2020醫(yī)學開題報告范文(影像)

2020醫(yī)學開題報告范文（影像）論文題目： 醫(yī)學影像圖像處理若干關(guān)鍵問題的研究一、論文選題依據(jù)(包括本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評，研究的理論與實際意義，對科技、經(jīng)濟和社會發(fā)展的作用等)技到1895德國物理家倫琴現(xiàn)了x線了x術(shù),它第一次無損地為人類提供了人體內(nèi)部器官組織的解剖形態(tài)照,醫(yī)技科病[1]。隨著微電技術(shù)、計機網(wǎng)絡(luò)術(shù)、計算圖形圖處理技術(shù)、人工能和自動制技術(shù)蓬勃發(fā)展現(xiàn)代醫(yī)影像技術(shù)已成為21世紀發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域之[2。隨著超聲(us)、計算機體層攝影(t、成像(mri、介放射學及電子發(fā)體層攝影術(shù)(pet等新的像診斷治療方法相繼問，醫(yī)學影像學從無到，從小到，經(jīng)歷一個飛速猛的發(fā)過程。尤其是介人放學的出現(xiàn)使單純放射診斷發(fā)展成當今集診斷與治療于體的大型床醫(yī)學像科室，疑在新紀，醫(yī)學成像技術(shù)將展得更快并在醫(yī)領(lǐng)域發(fā)揮益重要作用[3]。下面來介一下幾類要的醫(yī)成像方式： 超聲成像第二次世大戰(zhàn)后,在雷達、聲納技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用回聲定位原理第1頁共16頁發(fā)展了各種超聲成像技術(shù)研制完成了a型、b型、m型超聲診斷儀。目前透射型超聲計算機斷層成像技術(shù)(ultraoudptedtomgrphy,ut)已經(jīng)成熟。超聲波像具無損、靈敏高的點。于軟組的觀察無須注射影劑類的成前預(yù)理,且成迅速設(shè)備造價低廉它既以反器官解剖圖像也可反機能況。此,超聲成是目各成技術(shù)中用最、發(fā)最快的術(shù)。20世紀80年代初問的超聲流圖(colorflomaping,cfm)是目前臨床上使用的高檔超聲診斷儀。它的特點是把血流信息疊加到二維b在b中,向示,用態(tài),又能看到動態(tài)血,用[1]。2、ct成像計算機體層攝puedomorahy,ct)是利用x線對人體一范圍行逐的掃描取得息，經(jīng)算機處后獲得重的圖像橫解剖圖，過計機處理到三維重建圖像。由ct生成的橫切面、斷層、數(shù)字圖像解決了傳統(tǒng)影像中三維結(jié)構(gòu)重疊、軟組織分辨率差及信息效率低等主要缺陷，取得了劃時代的革新。但是在多層ct開發(fā)成功之,ct一度曾處于相對停滯的階。多層ct技術(shù)進入峰回路轉(zhuǎn)的新階段，其主要突破在于采集速掃描速度，成像質(zhì)空間分辨率與密度分辨，數(shù)據(jù)采集范掃描范圍三個方面由于三者存在著相互制約的關(guān)第2頁共16頁系，所以通過技術(shù)方法的改進將其協(xié)調(diào)在最佳值，成為ct技術(shù)發(fā)展中的重要研究課[。3、mri成像磁共振成像(magcrsoanceimgin,mi)又稱核共振(nuclaragicreonace,nm)，是近年來速發(fā)展起來的學影像技術(shù)，認為是20影備[5。1946年美國學者bloch和purcell首先發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象從此產(chǎn)了核磁振譜學這學科。