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医学图像论文大全11篇

时间:2022-11-16 00:43:56

医学图像论文

医学图像论文篇(1)

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.027

1 引言

医学图像重建课程主要讲解医学成像与分析系统中的现代图像重建技术,内容包括图像重建解析算法和迭代算法以及这些算法在XCT(X-Ray Computed Tomography)、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)及MRI(Magnetic Resonance Imaging)等医学影像中的应用,是生物医学工程专业的一门十分重要的专业基础课。掌握现有的医学图像重建技术,并基于此研究速度快精度高的新型医学图像重建技术将大大促进医学影像技术的发展与进步。医学图像重建课程要求学生具有基础物理、数学、线性系统、电子电路方面的基础知识,旨在培养学生掌握现代医学成像的物理原理、成像理论以及应用等,是一门理论与实践紧密结合、涉及多个领域的学科。对于本科生来讲,通过这门课程的学习不仅仅需要获得坚实的理论知识,还需要从实验实践中更好的理解知识,掌握更加先进有用的科研技术。医学图像重建课程专业性强,综合性高,并且理论和实践紧密结合。目前大多院校主要开设医学图像处理课程,教学重点在于利用图像处理方法对医学图像进行处理与分析;而医学图像重建属于医学成像技术,课程教学重点在于如何利用算法处理医学影像设备采集的原始数据从而得到医学图像,针对本科生开设该课程的院校不多。而开展该课程教学工作的院校主要限于理论教学,并且由于基础实验设备缺乏,实验条件不成熟等因素影响,极少涉及实验教学,学生对该课程内容的掌握情况并不十分理想。目前,公开文献主要针对医学影像成像课程的教学研究及教学改革,尚没有针对医学图像重建课程的实验教学研究论文公开。笔者结合本校该课程的教学情况,展开一些该课程基础仿真实验与应用实验教学环节的设计研究,以全面培养学生的学习技能,激发学习兴趣,改善教学效果。

2 基础仿真实验设计

为了让学生掌握本课程设计的成像理论以及成像算法,基础仿真实验分为三大部分,分别为XCT图像重建仿真实验,SPECT图像重建仿真实验和MRI图像重建仿真实验,重点为XCT图像重建仿真实验。基础仿真实验要求学生利用计算机仿真实验采集数据,并选取合适的重建算法对实验数据进行重建。以XCT图像重建仿真实验为例,学生2人1组,首先利用Matlab软件产生平行束XCT的360度投影数据;再编写解析重建算法――滤波反投影算法和迭代重建算法――代数迭代重建算法函数程序代码;并将仿真的投影数据作为编写号的函数的输入参数,进行重建,输出重建后的断层图像;最后将重建后的断层图像与理论图像相比较,分析重建算法的性能。对于学习能力较强的学生,可自主选择课本上的其他算法进行图像重建与结果分析。通过基础仿真实验,学生可以深入了解医学成像系统的成像原理与成像过程,掌握图像重建算法,并学会分析比较不同算法的重建性能,真正掌握课程中的医学图像重建理论。

3 应用实践实验设计

医学图像重建是一门理论与实践密切结合的综合性课程,在掌握各种重建方法的同时并将其应用于医学图像重建是学习本课程的最终目标。在课程理论教学以及基础仿真实验基础上,有必要进一步进行应用实践实验的设计,让学生用学到的知识解决实际问题。笔者所在学校的生命科学技术学院定位为研究型学院,搭建了适用于小动物成像的微型XCT硬件系统,并开发了与之配套的图像采集与图像重建软件平台。该微型XCT硬件系统中的X光管和X探测器固定,将成像对象固定在转台上,通过电动控制旋转转台,进行多角度投影数据采集。笔者基于课题组的科研背景以及学院软硬件条件,设计了小鼠XCT成像以及基于XCT图像的小鼠主要器官分割应用实践实验。实验时,学生4人1组,首先准备好实验材料,即麻醉小鼠并尾静脉注射CT造影剂,熟悉微型XCT硬件系统的构成以及性能指标并开启成像软件和硬件系统;采用由8个钢珠构成的仿体对微型XCT系统进行几何校正,消除转台的转动误差以保证成像精度;几何校正完成后,将小鼠固定在转台上,以1度为间隔,旋转360度,采集360幅投影图像;利用软件平台在服务器上对投影图像进行重建,得到小鼠的断层图像和三维结构;基于小鼠的断层图像,利用Amira软件,采用人机交互方法进行小鼠主要器官分割。通过应用实践实验,学生亲自操作微型XCT成像系统,并对采集的投影数据进行重建。经过该实验训练,学生能够熟练掌握微型XCT系统的结构、系统的工作过程以及数据处理流程,对微型XCT成像及其应用有了系统深入的认识,锻炼了动手操作能力。

4 结论

本文结合笔者教学与科研经验,基于学院科研条件,以提高医学图像重建课程教学质量为目标,针对该课程的实验教学环节提出一些改革措施。本课程以有代表性的重建理论和有典型性的应用实践作为实验内容,结合“课堂理论指导、计算机仿真巩固以及真实实验提高”三个层次的教学手段,巩固学生的图像重建理论基础,锻炼学生的实验操作技能,提升学生的综合知识水平,为以后从事相关领域工作奠定坚实基础。

参考文献:

[1]曾更生.医学图像重建[M].高等教育出版社,2010.

医学图像论文篇(2)

【中图分类号】R541.4【文献标识码】B【文章编号】1672-3783(2012)07-0119-01

引言:医疗影像技术的进步是离不开现代科学经济的进步,网络时代的革新掀起了各行各业在技术上的突破,医学影像学是医疗领域重要的医疗技术,通常应用于放射科、B超,彩超、CT、核磁共振等科室。而现阶段很多医院仍处于使用最多的常规X线机,只是医学影像技术的模拟方式,除了部分使用了影像电视X线机外,绝大多数都只能用胶片记录,对拍摄的图像处理、存储传输都受到极大的限制,给医生诊断病例上也带来很大的困难,为此,在医学领域中,医院应该在医学影像技术方面有所突破,把医学影像技术和计算机网络相结合,让医学影像以数字方式输出,使这些影像数据可直接用计算机技术进行处理、传输和存储,从而导致医学影像诊断技术的革命性变化。

1医学影像技术的实际应用

医学影像技术在医学领域里有其重要的作用,在实际应用方面也可分为三类分析:一是,医学影像技术室医院信息系统的基本组成部分,无论是在农村医疗条件差的地方,也可远处医疗通过医学影像技术,及时传患者的信息、医学图像和诊疗信息等,实现了远程医疗的发展。二是,用在医院放射科部门。医院的放射医疗室最需要有足够的图像显示技术,通过医学影像技术可以在高速通信网络的辅助下,实现把影像和静止图像同传的能力。三是应用在医院内部的图像分发系统里,特别是在急诊室和特护房。随着网络计算机的信息系统的引入,医学影像技术将信息集成在操作模式中,在信息提取中更为便捷。无论医学影像技术在那个方面的实际应用都能起到它关键的作用。

2医学影像技术方面的技术改进

X射线是医学发展技术中最早的图像装置,应用中可以让医生顺利观察到人体内部结构,为医生诊断疾病提供重要的信息。但影像技术也在不断的探索中进行改进,超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现,在医学影像技术上也有所突破,让医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据。随着计算机的发展,数字成像技术越来越广泛,正逐步替换传统的屏片摄影,医学影像技术的得到了全新的突破和发展,实现将数据远距离传输,远程诊断,提高了患者诊断病例的效率,而现阶段,医学影像技术的改进还是需要的,新型的分子影像技术,正在一点点渗入到医学影像技术革新中,分子成像的出现,为新的医学影像时代到来带来了曙光,为治疗彻底治愈某种疾病提供了可能;同时磁源成像技术也是医学影像技术的一个改进,用于检测心脏或脑,从而得到心磁图,脑磁图;单光子发射成像和正电子成像也是核医学的两种技术,也是根据医学的放射性示踪原来景象体内诊断;对人体加电压,检测电极间流动的电流,得到阻丝电导率变化的图像,也叫阻抗成像,因其分辨率高,对人无害的特点,开始实现其实际应用;还要光学成像等等,以上的几种技术都是医学影像技术的研究热点,是要以最安全、最大经济效益出发点,将医学影像技术达到更为先进的技术,造福人们。

