1 第一章 医学图像处理概论 医学图像处理是一门综合了数学、计算机科学、医学影像学等多个学科的交叉科学,是利用数学的方法和计算机这一现代化的信息处理工具,对由不同的医学影像设备产生的图像按照实际需要进行处理和加工的技术。医学图像处理的对象主要是 X 射线图像,CT(Computerized Tomography)图像,MRI(Magnetic Resonance Imaging) 图 像 , 超 声 (Ultrasonic)图 像 , PET(Positron emission tomography)图像和 SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)图像等。医学图像处理的基本过程大体由以下几个步骤构成:首先,要了解待处理的对象及其特点,并按照实际需要利用数学的方法针对特定的处理对象,设计出一套切实可行的算法;其次,利用某种编程语言(C 语言,Matlab 或其他计算机语言)将设计好的算法编制成医学图像处理软件,最终由计算机实现对医学图像的处理;最后,利用相关理论和方法或对处理结果进行检验,以评价所设计处理方法的可靠性和实用性。因此,要正确掌握医学图像处理技术,除了具备算法设计(高等数学基础)和计算机程序设计能力外,对所要处理的对象及其特点的了解也是非常重要的,以下就对医学影像技术的发展及相关成像技术做简要的介绍。 第一节 医学影像技术的发展 现代医学影像技术的发展源于德国科学家伦琴于1895 年发现的 X 射线并由此产生的 X 线成像技术(Radiography)。在发现 X 射线以前,医生都是靠“望、闻、问、切”等一些传统的手段对病人进行诊断。医生主要凭经验和主观判断确定诊断结果,诊断结果的正确与否与医生的临床经验直接相关。X 射线的发现彻底改变了传统的诊断方式,它第一次无损地为人类提供了人体内部器官组织的解剖形态照片,由此引发了医学诊断技术的一场革命,从此使诊断正确率得到大幅度的提高。至今放射诊断学仍是医学影像学中的主要内容,应用普遍。因此,X射线的发现为现代医学影像技术的发展奠定了基础。 自伦琴发现 X 线以后不久,X 线就被用于对人体检查,进行疾病诊断,形成了放射诊断学(diagnostic radiology)的新学科,并奠定了现代医学影像学(medical imageology)的基础。上世纪 50 年代到 60 年代开始应用超声与核素扫描进行人体检查出现了超声成像和 闪烁成像(-scintigraphy)。上世纪 70 年代和 80 年代 2 又相继出现了X 线计算机体层成像(CT)、磁共振成像(MRI)和发射体层成像(Emission Co...