登陆注册
7554300000011

第11章 医学图像处理的基本过程(3)

对于图像分割的算法已经有很多的人进行了研究,也有很多的文献是关于图像分割算法的。为什么这个领域还在不断的发展,并且没有出现一个好的方法被大家所广泛的承认呢?主要是由于这是一个非常重要的领域,它要求精确度很高而且要求假阴性率很低。但要达到这个标准却非常不容易,所以本书也在这方面进行了一些分割算法的研究,希望对医学图像的分割有所帮助。

2.图像的识别

医学图像处理和分析的最终目的是:在图像分析的基础上理解图像内容包含信息以及解释图像所反映的原始对象。图像识别(Recognition)就是属于图像理解范畴内的工作。图像识别可以根据被识别对象的某些特征判明其属于已知类别中的哪一类,也就是分类(Classification);也可以是确定被识别对象和一个已知对象在某个方面是否相同或相似性的测度,这种相似性可以是指区域特性(由区域内像素灰度分布决定),也可以是指形状特性(由边界决定)。分类是考虑一个个体和几个群体特征相似性的测度,虽然群体是由特性相近的个体构成,但由于个体之间的差异(这在医学图像中表现得尤为突出),一般并不考虑被测个体和组成群体和各个个体的特征的相似性,而是从统计的角度分析被测个体和哪一个群体的总体特性比较接近。

3.功能图像激活区的提取

功能图像激活区的提取是随着近年来功能图像诊断学的发展和关于人类认知科学的深入研究(人类脑计划)而开始被学者们注意的。

比如我们在研究人类的认知功能时需要了解人脑在受到某一类特定的刺激(如看不同词性的词)时大脑的哪些区域处于特别的活动状态,这对于我们区分人类大脑不同功能区域具有很大的作用,这项工作采用传统的MRI等结构成像方式是不可能实现的。而这项工作又为我们从事图像处理的研究人员提出了新的课题,我们需要从一些图像序列中将大脑被激活的区域准确地提取出来,这对于我们进一步进行脑功能的研究具有很重要的作用。本书将对这一提取方法进行详细的研究。

6.5医学图像处理系统的构成

虽然我们研究的重点是医学图像处理的算法,但还是有必要对整个医学影像处理系统的结构有一定的了解。随着医院信息化的不断发展,医学图像的传输、处理和诊断均被整合到图像存档与通信系统(PACS)中了,而医学图像处理模块往往是作为其诊断子系统集成到PACS中的。而图像处理的质量好坏关系到医生做出判断的准确性。下面我们就对PACS系统的结构作一下介绍:

随着计算机网络技术与数字技术的飞速发展,全球各类医院传统的医学影像转换成数字影像,形成网络化已迫在眉睫。我们预测:受社会发展潮流影响,在未来5~10年的时间里,中国社会各级各类医院将会快速发展和普及医院影像局域网PACS系统。在此,我们分析了医院对计算机数字影像网络的主要需求和我们必须准备的基本系统构成模块。

1.局域网与PACS系统的功能与要求

PACS是图像存档与通讯系统(Picture Archiving and Communication System)的首字母缩写。近几年来,医学影像PACS技术已被学术界炒得沸沸扬扬,但在真正实用意义上,能使医院产生兴趣,并引起重视的是数字医学影像的诊断价值,以及数字影像的可储存性、可重复利用性、越来越方便的可传送、可携带特性。因此,在医院需求层次上,PACS只代表了发展医院影像局域网的一个部分,以及其中的一个比较重要的技术方面。对医院而言,建立医院影像局域网所需要达到的最主要的功能是:能依靠影像局域网集中病人在医院所作的各种影像诊断信息,方便医院对病人进行全面的病情会诊,使医院影像局域网产生诊断价值。

医院将提出的具体需求有:

(1)逐渐将所有传统的和现代的医学影像设备接入医院数字影像局域网。这里,所有医学影像包括:CT、DSA、MRI、传统X线影像及X线数字影像、ECT、B超、彩超、内镜图像、显微图像,以及最近几年兴起的CR、DR数字图像等。

(2)对传统的和现代的医学影像具有优良的数字化显示技术,通过医院影像局域网能够正确、清楚地再现医院现有的所有医学图像,并且有可能集中在同一个场地,使用现代化的显示设备与技术,将同一个病人的各种检查图像同时显示出来,供医学专家们会诊使用。

