影像学与影像技术精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇影像学与影像技术，期待它们能激发您的灵感。

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【关键词】医学影像技术；医学影像诊断；关系

1医学影像技术与医学影像诊断专业特性

现阶段我国医疗机构的医学影像技术人员处于饱和状态，但在影像诊断人员十分稀少，一方面由于医学院中影像诊断人才较少，由于医学影像技术的发展，对于影像急速以及诊断的培养目标发生改变，多数院校注重于影像技术的掌握，对于影像诊断的培养实践性不足，因此比较符合医疗结构医学影像技术人员的需求，导致影像诊断人员出现断层现象。熟悉医学影像技术以及医学影响诊断的专业人才处于缺失状态，能够在临床中具备生物医学工程能力的专业人才是医疗体制改革的社会急需人才。因此在医疗改革背景下，医学院校应该强化对影响诊断以及影像技术人才的综合性培养，从培养目标到课程体系实现改革与发展，针对各级医疗机构的需求实现人才与医疗设备的共同发展，从影像诊断与影像技术的关联性入手，实现综合性课程的设定，通过医院实践以及案例分析等等，提高医学诊断技术人才的培养，是提高医学影像诊断以及医学影像技术发展的根本，也是联系两者和谐共进的必要条件。专业独立性是医学影像诊断技术的人才培养特点，由于涉及到多个学科内容，因此人才培养中，既需要从电子学，临床医学以及基础医学理论知识入手，提高对医学影响诊断技术以及临床影像诊断知识的了解，从X线影像技术，超声、SPECT、ECT、PET、MRI等设备以及技术掌握入手，强化基础理论与操作技巧的提升，实现医学影像学的各个分支理论知识与发展方向，从而促进影像诊断技术人才的培养，提高其对疾病诊断以及医疗设备使用的准确性，提高临床诊断正确率以及提高患者治疗的针对性。这是目前论医学影像技术与医学影像诊断的综合型人才培养的社会需求，高校需要进一步提高对医学影像人才的培养。

2医学影像技术与医学影像诊断的专业互补性

2.1影像技术与影像诊断实践工作整体性

在医疗机构中医学影像诊断与影像技术的工作是紧密连接的整体，患者通过影像技术的医疗设备进行影响诊断疾病，然后反馈给医生进行治疗，这是医院医疗过程中常见的流程。实际工作中影像诊断工作的开展需要影像技术的支持，患者以及医院对高水平影像诊断的需求，反馈到影像技术的拓展与发展中，伴随着影像技术的创新，影像诊断标准亦会逐渐上升，如此影像技术与影像诊断之间构成良性循环，互为整体，虽然具有一定的负面影响，但是双方共同制约以及促进对方的发展。实际工作中纵使成像原理存在本质差异，但是影像技术的局限性以及专业性都会在实际应用中展现出现，无论是超声、SPECT、ECT、PET、MRI还是计算机X线技术，都具有自身的特性以及整体的共性，所以在临床诊断中，需要根据实惠、方便以及影响最小原则进行选取，以影像金叉信息的客观性和互补性进行综合利用，确保现代医疗技术促进医学影像诊断技术与医学影像诊断的融合，满足医疗体制改革下临床治疗融合整体的形成，提提高治疗效果以及诊断效率，实现医疗诊断技术整体的共同发展。

2.2医学影像诊断中常见的影像技术临床应用

临床诊断中医学影像诊断技术的应用，是提高工作效率以及实现医疗质量提升的关键，在影像诊断中需要减少对人体的辐射与损伤，软组织鉴别中需要优化工作机制，利用影像技术的先进行以及患者诊断的需求，针对性影像技术的使用。（1）CT技术的应用主要是针对于骨骼肌肉或是心脑血管系统疾病的诊断效率，例如重视系统以及寄生虫等等疾病而言，临床应用价值较高，故而常用鼻窦疾病、鼻咽早期肿瘤疾病。（2）CR技术的临床应用十分广泛，多数临床诊断中都会采用这类工具，因为鉴别能力较高，及时对人体造成一定的损伤，却可以有效发现软组织中的疾病，所以常用与骨骼或是神经系统的疾病诊断。（3）磁共振技术，对直肠的检查效果高于CT，但肺部的检查低于CT与CR，因此在实际应用过程中看需要根据实际需求，多用于人体创伤情况、炎症情况、肿瘤情况、子宫情况，肝脏与胰腺检查中不推荐使用。

3展望

总体而言在影响技术临床诊断应用中，需要根据各技术的使用优势，合理分配技术的应用范围以及区域，才能够实现高校的综合性影像技术应用，不仅全面提高了诊断范围以及诊断内容，其诊断效果以及诊断技术得到改善，提高临床对患者身体生态指标的掌握，有利于临床诊断以及治疗的开展提高影像诊断效果与准确率，便于现代化医疗体制改革下医疗治疗的提升。

【参考文献】

[1]赫明锋.医学影像技术在医学影像诊断中的临床应用[J].中国药物经济学，2015，10(03):171-172.

