医学图像处理1213医学影像成像.ppt

图像成像,06研究生版,医学成像技术的分类生物体微观结构生物医学显微图像学（BMMI）人体宏观解剖结构及功能现代医学影像学（MMI）X线成像磁共振成像超声成像核素成像光学成像红外、微波成像,X线成像（平片、透视）数字X线成像（CR、DR、DSA）X-CT成像MRI成像US成像RNI成像,X线成像普通X线成像X线摄影（平片）透视数字X线成像,伦琴因发现X射线获得首届诺贝尔物理学奖。,数字X线成像,CR计算机（X线）摄影DR数字（X线）摄影DSA数字减影血管造影,数字影像与模拟影像,成像类型：数字模拟成像特点：一次采集，多重成像一次采集，固定不变存储与传输方式：无胶片化，软性传输硬性存储与传输,PictureofEagleSystem,间接转换数字探测器X线系统（C型臂）,数字减影血管造影,时间减影时间减影是在对比剂注入前，或刚注入对比剂，血管对比剂浓度最低时，摄取组织影像，将影像存入系统存储器中，以备后用，这幅影像也叫蒙片（mask）。然后再在血管中对比剂浓度达到最高时，摄取同一组织影像。将该影像与蒙片经影像增强、摄影机扫描和图像的采样、量化，获得2幅数字化图像，对其进行减运算。由于其他组织两幅影像上密度没有变化而被减掉，血管影像前后密度差较大，相减后仍存有信息，因此被突出出来。,其数理原理为，当单能窄束的X线I通过如图6-7所示的组织时，X线出射强度为I1，则I与I1之间服从指数衰减规律：式中，、分别为骨和软组织的线性吸收系数，dB、dT分别是骨和软组织的厚度，这时血管被包含在软组织中。当血管中注入碘对比剂时，出射I2为：式中，、dI分别是碘对比剂的线性吸收系数和厚度。注入对比剂的前后出射X线之差为：也就是说，减影后的X线强度只与血管中填充的对比剂的厚度成正比，与骨和软组织的结构无关。即减影图像中，消掉了软组织和骨骼的影像，保留了血管造影后的影像。,X-CTX线计算机断层成像,CT成像过程,5.螺旋扫描方式,单层旋转一周一幅图象多层旋转一周四幅图象,64MSCT,螺旋扫描方式,单层旋转一周一幅图象多层旋转一周四幅图象,常用的重建算法,二维傅利叶变换法（中心切片理论）普通反投影反投影法平行线束滤波反投影去伪影重建（雷登变换）扇形线束卷积反投影投影重建迭代法（数值迭代）拟和逼近法（算术拟和）,MRI核磁共振成像,放射学放射影像辐射损伤部分组织影像质量低断层单一,MRI,多层面成像软组织成像效果好无X线辐射,SignaEXCITEHD3.0TPicturetheimpossible.SignaEXCITEHD3.0T-HighDefinitionMRimaging,onlyfromGE.GEEXCITEsystemspartneredwithHDtechnologyandexclusiveGEAdvancedApplicationsprovidetheclarityanddetailtoseewhatyouneversawbefore.NowwithEXCITEHD,youcanimageanddiagnoseyourmostchallengingpatients.,双快速反转恢复（IR）三快速反转恢复（IR）快速自旋回波（FSE）快速自旋回波（FSE）,心肌壁成像：心肌壁的脂肪渗透,1.5TSignaCV/I压力动态增强心肌扫描,0.10mmol/kgGd造影剂10*2.8*2.8mmvoxels130毫秒采样时间6-8locs/2*RR间期在120+bpm无需屏气20分钟检查,数据分析包,在线的定量和定性分析常见的“牛眼”显示提供报告,4-16秒的屏气全R-R间期高度现时分辨率使用多-画面工具软件可以同时观察多达20个画面,心室功能-室壁的运动,肥厚性心肌病的心脏动能学本图片由NHLBI提供。