《醫(yī)大醫(yī)學(xué)影像技巧概論測(cè)驗(yàn)重點(diǎn)講義》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《醫(yī)大醫(yī)學(xué)影像技巧概論測(cè)驗(yàn)重點(diǎn)講義（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、CMUCC,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,CMUCC,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,CMUCC,返回本章,1.1節(jié),1.2節(jié),1.3節(jié),1.4節(jié),要點(diǎn),總結(jié),1.5節(jié),CMUCC,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,CMUCC,第1章 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)概論,章目錄：,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展歷程,1,2,計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué),影像,3,影響對(duì)醫(yī)學(xué)圖像評(píng)價(jià)的因素,4,醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的分類(lèi)與組成,5,CMUCC,醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)成像的物理共性,1.1 醫(yī)學(xué)影像

2、技術(shù)發(fā)展歷程,1、CT機(jī),CT機(jī)的分代:,主要以其線管和探測(cè)器的關(guān)系、探測(cè)器的數(shù)目、排列方式以及線管與探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)方式來(lái)劃分。,第1代CT：掃描方式為平移+旋轉(zhuǎn)方式。,第2代CT：掃描方式為平移旋轉(zhuǎn)方式。,第3代CT：掃描方式為旋轉(zhuǎn)+旋轉(zhuǎn)掃描方式。,第4代CT：掃描方式為靜止旋轉(zhuǎn)掃描方式。,第5代CT：掃描方式為靜止+靜止電子束掃描方式。,2、超聲,超聲技術(shù)因?yàn)槁暡ǖ臒o(wú)損傷性好、對(duì)軟組織的分辨率較高，用于醫(yī)學(xué)診斷使患者在接受檢查時(shí)，可以不受到X線的照射損傷，很快被廣泛的普及應(yīng)用到人體的各大組織器官的檢查中，尤其是腹部超聲檢查更是多用。,超聲檢查(二尖瓣粘連),彩色超聲檢查(胎兒發(fā)育),1.1

3、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展歷程,3、磁共振,核磁共振成像也稱磁共振成像（MRI），是利用核磁共振原理，通過(guò)外加梯度磁場(chǎng)檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。,超高場(chǎng)MRI系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。3T系統(tǒng)用于臨床。4T系統(tǒng)已得到無(wú)明顯危險(xiǎn)的許可。在7T系統(tǒng)上，己對(duì)幾百例健康志愿者完成無(wú)事故和無(wú)明顯安全危險(xiǎn)紀(jì)錄的測(cè)試。在9.4T系統(tǒng)上，對(duì)成年兔及其后代未觀察到不良的生物效應(yīng)。,1.1 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展歷程,4、數(shù)字減影血管造影（DSA）,血管造影檢查是對(duì)注入血管造影劑前后的圖像進(jìn)行相減，得到無(wú)骨骼、內(nèi)臟、軟組織背景的清晰的血管影象，而血管的形態(tài)，結(jié)構(gòu)反映了多種疾病的基本信息。,1.1 醫(yī)學(xué)影像技

4、術(shù)發(fā)展歷程,5、伽馬射線,20世紀(jì)90年代推出了更新、更強(qiáng)的核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備ECT，包括PET、SPECT等設(shè)備。,1.1 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展歷程,GE 全數(shù)字PET-CT,GE 生產(chǎn)的 SPECT,PET 圖像,1.2.1 源與目標(biāo)的作用,醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)成像主要包括以下4個(gè)共性：,1.源,源，這里是指能夠獲得醫(yī)學(xué)影像信息的物理能源?？梢允莵?lái)至體外的源，如X射線源、磁場(chǎng)源、超聲源、電磁波源、紅外線源等，這些人體外部的能源稱為外源。,另外的一種源是注入人體內(nèi)的源，如注入人體內(nèi)部的同位素輻射源，或人體自身的熱輻射源等。,2.檢測(cè)器,檢測(cè)器的主要作用是在體外檢測(cè)攜帶有體內(nèi)信息的信號(hào)。各種醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中信號(hào)

