сосудистый рисунок печени сглажен что это значит
Заболевания печени на УЗИ и в анализах
» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://i0.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah.jpg?fit=450%2C300&ssl=1″ data-large-file=»https://i0.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah.jpg?fit=807%2C537&ssl=1″ />
Печень — это самая крупная железа, отвечающая за пищеварение. В печени вырабатывается желчь, полезный холестерин, в ней протеины расщепляются до аминокислот, лишняя глюкоза превращается в гликоген, происходит жировой обмен, синтезируются различные гормоны. Она фильтрует кровь и защищает организм от проникновения токсинов.
заболевания печени на узи и в анализах
» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah-1.jpg?fit=450%2C300&ssl=1″ data-large-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah-1.jpg?fit=807%2C537&ssl=1″ loading=»lazy» src=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah-1.jpg?resize=807%2C537″ alt=»заболевания печени на узи и в анализах» width=»807″ height=»537″ srcset=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah-1.jpg?w=807&ssl=1 807w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah-1.jpg?w=450&ssl=1 450w, https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2018/08/zabolevaniya-pecheni-na-uzi-i-v-analizah-1.jpg?w=768&ssl=1 768w» sizes=»(max-width: 807px) 100vw, 807px» data-recalc-dims=»1″ />
Печёночная ткань, паренхима, состоит из долек, напоминающих по виду соты. Каждая долька пронизана кровеносными сосудами и протоками, она отделена от соседней соединительной тканью.
Клетки печени имеют свойство обновления, но при воздействии токсинов печень не справляется с нагрузкой, и в ней происходят изменения. Особенно негативно на работу печени оказывает влияние алкоголь, обилие жирной пищи, токсические вещества, вирусы.
Клетки печени гепатоциты гибнут либо меняют свою структуру, приводя к нарушению работы органа. На сегодняшний день существует около 50 заболеваний печени, в России 40% патологий вызвано чрезмерным употреблением алкоголя.
Согласно данным ВОЗ, 30% взрослого населения планеты страдает заболеваниями печени, из них 2,2% относится к раку печени, вызванному гепатитом В или С. Вирусом заражён каждый 3-й житель планеты, в странах СНГ лидирует гепатит С, который поражает в основном молодое население в возрасте от 15 до 29 лет, а также в 3,6% случаев диагностируется у детей до 15 лет.
Помимо вирусного поражения печени, у каждого 5-го жителя России имеются камни в желчевыводящих путях и печени.
Состоянию печени не все уделяют должного внимания, списывая на способность органа к самовосстановлению. Однако это относится только к здоровой печени, не подверженной воздействию неблагоприятных факторов. Она действительно справляется с выведением поступившими с пищей и водой токсинами, но иногда случаются сбои, и печень подвергается изменениям, приводящим к развитию заболевания.
Какие существуют заболевания печени
В зависимости от провоцирующего фактора болезни печени делятся на 4 группы:
Вызванные воздействием инородного микроорганизма (вирусные, бактериальные и паразитные).
Гепатит является самым распространённым вирусным заболеванием печени. Он имеет 6 разновидностей, каждая из которых характерна для определённого региона планеты.
Остальные три разновидности вируса являются сопутствующими трём основным. Наиболее опасны гепатит В и гепатит С, они приводят к разрушению печени и смерти человека.
Вызванные нарушением обмена веществ:
Жировой гепатоз заключается в отмирании функциональных клеток печени гепатоцитов вследствие их поражения клетками жира. Это происходит по причине метаболических нарушений, когда поступивший с пищей жир накапливается в печени, вызывая воспаление и некроз клеток. В итоге они заменяются соединительной тканью, нарушая нормальную работу органа.
Жировой гепатоз имеет различную природу: у людей, страдающих алкогольной зависимостью, жировые клетки скапливаются в результате гибели клеток печени под воздействием альдегидов.
Холестатический гепатоз возникает как следствие избытка «вредного» холестерина. Неалкогольный гепатоз в 65% встречается у людей, имеющих превышение массы тела. Также у 1% женщин, ожидающих ребёнка, возникает гепатоз беременных.
