应用ROF模型的医学超声图像去噪方法

数字图像处理在医学上的应用

数字图像处理在医学上的应用 1 引言 自伦琴1895年发现X射线以来,在医学领域可以用图像的形式揭示更多有用的医学信息,医学的诊断方式也发生了巨大的变化。随着科学技术的不断发展,现代医学已越来越离不开医学图像的信息处理, 医学图像在临床诊断、教学科研等方面有重要的作用。目前的医学图像主要包括CT (计算机断层扫描) 图像、MRI( 核磁共振)图像、B超扫描图像、数字X 光机图像、X 射线透视图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病理切片图像等。但是由于医学成像设备的成像机理、获取条件和显示设备等因素的限制, 使得人眼对某些图像很难直接做出准确的判断。计算机技术的应用可以改变这种状况，通过图像变换和增强技术来改善图像的清晰度, 突出重要的内容，抑制不重要的内容,以适应人眼的观察和机器的自动分析，这无疑大大提高了医生临床诊断的准确性和正确性。 数字图像处理的基本方法就是图像复原与图像增强。图像复原就是尽可能恢复原始图像的信息量,尽量保真。数字化的一个基本特征是它所固有的噪声。噪声可视为围绕真实值的随机波动, 是降低图像质量的主要因素。图像复原的一个基本问题就是消除噪声。图像增强就是通过利用人的视觉系统的生理特性更好地分辨图像细节。 与其他领域的应用相比较，医学影像等卫生领域信息更具独特性，医学图像较普通图像纹理更多，分辨率更高，相关性更大，存储空间要更大，并且为严格确保临床应用的可靠性，其压缩、分割等图像预处理、图像分析及图像理解等要求更高。医学图像处理跨计算机、数学、图形学、医学等多学科研究领域，医学图像处理技术包括图像变换、图像压缩、图像增强、图像平滑、边缘锐化、图像分割、图像识别、图像融合等等。在此联系数字图像处理的相关理论知识和步骤设计规划系统采集和处理的具体流程同时充分考虑到图像采集设备的拍摄效果以及最终处理结果的准确性，例举了基于图像处理技术的人体手指甲襞处微血管管袢直径的测量方法。 2人体微血管显微图像的采集 人体微血管显微图像的采集采用了如图1所示的显微光学系统和图像采集系统主要由透镜模组滤镜模组光源系统电荷耦合器件以及图像采集卡等构成。 图1显微光学系统与图像采集系统示意图

实验一图像去噪

实验一图像去噪 在现代医学中，医学影像技术广泛应用于医学诊断和临床治疗，成为医生诊断和治疗的重要手段和工具。如今，医学图像在医疗诊断中起着不可低估的重要作用，核磁共振，超声，计算机X射线断层扫描以及其他的成像技术等，都是无侵害的器官体外成像的有效手段。这些技术丰富了正常的何病态的解剖知识，同时也成为诊断和医疗体系的重要组成部分。 然而，由于不同的成像机理，医学图像往往存在时间、空间分辨率和信噪比的矛盾。医学成像收到各种实际因素的影响，如患者的舒适度，系统的要求等等，需要快速成像。图像中的噪声大大降低了图像的质量，使一些组织的边界变得模糊，细微结构难以辨认，加大了对图像细节识别和分析的难度，影响医学诊断。因此医学图像的去噪处理既要能有效的去处噪声，又要能很好的保留边界和结构信息。本实验通过对测试图像加不同类型的噪声，然后分别用各种滤波法处理，然后以定量分析各种滤波方法的特点。 一．实验原理 1.噪声的分类 根据噪声的统计特征可分为平稳随机噪声和非平稳随机噪声两种。根据噪声产生的来源，大致可以分为外部噪声和内部噪声两类。外部噪声主要有四种常见的形式： （1）光和电的基本性质引起的噪声。如电流可看作电子或空穴运动，这些粒子运动产生随机散粒噪声，导体中的电子流动的热噪声，光量子运动的光量子噪声等。 （2）由机械运动引起的噪声。如接头震动使电流不稳，磁头或磁带抖动等。（3）设备元器件及材料本身引起的噪声。 （4）系统内部电路的噪声。 而在图像中，噪声主要有三个特点： （1）叠加性 （2）随机性 （3）噪声和不同图像区域之间的相关性。

医学图像中，典型的噪声有：高斯噪声，锐利噪声，指数噪声，均匀噪声，脉冲噪声等等。 2.去噪的方法 人们根据实际图像的特点、噪声的统计特征和频谱分布规律, 发展了各式各样的去噪方法, 其中最为直观的方法是根据噪声能量一般集中于高频、而图像频谱则分布于一个有限区间的这一特点, 采用低通滤波来进行去噪的方法, 从本质上讲, 图像去噪的方法都是低通滤波的方法, 而低通滤波是一把双刃剑, 它在消除图像噪声的同时, 也会消除图像的部分有用的高频信息, 因此, 各种去噪方法的研究实际是在去噪和保留高频信息之间进行的权衡。 图像平滑处理视其噪声图像本身的特性而定, 可以在空间域也可以在频率域采用不同的措施。空间域里的一些方法是噪声去除, 即先判断某点是否为噪声点, 若是, 重新赋值, 如不是按原值输出。另一类方法是平均, 即不依赖于噪声点的识别和去除, 而对整个图像进行平均运算。在频域里是对图像频谱进行修正, 一般采用低通滤波方法, 而不像在空域里直接对图像的像素灰度级值进行运算。在空间域对图像平滑处理常用领域平均法，中值滤波和秩统计滤波。 2.1 多帧平均法 根据噪声空域随机性的特点，可以有效的压缩噪声，增强有用的信息。设噪声为加性噪声，即： g(x,y)=f(x,y)+n(x,y) 式中个g（x,y)为输出图像，f（x,y)为有用信息，n(x,y)为噪声。被测物保持不动，得到M帧图像，进行叠加后，除以m，使m>M,得到平均图像。 2.2 空间域滤波器 2.1.1 均值滤波 均值滤波是将一个像素及其邻域中所有像素的平均值赋给输出图像中相应的像素, 从而达到平滑的目的。其过程是使一个窗口在图像上滑动, 窗口中心位置的值用窗内各点值的平均值来代替, 即用几个像素的灰度平均值来代替一个像素的灰度。其主要的优点是算法简单、计算速度快, 但其代价是会造成图像一定程度的模糊。为解决邻域平均法造成图像模糊的问题, 可采用阈值法、K 邻点平均法、梯度倒数加权平滑法、最大均匀性平滑法、小斜面模型平滑法等。它们

