发布时间 : 星期五 文章图像处理在医学上的应用更新完毕开始阅读6b41a078b4daa58da0114abf
建出的微血管图像的中心路径如图5所示。
图5二值化后的微血管图像提取中心线
3.3直径的测量
沿微血管中心线方向测量血管图像垂直中心的径长作为微血管的直径。对管袢附近的微血管进行多次测量，计算出这些测量值的平均值作为最终微血管管袢的直径。图6为微血管轮廓与提取的中心线示意图。
图6为微血管轮廓与提取的中心线示意图
设
?xi,yi?为中心线上任意一点利用中心线上的多点拟合获得直线的斜率从
而进一步获得中心线的垂线方程为:
?11x?y?xi?yi?0kiki (4)
5
由中心线上点出发分别向两个方向搜索中心线垂线与边界的交点 当搜索到的点D为边界点并且该点到垂线的距离满足:
?a?b?d?1xi?yiki22 (5)
1?1ki?根据搜索得到的两个相交点为D?x1,y1? 和G?x2,y2?按下式计算微血管的直径为:
C?xi,yi?点处
d?(x2?x1)2?(y2?y1)2 (6)
图7为计算微血管直径的示意图:
图7为计算微血管直径的示意图
4 医学图像处理的应用和意义
在人体手指甲襞微血管管袢直径测量的整个过程中完全使用计算机进行图像的采集预处理以及微血管的分割提取二值化和计算排除了人为测量的不精确性和误差提高了测量结果的可靠性。
随着信息技术的飞速发展和计算机应用水平的不断提高，利用计算机断层成像、正电子放射层析成像、单光子辐射断层摄像、磁共振成像、超声成像及其它医学影像设备所获得的图像被广泛应用于医疗诊断、组织容积定量分析、病变组织定位、解剖结构学习、治疗规划、功能成像数据的局部体效应校正、计算机指导手术和术后监测等各个环节。
医学图像处理借助于计算机图形、图像技术,使医学图像的质量和显示方法得到了极大的改善。这不仅可以基于现有的医学影像设备来极大地提高医学临床
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诊断水平,而且能为医学培训、医学研究与教学、计算机辅助临床外科手术等提供数字实现手段,为医学研究与发展提供扎实的基础,具有不可估量的价值。下面列出医学图像处理的一些具体应用和意义。 4.1 辅助医生诊断
通过图形图像技术,可以对医学图像进行缩放、旋转、对比度调节、三维重建等处理,便于医生从多角度、多层次进行观察和分析,对病变区进行定性定量分析,从而提高医疗诊断的准确性和正确性 。 4.2 仿真多角度扫描
这一应用在CT扫描中有着重要意义,由于X射线对人体的损害较大,因此不可能对患者进行多角度的扫描,通过三维图形图像技术,可以对原始数据进行多角度重组,仿真多角度扫描。该技术也称为虚拟切割。 4.3 放射治疗
在这个领域中计算机技术主要用来进行精确定位,根据影像数据得到的图像,确定进行放射性治疗的特定部位,从而引导仪器进行精确定位,避免正常组织遭受不必要的放射性照射。 4.4 手术教学训练
通过断层扫描技术可以获得一系列人体某个部分的二维切片图像。对这些切片数据进行计算机三维重建,能够获得人体部位的三维模型,医生可以对三维模型进行手术仿真。在虚拟环境中进行手术,不会发生严重的意外,能够提高医生的协作能力,尤其在修补术方面有着重要的应用前景 。 4.5 辅助手术计划和手术导航
计算机辅助手术计划系统根据患者影像数据在术前规划手术方案,甚至进行手术模拟, 以提高手术成功的几率。计算机辅助手术导航系统根据患者在术前的影像数据构建手术部位的解剖空间,并将其和由定位技术控制的实时手术空间相重叠,由此引导手术按预定的正确进程进行[5]。这个系统常和计算机辅助手术计划系统结合在一起使用。由于计算机的介入,使得传统的外科手术可以更加精确, 对患者的损伤更加微小。 4.6 虚拟内窥镜
现有的内窥镜技术存在一个共同的缺陷,就是必须往患者体内插入内窥探头。一般来说,探头都是机械装置,因而会给患者带来很大的痛苦。计算机虚拟现实技术的出现为减轻这一痛苦带来了可能,这就是虚拟内窥镜技术。虚拟内窥镜技术可以检查传统方法无法到达的区域,甚至深入实体内部进行观察,还具有交互性、局部细节放大、可重复观察等优势。 4.7 治疗规划
在这个领域中,计算机技术主要用于在患者治疗期间观察药物、 放射或其他治疗所引起的身体病变部位的局部变化,对疗效进行评估,并根据评估结果有效调整治疗方案。 4.8 远程医疗
实现在 Internet上发布PACS系统产生的基于DICOM标准的医学图像, 使用浏览器显示、处理医学图像,有利于远程医疗系统、区域间PACS系统和HIS (Ho spital Information System , 医院信息系统) 系统融合及医疗信息系统集成的应用和发展, 集中体现了远程医疗系统发展的必然趋势[6]。 4.9 医学图像融合技术提升卫生信息的利用效率
不同形式的探测器（如MRI，CT，PET，SPECT等）被广泛用于医学图像
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采集，医护人员通过这些图像采集设备和技术得到影像，而并不易得到和利用各信源的综合信息，对同一病患医护人员可能需要使用不同设备采集多次信息，这增加了看病成本，也不利于信息共享的实现。
为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息，根据多种成像模式提供的信息的互补性，医学图像处理技术可以通过配准使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应，并通过融合将配准后图像整合后显示给用户。
医学图像融合是根据需要综合处理多源通道的信息，为有效提高图像信息的利用率、系统对目标探测识别的可靠性及系统的自动化程度，利用图像处理和计算机技术等综合多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据，消除多元信道信息之间的冗余和矛盾，增强影像中信息透明度，改善解译的精度、可靠性等，以完整、准确地描述目标信息[7]。
5结束语
计算机技术的迅速发展和图形图像技术的日渐成熟,图像处理显得越来越重要，数字图像处理技术正在向处理算法更优化处理速度更快处理后的图像清晰度更高的方向发展实现图像的智能生成处理识别和理解是数字图像处理的最终目标小至个人的生活工作大到宇宙探测和遥感技术的应用数字图像处理技术是其他任何技术都无法替代的，随着卫生信息化的发展，医学成像技术得到越来越广泛的应用，为了向临床诊疗和病理学研究提供可靠依据，需要利用图像处理来将图像中具有特殊含义的不同区域分割开来，并使分割结果尽可能的接近解剖结构，或从医学图像中提取感兴趣区域。
同时，医学图像处理在特征提取、定量测量以及人体器官三维重建等许多医学图像分析与理解应用中也起着关键作用。加快医学图像分割技术研究，利于快速、准确的医疗诊断应用,开创了数字医疗的新时代。特别是近年来,随着远程医疗的蓬勃发展,对医学图像处理与分析提出的要求也越来越高,但是其中还有很多亟待解决的问题,总之,医学图像处理与分析作为提升现代医疗诊断水平的有效手段,必将在医疗信息研究领域受到更多的关注。所以我们任重而道远努力去探究这门技术让它发挥得更加淋漓尽致。
参考文献:
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