[2]杨东奇.论医学影像技术与医学影像诊断的关系[J].中国卫生标准管理，2015，6(16):155-156.

[3]谈彩琴.论医学影像技术与医学影像诊断的关系[J].临床医药文献电子杂志，2015，2(28):5921+5924.

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【摘要】：在医学影像成像技术日新月异，计算机技术与影像设备的融合，已逐步由数字化成像替代模拟成像的发展趋势，特别是CR、DR、CT 、MRI、DSA等等各种检查技术的普及和应用，越来越彰显数字化成像的魅力和优势，数字化成像替代模拟成像在医学影像领域已成共识。同时在数字化成像技术日趋成熟，影像设施千姿百态的今天，影像摄影师如何操作好各种不同设备与被检者的投照关系，完成高水准的摄影，如实显示被检组织正常解剖结构与不同疾病的病理改变导致的异常影像表现，为临床提供可靠的诊断依据，显得十分重要和迫切，鉴此，根据多年的工作经验，对人体三维立体结构与其构成的点、线、面、体与摄影的关系进行了多方面的探究，求其抛砖引玉之效。

【关键词】 点、线、面、体、摄影

1 点 一般用来表示位置，是物质的浓缩，也是人类的微号点，具有空间位置的视角单位。点在人体三维立体结构的不同部位，具可代表不同组织器官的表面位置，同时可以通过点与点之间不同角度的投影、折射、或者立体交叉连接，推断出不同组织器官彼此间的相互关系，从而确定相应组织器官的三维立体空间位置。例如：头颅骨的“翼点”投影到体表相当于太阳穴，本身又是蝶骨、颧骨和颞骨的交汇点，不仅结构薄弱，同时下方还有脑膜中动脉经过，向深部垂直矢状面投影可以经过蝶鞍与对侧“翼点”相连。其次：肚脐位于腹前壁中线体表，其上方3cm处平第3腰椎，下方3cm经过第4腰椎。再次，胸骨剑突末端点，平第11胸椎。很明显，点在人体三维立体结构中代表着无数组织器官的位置或参照物。

2 线 有关线的解释和意义繁多，这里主要针对立体几何里点与点之间的连接线段，即直线或弧形，在人体三维立体结构中，无论从体表或深部组织器官，从解剖学的角度看，无处不体现出线的存在和相应的意义，如：人体正中线，与正中矢状面重合，将人体分为左右两半。其次：水平线，与水平面重合，至上而下有无数条。最后，在头颅还有瞳间线、听鼻线、听口线、听眦线等等。

3 面可以是点的密集，也可以由直线的移动而构成。从解剖学的角度看，人体三维立体结构，就是由无数个大小不等，形态不一，方向不同的面与面相互架构而成。如：矢状面，将人体分为左右两部分的所有平面。其次：冠状面，将人体分为前后两部分的所有平面。再次：水平面，将人体分为上下两部分所有的平面。最后，在矢状面与冠状面之间，根据其夹角大小不同存在着无数个平面等等。更为重要的是，我们必须认清，不同的部位和不同厚度的断面，其间包含着各种不同的组织器官。

4 体 有关体的含义解释繁多，这里我们主要指三维立体空间，即点、线、面相互间的演变和转化最终而来。如点：指物象特定空间中所处的位置，它没有长宽厚度，常常也指线段的起点和末端. 其点的移动形成线，线的移动变为面，面的转变成为体。很显然，体就是点、线、面立体交叉的融合，只有正确理解和掌握点、线、面、体相互间的关系，同时与人体三维立体结构紧密结合，用立体的三维思维来分析和5 理解人体不同组织器官，这样才能从不同的方位、角度、平面全方位判断把握不同组织器官的准确位置。

摄影 即X线束经过人体被检部位，由于不同结构的组织器官，对X线的吸收存在差异，当这些带有被检组织信息的剩余射线作用于胶片或探测器，经过暗室处理或计算机转换，即可获得相应部位的X光照片，其照片显示的组织器官影像形态，由不同的摄影所决定。现就不同摄影与点、线、面、体的关系作如下的探究。