Вызванные воспалительным процессом в печени:
Цирроз печени — это воспаление органа, при котором паренхима (губчатая ткань) заменяется стромой (соединительной тканью). В 70% случаев цирроз является следствием злоупотребления алкоголем, остальное — это результат поражения вирусами, паразитами или инфекциями. Цирроз возникает и вследствие тяжёлой интоксикации, например, при употреблении ядовитых грибов. Однако в 10% случаев невозможно установить точную причину возникновения цирроза печени.
Доброкачественные и злокачественные опухоли
Чаще всего рак печени диагностируется у мужчин в возрасте старше 40 лет и реже у женщин старше 55 лет. Самым распространённым является вторичный рак печени как следствие проникновения метастаз в органе. Риск развития первичного рака печени увеличивается у курящих и употребляющих алкоголь людей, а также работающих на вредном производстве, страдающих сахарным диабетом и ожирением.
Гемангиома представляет собой опухоль из сплетения кровеносных сосудов, которая имеет склонность к увеличению в размерах без склонности к перерастанию в злокачественное новообразование. Она встречается у женщин в 5 раз чаще, чем у мужчин. Считается, что закладка опухоли происходит ещё во внутриутробный период развития, когда на мать малыша оказывается неблагоприятное воздействие.
Пуском к росту опухоли служит гормональная перестройка, связанная с беременностью, климаксом, приёмом противозачаточных препаратов. Опухоль развивается бессимптомно и даёт о себе знать только по достижении 4 см, когда пациента беспокоят боли в правом боку. Однако в большинстве случаев гемангиома никак себя не проявляет и обнаруживается случайно во время медицинского осмотра.
Биохимический и общий анализы крови не выявляют нарушений, только при очень больших размерах опухоли увеличивается билирубин. Гемангиома сама по себе не опасна, но по мере роста опухоли перекрываются печёночные протоки, затрудняя выведение желчи.
Также высока вероятность перекрытия главной питающей артерии, что провоцирует инфаркт печени и нарушение в работе соседних органов. Осложнения гемангиомы встречаются у 15% пациентов, при разрыве опухоли в 85% возникает внутреннее кровотечение, приводящая к смерти пациента.
Как обнаружить болезнь печени на ранней стадии
Долгое время заболевания печени развиваются без каких-либо существенных симптомов. Гепатоз не имеет никаких проявлений, и только УЗИ показывает структурные изменения органа.
Гепатит имеет относительно долгий инкубационный период, поэтому сразу после заражения его можно обнаружить только по увеличению показателей АЛТ и АСТ в биохимическом анализе крови. Цирроз схож по симптомам с ОРВИ или обычным пищевым отравлением (метеоризм, рвота, слабость), а рак становится заметен уже тогда, когда со стороны печени образуется увеличение живота.
Также общим симптомом для всех заболеваний печени является желтушность кожи. Но все эти проявления характерны для поздней стадии, когда заболевание уже развилось и сказывается на качестве жизни пациента.
Единственный способом ранней диагностики заболеваний печени является обследование, включающее ряд анализов и ультразвуковую диагностику.
Лабораторные анализы на выявление заболеваний печени
Оценку работы печени помогает сделать биохимический анализ крови. Забор делается натощак в клинике, а через несколько дней специалист расшифрует результаты. К основным показателям относят:
Билирубин. Это главный антиоксидант, пигмент желчи, образуемый при распаде гемоглобина. Содержится в общей, свободной и связанной фракции. Первый в 96% находится в комплексе с альбумином, в 4% — с глюкуроновой кислотой. При закупорки печёночных протоков, воспалении печени билирубин повышается. Разрушение свободного билирубина происходит в печени, а выведение связанного производится через почки. При нарушении работы органа концентрация билирубина в крови увеличивается. Этот пигмент токсичен, поэтому его увеличение вызывает ухудшение самочувствия.
Уровень билирубина в крови свидетельствует о нарушении работу печени и почек.
АСТ и АЛТ. Ферменты, синтезируемые печенью. У здорового человека содержится в крови в небольшом количестве, но при распаде клеток печени показатели значительно увеличиваются, а при нарушении работы сердца поднимается АСТ.
Щелочная фосфатаза. Это компонент мембраны клеток, участвует в фосфорно-кальциевом обмене. Её концентрация увеличивается при различных процессах в печени и других органах, понижается при разрушении костной ткани, пониженной функциональности щитовидной железы, при малокровии.