3结语

通过对以上医学影像技术的分析,可以看出医学影像技术的发展仍需要一个渐进的推广过程,近年来,临床手术和治疗方面正在朝着微创或无创的方向发展,这种技术的实施是离不开医学影像技术的辅助的,为,微创、无创手术或治疗的精准定位打下了基础,通过接下来的医学影像技术的不断完善、改进,一系列的如磁共振谱(MRS)、正看电子发射成(PET)、单光子发射成像(SPECT)等等技术的发展,将会对医学治疗技术有更大的突破,对脑、肺等各个部位的成像都能提供更多有用的信息,不仅给医生一个很大的治疗帮助,同时还让患者在治疗过程中,省时省力,减少患者在治疗中的痛苦,提供了治疗效率。

参考文献

医学图像论文篇(3)

关键词:图像处理技术 图像分割 图像融合 图像重建

图像处理技术是20世纪60年展起来的一门新兴学科。近几十年来,由于大规模集成电路和计算机科学技术的迅猛发展,离散数学理论的创立和完善,以及军事、医学和工业等方面需求的不断增长,图像处理的理论和方法的更加完善,已经在宇宙探测、遥感、生物医学、工农业生产、军事、公安、办公自动化、视频和多媒体系统等领域得到了广泛的应用,成为计算机科学、信息科学、生物学、医学等学科研究的热点。

图像处理在医学界的应用非常广泛,无论是病理研究还是临床诊断都大量采用图像处理技术。它因直观、无创伤、方便安全等优点而受到人们青睐。图像处理首先应用于细胞分类、染色体分类和放射图像分析等,20世纪70年代图像处理在医学上的应用有了重大突破,1972年X射线断层扫描CT得到实用:1977年白血球自动分类仪问世:1980实现了CT的立体重建。随着科学技术的不断发展,现代医学已越来越离不开医学图像的信息处理,医学图像在临床诊断、教学科研等方面有重要的作用。目前的医学图像主要包括CT(计算机断层扫描)图像、MRI(核磁共振)图像、B超扫描图像、数字X光机图像、X射线透视图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病理切片图像等。但由于医学成像设备的成像机理、获取条件和显示设备等因素的限制,使得人眼对某些图像很难直接做出准确的判断。计算机技术的应用可以改变这种状况,通过图像变换和增强技术来改善图像的清晰度,突出重点内容,抑制次要内容,来适应人眼的观察和机器的自动分析,这无疑大大提高了医生临床诊断的准确性和正确性。

一、图像处理技术及其在医学领域的应用

(一)图像分割

图像分割就是把图像中具有特殊涵义的不同区域分开来,这些区域使互不相交的每一个区域都满足特定区域的一致性。它是图像处理与图像分析中的一个经典问题。比如基于三维可视化系统结合fast marching算法和watershed变换的医学图像分割方法,能得到快速、准确的分割结果。图像分割同时又是进行三维重建的基础,分割的效果直接影响到三维重建后模型的精确性,分割可以帮助医生将感兴趣的物体(病变组织等)提取出来,帮助医生能够对病变组织进行定性及定量的分析,进而提高医生诊断的准确性和科学性。由于解决和分割有关的基本问题是特定领域中图像分析实用化的关键一步,因此,将各种方法融合在一起并使用知识来提高处理的可靠性和有效性是图像分割的研究热点。

(二)图像融合

图像融合的主要目的是通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可读性。对多幅图像问的互补信息的处理来提高图像的清晰度。利用可视化软件对多种模态的图像进行图像融合,可以准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状和它与周围生物组织之间的空间关系,从而及时高效地诊断疾病。目前的图像融合技术可以分为两类:一类是以图像像素为基础的融合方法:另一类是以图像特征为基础的融合方法。以图像特征为基础的融合方法原理上不够直观且算法复杂,但是实现效果较好。在图像融合技术研究中,不断有新的方法出现,其中小波变换、基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向。随着三维重建显示技术的发展,三维图像融合技术的研究也越来越受到重视。

(三)图像重建

图像重建是从数据到图像的处理,即输入的是某种数据,而经过处理后得到的结果也是图像。CT是图像重建处理的典型应用实例。目前,图像重建与计算机图形学相结合,把多个二维图像合成为三维图像,并加以光照模型和各种渲染技术,能生成各种具有强烈真实感的图像。

二、图像处理技术在医学领域未来发展方向

当前,医学图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法,构造新的处理系统。未来发展方向大致可归纳为以下几点:

(一)图像处理技术的发展将围绕研制高清晰度医学显示设备、更先进的医学成像设备,向着高速、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和标准化方向发展。

医学图像论文篇(4)

医学影像学由于其含有极其丰富的人体信息、各器官信息等,能以很直观的形式向人们展示人体内部组织结构、形态或脏器等,使得其在临床诊断、病理研究分析治疗中有着十分重要的作用,是医学研究领域中的一个重要研究方向,几年来,随着医学成像技术的不断发展,医学图像已经从早期的X光片发展为二维数字断层图像序列。医学影像学包含人体信息的获取以及图像的形成、存储、处理、分析、传输、识别与应用等,主要内容可以归纳为三大部分:医学影像物理学、医学影像处理技术和医学影像临床应用技术⑴。首先医学影像物理学指的是图像形成过程的物理原理,主要目的是根据临床需求或医学研究的需求,对成像的原理、成像系统进行的分析和研究,将人体内感兴趣的信息提取出来,以图像的形式显示,并对各种医学图像的质量因素进行分析。提取的信息可以是形态的、功能的或成分等一切与当前临床应用有关的感兴趣信息,信息载体可以是电磁波或机械波,所显示的形式可以是一维的、二维的甚至是三维、四维等不同层次的图像。

医学影像处理技术是指对已获得的图像作进一步的处理,如对其进行分析、识别、分割、分类等,从而得到我们临床研究所需的感兴趣信息,确定哪些部分应增强或某些特征需要特殊提取进行处理,其目的是使得原来不够清晰的图像变的清晰,易于分析,或者是为了提取图像中某些特征信息,对于特定的器官的分析,涉及到医学诊断的内容[2],重点是要对器官的切片图提取关键信息进行分析,如对于胃部切片图,我们在诊断胃癌的时候是要判断是否有淋巴结发生转移,这就需要首先对胃部切片图进行有效的分割,尤其是我们需要的胃壁周围的感兴趣区域,在正确分割的基础上,对于切片图中的目标进行分析,通过特定的方法识别切片图中的目标,从而可以实现辅助诊断的目的[3]。

1.2医学影像中多目标跟踪研究的现状

在计算机视觉领域的传统目标跟踪中,研究人员多采用基于分割的跟踪,即运动目标的跟踪被分为两大步:第一步,目标分割;第二步,目标跟踪。在医学图像多标跟踪问题中,要对图像上的目标进行精确的跟踪,首先是需要正确的图像分割结果,然后运用相应的跟踪方法得到我们所需要的跟踪结果。

1.2.1医学图像分割概述

图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。现有的图像分割法主要分以下几类:基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法等。近年来,研究人员不断改进原有的图像分割方法并把其它学科的一些新理论和新方法用于图像分割,提出了不少新的分

第二章医学影像中的多目标跟踪

目前,大多数对于医学影像中多目标跟踪的研究主要是基于医学图像分割的结果之上的,所以医学影像中的目标跟踪主要分为图像分割、图像跟踪两部分。图像分割主要是为了提取感兴趣区域,通过相关的图像分割方法得到我们所需要的待跟踪的图像,得到分割图像后采用跟踪的相关方法对研究的目标进行跟踪、识别,得到医学影像中目标的一些关键信息,如其面积变化、位置变化、轨迹信息等。

2.1医学影像中的图像分割

图像分割就是运用特定的方法把图像分成若干个特定的区域并提取感兴趣区域的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。现有的图像分割方法主要分以下几类:基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法等。近年来,研究人员不断改进原有的图像分割方法并把其它学科的一些新理论和新方法用于图像分割,提出了不少新的分割方法。