5.1 针对三维立体的人体组织结构，怎样把握摄影与“点”的关系，首先确定不同摄影的“点”在人体体表或深部的位置，明确“点”与暗合（IP板或FPD）的关系（将相应的“点”投影在暗合相应的位置），确定“点”与球管焦点的中心线的入射方位，根据不同的要求，可以垂直或倾斜一定的角度经该“点”进行入射。例如：头颅正位，中心线经眉间垂直射入暗盒。汤氏位，中心线向足端倾斜30°夹角与两外耳孔连续中点入射。这方面的例子举无盛举。

5.2 线 在摄影中，主要针对人体体表或深部的各种连线与暗盒或摄影床面的标线的关系。例如：常规胸片与腹部平片摄影时，人体正中线必须与胸片架或摄影床的中线重合，摄头颅标准侧位时，瞳间线需垂直暗盒等等。

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一、医学影像设备的维护保养

如今，系统复杂、功能齐全的精密大型的医疗设备广泛应用于医院，这些设备的应用促使临床医学对患者的疾病诊断的准确率越来越高。因此，防微杜渐，及时发现并排除设备自身的故障隐患，落实积极主动的维护保养措施，减少了DR等设备的维修费用，为医疗工作的顺利进行创造良好的设备环境。

医院的相关人员要及时做好对医学影像设备合理使用、及时保养与定期维修的工作。首先，医学影象设备在医院中的使用率极高，出现故障是在所难免的，但我们遇到医学影像设备出现故障的情况时，要先检查一下出现故障的原因，然后实施相应的检修方法。其次，在日常生活中要合理使用医学影像设备，要保持良好地操作环境，保持机房空气流通，定时清洁机房的卫生。像X射线机这样的设备如果受潮了，会不同程度的导致影像模糊，甚至出现漏电等现象，所以在启动这些设备之前必须做好相应的干燥处理工作，以确保出现故障。移动医学影像设备的时候，要尽量保持缓慢移动，禁止强烈过猛的震动，防止相应设备器件的损坏。最后，要定时对医学影象设备进行维修，及时排除医学影像设备存在的故障隐患，一年一次或者两次的定时全面的维修会适当的延长医学影像设备的寿命。医学影像设备在运行一段时间后，影像设备的相关性能会发生一定程度的变化，可能会出现误差等，因此相关人员要定时的对医学影像设备进行一些参量、电流和电路的测试。例如：对X射线管电流进行测试的时候，如果出现设备电流下降的情况，应首先测量灯丝，不要着急去调节电阻，而应该试图降低使用的条件或者更换相应的设备。

如何保持医学影像设备运行状态良好，保障医院检查、治疗工作正常进行，是各医院及每个操作、维护者应当首先考虑和研究的问题。各个医院在日常的工作中要做好相应的医学影像设备的维护、保养和检修的相关工作，通过从小处和细节提高自己医院的服务质量，提高医院的医学水平和口碑。

二、医学影像设备的管理技术

由于医学影像设备技术含量高、价格昂贵、应用环境质量要求高、一旦故障停机，对医院综合影响大等原因，科学地做好数字化医学影像类设备的维护与管理是一个重要的、值得探讨的问题。

传统的医学影像设备管理技术已经无法适应现今医院管理工作的发展，提高设备管理效率是当务之急。条形码技术在许多家医院已经开始采用，将贴于医学影像设备表面的条形码记录的信息通过扫描仪扫入医院的HIS系统中，这样可以实现在网上随时查询出相关设备信息。医学影像融合技术的应用促使诊断与治疗结合到一起，促进医院各个科室之间逐渐接近。PACS方便了医学图像的传递，实现了随时随地查阅图像和无胶片化储存图像，提高了医院的查阅医学影像的效率。在计算机技术不断发展的今天，医学中三维的图像将成为现实，多影像融合也会广泛应用到医院中。

医学影像设备管理技术在未来将朝着多功能、易操作和方便化的方向发展，更好的服务于医院，大大提高医院影像设备的管理效率，提高医院影像设备的使用效率。

三、物联网技术在医学影像设备管理中的应用

应数字化医疗的潮流，目前物联网广泛应用于医疗中。例如：采用物联网对X射线管贴标签，RFID标签记录有X射线管的包装、消毒、返回日期，种类，数量，编号等具体信息，系统可以通过这个标签对X射线管进行实时的监控，提高了X射线管的安全性，并能高效快速的排查出X射线管出现问题的原因。RFID在医学影像设备中的应用，实现了对设备的及时检查，确保了医学影像设备的安全，提高了医院对医学影像设备的管理效率。

物联网在很多地区仍处于初级发展阶段，它的基本构架、接口和组成部分并没有统一的标准。在安全方面，物联网由于设备较复杂，数据量大，监控力度不够，致使物联网兼具自身安全与网络安全与一身。如今，物联网需求量越来越大，有限的节点导致网络经常出现堵塞和误传的现象，所以建立一个安全强大的物联网管理系统迫在眉睫。