Холестерин. Это низкоплотный липид, производимый печенью и идёт на синтез желчи, клеточных мембран и пр. В сутки печенью вырабатывается около 1 грамма холестерина, и этого достаточно для потребностей организма. В печёночных протоках из молекул низкоплотного холестерина образуется желчная кислота, которая всасывается в кровь после соединения с протеинами. Излишки липидов выводятся из организма через кал.
При нарушении работы печени концентрация холестерина увеличиваются. Это приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения. Наиболее опасным последствием избытка низкоплотного холестерина является жировой гепатоз.
Со временем при постоянном высоком холестерине развивается атеросклероз, поражающий сосуды и артерии и приводящий к инфаркту или инсульту.
Расшифровку анализов проводит только врач, потому что в разных лабораториях приняты разные единицы измерения. При жировом гепатозе печени повышается уровень билирубина и понижается альбумин в крови.
УЗИ при болезнях печени
100% диагностику даёт только комплексное обследование, однако УЗИ печени выявляет заболевания даже на начальной стадии в 70% случаев. В остальных 30% процессы происходят глубоко в печени, орган ещё не успел увеличиться в размерах, а его ткани сохранили целостность и однородность. Также визуализируется незначительное скопление жидкости в брюшине.
Цирроз печени
Цирроз печени можно увидеть на УЗИ только на 2 и 3 стадии, когда заметны эхо-признаки повреждения органа. В качестве ориентиров берутся показатели здорового органа: однородные ровные края, левая доля до 7 см в длину, правая — до 13 см, диаметр желчного протока до 7-8 мм, диаметр портальной вены — 12 мм. Отклонение от нормы требует более детальной диагностики.
Цирроз печени имеет 3 стадии:
Жировой гепатоз на УЗИ
Жировой гепатоз крайне редко встречается у абсолютно здоровых людей. Он развивается как следствие уже имеющихся заболеваний, таких, как сахарный диабет, панкреатит, язвенная болезнь желудка, алкоголизм и др. Для гепатоза характерно крайне быстрое развитие заболевания. Так, после токсического поражения печени в результате отравления (грибами, химическими веществами) жировая инфильтрация наступает в течение недели. Обнаружить жировой гепатоз легко с помощью ультразвукового исследования. В зависимости от размещения жировых отложений заболевание бывает трёх видов:
В отличие от здорового органа, при диффузном гепатозе свободность проводить ультразвук снижается, что отображается белыми пятнами на экране. Глубокие отделы печени визуализируются плохо, мелкий венозный рисунок не просматривается. Контуры печени остаются чёткими, однако размеры органа несколько увеличиваются.
Общими признаками гепатоза является «светлая» печень — преобладание низкоэхогенных участков ткани, плохо проводящих ультразвук. Поражённые жировыми клетками участки не дают органу нормально функционировать, что приводит к серьёзным последствиям: застою желчи, интоксикации организма, снижению иммунитета. желчь не поступает в полном объёме, пища переваривается хуже, поступает в кишечник не до конца переваренной, провоцируя дисбактериоз и кишечные инфекции.
Печень хуже очищает организм от токсинов, уменьшая поступление питательных веществ и витаминов. При жировом гепатозе страдает сердечно-сосудистая система, развивается гипертония, миопия, нарушение сердечной деятельности. Общая интоксикация снижает иммунитет, создавая благоприятные условия для ОРВИ, гриппа и других инфекций.
Гепатит и печень на УЗИ
Гепатит — это вирусная инфекция, приводящая к воспалению органа. При острой форме воспаления наблюдается скопление жидкости в тканях, а она хорошо проводит ультразвук, поэтому воспалительные процессы характеризуются гиперэхогенностью.
Также увеличиваются размеры печени. Её поверхность становится слишком гладкой и ровной, но контуры при этом размытые.
При гепатите С применяется допплеровское сканирование, выявляющее участки с усиленным кровотоком и места, в которых он нарушен или отсутствует. При гепатите В и С можно увидеть поражённые участки паренхимы, замещённые гиперэхогенной соединительной тканью.
Кисты печени на УЗИ
Кисты печени диагностируются у 0,8% населения, причём у женщин они выявляются чаще, чем у мужчин. Обычно сопровождаются такими заболеваниями, как поликистоз яичников, цирроз печени, желчекаменная болезнь.
