数字图像在医学领域的应用

2016-07-18新闻资讯

数字图像在医学领域的应用是从伦琴发现x射线开始的。1895年德国物理学家伦琴在调试一组阴极射线仪器时,发现该仪器可以使远处的胶片感光,而电子在空气中不能传播这么长的距离,因此伦琴断定阴极射线仪器发出了一种还不为人所知的射线,伦琴把这种未知的射线称为“x”射线,并用“X”射线给他妻子的手拍了人类历史上第一张医学图像。正是这一伟大的发现,使得医学的诊断方式发生了翻天覆地的变化,伦琴也因此获得了诺贝尔物理学奖。从此,X光照相技术在临床医学上得到了广泛的应用,成像技术也得到了不断的发展,几乎应用到了所有的医院之中。

在1969年,英国的科学家Housfield首次设计成功了一种可用于临床的断层摄影装置,这种技术我们称之为计算机断层扫描技术(Computed Tomography,简称CT)。CT的问世在医学界引起了爆炸性的轰动,被认为是继伦琴发现x射线后,图像技术对医学诊断的又一划时代贡献。这是因为CT能有效地克服x射线装置的几个缺点,如CT可对人体进行三维空间的观察,包括进行横断面的摄像;同时CT又具有很高的密度分辨率和空间分辨率,提高了图像的清晰度;它还能使人体各种内脏器官的横断图像在几秒钟内便显示在屏幕上,一目了然,从而能够准确地诊断许多疾病,这是普通的x射线检查做不了的。并且CT检查属于无损伤检查法,正因为如此,CT以它无可比拟的优越性而广泛应用于临床,并受到医患的普遍欢迎。维视图像MV系列图像采集卡已广泛应用于X光机和CT信号的采集,为临床医学提供助力。

专用于CT图像采集的医疗采集卡

随着核磁共振技术作为医学检测工具概念的深入以及从核磁共振数据中获得有效图像的可行方法的发明,核磁共振成像(Magnetic llesource Imaging简称MRI)技术也应运而生。物理学家Raymond Damadian、化学家Paul Lauterbur以及英格兰诺丁汉大学的Peter Mansfield等人为核磁共振成像技术的发展做出了贡献。

另外,正电子发射断层扫描成像技术(Positron Emission Tomography简称PET)是医学图像发展史上又一重大事件。与CT.Mm等反映人体组织的解剖信息不同,PET图像能够反映人体组织、器官的功能和代谢情况。而XAVIS软件处理平台可针对各种医学图像做出处理和分析,可为医疗图像的最终应用提供保证。

基于XAVIS平台的医疗图像分析

图像技术在医学领域除了有上述应用之外,现在世界上很多大国还都在从事可视人(又称虚拟可视人)的研究,我国也不例外。虚拟可视人最早由美国于1989年提出,1991年和1994年,美国医学家分别对一名男性尸体和女性尸体进行了高精度断面切削,经过计算机图像数据处理,获得了世界上第一个“虚拟可视人”的数据集。在此基础上,美国哈佛大学、斯坦福大学等开展了实用性研究。2000年,韩国开始了”虚拟可视人”研究的5年计划,尝试建立具有东方人种特征的数据集,获取了世界第二例“虚拟可视人”的数据集。重庆第三军医大学完成了中国首例数字化可视人体,“他”的诞生,为中国乃至整个东方人提供了系统、完整和细致的人体结构基本数据和图像资料。中国也正式成为第三个拥有本国可视化人体数据集的国家。有了“可视人”,可以提高人体图像学的精确度,为疾病诊断、新药开发和外科手术方案提供参考数据。同时,“可视人”还可以应用于航空、体育、汽车、建筑、机电制造以及影视制作等与人体结构直接相关的行业。