醫(yī)學數(shù)字圖像實用技術

前言

圖像，作為一種傳達信息的手段，自古以來就被人類用作記錄存檔和交流溝通。在醫(yī)學科學中，更加作為記錄、示教和研究的一種方法。從達·芬奇的文藝復興時期到如今日新月異的高科技時代，圖像都是醫(yī)學科學家手中的一個法寶，隨時隨地發(fā)揮著它的神奇作用。而數(shù)字化醫(yī)學圖像時代的來臨給醫(yī)學各領域的發(fā)展帶來了新的契機，不僅可以利用不斷優(yōu)化和發(fā)展的數(shù)字化醫(yī)學影像技術進行臨床和科研的診斷、分析；而且急劇增多的圖像資料被記錄、被儲存，從而成為后期開發(fā)的元素和資源，因此，它以不可抵擋的迅猛之勢推動了醫(yī)學教育、醫(yī)學研究和公眾醫(yī)學信息的快速傳播迅速發(fā)展。國外一些大型綜合醫(yī)學中心對這些數(shù)字圖像資源整合、利用和開發(fā)，創(chuàng)造出基于數(shù)字技術的研究和教育平臺，使得圖像本身作為承載信息的載體，不斷被有效長期地使用。學生們可以充分利用數(shù)字化學習產品，不受時間和空間的限制有效地進行培訓和考核。虛擬技術與數(shù)字圖像的結合，使得手術模擬場景得以實現(xiàn)。每年北京協(xié)和醫(yī)院的門診量是200萬人次，病例數(shù)量龐大，病種豐富，所能保留、采集的圖像資源是非常可觀的，但是比對國外同行對臨床病例圖像的采集、存儲和再利用開發(fā)，我們所做的遠遠不夠，還僅僅停留在個人采集資料、簡單整理歸類和個體化交流的層面上，無法做到資源的優(yōu)化和整合，更無從談及深度開發(fā)了。我們也許并不是沒有這樣的想法，但是如何將想法轉化為現(xiàn)實，將信息從單點變?yōu)槎帱c，從單向操作變?yōu)榱Ⅲw互動，是我們下一步需要考慮和實踐的內容。我們基于上述的考慮，開始著手撰寫了這本《醫(yī)學數(shù)字圖像實用技術》，目的也就是希望在臨床、科研和教學一線的醫(yī)生和科學家們能夠注意到圖像技術的發(fā)展方向和其蘊含的巨大價值，學習采集和開發(fā)這些珍貴的圖像資源。書中主要一部分是實用技術，多為臨床和科研一線人員可操作掌握的數(shù)字攝影及繪畫技術，另一部分是數(shù)字圖像技術的新進展和多個應用面。圖像的作用還不僅僅停留在技術層面上。在這本書中，我們還注意了醫(yī)學圖像與心理學、美學和人文學的關系，并進行了深刻的探討。“就是當年，在看到奈特博士贈與北京協(xié)和醫(yī)學院圖書館的醫(yī)學圖譜里的幾張對腸黏膜的繪圖描述，對我內心的觸動極大，讓我體會到腸黏膜屏障的機制有學問可做，有內涵可以研究，由此開始重視了這一領域。而當時那每一副繪圖所表達出來的意境和說服力是如此強大，繪畫語言是如此生動和有啟發(fā)性。讓我體悟到醫(yī)學這門學科確實是形象思維和邏輯思維并存的一門綜合性學科?！?/pre>


內容概要
在醫(yī)學各個相關領域，傳統(tǒng)的圖像技術已經(jīng)發(fā)生革命性變化，進入了數(shù)字化時代。圖像技術迅速發(fā)展，新設備和方法更加完善，圖像在醫(yī)學中所承擔的角色越來越廣泛。這本專業(yè)圖書就揭示了這個交替轉變的過程，著重描述了諸多創(chuàng)新的數(shù)字圖像技術是如何與醫(yī)學本身相結合。書中既談及早期的醫(yī)學繪圖及攝影歷史，也介紹了因時代變遷而拓展的新圖像技術，以及它在醫(yī)學領域多方面的應用。



