医学图像论文范文

医学图像论文范文第1篇

将微球投入溶液中，使其分布较均匀，并置于显微镜下观察，得到清晰的微球显微图像。根据我们先前的工作，通过测定微球的外径D以及其在溶液中所成像的黑环内径的d，可以根据有关理论方程来确定微球或其周边介质的折射率。因此，需要精确测定D与d。下面介绍我们用VBAI编写的程序如何实现对微球像D与d的智能自动测定。进入VBAI的InspectionState编辑窗口，可以编辑整个程序的主要过程。我们的设计是:先在“Inspect”过程中对图像进行预处理并找到物体，得到物体个数;然后在“GOON?”过程中判断检测到几个物体，是否已经检测完全部物体;随后在“Measure”过程中对当前序号的物体进行检测。进入每个过程进行具体步骤的编辑，只需双击右侧工具中的相应操作，就可以将该操作加入程序中，在属性窗口中对操作的各项参数进行设定。在“Inspection”过程中，我们首先打开图片，选中循环取图将依次获取目标文件夹中的每个图像文件。如要测量真实尺寸，则要对图像进行标定，VBAI中Calibrateimage有多种方式。通常实验室显微镜采用显微标尺进行标定，选择第一种模式，导入显微标尺的图像，标定完成后生成标定文件，检测时自动读取。

接着我们对图像进行预处理，这将打开visionassistant窗口，可对图像进行LUT变换、滤波、分割、形态学变换等多项操作，在本实例中将图像处理为适合寻找物体的二值化图像。然后对处理过的二值化图片进行DetectObjects操作，得到物体数列。SelectImage操作将原图像读入，代替处理过的二值化图像，为下一步检测做准备。SetVariable的操作是将DetectObjects操作中检测到的物体个数存入代表剩余物体数的X。“GOON?”过程中没有图像处理的具体操作，只在InspectionState编辑中有一个判断，在指向end的箭头定出编辑走向end的条件，为剩余物体数X＜1，当X≥1时将执行默认箭头，走向“Measure”过程。“Measure”过程中，首先IndexMeasurements读取之前DetectObjects中检测得到的物体数列的的第X个物体。接着，要设置程序可以根据物体的位置、大小等自动建立相应的ROI，即检测区域，由于要进行微球图像直径的检测，因此区域类型选择圆环形。然后就可以在检测区域内进行圆的直径检测了，利用FindCircularEdge操作可以很方便地做到这一点。在直径检测中，程序在检测区域内沿径向生成一系列的检测线，曲线为沿检测线方向上灰度值变化曲线的一次导数曲线，反映了灰度值的变化速率，负数部分对应图像由亮变暗，正数部分对应图像由暗变亮，极值处即变化速率最快处，也就是边缘所在位置。曲线上方的参数设定包括判断边缘的阈值，平滑算子的大小，取样宽度，每条检测线之间的间隔等。由于是根据拟合出的曲线确定边缘位置，因此可以超越像素的限制，实现亚像素等级的超分辨率精确度。

检测程序首先得到每条检测线上的边缘点位置，再根据所有边缘点拟合出圆形边界，计算出直径数值，程序中给出精确到0．01个像素的结果。结果的稳定性还要取决于拍摄环境、光照、相机稳定性等。图像中微球边缘的黑环是由于光线折射造成的，根据我们先前工作，证明其粗细与微球与溶液的折射率比值成一定比例关系。因此，程序中通过分别测量各微球的D与d，调整FindCircularEdge操作中搜寻方向、边缘种类等参数可以搜寻到内径圆和外径圆。在精确测定D与d值后，可自动根据我们先前工作导出的方程式，给出微球的折射率或是其周边介质的折射率。Calculator是界面类似LabVIEW图像化编程工具的一项功能，可以由用户自己选择输入输出量、制定复杂的运算程序等，本实例中为利用文献的方程式计算出微球的折射率。DataLogging可以选择需要记录的数据写入指定的txt或csv文件，以便后续的数据分析统计。最后SetVariable将变量X减1。VBAI应用编写完成后可作为专用的检测软件使用，处理图片时将需要分析的图像放在同一目录下，进入VBAI文件，指定该路径，点击RunInspectioninLoop，就可以自动完成所以图片的分析，并得到记录有数据的txt或csv文件。这样生成的检测程序智能、客观、准确、快速，实现了图像中微球的识别寻位、移动ROI建立、两个直径的测量、折射率计算、数据保存等操作的完全自动化运行。而且整个操作与运算排除了人为操作中的主观性因素，精度亦达到亚像素水平，平均单个微球的测量时间仅需0．20s。为了检验其测定的准确性，在对拍摄系统和环境进行标定和控制之后，选择合适的微球作为检测对象进行多次检测。同时，用以往常用的油浸法对微球折射率作对照测定，测得的折射率与本VBAI生成系统测定结果高度吻合，说明VBAI检测程序的测量准确性可重复性较高。

