計算機圖像處理技術在醫學影像中的進展與應用研究

劉澤宇 郭煒婷

伴隨著醫療產業的全面發展，在醫學影像技術不斷發展的背景下，全面借助數據完成計算機重建數字圖像具有非常重要的作用和價值，因此，在醫學研究中發揮了重要的作用。

1 醫學影像類型

目前，臨床應用較為廣泛的技術類型主要包括四類：

第一類：計算機X光斷層掃描技術，也被臨床醫學稱為CT，主要是結合人體不同組織吸收X光程度后產生的吸收和透過率差異進行病變判斷，這種技術的應用要借助有效的儀器對人體進行集中測量[1]。

第二類：核磁共振影像技術，這是近幾年應用非常廣泛的技術體系，主要是將人體置于較為特殊的磁場內部，利用無線電射頻脈沖刺激人身體內部的氫原子核，結合其吸收能量的數值，依據接收器予以收集，獲得圖像。

第三類：超聲波影像技術，主要是利用超聲波對人體組織或者是器官進行照射，結合阻抗和衰減特性的差異形成相應的影像，隨著技術的不斷發展，超聲影響逐漸向3D實時成像系統發展[2]。

第四類：PET技術，主要是核醫學領域較為常見，利用放射性核素標記完成診斷和分析[3]。

2 數字圖像處理關鍵技術

2.1 圖像獲得技術

主要是指在數字圖像處理后能有效獲取相應的圖像，并且將其轉化為適宜在計算機顯示器中顯示的格式，最終完成數字化處理。

2.2 圖像壓縮和編碼技術

借助相應的技術要求，刪除相關冗余信息或者是無用信息以保證數據存儲量的減少。應用圖像壓縮和編碼技術時，利用小波變換編碼、神經網絡編碼和模型基礎性編碼等操作提高應用效果[4]。

2.3 圖像增強技術

借助增強圖像中的必要信息和需求信息，有效減少信息的消退問題，完善目標區域的分類和對象的解釋工作。其中，直方圖增強方法、偽彩色增強方法等都能實現圖像強化的目的[5]。

2.4 圖像復原技術

這類技術主要是在成像系統受到外界影響時采取的應急技術，較為常見的復原手段中，維納濾波操作以及同態濾波操作等應用廣泛[6]。

2.5 圖像變換技術

主要是借助正交函數或者是正交矩陣對原始圖像進行有效的處理，集中執行系統化二維線性可逆變操作，在這種操作體系的引導下，就能對圖像予以多元化變動，選取適宜操作和應用的圖像[7]。

2.6 圖像分割技術

在醫學影像研究工作開展的過程中，對于圖像分析工作以及圖像處理工序而言，圖像分割技術至關重要[8]。將圖像按照互不相交的特性區域進行分割處理，對需求高的興趣目標進行分析，提供定量分析和定性分析，也為三維技術發展提供保障和平臺[9]。

2.7 圖像測量技術

在圖像測定中，要對目標和區域特征予以分析，從狹義層面分析，圖像測量技術要對圖像的基礎性幾何要素予以量測處理，保證目標和區域幾何尺寸測定工作的完整性，從而提高分析水平[10]。

2.8 圖像識別技術

在圖像處理和分析基礎上，有效對圖像進行識別分類[11]。值得一提的是，目前圖像識別技術主要采取的是人工智能管理模塊，能針對不同環境對圖像予以系統化分類管理和估算，借助統計學分類法、句法結構識別模塊以及模糊識別技術對其進行綜合分析和判定[12]。

2.9 圖像重建技術

在圖像管理工作結束后，要想有效應用技術建立系統化處理機制，就要保證圖像重建過程的完整性，結合物體探測過程，有效獲取應有信息和數據，從而確保圖像的處理效果符合預期[13]。需要注意的是，重建圖像的數據要按分布進行獲取，將發射模型和放射模型作為重建數據庫中的根本依據，利用計算機完成數據結構信息的獲得，并借助面繪制法和體繪制法進行數據整合[14]。

除此之外，還要進行圖像配準，以保證將不同條件和不同設備進行匹配，提高計算機技術應用的發展效果和綜合水平[15]。

3 醫學領域內應用數字圖像處理技術

在醫學領域內，要有效應用數字化圖像處理技術，完善技術分析模塊和操作流程，保證醫學圖像處理以及應用效果的最優化，為提升臨床診斷效果和綜合水平提供保障，也能有效實現電子化處理目標[16]。

3.1 輔助診斷治療

借助計算機圖像處理技術，有效建構完善的醫學影像體系，能發揮其可視化功效，為醫生提供直觀的診斷依據。醫生可以借助CT成像或者是核磁共振成像有效判定人體器官的病變，從而建立有效的剖切重建模型[17]。醫生借助圖像能直觀的建構更加系統化的治療方案，確保治療效果和綜合水平貼合患者的實際需求[18]。

3.2 制定手術計劃和放射治療計劃

借助相應的操作手段，醫生能結合患者的實際情況制定相應的治療計劃。尤其是放射治療項目中，醫生要按照標準化規程應用放射線殺死患者體內的惡性腫瘤，這需要劑量的精準程度以及射點的準確定位，因此，依據醫學圖像處理分析系統，醫生能更好地對手術予以規劃，并且了解患者的敏感組織和重要組織位置，建構科學化的醫療治療方案。

另外，在治療工作開始后，整合科學化的放射安排工作，也能保證治療射線不會對患者造成其他的傷害[19]。

3.3 腦功能研究

借助新型FMRI技術，醫生能更好地觀察患者的腦部結構，尤其是分析不同刺激對人腦皮質層產生的影響，這對于腦科手術而言具有非常關鍵的作用，也是人類研究腦部應用機制的重要項目[20]。

3.4 遠程醫療工作

計算機技術最大的優勢就是不受時間和空間的限制，因此，整合醫學影像體系，能借助計算機圖像處理技術完成遠程醫療處理工作。除此之外，計算機圖像處理技術也能為數字化解剖模型以及手術教學的訓練提供更加有效的資源[21]。

4 結束語

總而言之，隨著計算機技術的不斷發展和進步，將計算機圖像處理技術應用在醫學影像處理工作中具有非常重要的時代意義和醫學價值，能提高醫療整體水平，保證醫療操作的精準度得以全面提升，為預防以及醫療工作提供堅實的保障。正是借助醫學影像技術，為醫療工作效果的提升創設了條件，也促進了醫療發展水平的全面進步。

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