5、檢測(cè)器的種類(lèi)、精度、靈敏度決定了醫(yī)學(xué)影像成像的方式和清晰度。,1.2 醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)成像的物理共性,1.2.2 源的控制與信號(hào)檢測(cè),X光影像設(shè)備的性能指標(biāo)主要有5個(gè)：X線光源尺寸、X線劑量、圖像分辨率、圖像灰度級(jí)和信噪比。,圖像灰度級(jí)的數(shù)量由2N決定，N是二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，常稱為位，用來(lái)表示每個(gè)像素的灰階精度。如果N=8則有256個(gè)灰度級(jí)，圖像灰度精度的范圍為灰度分辨力，也稱為圖像的對(duì)比度分辨力。位數(shù)越大，圖像的灰度分辨力越高。,信噪比是有用的圖像信息(信號(hào))與無(wú)用信息(噪聲)的數(shù)量之比。,1.2 醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)成像的物理共性,1.3.1 點(diǎn)陣與矢量醫(yī)學(xué)影像,計(jì)算機(jī)圖像分為點(diǎn)陣圖(又稱位圖或柵格圖像

6、)和矢量圖形兩大類(lèi)，認(rèn)識(shí)彼此的特色和差異，有助于醫(yī)學(xué)圖像的采集、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、輸出等編輯和分析與醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像后處理。位圖圖像和矢量圖形沒(méi)有好壞之分，只是用途不同而已。因此，整合位圖圖像和矢量圖形的優(yōu)點(diǎn)，才是處理數(shù)字圖像的最佳方式。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.1 點(diǎn)陣與矢量醫(yī)學(xué)影像,1 點(diǎn)陣圖像(Bitmap),點(diǎn)陣圖像，亦稱為位圖圖像，是由稱作像素的單個(gè)點(diǎn)按行列有序排列點(diǎn)陣組成的。這些點(diǎn)以其不同的排列位置和染色（灰階）程度構(gòu)成圖（形）像。當(dāng)放大位圖時(shí)，可以看見(jiàn)賴以構(gòu)成整個(gè)圖像的無(wú)數(shù)單個(gè)不連續(xù)的方塊（點(diǎn)陣）。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.1 點(diǎn)陣與矢量醫(yī)學(xué)影像,1 點(diǎn)陣圖像(Bitmap

7、),醫(yī)學(xué)數(shù)字影像多數(shù)是二維平面的點(diǎn)陣圖像，記錄和描述圖像中信息的最小單元是像素點(diǎn)，一幅二維的醫(yī)學(xué)數(shù)字灰階影像是由M行*N列的像素點(diǎn)構(gòu)成，其中每個(gè)像素點(diǎn)用28212個(gè)二進(jìn)制數(shù)位來(lái)記錄該位像素的灰度值，即每個(gè)像素可以保存2564096灰度值，可見(jiàn)醫(yī)學(xué)圖像信息的清晰度之高和每個(gè)像素所包含及表達(dá)信息的內(nèi)容之豐富。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.1 點(diǎn)陣與矢量醫(yī)學(xué)影像,2 點(diǎn)陣圖的文件格式,點(diǎn)陣圖可以被保存成的文件類(lèi)型很多，如*.bmp、*.pcx、*.gif、*.jpg、*.tif、Photoshop的*.psd等。,點(diǎn)陣圖文件大小的規(guī)律：圖形面積越大，文件的字節(jié)數(shù)越多，文件的色彩越豐富，文件的字節(jié)

8、數(shù)越多，這些特征是所有點(diǎn)陣圖文件所共有的。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.1 點(diǎn)陣與矢量醫(yī)學(xué)影像,3.矢量圖(vector),（1）矢量圖及矢量圖的特性,矢量圖，也稱為面向?qū)ο蟮膱D形或繪圖圖形，數(shù)學(xué)上定義矢量圖為一系列由線連接的點(diǎn)。矢量圖主要由線條和色塊組成，這些圖形可以分解為單個(gè)的線條、文字、圓、矩形、多邊形等單個(gè)的圖形元素。例如：一個(gè)矩形可以通過(guò)指定左上角的坐標(biāo)(x1,y1)和右下角的坐標(biāo)(x2,y2)的四邊形來(lái)表示；我們還可以為每條邊線元素加上一些屬性，如邊框線的寬度、邊框線是實(shí)線還是虛線、中間填充什么顏色等等。然后把這些元素的代數(shù)式和它們的屬性作為文件存盤(pán)，就生成了所謂的矢量圖（也叫

