SLIKE

Oko je eno izmed najbolj izpopolnjenih človeških čutil, zato imajo slike zelo pomembno vlogo pri človeškem zaznavanju. Človeško oko (slika 1) je logaritemsko občutljivo na intenziteto svetlobe, tako da lahko zazna zelo šibko, pa tudi zelo močno svetlobo. Iz fizike vemo, da je svetloba mešanica elektromagnetnih valov različnih valovnih dolžin (slika 2 in 3) . Vidni del spektra svetlobe je med 380 nm in 760 nm ( nm – nanometer – 10^-9m). Vidimo le tiste predmete, od katerih se svetloba odbije v naše oko. Predmet vidimo bel, če se od njegove površine odbijejo vse spektralne barve svetlobe, ko pa predmet vso svetlobo absorbira, je za nas črn. Ko se bela svetloba le delno odbije, a v vsem spektru enakomerno, vidimo telo v sivi barvi, če pa se odbije le ena valovna dolžina, druge pa vpijajo, je telo obarvano s svetlobo te valovne dolžine (npr. rdeče).

Slike (ang. Images) so zelo razširjen in pomemben multimedijski tip, uporaben na vseh področjih življenja in tehnike. Danes skorajda ni več multimedijske prestavitve, katere nebi dopolnjevala slika. Do njih lahko pridemo na različne načine: s programom za risanje oz. slikanje smo lahko sami svoj umetnik, že narejene slike lahko dobimo na diskih in drugih elementih zunanjega spomina, ogromno slik je na internetu, s skenerjem ali fotografskim aparatom lahko zajemamo in prenesemo svoje fotografije itd.

Osnovni način predstavitve slik v digitalni obliki si lahko predstavljamo kot zelo gosto mrežo majhnih kvadratkov (pik), kjer vsak kvadratek predstavlja določen del slike in ima temu ustrezno barvo (slika 4). V primeru črno-belih slik bodo kvadratki zgolj črni ali beli, v računalniškem jeziku to pomeni, da bodo imeli kvadratki vrednost 0 ali 1. Črn križ (slika 4) lahko na primer predstavimo z matriko (slika 4), ki ji rečemo tudi bitna slika. (ang. bitmap) in taka slika zavzema 9 bitov, saj za vsak kvadratek potrebujemo le en bit. Informacija o sliki je torej predstavljena tako, da je znana informacija o vsakem elementu te matrike. Vsak tak element (oz. kvadratek) imenujemo slikovna pika - element oz. piksel (ang. pixel oz. picture element). Da je neka slika dovolj kvalitetna, mora imeti mreža dovolj kvadratkov oz. pik na določeno površino – temu rečemo tudi ločljivost (ang. resolution). Sliko lahko predstavimo z različnimi barvnimi nabori (od 2, 256, 65556, do več milijonov); pri čemer za sliko z več barvami porabimo več bitov; (oz. bytov); če bi želeli npr. že omenjeni križ na sliki 4 predstaviti z barvami iz nabora 256 barv, potem bi za celo sliko potrebovali 9 bytov oz. 72 bitov.

Če si oglejmo preseke barvnih krogov vidimo (slika 5), da je pri barvnem modelu RGB, rezultat osnovnih seštevajočih barvnih presekov bela barva (uporabno za računalniške zaslone), pri modelu CMYK pa je rezultat odvzemajočih barvnih presekov črna barva (uporabno za tiskalnike). RGB model prikaže dosti večji delež barv vidnega spektra kot CMYK. Posledično ima RGB model tudi večjo lestvico barv. Ob pretvorbi slike iz RGB v CMYK izgubimo kar nekaj podatkov modela RGB.

V računalništvu so slikovni elementi predstavljeni na dva načina: slike in fotografije so po navadi predstavljene kot matrike točk (točkovni - bitni zapis), tehnična slika, logotipi, enostavnejše slike itd. pa s kombinacijami grafičnih elementov (npr. črt, krivulj, likov itd.) - vektorjev (predmetni - vektorski zapis). Vsak od teh dveh zapisov ima svoje prednosti in slabosti, pri čemer je ključna slabost matrične slike ravno največja prednost vektorske – pri povečevanju prvih se pokvari njihova kvaliteta, pri slednjih pa ne. Oglejmo si oba načina malce podrobneje.