医学影像工作原理及图像获取方式

医学影像工作原理及图像获取方式 2.2医学超声影像工作原理 超声是指高于人耳听觉范围的声波，通常是指频率高于20 kHz的高频振动机检波，应用于医学诊断的超声频率一般在1MHz至几十MHz之间。自1958年商用超声成像产品问世以来，超声医学设备以其实时性、对人体无损伤、无痛苦、显示方法多样，尤其对人体软组织的探测和心血管脏器的血流动力学观察有其独到之处而成为在医学中应用最为广泛的成像设备之一。 超声在医学中的重要作用在于它不但可以穿透人体，而且可以与身体组织相互作用。超声波穿过人体时要经过折射和反射，这可发生在超声波经过的任何交界面上，其作用就如同光束经过一个非均匀物质一样。超声波的波长很短，从而易于窄脉冲波束的实现，因此超声换能器可以做得小而紧凑。 超声在临床应用中主要分为诊断与治疗两个方面：超声诊断采用的是较高频率（多在2MHz以上）与较低声强的超声波，高频可提高对组织的分辨率，用以获得清晰、细致的声像图，而低声强则可降低对组织损伤的副作用。超声治疗采用的是较低频率（通常<1MHz）与较高声强的超声波，低频超声增大对组织的穿透率，而高声强（特别是聚焦后）超声可对组织产生生物效应，用于选择性破坏局灶性病变。 2.2.1超声设备与种类 超声诊断主要应用超声良好的指向性和与光相似的反射、散射、衰减及多普勒(Doppler)效应等物理特性，采用不同的扫查方法，将超声发射到人体内，并在组织中传播，当正常组织或病理组织的声阻抗有一定差异时，它们组成的界面就会发生反射和散射，再将此回波信号接收，加以检波等处理后，显示为波形、曲线或图像等。由于各种组织的界面形态、组织器官的运动状况和对超声的吸收程度等不同，其回波有一定的共性和某些特性，结合生理、病理解剖知识与临床医学，观察、分析、总结这些不同的规律，可对患病的部位、性质或功能障碍程度做出概括性以至肯定性的判断。 超声诊断仪由主机和探头构成，均包括发射、扫查、接收、信号处理和显示等五个部分。超声诊断仪的种类很多，而且互有交叉，按照显示回波方式和空间的不同，主要包括以下几种： 1．A型(Amplitude Mode)超声 A型超声是最早出现的一维超声诊断技术，它将声束传播位置上的组织按距离分布的回波信息在显示器上以幅度调制的形式显示，并从回波的幅度大小、形状及位置进行诊断，回波强则波幅高，回波弱则波幅低。常用A型法测量界面距离、脏器径值以及鉴别病变的物理性质，它是现代各种超声成像的物理基础。 2．B型(Brightness Mode)超声 B超是把组织的一个断层面上的超声回波信息以二维分布形式显示出来，组织内的散射、反射回波信息以辉度调制方式显示，回波强则光点亮，回波弱则光点暗。光点随探头的移动或晶片的交替轮换而移动扫查，由于扫查连续，可以由点、线而扫描出脏器的解剖切面，它是二维空间显示，又称二维超声。 按其成像速度的不同，可分为慢速成像和快速成像，慢速成像只能显示脏器的静态解剖图像，由于每帧图像线数甚多，图像清晰，扫查的空间范围较大。快速成像能显示脏器的活动状态，也称为实时(ReaITime)显像诊断法，但所显示的面积较小，每幅图像线数与每秒显示的帧数相互约制，互为反比。按照扫描方式的不同，又可分为电子线性扫描、电子凸阵扫描、机械扇形扫描和相控阵扫描等。 3．M(Motion Mode)型超声

超声医学科主治医师-1-(2)1

超声医学科主治医师-1-(2)1 (总分：48.00，做题时间：90分钟) 一、(总题数：34，分数：34.00) 1.左心室等容舒张期是指 A．二尖瓣早期充盈E峰时限 B．二尖瓣充盈E、A峰总时限 C．此期内室压降低，心室容量不变 D．二尖瓣晚期充盈A峰时限 E．心室射血开始至心电图T波终点时限 （分数：1.00） A. B. C. √ D. E. 解析： 2.正常M型超声心动图心室波群可反映以下哪种结构的运动情况 A．主动脉根部 B．左房后壁 C．三尖瓣 D．肺动脉瓣后叶 E．室间隔 （分数：1.00） A. B. C. D. E. √ 解析： 3.剑突下区声窗不能检查哪个切面 A．四腔心切面 B．肺动脉长轴切面 C．左室短轴切面 D．双心房切面 E．主动脉弓短轴切面 （分数：1.00） A. B. C. D. E. √

解析： 4.扩张型心肌病左心室扩张的主要原因是 A．左心室容量负荷过重 B．心室率过快 C．左室流出道梗阻 D．左心室阻力负荷过重 E．心肌变性、坏死、纤维化致收缩力降低 （分数：1.00） A. B. C. D. E. √ 解析： 5.2DE检查单纯二尖瓣狭窄时，以下哪项指标与本病不符A．左房、右室增大 B．二尖瓣前叶舒张期呈圆隆状 C．左房和左室明显增大 D．二尖瓣多普勒频谱E峰明显增高 E．二尖瓣跨瓣压差明显增高 （分数：1.00） A. B. C. √ D. E. 解析： 6.下述哪项指标不反映左心排血功能 A．左室容积 B．每搏输出量 C．射血分数 D．心输出量 E．心脏指数 （分数：1.00） A. √ B. C. D. E. 解析： 7.观察主动脉弓短轴，可用哪个声窗 A．胸骨旁 B．剑突下

