基于Android平臺的腦部MRI影像輔助診斷系統

張子南 熊月玲 韓磊 杜沖鋒 葉明全

摘要：目的：探討移動終端的醫學影像處理實現和應用。方法：借助目前移動終端的高性能設備，開發基于android平臺的腦部MRI影像輔助診斷系統，系統包含多種常用的計算機圖像處理算法。結果：影像在經過系統處理后顯示更加清晰，能更加直觀地觀察醫學影像的特征。結論：系統應用能夠提升臨床醫生移動輔助診斷能力，提高工作效率。

關鍵詞：MRI圖像處理;遠程醫療;醫學影像;Android

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）14-0001-02

1研究背景

以計算機為核心的信息與通信技術憑借移動互聯網的飛速發展，已經滲透到移動門診、移動診斷等移動醫療領域。隨著醫學信息化進程的不斷加快，移動醫學影像處理系統的建設得到了學術界和工業界的廣泛關注。醫學影像借助計算機圖像處理技術實現專門的圖像還原分析，將影像中表現的病變位置進行高清化處理，從而輔助醫生為患者的疾病治療提供參考性建議。

2移動端影像處理系統的實現

隨著計算機處理器等硬件的飛速發展，移動終端擁有強大的信息處理性能，完全能夠獨立實現一些圖像處理的操作。本系統是一個基于Android平臺的腦部MRI影像輔助診斷系統，其主要功能如圖1所示。

2.1圖像去噪

在傳統醫學影像成像過程當中，很容易受到外界因素的影響而導致成像不清晰。其中因為受到噪聲影響而導致影像形成噪點的情況最為常見。為了提高醫學影像的清晰度，需要對影像的噪聲進行處理。本系統中使用高斯模糊算法對影像進行去噪。高斯模糊是將原圖像的每一個像素點，計算它的領域像素和濾波器矩陣的對應元素的乘積再進行累加，作為當前中心像素位置的像素值。通常用來減少圖像噪聲以及降低細節層次。

2.2圖像增強

圖像增強是醫學影像診斷實際工作中最為常用的一種圖像處理技術。該技術能夠增強影像的分辨率和清晰度，能更清楚地觀察病灶區的紋路，達到更精準的診斷效果嗍。醫學影像處理過程中，需要將影像的色彩、飽和度和其他一些相關因素全部消除，保證圖像的最終使用效果。如圖2所示。

2.3邊緣增強

醫學影像領域中影像的類型多樣化，需要根據不同類型影像來進行不同的圖像處理。醫院PACS系統中，邊緣增強功能主要包含邊緣檢測和圖像銳化。

邊緣檢測和圖像銳化通常用于對圖像邊緣的增強。醫學影像的邊緣具有非常重要的醫學診斷意義，精確的邊緣對確定病灶的大小和形狀起到關鍵性的作用，如圖3所示。通常，影像低頻段是能量的主要集中部分，而高頻段是噪聲和圖像邊緣信息的主要集部分。這就導致醫學影像在經過平滑處理后，使得圖像邊緣和圖像輪廓出現模糊的情況。使用圖像銳化技術對圖像的邊緣進行高清化處理，能夠降低其所帶來的影響。圖像銳化處理的目的是為了使影像的邊緣、輪廓線以及影像的細節變得清晰，如圖3所示。

3系統功能與界面展示

3.1圖像處理功能

客戶端可以從圖庫中加載影像，基于我們現有的多種圖像處理效果對影像進行處理，更加直觀地觀察病變區的特征，以協助影像醫生進行診斷，其主界面和示例圖如圖4所示。

3.2醫學圖像知識科普

此功能面向對象廣泛，能夠為患者、實習影像醫生、年輕影像醫生或在校醫學生等普及醫學影像的基本知識，為用戶提供一些較為常見的醫學影像，描述它們的疾病種類、病灶形態等醫學影像的信息。

3.3醫學圖像知識測驗

面向在校醫學生、實習影像醫生、年輕影像醫生用戶群體提供知識測驗功能，幫助用戶能夠隨時隨地進行醫學影像知識的學習。

3.4特殊邊緣檢測

特殊圖像邊緣檢測可以通過設置深色閾值、灰色閾值及淺灰色閾值來決定保留圖像的范圍，能夠進行一定程度的圖像分割，也能夠獲得更加平滑的圖像邊緣檢測效果。

4系統應用和前景

4.1輔助診斷治療

利用圖像處理技術，對構建完整的醫學影像體系具有重要的意義。醫學影像質量的提升，給醫生提供更加精確的診斷依據，輔佐醫生臨床工作。高質量的醫學影像使醫療影像三維重建更加精確，幫助醫生構建更加系統化的治療方案，確保治療水平和治療效果滿足患者的實際需求。

4.2移動醫療和遠程醫療

與傳統Pc相比，移動終端最大的優點就是不受時間和空間的限制。在我校多個附屬醫院展開的調研顯示，大多數的影像科醫生希望能在移動終端處理工作，不僅能夠提高工作的效率，而且能夠提高工作的靈活性，防止在外出差而無法完成工作。因此，整合醫學影像體系，借助移動終端可以隨時隨地完成醫學影像工作。

隨著計算機技術不斷進步和發展，許多應用領域已經將軟件系統向移動終端遷移。基于移動終端醫學圖像處理系統為醫生提供多種圖像處理方式，提高醫學影像診斷準確度，拓展醫生的辦公區域，打破影像醫生傳統的工作模式，增加其工作的靈活性，進一步促進遠程醫療和移動醫療的發展，具有重要現實和研究意義。