Točkovne – bitne slike (ang. bitmapped graphic) ali rastrska grafika, so sestavljene iz posameznih pik (2D mreže oz. matrike pik - pikslov)(slika 6), v datoteki slike pa so shranjeni podatki o vsaki piki (položaj, barva, barvna globina…). Slika je torej v računalnikovem pomnilniku shranjena kot matrika s podatki za vsak piksel  slike. Ker ima vsaka grafična pika svojo določeno  barvo in lokacijo, lahko nad tako sliko izvedemo množico »slikovnih« učinkov, kot npr. senčenje, osvetljevanje, delo na določenem območju slike itd., saj lahko obdelujemo vsako grafično točko ali skupino točk posebej. Vse pike so enako velike, število le teh pa določa kakovost slike; večje število točk omogoča kvalitetnejšo – ostrejšo sliko. Glede na to so večje točkovne slike z visoko ločljivostjo podatkovno zahtevnejše; potrebujejo več spominskega prostora na disku, pa tudi čas za prikaz le teh je znatno večji kot slik z nizko ločljivostjo, kar še posebej opazimo pri prenosu slik iz Interneta.

Pri ogledu dajejo točkovne slike občutek barvnih prelivov, zato v tem načinu shranjujemo fotografije, računalniško likovne izdelke, realistične slikovne prikaze itd.  Seveda pa je , kot smo že povedali, pomembna slabost te slike v tem, da pri povečavi hitro izgubimo kvaliteto slike (slika 6). Pri velikih povečavah postanejo vidne posamezne grafične točke. Predvsem opazimo ta pojav pri povečavi manjših slik, z majhno ločljivostjo. Prednost točkovne slike pa je, da računalnikove izhodne naprave (tiskalniki in prikazovalniki) izdelajo sliko na enak način - s pomočjo množice obarvanih pik. Glede na to je prikaz in tiskanje točkovnih slik enostavnejše, saj zmore računalnik brez težav sporočati npr. tiskalniku, kako naj natisne posamezne pike.

Predmetne – vektorske slike (ang. vector graphyc)  so v računalniku shranjene v obliki geometričnih formul. Sestavljene so torej iz posameznih predmetnih elementov (točk, črt, krivulj, ploskev itd.), v datoteki slike pa so shranjeni podatki o obliki in barvah, iz katerih je sestavljena slika (slika 6). Tako je npr. pravokotnik opisan s površino, ki jo zavzema, dolžino in debelino črt, vrsto črt itd., program za prikaz predmetne slike pa opravi prikaz tako, da prevede opis v obliko in barve. Glede na to, predmetna grafika porabi manj spominskega prostora na disku, pa tudi čas za prikaz le teh je znatno krajši od točkovno zasnovanih slik. Ker so predmetne slike sestavljene v obliki matematičnih zapisov črt in oblik prikazanih predmetov, jih lahko povečujemo brez bojazni popačenja. Ne glede na to v kolikšni meri bomo povečali predmetno sliko, bo ta še naprej gladka in ostra, kakor jo pač zmore prikazati monitor ali natisniti tiskalnik (slika 7). Zaradi matematičnega zapisa pa je videz predmetne grafike bolj nenaraven, zato se največ uporablja v tehniškem risanju in konstruiranju.

Če povzamemo, so lastnosti točkovne - bitne predstavitve slik:

• točke v matriki,
• odvisna od resolucije,
• pomanjševanje / povečevanje zmanjšuje kvaliteto,
• omejena na slikovne pike - pravokotnike,
• kompatibilna z drugimi formati.

Lastnosti vektroske predstavitve slik pa so:

• neodvisna od resolucije,
• mogoče jo je povečevati / pomanjševati,
• nima ozadja,
• enostavna - "risankasta" slika, neprimerna za realistične slike.

Najpogostejši programi za urejanje rastrske slike so Adobe Photoshop, Microsoft Paint, Corel PhotoPaint;, Jasc PaintShop Pro, Ulead Photoimpact itd., najpogostejši programi za urejanje vektorske grafike pa Macromedia Freehand, Adobe Illustrator, CorelDraw, Xara, Harvard draw, Autocad itd.