2应用于细胞检测

2．1背景

细胞是生物医学研究的重要对象之一，通过分析细胞的显微图像我们可以得到很多有用的信息。红细胞是人类血液中存在的主要细胞，一直是研究的热点。正常的红细胞呈双凹圆盘状，而衰老和不健康的红细胞会呈棘形、双凹消失等不规则的形态。通过观察与分析显微图像中红细胞的形态可以评价其健康程度。所以这里以红细胞为例说明如何采用VBAI编写适合于进行细胞图像分析的技术过程。

2．2方法

将红细胞悬浮于缓冲液中，置于显微镜下观察，利用数码CCD摄像头拍摄下细胞的图像。检测程序上需要先寻找到各个细胞，再对每个细胞进行检测，与微球检测的过程类似，程序总体设计上依然可以利用上节中微球的检测程序的设计，但需要根据有关图像处理分析的内容更改具体的图像处理分析操作。在图像预处理操作中需要将原始图像处理为适合物体识别的二值化图像，利用VisionAssistant，先对图像转灰度图像、适当的LUT处理，在分割处理上，由于细胞边缘处明暗对比较大，边缘锐利，因此选用基于移动窗口分割的算法可以较容易地找到边缘。通过实验比较证明，选用Backgroundcorrection分割，可综合局部和全局的灰度变化信息。分割移动窗口大小设置为边长接近细胞边缘宽度2倍的正方形最为合适。分割完成后再对二值图像进行一定的形态学变换操作，将边缘尽量变得闭合并填充孔洞。最后进行DetectObjects操。接着将对细胞形态进行分析。首先根据DetectObjects操作中所检测到的物体列表，对每个细胞进行检测区域的建立，即设置ROI。然后依然使用FindCircularEdge操作，在该操作中调整参数，使得检测线能较准确的发现边缘。该操作完成后，将输出一项名为Deviation的参数，该参数代表了细胞边缘与标准圆的标准偏差。同时该操作还可以得到细胞直径等相关的信息。将Deviation除以直径后可以得到细胞边缘与标准圆的相对标准偏差，由于健康红细胞的图像是近似圆形的，因此Deviation参数可以一定程度上反映红细胞的健康程度。将实验中拍摄到的采用不同保存格式、保存不同天数的红细胞图片归类，用VBAI程序进行分析，结果保存在csv文件中。为较健康的细胞，图像中细胞外轮廓近似圆形，Deviation/R=1．2‰;为发生了一定形变的细胞，Deviation/R=3．2‰为严重变形的棘形细胞，Deviation/R=7．3‰。随着细胞变形程度加重，细胞的相对标准偏差值也随之增加。通过软件分析的优势在于:可以客观而定量地给出每个细胞的变形程度;可以快速自动地分析大量的图片，得到大量的数据，并对数据进行后续的统计处理，具有统计学意义。除此之外，还可以获得细胞的大小信息，通过视野内细胞个数，得到细胞分布密度信息等。

3应用于图像的改善

3．1背景

某些生物医学样品的显微图像，由于各种原因，其清晰度与对比度都不能满意，对此，也可以运用VBAI的图像处理的方式对图像进行改善。下面介绍花粉孢子断层扫描图像中噪音及对比度不理想的断层图作改善的技术过程。

