醫(yī)學圖像處理

前言

近年來醫(yī)學影像設備和技術的發(fā)展相當迅速，包括CT、MRI、超聲、PET－CT、數(shù)字化X線攝影等，如多排探測器CT在短短的10年中已從當初4排探測器發(fā)展至目前的320排、512排和雙源CT及能譜CT等。醫(yī)學影像學在疾病的診斷和治療，特別是疾病篩查中的應用日趨增多，與臨床各學科的結合也更加密切，已成為重要的公共學科平臺，在醫(yī)療保障和疾病防治中發(fā)揮越來越多的作用。醫(yī)學影像學是一門基于圖像進行診斷的學科，隨著技術的發(fā)展，目前其檢測的速度已相當快，產生的圖像數(shù)據(jù)不斷增多，一次影像學檢查的圖像多的時候可達幾千幅，如何處理和利用好這些呈幾何級數(shù)增長的圖像已成為擺在我們面前的重要問題，圖像的存儲、傳輸和處理已成為醫(yī)學影像學發(fā)展和應用中的重要組成部分，如PA（2S（圖像存儲和傳輸系統(tǒng)）和CAD（計算機輔助檢測/診斷）在臨床上的應用，已成為社會醫(yī)療保障和信息網(wǎng)絡中不可缺少的組成部分。如何更好地利用醫(yī)學圖像的信息資源，使其在社會醫(yī)療保障和疾病防治中發(fā)揮更大的作用，已成為大家關注的熱點。醫(yī)學圖像處理是醫(yī)學影像學技術發(fā)展和應用中相當重要的組成部分，不論是在科學研究和教學，還是在臨床診斷和治療中均有重要作用，它可使醫(yī)學圖像的顯示更精準、客觀地反映人體內的生理、病理和功能變化，其在疾病和綜合診治中的重要性是不言而喻的。

內容概要

　　《醫(yī)學圖像處理》全面介紹了醫(yī)學圖像處理的基本概念、典型方法和實用技術，并對醫(yī)學圖像的計算機輔助檢測／診斷技術以及功能磁共振成像及其處理與分析技術進行了系統(tǒng)介紹。全書共分11章,內容包括醫(yī)學圖像處理概論、數(shù)字圖像處理基礎、醫(yī)學圖像的運算、醫(yī)學圖像變換、醫(yī)學圖像分割、醫(yī)學圖像配準與融合、計算機輔助檢測與診斷技術、fMRI及SWI圖像處理分析技術、醫(yī)學圖像存儲與傳輸系統(tǒng)。教材覆蓋了醫(yī)學圖像處理技術的所有內容及最新發(fā)展動態(tài)。　　《醫(yī)學圖像處理》可作為醫(yī)學影像工程、醫(yī)學影像技術、生物醫(yī)學工程、模式識別、信息和信號處理等學科大學?？?、本科和研究生的專業(yè)基礎課教材,也可供上述學科相關領域的高等院校師生和科技人員參考。