Na tem mestu kaže posvetiti nekaj besed slikovnim zapisom - formatom.  Tako kot druge podatke, tudi slike shranjujemo v določene datoteke na elemente zunanjega spomina (disk, ključek, CD, DVD…); prepoznamo jih po končnici (npr. BMP, TIF, GIF, JPEG…). Zapis, v katerem je slika shranjena, pove veliko o njej, kot npr. določa njeno velikost in možno število barv, točkovno ali predmetno obravnavo slike itd.

Obstaja veliko različnih zapisov oz. formatov grafičnih datotek; eni so namenjeni hranjenju točkovnih slik, druge za predmetne. Redki lahko shranjujejo obe vrsti slik. Tipični zapisi za točkovne - biten slike so:

Najpogosteje uporabljeni formati predmetnih - vektorskih slik so:

Preglejmo na kratko še podatke, ki jih je potrebno shraniti, da lahko določeno sliko kasneje ponovno prikažemo. Ti podatki vsebujejo:

Procesi oblikovanja in preoblikovanje slik se nanašajo neposredno na delo s slikovnimi točkami, ki sestavljajo sliko ali posredno na značilnosti slike, kot so ostrina, kontrast, barvni obseg, velikost itd. Najbolj razširjene operacije, ki jih uporabljamo za sestavljanje in preoblikovanje slik so:

Že v predstavitvi slikovnih formatov smo večkrat omenili postopek zgoščevanja - stiskanja oz. kompresije (slika 9). Postopek predstavlja obdelavo podatkov, pri čemer se njihov zapis zgosti tako, da zasede čim manjši prostor ob minimalni izgubi kvalitete. Poznamo dve vrsti zgoščevanja, in sicer:

• zgoščevanje brez izgub – brezizgubno (ang. losless): slika pri stiskanju in restavriranju je enaka originalu (sem spadajo formati GIF, TIFF, BMP) in
• zgoščevanje z izgubami – izgubno (ang. lossy): slika po zgoščevanju in restavriranju je kvalitetno slabša (npr. format JPEG). Uporabnik seveda lahko nadzira izgubo kvalitete in običajno išče optimum med kvaliteto slike in velikostjo datoteke.

Pri oblikovanju vsake predstavitve (s predstavitvenimi programi ali spletnimi stranmi) so izredno pomembne barve.  Z njimi lahko ponazorimo ali vzpodbudimo določeno razpoloženje, skušamo privabiti pozornost, identificiramo izdelek, opredelimo informacijo, ki jo posredujemo itd. Z vplivom barv na ljudi in njihovo vedenje se ubada psihologija barv. Znanstveniki ugotavljajo, da barve pri ljudeh sprožajo določene čustvene reakcije. Vplivajo na naše dojemanje okolja, razpoloženje, čustvovanje in vedenje. Vsaka barva ima svojo sporočilno vrednost in vzbuja v posamezniku določene čustvene reakcije in sicer:

Poleg same barve pa vplivajo na razpoloženje posameznika tudi njihova svetlost in nasičenost. V praksi srečamo tudi drugačne opredelitve barv, kot npr. [slo. Wikipedia] (sliki 10 in 11): 

• primarne barve – rdeča, rumena, modra;
• sekundarne barve – barve, ki so sestavljene iz dveh primarnih (npr: oranžna);
• tople barve – rdeče, oranžne, rumene, rjave;
• hladne barve – modre, zelene, škrlatne;
• nevtralne barve – bele, rjave, bež;
• močne barve – intezivne barve, ki niso razredčene s črno, belo ali komplementarno barvo
• blede barve – manj intezivne barve zaradi mešanja z belo, črno ali komplementarno barvo, itd.

