田 洪,胡 蝶(通訊作者)
(西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院 四川 瀘州 646000)
醫(yī)學(xué)影像是一種利用計(jì)算機(jī)組建數(shù)字化圖形的數(shù)據(jù)獲取及分析方式。其在結(jié)合電離輻射及非電離輻射規(guī)律的基礎(chǔ)上,對人體進(jìn)行測量,進(jìn)而獲得圖像資料為患者醫(yī)療診斷提供了有效支撐?,F(xiàn)階段,要進(jìn)一步提升醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量,就必須通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行影像資料的高效處理。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)體系下,影像科成像技術(shù)多樣,超聲成像、X 線呈現(xiàn)、光纖成像、磁共振成像、發(fā)射性計(jì)算機(jī)斷層PET、核醫(yī)學(xué)成像等都是較為常見的成像技術(shù)[1]。通過這些技術(shù)獲取患者檢查資料,對于后期的疾病診斷具有重要的指導(dǎo)作用。
在這些醫(yī)學(xué)成像實(shí)踐中,不論是成像數(shù)據(jù)采集還是后期處理,都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。從醫(yī)學(xué)實(shí)踐來看,計(jì)算機(jī)圖形處理中的關(guān)鍵技術(shù)包括:(1)圖像獲得技術(shù),該技術(shù)能在攝取圖像、光電轉(zhuǎn)換、數(shù)字化等步驟下,將模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。(2)圖像壓縮和編碼技術(shù),通過該技術(shù)能達(dá)到刪除冗余信息、減少數(shù)據(jù)存儲量的目的。(3)圖像增強(qiáng)與復(fù)原技術(shù),就圖像增強(qiáng)技術(shù)而言,其包含了直方圖增強(qiáng)、空域和頻域增強(qiáng)、偽彩色增強(qiáng)等諸多技術(shù)形態(tài),對于目標(biāo)區(qū)分和對象解釋具有深刻影響;而圖像復(fù)原能有效地減少成像過程中的模糊和噪聲干擾。(4)圖像變換和分割,圖像變化多采用二維線性可逆變換,在實(shí)際變化中,正交函數(shù)或正交矩陣的應(yīng)用較為廣泛,而圖像分割主要是通過定量、定性分析的辦法,提取圖像特征目標(biāo)。(5)圖像重建技術(shù),該技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容,通常,圖像重建是分時(shí)、分步取得的,通過圖形重建,能實(shí)現(xiàn)圖像的三維可視化管理,其有效地改變了傳統(tǒng)手段無法獲得的結(jié)構(gòu)信息,對于醫(yī)學(xué)診斷及后期治療具有重要意義[2]。
醫(yī)學(xué)檢查中,不論是采用X 線檢查還是CT、磁共振檢查,其在剛剛后的檢查圖像時(shí),圖像上的信息量是極為有限的;實(shí)現(xiàn)中,要改變這一狀況,通過圖像提取更多的信息,就必須在計(jì)算機(jī)計(jì)算的支撐下,提升圖像的分辨率。從影像本質(zhì)來看,其是由一個(gè)個(gè)相連接的像素矩陣所組成的,若影像面積固定,則像素越高,圖像中包含的數(shù)據(jù)也就越多,內(nèi)容也就愈發(fā)豐富。在實(shí)際處理中,可通過PS 對剛剛形成的影像進(jìn)行處理,該操作中,通過“圖像”項(xiàng)目中的畫布大小調(diào)節(jié),即可完成影像像素調(diào)整,通常,提升分辨率要求操作人員增加影像的像素,這樣能有效保證影像資料,為后期影像分析奠定基礎(chǔ)。而常見的提升分辨率的方法有很多種,比如插值等。
作為評價(jià)醫(yī)院影像好壞的根本因素,對比度控制至關(guān)重要。就對比度本身而言,其指的是兩個(gè)相近的像素灰度值之間的差異,當(dāng)這一差異越大時(shí),圖像的內(nèi)容就更加清晰,醫(yī)學(xué)評圖操作也更加簡單、便捷。譬如,在獲得的圖像中,若圖像對比度處于0 ~4 之間,則灰度值基本相近,人們很難發(fā)現(xiàn)圖像之間的差異,而當(dāng)對比度處于0 ~150之間時(shí),圖像具有較高的分辨率。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)調(diào)整影像分辨率,同樣可采用PS 軟件進(jìn)行調(diào)整,具體調(diào)整方法為:點(diǎn)擊“亮度/對比度”按鈕,將后將0 ~4 之間乘以20,這種處理方式將原對比度調(diào)整為0 ~80,圖像對比度增大,則在圖像分辨時(shí)也更加容易[3]。
影像學(xué)研究表明,剛剛完成檢查且未經(jīng)處理的圖像,其分辨力值較低,這使得圖像的分辨能力較差。在評圖過程中,由于醫(yī)生很難看清楚圖像中的具體內(nèi)容,所以很難對患者檢查情況作出準(zhǔn)確的評價(jià)。此時(shí),可通過調(diào)整亮度的方式來調(diào)整圖片的清晰程度。實(shí)際處理中,打開圖像處理軟件,然后選擇未經(jīng)處理的圖片,在“亮度/對比度”按鈕下進(jìn)行亮度調(diào)整,目前,角度將圖像亮度取值設(shè)定在0 ~255 之間,其中0 和255 分別代表全黑暗或全白/亮。實(shí)際調(diào)節(jié)中,人們可根據(jù)評圖需要,對圖像的亮度及進(jìn)行調(diào)整,確保能清晰地分辨出圖形的具體信息,進(jìn)而保證檢查結(jié)果評估的準(zhǔn)確性。
傳統(tǒng)影像處理中,受技術(shù)落后等因素的影響,很多影像都需要進(jìn)行凍結(jié)處理。針對此類影像,在后續(xù)處理中,需借助計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行影像的增強(qiáng)、復(fù)原、變化、切割、測量、識別和重建處理。實(shí)際處理中,各操作過程均有一定的細(xì)節(jié)差異。因此在實(shí)際處理中,先應(yīng)通過計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù),對影像的特征進(jìn)行觀察,然后按照某種特征將影像分類,通常,這些特征受影像灰度分布形式影響,故而具有不定性的特點(diǎn)。在影像分類后,按照提升分辨率、對比度、亮度等增強(qiáng)手段,可有效改變圖像的清晰度,這對于圖像的評價(jià)具有積極的促進(jìn)作用。
臨床實(shí)踐中,醫(yī)生還可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對內(nèi)窺鏡影像進(jìn)行處理,繼而建立三維模型??赏ㄟ^計(jì)算機(jī)技術(shù)對患者相關(guān)部位進(jìn)行影像處理,從而搭建一個(gè)模擬化的三維器官圖,這有效地緩解了患者疼痛,確保了疾病檢查、判斷的效果。
計(jì)算機(jī)技術(shù)對于醫(yī)學(xué)影像診斷具有較大影響?,F(xiàn)代醫(yī)療體系下,影像科醫(yī)務(wù)人員只有充分認(rèn)識到醫(yī)學(xué)影像處理的必要性,然后結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形處理關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)行影像資料的規(guī)范處理,才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像的深度融合,繼而保證影像處理質(zhì)量,推動(dòng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的有序發(fā)展。