При сужении протоков печени желчь не может проходить, она закупоривает канал, и в нём образуется полость, напоминающая по виду капсулу. Со временем она наполняется анэхогенной жидкостью, появляются новые кисты, имеющие диаметр до 25 см. В простой кисте кровоток отсутствует.
Эхинококковые кисты образуются в результате откладывания в печени личинок паразитов. Они имеют вид капсулы с плотными стенками, которые постепенно расширяются и оказывают давление на паренхиму, перекрывают протоки и кровеносные сосуды.
Растущая киста способна передавить печёночную вену, став причиной инфаркта миокарда. Опасность эхинококковой кисты заключается в том, что капсула может лопнуть и её содержимое распространится по всему организму.
Эхинококковое поражение достигает головного мозга, лёгких. Также при прорыве капсулы наступает анафилактический шок и летальный исход. Пустая капсула имеет свойство кальцинации, паренхима печени теряет функциональность, приводя к нарушению работы органа.
Если не лечить болезнь, развивается альвеококкоз, при котором паразитные узелки распространяются по всей печени. При выявлении признаков эхинококковой кисты пациента направляют для более детального обследования.
Гемангиома печени на УЗИ
Гемангиома — это сосудистое образование внутри печени, состоящее из сплетения кровеносных сосудов. Оно носит доброкачественный характер, но имеют склонность к увеличению в размерах. Кавернозная опухоль достигает в диаметре до 20 см, и при отсутствии лечения превращается в атипичную гемангиому, покрытую ороговевшей тканью.
Опухоль легко диагностируется на УЗИ, она имеет чёткие бугристые контуры и гиперэхогенность. Повышенный кровоток подтверждается при помощи допплеровского сканирования. Однако УЗИ только подтверждает сам факт наличия опухоли, но более достоверные сведения даёт МРТ.
Гиперэхогенные образования на УЗИ
Практически всегда плотные гиперэхогенные образования в печени — это метастазы. При раке толстой кишки они кальцинируются, при раке молочной железы имеют гипоэхогенную тень. Также при метастазах увеличены лимфоузлы, что вызывает расширение протоков. Но даже при наличии всех эхо-признаков рака пациенту не выносится окончательный диагноз. Он направляется на дальнейшее, более детальное обследование.
Что не видно на УЗИ: камни в печени
Гепатолитаз — это образование камней в печени из сгустков желчи, которая по каким-то причинам не может пройти по протокам, густеет и застаивается. Из-за того, что печень не имеет нервных окончаний, камни долгое время не дают о себе знать.
Ультразвуковая диагностика является малоинформативной из-за специфического расположения органа.
Печень перекрывается рёберной дугой, поэтому камни в протоках датчик не визуализирует. единственным методом диагностики остаётся МРТ и биохимический анализ крови. При камнях значительно повышается билирубин, что указывает на застой желчи. МРТ показывает точное расположение и размеры камней.
Выводы
Наша клиника УЗИ предлагает полное обследование печени, включающее консультацию высококвалифицированного врача, полный спектр анализов крови и мочи, а также УЗИ-диагностику.
Рекомендовано пройти обследование печени мужчинам в возрасте старше 40 лет и женщинам после 50, а также лицам более молодого возраста, работающим на предприятиях тяжёлой промышленности, жителям мегаполисов, а также пациентам, в роду у которых имелись случаи печёночных патологий.
Сосудистый рисунок печени обеднен, что это значит?
Печень – орган, который имеет артериальную и венозную сосудистые системы. В орган поступает кровь из воротной вены и печеночной артерии. При каких-либо заболеваниях печени изменяется ее сосудистый рисунок.
Зачастую он становится обедненным. Случаи, когда наблюдаются усиления сосудистого рисунка печени у ребенка или взрослого, очень редки. Кстати, дефект может и вовсе не свидетельствовать о каких-либо патологиях. Судя по отзывам гепатологов, усиливается СР у детей и взрослых зачастую просто так, из-за каких-либо анатомических особенностей железы.
А вот случаи, когда обедняется рисунок печени, встречаются чаще. Они требуют прохождения комплексной диагностики. Чтобы выявить первопричину данного явления, нужно обязательно пройти УЗИ, а по необходимости сдать анализы крови и пройти другие инструментальные исследования.
Рассмотрим подробнее анатомическое строение печени и выясним, в каких случаях наблюдается обеднение ее СР, и как с этим можно бороться.