Kot smo že povedali, so barve oblikovalski pripomoček, s katerim pritegnemo bralčevo pozornost, določimo razpoloženje, izražamo čustva in poživimo predstavitve in spletne strani. Barve dajo predstavitvi udarnost in lepoto. Obstaja na tisoče barv, ki jih ima oblikovalec na voljo pri oblikovanju, in neskončno možnosti za barvne kombinacije. Za njihovo pravilno uporabo se v likovnem in računalniško oblikovalskem okolju navadno uporablja barvni krog (slika 10), ki v osnovi predstavlja razmerja med barvami in prikazuje, kako so med seboj povezane. Barvni krog predstavlja sistem razporeditve barv in ureja razmerja med barvami; prikazuje razmerja med primernimi, sekundarnimi in terciarnimi barvami ter njihovo medsebojno povezanost. V barvnem krogu je skupno 12 barv.  Primarne barve ali osnovne brave barvnega kroga so modra, rdeča in rumena. To so edine barve, ki jih ne moremo ustvariti z mešanjem drugih barv. Osnovne barve so enakomerno razporejene v barvnem krogu (sliki 10 in 11). Sekundarne barve dobimo z mešanjem osnovnih barv. Pri mešanju rumene in modre dobimo zeleno, pri mešanju modre in rdeče vijolično oz. purpuno, rdeča in rumena pa ustvarita oranžno. Sekundarne barve so v barvnem krogu enakomerno razporejene med primarnimi barvami. Prazna mesta v barvnem krogu so napolnjena s terciarnimi barvami. Terciarne barve dobimo tako, da zmešamo enaki del barve na levi in desni strani. Tako dobimo z mešanjem rumene in oranžne barve rumeno-oranžno barvo, modra in zelena ustvarita modro-zeleno in tako naprej, dokler ne zapolnimo vsa prosta mesta v barvnem krogu (rdeče oranžna, rumeno zelena, modro vijolična in rdeče vijolična).

Za barve, ki so si v barvnem krogu sosednje pravimo, da so v harmoniji oz. da so harmonične. Njihova kombinacija je vedno uspešna. Dober primer so odtenki rumene, oranžno-rumene in oranžne barve. Barvi na nasprotnih straneh barvnega kroga sta dopolnjujoči oziroma komplementarni barvi (sliki 10 in 11). Komplementarni barvi uporabimo tako, da je ena uporabljena kot vodilna barva in druga nastopa zgolj kot barvni poudarek kompozicije. Seveda so njihove kombinacije izstopajoče, glede na nepravilno uporabo pa lahko hitro postanejo moteče. Analogne barve so v barvnem krogu druga zraven druge. Ne glede na to, katere tri barve izberemo, imajo zmeraj vse podton enake barve in tako ustvarijo harmonično kombinacijo.

Osnovni barvni krog je sestavljen samo iz »čistih« barv. Barvni krog pa lahko zelo razširimo in s tem tudi naše možnosti izbire barv in sestave barvnih kombinacij, če čistim barvam dodamo črno ali belo barvo. Če »čisti« barvi dodajamo črno barvo, dobivamo zmeraj temnejše tone. Enako, če izhodiščni »čisti« barvi dodajamo belo barvo, dobivamo zmeraj svetlejše tone (slika 11).

 

MEDICINSKE SLIKE

Ob vsakem stiku bolnika z zdravstvenim sistemom navadno nastaja zdravstvena dokumentacija, v obliki zapisa o stiku, npr. vzrok obiska, postavljene diagnoze, zdravstveno stanje osebe, naročene preiskave, rezultati preiskav, slikovna dokumentacija (slika 12) ipd. Osnovni namen pridobivanja biomedicinskih podatkov je ugotavljanje zdravstvenega stanja bolnika in boljše načrtovanje postopkov zdravljenja. Medicinske podatke pridobivamo z neposredno verbalno komunikacijo in pregledovanjem bolnikov ter ob pomoči posebnih merilnih naprav in preiskav, npr. ob pregledih, med diagnostičnimi in terapevtskimi postopki, ob laboratorijskih, radioloških in ostalih specialističnih pregledih in preiskavah itd. Glede na vrsto biomedicinskih podatkov so ti v osnovi dvojni, in sicer:

• administrativni - podatki o ustanovi in podatki o bolniku (ime in priimek, bivališče, št. zdravstvenega zavarovanja itd.) in
• medicinski – laboratorijski podatki, medicinske slike in klinični podatki.

Glede na strukturo biomedicinskih podatkov lahko le-te razdelimo na pet glavnih vrst, in sicer na (slika 14):

• tekstovne opise (identifikacije, opažanja, diagnoze, terapije, zdravila, cepljenja itd.),
• rezultate meritev (temperatura, srčni utrip, krvni tlak, analiza krvi, analiza urina, telesna teža itd.),
• zajete signale (EKG, EEG, EMG, zvok, spirogram, krvni tlak itd.),
• slike (barvne/sivinske, rentgenske, mikroskopske, CT, MRI, ultrazvočne itd.) in
• video posnetke (barvni/sivinski, fluoroskopski, endoskopski, vizualizacijski, CT in MRI, ultrazvočni itd.).