数字图像处理在医学上的应用

数字图像处理的应用 数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号，并通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。 数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响：一是计算机的发展；二是数学的发展;三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。 进行数字图像处理所需要的设备包括摄像机、数字图像采集器（包括同步控制器、模数转换器及帧存储器）、图像处理计算机和图像显示终端。 图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。 接下来，就讨论一下数字图像处理在医学上的应用。 自发现X射线以来,在医学领域可以用图像的形式揭示更多有用的医学信息,医学的诊断方式也发生了巨大的变化。随着科学技术的不断发展,现代医学已越来越离不开医学图像的信息处理。 目前的医学图像包括CT图像、核磁共振图像、B超扫描图像、数字X 光机图像、X 射线透视图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病理切片图像等。由于人眼识别度等客观因素的影响，大部分的图像需要依靠计算机的帮助。随着数字图像处理技术的发展，对这些图像的分析以及处理，会变得更加快捷，分析的结果也会更加精准。

与其他领域的应用相比较，医学影像等卫生领域信息更具独特性，医学图像较普通图像纹理更多，分辨率更高，相关性更大，存储空间要更大，并且为严格确保临床应用的可靠性，其压缩、分割等图像预处理、图像分析及图像理解等要求更高。 首先，对于一个病例，要进行图像采集，由于采集到的图像因试验测量系统和测量者个人因素存在较多噪声,所以要先通过预处理对图像进行去噪处理和灰度变换处理等使其变得较为清晰。预处理完成后再利用中心路径提取算法对所获取的图像进行进一步处理。 接下来要做的就是图像处理。 先对图像二值化，二值形态学的运算对象是集合给出一个图像集合和一个结构元素集合利用结构元素对图像进行操作。然后做中心线的提取等。 使用计算机进行图像的采集预处理以及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

基于变分法的医学超声图像去噪研究

基于变分法的医学超声图像去噪研究 【摘要】目的：医学超声图像中斑点噪声的存在，降低了图像质量，本文着重讨论医学超声图像的去噪问题。方法：针对超声图像的斑点噪声，本文基于全变分正则化模型，首先对超声图像进行对数变换，将乘性斑点噪声转化为加性噪声，再对对数变换后的图像进行全变分正则化处理，最后通过指数变换重构超声图像。结果：子宫超声图像去噪实验中，将全变分法与常用的中值滤波和小波变换去噪方法进行对比，结果显示全变分法的去噪性能指标明显优于其余方法。结论：采用基于全变分正则化的方法，不仅很大程度上抑制了医学超声图像的斑点噪声，而且保留了清晰的边缘细节信息，具有重要的学术价值和现实意义。 【关键词】超声图像处理；斑点噪声去噪；全变分正则化模型 0 引言 与X光透视、CT、MRI等医学成像方法相比，医学超声成像因非侵入无创伤性、成像速度快、成本低、操作简便等优点，成为目前普遍应用的医学成像技术。超声诊断作为一种理想的无损检查方法，有着广阔的发展前景。据报道，近十年，世界医学超声仪器的数量以15%左右的速度增长

[1]。然而，由于成像机制的限制，超声图像存在固有的斑点噪声，极大地降低了超声图像质量，增加了图像特征分析的难度，影响了疾病诊断的准确度。因此，超声图像中对斑点噪声的抑制具有重要的学术价值和现实意义。 目前，超声图像去噪方法常见的有中值滤波[2]、直方图[3]和小波变换[4]等。基于小波域的去噪方法，以其良好的时频特性，广泛运用于超声图像去噪。该方法主要基于图像中有用信息和噪声之间的频率特性存在差异的假设，进行频域分析去噪。但实际上假设条件并不总是成立，图像中的有用信息部分和噪声往往在频带上存在重迭。基于小波域的去噪方法容易丢失部分高频分量――图像中的细节和边缘等有用信息，限制了图像质量的提高。最近的研究表明，全变分正则化法对稀疏或梯度稀疏图像的重构效果显著，很好地保留了图像的边缘信息。Rudin等人首次将全变分去噪法引入到图像处理中[5]。由于全变分正则化在边缘检测中的巨大应用价值，近几年研究人员提出很多基于全变分的去噪算法[6-7]。针对超声图像的去噪特殊性，本文提出基于全变分正则化的超声图像去噪方法。首先对超声图像进行对数变换，将乘性噪声转化为加性噪声，再对对数变换后的图像进行全变分正则化处理，最后通过指数变换重构超声图像。本方法去除斑点噪声的同时，能够很好地保留图像的边缘信息。 1 变分法原理