書籍目錄

第一章 醫(yī)學圖像處理概論第一節(jié) 醫(yī)學影像技術的發(fā)展 第二節(jié) 醫(yī)學圖像處理技術及其應用 第三節(jié) 本教材的主要內容 第四節(jié) 小結 第二章 醫(yī)學圖像處理基礎第一節(jié) 圖像的數(shù)字化 第二節(jié) 數(shù)字圖像的數(shù)值描述 第三節(jié) 數(shù)字圖像的類型 第四節(jié) 圖像文件格式 第五節(jié) 數(shù)字圖像的灰度直方圖 第六節(jié) 圖像像素間的基本關系 第七節(jié) 小結 第三章 醫(yī)學圖像的運算第一節(jié) 概述 第二節(jié) 醫(yī)學圖像的灰度變換 第三節(jié) 醫(yī)學圖像的幾何運算 第四節(jié) 其他醫(yī)學圖像運算 第五節(jié) 小結 第四章 醫(yī)學圖像變換第一節(jié) 傅立葉變換 第二節(jié) 離散余弦變換第三節(jié) 小波變換 第五章 醫(yī)學圖像增強第一節(jié) 概述 第二節(jié) 直方圖增強 第三節(jié) 圖像的空間濾波增強第四節(jié) 圖像的頻域濾波增強第五節(jié) 小結 第六章 醫(yī)學圖像分割第一節(jié) 醫(yī)學圖像分割的意義、概念、分類和研究現(xiàn)狀 第二節(jié) 基于閾值的圖像分割方法 第三節(jié) 基于邊緣檢測的圖像分割方法 第四節(jié) 基于區(qū)域的圖像分割方法 第五節(jié) 基于模式識別原理的圖像分割方法 第六節(jié) 二值圖像的數(shù)學形態(tài)學運算 第七節(jié) 醫(yī)學圖像分割效果的評價 第七章 醫(yī)學圖像重建與可視化第一節(jié) 概述 第二節(jié) 醫(yī)學圖像重建算法 第三節(jié) 圖像三維可視化第八章 醫(yī)學圖像的配準與融合第一節(jié) 概述 第二節(jié) 醫(yī)學圖像配準技術 第三節(jié) 醫(yī)學圖像配準的理論基礎 第四節(jié) 醫(yī)學圖像配準的主要方法 第五節(jié) 醫(yī)學圖像配準的評估 第六節(jié) 醫(yī)學圖像融合技術 第七節(jié) 常用的醫(yī)學圖像融合方法 第八節(jié) 醫(yī)學圖像融合效果的評價 第九章 醫(yī)學圖像計算機輔助檢測/診斷技術第一節(jié) CAD技術的發(fā)展 第二節(jié) CAD計算程序的基本步驟 第三節(jié) CAD計算程序的評估方法 第四節(jié) 交互式的CAD計算程序 第五節(jié) CAD在醫(yī)學圖像處理中的應用 第六節(jié) 小結 第十章 fMRI與SWI及其處理與分析技術第一節(jié) fMRI與SWI的原理及特點 第二節(jié) fMRI與SWI在醫(yī)學中的應用第三節(jié) 腦功能磁共振圖像與SWI圖像處理 第四節(jié) 小結 第十一章 醫(yī)學圖像存儲與傳輸系統(tǒng)第一節(jié) 概述 第二節(jié) DICOM標準 第三節(jié) PACS的基本構成 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：醫(yī)學圖像處理在臨床應用中一般有兩種情況：直接處理與脫機應用工作站處理。直接處理是應用影像設備的隨機軟件對獲取的醫(yī)學圖像直接進行處理。醫(yī)學影像設備隨機軟件的功能一般比較齊全，基本上可以滿足對醫(yī)學圖像處理的一般性要求，例如對CT或MRI圖像進行增強處理、濾波處理、血管成像、三維重建和一些定量測量等。脫機應用工作站處理是一種比直接處理更專業(yè)的醫(yī)學圖像處理方式，是基于臨床對醫(yī)學圖像處理的更高要求，如多模醫(yī)學圖像的配準/融合，虛擬內鏡，外科手術的術前計劃及放射治療計劃等，一般都是通過專用圖像處理工作站進行的。圖像處理工作站上的軟件功能要比醫(yī)學影像設備的隨機軟件功能強大得多。目前有很多專用的醫(yī)學圖像處理工作站投入市場。醫(yī)學圖像處理除了上述兩種臨床應用情況外，還有第3種應用情況，就是專門用于醫(yī)學科學研究，這種應用比前述兩種應用情況處在更高的科學層面上。前兩種應用主要是利用現(xiàn)有的醫(yī)學圖像處理技術對醫(yī)學圖像的處理，而第3種應用是以臨床應用為背景，研究新的醫(yī)學圖像處理方法與理論，通過對新的醫(yī)學圖像處理方法與理論的研究，推動醫(yī)學圖像處理技術與醫(yī)學影像學的發(fā)展。醫(yī)學圖像處理是一門綜合了數(shù)學、計算機科學和醫(yī)學影像學等學科的交叉科學。近年來，由于借鑒了人工智能、模式識別和數(shù)據(jù)挖掘等領域的理論和方法，醫(yī)學圖像處理技術得到快速的發(fā)展，很多新的處理方法不斷涌現(xiàn)，為進一步應用醫(yī)學圖像處理技術深入開展醫(yī)學科學研究及臨床應用研究奠定了基礎。如基于醫(yī)學圖像的手術導航技術的研究，基于MRI和超聲成像的射頻消融技術的研究，通過腦功能磁共振成像的處理與分析對大腦的工作機制的研究，基于醫(yī)學圖像的計算機輔助檢測／診斷技術的研究等。對上述這些技術開展科學研究是醫(yī)學圖像處理及醫(yī)學影像學發(fā)展的必然要求。

編輯推薦

《醫(yī)學圖像處理》是面向21世紀課程教材之一。

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