最新医学类-医学图像处理与PACS精品课件

超声图像
Photo courtesy Philips Research
Ultrasound examination during pregnancy
超声图像
Photo courtesy Philips Research
3D ultrasound images
4、CT成像
• 随着计算机技术的发展,1972年出现了 一场医学成像技术的革命。英国工程 师Hounsfield因研制成功第一台头部扫 描CT,并于1979年获得了诺贝尔医学生 物学奖。这是在诺贝尔奖的历史上第 一次由工程技术人员获奖。由此可见 CT对整个世界的影响。
X-Ray Tube
Low Radiation / Low Noise Region
Display
Flickering Board
Image enhancement
Lens
CCD
Raw data capturing
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Mammography 乳腺摄影术
Benign lesion - Fibroadenoma
3、超声成像
X线对人体健康是有害的,在第二次世界大战时期发展 起来的雷达和声纳的基础上,应用超声脉冲反射原理 发展了各种超声成像技术。
超声可以探查出非常细微的病变组织,是X线摄影的有 力补充。超声成像也是除了X线以外使用最为广泛的医 学成像工具。超声成像依据的是脉冲-回波技术,这个 技术和雷达技术相似。
正式出版 – 参考文献:冈萨雷斯<数字图像处理>
• 对本课程的基本要求:
– 按时上课,有事请假 – 认真听讲,遵守课堂纪律 – 按时完成作业 – 通过网络查阅相关资料
• 在授课过程中,同学可就授课过程中存在的问题随 时向老师提出.
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一、医学图像处理概述
1、医学图像处理简介
2、为何设置医学图像处理课程 3、医学图像处理技术的主要内容 4、医学图像处理技术的主要应用领域 5、医学图像处理的基本过程 6、医学图像处理的基本步骤 7、医学图像处理课程需要的基础 8、医学图像处理的主要对象
目前DSA有时间减影(temporal subtraction)、能量减影(energy subtraction)、混合减影(hybrid Subtraction)和数字体层摄影减影 (digital tomography subtraction)等类 型。
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The basic principle of DSA
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1、医学图像处理简介
医学图像处理是一门理、工、医等学科高 度交叉的新兴学科。为数字图像处理学科 的一个重要分支。该学科致力于对人类疾 病的发现、诊断、辅助治疗,致力于为探索 生命现象提供高水平的科学方法和工程技 术手段。因此,医学图像处理学科将始终是 朝阳学科。
医学图像处理是利用数学的方法和计算机这一现代化 的信息处理工具,对由不同的医学影像设备产生的图 像按照实际需要进行处理和加工的技术。
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2、为何设置医学图像处理课程
• 现代医学影像设备一般都配有图像工作站,这些工 作站具有丰富的图像处理与分析功能,作为医学影 像工程或相关专业的学生应该了解和掌握图像处 理的相关内容;
• 理解和掌握医学图像处理的相关内容,对于充分开 发和利用医学影像设备的功能为临床服务至关重 要;
• 理解和掌握医学图像处理的相关内容,也可以为开 发出高性能的图像处理软件奠定基础。
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二、医学影像技术的发展
1、医学成像技术概述 2、X线成像 3、超声成像 4、CT成像 5、核医学成像 6、MRI/FMRI成像 7、医学图像的发展趋势
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1、医学成像技术概述
• 传统诊断方式及其问题: Look(望),smell(闻),ask(问),feel the pulse(切)
• X线的发现及其带来的诊断革命 • B超成像 • X-CT成像 • 核医学成像 • MRI/fMRI成像
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The principal objectives of this course are to provide an introduction to basic
concepts and techniques for medical image processing and to promote
interests for further study and research in medical imaging processing.
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Images are the most common and convenient means of conveying or transmitting information. A picture is worth a thousand words. Pictures concisely convey information about positions, sizes and inter-relationships between objects. They portray spatial information that we can recognize as objects. Human beings are good at deriving information from such images,because of our innate visual and mental abilities. About 75﹪ of the information received by human is in pictorial form.