2.2医学影像中的多目标跟踪

在计算机视觉研究领域中,运动目标跟踪一直是科研人员研究的重点。所谓序列图像中的运动目标跟踪,简单来说即是确定目标在巾贞与顿之间的联系。同样,作为多医学图像显微图像中的医学图像跟踪,即是要在帧与顿之间,多医学图像混合中,找到相同医学图像的一一对应关系。从第一巾贞图像直至最后一帧图像,完成整个图像序列中医学图像的匹配,实现整个医学图像跟踪。从本质上来说,医学图像跟踪方法与传统的目标跟踪方法没有太大的区别。是在医学图像序列这个特定环境下,算法需要做一些相应的变化和改进,去适应医学图像运动的一些特性,这样才能达到理想的跟踪效果。由于目标跟踪技术在计算机视觉领域发展良久,优秀的目标跟踪技术门类众多,目标跟踪算法的分类没有明确的标准。根据视频序列中被跟踪目标的数目,跟踪方法可以分为单目标跟踪和多目标跟踪。根据目标跟踪前,是否使用分割,跟踪方法可以分为基于分割的跟踪和基于视窗的跟踪:基于分割的跟踪是在分割后的结果中提取目标信息再进行跟踪;而基于视窗的跟踪不需要对图像进行分害只要指定目标的区域,不过因为医学图像中目标运动多样性,医学图像大都采用基于分割的跟踪方法,跟踪方法有几类基本的框架:先检测后跟踪,先跟踪后检测,边跟踪变检测,检测利用跟踪来提供处理的对象区域,跟踪利用检测来提供需要的目标状态的观测数据,医学图像当中主要是先跟踪后检测。此外,根据跟踪目标提取的不同特征,目标跟踪方法可以分为基于颜色、基于形状、基于区域和基于点特征等跟踪

第一章绪论……………………1

1.1医学影像中多目标跟踪的背景和意义…………………1

1.2医学影像中多目标跟踪研究的现状……………………3

1.3本文研究的主要内容及论文安排…………………… 5

第二章医学影像中的多目标跟踪……………………7

2.1医学影像中的图像分割……………………7

2.2医学影像中的多目标跟踪……………………11

2.3本文中采用的方法……………………14

医学图像论文篇(5)

中图分类号:TP391.41-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 21-0000-03

我校在开设《数字图像处理》课程的基础上,结合医学院校图像处理的对象——医学图像(片)的特点开设了《医学图像处理》,是计算机各专业及影像学专业重要的专业基础课程。如何在学习图像处理技术的同时体现各专业特色,提高学生的图像处理技术的应用能力,是医学图像处理课程建设、课程改革的重要内容。现就接合经过两轮的课程教学活动,并融合学生的反馈信息,对该课程进行了教学模式的探索,希望有助于教学效果和教学水平的提高。

1 理论教学

1.1 专业素养的培育[1]

建立在数学及信号处理技术基础上的医学图像处理,以计算机算法为工具,并充分考虑解剖学的知识、临床医学的知识,对医学图像的采集、传输中产生的如噪声、失真、退化等现象分析处理,以提高医学图像的质量,并为后续的图像感兴趣区域的选取,病灶区域的分割等临床应用提供依据。但《医学图像处理》课程涉及的内容多、广,其中的算法更是以数学公式的推导为基础。而医学院校的学生普遍缺乏理工科知识,造成学生对理解抽象概念的困难,很易造成畏难情绪。与此同时,学生对通过本课程的学习对知识结构的构建及就业的帮助心存疑虑。缘于此,授课之初,需要进行专业素养教育。

1.1.1 按专业,分内容克服学生的畏难心理

因计算机专业与影像学专业的培养方向,教学内容和侧重点不同,计算机专业专注于各种图像处理算法和编程实现。而影像专业应从繁琐的数学公式的推导中解脱出来,而更注重实际应用,并进一步了深化对图像处理的理解、分析。

1.1.2 课程设置对就业的影响[2]

图像处理是计算机视觉、模式识别,图像理解、分析的基础。熟练掌握各种算法可以为将来从事如指纹、条码、人脸、虹膜识别、车辆和其他与医学图像相关工作提升竞争力。因具有医学知识背景,也可去医疗器械公司或医疗软件开发公司,当然因具备医学知识背景的同时,掌握图像处理的各种算法及实现为应聘到医院的医疗技术部门提供了保障,我校已有此专业学生成功应聘三甲医院的事例。通过这些学生身边鲜活的事例提高学生的自信心,拓宽学生的思路和视野,引导学生找到自己的发展方向和目标,因此可以更有效地利用时间。

1.2 打破了传统的章节式教学方法,探索“串烧”式教学

传统的灌输式教学中,重点内容并突出,讲解中存在片面性,局限性,没有深挖跨学科知识的内在关系。医学图像处理是一个注重实际应用的课程,应根据设置的专业特点设置知识点,并融合基于案例的教学内容,根据其内部逻辑关系“串烧”涉及的相关的知识。

1.2.1 内容选择上的“串烧”

医学图像处理教学的要求是了解医学图像的特点和图像处理的基本概念,掌握医学图像(片)处理的基本原理、技巧,能够利用计算机来完成对各种医学图像的处理,现以我校两专业的两本不同教材为基础,在充分涉列大量的医学图像处理技术、文献的基础上,根据各类知识点间的相关性以及课时要求将课程分为:医学图像的描述表达、图像的运算、图像的增强、图像的变换、形态学处理、图像分割及特征提取等专题。

“串烧”的医学图像处理的内容是完成后,接下来考虑如何在传授知识的过程“串烧”,如在讲授医学影像的运算操作时,如基本的“加”,“减”,“乘”,“除”时,把医学图像中的减景技术及数字减影在血管造影中的应用“串”到讲授内容中;在图像的采集表示时,可以“串”进各种成像设备及其成像原理,可以把数学运算中的差分运算内容串入医学图像的边缘检测算法中。

1.2.2 教学形式上的“串烧”

教学形式上采用了传统教学方式与“串烧”式教学相结合的形式,讲授基本知识时,以传统按授课方式为主,让学生了解对医学图像处理的整个过程。授课内容中选取了学生感兴趣的内容,让学生们图书馆自己查资料,寻根问源,调动学生学习的积极性,下次课时选一二名学生在课堂上对内容进行阐述,教师对学生阐述的内容进行补充[3]。选择了图像表示和图像分割两个知识点让学生在教学过程中的“客串”讲授,通过本环节的实施,充分调动了学生的积极性,激发了学习热情,迸发出许多有趣的想法,可以方便地了解学生对知识的掌握程度与存在的问题,与此同时,结合本课程的特点及影像学专业学生人数较少(08级71人,09级90人)的特点,把课堂教学过程移至计算机机房,可以边讲授边演示准备好的在临床中采集到的X 光、MRI等医学图片, 让学生直接观察对这些图片进行处理和改善的效果,课堂气氛非常活跃,授课效果较好。

1.2.3 充分利用多媒体教学技术,搭建医学图像处理平台[4]。

通过“串烧”方式的实施,使学生通过在课堂上的医学图像处理的演示,了解、掌握了各种医学图像处理方法和其在医学临床中的应用,但众多算法都需要计算机仿编程仿真实现,为缓解由此给学生带来的压力,提高学习效率,搭建了以淋球菌感染图为例的济宁医学院医学图像处理演示平台,学生通过平台的实用,加深了对所学的医学图像处理知识的理解,提高了学生的实际应用能力。

1.2.4 教师的医学知识积累

我校的信息工程学院的教师承担着医学图像处理课程的授课任务,授课教师虽有较高的计算机编程能力,但缺乏医学知识,使在为强调应用的影像专业学生上课时,在如何淡化数学推理,着重临床医学图像处理应用中遇到了很大的压力。特别是在第一轮次的讲授医学图像分割时,面对一个陌生的医学图像,不知道如何选择图像的特征点,纵有丰富的编程思想却无从下手。缘于此,医学图像处的授课教师需自觉地将医学和工程学结合,通过广泛的与医护人员的交流,并积极参加医学相关的知识讲座丰富自己医学方面的知识,我校信息工程学院组织的院内专家、学者的信息大讲堂是一有益的尝试。

2 实践教学[5]

实验教学是教学课程的重要组成部分,通过本环节的实施,不仅加深了对理论的理解,同时也培养了学生的独立思考、创新能力,虽然很多关于图像处理实验指导书,但他们中的大多数并不适用于医学院校的学生,接合医学院校学生的实际对相关的实验内容的选取及验收进行了相应的改革。

2.1 实验方案的实施

2.1.1 实验的准备

根据医学图像处理的要求,选用了工具箱使用方便,计算能力强的MATLAB软件作为实验教学软件,并准备好医学图像(片)的采集。

2.1.2 实验内容的选择

实验内容的选择上,考虑到不同的专业的特点和医学图像处理的内容,选择了医学影像的表达,图像运算,图像增强,图像变换,形态学处理,图像分割,特征提取等内容。根据难易程度分为基本实验、开放型实验和演示实验。让学生不仅学习图像处理的基本知识,并能独立进行实验设计,使学生快乐的获取知识,在实践中提升应用能力。