磁共振技的最初應(yīng)用是對機化合物結(jié)構(gòu)分及物質(zhì)性的研究。193年勞特伯(lautebur)利用核共振技首次獲得生物體面的質(zhì)子自旋密度圖像第一個出了仿模塊的二核磁共圖像。核共振技術(shù)與算機技術(shù)合形成共振ct且已臨床上普應(yīng)用。它是用與人體織密切關(guān)的一類子核(等1h、、13、14、19、23na、31、17i等在頻作發(fā)生共，產(chǎn)振行技磁共振首檢于內(nèi)的靜場z方向行脈磁勵受，線輸出振利機維像立像。磁成得形分型磁和超導型的造耗效高;體是利流磁器計磁小;體型可出磁合不檢層也可以到3m6。第3頁共16頁磁共振成像兼容了射線技術(shù)和核醫(yī)學的特點，不僅可以顯示形態(tài)解剖圖，還可以顯示出各種不同組織的化學結(jié)構(gòu)，以及生理、生化的動態(tài)信息。如含水狀態(tài)，脂肪含量，f、na、p等元素的含量等mri是通過電子方法調(diào)節(jié)度場以現(xiàn)掃描，以根據(jù)需要不可以直接示任意度的切面而且可得到無限個切面，及用這些切進行三顯像[7]。在臨床應(yīng)用上，與ct相比mri具有無放線損害，骨性偽影，能方面、多數(shù)成像有高度的組織分能力，不需使用對比即可顯示管結(jié)構(gòu)獨特的優(yōu)。幾乎用于全身各系統(tǒng)的不疾病，如瘤、炎、創(chuàng)傷、行性病以及各種先天性疾病檢查。對腦、脊和脊髓病現(xiàn)實優(yōu)于t不和于ct數(shù)倍的軟組織分辨能力，敏感地檢出組織成分中的水分含量的變化，因而常比ct更有效和更早地發(fā)現(xiàn)病變mri能清楚、全地顯示心腔、心肌心包及心其他細結(jié)構(gòu)，是斷各種臟病以及心功能檢查可靠的方法[8。以下是幾常用的圖處理技： 圖像去噪圖去噪指的是用各種濾模型，過多點平等方法已知的含有噪聲的圖中去掉噪成分。像去噪從個圖像析的流程上來講屬于像的預(yù)處階段，數(shù)字圖像理的技角度來說屬于圖像恢的技術(shù)范，它的在有著非要的意。第4頁共16頁為了抑制圖像中的噪聲，可以使用很多常規(guī)的方法，例如均值濾波、中值濾波、順序統(tǒng)計濾波、維納濾波，以及由這些濾波方法衍生而來的許多其他濾波器，包括模糊濾波器、自適應(yīng)均值濾波器、基于邊緣特征的濾波器等，上述各種濾波方法都能在一定程度上濾除圖像中存在的噪聲。但是，這些常規(guī)的方法在濾除噪聲的同時，往往會損失目標在圖像中的高頻信息，引起邊緣和紋理的模糊。所以，在去除噪聲的過程中，存在噪聲抑制與邊緣保持之間的矛盾，有必要尋找更好的去噪方法，在抑制噪聲的同時，還能保持邊緣和紋理信息，以便更好地復原因噪聲污染引起的圖像質(zhì)量退化]。程(partildifermialequaion，pde)技術(shù)對圖像進行處理獲得了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，它是一種局部自適應(yīng)(loclaapablit)技術(shù)，它具很高的活性變通性另外用形上的范性(unifcaton)使得圖像處理問題的描述在式上變得單，對同圖像處問題，數(shù)學處理上更加統(tǒng)一并且pde技術(shù)在消除圖像聲和保圖像固有特征方面也有了大的進展在圖像理的各個域均有錯的效果[10]。醫(yī)用b超己越來越廣泛地應(yīng)用于臨床診斷中，然而b超圖像中存在大量的斑點噪聲，不同于傳統(tǒng)的加性噪聲，斑點噪聲是一種乘性噪聲。