Nas v tem delu zanimajo predvsem medicinske slike. Medtem ko je človeško oko omejeno na zaznavanje le v vidnem delu elektromagnetnega (EM) valovanja, (slika 13) lahko ob pomoči različnih slikovnih tehnik zajamemo slike skoraj na celotnem spektru EM valovanja, od gama žarkov do radijskih valov, pa tudi z drugimi energijskimi viri, kot so ultrazvok, snop elektronov ali električni tok. Številne biomedicinske slikovne tehnike omogočajo zajemanje komplementarnih informacij o strukturi oz. zgradbi, pa tudi o funkciji človeškega telesa na mikro in makro ravni, na površini in v notranjosti telesa ter na invaziven in tudi na popolnoma neinvaziven način [Likar]. Seveda so za pridobitev  teh slik potrebno zajemanje določenih signalov, ki jih pridobimo s pomočjo specialnih biofizikalnih naprav. Signali so v osnovi vrednosti meritev, podane kot funkcije časa. Najpogosteje jih pridobimo z merjenjem električnih, mehanskih, biokemičnih ter drugih fizikalnih in kemičnih količin bioloških sistemov, uporabni pa so za ugotavljanje zdravstvenega stanja, diagnosticiranje, spremljanje zdravljenja, raziskovanje, itd. Signale delimo glede na njihove lastnosti (slika 15), in sicer na določljive (deterministične) in naključne (stohastične). Določljive signale delimo še na periodične, navidezno periodične in prehodne, naključne pa na stacionarne ali nestacionarne. Pri periodičnih signalih je oblika popolnoma nespremenljiva in se časovno ponavlja. Takšnih signalov v biomedicini ne najdemo. Navidezno periodičnih (skoraj periodičnih) signalov, katerih oblika se ne spreminja bistveno, je v biomedicini več. Dober primer je elektrokardiogram (EKG) – električni signal, ki je posledica aktivnosti srčne mišice (Slika 15). Prehodni signali, ki se pojavijo le za kratek čas in nato izzvenijo, so posledice različnih enkratnih dogodkov ali procesov in so tudi zelo pogosti v bioloških sistemih. Tudi naključnih signalov je v biomedicini veliko, tako stacionarnih, katerih statistične lastnosti se v nekem časovnem intervalu ne spreminjajo, kot tudi nestacionarnih s časovno spremenljivimi statističnimi lastnostmi. Takšne signale lahko npr. zaznamo pri električnem merjenju delovanja možganov ali drugih delov živčnega sistema [Likar].

Računalniški zapis (tekstovni, slikovni…) je v zelo tesni povezavi s teorijo informacij. Vsakovrstne informacije lahko razbijemo v zaporedja dvojiških števil, pri čemer mora biti jasno, kaj predstavlja posamičen bit. Kot že vemo, na tehničnem nivoju računalnik obdeluje in shranjuje informacije v obliki električnih impulzov! Teorija informacij podaja teoretično podlago tega procesa. Vrednost posameznega bita (0,1) je mogoče predstaviti z električnimi signali. Enica je predstavljena s tokovnim ali napetostnim sunkom, medtem ko njuna odsotnost pomeni ničlo. Na tem mestu se srečata torej dva splošna načina predstavitve informacij: analogni (zvezni) in digitalni (diskretni). Korena besed izhajata iz latinščine in v osnovi pomenita: digitalni - sestavljen iz znakov in analogni -  soroden fizikalni količini. Matematična opredelitev razlike med digitalnim in analognim pa je: »Zaloga vrednosti diskretne funkcije je števna (da se prešteti vse signale), zaloga vrednosti zveznih funkcij pa so realna števila (množica z neskončnim številom elementov)«.