Особенности анатомического строения
Прежде, чем выяснить, почему может быть обеднен или усилен сосудистый рисунок печени, рассмотрим особенности анатомического строения органа.
Печень – это орган, который располагается под диафрагмой. Печень считается самой крупной железой организма. На нее возложено большое количество функций, основная из которых – детоксикационная. Железа «фильтрует» кровь и выводит из организма яды, продукты распада алкоголя и даже метаболиты лекарственных средств.
Также печень вырабатывает желчь, определенные печеночные ферменты, ряд фракций холестерина, белки и другие вещества, необходимые для поддержания важнейших процессов в организме. Имеются сведения, что железа даже регулирует функциональность иммунной системы.
Орган состоит из двух долей – правой и левой. Есть так называемые сагиттальные борозды. Правая содержит в себе нижнюю полую вену и желчный пузырь, а другая включает в свой состав круглую связку печени. Между собой они соединяются при помощи печеночных ворот.
При УЗИ-диагностике исследуются две системы вен – воротная и печеночная. Первая имеет толстую эхогенную структуру. Вены собирают в себя кровь, в которой содержатся токсичные вещества, после чего токсины выводятся из организма. Диаметр печеночной артерии не должен превышать 7-8 мм, портальной вены – 13 мм, полой вены – 15 мм. В печень кровь поступает из воротной вены и печеночной артерии.
Общая печеночная артерия проходит по верхнему краю поджелудочной железы, достигая так называемой дуоденальной связки, после чего артерия делится на печеночную и желудочно-двенадцатиперстную.
В норме сосудистый рисунок печени является отчетливым. При этом должен сохраняться нормальный диаметр портальной вены, печеночной артерии и полой вены.
В каких случаях нужно делать УЗИ печени?
Рассмотрим, в каких случаях пациентам назначается УЗ-диагностика, которая как раз таки и помогает выявить состояние сосудистого рисунка органа. Безусловно, основным показанием к УЗИ является наличие хронических заболеваний гепатобилиарной системы.
Частота прохождения инструментального исследования определяется лечащим врачом. К примеру, при циррозе УЗ-диагностику нужно проходить хотя бы раз в 1-2 месяца, чтобы отслеживать состояние паренхимы и сосудистый рисунок. При вяло текущих патологиях вполне достаточно проходить УЗИ раз в 4-5 месяцев.
Показаниями к проведению ультразвукового исследования гепатобилиарной системы могут быть не только хронические патологии печени и ЖП.
Проведение и расшифровка ультразвукового исследования
Чтобы выявить, сосудистый рисунок печени обеднен, или находится в пределах нормы, нужно пройти ультразвуковое исследование. Перед анализом нужно подготовиться.
В первую очередь, нужно исключить из рациона продукты, которые провоцируют повышенное газообразование в кишечнике и трудно перевариваются. Врачи рекомендуют воздерживаться от употребления сладостей, полуфабрикатов, молока, фаст-фуда, газированных напитков, кофе, алкоголя.
Также следует потреблять 1,5 литра воды в день, накануне процедуры не курить, а при наличии запора – поставить заранее очистительную клизму. Само исследование настоятельно рекомендуется проходить натощак.
Если в ходе УЗИ было отмечено, что сосудистый рисунок в печени обеднен и у человека нестабильное давление в воротной вене, то ему необходимо обратиться к гепатологу и пройти дифференциальную диагностику.
Дополнительные исследования при обеднении сосудистого рисунка
В первую очередь, нужно устранить возможность наличия вирусных гепатитов (A, B, C, D, E, F, G). Для этого достаточно пройти ПЦР-исследование на маркеры гепатитов и сдать ИФА (иммуноферментый анализ).
Затем сдается биохимический анализ крови. Исследуются печеночные ферменты (щелочная фосфатаза, ГГТ, прямой и непрямой билирубин, АЛТ, АСТ). Также в ходе анализа исследуется протеиновый и липидный обмен.
Почему может быть обеднен сосудистый рисунок?
Как правило, изменение сосудистого рисунка происходит вследствие заболеваний гепатобилиарной системы. Но в медицине есть такое понятие, как «внепеченочные причины». Так, нарушение в строении сосудистого русла может быть вызвано диабетом, ожирением, панкреатитом, воспалительными процессами в селезенке.
