Medical Imaging, the window into the human body.

[echelon]

ภาพทางการแพทย์นั้นเปรียบเสมือนหน้าต่างที่จะทำให้เราทราบถึงกระบวนการภายใน ร่างกาย และเป็นช่องทางให้แพทย์ผู้ทำการรักษาได้ทราบถึงกระบวนการต่างๆ ของโรคอันจะนำไปสู่กระบวนการรักษาที่ถูกต้องต่อไป ฉะนั้นหากเราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีด้าน Computer Graphics ให้สามารถสร้างรายละเอียดของภาพภายในร่างกายของเราได้ดีเท่าไหร่ก็จะส่งผลดี ต่อมนุษย์มากเท่านั้น สำหรับบทความนี้จัดทำขึ้นเพื่อนำเสนอหลักการในการสร้างภาพทางการแพทย์ใน ลักษณะต่างๆ โดยยึดหลักเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างภาพมาเป็นตัวแบ่งกลุ่มของกระบวนการการสร้างภาพทางการแพทย์

อันดับแรกเราคงต้องมาทำความเข้าใจกันก่อนว่าคุณภาพของภาพทางการแพทย์ที่ดีมีคุณภาพนั้นมีความสำคัญมากเพราะจะทำให้เราสามารถเห็น กายวิภาคต่างๆ ของร่างกาย รวมทั้งความผิดปกติต่างๆ ได้อย่างชัดเจนการวินิจฉัยโรคก็จะไม่ผิดพลาดซึ่งตัวแปรที่ใช้บอก คุณภาพมี 3 ตัวด้วยกันคือ

1. Contrast : ความเปรียบต่างระหว่างพื้นหลังและวัตถุที่เราสนใจ
2. Noise : สัญญาณรบกวน
3. Spatial resolution : ความสามารถในการแยกแยะรายละเอียดของภาพ
   

ซึ่งคุณสมบัติทั้งสามอย่างนี้ก็จะมีความแตกต่างกันออกไปตามเครื่องมือการสร้างภาพทางการแพทย์แต่ละชนิด เครื่องมือสร้างภาพทางการแพทย์ มีอยู่หลายชนิด แต่ละชนิดก็มีจุดเด่นจุดด้อยแตกต่างกันออกไป บางชนิดเหมาะสมกับการดูอวัยวะหนึ่งแต่อาจไม่เหมาะกับอีกอวัยวะหนึ่ง และบางครั้งอาจต้องใช้เครื่องสร้างภาพทางการแพทย์มากกว่า 1 ชนิดเพื่อสร้างภาพอวัยวะเดียวกัน ฉะนั้นหากจะดูถึงรายละเอียดความสัมพันธ์ ระหว่างเครื่องมือสร้างภาพ (modality) กับคุณภาพของภาพก็จะแบ่งเป็น 4 ส่วน

1. การออกแบบ (Design specification)
2. หลักการทำงาน (Principle of operation)
3. การตั้งค่าตัวแปร (Operating factors)
4. สัญญาณรบกวน (Noise)
   

จาก 4 กระบวนการข้างต้นขอยกตัวอย่างง่ายๆ สักหนึ่งกรณีเพื่อให้เห็นถึงความสัมพันธ์ของคุณภาพของภาพและเครื่องมือ ในการสร้างภาพ คือ กรณีการตั้งค่าตัวแปร (Operating factors) จะเห็นว่ามีการใช้เทคโนโลยีหลายชนิด เช่น กล้องถ่ายภาพรังสีแกรมม่า อัลตร้าซาวด์ เครื่องสแกนรังสีแม่เหล็ก ซึ่งเทคโนโลยีต่างๆ เหล่านี้ให้ Resolution ของภาพที่แตกต่างกัน

ต่อไปขอนำเสนอในส่วนของตัวชี้วัดคุณภาพของภาพทั้ง 3 แบบว่ามีรายละเอียดในการชี้วัดคุณภาพของภาพถ่ายทางการแพทย์ได้อย่างไร

1. Contrast : ความเปรียบต่างระหว่างพื้นหลังและวัตถุที่เราสนใจ
   
   คอนทราสของวัตถุ คือความแตกต่างของวัตถุในความหมายของความสามารถในการดูดกลืนรังสีที่ให้เกิดความแตกต่างของความดำของฟิล์มเอกซเรย์ หรือ ความสว่างของพื้นที่ในภาพนั้น คอนทราสที่ต่ำจะทำให้ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างของภาพได้
   
   ตัวแปรที่มีผลต่อ Contrast ของภาพในทางการแพทย์นั้นจะประกอบไปด้วยสิ่งต่างๆ เหล่านี้
   1. วัตถุ object contrast
      1. ความหนาแน่น density
      2. รูปร่าง (กลม รี เหลี่ยม)
      3. เลขอะตอม ( Z )
   2. พลังงานรังสีเอกซ์ kV
      1. short scale contrast (low kV)
      2. long scale contrast (high kV)
   3. อุปกรณ์รับรังสี detector
      1. ฟิล์ม
      2. ดิจิตอล
   4. ขบวนการสร้างภาพ imaging process
      1. การล้างฟิล์ม film processing
      2. การประมวลผลภาพดิจิตอล digital imaging processing
         
2. Noise : สัญญาณรบกวน
   
   สัญญาณรบกวนในภาพมักพบในภาพทางการแพทย์ และทำให้คุณภาพของภาพลดลง ภาพที่มีสัญญาณรบกวนสูง จะเห็นความแตกต่างของวัตถุในภาพได้น้อย ภาพที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ จะเห็นความแตกต่างของวัตถุในภาพได้สูง
   
3. Spatial resolution : ความสามารถในการแยกแยะรายละเอียดของภาพ
   
   ความไม่คมชัด ทำให้ความสามารถในการเห็นรายละเอียดของภาพลดลง โดยเฉพาะกับวัตถุขนาดเล็กอาจไม่เห็นเลย ภาพที่มีรายละเอียดของภาพต่ำ (low detail) จะมีความไม่คมชัดมาก (blur)

Cr: คุณ pttsu
202.142.219.4/vblog/33163

เดี๋ยวผมอาจจะมาเสริมทีหลังนะ อันนี้ขอเอาบทความมาลงไว้ก่อน

 

[toni montana]

ขอบคุณคับ