Računalnik po definiciji obdeluje samo binarne podatke – torej diskretne. Vendar to ne pomeni, da ne moremo predstaviti in obdelati analognih podatkov; potrebno jih je transformirati oz. pretvoriti. V tehničnem smislu potrebujemo element – napravo, ki analogni signal pretvori v digitalni, to je analogno - digitalni pretvornik (A/D pretvornik)(slika 16.) Ker tudi v medicini zajemamo različne vrste signalov (temperaturo, tlak, zvok itd.) in ker računalnik na tehničnem nivoju lahko obdeluje in shranjuje le informacije v obliki električnih impulzov (električna napetost - tok), potrebujemo še napravo, ki določeno vrsto signala pretvori v električnega; to je analogno – analogni pretvorniki (A/A pretvornik). Če želimo, da računalnik opravlja še krmilno funkcijo (npr. medicinski roboti, medicinski signalni elementi itd.), potrebujemo še obratno napravo, ki bo digitalne informacije - signale spremenila zopet v analogne; potrebujemo torej digitalno – analogni pretvornik (D/A pretvornik)(slika 16).

Sodobne medicinske slikovne naprave so v večini že digitalne, torej lahko zajemamo slike kar direktno iz teh naprav, če pa imamo opravka z starejšimi, pa potrebujemo napravo, ki bo poskrbela za analogno – digitalno pretvorbo (slika 17), oz. za digitalizacijo. Digitalizacija je torej postopek za opisovanje objekta, slike, zvoka, dokumenta ali signala (navadno analognega signala) z binarno kodo, običajno z namenom, da bi ga shranili oz. elektronsko obdelali na računalniku ali drugih elektronskih napravah. Izvaja se z postopkom skeniranja in kvantizacije (slika 17). Ne glede na uporabljeno tehnologijo imajo digitalni sistemi v medicini številne skupne lastnosti. Najbolj očitna je seveda ta, da dobimo sliko v digitalni obliki, ki jo lahko prenašamo, kopiramo in shranjujemo v elektronski obliki ter s programi za obdelavo slike prilagajamo njen prikaz. Pomembna prednost digitalnih sistemov pa je tudi njihov velik dinamični obseg. To npr. za primer RTG slike pomeni, da za razliko od sistemov film-folija, pri katerih dobimo dober kontrast le v relativno ozkem področju optimalne ekspozicije (doze), imajo digitalni sistem linearen odziv preko zelo širokega območja;  latentni kontrast se bo dobro prenesel na sliko tudi pri obsevanju z dozo, ki je občutno nižja ali višja od optimalne.

Digitalni sistemi vztrajno nadomeščajo analogne na vseh področjih medicine. To je v veliki meri posledica številnih prednosti, ki jih prinaša njihova uporaba, med katerimi so za primer zapisa slik v digitalni obliki gotovo naslednje:

• dostopnost,
• elektronsko shranjevanje in prenašanje,
• digitalna obdelava in analiza,
• izločanje značilnic,
• samodejno merjenje,
• lažje zagotavljanje in izvajanje postopkov za zagotavljanje kvalitete medicinskih slik (npr. prostorske ločljivosti slike, kontrasta, šumov na slikah itd.),
• trajnost (shranjena slika, je trajno dostopna),
• preprostejše (in cenejše) shranjevanje in prenos,
• avtomatično dodajanje podatkov o posegu itd.,
• večuporabnost (na sliki lahko hkrati dela več uporabnikov),
• preprostejši in hitrejši delovni procesi itd.

Za mero kvalitete slik se torej vključujejo vsi ti trije našteti ključni parametri, ki jih seveda lahko na slikah tudi izmerimo, v digitalni obliki pa tudi urejamo in prilagajamo.

V osnovi lahko biomedicinske slike razdelimo v sedem glavnih skupin, in sicer (slika 19):

1.    slike zajete s svetlobnimi tehnikami (digitalna fotografija, endoskopija, IR slikanje, tomografija itd.),

2.    mikroskopske (optična, fluorescenčna, konfokalna, elektronska, skenirna itd.),

3.    rentgenske (klasična, digitalna, fluoroskopija, mamografija, angiografija itd),

4.    računalniško tomografske - CT – ang. Computed Tomography (klasična, enorezinska, vijačna, večrezinska, mikro CT itd.),

5.    nuklearne (scintigrafija, SPECT, PET itd.),

6.    magnetno resonančne - MRI – ang. Magnetic Resonance Imaging (klasična, echo-planar imaging EPI, funkcionalna fMRI, mikro MRI itd.) in

7.    ultrazvočne (UZ) slike (A-mode, B-mode, M-mode, 3D in 4D UZ, Doppler UZ itd.).

