Vyhodnocení kalibrace rentgenových přístrojů

Showcase služby EDIH CTU

Fakultní nemocnice Motol
NuklKalibr

Automatizované vyhodnocení kalibrace rentgenových přístrojů pro rychlejší, přesnější a objektivnější zkoušky provozní stálosti.

Řešení pomáhá odborníkům ve Fakultní nemocnici Motol zpracovávat snímky z kalibračních zkoušek automaticky, s větším množstvím číselných ukazatelů a s menší administrativní zátěží pro vysoce kvalifikované pracovníky.

Rentgenové přístroje
Počítačové vidění
Kalibrační fantomy
Pilotní software
MedTech AI
Klient
Fakultní nemocnice Motol

Typ služby
Test before Invest

Vstupní data
DICOM snímky

Stav řešení
Pilotně nasazený software

Hlavní cíl
Zpřesnit a zrychlit vyhodnocení kalibrací

Co se vyhodnocuje
Citlivost, rozlišení, rozměry pole a homogenita

Výstup
Strukturovaný report podobný Excelu

Přínos
Méně rutiny a menší administrativní zátěž

Kontext a zadání

Jak převést rutinní vizuální odhad na přesné a opakovatelné vyhodnocení

Ve Fakultní nemocnici Motol pracovníci pravidelně vyhodnocují zkoušky provozní stálosti rentgenových přístrojů. Dosavadní postup ve větší míře stál na manuálním posouzení obrazů a na přepisu výsledků do tabulek, což znamenalo časovou zátěž a omezenou míru objektivity.

Projekt NuklKalibr měl tento proces objektivizovat a doplnit o více číselných parametrů, které přesněji popisují výsledek zkoušky. Současně bylo cílem omezit rutinní práci a snížit administrativní zátěž vysoce kvalifikovaných pracovníků provozně-technického úseku a oddělení lékařské fyziky.

Vznikl pilotní software, který pracuje nad obrazy ve formátu DICOM, automaticky analyzuje kalibrační fantomy a připravuje strukturované výstupy pro další validaci fyzikem. Tím zůstává zachovaná odpovědnost odborníka, ale celý proces je rychlejší, přesnější a lépe zdokumentovaný.

Rychlý přehled
Kde pomáhá
Při zpracování pravidelných zkoušek provozní stálosti rentgenových přístrojů a při systematickém vyhodnocování obrazových dat.

Co je nové
Automatická detekce fantomu, výpočet parametrů obrazu a export do strukturovaného reportu místo čistě ručního hodnocení.

Další potenciál
Rozšíření na další nemocnice a případně i na další typy zobrazovacích nebo měřicích zařízení se stejným principem kontroly.

Ukázky řešení

Automatická analýza kruhového fantomu

Ukázka automatické detekce kruhového fantomu, jeho polohy, orientace a zrcadlení. Nad takto rozpoznaným obrazem software vyhodnocuje například citlivost a prostorové rozlišení.

Vyhodnocení obdélníkového fantomu a rozměrů pole

Automatická analýza obdélníkového fantomu umožňuje přesně vyhodnotit orientaci, rozměrovou kalibraci a velikost ozářeného pole vůči detektoru.

Uživatelský software a strukturovaný výstup

Uživatelský software zpřístupňuje vizuální kontrolu výsledků a exportuje naměřené hodnoty i grafy do přehledného strukturovaného reportu podobného dosavadním tabulkám.

Video ukázka řešení

YouTube video

Ukázka pilotního softwaru NuklKalibr

Video ukázka automatizovaného vyhodnocení kalibrace rentgenových přístrojů a práce s pilotním softwarem NuklKalibr.

Jak řešení funguje

1

Načtení snímku

Software načte obraz z provozní zkoušky ve formátu DICOM. Právě tyto snímky dnes pracovníci nemocnice běžně používají jako základ pro vyhodnocení kalibrace.

2

Rozpoznání fantomu

Program automaticky najde kalibrační fantom v obraze, určí jeho polohu a správnou orientaci. Díky tomu může následně přesně vyhodnotit jednotlivé testovací prvky v obraze.

3

Výpočet parametrů

Systém spočítá číselné ukazatele, například citlivost, kontrast, rozlišení, rozměry pole nebo homogenitu ozářeného obrazu. Výsledkem je přesnější a opakovatelnější vyhodnocení než čistě vizuální odhad.