乘性噪聲廣泛存在于合成孔雷達成像，超聲成像，激光成像及顯微鏡圖像中，相比較于加性噪聲圖像，乘性噪聲對第5頁共16頁圖像的損壞更為嚴重，且乘性噪聲圖像對比度往往更低。合理地去除乘性噪聲，將極大地提高醫(yī)生的分析效率及臨床診斷的準確率[1。針對mri圖像去噪，parthasratimkhrjee根據(jù)rician噪聲模型和相對應(yīng)的偏差修正問題，提出了一個新的更有效的基于回歸分析和montecarlo模擬偏差修正公[。2、邊測邊緣目檢圖度不連域它像確為圖析和處供圖緣物的息要存在標、背域域(同彩之間圖、征特像重礎(chǔ)。圖緣實用法出對背景間界。經(jīng)邊算邊階導測度變況的測有roberts算子、sobel算子、laplace算子、log算子和canny算子等。近年來隨著數(shù)理論和人工智的發(fā)展，出現(xiàn)了多新的邊檢測方，比如基于分數(shù)階微法、小波換法、snake模型法、模糊檢測、數(shù)學形態(tài)學法、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。這些緣檢測方最終目都是檢測出圖像的邊信息但在決特定特圖像時顯現(xiàn)出各的優(yōu)勢和不足之處[3。第6頁共16頁由于噪聲普遍存在于實際圖像之中，而分布、方差等信息均屬未知，且噪聲和邊緣都為高頻信號，外加一些其他的干擾原因，令檢測圖像中邊緣的一些信息無法得到有效度量[1]因此典測行的甚?；竦男兴懵暥容^高旦現(xiàn)時些能當像的邊測也淆邊噪發(fā)檢或漏現(xiàn)象[5。由實獲圖具性邊檢測的的緣模達期果[16]。對于這樣的問題，有2位學者分別是pai和kig提基于集邊方法[7。算他糊集引，良測并多獲得了的。近，強超聲(hif,highineniyfousdltaoud)技術(shù)已經(jīng)為治超的研熱點。hiu強度，免常提效須治療目精。超引的hifu治療系統(tǒng)中，超聲圖像由于受散斑噪聲等降質(zhì)因素影響分辨率較低，是達到hifu精確治療的障礙之一。另外，現(xiàn)在大部分己投入使用的hifu系統(tǒng)未能充分考慮呼吸運動在治療中造成的病灶等治療目標的移位，也影響了hifu的精確治療。利用術(shù)中超聲圖像的實時處理達到通過第7頁共16頁體內(nèi)標記來實時定位治療目標，是提高臨床治療準確性與快速性的一種行之有效的方法。超聲圖像的預(yù)處理效果是定位準確的一個關(guān)鍵因素[8。3、圖割圖像是理像的典問就根間或圖成區(qū)域的，各、器像理。從分作講分區(qū)的法于邊界的法生界混。近，他科，一的像分術(shù)于論，識方基于神絡(luò)，于j維可系合fastmachig算法和wateshed變換的醫(yī)學圖像分方法等。像分割以幫助醫(yī)生將感興的部位提出來，病變組織行定性定量的分析，以提醫(yī)生診斷準確性科學性。然已有究通過醫(yī)學圖像的自分割區(qū)分所需的官、組織找到病區(qū)的方法，但是由于體解剖結(jié)的復雜和功能的統(tǒng)性，前現(xiàn)成的軟件包一般法完成自的分割需要解剖方面的工干預(yù)?？v觀圖像分方法的發(fā)，新的割方法的究將主以自動、精確快速、適應(yīng)等個方向作研究目，加強經(jīng)分割技與現(xiàn)代分割術(shù)的綜合用。通過對組或器官精的分割提取，可定量地析組織或器官的小，形狀變化情，從而判組織的理變化情第8頁共16頁況，協(xié)助醫(yī)生進行診斷和手術(shù)等。b超圖像精確分割的困難在于b超圖像中存在的各種干擾信息，如大量斑點噪聲、組織或器官的邊緣缺失、陰影等[11]。