2.1.3 医工结合,分工协作

依托我校的教学医院中的众多的医疗影像设备,鼓励计算机和影像专业的学生假期期间多去医院参观实习,了解各种医疗设备仪器的功能,工作原理。为开放型实验的实施做好充分准备。

医学院校医学生最大优势是具有一定的医学基础,因此在为学生开设开放型实验时,充分考虑使医工学生相结合,每个开放型实验安排2名影像专业的学生,负责对相关医学图片的认识、理解和提炼。4名计算机专业的学生进行相应的编程实现。

2.1.4 实验的扩展-科学素养的提高

经过《医学图像处理》理论的讲授和实验教学活动的实施,学生具备了运用图像处理的基本理论知识处理具体医学图像的能力,为学生提供机会参与任课教师的研究活动,提高实践能力和创新能力。为学有余力且有兴趣的学生开设了基于任课教师的科研项目的课程设计,主要涉及到了涉及医学图像处理课程建设、动态医学图像处理算法展示又包括下一步医学图像处理的实验平台的搭建。通过学生的积极参与,一方面,加深了对所学专业知识的理解,同时培养学生主动学习的良好习惯,另一方面通过在理论教学、实践教学的“串烧”方式的实施,学生的团队意识得到明显提升。

3 验收考查环节

根据专业设置的特点和课时的安排,为准确反映出学生学习差异性,对传统的考核方式进行适当的调整,加强实施“一加一减一强化”[6]的系统的评估方法。“一减”:根据学科特点和各业课程设置对学生的要求,在不同专业不同试卷的前提下,改传统闭卷考试为开卷考试,在心理上减轻学生对数学公式推导和恐惧,也减少了记忆量,使学生可以更专注于医学图像处理应用、理解,“一加”,以加强学生的积极思维,勇于表达自己的想法的意识。“一强化”,主要指强化了实践环节验收的多样性,根据医工各专业特点,验收的侧重点体现出差异性。具体做法是,对医科生实验结果的验收,强调理解、临床应用、效果分析,而对工科生的实验结果的验收,主要侧重算法的编程实现。如对上图的淋球菌感染图进行分割实验时,以医科生的图像的特征选取的有效性、可行性,实验报告的撰写为主要对像,而工科生则侧重编程实现的效率,当然在后继的课程建设及课题中,工科学生做的课程网页,各种算法的flash动态展示也可成为验收结果,实践结果验证了学生对此考查验收方式给予的肯定。

4 结语

结合我校计算机、影像各专业对图像处理的要求和数字图像处理本身的特点,充分考虑医工学生的差异,对课程教学环节的实施过程进行了探讨,把教学、科研及学生能力结合起来,经过三个年级的教学节实施,学生的综合能力得以提高。与此同时,如何依托医科院校的医学优势,实现医工间“无缝连接”,培养具有医学特色的创新人才,必将需长期的探索研究。

参考文献:

[1]罗敏敏.医学图像处理教学经验浅探.教学研究,2006(8):89-93.

[2]张俊兰.VTK在医学图像处理实验教学中的应用.智能计算机与应用,vol.2.no.2 apr.2012.47-50.

[3]武杰.开放式医学图处理与设计实验平台建设 中国医学物理学杂志,vol.28.no.3 may,2011.94-98.

[4]胡彦婷.生物医学工程专业医学图像处理课程教学探讨.西北医学教育,vol 20.no.3.2012.6.87-92.

[5]吴凯.生物医学工程专业创新性人才培养的探索与实践.医疗卫生装备,2007,28(9).35-38.

医学图像论文篇(6)

意识是物质世界长期发展的产物,属于人脑机能对于物质世界的主观映象,而以意识为基础的思维是人类所具有的高级认识活动,其建立在人脑固有的成像、语言、感觉能力之上,是以大脑感知的对象为基础,通过分析、综合、逻辑、推理、判断等方式,发现或概括出事物现象之间复杂联系的大脑运作活动。马克思指出:“观念的东西不外是移入人的头脑并在人的头脑中改造过的物质的东西而已。”思维的形成过程与大脑认识活动的“观念”形成原理相同,是物质“移入”人脑,经由人脑改造的过程。物质“移入”人脑并改造的途径,主要分为具象思维[1]和抽象思维两类,而具象思维的主体部分与“象”思维一致,均以具体的图像、文字作为思维的基础。两类的思维方式均产生于物质世界的长期发展,并长期存在及发展于人类认识世界、改造世界活动中的各个领域,其中具象思维出现的时期远早于抽象思维。中医学在形成之初受到当时人类思维方式的影响,故以“象”思维为基础,因此,探究中医“象”思维对于认识、运用中医及领悟中医独特的思维方式具有重要意义。

1象思维与图像思维

“象”字,狭义指代动物大象之形象,广义则指眼见之形象,如天、地、人以及万事万物之形象。“象思维”一词由哲学家王树人先生提出,并为中医学术界所接受。所谓“象思维”,就是以象为基本元素的思维[2],而有别于以概念为基本元素的抽象思维,并非把事物的一切可感形象抽调后得到的反映事物内在本质的思维形式,而是可以直接以“图像”的方式,通过人脑对图像的联想、想象、比类等方式来思考和概括事物变化、本性及相关联系的一种思维方式。从“象”形汉字来看,其形成便是物象简化的表达,所形成的单个汉字亦是一幅图像。象形文字产生的过程是图像思维与抽象思维的结合,以原本记忆于脑中的物象、图像为基础,人脑机能使物象变动形成图像思维再通过抽象思维,将事物的物象简化并转变为抽象后的汉字图像。华夏文化中各种各样的中国特色创作形象,如各类仙魔雕塑、楼阁建筑、水墨图画及汉字文艺作品等等,亦无不体现着中国“象”思维方式的特色,以具体的意象姿态承载着中国人脑中独特的思维文化。概念思维科学研究证明,人类原始的思维方式都是意象思维[2],随着语言、文字的产生,意象思维才开始分化出抽象、逻辑思维,再发展形成“象”思维和概念思维两大类。人类社会文明的发展遵循着从无到有、从简单到复杂的规律。在远古时代,人类只能以图像为记忆点,通过五官感觉收集世界万物的信息,以视觉为主体,从而获得“象”思维的第一个基础———物象,脑中物象的变化产生了人类最基础的思维方式。随着人类智慧的进步,人类逐渐将脑中之象转变为语言,随后再转变为象形文字,借助物象的主体来抽象、构建文字,以形表意,形成了象思维的第二个基础———文字。因此,汉字是“象”思维的产物[3],单个汉字也包含着最原始而形象的思维方式,再由多个汉字形成连续的思维,进一步则形成抽象的概念思维。据考古研究发现,最早出现的人类距今约500万年前,而语言、文字的出现距今约几万年,可以推断人类运用与锻炼象思维的时间是远长于抽象逻辑思维,因而人类大脑所开发出来的图像思维记忆能力应大于抽象逻辑思维记忆能力。譬如,人脑若不借助外用工具,如笔、纸、墨等,却可以运用脑中的图像来记忆大量的信息,如中世纪的罗马房间记忆法,便是利用人脑中已记忆牢固的图像,通过联想、想象将要记忆的数字与图像连接,从而记忆大量数字。鉴于此,探究象思维对于发展人的思维能力的意义深远。但是目前学者对于象思维过程的定义尚没有统一,仅有少部分明确指出象思维是以物象、图像来进行思维的。于春海[4]提出,取象思维方式在思维过程中离不开物象,以想象为媒介,运用客观世界具体的形象及其象征性符号进行表述,依靠比喻、象征、联想、推类等方法进行思维。梁永林等[5]认为,以象思维指运用带有直观、形象、感性的图像、符号等象工具来揭示认知世界的本质规律,通过类比、象征等手段把握认知世界联系的思维方式。邢玉瑞[6]将象思维界定为:以客观事物自然整体显现于外的现象为依据,以物象或意象(带有感性形象的概念、符号)为工具,运用直觉、比喻、象征、联想、推类等方法,以表达对象世界的抽象意义,把握对象世界的普遍联系乃至本原之象的思维方式。故我们认为,象为基本元素的象思维与以“图像”为基础的思维有着明显的相似之处。然而中国现代教育受着西方文明的影响,以象思维为基础的思维方式发生了转变,不再重视象文化的基础教育,包括右脑的图像、想象思维能力的锻炼,而是追求科学,以语言逻辑、概念、抽象等为主导思维,也因此造成很难理解中国传统文化的内涵与真谛。