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论文关键词：影像技术；物流设施与设备；课程教学；应用

物流设施与设备课程是物流管理专业的专业课程，学生通过本课程的学习应掌握和具备物流设备的基本用途、合理选择、正确配置、正常使用以及规范化管理的知识和能力；在实际工作中，熟练地应用与操作物流设施与设备也极为重要，这些设施与设备不但是物流系统的物质技术基础和完成物流活动的必要条件，而且从社会对物流管理人才的能力要求来看，熟悉和掌握这些设施和设备的功能、原理、操作都是必不可少的。但是，在物流设施和设备课程的教学中存在课程内容枯燥，理论教学内容抽象，机械部分难懂，而且缺乏实践和感性认识，学生的学习兴趣较低；对教师而言，物流设施与设备方面的实验实训设备缺乏，课程演示内容相对较少，教学效果普遍不佳。

现代影像技术可以通过收集、制作相关物流设施与设备的选择、配置、使用、管理等方面的影像资料，通过后期的编辑，嵌入到相关课程内容的教学中，使课程的教学更加直观、生动和形象，以弥补物流设施与设备课程教学中的不足，使学生能够在校学习期间接触和掌握目前最新的、常用的技术设备和管理方法。

一、现代影像技术的概念和特点

（一）现代影像技术的概念

现代影像技术是指可以应用于《物流设施与设备》课程教学的视频、图片资源，如：设施设备的图片资料、设备使用视频，物流企业的运行视频资料，设施设备的维护管理视频等。教师通过对以上资源的收集、整理或自行摄制，制作成可用于课堂教学的资料片，嵌入到相关课程内容的教学中。这种教学方法能有效提高课程教学的直观性和可体验性，激发学生课堂参与度，加深对课程内容的理解及有效运用，从而提高课程的教学效果。

（二）现代影像化教学的特点

1．直观形象，增强体验。影像资料主要以视觉图像为基本要素，直接呈现出清晰的人物或事物的具体形象，可以鲜明地再现现实的场景，使学生有身临其境的感觉，达到与亲身体验一样的效果，也便于记忆和区分不同物象的特性。

2．生动具体，便于记忆。影像资料集声、形、情、色于一体，可通过图片或视频的色调、音乐的变化以及表演或展示来渲染气氛，并充满动感和节奏感，比单纯的语言教学对学生的感官形成的刺激更为鲜明、生动和具体，因而更便于学生对教学内容的记忆。

3．简单易懂，激发兴趣。影像化技术可以将繁琐、复杂的内容以简单明了的方式进行表达，可以将枯燥乏味的内容通过多种表现形式使之生动、形象、具体并增加趣味性。采用影像化教学可以吸引学生的注意力，逐步激发学生的学习兴趣，增强教学效果。

4．信息量大，集中性强。影像是可以同时展示时间和空间的艺术。对于不同的企业运行情况，各种设施和设备的运行、管理和维护均可在一堂课中进行演示和展示，让观者最大限度地接受影像所传递的信息。

二、物流设施和设备课程教学中存在的问题

（一）课程内容枯燥

目前物流设施与设备课程大多按照设施设备的分类来设置课程内容，分别介绍运载设备、集装化设备、装卸设备、输送设备、仓储设备及加工设备等内容，其中许多涉及机械和传动原理，这些内容繁杂，阐述机械、枯燥，趣味性不强，学生的学习兴趣不高。一方面是由于物流管理专业都定位为文科类专业，学生对偏重机械方面的内容不感兴趣，也缺乏基础；另一方面，很多教材在课程内容设置上不太科学，更多的是阐述设施和设备的工作原理，缺乏实践性的知识和内容，教师教学也缺乏新型教学手段和技术。

（二）学生基础较弱，接受能力差

一方面，高职学生入学时的分数普遍不高，数理知识掌握程度不透；另一方面由于物流管理专业没有开设机械类的基础课程，学生缺乏机械原理的基础知识。这些因素使学生的形象思维能力较差，对课程内容中所涉及的机械设备运行原理及设备的维护等知识难于理解，学习兴趣不高。

（三）缺乏熟悉物流和机械知识的复合人才

物流设施和设备课程属于交叉性学科，教师既要具备物流方面的专业知识，又要掌握机械方面的专业知识。在教学过程中，要达到既定的教学目标，就要求学校必须具备这样的复合性人才。但是，物流管理专业的发展历史并不长，大部分学校的教师没有横跨两个专业的知识储备；另一方面，物流设备和设施种类繁多，而且随着技术的发展不断更新，教师很难全部掌握各种设备和设施的运行、管理和维护知识，教师缺少实际操作经验，甚至有很多设备根本没有接触过，这给课程教学带来很大的难度。