Običajno so v svoji osnovi analogne slike npr. RTG slika, ULZ slika, fotografije (citološka, histološka, denzitometrijska itd.), EKG slika, EMG slika, digitalne pa CT slika, MR slika in PET slika in druge. Kot smo že omenili, obstaja veliko različnih zapisov oz. formatov slikovnih datotek. V medicini se najpogosteje uporabljajo točkovne - bitne slike, tipični zapisi pa so: PNG (CT, MR), JPEG (CT, EKG), GIF (za animirane zapise), TIFF (za medicinsko dokumentacijo in izdajateljsko dejavnost (npr. medicinski časopisi, revije, učbeniki…) itd.

Če se pregledovanje slik opravlja v zdravnikovi ordinaciji, je kakovost slike vezana na fizične značilnosti računalnika in monitorja (tabela 4). Dobro je, da so monitorji visoke ločljivosti in da imajo ustrezen vmesnik za nastavitve kontrasta slik, zumiranje, premikanje po sliki itd.

Tabela 4. Resolucija in velikost nekaterih slikovnih medicinskih slik.

Modaliteta	Resolucija	Paleta barv / sivine	Velikost nekompresirane slike
Ultrazvok	512x512	x8	256 KB
Digitalni rentgen aparat	512x512	x8	256 KB
CT	512x512	x12	384 KB
MR	512x512	x12	384 KB
Digitalizirani (skenirani) rentgenološki posnetki	1024x1024	x12	1,8 MB
Digitalna radiografija	1024x1024	x8	1 MB
Mamografija	4096x4096	x12	24 MB

Digitalni zajem slike, prenos slik v računalnik ter delo z njimi na delovni postaji, shranjevanje in prenos po medmrežju je danes nekaj vsakdanjega pri večini slikovnih  diagnostik. V praksi omogoča boljše rezultate ter večjo diagnostično vrednost slik.

V medicino spada več področij, kot so nevrologija, oftalmologija, ortopedija, psihologija, kirurgija, dermatologija, pediatrija, radiologija itd. Na vsakem področju se uporabljajo različne naprave in slikovne tehnike, ki zdravstvenemu osebju pomagajo pri ugotavljanju bolezni, diagnoz in za samo zdravljenje. Za vpogled v podrobnejšo strukturo in organiziranost biomedicinskih slikovnih tehnologij si bomo ogledali kar tisto področje, ki predstavlja sinonim biomedicinskih slik, to je radiologijo (slika 22). V osnovi se deli na diagnostično in terapevtsko radiologijo. Diagnostična radiologija razlag narejene slike določenega dela telesa za pridobitev diagnostično pomembnih podatkov za nadaljnje zdravljenje, terapevtska radiologija pa uporablja radioaktivna sevanje za zdravljenje raka in nekaterih drugih bolezni.  V sodobnih bolnišnicah z dobro delujočim informacijskim sistemom (BIS – bolnišnični informacijski sistem, ang. HIS – hospital information system), je del tega tudi t.i. radiološki informacijski sistem (RIS – ang. radiology information system), ki mu s svojimi kadri, strojno in programsko opremo zagotavlja ustrezno slikovno dokumentacijo.

Da se omogoči integracija RIS (pa tudi ostalih ožje specialnih informacijskih sistemov) v BIS, je neobhodno da deluje pod standardom HL7 (ang. Health Level seven), ki omogoča izmenjavo zdravstvenih podatkov med različnimi informacijskimi sistemi organizacijskih enot bolnišnice (npr. kardiologija, radiologija, laboratorijska, očesna, slušne, kirurški, itd.), ne glede na to, v katerem programskem jeziku so napisani in na kateri platformi oz. operacijskem sistemu se izvajajo. Predpisuje torej obliko sporočil sestavljenih iz podatkov, ki morajo biti v formatu, da jih razumeta prejemnik in pošiljatelj. Omogoča torej medsebojno povezljivost različnih informacijski sistemov zdravstva. Ime je dobil po najvišji – sedmi aplikacijski plati v ISO/OSI (ang.  International Standard Organization)  referenčnem modelu komunikacij.