3．2方法

首先对整幅图像中的噪杂进行去除，通常改善的方法有空域滤波和频域滤波，两种方法都可通过VisionAssistant中的算法实现。其中空域滤波的算子较多，功能更加丰富。不仅提供了低通、高通等10多种算子、每种算子3×3，5×5，7×7三种尺寸，还可以由用户自定义算子以满足特殊需要。整幅图像改善完成后对左右对比度及清晰度不理想的花粉孢子断层图像进行增强，首先建立一覆盖中央花粉孢子像的区域，使用一可旋转的长方形区域，长方形的方向与左右像平移的方向垂直，宽度等于左右像平移的距离。接着利用Calculator操作计算图11(a)左右像的位置。输入中央像的中心点(X0，Y0)、角度α和平移距离L，则左像、右像中心点(X1，Y1)，(X2，Y2)分别为:X1=X0+L•cosαY1=Y0－L•sinαX2=X0－L•cosαY2=Y0+L•sinα以此为中心点坐标参数，长宽与角度参数使用中央区域的长宽与角度，分别建立覆盖左右像的区域，使用VisionAssistant对左右区域内的图像进行对比度、明暗度的调整增强。得到处理后的图像，三个层面的图像的对比度基本相同。利用VBAI对图像进行处理与改善，不仅功能丰富，适用性强，且操作简单，易于掌握，程序建立完成后还可以快速的对其他同类图片进行处理，大大节省了时间。

4结语

使用VBAI创建图像分析处理程序，可对各种生物医学对象进行分析和检测，可对图像进行处理与改善，其优势在于:

(1)相比起人眼观测和手动测量，本方法能够提供客观和量化的数据，可快速对大量图像进行自动分析并保存检测结果。

(2)相比起通用化的测量分析软件，本方法针对性强，针对各种特定情况和需要制定适应的程序，准确性、有效性和实用性高。

医学图像论文范文第2篇

目前，生物医学图像信息技术主要包括生物医学图像传输、图像管理、图像分析、图像处理几方面。这些技术同以前的图像技术、医学影像技术都有一定的联系，其在涵盖以往图像技术、医学影像技术的同时，也具有自身的特点，与传统的图像和医学影像技术相比，生物医学图像信息技术更加强调在医学图像信息收集、处理等过程中应用计算机信息技术。

1.1图像成像

从本质上来看，生物医学图像成像技术（下文简称“图像成像技术”）与医学影像技术的区别并不大，仅仅是人们更习惯将其表达为医学影像。生物医学图像成像技术的研究内容为：利用染色方法和光学原理，清晰地表达出机体内的相关信息，并将其转变为可视图像。图像成像技术研究的图像对象有：人体的标本摄影图像、观察手绘图像、断层图像（如ECT、CT、B超、红外线、X光）、脏器内窥镜图像、激光共聚焦显微镜图像、活细胞显微镜图像、荧光显微镜图像、组织细胞学光学显微镜图像、基因芯片、核酸、电泳等显色信息图像、纳米原子力显微镜图像、超微结构的电子显微镜图像等等。

图像成像技术主要包括2个部分：现代数字成像和传统摄影成像。通常可采用扫描仪、内窥镜数码相机、采集卡、数字摄像机等进行数字图像采集；显微图像采集则可应用光学显微镜成像设备及超微结构电子显微镜成像设备；特殊光源采集可应用超声成像仪器、核磁共振成像仪器及X光成像设备。目前，各种医学图像技术的发展都十分迅速，特别是MRI、CT、X线、超声图像等技术。在医学图像成像技术方面，如何提高成像分辨力、成像速度、拓展成像功能，尤其是在生理功能及人体化学成分检测方面，已经引起了相关领域的重视。

1.2图像处理

生物医学图像处理技术，是指应用计算机软硬件对医学图像进行数字化处理后，进行数字图像采集、存储、显示、传输、加工等操作的技术。图像处理是对获取的医学图像进行识别、分析、解释、分割、分类、显示、三维重建等处理，以提取或增强特征信息。目前，医学领域所应用的图像处理技术种类较多，统计学知识、成像技术知识、解剖学知识、临床知识等的图像处理均得到了较快的发展。另外，人工神经网络、模糊处理等技术也引起了图像处理研究领域的广泛重视。