2象思维的运用

中医源于中国古代文明,属于祖国传统文化的瑰宝,拥有独特的象思维元素及理念,其内涵丰富,形成与发展均离不开象思维。通过掌握中医“象”,以象思维的方式思考,才能深入地理解中医理论。《周易•系辞传下》曰:“古者庖牺氏之王天下也,仰则观象于天,俯则观法于地,观鸟兽之文与地之宜,近取诸身,远取诸物,于是始作八卦,以通神明之德,以类万物之情”;“是故夫象,圣人有以见天下之赜,而拟诸其形容,象其物宜,是故谓之象”,指出中国古代先哲通过观物取象,将复杂的“象”分类为“八卦”,以“八卦”类推相似事物之间的联系与规律,以“象”思维的方式来认识天地万物。吴润秋等[7]认为,《黄帝内经》应用象思维方法,通过观象认识天地之道,解释人体之理,如《素问•五运行大论》曰:“夫变化之用,天垂象,地成形,七曜纬虚,五行丽地,……形精之动,犹根本之于枝叶也,仰观其象,虽远可知也”。《素问•阴阳应象大论》以天、地、云、雨之气的转化,推演出人体水液代谢的规律,曰“地气上为云,天气下为雨,雨出地气,云出天气”。《素问•五脏生成》记载的“五脏之象,可以类推”,传达着以具有类比特性的象思维在中医藏象学的应用。此类著作均是中医理论形成的基础,取类比象[8]无不展示着中医“象”思维的魅力,亦启示着后来学者应以象思维来学习中医。关于“象”思维之“象”的界定,按人类认识事物发展过程可分为物态之象、功能之象、规律之象等;按人类思维构成要素又可分为客体之象、工具之象、认知之象。邢玉瑞[9]指出,“象”是客体的整体信息及其在人大脑中的反映与创造,总体上可分为自然物象与人工意象,后者包括符号意象与观念意象。毛嘉陵等[10]认为,中医象思维就是通过观察人体所表现出来的征象,运用联想、比喻、比对、象征、类推以及阴阳五行等推理模式进行演绎,以揣测、分析体内的生理、病理。中医通过望、闻、问、切四诊获得的症状、体征,便是患者的体验及医生的感知所形成的完整“物象”,可以反映人体在各种外来影响与自身因素相互作用下的阴阳变化,归纳出相关物象证候,从而指导中医处方用药。然而中医象思维的作用不仅限于此,其与西方医学逻辑思维相比,更具有活力、创造性、包容性[11],可以充分调动并建立人脑的知识网络,因其凭借人脑擅长记忆图像的能力,既能够以“象”为思维的基础,又可以利用文字逻辑方法不断地延伸拓展,其运用方法可借鉴西方的“思维导图”[12],运用图片记忆提升知识储备能力,采取图文并重的技巧,将各级知识内容转化为图像,从而将知识表达变得形象而生动。不同的是中医象思维拥有阴阳、五行理论的指导,借助阴、阳、木、火、土、金、水等基础自然物象及其所含的规律,在脑中形成中医的“象”进行思考,得出中医治病的特色方法,诸如“风邪袭上”“提壶揭盖”“釜底抽薪”“增液行舟”“泻南补北”“风能胜湿”等象思维方法。同时阴阳、五行学说贯通了对功能上相似相通事物的共同体验,所以能在医学、艺术、技术以至社会生活领域得到广泛应用,也因此中医具有了独特的象思维元素。我们认为,中医“象”思维形成的关键在于改变个人的思维模式,由先入为主的概念思维,转为将症状、体征等比类为人脑中具体的物象,以此“象”进行思考。在学习中医的过程中,通过症状来把握人的生理、病理之时,先利用阴阳、五行理论将症状转化为图像,在头脑中构建一幅包含木、火、土、金、水的自然图画,然后以此“象”为思考的中心点,而不是以文字概念为起点,进行联想、演绎、推理,如火性炎上,联想到火势的蔓延,波及的范围,再借助于逻辑思维去寻找解救的方法的图像,如水克火、釜底抽薪等,从而类比出相应的方剂、药物。在研究中医的过程中,借助中医象思维元素的独特原理,如“风能胜湿”[13]、“提壶揭盖、增水行舟”[14],提出独特的研究方向,通过科学实验论证中医理论的有效性。中医象思维是客观与心中之象的联想、转化与联系的过程,是将获取客观信息转化为人脑中的“意象”而产生的思维。以脑中图像为基础进行思考,可利用人丰富的想象力与联想力,调动人脑中储备的知识。但是思维模式的转变,受到左脑为语言优势半球观念及现代教育的影响,因此,只有通过长期训练终止逻辑思维的能力,才能转变为象思维的先导思维。象思维是发现和提出问题的智慧,而逻辑概念思维是解决具体问题的智慧,也只有以象思维为先导,继而以逻辑思维为发展方式,才能更加充分地利用人脑的潜能,进一步认识中医、改造中医、发扬中医。总之,中医象思维是以象进行思考的哲学,需要学习如何运用象,培养在脑中建立、记忆象的能力,通过把握脑中之象以推论、演绎物象的变化,体会物象之间的相互影响与关系,进而到理解人体生理、病理现象与自然的象的复杂联系,再将其原理更好地运用到中医临床。

参考文献

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[12]高燕鲁.诊断学临床实验中思维导图教学法的应用价值研究[J].中国继续医学教育,2016,23(8):10-12.

医学图像论文篇(7)

在本科阶段,数字图像处理课程理论教学主要讲述六部分内容:图像处理基础、图像变换理论、图像压缩编码、图像增强、图像恢复和图像分割。[2]

1.1“理论—应用”的教学模式

在教学中,我们采取“理论—应用”的教学模式,将每章的理论知识和生物医学工程领域的图像处理应用密切结合起来讲解,让学生体会到学习书本知识和专业实践以及以后的工作应用是密不可分的,学了后也知道“怎么用”。比如在学到第一章图像处理基础的图像数字化这一环节,虽然学生都知道结论就是:采样频率要大于图像最高频谱的两倍。但是对于实际应用中,这个参数很抽象,具体怎么选择?结合以前学的一维时间域信号的采集,采样频率就是采样时间间隔的倒数,即要求:采样时间间隔小于某个值(这个值是由原模拟时间信号进行FT后频率成分的最大值的倒数的一半来决定的);而现在转换到二维的图像域,实际上是图像在空间上的采样间隔(每个像素的大小)要小于某一个值,也就是最后数字图像可分辨的最小“尺寸”是多少的问题。联系到本专业的磁共振成像应用中,就是医院的影像诊断仪器在检查病人相关疾病(如肿瘤等)时,可以看到的最小肿瘤的尺寸,从而对学生说明一个问题:仪器不是万能的,不是想看多大的病灶就可以看到的。进一步扩展,这个尺寸又怎么定呢?和具体的每种成像设备的成像原理有关,当然对本科生来说,由于学时和知识结构的限制,不能扩展太多。由于医学影像设备得到图像的过程和其他普通图像数字化过程不太一样,此时要强调不是所有的数据在采集的时候都是直接在图像域采集,医学图像领域很多是先在频域采集数据,然后转换到空间域的图像。最后举一个实例,配以幻灯实例进行说明:如果医学影像设备不满足采样定理,看到的图像会是各组织相互重叠在一起,根本无法用于医生诊断。这样就让学生加深了印象,认识到采样定理的重要性,在以后的相关实现中一定要满足这样一个看似简单的采样定理。这种“理论—应用”的教学模式极大地调动了学生的学习积极性。

1.2注重不同方法的应用范围

图像处理有很多种处理方法,对于具有相似功能的处理方法而言,不同方法有不同的应用范围。比如,图像增强有多种方法,但是从根本上分为两大类,一类是没有噪声,但图像对比度差,可以用对比度增强和直方图修正的方法来增强对比度。另一类是有噪声,需要采用消除或者削弱噪声的图像平滑方法。我们采用各种不同的应用实例来讲解它们之间的区别。以医院放射科实际采集的肿瘤病人的图片为例,当肿瘤和周围组织对比度差别太小,不利于医生查看的时候,我们采用分段线性变换的对比度增强和直方图修正结合的方法来进行图像增强。当图片中含有在扫描时带有的设备和环境等噪声干扰的时候,图像淹没在噪声中,我们就采用中值滤波、同态滤波的方法进行处理。把每个关键知识点配以实际的医学影像领域实例展示,这样不仅将不同方法的区别讲解清楚,而且将枯燥的理论形象化,使得学生的学习不是“死记硬背”,而是要知道各个知识点在本专业的应用范围。

