения в «Базе радиологических изображений», http://nld.hut.ru/bri). Его единственный недостаток (помимо большой стоимости) – недостаточно большое поле сканирования (максимально 254х203 мм). Рентгенограмму 30х40 (грудной клетки) придется сканировать по половинкам и «склеивать» их потом в Photoshop.

Для сканирования рентгенограмм необходимо установить режим Transparent (прозрачная основа) Grayscale (серо-шкальный оригинал). Сложнее обстоит вопрос с Глубиной цвета (bits per color) и Разрешением.

Глубиной цвета – это количество уровней серого (или цвета при цветном изображении), которое содержит один пиксель. Так, при глубине цвета 8 один пиксель содержит 256 уровней серого, при глубине цвета 24 – 16 млн. уровней серого. Понятно, что чем «глубже» цвет, тем лучше будет выглядеть изображение. Поэтому для сканирования на Agfa Arcus 1200 выберем из двух возможных (8 и 16) больший параметр глубины цвета (16). Стоит отметить, что при сохранении отсканированного изображения в Photoshop необходимо будет изменить параметр Глубины цвета (bits per color) в обратную сторону (с 16 до 8), иначе сохранить в формате .jpg будет невозможно.

Для вычисления Разрешения сканирования предлагается формула (скан-клуб, http://scanclub.narod.ru/Letter/letter.htm) R = (А/b) x 2.54, где:
R – разрешения сканирования, dpi,
A – максимальный размен картинки на экране, пикселей,
b – максимальный размер оригинала, см,
А/b - количество точек, которые необходимо "снять" с каждого сантиметра оригинала,
2.54 – множитель, переводящий эту цифру в привычные для сканера dpi (1 дюйм равен 2.54 см).
Далее следует округлить полученную цифру в большую сторону.

Например, мы хотим сканировать КТ-скан размером 7х6 см и получить при этом изображение, максимальным размером 500 точек. Тогда необходимое разрешение составит (500/7)х2.54=181 dpi, т. е. для сканирования выберем 200 dpi.

Посмотрим, какой результат получается на практике. Сканируем со следующими параметрами (Рис. 1):
Transparent
Grayscale
Bits per color 16,
Разрешение 200.

Полученная картинка имеет желаемый размер (527 пикселей по горизонтали), но качество ее неудовлетворительное (Рис. 1). Окружающий изображение черный фон содержит ненужную «рябь», на печени видна мелкая косая исчерченность. Данные нежелательные визуальные эффекты, появляющиеся на изображении при сканировании, называются муаром. Для борьбы с муаром служит специальная функция – descreen. Принцип ее работы заключается в следующем: сканирование осуществляется с разрешением, в 4 раза большим величины descreen с последующим уменьшением размера до заданного.

В нашем случае для уменьшения (ликвидации) муара возьмем следующие параметры сканирования (Рис. 2):
Bits per color 16,
Разрешение 200,
Descreen 100.

Качество полученного рисунка (Рис. 2) плохое: ряби на черном фоне уже нет, однако само изображение стало менее резким, что особенно хорошо видно по тексту в верхнем левом углу.

Повторим сканирование с параметром Descreen 200 (Рис. 3) и 250 (Рис. 4) – максимально возможным на сканере Agfa Arcus 1200. Как и следовало ожидать, оптимальным для качества изображения оказался Descreen 250 (Рис. 4). Использование функции Descreen практически нивелировало муар (сравните с Рис. 1).

Можно предположить, что аналогичный эффект будет достигнут при сканировании с большим разрешением. В нашем случае осуществим сканирование с разрешением 1000, получим изображение шириной 2637 пикселей, уменьшим его до 527 (Рис. 5). Черный фон изображения не содержит муара, однако на изображении печени, если присмотреться, все еще определяется полосатая исчерченность. Сравните с Рис. 4, где ее нет. Таким образом, альтернативы использованию функции Descreen нет, к тому же не придется делать ресемплинг (уменьшать размер изображения до необходимого).

Таким образом, экспериментальным путем мы определили следующие лучшие параметры сканирования для рентгеновских изображений (Рис. 4):
Transparent
Grayscale
Bits per color 16,
Разрешение 200,
Descreen 250.

Из всех этих параметров меняться будет только Разрешение (см. формулу для расчета выше).

Ну и напоследок еще один нюанс. Просмотрев свежий номер журнала Lung Cancer, обратил внимание на параллельную полосатую исчерченность компьютерных томограмм в статьях. Необходимая информация на них, конечно, просматривается, но все же изображения могли бы выглядеть и получше. Дело в том, что при использовании медицинских принтеров (в частности термопринтера AGFA DrySrar3000) изображения переносятся на пленку построчно. Внешне никакой полосатости на пленке не наблюдается. Но при сканировании изображений она становится заметной (Рис. 6). В этом случае помогает простой прием: повернуть пленку в сканере на 90 градусов и осуществить повторное сканирование... И полосы исчезают (Рис. 7). Данная проблема возникает также при сканировании УЗИ-изображений, распечатанных на термопринтере. А вот при сканировании рентгенограмм, полученных путем прямой засветки рентгеновской пленки, такой проблемы не будет.

Выводы:
1. Правильно класть пленку в поле для сканирования (экспериментально определить под каким углом);
2. Максимальный параметр Bits per color;
3. Не имеет смысла увеличивать разрешение сканирования, более чем рассчитано по формуле;
4. Обязательно применять максимальный параметр Descreen для ликвидации муара.

… и ваши изображения будут идеальны.

PS. На сайте Дальневосточного госмедуниверситета, http://telemed.narod.ru/telecon.htm для оцифровки рентгенограмм предлагается использовать цифровой фотоаппарат (на оконном стекле) или планшетный сканер. В последнем случае «сканирование производится при снятой крышке сканера, с использованием электролампы мощностью 300-500 Вт. Рентгенограмму помещаем на сканер, включаем программу сканирования. Установить электролампу над рентгенограммой на высоте 15-20 см, добиваясь максимально ровного освещения снимка. При прохождении лампы сканера под рентгенограммой нужно плавно проводить электролампой над снимком».

Сам эту технологию не испытывал. Почти наверняка качество полученных изображений будет значительно хуже, чем при вышеописанном способе.

Все вопросы


О журнале Архив База изображений