（四）校内实验实训设备缺乏

近年来，随着社会对物流管理人才的需求增加，物流管理专业逐渐兴起，各高职院校都比较重视校内实验实训设备的建设，加大了物流管理专业的实验实训设备的投入，购买专业模拟实训软件，搭建了物流实训系统平台，甚至建立了智能化立体仓库。但是，虽然投入了巨资，仍难于满足物流设施与设备课程教学的需求。因为，一方面物流设施与设备的涉及面广、品种多，既有在生产、流通环节所涉及到的机械设备，也有在仓储、流通、加工和信息处理等环节所应用的软件设施，这些设施与设备投入资金量大，学校即使资金充裕也不可能购买全部的设备；另一方面，随着智能化和信息化的运用，物流设施与设备更新速度非常快，学校实验实训设备的更新不可能跟上实际工作中设备更新的步伐。

（五）校外实训基地建设困难，难于发挥作用

安排学生到校外实训基地参加实践可以将教学、学习和实际工作紧密结合，实现学习和工作的无缝对接，同时也可以弥补校内实训条件的不足。但目前如何建立紧密的校企合作模式，真正发挥校外实训基地的实践教学作用，实现校企间的合作共赢，是高职院校普遍面临的难题；而且，物流设施和设备涵盖了货运码头、车站、航运、生产、仓储等众多的企业，要同时与这些企业建立校企间的合作十分困难，很难发挥校外实训基地实践教学的作用。

三、利用现代影像技术构建物流设施与设备案例教学平台

针对上述物流设施和设备课程教学中存在的问题，结合现代影像技术教学的特点，利用现代影像技术构建高职物流设施与设备课程教学平台，通过现代影像和多媒体技术，将物流设施、设备编辑成一整套有序的影像资料，从物流机械的种类、工作流程、工作场合，全方位的通过视频展现给学生，可以解决大部分高职院校物流设施与设备不足的难题，克服学生在学习过程中出现的理论与实践环节的脱节的现象。具体做法是：

（一）教学影像内容设计

根据课程教学大纲的要求和教学目的，对课程的全部教学内容、拟采用的教学方法和技术进行整体设计。对每一章节内容进行深刻剖析，确定教学过程中需安排、准备的用于展示或演示的图片和影像资料。内容大致可以分为三类：

1．物流设施设备类型展示：通过视频向学生具体展示物流机械类型。

2．物流设施设备功能展示：通过视频向学生具体展示各种物流机械操作功能。

3．物流设施设备实施场合：通过视频了解物流机械在各类企业的应用，在不同场合中如何选择和使用。

（二）影像资源库的制作

根据确定的影像资源内容收集、整理或摄制所需的图片、视频资料，并进行后期的编辑、制作，形成完整的影像资源库。

（三）搭建影像教学平台

根据教学要求和教学内容制作多媒体教学课件，并利用现代多媒体技术将影像资源嵌入到多媒体教学课件中，形成完整的课程教学平台。

（四）教学实施

在教学过程中，利用多媒体教学设备和教学课件授课，在涉及到需利用影像资源教学的内容时，利用多媒体的技术手段实现对教学影像资源的调用，通过图片或视频技术对相关物流设备进行形象、直观、生动的展示或演示，提高学生的学习兴趣，增强教学效果，实现教学目标。

（五）教学系统的完善

针对教学中发现的问题，对影像资源库进行不断的调整和修改；根据实际工作中物流设施设备更新情况，收集、整理和制作新设备、新技术的影像资料，充实影像资源库，使教学系统不断得到完善。

四、在物流设施与设备课程教学中运用现代影像技术的意义及存在的困难

（一）在物流设施与设备课程教学中运用现代影像技术的意义

1．是改革传统教学技术和手段的有益尝试，融“教、学、做”为一体，强化学生能力培养。

2．有利于帮助学生理解课堂内容，增加学习兴趣，提高教学质量和教学效果。

3．有助于加强实践教学，增强理论与实践结合的紧密性，提高学生适应社会、适应就业岗位的能力。

4．有助于在学校推广影像化技术教学。在影像化技术教学过程中可以总结经验，不断提高，并以点带面拓展到其他课程的教学中。例如：财务会计、摄影基础、绘画、汽车维修、模具应用等课程。

