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(yī)學影像處理實現(xiàn)和應用。方法:借助目前移動終端的高性能設(shè)備,開發(fā)基于android平臺的腦部MRI影像輔助診斷系統(tǒng),系統(tǒng)包含多種常用的計算機圖像處理算法。結(jié)果:影像在經(jīng)過系統(tǒng)處理后顯示更加清晰,能更加直觀地觀察醫(yī)學影像的特征。結(jié)論:系統(tǒng)應用能夠提升臨床醫(yī)生移動輔助診斷能力,提高工作效率。
關(guān)鍵詞:MRI圖像處理;遠程醫(yī)療;醫(yī)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(shù)憑借移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,已經(jīng)滲透到移動門診、移動診斷等移動醫(yī)療領(lǐng)域。隨著醫(yī)學信息化進程的不斷加快,移動醫(yī)學影像處理系統(tǒng)的建設(shè)得到了學術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。醫(yī)學影像借助計算機圖像處理技術(shù)實現(xiàn)專門的圖像還原分析,將影像中表現(xiàn)的病變位置進行高清化處理,從而輔助醫(yī)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(tǒng)的實現(xiàn)
隨著計算機處理器等硬件的飛速發(fā)展,移動終端擁有強大的信息處理性能,完全能夠獨立實現(xiàn)一些圖像處理的操作。本系統(tǒng)是一個基于Android平臺的腦部MRI影像輔助診斷系統(tǒng),其主要功能如圖1所示。
2.1圖像去噪
在傳統(tǒng)醫(yī)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(yī)學影像的清晰度,需要對影像的噪聲進行處理。本系統(tǒng)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(lǐng)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(jié)層次。
2.2圖像增強
圖像增強是醫(yī)學影像診斷實際工作中最為常用的一種圖像處理技術(shù)。該技術(shù)能夠增強影像的分辨率和清晰度,能更清楚地觀察病灶區(qū)的紋路,達到更精準的診斷效果嗍。醫(yī)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(guān)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(yī)學影像領(lǐng)域中影像的類型多樣化,需要根據(jù)不同類型影像來進行不同的圖像處理。醫(yī)院PACS系統(tǒng)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(yī)學影像的邊緣具有非常重要的醫(yī)學診斷意義,精確的邊緣對確定病灶的大小和形狀起到關(guān)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(yī)學影像在經(jīng)過平滑處理后,使得圖像邊緣和圖像輪廓出現(xiàn)模糊的情況。使用圖像銳化技術(shù)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(jié)變得清晰,如圖3所示。
3系統(tǒng)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(xiàn)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(qū)的特征,以協(xié)助影像醫(yī)生進行診斷,其主界面和示例圖如圖4所示。
3.2醫(yī)學圖像知識科普
此功能面向?qū)ο髲V泛,能夠為患者、實習影像醫(yī)生、年輕影像醫(yī)生或在校醫(yī)學生等普及醫(yī)學影像的基本知識,為用戶提供一些較為常見的醫(yī)學影像,描述它們的疾病種類、病灶形態(tài)等醫(yī)學影像的信息。
3.3醫(yī)學圖像知識測驗
面向在校醫(yī)學生、實習影像醫(yī)生、年輕影像醫(yī)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(yī)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(shè)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(tǒng)應用和前景
4.1輔助診斷治療
利用圖像處理技術(shù),對構(gòu)建完整的醫(yī)學影像體系具有重要的意義。醫(yī)學影像質(zhì)量的提升,給醫(yī)生提供更加精確的診斷依據(jù),輔佐醫(yī)生臨床工作。高質(zhì)量的醫(yī)學影像使醫(yī)療影像三維重建更加精確,幫助醫(yī)生構(gòu)建更加系統(tǒng)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(yī)療和遠程醫(yī)療
與傳統(tǒng)Pc相比,移動終端最大的優(yōu)點就是不受時間和空間的限制。在我校多個附屬醫(yī)院展開的調(diào)研顯示,大多數(shù)的影像科醫(yī)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(yī)學影像體系,借助移動終端可以隨時隨地完成醫(yī)學影像工作。
隨著計算機技術(shù)不斷進步和發(fā)展,許多應用領(lǐng)域已經(jīng)將軟件系統(tǒng)向移動終端遷移?;谝苿咏K端醫(yī)學圖像處理系統(tǒng)為醫(yī)生提供多種圖像處理方式,提高醫(yī)學影像診斷準確度,拓展醫(yī)生的辦公區(qū)域,打破影像醫(yī)生傳統(tǒng)的工作模式,增加其工作的靈活性,進一步促進遠程醫(yī)療和移動醫(yī)療的發(fā)展,具有重要現(xiàn)實和研究意義。