E-slike in poročila se digitalno prenašajo preko sistema PACS (ang. picture archiving and communication system); je računalniški - informacijski sistem, v katerega so povezane slikovne naprave, delovne postaje, strežniki in digitalni arhiv (slika 20). Je kombinacija programske in strojne opreme. Skrbi za shranjevanje, iskanje, prenašanje, upravljanje, distribucijo in predstavite medicinskih slik s pomočjo standarda DICOM. PACS sestavljajo štirje glavni elementi in sicer:

• slikovna naprava (npr. UZ, CT, MRI, RTG…),
• varno omrežje za prenos podatkov,
• delovne postaje za obdelavo in pregledovanje slik in
• arhiv za shranjevanje slik in poročil.

Komunicira s bolnišničnim informacijskim sistemom, radiološkim informacijskim sistemom, oddelčnimi informacijsknimi sistemi in omogoča da se k podatkom pristopa iz različnih lokacij v okviru ene zdravstvene ustanove ali izven te zdravstvene ustanove (slika 21). PACS shranjuje posnetke z različnih medicinskih naprav (modalitet): UZ (barvni Doppler ultrazvok, itd.), MRI, CT, mamografije, angiografije, digitalne rentgenskih naprav, PET skenerjev, nuklearne medicine in drugih naprav. Strokovno osebje, ki izvaja odslikavo (npr. slikanje kosti, pljuč, zob itd.) pošlje slike zdravniku. Slika se zelo hitro prenese iz naprave za slikanje, do delovne postaje (računalnika), na kateri zdravnik sliko pregleda. Sliko lahko hkrati pregleduje več strokovnjakov.

            Kot smo že povedali, PACS skrbi za delo z medicinskimi slikami s pomočjo standarda DICOM (ang. digital imaging and communications in medicine), standarda za upravljanje, shranjevanje, tiskanje in prenašanje medicinskih slik (slika 20). Vsebuje opis formata zapisa datotek in opis komunikacijskega protokola za prenos podatkov po omrežju. Omogoča digitalno komunikacijo, oz. zagotavlja povezljivost (slika 22). V komunikacijskem smislu je na eni strani  DICOM, na drugi pa razne delovne postaje, kot so CT, MRI, skenerji, rentgeni, laserski tiskalniki itd. DICOM je v osnovi skupek pravil, ki omogočajo da se medicinske slike in informacije izmenjujejo med računalniki in bolnišnicami; vzpostavlja torej skupni jezik, ki omogoča, da se slike in informacije, ki so bile narejene na eni vrsti opreme določenega proizvajalca, lahko uporabijo na digitalnih sistemih drugih proizvajalcev. Osnovne funkcije DICOM so torej:

·         komunikacija in izmenjava digitalnih medicinskih slik neodvisno od proizvajalca,

·         da  omogoča, da PACS postane del BIS, RIS in drugih informacijskih sistemov,

·         da omogoča, da baze podatkov medicinskih slik postanejo dostopne  ne glede na oddaljenost iskalca,

·         da omogoča delovanje teleradiologije itd.

V zadnjem času je veliko govora o teleradiologiji in mobilni radiologiji (slika 23). Teleradiologija predstavlja obliko medicinskega informacijskega sistema, ki zahteva uporabo telekomunikacijskih naprav v obliki satelitov, interneta, mobilnih telefonov, računalnikov in drugih naprav za izmenjavo podatkov, slik, video, avdio ali drugi radioloških informacij, s ciljem, da se zagotovijo radiološke storitve med (zelo)oddaljenimi lokacijami. Mobilna radiologija pa v osnovni ideji želi približati zahtevne radiološke naprave (npr. RTG, CT, MRI, mamografijo in druge) vsem bolnim, ne glede na oddaljenost,  vremenske pogoje, v miru ali vojni itd. To seveda otežuje njihova omejena gibljivost. Zato se z razvojem telekomunikacijske tehnologije uporablja raje vsem dostopna mobilna telefonija - mobilna radiologija preko mobilnega telefona (slika ??). Omogoča, da radiološke slike postanejo resnično dostopne povsod, na katerem koli terenu in to v realnem času.