如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像處理

楊敬聰

摘要：醫(yī)學(xué)圖像是一種重要的工具，醫(yī)生診斷和治療的病人通常醫(yī)學(xué)圖像的質(zhì)量有很大的影響醫(yī)生的診斷在醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的過(guò)去，經(jīng)常出現(xiàn)圖片的亮度是不清楚，圖片是不夠的，圖像的對(duì)比是窮人，窮人的醫(yī)學(xué)成像質(zhì)量帶來(lái)了醫(yī)生的診斷是不能不便，同時(shí)在過(guò)去的醫(yī)學(xué)圖像使用老電影，更多的不便。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問(wèn)題已經(jīng)迎刃而解。本文就如何利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理進(jìn)行研究，希望能對(duì)今后這一領(lǐng)域的研究做出一些貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：利用;計(jì)算機(jī)技術(shù);醫(yī)學(xué)影像;處理

中圖分類號(hào)：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：（2021）-06-199

引言

醫(yī)學(xué)圖像實(shí)際上是一種由計(jì)算機(jī)構(gòu)造的數(shù)字圖像。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它是由計(jì)算機(jī)技術(shù)根據(jù)電離輻射特性與非電離輻射特性相互作用產(chǎn)生的規(guī)律所收集的一種數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)圖像在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它是醫(yī)生診斷病人的重要工具。保證醫(yī)學(xué)圖像的質(zhì)量是很重要的。它必須依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行后處理。

1.醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的概述

當(dāng)下，運(yùn)用于我國(guó)的臨床診斷和醫(yī)學(xué)研究的醫(yī)學(xué)圖像有很多。比如，CT、B超、數(shù)字X光、X射線。相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)這些醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行系統(tǒng)的處理，進(jìn)而，提高醫(yī)學(xué)臨床的診斷水平。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在很多方面都有所體現(xiàn)。比如，醫(yī)學(xué)圖像的幾何處理，醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)字轉(zhuǎn)換，圖像的變換、壓縮、分割，圖像的復(fù)原和識(shí)別。

2.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展的前景展望

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們需求的提高，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件正朝著服務(wù)化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性、智能化、集成化的方向發(fā)展。服務(wù)化是指軟件開發(fā)應(yīng)根據(jù)用戶的需求為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù);網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì);開放性主要是指產(chǎn)品和技術(shù)的開放性，有利于促進(jìn)人員的交流溝通，促進(jìn)行業(yè)的深入發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)人工智能軟件必將取得良好的效果;最后，全面發(fā)展，整合各種技術(shù)，大力提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。雖然目前人類的科學(xué)知識(shí)是有限的，但我們可以看到，在未來(lái)，計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)的結(jié)合一定會(huì)產(chǎn)生更有價(jià)值和更有效的應(yīng)用。

3.計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像處理的應(yīng)用

3.1圖像去噪

在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)圖像處理過(guò)程中，由于容易受到外界因素的影響，圖像處理的不清晰。其中，由于噪聲的影響，圖像中出現(xiàn)明顯的噪聲是很常見的，這使得醫(yī)生在診斷患者病情的過(guò)程中很容易對(duì)患者的病情做出錯(cuò)誤的判斷。因此，為了改善醫(yī)學(xué)圖像處理的準(zhǔn)確性和清晰的效果，我們必須出現(xiàn)在圖像處理去除噪聲的過(guò)程中，掌握噪聲出現(xiàn)的原因，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)來(lái)提高圖像源改善，確保醫(yī)學(xué)圖像的清晰的效果，也能確保診斷的準(zhǔn)確性。

3.2提升影像分辨率

在醫(yī)學(xué)檢查中，無(wú)論是x光檢查還是CT或磁共振檢查，檢查后的檢查圖像上的信息是非常有限的。在實(shí)現(xiàn)上，要改變這種情況，通過(guò)圖像提取更多的信息，就必須在計(jì)算機(jī)計(jì)算的支持下，提高圖像的分辨率。就圖像的性質(zhì)而言，它是由連通的像素矩陣組成的。如果圖像區(qū)域是固定的，像素越高，圖像中包含的數(shù)據(jù)就越多，內(nèi)容就越豐富。在實(shí)際的處理中，可以利用PS來(lái)對(duì)剛剛形成的圖像進(jìn)行處理、操作，通過(guò)“圖像項(xiàng)目”在畫布上進(jìn)行大小調(diào)整，就可以完成圖像像素的調(diào)整，通常，提高分辨率要求操作員對(duì)圖像像素進(jìn)行處理，這樣就可以有效的保證圖像數(shù)據(jù)，為以后的圖像分析奠定基礎(chǔ)。還有許多常用的方法來(lái)提高分辨率，如插值。

3.3圖像分割

圖像分割也是圖像技術(shù)中常見的一種技術(shù)。它的目的是從圖像的背景中分離出有趣和有意義的內(nèi)容，它通常被劃分成多個(gè)非相互的區(qū)域。通常，圖像邊緣有興趣和有意義的內(nèi)容，圖片，如區(qū)域圖像分割的圖像識(shí)別在未來(lái)，了解當(dāng)前常用算法的重要基礎(chǔ)是區(qū)域分割、邊緣檢測(cè)，但這些算法不是有效的處理圖片，所以你需要深入的分析和研究圖像分割。從灰度值著手，可將圖像分割方法劃分為這樣兩種：