Способы нормализации работы гепатобилиарной системы
Схема лечения при обедненном сосудистом рисунке подбирается исходя из первопричины дефекта. Если к изменениям привели гепатотоксичные препараты, нужно пройти детоксикацию с применением гепатопротекторов.
В случае, когда причиной стал панкреатит или диабет, назначаются ферменты, низкокалорийная диета и гипогликемические препараты. При запущенной форме СД показана инсулинотерапия. Инфекционные воспалительные процессы в селезенке купируют посредством применения антибиотиков.
Сосудистый рисунок печени сглажен что это значит
Автореферат магистерской работы
Введение
Ультразвуковые методы исследования занимают одно из ведущих мест в современной клинической медицине. Этому способствует ряд факторов и, прежде всего достоверность получаемых результатов, доступность и относительная простота процедуры. С внедрением в клиническую практику ультразвуковых методов исследования появилась возможность визуализации многих паренхиматозных органов, в том числе и печени. Так, при УЗИ у больных с вирусным гепатитом эхогенность печени повышена, сосудистый рисунок усилен, воротная вена расширена. Вирусный гепатит является достаточно распространенным заболеванием, иногда трудно поддающимся диагностике. В то время как жалобы больного могут соответствовать какому-либо другому заболеванию, эхографическая картина печени зачастую отвечает гепатиту. В настоящее время ввиду стремительного развития технических средств появились аппараты УЗИ, производящие не только снятие, но и обработку изображения. Однако эти системы ориентированы в основном либо на обработку ультразвуковых снимков сердца, либо на акушерские эхограммы. Поэтому актуальной является задача создания программы обработки ультразвуковых эхограмм печени с целью диагностики гепатита. Так как при данной патологии в первую очередь изменяется сосудистый рисунок печени, создаваемая программа должна определять контуры сосудов, оценивать их размер и форму. На основании этой информации в дальнейшем можно делать выводы о том, болен ли данный пациент гепатитом. В целом создаваемая система анализа ультразвукового изображения предназначена для облегчения окончательной установки диагноза врачом.
Ультразвуковая картина печени при гепатите
В типичных случаях острого гепатита принято выделять четыре периода болезни: инкубационный, преджелтушный, желтушный (разгара) и реконвалесценции. Печень претерпевает максимальные изменения в преджелтушном периоде. Если в течение 6 месяцев больной не выздоравливает, говорят о хроническом гепатите. Хронический гепатит в большинстве случаев имеет бессимптомное или мягкое течение вплоть до поздних стадий, когда развивается цирроз печени и тяжелые осложнения хронического заболевания печени. В зависимости от стадии заболевания на ультразвуковых эхограммах печени выделяют различные изменения. Рассмотрим их подробнее.
Ультразвуковая диагностика острого гепатита
Ультразвуковая диагностика хронического гепатита
Методы и алгоритмы обработки изображений
При цифровой обработке изображения обычно используется его представление в памяти в виде матрицы пикселов f(m1, m2), 0 g = g(f )
Линейное контрастирование
При диалоговой обработке изображений иногда проще не определять параметры преобразования (2), а непосредственно строить его в табличной форме, ориентируясь на границы распределения вероятностей функции яркости.[4]
Пороговая обработка
Некоторые задачи обработки изображения связаны с преобразованием полутонового изображения (то есть такого, которое имеет много градаций яркости) в бинарное (двухградационное). Такое преобразование осуществляется в первую очередь для того, чтобы сократить информационную избыточность изображения, оставить в нем только ту информацию, которая нужна для решения конкретной задачи. В бинарном изображении должны быть сохранены интересующие нас детали (например, очертания изображенных объектов) и исключены несущественные особенности (фон). Пороговая обработка полутонового изображения заключается в разделении всех элементов изображения на два класса по признаку яркости, то есть в выполнении поэлементного преобразования вида
Алгоритмы линейной фильтрации изображений
Рассмотрим схему искажения и фильтрации (восстановления) изображений, представленную на рис. 1. 
Рисунок 1 Модель искажения и восстановления изображений
а также среднюю квадратичную ошибку (СКО) через ее квадрат, то есть дисперсию ошибки:
Критерий минимума квадрата СКО является наиболее универсальным и распространенным критерием качества восстановления при проектировании алгоритмов фильтрации изображений из-за математической простоты. Однако этот критерий имеет недостаток, заключающийся в том, что он не всегда согласуется с субъективным (психовизуальным) критерием качества, основанным в основном на точности передачи контуров.
