В ПГУ разработали приложение для оценки качества рентгеновских снимков
Ученые Пензенского государственного университета (ПГУ) создали кроссплатформенное приложение, оценивающее качество рентгеновских изображений. Оно поможет снизить количество повторных исследований, ускорит постановку диагноза, уменьшит лучевую нагрузку на пациента и снизит затраты на проведение процедуры. Разработка, по мнению авторов, найдет свое применение в клинической практике и в учебном процессе для подготовки врачей-рентгенологов.
Ежегодно по всему миру проводится около четырех миллиардов рентгенографических исследований. С их помощью выявляют патологические изменения в организме: опухоли, изменения в костях, воспаления, наличие жидкости в легких и другие. Для правильной интерпретации рентгенограммы, помимо знаний врача, требуется определенный уровень качества изображения.
Пензенские ученые создали специальное приложение, способное сразу определить качество полученного снимка. По оценкам авторов, разработка поможет быстрее поставить диагноз, избежать повторного облучения пациента, минимизирует диагностические ошибки. Кроме того, с помощью приложения проще станет подобрать наиболее подходящий пресет для каждого конкретного случая.
«Пресеты — заранее настроенные комбинации инструментов и фильтров для обработки рентгеновских снимков — широко используются в рентгенографии. Они позволяют получать более четкие изображения с большей анатомической детализацией и лучше визуализировать различные по плотности ткани», — пояснил один из авторов разработки, профессор кафедры «Медицинская кибернетика и информатика» ПГУ, доктор технических наук Леонид Кривоногов.
«Пресет может быть подобран неправильно: он может усилить легочный рисунок или наоборот его ослабить. Снимок может потерять диагностическую ценность, и все в совокупности признаки могут указать на лжедиагноз», — поделилась участвовавшая в разработке студентка Медицинского института ПГУ Дарина Улыбина.
Приложение объединяет в себе комплекс математических алгоритмов. В него включено одиннадцать метрик для оценки качества изображения. Каждая отвечает за конкретную задачу: оценку информативности изображения, меры резкости, отношение сигнала к шуму (контрасту к шуму), динамический диапазон, резкость границ и другие параметры. Это позволяет оценивать рентгенограмму всесторонне, а не только ее отдельные части.
«У каждого заболевания есть свои особенности, и они по-разному проявляются и выглядят на рентгеновском снимке. Поэтому одна метрика хорошо работает, допустим, с пневмонией, другая же наоборот работает больше с костными структурами», — отметила Дарина Улыбина.
Приложение простое в использовании. У него интуитивно понятный интерфейс. В левой панели управления пользователю предлагается загрузить изображение и установить эталон, если он есть. Приложение сравнивает все загружаемые изображения с эталонной группой. Однако стандарт может задать и сам пользователь приложения. Врач-диагност может загрузить снимок и отметить его как эталонный. В этом случае приложение будет ориентироваться именно на этот снимок, подстраивая под него все метрики.
Авторы проанализировали с помощью нового приложения около 100 рентгеновских снимков из открытых баз данных. Результаты подтвердили состоятельность разработки — приложение смогло вычислить искаженные снимки и указало на неверный выбор пресета.