5．节省校内实验、实训设备的建设费用。

6．可以促进物流设施与设备课程复合性教育人才的培养。教师在教学过程中能不断提高自己的专业实践能力，从而提高高职教学质量，达到人才培养的目标。

（二）存在的困难

1．影像资源的来源存在一定的困难。物流设施与设备的涉及面广、品种多，要收集全部设备的图片、视频资料存在较大的困难，若要自行制作则成本太高。

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关键词：移动医疗；数字图像处理；医学影像

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0238-03

随着科学技g的快速发展和生活质量的提高，健康问题已成为大家关注的焦点。然而生活环境的污染、饮食结构的不健康和长期处于现代职场高压环境之下，很多人的身体出现亚健康状态：头痛、胸闷、失眠等健康问题困扰着现代职场白领，长期以往，身体不堪重负，疾病随之而来。面对这种情况，早期发现、早期治疗既可以减轻患者病痛，提高预后水平，又可以减少患者的经济支出。因此，对疾病问题的早期诊断就成为国内外医学界关注的焦点。

然而由于医患交流以及过去医学影像不清晰、保管难等问题，始终制约了精准医疗的发展。目前随着科学技术的进步和互联网技术的突飞猛进，影像学被越来越多的应用到各种疾病的检查中去，医生读片诊病，影像成了医生重要的诊断辅助工具，难以被低估，不能被替代。随之影像学科也成了当今迅速发展起来的一门综合学科，多门课程如通讯、计算机、医疗交叉，为医务工作者提供尽可能准确的辅助诊疗方法，这将是今后影像学科持续发展的重要方面。

日常生活中我们在对体内和体外的血液细胞、器官组织进行无损害性检查时，通常会选择诸如：数字线摄影、核磁共振、超声波三维诊断等治疗方法，这些拍片式的诊断方法可见即可得，不仅生动补充了书本上的人体正常组织以及病灶组织的解剖学知识，同时对影像引导下的教学、检查、穿刺、手术等有着不可低估的作用。但是医疗图像A生成往往会因自然界信号的干扰、信号传输过程中的衰减、医疗设备的成像原理、光线和显示屏等原因的影响，所显示出来的影像像质往往不够清晰、感兴趣内容不突出，或者不适合人眼观察或者机器理解分析，同时医学影像本身也有图像分辨率不高导致图像模糊不清或者无明显边缘、噪声偏大、结构信息缺乏的问题， 最终生成的影像不能准确定位病变部位以及病变性质，临床诊断面临各种困难。如果有一种方法能对生成的医学影像进行数据处理提高影像的清晰度，增强医学影像的可读性可分辨性，临床医生可以结合解剖学和生理学对病变组织有针对性的观察并诊断，这将大大提高临床诊断的准确率。因此，医学影像的数字化处理对医疗卫生、信息技术、生物科学等学科来说无论在理论研究还是临床应用方面都起着关键作用，这是人类认识疾病并对之精确诊断的重要环节，这将是一门具有较强应用性和长远发展性的课题。

1医学影像的发展及意义

1.1国内外医学影像的背景及对其图像处理的意义

1895年德国物理学家W.K.伦琴在实验室拍摄出其夫人手指和的影像，自此 “X射线”被发现，并被影像学逐步引进到医学领域。经过30多年的研究与应用，医学影像起着翻天覆地的变化，随着计算机技术的引进和广泛应用，影像学科更是呈现出跨度大、知识交叉密集的特点，如今基于计算机算法的图像处理技术也已经成为医学影像学中发展迅速的领域之一。

1971年，英国科学家汉斯・基于计算机技术原理设计出第一台X-CT诊病机，这一发明在医学界引起巨大的轰动。从此，对医学影像的数字成像技术的研究开始发展壮大，各种医疗设备也被开发出来，它包括计算机 X线摄影（ Computed Radiography， CR）、数字 X线摄影（ Digital Radiography， DR）、 X射线计算机断层成像（ X- Computed Tomography，X- CT）、磁共振成像超声（ Magnetic Resonance， MR），超声（ Ultrasound）成像、光纤内窥镜图像、磁共振血管造影术（ Magnetic Resonance Angiography，MRA）、数字减影血管造影术（ Digital Subtraction Angiography， DSA）、单光子发射断层成像（ Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT）、正电子发射断层成像（ Positron Emission Tomography， PET）， EEG脑电图、 MEG脑磁图、光学内源成像等。