書籍目錄
第一章  醫(yī)學圖像的歷史和今天  第1節(jié)  這般顏色作將來——我國醫(yī)學攝影創(chuàng)始人蔣漢澄先生  第2節(jié)  歐美醫(yī)學攝影專業(yè)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀  第3節(jié)  北美醫(yī)學視覺藝術與多媒體設計專業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)狀  第4節(jié)  數(shù)字化圖像技術在現(xiàn)代醫(yī)學臨床、教學和科研的應用現(xiàn)狀及展望第二章  醫(yī)學數(shù)字圖像實用技術  第5節(jié)  數(shù)字攝影基礎和入門  第6節(jié)  醫(yī)學攝影與大眾攝影之異同  第7節(jié)  醫(yī)學內鏡成像之謎  第8節(jié)  淺談醫(yī)學微距攝影  第9節(jié)  簡說醫(yī)學電子顯微鏡第三章  數(shù)字圖像在醫(yī)學?？频膽门c技術  第10節(jié)  數(shù)字化手術室中的數(shù)字攝影技術  第11節(jié)  數(shù)字圖像技術在內分泌及代謝疾病中的應用和展望  第12節(jié)  遠程病理學的現(xiàn)在和未來  第13節(jié)  眼科數(shù)字成像診斷與應用技術及數(shù)字圖像在繼續(xù)教育中的整合應用  第14節(jié)  耳鼻咽喉科的數(shù)字內鏡攝影技術  第15節(jié)  數(shù)字攝影技術在口腔科的應用  第16節(jié)  數(shù)字攝影技術在皮膚科臨床實踐中的應用與研究  第17節(jié)  醫(yī)學攝影與急診醫(yī)學  第18節(jié)  數(shù)字圖像技術在核醫(yī)學中的應用  第19節(jié)  數(shù)字攝影在腫瘤放射治療學中的應用  第20節(jié)  數(shù)字顯微攝影技術在檢驗?？频膽玫谒恼? 數(shù)字圖像技術在醫(yī)學科研、教學的應用  第21節(jié)  數(shù)字圖像技術在醫(yī)學基礎和實驗研究中的應用  第22節(jié)  話說醫(yī)學教育和研究中圖像創(chuàng)作的數(shù)字媒體前沿技術  第23節(jié)  數(shù)字圖像技術在醫(yī)學科普教育中的應用及經(jīng)驗總結  第24節(jié)  數(shù)字終端產品的醫(yī)學應用  第25節(jié)  醫(yī)學數(shù)字圖像的融合  第26節(jié)  醫(yī)療圖像信息的共享和管理第五章  醫(yī)學圖像與法律、倫理、心理學、美學等人文學科的交融  第27節(jié)  醫(yī)學數(shù)字攝影法律和倫理問題  第28節(jié)  數(shù)字時代如何甄別醫(yī)學攝影偽圖像  第29節(jié)  攝影對心理治療的特殊作用  第30節(jié)  視覺體驗與醫(yī)學審美創(chuàng)造力  第31節(jié)  攝影對醫(yī)生意味著什么——一位醫(yī)師幸福的視覺享受  第32節(jié)  弗蘭克奈特(Frank Netter)的醫(yī)學藝術——30年前的腸黏膜結構圖給我的啟示附錄：醫(yī)學圖像網(wǎng)絡資源一覽


章節(jié)摘錄
插圖：用這種記錄方式，可以在采集當時就觀察到圖像的累積過程，這對臨床根據(jù)需要及時調整采集程序很有幫助。另一種數(shù)據(jù)獲取類型是列表型，又稱為事件記錄型，即將每次入射光子事件時間順序依次存放在數(shù)據(jù)存儲區(qū)中，經(jīng)過分類、統(tǒng)計和進一步處理后，可以得到靜態(tài)或動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。計算機系統(tǒng)還可同時記錄生理電信號作為時間間隔劃分的依據(jù)，以實現(xiàn)動態(tài)圖像與生理電信號的同步。列表型數(shù)據(jù)獲取是一種很靈活的數(shù)據(jù)獲取方式，可以充分發(fā)揮計算機對數(shù)據(jù)進行判選和處理的能力，得到不同的獲取結果。其缺點是需要更大的存儲容量，且不能及時觀察圖像的積累過程。見圖18-2。3核醫(yī)學數(shù)字影像的校正對圖像數(shù)據(jù)進行處理的目的在于提高圖像的質量，以及獲得定量的實驗研究結果和臨床檢查結論。在核醫(yī)學影像設備中，光電倍增管探測效率不同、準直器性能不良、v射線的散射、計數(shù)的統(tǒng)計漲落、死時間和本底等都可能嚴重影響圖像的質量，利用數(shù)字技術通過一定的程序和軟件可對這些因素進行校正。3.1場均勻度校正在探頭的有效視野中，各個幾何位置對Y光子探測效率不同，形成場不均勻性，會造成圖像畸變。使用一個覆蓋有效視野的均勻的放射源獲取圖像，可以計算出每個像素的校正因子，存放在計算機內。當Y相機獲取其他圖像時，每個像素的值分別用相應的校正因子校正，得到校正之后的圖像。場不均勻度與Y射線的能量和系統(tǒng)的其他參數(shù)有關，會隨著時問而變化，因此需要經(jīng)常進行校正。3.2計數(shù)損失的校正Y相機在獲取每個數(shù)據(jù)時都會產生死時間，有時會使圖像的空問分辨力變壞、使場的不均勻度加大，因此需要對系統(tǒng)的死時間進行校正，由數(shù)據(jù)處理程序完成。在動態(tài)圖像獲取和定量分析中，由于衰變造成的計數(shù)損失也需要校正。4核醫(yī)學數(shù)字影像的后處理4.1圖像的平滑處理由于核衰變是隨機的，圖像中各像素的數(shù)據(jù)不可避免地存在統(tǒng)計漲落。尤其在各像素的計數(shù)不高時，統(tǒng)計漲落更明顯。這將造成圖像模糊、分辨力差。平滑處理可以減少統(tǒng)計漲落。常見的數(shù)字圖像平滑處理方法有：簡單平滑、低通數(shù)字濾波平滑和可變平滑。簡單平滑的基本概念是用某像素的鄰域中各像素的加權平均值來代替該像素的原始值。選擇不同大小的鄰域，可以獲得不同的平滑處理。一般當鄰域取得大時，平滑后數(shù)據(jù)的統(tǒng)計漲落越小，但可能損失更多的圖像細節(jié)。圖像的統(tǒng)計漲落相當于頻譜的高頻成分，使用數(shù)字濾波器濾掉高頻，保留低頻和中頻成分也可以達到平滑的效果。采用不同的濾波函數(shù)和截止頻率可以產生不同程度的平滑效果。常見的濾波函數(shù)有Hamm、Hann和Butterworth等。在實際圖像中，像素計數(shù)大的點相對統(tǒng)計漲落較小，而計數(shù)低的點統(tǒng)計漲落較大，因此可以在不同的計數(shù)區(qū)段選用不同的濾波器。




編輯推薦
《醫(yī)學數(shù)字圖像實用技術》是由中國協(xié)和醫(yī)科大學出版社出版的。





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