Luận Văn Một số bài thí nghiệm mô phỏng xử lý hình ảnh y học

TÓM TẮT : Một nhóm bài thí nghiệm mô phỏng bao gồm ảnh X-quang, chụp cắt lớp,
ảnh MRI và siêu âm đã được xây dựng nhằm giúp sinh viên hiểu rõ hơn bản chất vật lý, thử
nghiệm và phân tích một số vấn đề cơ bản của xử lý ảnh y học. Chương trình được cung cấp
mã nguồn mở tạo điều kiện cho sinh viên có thể phát triển các đề án riêng và kích thích sự sáng
tạo trong thiết kế lập trình. Các bài thí nghiệm trên hỗ trợ hiệu quả việc giảng dạy môn học
thiết bị chẩn đoán hình ảnh y sinh trong điều kiện Việt nam do sự thiếu thốn phòng thí nghiệm
với các trang thiết bị đắt tiền trong lĩnh vực này.
1. MỞ ĐẦU
Thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học là một trong những lĩnh vực then chốt của ngành kỹ thuật
y sinh hàm chứa những thành tựu hiện đại nhất trong nhiều lĩnh vực liên ngành, đặc biệt về vật
lý ứng dụng, y sinh học hiện đại và công nghệ thông tin. Những thiết bị chẩn đoán hình ảnh
ngày nay đã trở thành phổ biến, từ những máy siêu âm phổ cập có mặt tại mỗi phòng khám cho
đến các thiết bị CT, MRI tối tân ở những bệnh viện lớn; tất cả đều có một đặc điểm chung: đó
là những sản phẩm hộp đen được hoàn thiện đến mức người sử dụng chỉ cần thao tác qua
những nút bấm và chương trình hoàn chỉnh mà không cần phải biết đến nguyên lý hoạt động
hoặc cấu tạo chức năng của chúng, cũng chính vì tính hiện đại và phức hợp của nhiều lĩnh vực
như vậy nên nếu người sử dụng muốn hiểu rõ về thiết bị, cũng không phải dễ dàng có thể lĩnh
thụ làm chủ được nó.
Mặt khác, các thiết bị chẩn đoán hình ảnh thương mại thường là những thiết bị hộp đen theo
nghĩa các mạch cấu tạo, các bộ phận chức năng (đầu dò, khuếch đại và xử lý tín hiệu .) thường
được chế tạo thành các module đóng kín, một mặt vì chúng là sản phẩm công nghệ cao với tính
chính xác lớn, một mặt vì chúng là các giải pháp sản phẩm độc quyền của hãng sản xuất, các
phần mềm xử lý chức năng kèm theo là những sản phẩm công nghệ thông tin mà không có bất
cứ một tài liệu nào mô tả đầy đủ. Cho nên trong quá trình đào tạo những kỹ sư kỹ thuật y sinh,
là những người được đào tạo để có thể nắm vững cách vận hành, bảo dưỡng và khai thác một
cách có hiệu quả các thiết bị trên, thường không có đủ điều kiện để thực hành trên các dạng
thiết bị thành phẩm, nên dù có hiểu được lý thuyết nhưng khó nắm được nguyên lý kỹ thuật
cũng như khó có thể hiểu được tường tận sự vận hành trong thực tế. Với lý do đó, việc xây
dựng những bài thí nghiệm môn kỹ thuật thiết bị chẩn đoán hình ảnh y học nói riêng và cho
môn kỹ thuật thiết bị y sinh nói chung, đặc biệt trong điều kiện Việt Nam là một yêu cầu bức
thiết cho chương trình đào tạo ngành kỹ thuật y sinh.
Trong bối cảnh đó, Bộ môn Kỹ thuật Y sinh Khoa Khoa học Ứng dụng đã tiến hành xây
dựng các bài thí nghiệm mô phỏng liên quan đến 4 dạng thiết bị chính: thiết bị X quang, thiết
bị cắt lớp CT, thiết bị MRI và thiết bị siêu âm. Bên cạnh phần kiến tập mà sinh viên có thể thực
hành thao tác trên máy thực tế, qua các bài thí nghiệm này, sinh viên sẽ nắm vững hơn về bản
chất vật lý hiện tượng mà thiết bị sử dụng cũng như các nguyên tắc xử lý ảnh.