第1章 医学图像处理概论.ppt

医学图像处理Medical Image Processing 上海理工大学医疗器械与食品学院 医学影像工程研究所 聂生东 2009.8.6 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. 本章主要内容 医学图像处理概述 医学影像技术的发展 医学图像处理技术及其应用 本教材的主要内容 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 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。 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。 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。 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 … 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 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） 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 8、医学图像处理的主要对象 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 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 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。 　 CCD-DR 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。 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。 What is CT? CT is a tomographic image modality producing a 2-dimensional representation of a slice of the human body. CT图像 CT图像 CT图像 5、核医学成像 PET 图 像 PET又称正电子发射计算机断层显像仪(Positron Emission Tomography , PET)，是继CT之后出现的又一断层扫描技术，是核医学和CT技术相结合的产物，代表了核医学发展的最高水平，于1976年应用于临床。 PET/MRI融合图像 6、MRI/ fMRI成像 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 是在X-CT出现后又一重大发明，它是医学、化学、物理学、电子学、电子计算机技术、X-CT技术和磁共振波谱技术等学科相结合的产物。 MRI所提供的信息比X-CT多。因此，有人说MRI是二十一世纪的影像技术。 MRI图像 fMR