如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像處理

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(duì)人體進(jìn)行測(cè)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。

1 計(jì)算機(jī)圖形處理的關(guān)鍵技術(shù)

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(duì)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(hào)。（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(chǔ)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(duì)于目標(biāo)區(qū)分和對(duì)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(duì)于醫(yī)學(xué)診斷及后期治療具有重要意義[2]。

2 通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像處理

2.1 提升影像分辨率

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(duì)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。

2.2 處理影像對(duì)比度

作為評(píng)價(jià)醫(yī)院影像好壞的根本因素，對(duì)比度控制至關(guān)重要。就對(duì)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(píng)圖操作也更加簡(jiǎn)單、便捷。譬如，在獲得的圖像中，若圖像對(duì)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(duì)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(duì)比度”按鈕，將后將0 ～4 之間乘以20，這種處理方式將原對(duì)比度調(diào)整為0 ～80，圖像對(duì)比度增大，則在圖像分辨時(shí)也更加容易[3]。

2.3 調(diào)整圖像亮度

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(píng)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(duì)患者檢查情況作出準(zhǔn)確的評(píng)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(duì)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(píng)圖需要，對(duì)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(píng)估的準(zhǔn)確性。

2.4 處理凍結(jié)影像

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(duì)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(cè)量、識(shí)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(duì)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(duì)比度、亮度等增強(qiáng)手段，可有效改變圖像的清晰度，這對(duì)于圖像的評(píng)價(jià)具有積極的促進(jìn)作用。

2.5 建立三維模型

臨床實(shí)踐中，醫(yī)生還可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)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(duì)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。

3 結(jié)論

計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于醫(yī)學(xué)影像診斷具有較大影響。現(xiàn)代醫(yī)療體系下，影像科醫(yī)務(wù)人員只有充分認(rèn)識(shí)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。