區(qū)域生長是一種被廣泛應(yīng)用的圖像分割算法，在原始算法基礎(chǔ)上研究者們提出了各種各樣的擴展算法.pole等把待割域像值作個態(tài)布先原區(qū)生算估分參數(shù)再該數(shù)用第遍長程，而得的果[19]。為了克服大多數(shù)區(qū)域生長算法對于初始種子點的選取順序和位置敏感的問題，zheng等開發(fā)出不種子點自動分割法[20];于水等將圖像的紋理信息和灰度信息融合在區(qū)域生長的標準中[21]陸劍鋒提出一通過計算子點附鄰域統(tǒng)計息,自法[2。4、圖準圖像是合提認大的處。定像術(shù)關(guān)術(shù)。要準能圖有點少有具有意手的到使像時表達多源，生加診制定出合療圖的以相準和絕準相是多的像參考圖將相與，系意絕對配指一網(wǎng)有相個來進第9頁共16頁行配準，也就是分別完成各分量圖像的幾何校正來實現(xiàn)坐標系的統(tǒng)一。近年來，國內(nèi)外在圖像配準方面研究很多，如幾何矩的配準、利用圖像的相關(guān)系數(shù)、樣條插值等多項式變換對圖像進行配準。一些新算法，如基于小波變換的算法、統(tǒng)計學參數(shù)繪圖算法、遺傳算法等，在醫(yī)學圖像上的應(yīng)用也在不斷擴展，向快速和準確方面改進算法。國內(nèi)研究人員也提出了一些相應(yīng)的算法：一致圖像配準方法、金字塔式多層次圖像配準方法、基于互信息的方法[2。優(yōu)改像及性準將今領(lǐng)配的究。5、圖合圖像的的過圖冗余的提的。圖互息的處提的。視對態(tài)像進行融以確體位小何形狀與物間關(guān)而效斷疾病前融可兩類像為基礎(chǔ)合法一圖征的法像特征礎(chǔ)方理直法但效果較好[2。不醫(yī)提關(guān)不，合潛力綜應(yīng)成所以的于臨床的利化對態(tài)進像融第10頁共16頁合，可以準確地確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及它與周圍生物組織之間的空間關(guān)系，從而及時高效地診斷疾病，也可以用在手術(shù)計劃的制定、病理變化的跟蹤、治療效果的評價等方面。在放療中，利用mr圖像勾勒畫出腫瘤的輪廓線，也就是描述腫瘤的大利用ct圖像計算出放射劑量的大小以及劑量的分布，以便修正治療方-織以ct與mr圖像的融合為外科手術(shù)提供有利的佐證，甚至為進一步研究腫瘤的生長發(fā)育過程及早期診斷提供新的契機。在ct成像中，由于骨組織對x線有較大的吸收系數(shù)，因此對骨組織很敏而在mr成像中，骨組織含有較低的質(zhì)子密度，所以mr對骨組織和鈣化點信號較弱，融合后的圖像對病變的定性、定位有很大的幫[于學成備機，質(zhì)間特很大差別-相。天充,善現(xiàn)段,近x射和&aa;射線以焦術(shù)展把現(xiàn)代成和療合起,許病癥(如癌等提能性學術(shù)和域要性顯。見來學上疑問題賴成的完到醫(yī)像技第11頁共16頁術(shù)在消除人類疾病、探索生命奧秘等方面做出了非常重要的貢獻。二、論文的研究內(nèi)容、研究目標，以及擬解決的關(guān)鍵問題(包括具體研究與開發(fā)的主要內(nèi)容、目標和要重點解決的關(guān)鍵技術(shù)問題)于malb的可執(zhí)行程，實以幾功：、先讀標格的學圖像對學像行示去法;過方法于法的ct圖像和mri圖像進行配準的ct圖像和mri圖像進行融和顯示。研究的目是：、實現(xiàn)提高超圖像的去效果，緣檢測的準確還有分割位的有性高ct圖像和mri圖像的配和融合效。擬解決的題是：1、超聲圖像容易生斑點噪和偽影這是超聲圖去噪處理節(jié)的一問題，有進一步掘有效的方法。