Указанный критерий является конструктивным и позволяет теоретически рассчитывать оптимальные (дающие минимумы квадрата СКО) алгоритмы фильтрации при рассмотренных моделях наблюдения. Однако оптимальные алгоритмы оказываются весьма сложными для расчета и реализации. В автоматизированных системах обработки изображений предпочтение отдается так называемым квазиоптимальным алгоритмам, которые дают минимум квадрата СКО в некотором классе алгоритмов с заданной структурой и незначительно отличаются от оптимальных по этому критерию. Обычно спектр шума содержит более высокие пространственные частоты, чем спектр идеального изображения. Этот факт наводит на мысль, что простая низкочастотная фильтрация может служить эффективным средством подавления шумов. В принципе любой фильтр с неотрицательными коэффициентами обладает сглаживающими свойствами. Можно предложить следующие сглаживающие маски:
Как и сглаживающий фильтр, медианный фильтр используется для подавления аддитивного и импульсного шумов на изображении. Характерной особенностью медианного фильтра, отличающей его от сглаживающего, является сохранение перепадов яркости (контуров). При этом если перепады яркости велики по сравнению с дисперсией аддитивного белого шума, то медианный фильтр дает меньшее значение СКО по сравнению с оптимальным линейным фильтром. Особенно эффективным медианный фильтр является в случае импульсного шума.
Что касается импульсного шума, то, например, медианный фильтр с окном 3х3 полностью подавляет одиночные выбросы на равномерном фоне, а также группы из двух, трех и четырех импульсных выбросов. В общем случае для подавления группы импульсных помех размеры окна должны быть по меньшей мере вдвое больше размеров группы помех. Среди медианных фильтров с окном 3х3 наиболее распространены следующие:
Координаты представленных масок означают, сколько раз соответствующий пиксел входит в описанную выше упорядоченную последовательность.[4]
Разновидностью медианного фильтра является метод, подавляющий импульсный шум и в то же время минимально изменяющий значения яркости на исходном изображении, состоит в замене яркости пикселов локальных максимумов на локальное максимальное значение яркости между границами и замене пикселов локальных минимумов на локальное минимальное значение между границами:
Выделение контуров
Рисунок 2 Процедура выделения контуров
который пропорционален максимальной (по направлению) скорости изменения функции яркости в данной точке и не зависит от направления контура.
Модуль градиента в отличие от частных производных принимает только неотрицательные значения, поэтому на получающемся изображении точки, соответствующие контурам, имеют повышенный уровень яркости.[5]
Для цифровых изображений аналогами частных производных и модуля градиента являются функции, содержащие дискретные разности, например:
Таким образом, операция выделения контуров заключается в выполнении нелинейной локальной обработки изображений «окном» 2х2 (без одной точки):
(13)
Метод активных контуров
Метод активных контуров (метод змеек) является видом деформируемых моделей, характеризующихся свойством динамического изменения контура от первоначально заданного к контуру изображения. Деформация контура производится таким образом, чтобы минимизировать его энергию. Эта энергия зависит от формы контура и от его расположения на изображении и содержит внутреннюю и внешнюю энергию контура. Исходя из этого, новое положение каждого из узлов контура может быть вычислено по формуле
сила растяжения (ограничивающая вытягивание), действующая на узел i в момент времени t.
сила изгиба (ограничивающая отклонение)
внешняя полученная из изображения сила, которая перемещает контур в направлении области изображения с большим градиентом яркости.
— яркость пиксела (x,y) на сглаженной версии изображения.
Обобщение результатов работы
При анализе изменений печени, отражающихся на ультразвуковых эхограммах, можно выделить следующее.
У большинства пациентов, больных острым вирусным гепатитом, на ультразвуковом снимке печени наблюдается изменение сосудистого рисунка, выражающееся в более четкой визуализации стенок мелких ветвей воротной вены и печеночных вен. Воротная вена обычно расширена, структура паренхимы печени неоднородная. Неоднородность паренхимы складывается из участков несколько сниженной, средней и относительно повышенной эхогенности, что соотносится с участками более или менее выраженной отечности паренхимы и неизмененных участков. При регрессии воспалительного процесса эхографическая картина приближается к норме.