1.3图像分析及图像传输

生物医学图像分析技术，是指测量和标定医学图像中的感兴趣目标，以获取感兴趣目标的客观信息，建立相应的数据描述。通过计算测定的图像数据，可揭示机体功能及形态，推断损伤或疾病的性质及其与其他组织的关系，进而为临床诊断、治疗提供可靠依据。生物医学图像传输技术，是指应用网络技术，在互联网上开展医学图像信息的查询与检索。通过网上传输图像，在异地间进行图像信息交流，可实现远程诊断。同时，在院内通过PACS（数字医学系统—医学影像存档与通信系统），也能在医院内部实现医学图像的网络传递。

2总结

医学图像论文范文第3篇

关键词：医学图像重建 实验教学 基础仿真实验 应用实践实验

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.

[2]黄文亮，吴淑芬，周山.对医学影像技术专业医学影像成像理论与医学影像检查技术课程整合的思考[J].卫生职业教育，2013，（7）.

医学图像论文范文第4篇

[关键词] 仿真；数字化；医学影像学；实验教学；教学平台

[中图分类号] G423.06 [文献标识码]C [文章编号]1673-7210（2011）04（b）-122-03

Application research of digital simulation system in medical imaging teaching

LIANG Minghui, WANG Xiaodong, XIA Liding

Qiqihar Medical University Institute of Technology, Heilongjiang Province,Qiqihar 161006, China

[Abstract] Objective: To discuss the advantages of experimental platform of digital in the medical imaging teaching. Methods: The authors maked the four network technologies as major carriers and the main tool [P2P network video streaming media technology, computer supported collaborative work (CSCW), web service-based virtual display technology, standards-based DICOM 3.0 image transferring and processing technology] to change the case film into digital format. Courseware of medical imaging theory and self-made multimedia experimental courseware were stored on the servers, a digital platform for experimental teaching was created. Results: The author created the imaging database including simulation experiment operations, case retrieval and browsing, experimental report, teachers' examinations and other functions, and used the IE browser client access to relevant information for experimental teaching. Conclusion: The authors consider we should reform practice model of imaging, mobilize the students to enhance practical ability of students. The system bears the following advantages as easy to operate, intuitive, interactive, safe and reliable. To fully use modern medical imaging network platform for teaching practical lessons can improve their practice efficiency.

[Key words] Simulation; Digital; Medical imaging; Experimental teaching; Teaching platform

大型医学影像设备在21世纪发展迅速，医学影像学已成为医学领域中的重要学科之一，在临床医疗工作中离不开医学影像对疾病进行诊断。医学影像学拥有的理论体系是信息科学、物理学、医学、工程学等多学科相互交叉的学科。PACS系统的出现将医学影像学带入了数字化影像时代，把计算机网络技术应用到实践教学中，将医学影像技术以数字仿真形式传授给学生，将是未来主要的教学手段和教学改革方向。

医学影像学中影像技术是教学中的重要组成部分，医学影像学技术的核心是为临床提供含有最大信息量的图像，协助临床医生对疾病做出正确的诊断[1]，基础理论知识、基本实践技能，是学生掌握不同的影像技术的坚强后盾，为他们日后充分自如地在临床工作中更好地为患者服务、为临床工作服务打下基础[2]。实验教学作为实践教育的主要组成部分之一，对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力有着不可替代的作用。实验教学不仅能够理解巩固理论教学内容和增加感性认识，帮助学生感受、理解知识的产生和发展过程，而且能够学习和掌握必要的影像设备工程技术、影像成像原理、先进设备和学科的基本研究方法，培养学生的科学精神、动手能力和创新能力，是影像医学生从理论学习走向临床实践的一个过渡阶段。以计算机网络为实验环境，将X线原理实习课、CT原理实习课、MR原理实习课，大量、系统的经病理或临床证实的病例实现影像医学资源共享。采用学生互动、师生互动的网络形式，建立高效的运行机制，激励学生自主学习，自主设计实验，创造个性化学习的环境。

