计算机对医学影像学的作用,医学影像技术中数字图像处理的重要性

残酷的温柔

摘    要：　目的:本文深入探讨了数字图像处理在医学影像方面的应用。方法:挑选了8例肺癌患者, 对所有患者均进行CT检查以及PET全身影像, 经过ps软件处理, 最终进行图像的输出, 获得的PET和CT融合图像。结果:CT影像经过PS软件处理之后图像更加清晰。结论:为了能够从医学影像中获得更多的生物信息, 需要对医学影像产生的原始数据进行处理。
关键词：数字图像; 医学; 影像;
近年来, 随着计算机的普及和应用, 在医学领域中也越来越广泛应用计算机, 尤其对于医学影像来说, 由于计算机没有CT影像, 在诊断上缺乏依据, CT的好坏, 分辨率高低是医生对患者诊断的准确性, 因此作为影像人员, 需要掌握数字图像的选择和调整, 以为临床诊断提供精确的依据。
1、研究对象及方法
在本次研究过中我们挑选了8例肺癌患者, 其中男性患者和女性患者各有5例。经过手术以及组织病理检验证实这八位患者均换有肺癌, 所有患者均进行CT检查以及PET全身影像。两项检查之间的间距不超过一周。其中, PET中采用的是PET仪, 需要患者在检查之前进食六小时, 注射麻醉剂, 一小时后平躺呼吸进行透射扫描交替进行数据采集。CT检查所使用的是GE Lightspeed ultra spiral CT。患者屏住呼吸之后进行胸部的扫描。数据传输过程中, PET发射扫描和所获得的三维容积数据文件格式为*.V, 而CT检查的数据为连续横断面断层图像数据。可以利用计算机传入pc客户端。对于CT图像需要进行三维重建, 可以利用三线性内插法来获取三维容积数据。在像素转化时也可以采用三线性内插法将两组检查的三维容积数据转化为同等像素大小的三维数组, 在数据转换中可以将两组数据转化为八位字节的数据, 经过ps软件处理之后来获得256个灰度级的像素灰度值, 最终要进行图像的输出, 获得的PET和CT融合图像, 需要以容积重组技术来进行三维立体呈现。分别获得不同断层的融合图像, 能够显示在计算机屏幕上, 也可形成多种文件格式进行储存。

2、研究结果
如下图所示是脑部XCT的影像, 左图是最初的CT图像, 成像参数值密布处于低值区域, 而右图是经过Ps软件处理之后的CT影像。

比较两种CT影像最终要进行图像的输出, 获得的PET和CT融合图像, 在具体利用ps软件过程中的步骤如下所示:首先, 在计算机界面运行ps软件打开最初的图片左图像, 点击调整之后, 打开曲线对话框, 曲线是用途较广的色调调整命令, 能够利用该功能来调整图像的亮度, 对比度等, 在这个对话框中, 红色标代表源图像的色调, 而纵坐标代表调整之后图像的色调, 在进行曲线调整过程中, 首先需要在曲线上的点单击, 并左键拖动即可改变曲线的形状, 当曲线向左弯曲时, 表示色调变亮, 反之色调变暗。点击低值区域的某个点并拖动曲线可以看到图像会随着拖动范围而发生变化, 清晰度也会发生一定程度的变化。除此之外, 还需要调整不同的点的调整曲线, 直到最CT图像呈现最理想化, 点击确定之后, 就可以完成图像的调整。
通过观察, 我们发现这八位肺癌患者所有的病灶能够CT图像上明确定位, 并且影像人员可以清晰的看出病灶与周围解剖结构的关系, 将这种交互式的三维容积图像能够利用计算机ps软件进行处理前, 对于计算机的性能要求不高, 计算效果较快, 所有的操作可以在十分钟之内完成。在医学影响中常用的PET和CT图像可以融合为PET图像来提供患者的解剖信息, 由于这些影像空间分辨率较低, 而且单从PET图像上很难看出患者的病灶与周围组织结构的解剖关系。然而, 通过计算机ps软件对PET-CT图像进行计算和处理, 能够提高影像人员对于患者诊断的准确性, 具有一定的临床价值。
3、计算机对医学影像的重要性
从根本上来说现在医学影像是利用电离辐射的性质以及物质相互作用规律, 利用现代化技术来进行采集医学成像的数据, 遵循一定的数学方法来重建数字图像, 因而需要深入分析医学图像所隐藏的信息, 并控制好图像质量。然而, 对于影像人员来说, 仅具备医学知识是不够的, 还需要具备有关计算机数学知识等相关理论作为保障。
我们从医学影像的显示器上可以准确看出每条线, 每幅图片和动态图, 然而对于计算机来说, 会将这些图像作为数据, 进行可操作二进制数, 不同数据分别代表了不同的生物信息, 呈现给我们不同的视觉, 也就是构成了不同的数字图像。在医院中常见的CT影像是一种体层像, 首先需要通过一定的方法收集体层投影数据, 然后通过数学算法比如滤波反投影法, 对所收集到的数据进行分析处理, 最终获得二维数据分布, 根据这些分布图能够转换为灰度分布, 进而能够得到CT像。由于在二维数据中相对应的每个数据都为整数, 因此, 在CT图像的灰度分布中, 每一个区域代表一个灰标, 也被称为是像素, 像素矩阵构成了CT像, 因此CT像也属于是一种数字图像。
4、讨论
从数字图像的特点来看, 能够进行多种后期处理, 具有较强的可操作性。首先, 能够提高图像分辨率。由于数字图像是由像素矩阵所构成的, 单位面积内如果数字图像的像素数较高, 那么所包含的生物信息也越丰富。图像处理软件, 比如ps, 能够帮助影像人员将一定尺寸的图像进行像素重定, 也就是利用一些算法增加像素以提高图像的生物信息量。其次可以改变图像的灰度值。通常人类对亮度值较低的图像分辨能力比较弱, 因而会认为这种图像左成像的质量较差, 然而随着ps软件的应用, 能够调整图像的亮度, 使我们能够随意进行图像亮度调整, 而获得更加清晰地图像内容。最后数字图像能够改变对比度。数字图像中d的对比度是指相邻的像素之间的灰度值差, 如果像素间的灰度值差越大, 则最终人对于图像的对比度越强, 便于分辨图像内容, 有效使用计算机ps软件, 可以适当提高图像的对比度这种数字图像处理技术不仅能够优化图像效果, 同时还能够实现三维图像的图像重建, 以及定量估值进行后期处理。从医学影像特点上来看。目前医学影像包括以下四种, 比如X射线影像, 核磁共振成像, 超声波成像CT, 放射性核素成像ECT。但是很多医学影像的灰度分布, 都是有人体部分参数设置来决定的。通常如果对比度较小, 那么会是得相邻的灰度差也较小, 而由于人类对于图像的灰度分辨率较低, 因而只能分辨一定程度的灰阶, 因此, 通过数字图像处理影像成像是具有十分重要的意义的。
5、小结
利用计算机软件, 比如ps能够对医学影像进行有效调整, 以获得更加清楚的诊断信息。因此, 作为影像人员来说, 除了要具备一定的医学知识之外, 还需要掌握数字图像处理技术, 以便更好地服务于临床治疗。
参考文献：
[1] 李越.数字图像处理技术在医学影像中的研究与应用[J].通讯世界, 2015 (15) :253-253.
[2] 叶桐, 罗微, 任重贵, 等.数字图像处理技术在医学图像中的应用浅析[J].医药:00174-00176.

来源：https://blog.csdn.net/weixin_42546361/article/details/118140398
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