本文着重论述的 X- CT（ Computed Tomogaphy）意为 X线计算机断层扫描技术，是用 X线束对器官组织进行断层扫描，应用物理原理来测量X射线在人体组织中的衰减系数或吸收系数，再经计算机进行数学计算来对图像进行三维重建。按照测量的衰减系数的数值排列成一个二维分布矩阵，计算出人体被扫描组织断面上的图像灰度分布，从而生成断面图像。X-CT以它高速、高分辨率、高灵敏度的探测器螺旋式旋转来获取器官组织的多方位、多层次的断面或立体影像，经临床实际应用，它能发挥有别于传统X线检查的巨大作用。它能综合反映人体组织在解剖学方面的功能、性质，还能提供人体被拍摄部位的完整三维信息，器官和组织结构清楚显影，提示病变，已与核磁共振、超声波等诊断方法一样成了医生获取信息的重要来源。并且具有其他医学设备不可比拟的优点，X- CT成像简单方便、对人体损伤小、组织结构密度分辨率高，这在病理学和解剖学研究中尤为重要。特别是临床在对肿瘤的诊断中X-CT的分辨率要远远高于其他医学设备成像，研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%，而B超、MRI等仅为48%。在针对肝脏疾病实验的拍片中， X-CT可以较清晰的显示出多种器官病变和功能性状，如肝癌、肝血管瘤、脂肪肝等，其对肝癌的诊断准确率高达93%，最小分辨率可显示为1.5厘米，

可以直接观察到肝静脉、门静脉与肿瘤大小、位置之间的关系，并能诊断出肝静脉、门静脉有无癌栓，为医生的精确诊疗提供了重要依据。

由于器官病变的位置、病灶大小、病程长短等自身因素，加上设备电子元器件、嘈杂的环境以及人为操作等因素的影响， X- CT在对病灶做定位影像、定性精确诊断时常常会有所限制，即它能反映出器官的异样变化，但却不能反应目前器官的生理功能。现实工作中采集到的数字化影像或多或少的存在一些问题：伪影、雪花、边缘不清、病灶不清、对比度不强……凭借肉眼无法从整张影像中清晰分辨出病灶部位或者确性病理改变的程度，要想精确诊断，还需做进一步的检查。

目前，对 X- CT图像处理进行处理大部分的研究还集中在预处理阶段，即研究通过调试设备、提高影像像素、提高出图效率、减少外界干扰等方式增强医学影像的可读性和敏感性。而对于医学影像成像后的处理则相对冷门，其中对部分内容的研究也比较单一，如仅仅单独研究医学影像的降噪或增强。同时应用降噪、增强、分割技术来处理影像的研究较少，理论研究也停留在可行性阶段，针对单一疾病的医学影像处理研究还不常见。

1.2医学影像常用的诊断方法

目前我们常用超声波、核磁共振、X-CT等设备生成的医学影像作为辅助诊断方法。其中：超声波是使用声波来探测病理并生成平面图像的一种诊断方法，由于其具有方向性好，穿透力强，声能集中，操作简便，能反映出人体组织的灰度形态和结构等优点，被影像科广泛采用。其中 B型超声波采用超声平面成像，在超声屏上显示出病变部位周围有明显的强弱不等的回声区，表现为亮度不等的光点、结合解剖学和生理学知识，可判断这些高光区和暗区的病变性质。且价格低廉，诊断快速，但缺点是对于1～2厘米的小肿块诊断准确率不到达48%。

核磁共振是诊断组织病理变化的一种新的方法，通过层片选择，频率编码，相位编码，实现对接收到的电磁信号在人体内部的准确定位，根据接收到的电磁信号的频率、相位的差别成像，完成对器官组织的检测。例如：核磁共振检查原发性肝癌时通常表现为信号改变，T1W1驰豫时间加权图呈低信号，T2W2加权图呈高信号。其特征性影像为病灶内出现粗大引流或供血血管的流空信号，该信号提示肝癌结节内有动静脉短路形成。但缺点在于检查价格昂贵，且核磁共振设备在我国普及率较低，对于1～2厘米的小肿块诊断准确率较低。

X- CT是用 X线束对器官组织进行断层扫描，再经计算机由于分辨率高图像清晰，能够扫描到早期刚发展起来的较小的肿瘤，这对病人早诊断早治疗不至延误病情具有重要意义。比如：X- CT肝癌表现与大体病理形态一致，平扫多为低密度，少数为等密度或混杂密度，外形不规则呈球形或结节形，边界模糊。增强扫描表现为低密度区略缩小，境界变得较为清楚。肿块中心部位常因肿瘤组织坏死囊变形成极低密度区。研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%。目前X-CT已成为各种疑难杂症中最重要的诊断方法。

1.3对医学影像进行数字图像处理的可行性及意义

在实际图像信号的生成和传输过程中，由于受到医疗器械自身、人为操作控制和自然界噪声等干扰的影响，多多少少会出现细节模糊、对比度差、噪声较大或存在伪影等问题，影响到影像质量。且成像是用亮度不等的灰度表示，加上病灶发展早期其空间形态变化通常比较小，拍出的片子肉眼很难观察，误诊和漏诊的情况也时有发生，致使病情诊断准确率下降，医务工作者的效率也难以体现。因此，有必要运用适当的技术和方法来处理和分析医学影像，提高影像质量，这将有助于减少误诊和漏诊率，提高诊断准确率。因此，研究医学影像的计算机辅助诊断技术和数字图像处理技术具有重要的意义和实用价值。