医学影像超声诊断第一部分名词解释+试题含答案

医学影像超声诊断第一部分名词解释 一、名词解释 1、超声医学：是利用超声的物理特性用于诊断人体疾病的一门影像学科。 2、声波：是一种机械波，是由频率在20～20 000 Hz之间声振动源激起的疏密波，该疏密波传播至人的听觉器官(耳)时，可以引起声音的感觉。 3、超声波:声波按其频率分类:＜20 Hz为次声波，低于人耳听觉低限；频率20～20 000Hz之间为可听声；＞20 000 Hz为超声波，高于人耳听觉。诊断用超声波的频率在1～300 MHz之间，常用2～20 MHz。 4、频率（f）：声波在介质中传播时，每秒钟质点完成全振动的次数，单位是赫兹(Hz)。 5、波长(λ)：声波在一个周期内振动所传播的距离，单位是毫米(mm)。超声波波长愈短，频率愈高，分辨率愈强。 6、声速(C)：声波在介质中传播，单位时间内所传播的距离，单位是米/秒(m/s)。人体软组织的平均声速为1 540 m/s，和水的声速相近。 7、声阻抗：即声阻抗率或声特性阻抗，可以理解为声波在介质中传播所受到的阻力，等于介质的密度与超声在该介质中传播速度的乘积。设Z为声阻，ρ为密度，C为声速，则Z＝ρ·C。两介质声阻相差之大小决定其界面处之反射系数。两介质声阻相差愈小，则界面处反射愈少，透入第二介质愈多；反之，声阻相差愈大，则界面处反射愈强，透入第二介质愈少。 8、反射、透射与折射：声波从一种介质向另一种介质传播时，由于声阻抗Z不同(密度ρ、声速C不同)，在二种介质之间形成一个声学界面，如果该界面尺寸大于超声波波长，则一部分超声波能量返回到第一介质此即反射。另有一部分能量穿过界面进入第二介质并继续向前传播，称为透射。当两种介质的声速不同时，就会偏离入射声束的方向而传播，称折射。 9、散射：超声波在介质中传播，如果介质中含有大量杂乱的微小粒子，超声波激励这些小粒子成为新的波源，再向四周发射超声波。 10、衍射：超声波在介质中传播，如遇到的物体其直径小于1~2个波长时，则绕过物体继续向前传播，这种现象称为绕射(也称衍射)。 11、吸收与衰减：当声波穿过介质时，由于“内摩擦”或所谓“黏滞性”而使声能逐渐减小，声波的振幅逐渐减低，介质对声能的此种作用即为吸收。这种在介质中传播时出现的声波衰减称为吸收衰减。而声波在前向传播过程中因发生反射、折射及散射等现象使声能随着距离的增加而逐渐减弱，此种现象称为距离衰减。吸收与衰减的程度与超声的频率、介质的黏滞性、导热性、温度及传播的距离等因素有密切关系。 12、换能器：能使电能和机械能相互转变的装置，又称探头。 13、正压电效应：某些特异性的材料，在外部拉力或压力的作用下引起材料内部原来重合的正负电荷中心发生相对偏移，在材料表面出现符号相反的表面电荷，即由机械力的作用产生了电场，这种将机械能转变为电能的效应称为

超声医学科主治医师基础知识-1-1

超声医学科主治医师基础知识-1-1 (总分：50.00，做题时间：90分钟) 一、(总题数：50，分数：50.00) 1.造成超声波频移信号混迭的原因不包括下列哪一项 ?A．不恰当地移动零线 ?B．超声波发射脉冲重复频率过低 ?C．红细胞高速运动 ?D．超声波入射角度过大 ?E．检测深度调节不当 （分数：1.00） A. B. C. D. √ E. 解析： 2.频谱多普勒不能直接测量的参数是 ?A．收缩期峰值速度 ?B．舒张期最低速度 ?C．加速度时间 ?D．搏动指数 ?E．减速度时间 （分数：1.00） A. B. C. D. √ E. 解析：搏动指数是测量收缩期峰值速度和平均速度后通过计算机计算出采的参数。 3.关于血液流动的质量守恒定律概念下列哪一项是不正确的 ?A．通过二尖瓣的血流容量等于通过三尖瓣的血流容量 ?B．通过主动脉瓣的血流容量等于通过肺动脉瓣的血流容量 ?C．通过二尖瓣的血流容量等于通过主动脉瓣的血流容量 ?D．通过三尖瓣的血流容量等于通过欧氏瓣的血流容量 ?E．通过肺动脉瓣的血流容量等于通过三尖瓣的血流容量

（分数：1.00） A. B. C. D. √ E. 解析： 4.关于超声造影的用途，下列哪一项是错误的 ?A．能够增强血流频移信号 ?B．能够显示管腔边缘 ?C．能够增强显示淋巴管壁结构 ?D．能够增强显示浅表小器官血流 ?E．能够显示输卵管腔 （分数：1.00） A. B. C. √ D. E. 解析：超声造影不能够增强显示淋巴管壁结构。 5.37℃时，人体软组织内的超声声速平均为 ?A．1540km/s ?B．1540m/s ?C．1545km/s ?D．1545m/s ?E．1560m/s （分数：1.00） A. B. √ C. D. E. 解析：血液、脑、脂肪、肾、肝、肌肉等，它们的声速均不同，平均声速约1540m/s，活体的声速与温度有关。 6.纵波是指

数字图像技术在医学领域的应用

图像处理技术在医学领域的应用 摘要：介绍了图像处理技术在医学领域的发展，阐释了图像分割、图像融合和图像重建技术在医学领域的发展。提出了图像处理技术发展所面临的相关问题及其发展方向。 关键词：图像处理技术图像分割图像融合图像重建 图像处理技术是20世纪60年代发展起来的一门新兴学科。近几十年来，由于大规模集成电路和计算机科学技术的迅猛发展，离散数学理论的创立和完善，以及军事、医学和工业等方面需求的不断增长，图像处理的理论和方法的更加完善，已经在宇宙探测、遥感、生物医学、工农业生产、军事、公安、办公自动化、视频和多媒体系统等领域得到了广泛的应用，成为计算机科学、信息科学、生物学、医学等学科研究的热点。 图像处理在医学界的应用非常广泛，无论是病理研究还是临床诊断都大量采用图像处理技术。它因直观、无创伤、方便安全等优点而受到人们青睐。图像处理首先应用于细胞分类、染色体分类和放射图像分析等，20世纪70年代图像处理在医学上的应用有了重大突破，1972年X射线断层扫描CT得到实用：1977年白血球自动分类仪问世：1980实现了CT的立体重建。随着科学技术的不断发展，现代医学已越来越离不开医学图像的信息处理，医学图像在临床诊断、教学科研等方面有重要的作用。目前

