医学图像处理概论

医学图像处理汪家旺南京医科大学第一附属医院2013年2月第一章绪论1.1医学影像处理和分析的重要性1.2医学图像处理的发展概况1.3医学图像的解读基础1.4医学图像处理的研究内容1.5学习和研究的可用资源生命科学研究医学诊断临床治疗1.1医学影像处理和分析的重要性X射线、CT、MRI的发现或发明者获得诺贝尔奖，就是其重要价值的印证。伦琴因发现X射线获得首届诺贝尔物理学奖。Hounsfield和Cormack因发明CT获得1979年诺贝尔医学和生理学奖。Bloch和Purcell因发现NMR现象获得1952年诺贝尔物理学奖。发明MRI中Fourier重建方法的Ernst获得1991年诺贝尔化学奖。Lauterbur和Mansfield因发明MRI方法获得2003年诺贝尔医学和生理学奖。发达国家高度重视以美国为例，它是NSF，NIH的重要资助领域，近年美国还成立了NIBIB机构专门资助医学成像和生物医学工程领域的研究。1.1医学影像处理和分析的重要性NIH，NationalInstitutesofHealth美国国立卫生研究院NSF，NationalSanitationFoundation美国国家卫生基金会NIBIB,NationalInstituteforBiomedicalImagingandBioengineering生物医学影像和生物工程研究所医学成像及图像处理设备占医院投资中的比例越来越高。仅GE公司下属的北京航卫2003年生产的中低档CT，销售额就达30亿元。1.1医学影像处理和分析的重要性1.2医学图像处理的发展概况看不见的时代传统看病：望、闻、问、切（以定性为主）1.2医学图像处理的发展概况19—20世纪：看到病变结构成像CTX-ray1.2医学图像处理的发展概况20世纪90年代：看到功能功能成像fMRI：功能核磁共振成像PET：正电子断层成像SPECT：单光子发射断层成像1.2医学图像处理的发展概况21世纪：看到细胞、分子的变化分子成像光学成像核磁共振成像核素成像矢平面冠平面轴平面横断面解剖学姿势，方位术语1.3医学图像的解读基础冠平面1.3医学图像的解读基础垂直轴矢状轴人体解剖学，第六版1.3医学图像的解读基础人体骨骼结构前面观1.3医学图像的解读基础人体骨骼结构后面观1.3医学图像的解读基础头颈部螺旋CT扫描三维重建图像，自足侧向头侧观，可见颅颈交界部的解剖结构1.3医学图像的解读基础颜面部螺旋CT扫描三维重建图像，自前向后侧观，可见双眶，鼻腔，上下颌骨的三维立体结构1.3医学图像的解读基础X-RayMRI

MRI[美]迪安（Dean.D)等著，楚宪襄等译，人体断面解剖学与医学影像学图谱，2002年脑轴向图PET

超声图象

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Ultrasoundexaminationduringpregnancy

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3Dultrasoundimages

DSA红外图象红外图象医学图象医学图象RadiologistMRINeuroPhysiologistEMGPhysicianDiagnosisChemistNeurologistPathologistCardiologistEEGECGCTUSUVTLCHPLCISEFFMDiagnosingDiseaseImagingSystemEndUserProcessingDisplaySpectroscopyImagedObjectDetectionImageFormationRadiationorEnergyHumanNeckPlane: SagittalSequence: SpinEchoWristImageCoil: AsymSTSSequence: SpinEchoSlice: CoronalTR/TE: 2000/27msFOV: 8cmThk: 1.5mmMatrix: 256x256Nex: 1HydrocephalusMRICenter,UniversityofRochesterMedicalSchoolImageContrast(T2)SIGNALTEWhiteTumorMRAngiographyHeadS/IProjectionMRICenter,UniversityofRochesterMedicalSchoolProtonNMRSpectroscopyinMultipleSclerosisPMMatthews,Neurology41:1252(1991)CHO CholineCr CreatineNAA N-acetylaspartateLA LactateActivePlaqueNormal-AppearingWhiteMatterMultispectralTissueClassificationT1T2

3DHistogramSegmentedImageFletcher,Barsotti,Hornak,Magn.Reson.Med.29:623(1993)MorphologicalImageProcessingChen,Dougherty,Totterman,Hornak,Magn.Reson.Med.29:358(1993)NormalCysticScleroticOsteoporosisMotorActivation-RightIndexFingerMovement1Hz 2Hz 3Hz%

100755025Schlaug,etal,1995,HarvardMedicalSchoolandBethIsraelHospitalAsymmet