При хроническом гепатите изменения ульразвуковой картины печени во многом зависят от стадии, продолжительности и тяжести заболевания. При легкой степени и в начальной стадии заболевания существенные изменения могут не фиксироваться. При прогрессировании заболевания отмечается повышение эхогенности печени. В некоторых случаях может наблюдаться улучшение визуализации ветвей воротной вены. В этом случае стенки ветвей воротной вены выглядят несколько более эхогенными и утолщенным.
Таким образом, наиболее ранним признаком гепатита является изменение сосудистого рисунка печени. Поэтому на УЗИ-снимке необходимо выделять сосуды печени с целью дальнейшего анализа их размеров и формы. Кроме того, так как происходит изменение структуры печени, возможно, надо будет анализировать текстуру изображения.
При рассмотрении существующих систем ультразвуковой диагностики с автоматической обработкой изображения можно отметить, что в основном они улучшают качество изображения, позволяют изменять масштаб, позволяют хранить и передавать большое количество снимков. Некоторые системы оснащены пакетами программ, позволяющих выделить контур определенных объектов, обеспечивающих различные режимы измерений (например, расстояния, периметр, площадь, объем с помощью эллипса и обводки). Однако в основном это акушерские либо кардиологические программы, и использовать их для анализа структур печени проблематично. Кроме того, существующие системы не дают экспертной оценки анализируемого изображения, в то время как такая оценка была бы полезна врачу для окончательной установки диагноза. Поэтому возникает задача написания программы для анализа эхограмм печени с целью выявления гепатита. Так как одним из наиболее ранних диагностических признаков этого заболевания является улучшение визуализации и изменение размеров сосудов печени, то необходимо выделять эти сосуды на снимке и анализировать их форму и размеры. По результатам анализа можно будет формировать заключение о наличии или отсутствии на снимке искомой патологии. Для выделения сосудов на изображении можно использовать методы контурного анализа.
Так как ультразвуковое изображение всегда является сильно зашумленным, то перед выделением контура на нем может возникнуть необходимость снижения уровня шума. Этого снижения можно достигнуть, применяя различные методы фильтрации. Из рассмотренных методов фильтрации наиболее подходящим является медианный фильтр или одна из его модификаций, так как применение этого фильтра позволяет избавиться от аддитивного и импульсного шума, сохранив при этом перепады яркости. В дальнейшем эти перепады яркости можно использовать для выделения искомых контуров. Наиболее простым методом выделения контура является пороговая обработка изображения, когда яркость всех пикселов изменяется по правилу: если яркость пиксела больше некоторого порога, то она уменьшается до минимального значения (пиксел становится черным); если же яркость пиксела меньше порога, то она увеличивается до максимального значения (пиксел становится белым). Так как изображение сосудов печени на ультразвуковом снимке темнее, чем изображение самого органа, то в результате пороговой обработки сосуды будут выделены белым цветом на черном фоне. Однако при использовании такого метода возникает проблема выбора порогового значения, потому что именно от этого значения зависит, что именно будет выделено в качестве искомого контура. Так как уровень яркости различных снимков может быть разным, то надо либо подбирать свой порог для каждого снимка, либо преобразовывать значения яркости снимков. Такое преобразование может быть осуществлено с помощью линейного контрастирования, когда диапазон яркостей изображения растягивается до необходимого диапазона. Еще одной проблемой, возникающей при пороговой обработке эхограмм, является неточность определения контура: на изображении могут присутствовать пикселы, яркости которых соответствуют яркостям сосудов, однако не относящееся к ним. Кроме того, контур, определенный с помощью метода пороговой обработки в большинстве случаев будет не замкнутым, так как возможно появление слишком ярких пикселов на границе между сосудом и тканью печени.
Для преодоления указанных проблем предлагается для выделения контура сосудов использовать метод активных контуров. Сущность метода заключается в том, что первоначально задается грубый контур изображения в виде координат узлов контура, затем пересчитываются координаты узлов. В результате конечный контур максимально приближается к искомому контуру. При использовании этого метода решаются проблемы незамкнутости контура и ошибочного определения границ. Однако для корректной работы метода необходимо правильно задать первоначальный контур. Для определения первоначального грубого контура можно использовать пороговую обработку изображения.