的医学图像主要包括CT(计算机断层扫描)图像、MRI(核磁共振)图像、B超扫描图像、数字X光机图像、X射线透视图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病理切片图像等。但由于医学成像设备的成像机理、获取条件和显示设备等因素的限制，使得人眼对某些图像很难直接做出准确的判断。计算机技术的应用可以改变这种状况，通过图像变换和增强技术来改善图像的清晰度，突出重点内容，抑制次要内容，来适应人眼的观察和机器的自动分析，这无疑大大提高了医生临床诊断的准确性和正确性。 什么是医学图像处理 医学图像处理就是利用计算机系统对生物学图像进行的具有临床医学意义的处理和分析。 医学图像处理是一个和复杂的过程。医学图像作为一种信息源，也和其他的有关病人的信息一样，是医生做出判断时的依据。医生在判断医学图像时，要把图像与其他解剖学、生物学和病理学等知识作对照，还要根据经验来捕捉图像中的有重要意义的细节和特征。所以要从一副或几副医学图像中判断出是否有异常，或是属于什么疾病，如果不是训练有素的医生，是难以发现图像上的异常的。所以对医学领域的图像处理显得尤为重要。 图像处理技术及其在医学领域的应用 (一)图像分割

超声医学科主治医师基础知识

超声医学科主治医师基础知识—1－4 (总分:60、０0,做题时间:90分钟) 一、A1型题(总题数:60,分数:６0、00) ??(分数:1.00) 1、为避免混叠,脉冲重复频率至少应该就是最高多普勒频移得几倍?A、1Ｂ.2 C、3?Ｄ、４ E。５? Ａ。 B. √ C。 D. Ｅ、 解析:[解析］脉冲重复频率(PRF)就是探头在每秒时间发射超声脉冲群得次数,因为在发射超声得间歇期才能收到频移回声信号,所以能测量得最大频移f d与ＰRF得关系就是f d=ＰRF/2,PRF=２ｆｄ,即为了避免混叠,脉冲重复频率至少应该就是2倍得最高多普勒频移。 2、超声得横向分辨力与下述哪项因素最相关 A。超声波长(λ)或频率(f)?B.扫描声束 C.探头厚度方向上得声束宽度及其聚焦性能 Ｄ、超声脉冲宽度 ??(分数:１。０0) Ｅ.声场得远近及其能量分布? A. B。 Ｃ。√ D. E. 解析: 3、人体不同部位诊断用超声照射强度规定(ＩSＰTＡ,美国FＤＡ),下列哪个部位不宜超过2０mW/cm2?A.心脏 B、血管 C。肝脏?D.眼部 E.胎儿 ??(分数:１、０0) A。 B. C、 Ｄ。√ E. 解析:［解析］不同人体软组织对超声辐射得敏感程度不同。胚胎与眼部组织属敏感器官。FDA规定眼部空间峰值时间平均声强(ISＰTA)为17mW/ｃm2,胎儿ＩSPTA为9４mW/cm2,心脏ISPTＡ为４30ｍW/cｍ2,脉管ISPTA为720mW/cm２。 4.超声探头得核心部分就是?Ａ。探头表面得匹配层?Ｂ、探头表面得保护层 C.探头背衬材料(背材)?D、探头得高频电缆(施以2~１０MＨｚ高频电信号) E。压电材料 ??(分数:１.00) Ａ、 B。 C.

医学影像学-超声

医学影像学-超声 声影→在超声波传播途径内，因反射体对超声的反射、折射、吸收导致超声能量衰减，使其后方呈一回声缺少的条状暗区，结石、骨骼、疤痕组织、钙化灶等后方均可形成声影。 尾随声影(彗星征)→胆囊内胆固醇沉着及眼球等部位的异物等。 声晕→围绕肿块周围出现的低回声带，肝内以恶性肿瘤常见，甲状腺内以腺瘤常见。 靶环征→①多数情况：胃肠道病变(如肿瘤或炎症)。②少数情况：肝内转移性肿瘤。 ⑵球形，类椭圆形及不规则形。 ⑶囊壁强回声反射，病灶后方增强，侧方声影。 ,但常有发热、疼痛，壁厚，内伴有坏死物质产生的强回声反射。 ⑵无回声暗区形态不规则，后方回声增强。 沿门静脉分布，与胆管相连。 ⑵当病变出现液化坏死：无回声暗区，低回声、高回声等交错在一起，病灶边缘仍模糊不清。 ⑶完全液化后：无回声暗区扩大，内伴细小光点及斑片状高回声周边回声稍强。 ⑷少数患者可见肝脓肿破溃入胸腔及门静脉，肝静脉内栓塞的征象。 “蛋壳样”钙化，后方伴声影。 肿瘤病史，壁较厚，血流丰富，ATP升高，超声导向穿刺有助诊断。 ⑵低回声型→少见，易和肝癌混淆，病灶以低回声为主，内伴有线状强回声反射，病灶周边回声较强，形成菲薄的高回声圈，偶尔也可发现与外围小血管有相连征象，肿块呈不规则类圆形。 ⑶混合型→常较大，肿块轮廓不规则，边界欠清晰，部分边缘仍可见包膜样强回声反射，病变内回声强弱不等，可见 从边缘回声、AFP、肝炎病史判断。 ⑵回声强度表现： ①低回声型→以小肝癌常见，肿块<2cm。 ②强回声型→肿块稍大，多伴声晕。 ③混合型→肿块常较大，内伴有出血坏死形成回声杂乱。