快速心脏采集（FASTCARD）标记1毫米标记分辨率需一次屏气的检查中隔壁没有收缩提示中隔梗塞,在线的可视化工具静息状态与有压力时的实时对比Rest/Stressvisualizedsimul-taneouslyinreal-time,压力-功能工具,实时监测（acq/recon/display）无门控10-20fps,3个位置；每个位置14秒，变换位置用5秒注射一支Gad.，30ml，0.8ml/s扫描参数：TR=4.3毫秒/TE=1.4毫秒/35度FA/62KHzBW/FOV=42厘米/0.75Ph.FOV40层/4毫米/Zipx2/72sl.recon./256x192,USI超声成像,机械波需要传输介质在不同介质内传输速度不同,超声诊断种类,超声示波法（型，Amplitudemode)二维超声显像法（B型，Brightnessmode)超声光点扫描法（型，Motiontype)超声频移诊断法（D型，Dopplertype)Doppler超声诊断法（PWCW)彩色Doppler超声（CDFI)彩色Doppler能量图(CDE)超声造影,RNI放射性核素显像,PET-CT图示,PET,PET,SPECT图像-心脏,SPECT图像-骨骼,显微图像,噬菌体,显微图像,螺旋菌(光学显微境下),螺旋菌(电子显微镜下),显微镜的发展,胡克的显微镜,列文虎克的显微镜,显微镜的发展光学显微镜,显微镜的发展透射电镜,显微镜的发展扫描电镜,显微镜的发展电镜图片,显微镜的发展扫描隧道显微镜,显微镜的发展STM图片,显微镜的发展STM图片,由单个原子构成的“IBM”,硬式内镜阶段（18061932）,半屈式内镜阶段（19321957）,光导纤维内镜阶段（1957年至今）,最新型的M2A微型内窥镜，可以像药丸一样服下,微型内窥镜,红外图像,地面10米望远镜用7种波长观测的彗木碰撞后的红外图像,红外光的历史,1800年，当赫胥耳利用牛顿的太阳光谱色散实验时，他发现有些玻璃滤色镜可以衰减光，但热却仍然能通过，而另一些玻璃滤色镜则能够减少热并且也透过光。经过一系列的试验，赫胥耳终于发现了红外光。1835年安培宣告了光和热射线的同一性。在这以后大量研究表明热射线都具有光线的基本性质。通常取可见光谱中红光末端为760毫微米，比它长的光就是红外光，或称为热射线。,光谱,红外光的历史,“红外”一词最早出现在1880年阿贝尼的文章中。1870年兰利制成了面积只有针孔那样大小的探测器并用凹面反射光栅、岩盐及氟化物棱镜来提高测量色散的能力。这为红外应用的重要方面航空摄影奠定了基础。1888年麦洛尼用比较灵敏的热电堆改进了赫胥耳的探测和测量方法，为红外技术奠定了基础。采用近红外摄影始于1904年，时至今日，红外摄影已广泛地应用于工业、医学、军事等很多部门。,红外光的应用红外测温仪,红外光的应用红外望远镜,医学红外摄影,红外热图,正常人头部远红外热图,正常的人体上部远红外热像，锁骨处及淋巴处代谢旺盛，出现正常均匀的热区，两乳正常温度微低,红外热图,静脉曲张患者的腿部远红外热像，血管明显增温、增粗，箭头所指处尤为明显。,医学图像的识别,基础（基于图像的理解与认识）方法和工具（图像后处理、处理、分析）,对比度增强直方图改善平滑处理边缘增强。,PAChest-Rawratheritisaninterpretiveaidtobeusedduringimagereview.,WhatisCAD?,CAD,CAD对乳腺微小化的检测灵敏度为100%（伪阳性数：0.57/image)；肿瘤检测灵敏度为58%,CAD,CTMRIRNIUSIX-RAYDRCR,影像科临床科室网络中心行政部门外部端口,存储单元处理单元,显示单元中心控制,PACS,PACS,PACS,PACS,