2实践教学

医学图像论文篇(8)

【Abstract】Objective To summarize the experiences of application of PACS/RIS in medical imaging teaching. To evaluate the application value of PACS/RIS. Methods The 医学影像学包括X线、CT 、MRI 、超声、核医学及介入医学在内的多个亚学科,医学影像学临床实践教学的特点就是学量影像图片资料,在实践教学中通过对影像图片资料的阅读、分析、对比,逐步完成依据影像资料进行疾病的诊断[1]。其教学目的是让学生对比学量正常图像与疾病图像,完成从感性认识到理性认识的升华[2]。影像学实践课作为理论课必不可少的补充,其教学模式决定最终教学效果[3]。随着PACS/RIS及网络技术的发展,医学影像学教学方式已由传统的黑板粉笔、挂图式或PPT单向传授变成了以现代网络为中心的多媒体教学模式,成为以学生为中心、注重实践的教育方式。

一、教学实施

我们对2013年2月至2013年7月在我科实习的临床医学专业、医学影像学专业五年制学生采用基于PACS/RIS的医学影像学临床网络教学。本课程建设初期教师在临床阅片的同时,实现教学资料归档,以简化备课过程。将教学图像归档于PACS 系统自带的收藏夹中,区分归纳分出“典型”、“教学”、“科研”等不同类别,备课时直接拷贝相应系统和章节的图像做成教学PPT。教师在授课过程中,简单复课理论之后将教学PPT到学生机,学生自主学习和练习,教师在学生讨论交流的基础上对其中的重点和难点内容,以及同学的不同观点进行重点启发、解惑、引导,形成基于PACS/RIS的医学影像学临床教学“导・学・练”模式[4],在“学”的过程中强化“练”,练出读片基础,练出读片感觉,练出读片技巧。学生还可以充分利用课后时间学习和讨论,随着学习的深入,学生认识到自身的知识不足,促使学生在知识薄弱的环节进行自学,提高综合素质和能力。基于PACS/RIS的医学影像学临床教学“导・学・练”新模式实现了教师教学质量和学生学习质量的双重管理,有效解决了医学影像学读片教学的自主学习问题,解决了影像教学中学生普遍存在的“为什么?”的问题,在实践中起到了很好的教学效果。

二、教学效果评价

我们在学生实习过程中随机进行读片考试和问卷调查。读片考试考题选择临床的常见多发病,亦是教学的重点疾病进行。调查内容包括教师教学方法和教学效果两方面。共发放调查问卷50份,收回50接受调查率为100% ,每份调查问卷均符合填写要求,调查有效。问卷结果显示:学生充分肯定了这样的教学方式,认为基于PACS/RIS的医学影像学临床教学高效、自主、灵活,有利于加强理论和实践的结合,加强知识的记忆和理解。92%的学生认为对培养自学能力和综合分析能力很有帮助。学生读片考核平均成绩4.8分(满分5分)。学生自学和讨论积极,学习主动性提高。

三、讨论

传统医学影像学的教学采用“影像胶片+观片灯”的方式进行[5]。先由教师选择医学影像胶片,然后在观片灯下进行现场讲解。这种教学模式每组学生人数少则分组过多,使得教师教学任务加重,且医院临床实际也难以达到让每位学生都能充分学习;每组人数过多时则难以看清胶片上的图像,从而影响教学效果。同时,胶片的反复使用必然会造成损坏、污染、错放、甚至丢失等现象,由于胶片的成本相对较高以及存放较为困难等原因,使得近年来这种传统教学方法已很少使用。

放射科信息管理系统(Radiology Information System ,RIS) 借助于计算机网络发展而迅速发展,而影像存储与传输系统(Picture Archiving Communicating System ,PACS) 是实现医学图像信息数字化管理的重要条件,实现对医学图像信息进行数字化采集、存储、管理、传输和重现,是一个涉及影像医学、数字图像技术、计算机与通讯和图形图像后处理等技术的实践性很强的高新技术系统。PACS系统的出现,为教学图片的收集和整理提供了快捷、便利的方式,极大地方便了图像管理及教学[6]。数字图像具有高分辨率、高清晰度,明显提高了影像实验教学的效果和教学质量。

未用PACS/RIS之前,教师在教学中所应用的病例图像是在长期工作中不断地积累记录获得的。而记录、收集、整理、获取图像资料的过程是繁复漫长的,应用PACS/RIS后,只要在系统中输入关键词就可以查询到所有这方面的信息,大大的节约了时间。例如在系统中输入“房间隔缺损”、“肺癌”、“强直性脊柱炎”等关键词进行查询,即可将系统中与之相关的病人资料全部调出。不仅可以比较患者在治疗前后病情的动态变化,还可以精确到具体检查方法的使用,如是C T、MRI、 还是X线检查等。

医学影像学是利用各种成像技术显示人体解剖、生理、生化及病理变化进行诊断的一门临床学科,是介于基础医学与临床医学之间的桥梁。单纯依靠课堂教学和阅读少量教学片,信息量不够,不容易记忆。我教研室树立“以学生为本”的教学理念,形成一套“以学生的能力培养为中心”的教学理念,将狭隘的课堂空间拓展,把教学和临床工作紧密联系在一起,取得良好的教学效果。除了积极改革课堂教学模式,我们还鼓励学生利用相关的医学网站学习,以拓展知识面。目前,互联网上已有不少医学影像网站。国内比较著名的论坛有丁香园、小木虫、医学影像技术园地、china radiology,以及我科创办的云南医学影像网等,上面有大量专题讲座、典型病例或少见病例分析,常常激起网友们的热烈讨论,发贴人最后会公布病理结果,揭晓谜底。这种模式在诊断和鉴别诊断的广度和深度上都彰显价值,一方面适合专业人员进行探讨提高技术水平[7],另一方面,对于在校学生,也可以参与其中,不强求分析和诊断都十分专业和到位,但却可以拓宽眼界,不做“井底之蛙”。

综上所述,基于PACS/RIS的医学影像学临床网络教学,颠覆了原有的影像学教学模式。通过信息资源共享,数字化网络管理方式,便捷的信息查询显示方式,展示大量高质量的影像图像,丰富了教学内容,既有利于教师的教,又有利于学生的学,使教学双方取得了突破性进展,提高了教学的质量和效率。随着现代信息技术的发展,随着PACS/RIS系统的普及和应用,必将为医学影像学的教学带来更具冲击力的变革[8]。

参考文献:

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医学图像论文篇(9)

【关键词】Photoshop 医学论文 图片整合

1 医学论文图片整合过程中常见的问题

医学工作者在论文撰写过程中常常遇到图片的调色、图片格式的转换、像素的设置、多个单幅图片向一副图片的整合等诸多问题,由于图片处理技巧的缺失,往往造成图片处理不符合期刊的要求,延误论文撰写和发表的进度,笔者就医学期刊论文图片处理要求,就多个单幅图片向一副图片的整合(包含序号和标尺的添加)处理技巧做一针对性的介绍。

2 Photoshop在医学论文图片整合中的应用

2.1 Photoshop版本的选择

本文软件选择Photoshop cs2.0简体中文版,cs2.0版虽然是Photoshop较为早期的版本,但具有该软件最基本和最常用的功能,cs2.0中文版的优势是软件本身只有数百兆,占用内存小,删减了不常用的功能,对计算机配置要求较低,且已被汉化便于操作使用,完全能满足对医学论文图片处理的要求。

2.2 多个单幅图片向一副图片的整合

本文以四副单个图片整合为一副图片为例,在软件中依次将四副单个图片打开,任选一幅图片点击菜单栏图像-图像大小,并记录图片的宽度、高度及分辨率;空白背景图层构建:点击菜单栏文件-新建,参数设置:高度和宽度设置约为单幅图片的二倍多一些(空白图片上放置四幅图片),像素设置与单幅图像素一致(图1);四幅图片移动至空白图层:选择工具栏移动工具,依次拖动四幅图片至空白图层,形成一个多图层图片,同时关闭原四副图片,在活动图层面板分别点击“图层1-4”文字给每张图片针对性命名;图片的排版:以四副图片平排各两张为例,使用工具栏移动工具分别移动各张图片至大置,在软件上、下刻度线上拖动形成交叉参照线用于精确定位(参照线不会被保存至图片),图片与图片间的距离根据期刊要求参照刻度线确定,操作同时可使用放大镜功能放大图层,使用键盘上下左右进行微量精准调节(图2)。