④等回声型→较少见，肿块与肝组织回声强度相似，此型易漏诊。 ⑶小肿块球形多见，大肿块轮廓多不规则，边不清，回声强弱不均或呈结中结样改变，有时在大的肿块外周伴有子结节。 ⑷肿块可导致肝体积增大，形态失常，或局部肝包膜隆起(驼峰征)，肝内血管移位(如抬高或压低)，门静脉或肝静脉内栓塞，肝内胆管局限性或广泛性扩张，肿块周边出现声晕。 肝实质回声均等，内见多发低回声、高回声团，边界不清，回声不均，要考虑转移性肿瘤，结合病史 “牛眼征” 。 低回声团，前者易伴钙化。 ②肝包膜锯齿状改变。 ③肝实质回声增强，光点粗大，分布不均，血管网走行不清，可伴有强回声或低回声结节。 ④门静脉高压时，门静脉内径增宽＞1.3cm，侧枝循环形成(附脐静脉、食道胃底静脉、脾肾静脉)。 ⑤伴脾肿大及腹水，或肝癌及门静脉栓塞。 肝豆状核变性、糖原贮积症、白血病、结缔组织疾病、慢性肝炎，以及某些化疗药物和抗生素作用，对 ①胆囊腔内强回声团。②强回声团后方伴声影。③改变体位强回声团移动。④合并炎症时囊壁增厚, ⑵充满型结石→ ①囊壁、结石、声影三合征(WES)：仅见一条半月形的强回声带，后方伴声影，或在结石与囊壁间呈现一线状暗带。 ①胆囊明显增大。②胆囊颈管及囊壁内结石改变体位不会移动。 )引起胆囊呈实体样变。 包括胆固醇性息肉、炎症性息肉、腺瘤性息肉，腺瘤、

医学影像学在临床中的应用

医学影像学在临床中的应用 摘要：医学影像学在医学诊断领域是一门新兴的学科，不过目前在临床的应用上是非常广泛的，对疾病的诊断提供了很大的科学和直观的依据，可以更好的配合临床的症状、化验等方面，为最终准确诊断病情起到不可替代的作用；同时也很好的应用在治疗方面。现对X成像、CT成像、超声成像、核磁共振等基本原理、临床应用特点进行介绍。 关键字：医学影像学、X光成像(X-ray)、脑断层扫描(CT)、核磁共振成像（MRI）、超生成像(ultrasound)等 1895年德国的物理学家伦琴发现了X线，不久即被用于人体的疾病检查，并由此形成了放射诊断学。近30年来，CT、MRI、超声和核素显像设备在不断地改进核完善，检查技术核方法也在不断地创新，影像诊断已从单一依靠形态变化进行诊断发展成为集形态、功能、代谢改变为一体的综合诊断体系。与此同时，一些新的技术如心脏和脑的磁源成像和新的学科分支如分子影像学在不断涌现，影像诊断学的范畴仍在不断发展和扩大之中。 1. X线成像 1.1 X线成像的基本原理 X线之所以能使人体组织在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于X 线的穿透性、荧光效应和感光效应；另一方面是基于人体组织之间有密度和厚度的差别。当X线透过人体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。这样，在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。 1.2 X线成像的特点 显示的结构层次比较丰富，有利于整体观察受检部位的组织结构，具有较高的空间分辨率，但其密度分辨率较低，无法区别组织密度差别小的结构。 1.3 X线成像在临床中的应用

X线成像是重要的临床诊断方法之一，是影像学的基础，已经积累了丰富成熟的经验，也是临床上使用最多的、最基本的诊断方法，特别是在骨骼、胸部、胃肠道应用广泛。 2. CT成像 2.1 CT的成像基本原理 CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素，。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即象素，并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。 2.2 CT的成像的特点 CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的象素大小及数目不同。 CT图像是以不同的灰度来表示，反映器官和组织对X线的吸收程度。因此，与X线图像所示的黑白影像一样，黑影表示低吸收区，即低密度区，如含气体多的肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。但是CT与X线图像相比，CT的密度分辨力高，即有高的密度分辨力。因此，人体软组织的密度差别虽小，吸收系数虽多接近于水，也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以，CT可以更好地显示由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。 2.3 CT的成像在临床中的应用 CT由于它的特殊诊断价值，已广泛应用于临床。但CT设备比较昂贵，检查费用偏高，某些部位的检查，诊断价值，尤其是定性诊断，还有一定限度，所以不宜将CT检查视为常规诊断手段，应在了解其优势的基础上，

超声科简介

超声科简介 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

超声科简介 一、科室简介 超声医学世医学影像学的一个年轻而又重要的分支，随着超声新技术的采用何日臻完善，它与临床科不断融合发展，在疾病的诊断与治疗中发挥着极大的作用，在医疗服务体系中占有越来越重要的地位。 我院超声科现已拥有先进的大型彩超机：GE-LOGLQ-400、NEUSOFT-FLYING型彩色多普勒超声诊断仪及东芝-240、SIUI-CTS-310C、LANDWLND黑白B型超声诊断仪三台。大型红外线乳腺诊断仪一台。彩色多普勒数字超声系统是一种用途广泛的高性能超声波成像系统。本系统具有专门的血流数据取样集成处理芯片，显示的多普勒信息具有低噪声和清晰频谱信息，以优化测量重要的血流参数，显示处理器灵活多样，可获得图像参数和显示格式的最佳设置。采用超声图文工作站对报告及档案实行电脑化管理，并与医院医疗网络接轨。可开展多种超声诊断及治疗项目。包括腹部、妇产、泌尿、心脏等多个专业。科室还拥有现有工作人员共5人，中级职称2人，初级人员3人。科主任黄霞曾于被甘肃省超声医学会聘为甘肃省超声医学会常务理事荣誉称号。 二、医疗业务 已开展的超声诊断技术包括：常规B型超声、彩色多普勒超声、经阴道及经直肠超声、超声导向穿刺等；治疗项目包括：囊肿、脓肿、包裹性积液、恶性肿瘤的超声导向穿刺抽吸或注药治疗，胆道、尿道梗阻的穿刺置管引流等。