1 材料与方法

1.1材料

校园网主干为万兆，连接桌面信息点全部为百兆。全网采用的是锐捷产品，服务器近40台，采用2台8610交换机做核心设备，3台7606和2台57系列交换机作为汇聚设备，出口路由采用的是锐捷的NPE50-40可以提供≥200万并发NAT会话数量，2台1600防火墙分别放在出口和服务器群前面，保证了网络的安全。采用3台IDS设备很好的保证了对异常流量的监控，全网的GSN安全解决方式保证了用户网络的安全。客户机为30想台式计算机（CPU Intel Pentium4 516 主频2.93 GHz、二级缓存1 MB、800 MHz前端总线、内存256 MB、80 GB SATA硬盘、17英寸液晶显示器）；操作系统为Microsoft Windows XP。

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1.2 方法

1.2.1 建立医学影像资源库

笔者主要通过附属医院和自己制作多媒体课件，共收集了200多种影像类别、300余病例、30 000余幅图像和医学物理学、医学影像物理学、医用电子学、影像设备学、物理学课程教学课件。在基础实践教学有X线原理实习课、CT原理实习课、MR原理实习课等。诊断实践教学有病例讨论课模块：神经系统病例讨论课，五官及颈部病例讨论课，呼吸系统病例讨论课，循环系统病例讨论课，消化系统病例讨论课，泌尿系统病例讨论课，生殖系统病例讨论课，骨、关节和软组织病例讨论课，乳腺、肾上腺及腹膜后肿瘤病例讨论课，介入放射学病例讨论课。教学互动形式活泼、操作方便。

1.2.2 实验系统网络技术

1.2.2.1 P2P网络视频流媒体技术通过直接信息交换，共享计算机资源和服务，对等计算机兼有客户机和服务器的功能，各对等计算机之间通过直接互联实现信息、处理器、存储甚至高速缓存等资源的全面共享，无需依赖集中式服务器支持，消除信息孤岛和资源孤岛。

1.2.2.2 计算机协同交互技术计算机网络和多媒体环境下，一个群体协同工作完成一项共同的任务，它的目标是要设计支持各种各样的协同工作的应用系统。CSCW技术在中心实验教学中的成功应用，为在时空上分散的师生提供了一个“互视”和“同步”的协同工作仿真环境，达到了良好的教学效果。

1.2.2.3 基于Web Service的虚拟展示技术Web Service 是将软件做成服务，遵从相应的标准，让不同的系统可以跨平台，彼此相互兼容，具有无缝通信和数据共享的能力。Web Service 技术通过结构化的XML文档，采用标准网络协议，能够方便快捷准确地传递信息、交换数据，实现信息资源的有效整合。基于Web Service的虚拟展示技术在中心实验教学中的应用，为学生提供了丰富的数字仿真医学影像知识，丰富的教学手段与内容。

1.2.2.4 基于DICOM 3.0标准的影像传输与处理技术DICOM 3.0是一个通用的标准，是允许医学图像在检查仪器、电脑和医院之间进行交换的一组规则，能满足高速传输图像、文字、表格、数据、动态图像以及声音的需要[3-5]。所有病例图像在其存储、传输以及显示的过程中都是完全遵循DICOM 3.0标准，可以达到完美的无失真效果，并能在客户端实现对图像进行自如的数字化操作。

2 结果

2.1 数字化实验系统平台组件

系统组件包括2个服务器房，多媒体电子阅片室（共30台计算机）。软件系统部署在服务器上，具备图像上传、图像管理、图像检索与浏览、实验报告提交、教师批阅等功能。实验课程以及与实验课程相关的《医学影像学》网络课件、医学影像学教学网站、医学影像网络教学资源库、自己制作的多媒体课件等均以数字信息的形式在网上。实验教学图像资源按设备分X线、CT、MRI、核医学、超声5个大类，各大类按人体系统分呼吸、循环、消化、泌尿、生殖、骨关节、中枢神经、五官、内分泌9个部分；数据库内录入了3万多图像及文本资料。客户端通过IE浏览器访问服务器，实行内网完全开放、外网授权开放的管理办法，方便学生上网实验，该系统还具备其他多媒体教学系统、资源库的共同优点[6]。

