《医学图象处理》PPT课件

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1、医学图象处理上海理工大学医学图象配准医学影象设备在最近十年中得到迅速的发展，并广泛应用于临床诊断和治疗中。由于成像的原理和设备不同，存在有多种成像模式（解剖成像、功能成像）。对人脑可用多种模式成像配准的目的：将多中成像模式或同一种模式得到的多幅图象综合分析，更好的了解组织情况。解决的问题：几幅图象的严格对齐第六章：医学图象配准引言本章的主要内容：配准的基本概念医学图象基本变换配准的类型基本空间变换模型主要的配准方法配准的评估主要掌握：配准的基本概念以及刚体变换第六章：医学图象配准§6.1配准的概念对几幅不同的图像作定量分析，首先要解决这几幅图像的严格对齐问题，

2、这就是我们所说的图像的配准（imageregistration）。医学图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种（或一系列）空间变换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。这种一致是指人体上的同一解剖点在两张匹配图像上有相同的空间位置（位置一致，角度一致、大小一致）。几幅图象信息综合的结果称作图象的融合（imagefusion）。第六章：医学图象配准第一节配准概念图象配准示意图（从不同角度，不同位置得拍摄的照片，每张照片反映某些方面的特征）：配准实现过程：1.获得特征图象：不同角度、不同条件2.图象配准：通过空间变换（移动和旋转），使两幅图象对齐3.图象融

3、合：得到整体特征图象第六章：医学图象配准第一节配准概念实例：第六章：医学图象配准第二节基本变换几何变换的种类：刚体变换仿射变换投影变换弯曲变换第六章：医学图象配准第二节基本变换刚体变换：指物体内部任意两点间的距离及平行关系保持不变（处理人脑图像，对不同方向成像的图像配准常使用刚体变换）仿射变换：保持平行性，但距离发生变化，直线还是直线（校正成像设备的误差产生的畸变）投影变换：直线映射成直线，平行性和两点间的距离变化（二维投影图象与三维图象的配准）弯曲变换：直线变成曲线(解剖图谱变形拟合图象数据)第六章：医学图象配准§6.3配准的类型根据成像模式的不同，以及配准

4、对像间的关系等，医学图像配准可有多种不同的分类方法：第六章：医学图象配准第三节配准类型1.同一对象的图象配准单模图象配准：相同的成像设备，不同角度或时间或不同成像条件多模图象配准：不同的成像设备第六章：医学图象配准第三节配准类型单模配准的典型应用：（1）不同MR加权像间的配准T1加权像T2加权像质子密度加权像不同组织表现不同强度见书本p143页信息互补（2）电镜图象序列的配准不同时间采集的多幅图象（时间序列图象）粒子移动，形态变化研究生长现象第六章：医学图象配准第三节配准类型单模配准的典型应用：（3）fMRI图象序列的配准（4）胸腹部脏器的图象配准不同时刻的三

5、维脏器图象四维图象分析时间序列图象，大脑活动会产生氧摄取量和血流间的不平衡MRI图象测得信号的改变解决：参考点位置确定（定位问题）运动过程中的局部变形和噪声问题第六章：医学图象配准第三节配准类型多模医学图象配准：待配准的两幅图象来源于不同的成像设备。解剖图象：CT：对密度差异较大的组织效果好MRI：可识别软组织较高的空间分辨率功能图象：SPECT/PET：能反映人体的功能和代谢信息空间分辨率差一般临床上的应用：CT（或MRI）和SPECT（或PET）的综合分析，同时提供功能和解剖信息第六章：医学图象配准第三节配准类型多模医学图象配准：人脑MR/PET图象配准

6、上排：轴向图；中间：矢状图；下排：冠壮图左：PET图象；中：MRI图象；右：融合图象难点：由于扫描设备的原理不同，两种断层图象间并不存在简单的一一对应关系第六章：医学图象配准第三节配准类型2.不同对象的图象配准被试图象典型正常图象疾病的典型图象对比是否出现异常是否属于同类难点：不同对象形状、大小、位置差异方法：1）确定一个共同的标准。要求有一个详细标记人体各个解剖位置的计算机化标准图谱，如Talairach标准空间，把两幅图象分别映射到图谱，再比较第六章：医学图象配准第三节配准类型Talairach人脑图谱对两个病人的PET或MR图象进行比较，首先把二者的图

7、象都映射到这个共同的参考空间，然后再比较不同对象的图象配准方法：胼胝体第六章：医学图象配准第三节配准类型用非线性变换法配准不同人脑表面沟回2）非线性形变法将三维图象逐渐变形，最终较好的与另一个三维图象匹配不同对象的图象配准方法：3、饮食相关因素：肝癌的发生与生活习惯息息相关。长期进食霉变食物、含亚硝胺食物、微量元素硒缺乏也是促发肝癌的重要因素。黄曲霉毒B1是目前已被证明有明确致癌作用的物质，主要存在于霉变的粮食中，如玉米、花生、大米等。另外当摄食大量的含有亚硝酸盐的食物，亚硝酸盐在体内蓄积不能及时排出，可以在体内转变成亚硝胺类物质，亚硝酸盐含量较高的食物以烟熏

8、或盐腌的肉制品为著，具有明确的致癌作用