第一講 數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像基礎(chǔ)

圖像傳輸與處理衛(wèi)生管理系曲濱鵬課程設(shè)計課時：16次課，32學(xué)時專業(yè)：醫(yī)學(xué)影像專業(yè)課程內(nèi)容：醫(yī)學(xué)圖像基礎(chǔ)（講授*2）醫(yī)學(xué)圖像的抓取、顯示與格式轉(zhuǎn)換（講授上機*2）二維軟件Photoshop的使用（上機*5）圖像傳輸中的壓縮技術(shù)（講授上機*2）虛擬現(xiàn)實與3D重建（講授*1）PACS系統(tǒng)（講授*1）圖像傳輸：共享與FTP服務(wù)（上機*2）考核*1課程設(shè)計上機：第一和第七機房考核：考勤每人寫一篇關(guān)于醫(yī)學(xué)圖像處理和傳輸?shù)恼撐牟僮黝}的作業(yè)一份第一部分基礎(chǔ)知識數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像基礎(chǔ)圖像處理基礎(chǔ)人眼視覺成像基礎(chǔ)數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像基礎(chǔ)要點：數(shù)字醫(yī)學(xué)成像和圖像處理的地位和作用數(shù)字醫(yī)學(xué)成像和圖像處理的發(fā)展概況和應(yīng)用數(shù)字圖像處理的發(fā)展概況和應(yīng)用數(shù)字圖像處理系統(tǒng)簡介數(shù)字醫(yī)學(xué)成像生物醫(yī)學(xué)圖像處理數(shù)字醫(yī)學(xué)成像及圖像處理在生命科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷、臨床治療等方面起著重要的作用，X射線、CT、MRI的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明者獲得諾貝爾獎，就是其重要價值的印證。醫(yī)學(xué)成像及圖像處理設(shè)備占醫(yī)院投資中的比例越來越高。僅GE公司下屬的北京航衛(wèi)2003年生產(chǎn)的中低檔CT，銷售額就達30億元。發(fā)達國家高度重視。以美國為例，它是NSF，NIH的重要資助領(lǐng)域，近年美國還成立了NIBIB機構(gòu)專門資助醫(yī)學(xué)成像和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究。倫琴因發(fā)現(xiàn)X射線獲得首屆諾貝爾物理學(xué)獎。Hounsfield和Cormack因發(fā)明CT獲得1979年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。

CT是電子計算機X射線斷層掃描技術(shù)簡稱。

CT的工作程序是這樣的：它根據(jù)人體不同組織對X線的吸收與透過率的不同，應(yīng)用靈敏度極高的儀器對人體進行測量，然后將測量所獲取的數(shù)據(jù)輸入電子計算機，電子計算機對數(shù)據(jù)進行處理后，就可攝下人體被檢查部位的斷面或立體的圖像，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)任何部位的細小病變。

Bloch和Purcell因發(fā)現(xiàn)NMR現(xiàn)象獲得1952年諾貝爾物理學(xué)獎。NMR（NuclearMagneticResonance）為核磁共振。是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下自旋能級發(fā)生蔡曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。國內(nèi)叫NMR，國外叫MR，因為國外比較避諱Nuclear這個單詞。發(fā)明MRI中Fourier重建方法的Ernst獲得1991年諾貝爾化學(xué)獎。MRI也就是磁共振成像，英文全稱是：MagneticResonanceImaging。在這項技術(shù)誕生之初曾被稱為核磁共振成像，Lauterbur和Mansfield因發(fā)明MRI方法獲得2003年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。小結(jié)以醫(yī)學(xué)影像學(xué)為代表的醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)發(fā)展迅速，成果斐然。具體的醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)有哪些呢？光學(xué)成像點擊圖片播放視頻電子顯微鏡培養(yǎng)和染色的細胞癌細胞中的染色細胞核X-Ray

MRI(磁共振成像)MRI醫(yī)學(xué)中的PET（派特）全稱為：正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（PositronEmissionComputedTomography），是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域比較先進的臨床檢查影像技術(shù)。其大致方法是，將某種物質(zhì)，一般是生物生命代謝中必須的物質(zhì)，如：葡萄糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪酸，標記上短壽命的放射性核素（如F18，碳11等），注入人體后，通過對于該物質(zhì)在代謝中的聚集，來反映生命代謝活動的情況，從而達到診斷的目的。