超声检查可应用于心血管、腹部、妇产、体表小器官及软组织、胸腔等多种脏器及结构。具体应用范围如下： 1.腹部：肝、胆、胰、脾、肾、输尿管、膀胱、肾上腺、腹膜腔及腹膜后、腹部血管、部分胃肠道病变等。 2.心脏及大血管。 3.妇产：子宫、附件、胎儿等附属物。 4.体表小器官及软组织：甲状腺、乳腺、眼睛、唾液腺、阴囊、睾丸、附睾、精索、皮内及皮下肿物、关节、外周血管等。 5.胸膜腔、婴儿颅内等。 6.胃肠显影诊断等。 三、学科水平及开展的新技术 本科在下列领域有较高的水平： 1．肝、胆、脾、胰、肾、输尿管、膀胱、前列腺、子宫、附件、胎儿等疾病的诊断。 2．甲状腺、乳腺、眼睛、睾丸、附睾、精索、关节及软组织等疾病的诊断。 3．心脏瓣膜性疾病及先天性心脏病的诊断。 4．超声导向胸、腹腔穿刺置管等治疗。 四、近年来开展的新技术包括： 1．胸腔、纵隔的超声检查及导向穿刺活检，为肺及纵隔肿瘤的诊断提供了新的途径 2．经阴道超声及生理盐水宫腔造影，提高了子宫及输卵管疾病的确诊率

IT在医学上的应用

专业：热能与动力工程班级：02 姓名：陈小波学号：100303021118 2010．11．13

概述： 随着现代科学技术的发展，现代网络技术已经深入了各个领域，教育、国防、医疗、科研乃至娱乐，它已经成为我们生活中不可或缺的一部分，时时刻刻再为我们服务。医学作为一门古老却又永远年轻的科学，因其严谨、专业，而又不断发展，需要大量的信息。网络技术在医学上的应用将为医学发展提供一个新的契机。下面就IT 在医学上的应用及发展前景作简要介绍。 1、IT在医疗系统中的应用 2、IT在医疗诊断中的应用 3、IT在医疗治疗中的应用 4、IT在医学中的发展前景

医疗系统（Hospital Information System简称HIS）是一门容医学、信息、管理、计算机等多种学科为一体的操作管理平台。其中计算机网络系统占据很重要的地位。 计算机在规范医疗秩序、药品管理、数据入库起到了很重要的作用。 如下图介绍了计算机具体流程（包括医生、病人和厂家）

如下图介绍了医药的生产、采集和入库流程 由上图来看，现代医疗已经完成了数字化、信息化和智能化的管理。而这些系统的开发与应用必将优化医疗服务，减少医疗事故的发生，同时使医疗过程方便、便捷，使患者拥有更加优质的服务！ 同时，便捷的网络使医学及其相关信息的传播更为广泛、迅速。可以面向病人和普通人群传播健康保健知识；面向医药从业人员传播专业信息，包括最新医学期刊的内容、历年医学文献的检索、通过BBS组织网上学术讨论和交流和继续教育，这些信息为医生、护士、药师、医院管理者等更合理地安排工作与进修时间提供了方便；

现代计算机技术深入的发展，医疗中也涌现了不少用于诊断的新型诊断仪，大大缩短了患者的诊断时间，使病人能够更快的接受治疗，同时也提高了诊断精度及有效减轻了病人的痛苦。 图是应用于现代诊断的核磁共振仪： 上图是核磁扫描仪上图是核磁分析仪 这些仪器和数字化的结合，创造了现代化的组合仪， 下面对它们的效果与传统的处理数据比较， 传统图

图像去噪的发展历程与方法简介

图像去噪的发展历程与方法简介 1 图像去噪的概念 2 图像去噪的发展历程与现状 2.1图像去噪传统方法 2.2全变分去噪的提出 1 图像去噪的概念 图像去噪指的是利用各种滤波模型，通过传统滤波、小波、偏微分方程等多种方法从已知的含有噪声的图像中去掉噪声部分。图像去噪从整个图像分析的流程上来讲属于图像的预处理阶段，从数字图像处理的技术角度来说属于图像恢复的技术范畴，它的存在有着非常重要的意义。 图像恢复问题是图像处理中最基本的问题，图像恢复以图像退化的数学模型为基础，通过退化现象的某种先验知识来重建、恢复原来的图像。其中图像退化的原因主要是源于图像的获取和传输的过程中受到各种因素的干扰。 对图像进行去噪是对图像作进一步处理的可靠保证，如果对含有噪声的图像进行特征提取、图像融合等处理后的结果，显然不能令人满意。另外，由于不同的成像机理，得到的初始图像中都含有大量不同性质的噪声，这些噪声的存在影响着人们对图像的观察，干扰人们对图像信息的理解。噪声严重的时候，图像几乎变形，更使得图像失去了存储信息的本质意义。显然，对图像进行去噪处理，是正确识别图像信息的必要特征。 在对有噪声图像和模糊图像恢复时，除了去除噪声外，一个很重要的目标是保护图像的重要细节(包括几何形状细节如纹理、细线、边缘和对比度变化细节)。但是噪声的去除和细节的保护是一对矛盾关系，因为噪声和细节都属于图像信号中的高频部分，很难区分出它们，所以在滤除图像噪声的同时，也会对图像的特征造成破坏，致使图像模糊。为了抑制图像中的噪声，更好地复原因噪声污染引起的图像质量退化，有必要寻找更好的去噪方法，保证在去除噪声的同时，还能保持边缘和纹理信息。近年来，为了解决这一问题，研究者们提出了很多模型和方法。 图像是人类视觉的基础，而视觉是人类最重要的感知手段，图像恰恰又客观的反映了自然景物，成为了人类认识世界和人类本身的重要源泉。随着科技的日新月异，数字图像也于20世纪50年代诞生。而所谓的数字图像，可以将其看成是一个矩阵或是一个二维数组，在计算机上表示的方式。每个像素取值为0~255的整数。取值越大，表明这个格子越亮;反之，这个格子越暗。而数字图像所载有的信息就是每个像素的取值。