(3)由于医学影像集中了医院对病人进行各种检查的80%以上的信息量,因此,医院影像局域网必须经受住爆炸性信息容量的考验和严格的信息保存安全性考验。从这个基本点出发,医院影像PACS局域网必将对网络硬件系统的海量存储、宽带高性能、安全性、开放性、可扩展升级特性,以及要求提供优秀PACS软件产生强烈的系统需求。

2.局域网与PACS系统模块组成

医院数字影像局域网与PACS系统是一个涉及新技术较多、领域较宽、软硬件结构及环境平台均较为复杂的技术工程项目。

总体上,可区分为下述各工程模块:

(1)数字化设备上网接入模块。我们建立医院影像PACS局域网首要的一条,就是要有数字化影像数据上网,脱离这一点,所有的工作均毫无价值。目前,在国内医院中,数字化影像设备不少,但能支持数据直接上网的为数不多,而为了尽可能地发挥医院影像PACS局域网的效率,医院必须在保证影像质量的前提下,尽可能地将各种影像设备接入上网。因此,本模块包括:

①DICOM标准数字影像设备上网接入模块。随着DICOM标准的推广与普及,各级医院近一、二年引进的数字影像设备很多已支持DICOM标准,如新型X线数字影像设备DR、CR及近几年新出厂并支持上网的CT、MRI、DSA等。该模块面向国际统一标准,随着时间变迁,将越来越重要。

②非标准数字影像设备上网直接接入模块。该模块用于解决一部分带有数字网络接口,但又仅符合生产厂家内部标准的设备上网问题。以往,生产数字影像设备的众多厂家由于没有统一的上网标准,使医院相当一部分数字影像设备难以上网,因此,该模块须克服许多困难和问题,在实践中逐渐地、局部性地予以实现和完善。

③非标准数字影像设备上网间接接入模块。此模块专用于对医院过去引进的、生产厂商根本就没提供上网接口的一部分早期非标准数字影像设备,通过对影像重新A/D的方法让它们能间接上网。

(2)数字影像会诊中心模块

建立医院数字影像局域网与PACS系统,其核心的意义在于能够方便地汇集各种各类检查的数字影像,提供给专家进行综合会诊。因此,在PACS局域网的基础上,建立硬件设施过硬、图像显示清晰、显示技术优良,能同时方便地显示各种数字诊断影像的数字化影像会诊中心,在这一模块中就包含有相应的图像处理功能。图像处理能力的大小和处理质量的好坏在很大程度上将代表整个项目的临床诊断价值与水平。

(3)数字影像局域网网络工程模块

网络工程模块包括:网络服务器、数据存储与管理软硬件系统模式、网络布局与工作站分布、网络构架与布线等。此部分模块归属于计算机Intranet信息网络工程范畴,对当前医院影像局域网Intranet的软硬件性能指标及设备系统的可扩展性具有决定性的作用。

(4)各工程模块的信息流与局域网系统PACS软件模块

如果说硬件是骨架,软件就是血液。建立了良好的硬件平台以后,必须要建立合理的网络信息流向和配以优良的PACS软件系统,才能保证整个系统能够正常运行。因此,这是在建立数字影像会诊中心时,必须很好建立的又一个重要模块。

总之,医院建立数字影像局域网,并逐步过渡到最终院际广域网连接,已是21世纪医院计算机网络发展的必然趋势。

同类推荐
  • 如何组装电脑

    如何组装电脑

    本书以问答的形式介绍了组装电脑的基本知识。内容包括:电脑硬件的部件组成、CPU的发展历程、CPU主频、内存的组成、内存的主要性能参数等。
  • 多媒体技术

    多媒体技术

    多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术
  • 组态软件控制技术

    组态软件控制技术

    监控组态软件是完成数据采集与过程控制的专用软件,它以计算机为基本工具,为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境。本书从应用角度出发,详细介绍了组态软件应用程序的开发过程。对窗口界面编辑、动画链接、实时和历史趋势、安全机制、I/O设备连接,以及生产应用等内容都做了非常详细的介绍。MCGS是优秀的监控组态软件之一,它功能强大、使用方便,可以非常容易地实现监视、控制、管理的各项功能,并可提供软、硬件的全部接口,方便、快速地进行系统集成,构成不同需求的数据采集与监控系统。本书可作为高等学校计算机应用、自动控制、电子技术、机电技术专业的教材,同时还可作为相关专业工程技术人员的自学用书。
  • 中国3D打印的未来