PET

超聲圖像超聲圖像是動態(tài)的超聲圖像PhotocourtesyPhilipsResearch

Ultrasoundexaminationduringpregnancy

超聲圖像PhotocourtesyPhilipsResearch

3Dultrasoundimages

DSA數(shù)字減影血管造影（Digitalsubtractionangiography）簡稱DSA,即血管造影的影像通過數(shù)字化處理，把不需要的組織影像刪除掉，只保留血管影像，這種技術(shù)叫做數(shù)字減影技術(shù)，其特點是圖像清晰，分辨率高，對觀察血管病變，血管狹窄的定位測量，診斷及介入治療提供了真實的立體圖像，為各種介入治療提供了必備條件。主要適用于全身血管性疾病及腫瘤的檢查及治療。應(yīng)用DSA進行介入治療為心血管疾病的診斷和治療開辟了一個新的領(lǐng)域。主要應(yīng)用于冠心病、心律失常、瓣膜病和先天性心臟病的診斷和治療。

紅外圖像紅外圖像醫(yī)學(xué)圖像醫(yī)學(xué)圖像3D圖像小結(jié)常見的數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)常見的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，各自的名稱和特點圖像處理百聞不如一見Onepictureisworthmorethantenthousandwords. Anonymous

人類通過眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。約有75%的信息是通過視覺系統(tǒng)獲取的。數(shù)字圖像處理是用數(shù)字計算機處理所獲取視覺信息的技術(shù)。圖像處理如同變戲法。戲法人人會變，各有巧妙不同。點擊圖片播放視頻數(shù)字圖像處理的發(fā)展概況和應(yīng)用發(fā)展概況：（1）二十世紀二十年代：圖像遠距離傳輸。（2）二十世紀五十年代：數(shù)字計算機發(fā)展到一定水平，數(shù)字圖像處理引起巨大關(guān)注。（3）1964年：美國噴氣推進實驗室用計算機對“徘徊者七號”太空船發(fā)回的大批月球照片進行處理。數(shù)字圖像處理應(yīng)用從空間研究計劃擴展到生物醫(yī)學(xué)，工業(yè)生產(chǎn)，軍事偵察等領(lǐng)域。圖像處理最先應(yīng)用于空間探索圖像處理最先應(yīng)用于空間探索（4）二十世紀六十年代末：數(shù)字圖像處理較完整的理論體系已形成，成為一門新興的學(xué)科。（5）二十世紀六十年代至八十年代：隨著離散數(shù)學(xué)理論的創(chuàng)立和完善，數(shù)字圖像處理理論和方法進一步完善，應(yīng)用范圍更加廣泛。（6）二十世紀八十年代以來：數(shù)字圖像處理向更高級的方向發(fā)展：實時性，智能化，普及化，網(wǎng)絡(luò)化，低成本。應(yīng)用領(lǐng)域：通信：圖像傳輸，電視電話，HDTV等。宇宙探測：星體圖片處理。遙感：地形、地質(zhì)、礦藏探查，森林、水利、海洋、農(nóng)業(yè)等資源調(diào)查，自然災(zāi)害預(yù)測，環(huán)境污染的監(jiān)測，氣象云圖。生物醫(yī)學(xué)：CT，NMR，PET，SPECT，DSA，X射線成象，B超，紅外圖像，顯微圖像。工業(yè)生產(chǎn)：產(chǎn)品質(zhì)量檢測，生產(chǎn)過程控制，CAD，CAM。應(yīng)用領(lǐng)域：軍事：軍事目標偵察，制導(dǎo)系統(tǒng)，警戒系統(tǒng)，自動火器控制，反偽裝等。公安：現(xiàn)場照片，指紋，手跡，印章，人像等處理和鑒別。檔案：過期的文字、圖片檔案的修復(fù)和處理。機器人視覺娛樂：電影特技，動畫，廣告，MTV等。應(yīng)用舉例

非生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域空間探索地球資源勘探遙感圖片氣象預(yù)報氣象云圖氣象預(yù)報計算機繪畫計算機繪畫

計算機合成圖像

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