2.3 图片序号和标尺的添加

序号的添加:点击图层面板下部“创建新图层”,选择新图层,点击“排版文字工具”并选择字体和字体大小,在空白图层上依次键入ABCD,并分别拖动文字至图片右下角,可使用参照线进行准确定位;标尺的添加:标尺是医学论文表示图中显微结构大小的参照线,新建空白图层并双击文字重新命名“标尺”,选择“标尺”图层,点击选择“矩形选框工具”,在标尺图层中建立矩形空白选取,然后点击菜单栏编辑-填充,颜色使用黑色(可根据需要变换颜色),Ctrl+D取消选区,快捷键Ctrl+T可通过控制滑块调节标尺的长度和宽度。

2.4 图片的保存

图片保存常用格式有三种:JPEG、TIFF和PSD,三种格式各有特点。JPEG格式压缩量较大,图片数据容量较小,为常用格式,TIFF格式压缩量小,图片数据容量较大,但图片显示细节较好。PSD格式是多个图层并存能够被Phtoshop识别的一种图片格式,严格来说并不是图片,但它能保存图片的图层原始状态,其优势是为图片的修改做了备份储备。

3 结语

Photoshop软件功能强大使用方便,在各个领域应用十分广泛,医学领域尤其是医学形态学领域使用最为常见,熟练掌握该软件的操作技巧在医学工作者图片处理过程中能起到事半功倍的效果。本文除了以文字形式介绍外还制作了相关操作屏幕录像视频供交流学习(https:///cknZu4Xy9Dk9w 访问密码 d954),旨在为医学工作者论文图片处理提供一些基础性操作帮助。

(通讯作者:李明)

参考文献

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作者简介

医学图像论文篇(10)

当今时代,自然科学和信息技术的发展有利于医学的进步,未来科学技术的发展对医学的渗透与影响将更为深刻,信息量和信息流通量如何是衡量一个医院的现代化程度和医学技术发展水平很重要的一个标志。因此加强信息管理是医院实现现代化的重要手段。医院信息系统主要包括:医疗质量管理、医院统计、图书、病案、声像、科技情报管理等等。因此建立以图书病案、声像管理等为主的信息中心,使之成为信息贮存与信息交流重要的基地、是现代化医院的必然趋势。

1医学摄影的含义

近几年来在医学领域, 医学摄影作为医学研究的一种媒体,为医学研究提供真实可靠的形象资料并且日益受到人们的重视,医学摄影是传统摄影中的一个分支,是摄影技术与医学科学技术相结合的产物,是以医学科学为本质的摄影。医学是前提与主体,摄影只是手段和客体,是摄影技术在医学领域的应用。医学摄影是指科学、真实、客观的记录保护与增进人类健康、预防和治疗疾病相关医学影像信息,是服务于医学领域的摄影门类,是医学重要的图像信息资源, 是研究增进人类的健康,预防与治疗疾病不可缺少的辅助手段,它具有鲜明的科学性以及实用性。伴随着医学科学技术的发展,医学模式的变化也给医学摄影带来了新的问题与新的挑战,现代医学摄影要不断适应并伴随着信息时代的需要而发展 ,所以我们只有熟练掌握医学摄影基本知识,才能够找出医学摄影特有的独到方法与特性。

2现代信息化时代医学摄影的特征

2.1图片数量增多,多以专题形式呈现 通过现代化的信息传播方式,如网络、媒体等,每个医学摄影者所拍摄的图片就像一滴水,医学研究人员和医学摄影的工作者可以随时进行交流互动, 拍摄者也更加了解自己服务对象的需求,影像效果也能更加直接快捷的反馈到拍摄者。随着拍摄影像人群的剧增和网络传递影像的速度与质量的日益提高,经过网络的整合,所有医学影像将形成一笔宝贵的财富和资源。

2.2日益结合多媒体技术,整合视频形式 医学摄影是以特殊的载体将可视性图像作为医学信息资源,其中包含有大量的医学科学知识。随着现代化信息技术的不断发展还有网络微博的普及推广,每个医学摄影者都是自己拍摄图片的主人, 在网络中,通过网络传递与交流,把自己的成果拿来和其他人分享,医学摄影的图片数量就能不断的增多,并日益和多媒体技术或视频技术相结合。现在人们对于医学图像的要求不单单只是停留在对单张静止图像上面,而是变成了从治疗前的病症,一直跟踪到治疗病症过程发展始末的所有有关图像,都将以视频拍摄的动态影像与静止拍摄的静态图像相结合的形式呈现,并且再聚合或补充更新。

2.3实现医学影像资料的数据交换与图片共享 无论我们医学摄影建立的是影像库、图片库,还是其他相关文献资料库都能够通过现代的信息技术实现技术融合,并可随时随地的查阅。通过网络当广大医学研究人员需要开展一项新技术或者是进行查新与项目论证时, 他们不仅可以找出相关文献资料的说明,而且还可以找到与之相辅的图片、影像等资料,这些信息都将丰富和充实医务人员所需要的材料,并且可以利用现代的科学技术实现传输格式的通用性。而且,新的图片、影像及文献资料又可补充到数据库,如果该项研究有了新的突破和成果,查询还是很方便的。随着数码相机在医学摄影领域的广泛使用, 它结合计算机、扫描仪和打印机等有关设备就能制作出更精美的、更具有说服力的影像资料并得到更广泛的传播和推广,使医学影像信息量增大,实现医学影像信息最大限度的资源共享。

3信息化时代医学摄影的未来之发展途径探索

医学摄影技术在随着新技术的发展而不断提高和改善,尤其是当人类社会进入数字化信息时代以后,数字化与网络的传播将影像传播带入了无影无形、无边无际的时代。目前,具有连续拍摄功能的照相机和具有DV拍摄功能的照相机的普及,与其他拍摄设备的视频和静止摄影功能的整合,在加上大容量、高画质存储卡的普及和推广,这一系列的进步还有信息高速公路建设、大量网站的建设以及大容量、高画质传送与接收设备的进步,都使得医学影像的拍摄者们越来越多,同时医学摄影的技术要求也越来越高,如何使医学影像拍摄者适应现代化信息的要求,顺利的进入一个更新的时代,下面就从如何在信息化时展医学摄影的几个方面途径进行探讨。

3.1不断扩大医学摄影的内涵,建设现代化的医学摄影系统工程 现代化的医学摄影系统工程是指将特定的医学摄影及其相关的教育活动或组织视为一个完整的系统,利用对医学摄影活动或者组织进行系统设计的方法, 全面深入的描述各个基本要素及其之间的相互关系,阐明该系统与周围环境的关系,选定可能的运行起点,最终制定出各种策略的系统。兼顾系统内部各个要素、各个层次的结构和活动,并确定参与者之间的关系是必须的条件,也只有如此才能构建现代化的医学摄影系统。

此外,医院还要充分利用自身的有利条件,建立起医院自己的网站和图象资料库,实现医院和学校的资源库之间形成一个良性的信息资源循环。当大学或者各医院信息管理系统及网络运用系统启动的时候,可将图象资料从网络中传送给大学及其医院的相关部门和科室,相反也可以将医院各科室有用的医学资源收集到大学的医学资料库中,这样形成一个使用与收集信息的良性循环,以充分实现医学图象资料的使用价值,形成一个较为完整的医学摄影教材体系。

3.2拓展医学摄影外延,建设现代化的医学摄影教材体系 拓展医学摄影的外延,建设现代化的医学摄影教材体系,就是要联合其他的有关医院,把有相互联系、相互作用的若干个医学摄影要素相结合,形成采集医学信息、制作系列教材体系,建立一个具有稳定功能的整体并且能够维持一种稳定的、有序的状态,与外界进行物质和能量交换。此外,要扩大医学摄影范畴,注意加强与医院相关科室的横向联系, 提高医学摄影水平和技术。医学信息的运行体系应该采取"采集、管理、推广"的步骤进行。对于医学领域的新理论及边沿学科、交叉学科要及时关注并且进行理论和方法研究。其次,要掌握医学摄影与数码影像及网络新技术,能够熟练运用及推广。最后,探索医学摄影的教学及教学方法,实行现代化医学摄影体系的建立。