    中国3D打印的未来

    自2012年以来,有关3D打印的报道屡见报端,这一新型制造技术引起了全世界的广泛关注。《中国3D打印的未来》作者、中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军认为,中国从20世纪90年代初开始涉足3D打印技术,并取得了巨大进展,但与国外同行相比仍存在一定差距。特别是中国3D打印企业普遍存在“小而散”、各自为政的现象,如何发挥整合优势、抱团发展是目前亟需解决的问题。如果能够加强同行合作,抱团发展,形成合力,相信3D打印会成为唯一一项中国有可能赶超世界先进水平的技术。
  • 如何操作电脑

    如何操作电脑

    信息社会是科技、文化发展,知识爆炸的结果。不懂得计算机,将处于半文盲的境地。因此,对于计算机,不仅要作为工具使用,已经是一项文化普及的要求。我们不仅要会使用计算机做一些诸如文字处理等具体工作,更要培养一种计算机意识。
热门推荐
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 爱是有毒的

    爱是有毒的

    瑜霜新作<说好爱下去>www.*****.com一句话的缘分,两块钱的日子,学校与社会的巨大差别,爱情与现实的分庭抗争……<桃妖-我是空心妖精>www.*****.com我的心会痛,因为里面住着一条虫,可是为了你,我愿意让它吃掉我的心,然后变成空心的妖精,忘了你……
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 猫女日记

    猫女日记

    一个猫眼女孩的故事…………喜欢的话麻烦亲们能收藏点赞
  • 青梅尚好不白头

    青梅尚好不白头

    苏黎,你知道吗?我们身上一边有十二根肋骨,而上帝在创造我们的时候却给了我们第十三跟肋骨,第十三根肋骨在你左边身躯,心脏的正上方。那是一根软肋。你摸一摸,心口两根肋骨的空隙是不是比其他的肋骨大一些。可是它不见了,在你生下来的时候就不见了。它被你最爱的人偷走了。总有一天,你会遇到那个偷走你挡住心脏软肋的人。你的心会告诉你,她是谁!因为,心在隐隐作痛。
  • (便携式)针刺手法图解手册

    (便携式)针刺手法图解手册

    本书共分九章,详尽介绍了毫针基本知识、基础针刺方法、基本针刺手法、单式针刺手法、复式针刺手法、单式补泻手法、复式补泻手法、配穴补泻手法、《内经》刺法等内容。附篇中收录了近代12位医家刺法,以供读者学习之用。在“单式针刺手法”一章的编写中,采用当代针刺手法大师张缙教授所提出的“二十四式单式手法”进行编排论述,其中部分内容由张缙教授及高滨昌博士提供。另外,附篇中的“张缙二十四式单式手法”一文由张缙教授亲授,给拙作大增光辉。值此,对张缙教授的大力支持和热情指导深表谢意!新中国成立以后,对针刺手法的研究颇为重视。
  • 人生是本倒序书

    人生是本倒序书

    原生家庭不同,成长环境不同,如果能选择出生,如果我能…生命的长河里,成长路上带来的影响,怎么样才能过好这一生放下和原谅哪一个比较难
  • 穿越异界把仙修

    穿越异界把仙修

    昆仑山之旅因意外事故打开轮回阵穿越到了修仙世界—玄界走上了修仙之路
  • 万灵戒

    万灵戒

    虎跃大陆上的幻化师通过吸收这些元魂珠中的精华,能够幻化成相应生灵形态的幻化兽来获得强大的战斗力和独特技能。葵花美眉:“贪婪的主人,你亵渎了我纯洁而又神圣的曙光。”夏柳:“木有,我只是用你的曙光治疗赤果果的美眉,这很伟大!”幻化战兽:“拜托,俺是战兽好不好?你都把俺当成了什么了?”夏柳:“在老子眼里你只是老子泡美眉的工具而已!再罗嗦小心老子化出毁灭敲了你。”
  • 妃,让我嫁你

    妃,让我嫁你

    初遇上官雪,她伸爪验身。初遇慕容飞,她醉酒调戏。卖身葬猫的金毛小子?可爱!本王妃收了你当专属男佣。一次次无厘头爆笑事件,只因她是二十一世纪新新不良少女,她痞?但可以痞得圆滑!她拽?同样可以拽到惹人爱!拽痞搞怪加无赖,接下所谓的命运责任后,她与他他他的偶遇,相知,一切变得不再平凡。她与他他他的相知,相识,似乎是命里安排。究竟,谁才是她携手而终的那个他?敬请关注,各色倾城美男如何赖上无良女主。情节虚构,切勿模仿。