超声医学科建设构想浅谈

超声医学科建设构想浅谈 【摘要】目前超声科室建设存在一些问题,影响其进一步的发展壮大,制约其发挥最大的效益。本文从科室命名、建制架构、业务管理、学科建设等几方面谈谈超声医学科的建设构想,展现超声医学科室的发展蓝图。 【关键词】超声医学科室建设构想 近年来随着超声医学在临床上的应用发展,超声学科已经从早期单一的病情诊断发展到后续治疗以及超声生物医学工程等多个领域。因此,成立独立、综合的超声科室已是发展的必然。下面就超声科室建设管理规范的个人构想,包括科室命名、建制架构、业务管理以及学科建设等问题,共同展望超声学科的未来。 1 科室命名 超声医学在临床的应用发展系统化、规范化。以前的超声科室称为b超室,名称不规范,应用局限大,规模小,技术力量薄弱。后来超声科室逐渐扩展应用范围,独立建成超声(三维、四维彩超)诊断室、超声影像室等,但也仅仅受限于常规超声检查工作。随着超声医学的深入发展,许多先进仪器、先进技术的出现使超声医学在临床的应用领域上不断突破自我。因此,成立一个系统、完整的超声科室,包括临床上与超声有关的各项检查、治疗等工作以及相关的教研实验等,将其命名为超声科。 2 建制架构 建立超声科室,使其独立、规范,并在提高医疗水平和服务质量的

基础上,开展学科业务及教研工作,以便于科室的科学管理。随着超声医学的不断发展,应用于临床的新项目、先进技术不断更新,新的诊疗小组、教研中心等也应运而生。但是目前超声科室多而力量分散,不能发挥主观能动性;人才培养缺乏系统性,其医疗技术水平参差不齐;学科业务发展没有整体规划,设备闲置浪费,不能发挥整体优势。因此,建设统一完整的超声科室进行综合管理,实现人力、物力的最大效益势在必行。鉴于临床医学上涉及超声的各项诊治工作,形成科室框架,按工作性质分为:检查组、治疗组、教研组;按工作内容分为:检查室、治疗室及实验室。专业科室随着超声学科的深入发展,还将得到进一步的完善。 专业科室实行领导负责制,由科室主任担任全科的领导工作。科室主任及科室成员实行医院聘用制。科室还设有副主任、诊断组长、治疗组长、教研组长,共同进行行政与业务管理。超声仪器根据医院患者就诊的数量来配置,一般由超声医师和超声技师来操作,超 声医师负责操作、超声诊断工作,而超声技师则协助超声医师完成诊断信息的录入及报告的输出,并负责超声仪器的保养和维护等工作。超声科还需要增加数名护士,负责患者术前治疗准备以及术后留院观察和护理等工作。超声科除了超声诊断仪器,还有电脑网络系统等,必须有专业的器械工程师来负责医疗设备的维护、保养以及检修等工作。另外,为了保障就医环境和秩序,还需要设置专职导医与工作人员。医务人员应由高(正、副主任医师)、中(主治医师)、初(医师、医士)三级医师组成,可参考以下构成比例:省级为高∶

matlab在医学图像处理中的应用

MATLAB在医学图像处理中的应用 13级信息管理及信息系统 2013051804 王志群 摘要：随着科学技术的发展，光学、数学、电子学、计算机科学、信息论、人工智能等各 门学科的交叉应用，成为现代科学研究中的一个突出特色。近年来，计算机相关技术和图 形图像处理技术逐步引入医学领域，许多数字化医学影像设备不断应用于临床，产生了CT、MRI、PET、SPET等大量的医学图像，这些医学图像具有数据结构复杂、数据量大等特点。 要使临床医学对人体内部病变的观察更直接、更清楚，医学图像的处理和分析是前提和关键，因此，医学图像处理技术一直是国内处有关专家们研究的重点。 Matlab是由MathWorks公司开发的一种主要用于数值计算和可视化图形图像处理的工 程语言。经过不断的发展和完善，现在已成为具有超强数值计算、图形图像处理和仿真处 理能力的软件。Matlab简单易学、开放式可扩展环境，特别是附带的30多种面向不同领域的工具箱支持，把计算、图示和编程集成到一个环境中，用起来非常方便。用MATLAB实现 医学图像的数字化处理可以大大简化各种算法的难度和复杂度。 关键词：MATLAB，数字图像处理 1、医学图像的数字化处理 医学图像数字化处理是指使用计算机对获取的图像进行各种处理，使之满足医疗需要的一系列技术的总称[4]。它是应用图形图像处理技术，来弥补影像设备和成像中的不足，从而得到用传统手段无法获取的医学信息。随着医学图像处理技术的发展，图像的去噪、图像的增强、图像的分割等基本技术，使得传统的医学图像的获取和观察方式被完全改变，图像处理技术在医学领域中变得越来越重要。 1.1 图像的去噪图像在生成、获取和传输等过程中，往往会发生质量的损伤，造成图像质量的损坏。医学图像的噪声是常见的影像问题，如超声设备中的斑点噪声。此类噪声如图像切割引起的即黑图像上的白点，白图像上的黑点噪声。这些噪声对医学图像的质量影响特别大，严重妨碍了影像的诊断。因此，图像的噪声过滤是图像处理的首要任务。目前，图像的噪声滤除方法有空域法和频域法两大类。医学图像的去噪，要根据具体产生的原因采用不同的方法。例如，对于 CT图像中的的椒盐噪声可以采用中值滤波技术，它能在过滤噪声的同时，又能 很好地保护边缘轮廓的信息。用MATLAB工具箱中medfilt2()函数实现中值滤波。 1.2 医学图像的增强图像增强是对图像进行加工，以得到对具体应用来说视觉效果更“好”、更“有用”的图像，也就是把有用信息变得更清晰，增强感兴趣的特征，抑制不感兴趣的特征，改变图像质量，丰富图像信息，加强图像识别是一种常见图像处理方法。常用的图像增强技术根据对图像进行处理所在的空间