3.3构筑医学摄影学科领地,建设新的医学摄影教育方法论体系 建设先进的教育理论及其方法体系,即标准化建设则是提高专业理论研究的前提,专业理论是医学摄影学科发展的基础,也是提高医学摄影的专业理论学科建设的基本保证。只有形成自己的理论体系才能保证一个学科的发展。当今的摄影队伍,经过医学界的前辈们几十年的努力,医学摄影体系已经从体制上健全了。固定的模式已经在拍摄临床患者的经验中形成了。当然这些模式都是在不断的实践和改革中与医生长期磨砺,经过不断地改进而形成的。我们后人学习的是前人的经验和模式,要想形成完整而科学的体系仍须靠我们大家共同奋斗,就前任的这个标准而言,这是一个局部的行为 ,后人应该从理论到实践,再从实践到理论逐一将各自小体系的标准上升提高。

4讨论

随着我国科学技术的发展和医院信息化进程的加快,对信息资源的需求量不断加大,对医学影像的要求也越来越高,医学摄影技术要在信息化时代实现发展,就不可忽视医学摄影技术和声像技术在医学科学与技术现代化中的作用。这就要求医学摄影的专业人员不断提高业务水平和医学知识水平,在专业实践工作中不断更新自己的观念, 提高专业水平,扩大眼界,真正服务于医疗、科研和教学,更好地为我国医学服务。要实现更好的发展,必须进一步更新理念,积极学习新技术,主动适应新变化,不断满足社会及工作的需求,同时也要从医院的实际出发,提高医学摄影专业人员的素质和专业能力,培养出优秀的多面手和高素质的医学摄影人才。

参考文献:

[1]首届全国医学摄影图像学术研讨会组委会.医学摄影图像学论文汇编[Z].北京,2005:38-200.

[2]李孟杰.专科医院医学摄影工作的昨天与今天[J].医学摄影图像学,2005:102.

[3]聂鸣.医学摄影室面临的挑战与思考[J].现代医学摄影理论与实践,1997:11-13.

[4]马运增.摄影理论与实践[M].第一版.北京:中国摄影出版社,1996:215-273.

[5]胡国钦.光影思维[M].1版.北京:海潮摄影出版社,2001:39-333.

[6]季水河.新闻美学[M].1版.北京:新华出版社,2001:3-58.

[7]孟庆跃.卫生经济学[M].1版.北京:人民卫生出版社,1985:68-93.

[8]陈琳.现代摄影器材知识[M].1版.福建:福建科技出版社,1999:112-145.

医学图像论文篇(11)

关键词: 网络技术;医学影像学;多媒体教学;实验改革

Key words: network technology;medical imaging;multimedia teaching;experimental reform

中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)25-0222-01

0引言

《医学影像学》的实验课内容主要是“阅片”,学生在理论教学的基础上,通过阅读医学影像片,掌握X线、CT、MRI等影像图片的观察、分析方法,培养和建立医学影像学的形象和逻辑思维能力,从而尽可能的识别医学影像图像中所包含的医学信息,为临床诊断和治疗提供帮助。随着卫生事业的发展,医学影像科室的现代化,大量新设备、新技术的普及和PACS的应用,以计算机、多媒体技术为核心的教育技术在影像教学中发挥着越来越重要的作用。因此,充分利用多媒体和网络等现代化教学技术来辅助教学,增加教学信息量,是影像学实验教学改革的一条重要途径。[1]

1传统阅片灯式影像学实验教学的不足

医学影像实验教学是运用人体各器官及组织结构拍摄的图像来展示人体器官的正常和病变,供学生观察、辨别、分析和判断,因此,实验教学中必然涉及大量的影像图片。多年来,医学影像实验课一直都是沿用传统的阅片灯读片和电视录像的教学方法,随着现代医学影像学的发展,学科信息量不断增加,这种传统的实验教学逐渐显示出了它的局限性,常常无法达到预期的教学效果。如,传统的影像图片+阅片灯的实验教学方式需要大量教学图片,资料有限且来源困难,有时只能大量复制, 每次授课,教师都必须花大量的时间和人力整理教学片(有些是不必要的重复工作);尽管教师在课前进行了认真备课,学生也进行了预习,由于每组学生人数过多,难以看清胶片上的图像。每组人数少则分组过多,使得教学任务加重,从而影响教学效果,学生普遍感觉课时数太少。而胶片的来源又比较紧张,胶片的成本相对较高以及存放较为困难等原因,使得医学影像学实验课转为采取多媒体和网络授课形式成为发展趋势。

2计算机网络实验教学课件的开发与应用

2.1 原始资料的搜集和处理根据医学影像学课程教学大纲的目的要求, 确定实验教学内容和实验教学程序,规划多媒体课件结构,选用和处理题实验素材。实验素材包括图片资料(X线、CT、MRI、USG片等)、录象资料及相关文字资料,收集的素材主要来源于教师平时工作的积累,部分来自本科规划教材附带的光盘和网络等。将所选图片资料经扫描、数码摄像或视频采集信息转换等方式输入计算机中,选用PowerPoint、Flash、PhotoShop等软件进行图像处理,如对图片进行裁剪、缩放制,成JPG格式或BMP格式并保存,对视频资料进行剪辑并保存。根据教学目标选择相应的图像资料,所有图像资料均按实验教学系统顺序逐一分解、归纳、整理和编排供教学选用。

2.2 多媒体网络实验教学课件的制作整个实验教学课件采用网页式设计,把人体的六大系统即骨骼、呼吸、循环、消化、泌尿生殖和神经头颈的影像教学图片分别制作成六大实验项目组件,每个系统实验按正常影像学表现、基本病变影像学表现、常见疾病影像表现和病例分析报告的顺序依次编排。阅读界面采用人机交互设计,综合运用文字、图像、动画等多种媒体,每幅页面(图像)均设置寓意按纽,包括说明、问题以及解答等,供学生阅读图片时理解与思考;影像诊断病例分别标注有病史、查体等临床资料,供分析诊断时参考。全部界面采用框架式结构,风格协调统一,操作界面简洁、直观、方便。将系统(课件)存储在网络服务器中,供实验课时按实验教学的顺序和要求调用。[2]

2.3 多媒体网络实验教学的应用实验教学网络环境硬件配备有一台服务器,一台教师机,40-50台学生终端计算机,并通过网线、集线器连接,构成一小型局域网(LAN)。学生上课一人一机,通过各自的计算机操作运行所需的多媒体软件,选择实验项目,进入实验界面,按实验教学内容顺序阅读图像资料,获得学习信息。每幅图片资料(一个页面)均附有文字说明、问题与解答,学生一般先阅读图像自己进行观察分析或与其他同学讨论其所反映的影像征象和疾病特点,待完成后再点击解说。学生可以主动地控制整个学习进程,在实验中教师通过双向交互方式指导学生实验,实时监看每个学生的读片情况和实验进程,教师回答学生提问、参与学生的问题讨论。

3计算机多媒体网络实验教学的特点

3.1 多媒体医学影像实验教学,形式新颖,信息量大,可包含教学大纲要求的全部教学内容,图文并茂,内容生动,上课讲解方便。是一种全新的现代化教学环境,医学影像所涉及的大量人体各系统图片,可供师生自主调用,实验内容更直观、形象和丰富,更易于理解和记忆。

3.2 运用多媒体实验教学,学生直接从计算机网络实验系统或教学图库中读取所需图像,操作方便,简捷快速,不仅改变了传统的影像图片+阅片灯实验教学方式,大大减轻了教师和实验人员的劳动强度,更重要的是扩大了教学资料的来源, 延长了教学资料的保存时间。

3.3 多媒体医学影像实验教学课件主要以大量典型的影像图片为主,配合适当文字说明,必要时加以相关病理图片、内镜图片、表格及线条图起辅助作用。加深了基础医学、临床医学及影像医学之间的联系的可观性。学生可以在一幅图像上回顾基础医学理论的同时,联系影像图像的阅片方法,做出正确的临床疾病的诊断。

总之,多媒体计算机技术以其强大的图形、图像处理功能和人机交互功能、以及直观、形象和动态的展示方法,克服了传统教学方法的不足,达到增强教学效果和提高教学质量的目的,满足现代教学的需要是值得推广的教学方法。