在医学影像领域的数字成像技术有个共性：基于计算机将图像采集、显示、存储和传递分解成各个独立的部分，将每一部分图像信息分别数字化，这种共性为我们以后对各功能模块进行单独优化提供了便利，对其实施图像数字信息的后续处理提供了可行性。

以X-CT成像为例，对影像进行预处理可以过滤掉影像上的不利影响，处理掉无用的信息，保留或恢复有价值的信息。通过过滤掉不利因素，加强病灶信息的可读性，突出感兴趣部位，清除各种干扰的同时能保留所摄影像的形态和边缘，有效的改善图像视觉效果，为医生诊病提供了依据和便利，这就达到了图像处理的目的。

2数字图像处理在医学影像中的具体应用

图像处理（image processing），在医学上也被称作影像处理，是指将图像信号转换成数字信号后使用计算机对医学影像处理和分析，提高并改善影像的质量供医生有效诊断的专业技术。将将人设为对象，图像设为目标，输入低质量的图像，输入改善后高质量的图像，当图像达到满足人的视觉效果为最终目标。图像处理方法通常有图像增强、复原、编码、压缩等等。本文将重点讨论图像去噪、增强、分割在医学影像中的应用技术。

2.1图像去噪

影像的生成和传输常常受到自然界各种声音的干扰导致影像质量下降，就像我们在日常生活中交谈时被其他声音打扰一样，在语言中表现为听不清对方说话， 表现到影像上，则是原本很清楚的图像，因为机械本身、电子元件、外界杂音等干扰原因产生各种各样的斑点或条纹，图像变得模糊不清，此即为图像噪声。噪声的存在势必影响后续对影像的分割和理解分析，所以图像去噪是预处理的重要步骤之一。去噪的方法有很多，结合影像特点、噪声的统计特征及频谱分布规律，目前常用均值滤波、中值滤波、低通滤波等算法来对图像进行平滑处理。

2.2 图像增强

图像增强（image enhancement）是数字图像处理领域中的一个重要分支。影像学上的图像增强和复原的目的是为了提高医学影像的质量，清除干扰、降低噪声，通过增强清晰度、对比度、边缘锐化、伪彩色等来提高影像的质量，或者转换为更适合人观察或机器识别的模式。不同于图像噪声，在图像增强中通常不考虑影像降质的原因，它不需要反应真实的原始图像，只需突出图像中感兴趣的内容。但要对降质的原因有所了解，依据降质的原因建立“降质模型”，然后各种滤波方法和变换手段增强图像中的背景与感兴趣部位的对比度，比如：增加图像高频分量，被照人体组织轮廓变得清晰，细节特征明显；增加低频分量，能有效降低噪声干扰，最终达到增强图像清晰度的目的。

图像增强根据空间不同可划分为基于空间域的增强方法和基于频率域的增强方法。基于空间域的增强方法是对图像中的各个像素的灰度值直接处理，算法有直方图均衡化、直方图规定化等；基于频率域的增强方法不直接处理，而是用傅里叶变换将空间域转换成频率域，在频率域对频谱进行处理，再使用反傅里叶变回到空间域，算法有低通滤波、高通滤波、同态滤波等。

2.3图像分割

图像分割是数字图像处理领域的关键技术之一，目的是将图像中有意义、感兴趣的内容从背景里剥离，划分为各个互不交叉的区域。有意义、感兴趣的内容通常是指图像区域、图像边缘等。分割是后续图像理解分析和识别工作的前提和依据。目前已经开发出很多边缘检测和区域分割的算法，但是还没有一个算法对各种图像处理都有效。因此对图像分割的研究还将继续深入，在以后很长一段时间将始终是热门话题。

图像分割方法基于灰度值主要划分为基于区域内部灰度相似性的分割和基于区域之间灰度不连续的分割。

（1） 基于区域内部灰度相似性的分割

基于区域内部灰度相似性的分割是确定每个像素的归属区域（同一区域内部像素是相似的），从而形成一个区域图集，来对图像进行分割，常用算法有阈值分割法、形态学分割、区域生长法、分裂合并法等。

（2） 基于区域之间灰度不连续的分割

基于区域之间灰度不连续的分割是指先提取区域边界，再确定边界限定的区域。因为图像中的边缘部分往往是灰度级发生跃变的区域，根据像素灰度级的不连续性，找出点、线、边，最后确定边缘。常用的算法有边缘检测分割法、Hough变换等。