9、向量圖）。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,矢量圖（原始圖）,矢量圖（放大20倍圖）,1.3.1 點(diǎn)陣與矢量醫(yī)學(xué)影像,3.矢量圖(vector),（1）矢量圖及矢量圖的特性,矢量圖形最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論放大、縮小或旋轉(zhuǎn)等不會(huì)失真，矢量圖形是文字（尤其是小字）和線條圖形（比如醫(yī)學(xué)線條圖）的最佳選擇；最大的缺點(diǎn)是難以表現(xiàn)色彩層次豐富的逼真圖像效果。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.1 點(diǎn)陣與矢量醫(yī)學(xué)影像,3.矢量圖(vector),（2）矢量圖的文件格式,矢量圖形格式Adobe Illustrator的*.AI、*.EPS和SVG、AutoCAD的*.dwg和dxf、Corel DRAW的*.cdr、wind

10、ows標(biāo)準(zhǔn)圖元文件*.wmf和增強(qiáng)型圖元文件*.emf等等。當(dāng)需要打開(kāi)這種圖形文件時(shí)，程序根據(jù)每個(gè)元素的代數(shù)式計(jì)算出這個(gè)元素的圖形，并顯示出來(lái)。就好象我們寫(xiě)出一個(gè)函數(shù)式，通過(guò)計(jì)算也能得出函數(shù)圖形一樣。編輯這樣的圖形的軟件也叫矢量圖形編輯器。如：AutoCAD、CorelDraw、Illustrator、Freehand等。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.2 數(shù)字醫(yī)學(xué)影像的顏色或灰度,如果采集的是彩色圖像信息，則每個(gè)像素至少需要用三個(gè)字節(jié)24位二進(jìn)制數(shù)來(lái)保存RGB（紅、綠、蘭）信息，甚至有些彩色圖像每個(gè)像素的信息量達(dá)到32位40位精度?？傊畧D像的灰度或色彩的信息量越大，則醫(yī)學(xué)圖像的目視判讀的區(qū)

11、分性越好。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)圖像的分辨率,評(píng)價(jià)醫(yī)學(xué)圖像分辨率的好壞，是由以下多種因素構(gòu)成的，但最終還是看醫(yī)學(xué)影像中有診療價(jià)值信息的利用率。,1圖像分辨率,圖像分辨率是指在單位面積上包含的像素點(diǎn)的多少，像素越多則圖像清晰度越高。醫(yī)學(xué)圖像分辨率的高低是評(píng)價(jià)影像質(zhì)量的綜合指標(biāo)之一。,2時(shí)間分辨率,由于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備采集圖像的速度不夠快，或因?yàn)槿梭w器官連續(xù)不停地運(yùn)動(dòng)致使圖像產(chǎn)生偽影。解決此類(lèi)問(wèn)題的方法，就是要大大提高圖像采集的時(shí)間分辨率。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)圖像的分辨率,3空間分辨率,由于CT、MRI等影像設(shè)備可以連續(xù)采集人體器官斷層的體素信息，

12、可以精確定位病變組織的形態(tài)大小、位置關(guān)系、功能指標(biāo)等重要信息。這些體素信息其實(shí)就是空間分辨率的體現(xiàn)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，可以完成人體器官的三維圖像重建。,4顯示分辨率：,醫(yī)學(xué)圖像經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，需要通過(guò)專業(yè)的醫(yī)學(xué)圖像顯示屏（視窗）上顯示出來(lái)，供影像診療醫(yī)生使用。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.4 醫(yī)學(xué)圖像處理常用技術(shù),醫(yī)學(xué)圖像處理是指在完成醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查之后，對(duì)所獲得的圖像進(jìn)行再加工的過(guò)程。目的是提高醫(yī)學(xué)圖像目視判讀的清晰度，進(jìn)而提高診斷的準(zhǔn)確率，減少漏診和誤診。,1、圖像增強(qiáng),圖像增強(qiáng)的目的在于：采用一系列技術(shù)改善圖像的視覺(jué)效果，提高圖像的清晰度；或?qū)D像轉(zhuǎn)換成一種更適合于人或機(jī)器進(jìn)行解譯

13、和分析處理的形式。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.4 醫(yī)學(xué)圖像處理常用技術(shù),2、圖像分割,所謂圖像分割是指根據(jù)灰度、彩色、空間紋理、幾何形狀等特征把圖像劃分成若干個(gè)互不相交的區(qū)域，使得這些特征在同一區(qū)域內(nèi)，表現(xiàn)出一致性或相似性，而在不同區(qū)域間表現(xiàn)出明顯的不同簡(jiǎn)單的講，就是在一幅圖像中，把目標(biāo)從背景中分離出來(lái)，便于進(jìn)一步處理。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.4 醫(yī)學(xué)圖像處理常用技術(shù),3、邊緣檢測(cè),數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)是圖像分割、目標(biāo)區(qū)域的識(shí)別、區(qū)域形狀提取等圖像分析領(lǐng)域十分重要的基礎(chǔ)，是圖像識(shí)別中提取圖像特征的一個(gè)重要屬性，圖像理解和分析的第一步往往就是邊緣檢測(cè)。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.

