文档介绍：数字医学图像处理、存档及传输技术
任课教师:陈炜
第一章绪论
产生背景
医学图像在医疗诊断中的重要作用
人体内部发生的病变需要借助医学影像这种方式进行诊断
计算机技术的应用对医学影像技术的促进
早期的医学影像诊断模式:“荧光屏-胶片-灯箱-诊断”,由影像科室(放射科)对患者的医学影像体征出具诊断结论后,再交由临床治疗医师,由临床医师依据患者的医学影像诊断结论结合患者的其他体征予以确诊,并选择具体的治疗方案。
全新的医学影像成像技术进入医学领域(超声、CT、DSA、MRI等),提高了医学形态学的诊断水平,实现诊断信息的数字化。
计算机技术对传统医疗领域产生的两次巨大冲击:一是医疗信息系统的建立(极大地提高医院信息管理能力);二是新的医学图像成像获取方式,特别是数字成像方式的引入。
只有以各种医学影像和成像技术及系统为代表的现代医学诊断、临床治疗、医学研究手段的综合运用才可能为患者的疾病治疗提供愈益丰富、详细而精确的信息和医学影像资源,并进而提高医学影像的复用价值和复用率。
医学影像设备和信息的数字化及其所受的计算机处理,从根本上改变了医学影像采集、显示、存储、交换方式和手段。
医学信息系统
HIS(hospital information system)医院信息系统:进行一般的信息管理,包括病人自身的描述信息、社会保险信息、诊断及医嘱摘要信息等。
RIS(radiological information stystem)放射信息系统:主要用于医院放射科室,含多种应用功能模块支持放射科室的任务管理,如胶片管理、过程调度、效益分析及统计、报告形成等。为了提高信息共享性并减少信息冗余,RIS还和HIS联接,共享病人的基本信息。
医院信息管理还有如护理信息系统NIS,临床信息系统CIS等。
数字成像技术
早期的成像技术主要是通过物理或化学处理过程来完成的。
1972年第一台计算机辅助X射线断层照相扫描仪(CT)的引入临床是医学成像领域的重大突破。这种计算机辅助X射线断层成像及重构技术很快被用于其它成像系统,如单光子发射计算机辅助断层成像(SPECT)、正电子发射断层成像(PET)、核磁共振成像(MRI)等。
数字技术应用于医学领域又产生新的医学诊断和成像技术。如超声(US)、核医学(NM)、数字减影(DSA)及数字荧光透视(DF)等。数字技术的引入和计算机微处理器性能的不断提高,在促进医学成像质量提高的同时,更加方便了对患者病情的诊断和观察。
计算机和数字技术的发展,带来了医学图像数字化的变革;图像处理技术的发展使得医学图像的后期处理和分析成为可能。如何更加有效地在医院内部和医院之间共享医学图像信息,如何高效地处理、保存、管理和检索高质量的数字医学图像,成为一个新的问题。
经由计算机的医学图像成像方法
先用某种能量通过人体,与人体相互作用后对该能量进行测量,然后用数学的方法估计出该能量与人体组织相互作用(吸收、衰减、核磁扰动等)的二维、三维分布,并产生图像。
计算机在医学图像中的应用
根据测量数据建立图像
为提取图像的最佳特征而重建图像
显示图像
利用图像处理技术提高图像的质量
存储和检索图像
医学影像技术发展历程:从伦琴发现X光并由此拍出世界上第一张伦琴夫人手部的X线透视照片以来,医学影像技术从无到有、从不完善到功能齐全、分类精细,经历了100多年的发展历程。
1896年,德国西门子公司研制出世界上第一支X线球管,20世纪一二十年代,出现常规X线机;到20世纪60年代中后期医学影像技术已形成较完整的学科体系,称为放射诊断或放射学。
1971年,第一台CT扫描机诞生,开创了计算机人体断层摄影技术。随着CT在临床上的广泛应用,其功能日趋完善,且种类越来越多。CT机是将电子技术、计算机技术和X线技术相结合的革命性产品,为现代医学影像设备学奠定了基础。
20世纪50至60年代超声和放射性核素也相继出现。
20世纪70年代末80年代初,超声、放射性核素、MR-CT和数字影像设备与技术逐步兴起。其中,磁共振成像MRI是目前最先进的影像检查方法之一,是一门新兴的无创性显示人体内部结构的影像诊断技术,问世以来得到迅猛发展。
20世纪80年代推出了数字减影血管造影(DSA)和计算机X线摄影(CR)成像设备和技术,其后又推出数字X线设备(DR)。
20世纪90年代推出更新、更强的核医学影像设备ECT,包括PET、SPECT等设备。
21世纪随着信息技术、计算机技术和网络、通信技术的快速发展,现代医学影像技术将获得更快的发展。
PACS概念的提出和发展历史
历史回顾
上世纪70 年代开始有了 Digital Radiography 这个名词。
CT、超声波与核医学等数字医疗影像模式在70 代问世。
80年代出现了核