计算机图像处理技术在临床医学中的应用研究

  本文关键词：计算机图像处理技术在临床医学中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

医学影像技术融合了计算机科学、物理学、生物医学等领域的许多新技术,是医学研究和临床医学的重要手段。本文对计算机图像处理技术在临床医学中的应用和计算机辅助诊断、治疗技术的应用及其研究进展进行了综述。

科技信息

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21 0 2年

第2 5期

计算机图像处理技术在临床医学中的应用研究 (山东政法学院 【摘

尚蕾山东济南

201) 5 0 3

要】医学影像技术融合了计算机科学、物理学、生物医学等领域的许多新技术，医学研究和临床医学的重要手段。本文对计算机图是

像处理技术在临床医学中的应用和计算机辅助诊断、治疗技术的应用及其研究进展进行了综述。

【关键词】图像处理技术；计算机技术；医学图像；计算机辅助诊断

0引言

随着科学技术的进步 .多学科交叉和融合成为现代科学发展和进步的突出特色和重要途径。医学影像技术作为医学研究和I临床医学的重要手段 .综合了计算机科学、物医学、生物理学等许多新技术的应用.成为近二十年医学技术中发展最快的领域之一。通过计算机图形图像处理技术辅助医学诊断与治疗 .大程度的提高了诊疗的质量与极安全 .已成为医学研究和『医学的一个发展方向。临床 2医学图像技术应用研究

( it I aig n o m n ao e in )协议的图像获取及无 Dg l m g dC m u i t ni M dc e i n a ci n i损的图像压缩算法实现各种影像资料的存储、理、管传送以及显示。能够有效的解决医疗机构海量增长的影像资料传统硬拷贝的存储问题 . 实现影像资料的综合诊断。P C技术为无胶片的电子化医学图像管 AS理提供了解决方案 .是数字化医院的重要组成部分 .以提高影像诊可断的效率 .降低诊断成本，是实现远程医学影像会诊的基础

1计算机技术在临床医学中的应用

21医学图像的种类 .

医学研究和临床诊断所需要的影像资料多种多样 .既有静态的组随着计算机技术和医学的发展，医学图像信息在临床诊断中发挥织结构成像 .也包括动态图像和功能成像。按照成像的手段不同可以着越来越重要的作用目 .医学研究和I前供临床诊断所需要的医学图 将图像分为 .光学图像、深度信息图像、温度场图像以及影像图像{利 3 1。像多种多样，:如 B超图像、近红外成像、 R图像、 T图像、 _ r图 M I c X一 用不同的成像技术获得的医学影像能够揭示病人的不同特

征 .医学从像以及各种电子内窥镜图像、显微镜下病例切片和显微镜下细胞图像应用的角度可以分为结构影像技术和功能影像技术两大类。者主要前等计算机图像技术在l床医学中的应用 .仅提高了医学临床诊断临不用于获取人体组织器官的解剖结构图像，医生诊断病变提供最直观为水平 .也为医医学研究与教学、计算机辅助临床外科手术等提供了必的病理信息 .— T M I x C, R就属于此类影像技术。另一种功能影像 .通是要的支持_ 1 1。过特殊图像信息来反映生理过程的变化。组织的新陈代谢 .如细胞活 11计算机辅助诊断 .动等， E, P T红外成像，微波成像都属于这种，些病变尤其是早期，有在 16 9 6年 L de el y首次提出计算机辅助诊断 ( o p tr— ie C m ue ad d器官的外形结构上仍变现为正常时 .采用基于 S E T P T的功能 PC及 E D ans,A )形成了计量医学。C D在医学影像诊断中的应用流 i o sC D . g i A成像能够及时地诊断病变。 程为：临床及影像学资料~电脑逻辑思维一做出诊断目过去多采用概 .医学图像的研究目的是以直观的形式给医生提供辅助诊断和治 率统计法的专家系统，随着人工智能技术的发展图像挖掘、决策树、人疗的有用信息 .如何提高图像的质量 .图像中提取更多的有用病理从工神经元网络、支持向量机引入到专家系统的设计中 .为目前主要成信息是医学图像处理技术的重点。但是 .由于医学图像的成像对象是的辅助诊断方法 C D作为医学影像诊断学发展的方向之一 . A具有精人体的组织器官 .是个性化差异很大的对象 .论是人体个体的差异无确定量计算、可重复性好 .不会疲劳等优点，在肺结节性病变、乳腺癌还是组织器官在病变过程中变化，是我们无法预知的.都这导致了医等疾病的早期诊断方面都有成功的应用目这不仅有利用于病灶的早 .学图像无法像普通图像处理那样给出统一的操作模型而且 .由于成期发现 .也大大提高了诊断的准确率，减少误诊漏诊 .使医疗诊断变得像设备、获取条件、医生的经验和能力等因素的存在，使得对医学图像更为精确、科学。 进行定量评估非常困难因此 .普通的图像处理技术是不能直接应用 1计算机辅助外科手术 . 2