4

Report a validace

Výstupy se zapíší do souboru podobného dosud používaným tabulkám a odborník je může rychle zkontrolovat. Systém tak práci neodebírá, ale zrychluje a zpřesňuje ji.

Co bylo součástí řešení

Automatická analýza kruhových a obdélníkových fantomů
Řešení umí automaticky rozpoznat polohu, orientaci a správné natočení používaných fantomů a následně analyzovat jejich obrazové prvky.
Vyhodnocení citlivosti, rozlišení a homogenity
Software vypočítává číselné parametry pro nízkokontrastní objekty, rozlišovací struktury, rozměry pole i statistiku intenzity a šumu v homogenním ozářeném poli.
Pilotní software s jednoduchým uživatelským rozhraním
Výsledkem je nástroj implementovaný v pilotním režimu, který pracovníkům oddělení fyziky usnadňuje každodenní rutinní činnosti a připravuje přehledné výstupy pro validaci.
Zdrojový kód a dokumentace pro další rozvoj
Řešení bylo implementováno otevřeně tak, aby ho mohl zadavatel po skončení projektu dále rozvíjet, doplňovat a přizpůsobovat vlastním potřebám.

Použité principy

DICOM
počítačové vidění
analýza obrazu
číselné metriky
validace fyzikem
Python
pilotní nasazení
Z technického hlediska jde o spojení obrazové analýzy, automatického rozpoznávání známých struktur ve snímku a generování číselných výstupů, které může odborník rychle potvrdit a dále použít.

Co klient získal

Omezení rutinní práce

Software převzal část opakovaných kroků, které dosud zabíraly čas odborníků při manuálním vyhodnocování kalibračních obrazů. Tím se uvolňuje kapacita pro odbornější činnost a rozhodování.

Vyšší objektivitu výsledků

Místo převážně vizuálního odhadu vzniká více číselných parametrů, které lépe charakterizují kvalitu zkoušky provozní stálosti a umožňují přesnější porovnání mezi měřeními.

Základ pro další rozvoj

Pilotní implementace vytvořila základ pro budoucí rozšíření nástroje, ukládání historických výsledků, další experimenty a případné širší nasazení v dalších nemocnicích.

Využitelnost v praxi

  • pravidelné zkoušky provozní stálosti rentgenových přístrojů
  • podpora oddělení lékařské fyziky a provozně-technických týmů nemocnice
  • rychlejší příprava přehledných výsledků pro kontrolu a validaci
  • omezení manuálního přepisování dat do tabulek
  • lepší dokumentace a opakovatelnost výsledků
  • možnost dalšího rozvoje na základě zpětné vazby z pilotního používání

Škálovatelnost a další rozvoj

  • rozšíření na další nemocniční pracoviště se stejnými nebo podobnými přístroji
  • využití v dalších českých nemocnicích, kde se kalibrace stále provádí obdobně
  • další rozvoj počtu sledovaných parametrů a typů fantomů
  • uchovávání dat pro zákonnou dobu a jejich další analytické vyhodnocování
  • budoucí využití metod statistického učení nad průběžně ukládanými výsledky
  • navázání na další AI MedTech scénáře v nemocničním prostředí

Proč je tato služba důležitá

NuklKalibr je dobrým příkladem toho, jak může umělá inteligence a obrazová analýza pomoci v nemocničním provozu bez toho, aby nahrazovala odborníka. Systém přebírá rutinní a opakovatelné části práce, zatímco konečné potvrzení a odpovědnost zůstávají na kvalifikovaném pracovníkovi.

Právě tento model je pro nemocniční prostředí velmi důležitý: snižuje administrativní zátěž, přináší přesnější výsledky a zároveň zachovává bezpečnost i odbornou kontrolu. To je zvlášť cenné tam, kde jsou pravidelné kontroly časté a dlouhodobě zatěžují specializovaný personál.

Služba tak nepřináší jen jeden pilotní software, ale i ověření, že podobný princip může být užitečný i v dalších oblastech zdravotnické techniky a nemocničního provozu.

Chcete-li o službě vědět více, kontaktujte nás

Rádi s vámi probereme, jak lze podobný přístup využít pro automatizaci rutinních kontrol, vyhodnocování medicínských obrazových dat nebo další AI řešení ve zdravotnických technologiích.

edihctu@cvut.cz