析(，發(fā)等) 本文結(jié)束主要研究的超聲圖像的去噪、邊緣檢測和分割t圖和mri圖像的配準和融合。第12頁共16頁擬采用的研究方案如下： 、閱讀醫(yī)學成像技術(shù)的相關(guān)文獻，了解超聲圖像、t、mri圖像的成像過程，在的問題和目前成技術(shù)的發(fā)情況;文配法; 研像進;對ct圖像和mri圖像的特點對圖像配和圖像合算法進實現(xiàn)和進; 、利用醫(yī)院提供的相關(guān)真實醫(yī)學圖像和科研醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)庫中的圖像，對算法進行評估，判斷改進情況。本研究方案的可行性分析如下：1、國內(nèi)外的大量科研工作者都對圖像進行過研究，所以，可以參考的文獻較多，目前的圖像去噪、圖像邊緣檢測、圖像分割、圖像配置和圖像融合的研究都比較深入，工程上能達到比較好的效;理也的果; 、本人所做的工作主要是對目前的各種醫(yī)學圖像處理方法進行實現(xiàn)和改進，主要工作和貢獻集中在工程領(lǐng)域，因此，本研究方案是具有可行性的。四、本課題的特色與創(chuàng)新之處一、注重應(yīng)用研究與企業(yè)實際需求結(jié)合，根據(jù)醫(yī)院超聲科提出使用現(xiàn)有超聲設(shè)備提供的真實數(shù)據(jù)，進行開發(fā)研究。第13頁共16頁二、現(xiàn)階段醫(yī)院所使用的硬件設(shè)備的功能可擴展性差，很多實際需要的功能并沒有實現(xiàn)，因此根據(jù)現(xiàn)有的醫(yī)學圖像進行二次的處理是很有必要的。三、很多現(xiàn)有的圖像處理技術(shù)對于特定的醫(yī)學圖像處理的效果有限，并沒有完全適用于醫(yī)學圖像處理，本課題還將進行這方面的研究和探索。五、參考文獻 <頁面、頁數(shù)不足請自行加頁&t;[1]郭興明.術(shù)[m].重慶學出版社,XX. [2]王希高.術(shù)[j].醫(yī)學動物防制,X,2(2:9698. []駿.展述[j].影像技術(shù),XX,3:-11. [4]xiogingui,etal.ctvrtalrochocoy;magngmetodandcliiclappicaio[j].cineemdicljuml,X,11311)102-1025 [5]hangj,hangs,metaasd.eficintriagerecostrctinfrpessedmrimaingj].medcalmageanalsis,XX,155):670-79. []興技的新發(fā)展[j].中國臨床醫(yī)學影像雜志,1999,10(2):77-80. ]馬麗明,李艷婷,黃兆佳,等.醫(yī)學圖像處理技術(shù)[.現(xiàn)代醫(yī)院,,. []敏,全,王世耕,等.處向[j].醫(yī)療生裝備,XX,2612):26-30. [9]羅春燕.究[d].南京信息工大學,X.[10]周浩.噪第14頁共16頁算法研究[d].江蘇科大學,X. [杰.微學b理[d].南理工大學,XX.[1]mkhrjep,iupeficentbascrrctonfrmagicresonanceimagedenoising[j].statisticsinmedicine,XX. [13]海娟,良,華,等.醫(yī)用[j].現(xiàn)代子技術(shù),XX,4:034.[14]iotrs.wndyg,fstimulsveniseremoe【】.ieetrnsonimgepocesingXX,l(10:173179.[15]汪岳.現(xiàn)[d].安徽大學,XX.[