最新医学图像处理-第8章-医学图象配准(1)课件PPT.ppt

《最新医学图像处理-第8章-医学图象配准(1)课件PPT.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时

2、这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅医学图像处理-第8章-医学图象配准(1)基于多种原因，临床上通常需要对同一个病人进行多种模式或同一种模

3、式的多次成像。即同时从几幅图像获得信息，进行综合分析。使用同种成像设备在不同时间成像，可以观察病灶生长，对比手术前后的治疗效果等。当一种成像设备所提供的信息不能满足需要时，可以采用多种模式成像。例如，在CT上观察骨组织，而从MRI上得到软组织信息；或将来源于PET、SPECT的功能信息与来源于CT、MRI的解剖信息结合起来分析。人脑多种模式成像8.1图像配准的概述8.1.1图象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，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

4、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。配准的结果应使两幅图像上所有的解剖点，或至少是所有具有诊断意义的点及手术感兴趣的点都达到匹配。几幅图像信息综合的结果称作图像的融合（ImageFusion）。刚体变换所谓刚体,是指物体内部任意两点间的距离保持不变。例如可将人脑看作是一个刚体。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。刚体变换可以分解为旋转和平移：是像素的空间位置；A是旋转变换矩阵，b是平移向量。矩阵A满足约束条件：AT是

5、矩阵A的转值，I是单位矩阵。当约束条件不满足时,方程式描述的是仿射变换。它将直线映射为直线，并保持平行性。具体表现可以是各个方向尺度变换系数一致的均匀尺度变换或变换系数不一致的非均匀尺度变换及剪切变换等。仿射变换投影变换与仿射变换相似,投影变换将直线映射为直线，但不再保持平行性质。投影变换主要用于二维投影图像与三维体积图像的配准。血管瘤手术计划：三维血管模型与x射线血管造影图像在正交的、前后方向（右图）和侧向（左图）投影配准。非线性变换非线性变换也称做弯曲变换(CurvedTransformation）,它把直线变换为曲线。使用较多的是多项式

6、函数，如二次、三次函数及薄板样条函数。有时也使用指数函数。非线性变换多用于使解剖图谱变形来拟合图像数据或对有全局性形变的胸、腹部脏器图像的配准。8.1.3配准的类型同一对象（Intra-subject）的图像配准a.不同MR加权像间的配准：由于使用的射频脉冲序列以及成像参数的设置不同，磁共振图像会有很大不同。对自旋回波（SpinEcho）脉冲序列主要有三种不同类型的磁共振图像，即T1加权像、T2加权像及质子密度（PD）加权像。人体不同的组织在这些图像上表现为不同的强度。例如，很多肿瘤、炎症及病灶都会增加组织中的自由水成分，在T1加权像中表现为

7、低强度；而骨、纤维及钙化组织均不含自由水，在T2加权像中呈低强度；亚急性出血在T1和T2像中同时表现为高强度等。不同加权MR图像的信息可以互补。临床上，它们的结合可提供更全面的诊断信息。配准后的图像还可用于脑内组织的分类（如白质、灰质及CSF等）。b.电镜图像序列的配准：在不同时间采集的多幅物体图像，构成沿时间轴的2D/3D图像的集合，称为时间序列图像。生物医学方面，在显微镜下观察组织结构，可分析微生物、细胞和亚细胞粒子的移动及其引起的形态变化，研究它们的生长和变态现像。对系列微循环图像分析还可得到微血流变化的情况。。小鼠乳腺不同时期结构形态

8、（青春期、孕期、哺乳期和萎缩期。）c.fMRI图像序列的配准：fMRI（功能磁共振成像，functionalMRI）也是时间序列图像。大脑活动过程中，会产生氧摄取量