（1）基于區(qū)域間灰度不連續(xù)的分割

首先提取每個(gè)區(qū)域的邊界，然后定義由邊界定義的區(qū)域。由于圖像中的邊緣是灰度化的，而且是不斷跳變的，所以可以根據(jù)像素灰度的不連續(xù)性找到點(diǎn)、邊、線等，從而確定最終的邊緣。目前，最常用的方法是邊緣檢測(cè)和分割方法。

（2）基于區(qū)域內(nèi)部灰度相似的分割

對(duì)每個(gè)像素所屬的區(qū)域進(jìn)行清晰劃分，形成區(qū)域圖譜后對(duì)圖像進(jìn)行分割。常用的算法有分割與合并、形態(tài)學(xué)分割等。總而言之，圖像分割在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)中的應(yīng)用，可以對(duì)圖像進(jìn)行不同的處理，保證在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)D像進(jìn)行分解，也能夠?qū)υ\斷因素進(jìn)行詳細(xì)的總結(jié)和分析，滿足了圖像技術(shù)的應(yīng)用要求，提高了診斷的準(zhǔn)確性。

3.4處理影像對(duì)比度

對(duì)比控制是評(píng)價(jià)醫(yī)院圖像質(zhì)量的重要手段。對(duì)比本身是指兩個(gè)相似像素灰度值之間的差值。當(dāng)差異較大時(shí)，圖像的內(nèi)容會(huì)更清晰，醫(yī)學(xué)評(píng)論地圖的操作也會(huì)更簡(jiǎn)單、更方便。例如，在獲得的圖像中，如果圖像對(duì)比度在0 ～ 4之間，其灰度值基本相似，人們很難發(fā)現(xiàn)圖像之間的差異，而當(dāng)對(duì)比度在0 ～ 150之間時(shí)，圖像具有更高的分辨率。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)調(diào)整圖像分辨率，PS軟件也可以進(jìn)行調(diào)整。具體調(diào)整方法如下：點(diǎn)擊“亮度/對(duì)比度”按鈕，在0 ～ 4之間乘以20。這種處理方法將原來(lái)的對(duì)比度調(diào)整到0到80，圖像對(duì)比度會(huì)增加，圖像更容易區(qū)分。

3.5利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理內(nèi)窺鏡醫(yī)學(xué)影像，建立三維模型

隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，如胃鏡檢查。結(jié)腸鏡、咽喉鏡等內(nèi)窺鏡技術(shù)應(yīng)用廣泛。該技術(shù)的出現(xiàn)提高了疾病診斷的準(zhǔn)確性，但患者很痛苦，醫(yī)生的手術(shù)很不方便，傳統(tǒng)膠片的落后診斷也很困難。這需要人類的計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)部分病人的圖像處理進(jìn)行三維重建，然后構(gòu)建一個(gè)模擬的相關(guān)器官的地圖，以便各種內(nèi)窺鏡檢測(cè)到它來(lái)減少病人的痛苦增加判斷的影響。

3.6醫(yī)學(xué)圖像的開窗技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理時(shí)，可以有效地幫助我們提高醫(yī)學(xué)圖像的準(zhǔn)確性。其中，窗口技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)醫(yī)學(xué)圖像中的部分線性灰度進(jìn)行變換的主要方法。在臨床醫(yī)學(xué)圖像處理過(guò)程中，窗口技術(shù)可以在不影響視覺效果的情況下擴(kuò)大圖像的準(zhǔn)確性，從而保證診斷的準(zhǔn)確性。

3.7處理凍結(jié)影像

在傳統(tǒng)的圖像處理中，由于技術(shù)落后等因素，很多圖像需要被凍結(jié)。對(duì)于這類圖像，在后續(xù)的處理中，我們需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)、恢復(fù)、變化、切割、測(cè)量、識(shí)別和重建。在實(shí)際的加工過(guò)程中，每個(gè)操作過(guò)程都有一定的細(xì)節(jié)差異。因此，在實(shí)際處理中，應(yīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)觀察圖像的特征，然后根據(jù)某一特征對(duì)圖像進(jìn)行分類。通常這些特征受圖像灰度分布形式的影響，具有不確定性特征。圖像分類后，通過(guò)提高分辨率、對(duì)比度、亮度等，可以有效地改變圖像的清晰度，對(duì)圖像的評(píng)價(jià)起到積極的促進(jìn)作用。

4.結(jié)束語(yǔ)

除了計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用外，計(jì)算機(jī)技術(shù)在該領(lǐng)域的發(fā)展前景也將非常誘人。隨著人類科學(xué)知識(shí)的快速發(fā)展，雖然發(fā)展的范圍有限，但在不久的將來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)將有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生更高效、更有價(jià)值的作用。鑒于目前計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，遠(yuǎn)程醫(yī)療和生物芯片將會(huì)有很大的發(fā)展。總之，計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究和臨床治療中都占有重要的地位。提高了相關(guān)醫(yī)療工作的準(zhǔn)確性和效率，也給廣大醫(yī)務(wù)人員帶來(lái)了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，從而提高了自己的專業(yè)知識(shí)和技能

參考文獻(xiàn)

[1]劉曉平.計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展[M].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2007.

[2]呂燕萍.信息檢索及醫(yī)學(xué)常用網(wǎng)站的利用[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技，2005195391―393.

[3]王瑞娟.醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程教學(xué)探討[J].醫(yī)學(xué)信息，2008，21（7）：1O88―1089.

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