在医学图像处理和分析上的。 计算机辅助外科手术 ( o p t C m ue a e ugr C S技术， r— i dS r y A ) d e,是利 2医学图像处理技术 - 2用现代数字影像技术如 C、 I E T MR、 T等， P获得病体的一组二维断层图 图形图像在表达特定领域的信息时具有文字不可替代的优势 .通像，通过计算机软件的分析处理，进行术前设计、断及手术治疗的过诊过上一节的分析我们发现计算机图形图像技术在『医学上的应用临床程。图像技术对原始图像进行滤波、比度调整、对噪声消除、边缘加强与普通的图形图像技术应用有着很多区别 .最大程度上不失真的、客等处理 .可以提高图像的质量：三维重建技术进一步提供了病体的空观的提取有用病理信息的应用目的决定了以下主要的医学图像处理间位置、大小、几何形状，以及病灶及其周围组织的三维空间关系，使技术： 医师的诊断和操作更加准确，增强了手术的精确度、准确度和安全性。 221图像分割技术 .. 1虚拟内窥镜技术 . 3在医学图像处理中 .图像分割技术是病变区域提取、特定组织测该技术是虚拟现实 ( iu l e￣. a)术在医学领域的一种 Vr a Mi v技 t R量、实现三维图像重建的关键技术。图像分割是将图像分割成有意应用。虚拟内窥镜 ( r a E d soe V是利用 C Viu l n ocp, E) t T或超声的二维断义的子区域 .快速准确的定位出“兴趣区域”从处理对象的角度可感 .层结构图像，通过三维重建技术 .构建出虚拟的人体器官组织图形 .得以分为面向整体区域的整体分割和面向边缘的部分分割在实际应用到与内窥镜相似的图像效果这种完全无接触式的检查不仅消除了病中有基于统计学模型、基于神经网络、于随机场理论、基区域生长、边人插入内窥镜探头的痛苦 .而且使医疗检查不再局限于探头可达到的缘检测等适用于医学图像分割的具体方法。 器官，于心脏、对大脑、血管管腔也可通过断层图像实现三维重建，在 222医学图像配准 ..辅助诊断、手术导航、医学教研等领域有着巨大的应用前景在医学图像处理处理的过程中 .要将多种成像模式进行数据常需 14数字人研究 .整合 .获取全面的诊疗信息，，一部要做得的就是将多幅图像在

空间第数字人研究是基于人体的真实切片图像数据 .通过计算机技术 . 域中达到几何位置的完全对应，为图像配准口图像配准是图像融合称 l 建立人体组成和功能的数学模型 .人体结构数字化 .将可视化数字化必需的预处理技术 .三维多模医学图像的配准 .刚体配准都是近年非虚拟人体模型的建立 .不仅有助提高医疗的诊断水平 .在手术规划与研究的热点。 模拟、剖学研究、解医学教育等方面也有着广泛的应用前景 2 .医学图像融合 .3 2 1 P C . A S系统 5不同影像设备提供的图像可以反映不同的信息 .结构影像主要用图像存档与通信系统 ( iue A ci n n o m nct n Pc r r v g a d C m u i i t hi a0于获取组织器官的解剖图，而功能图像提供脏器的功能代谢情况 .对 Ss m.A S yt P C )利用计算机与各种影像设备相连 .采用基于 D C M e IO 多种模态的图像进行融合处理，以把有价值的生理 (可下转第 1 5页 ) 2

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