14、3.4 醫(yī)學(xué)圖像處理常用技術(shù),4、紋理分析,諸多研究表明:相同的組織在相同的成像條件下每次都會(huì)產(chǎn)生相同的紋理模式;不同組織其超聲圖像紋理特征不同;同一組織當(dāng)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變后,其超聲圖像的紋理特征亦不相同.利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)可對(duì)這種紋理特征進(jìn)行數(shù)理模式分析,尋找能反映紋理特征的數(shù)理參量,從而達(dá)到對(duì)組織結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行評(píng)價(jià)的目的。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.4 醫(yī)學(xué)圖像處理常用技術(shù),5、配準(zhǔn)與融合,醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是指對(duì)于一幅醫(yī)學(xué)圖像尋求一種(或一系列)空間變換，使它與另一幅醫(yī)學(xué)圖像上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間上的一致。這種一致是指人體上的同一解剖點(diǎn)在兩張匹配圖像上有相同的空間位置。,醫(yī)學(xué)影像的融合是

15、影像信息的融合，即利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將各種影像學(xué)檢查如CT-MRI，PET-CT，MRI-PET、MRI-DSA等所得到的圖像信息進(jìn)行數(shù)字化綜合處理，將多源數(shù)據(jù)協(xié)同應(yīng)用，進(jìn)行空間配準(zhǔn)后，產(chǎn)生一種全新的信息影像，以獲得研究對(duì)象的一致性描述，同時(shí)融合了各種檢查的優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到計(jì)算機(jī)輔助診斷的目的。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.4 醫(yī)學(xué)圖像處理常用技術(shù),6、圖像壓縮,基本原理就是去除多余數(shù)據(jù)圖像壓縮，是指以較少的比特有損或無(wú)損地表示原來(lái)的像素矩陣的技術(shù),也稱圖像編碼。數(shù)據(jù)壓縮的目的就是通過(guò)去除這些數(shù)據(jù)冗余來(lái)減少表示數(shù)據(jù)所需的比特?cái)?shù)。醫(yī)學(xué)圖像是醫(yī)學(xué)診斷和疾病治療的重要依據(jù)，確?；謴?fù)圖像的高保真度和真

16、實(shí)性是醫(yī)學(xué)圖像壓縮首要考慮的因素。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.7 基于影像的計(jì)算機(jī)輔助外科(CAS),基于影像的計(jì)算機(jī)輔助外科包括手術(shù)模擬，術(shù)前規(guī)劃，手術(shù)導(dǎo)航。,1、手術(shù)模擬,手術(shù)模擬是利用各種醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)模擬環(huán)境，醫(yī)生借助虛擬環(huán)境中的信息進(jìn)行手術(shù)計(jì)劃、訓(xùn)練，也稱虛擬手術(shù)。虛擬手術(shù)系統(tǒng)能夠使得醫(yī)生能夠依靠術(shù)前獲得的醫(yī)學(xué)影像信息，建立三維模型，在計(jì)算機(jī)建立的虛擬的環(huán)境中設(shè)計(jì)手術(shù)過(guò)程，進(jìn)刀的部位，角度，提高手術(shù)的成功率，可以預(yù)演手術(shù)的整個(gè)過(guò)程以便事先發(fā)現(xiàn)手術(shù)中問(wèn)題。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.8 基于醫(yī)學(xué)影像的計(jì)算機(jī)輔助診斷,1966年，Ledley首次提出“計(jì)算機(jī)輔助診斷”(computer-aided diagnosis CAD)的概念。,計(jì)算機(jī)輔助診斷的過(guò)程包括病人一般資料和檢查資料的搜集、醫(yī)學(xué)信息的量化處理、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，直至最后得出診斷。,1.3 計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)影像,1.3.8 基于醫(yī)學(xué)影像的計(jì)算機(jī)輔助診斷,1、基于影像的計(jì)算機(jī)輔助診斷的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,第一步是圖像的處理過(guò)程，目的是把病變由正常結(jié)構(gòu)中提取出來(lái)。,第二步是圖像征象的提取，或圖像特