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经过百年的发展,应用 X 线机可观察人体内 部的骨骼、肺结核病 变等,通过造影技术,可 以观察心脏、血管及 消化道等管状器官。X 线机是临床医院必备 的医疗设备。随着相 关科技从根本上改变3D物体投影到2D平面的问题。由 于处于不同深度的器官的像是重叠在一起的,从而使得X线影像的 空间分辨率受到一定限制。
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3、医学图像处理技术的主要内容
医学图像处理涉及的主要内容包括: 医学影像的数字化基础、医学图像 的运算、医学图像变换技术、医学 图像增强技术、医学图像分割技术、 医学图像配准、医学图像三维可视 化等。
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4、医学图像处理技术的主要应用领域
• 定量影像学(精确诊断、精确治疗) • 基于医学图像的计算机辅助诊断/检测; • 虚拟内窥镜; • 外科手术术前计划系统; • 影像引导下的放射治疗系统; • PACS系统/远程诊疗 •…
第一章医学图像处理概论introductionmedicalimageprocessing1医学图像处理简介2为何设置医学图像处理课程3医学图像处理技术的主要内容4医学图像处理技术的主要应用领域5医学图像处理的基本过程6医学图像处理的基本步骤7医学图像处理课程需要的基础8医学图像处理的主要对象医学图像处理是一门理工医等学科高度交叉的新兴学科
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X射线成像(最传统X线成像)
成像模式
原理:X线束直接对准病人需检查的部位,从病人后面透射过人 体,借助荧光屏产生可见光并使胶片感光( 胶片屏幕组合)。组 织密度、厚度不同,对X射线吸收、透射X射线强度不同,如肺 组织对X线的衰减效应比骨骼小得多。 缺点:不能反映组织和病灶的三维空间;不是数字化的形式
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Accompanied by a rush of new development of high technology and use of various imaging modalities, more challenges arise; for example, how to process and analyze a significant volume of images so that high quality information can be produced for disease diagnoses and treatment.
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百闻不如一见
One picture is worth more than ten thousand words.
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2、X 线 成 像
1895年伦琴发现X 线,使得人们通过X 线第一次观察到人 体内部的结构,为 医生确诊疾病的病 因提供了重要的信 息。
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伦琴因发现X射线获得 首届诺贝尔物理学奖 (1901年)。
超声成像的缺点是图像对比度差,图像的重复性依赖于
操作人员。另外,超声检查的视野有限,难以显示正常
组织及较大病变的全貌,也不利于与其它检查图像(如
CT,MRI)进行对比。
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超声图像
成像模式
原理:利用超声在人体组织内的回波原理,接收回波成像。
16周胎儿的超声图像
肝脏
肾脏
颈动脉
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超声图像
超声图像
最新医学类-医学图像处 理与PACS精品课件
Outlying Words:
1. everyone should have a dream (ideal,target)(要有梦想/理想)
2. build up the idea of lifetime study(树立 终生学习的思想)
3. bring up the character of paying close attention to the front line of subject(培养 关注学科前沿的品格)
• 高等数学:高等代数,积分变换等 • 计算机程序设计语言(Matlab, C++) • 概率论与数理统计
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8、医学图像处理的主要对象
X射线(X-ray)图像 CT (Computerized Tomography)图像 MRI (Magnetic Resonance Imaging)图像 超声(Ultrasonic)图像 PET (Positron emission tomography)图像 SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) 图像
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Digital Radiography, DR
(Flat Panel Detector, FPD)
The main strong points of CR/DR:low radiant dose, high image quality.
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CCD-DR
High Radiation / High Noise Region
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Biomedical image processing has experienced dramatic expansion, and has been an interdisciplinary research field attracting expertise from applied mathematics, computer sciences, engineering, statistics, physics, biology and medicine.
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5、医学图像处理的基本过程
采集
医学影像设备
医学影像
打印机
计算机
显示器
PACS
INTERNET
远程医疗
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6、医学图像处理的基本步骤
针对待处理对象 及处理目的设计算法
修
编程实现相关算法
正
算
法
根据处理结果评价算法
结果好?
N
Y
输出结果
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7、医学图像处理课程需要的基础
• 医学成像设备的基本原理:图像的来源、 特点(主要目的:了解处理对象)
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计算机X线摄影(computed radiography,CR)是X线平片 数字化的比较成熟的技术。 CR系统是使用可记录并由 激光读出X线成像信息的 成像板(Imaging Plate ,IP)作 为载体,经X线曝光及信息 读出处理,形成数字式平片 图像。
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Computed Radiography, CR
4. innovative ideology(创新思维/思想)
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天道酬勤
It is never too late to learn Learn young,Learn fair
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• 对本课程的简单说明:
– 上海市教委重点建设课程,专业核心课程 – 课程组:聂生东,蒋欣,武杰,陈兆学 – 教材:自编教材(医学图像处理),明年由复旦大学出版社
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X射线成像
成像模式
原理:透过组织的X线束的强度分布可通过影像增强器转换 成电子信号。影像增强器中的荧光屏把X线分布转化成电 荷的分布,然后电子被加速,直接打向第二个小荧光屏,放大 的光图像就会显示在此屏幕上 优点:无需胶片成像,可以在屏幕上直接显示,图像处理性能 强
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数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)是利 用数字图像处理技术中的图像几 何运算功能,将造影剂注入前后的 数字化X线图像进行相减操作,获得 两帧图像的差异部分──被造影 剂充盈的血管图像。