2.2 数字化实验系统在教学中的应用

2.2.1 基础实验教学

学生在数字化实验系统教学平台进行基础实验时，操作简便，会使用计算机就会使用本系统，实现了培养动手能力，学习实验技能，深化物理知识的目的，实验中待测的物理量可以随机产生，以适应同时实验的不同学生和同一学生的不同次操作，见图1。对实验误差也进行了模拟，以评价实验质量的优劣，见图2。

图1 仿真实验仪器连接操作

2.2.2 临床实践教学

系统平台临床实践部分由12个模块组成，涵盖了医学影像的各个范畴，收集了300余病例、30 000余幅图像里都是经过精选并经病理学检查证实的病例，重点以常见病多发病为主，罕少见病及误诊病例亦属重要组成部分，具有全文查找功能，分类索引功能和标题分类进行内容检索，见图3。以同病异影，异病同影，同病不同的检查手段，各自的影像特点，诊断与鉴别诊断要点加以描述比较，以图为主，描述为辅，以求达到图文并茂，简捷明了。在网上不但可自主实验，还可在学生与学生之间展开合作实验，如多名学生可远程共同完成某个病例的报告书写，而且学生与学生同时还可有老师参与的情况下开展一些探索性的实验，如总结某个病种的发病规律及影像学特点，见图4。

3 讨论

为实现教育部提倡的“自主型学习、创新型学习”宗旨，利用医学影像存档与通讯系统（Picture Archive and Communication System，PACS）进行医学影像学教学也成为医学影像学教学方法改革和创新的一种新的趋势[3，6]。笔者确立了“以医工结合为基础，以计算机网络为实验教学平台，将医学影像知识以数字仿真的形式传给学生”的教学改革新思路。通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，通过对实验环境的模拟，加强学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解，并加强对仪器功能和使用方法的训练，培养设计思考能力和比较判断能力，可以达到实际实验难以实现的效果，对不同年级不同专业的医学生有不同的实验方案与实验项目，同时学生还可在网上开展实验，实施个性化实验教学，对启迪学生科学思维和培养创新意识有积极的意义。该系统还具备其他多媒体教学系统、资源库的共同优点[7-8]。数字化实验系统充分发挥了学生为学习主体的功能，数字化仿真实验系统具有很强的实践性，将以前的学生跟着学校走的教学模式转换成学校跟着学生走的新模式，是将医学影像知识以数字化仿真的形式传给学生的教学改革新思路，通过这种形式，学生的影像知识得到了逐步提高。

[参考文献]

[1]李昆成.PACS在临床及教学工作中的应用[J].医疗设备信息,2005,2:1-4.

[2]唐艳隆.医学影像学实验教学改革探讨[J].中华现代影像学杂志,2007, 4(8):764-765.

[3]魏渝清,童娟,宋玲玲,等.利用医学影像存档与通讯系统进行医学影像学教学[J].贵阳医学院学报,2002,27(4):367-369.

[4]吴政光,浩纯,欧景才,等.基于PACS的交互式CR影像教学系统的创建与应用研究[J].中国CT和MRI杂志,2007,5(3):35-37.

[5]孙勇,夏晓玲,濮进敏,等.昆明医学院临床医学本科实习生医学影像学局域网教学[J].昆明医学院学报,2007,28(3B):43-45.

[6]刘红梅,吴凤林,李颖嘉,等.医学影像学专业教学中PACS的应用与优势[J].西北医学教育,2008,16(1):189-190.

[7]黄祥国,徐芳.医学影像学教学科研图像资源库的构建策略[J].卫生职业教育,2006,24(8):34-36.

[8]吴政光,浩纯,欧景才,等.基于PACS的交互式CR影像教学系统的创建与应用研究[J].中国CT和MRI杂志,2007,5(3)35-37.

医学图像论文范文第5篇

关键词 图像处理；图像分析；实践教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）02-0090-02

Practical Teaching Reform of Medical Images Processing and Analysis//Tang Min， Zhang Shibing， Shen Xiaoyan

Abstract Medical images processing and analysis is one of the major foundational courses for biomedical engineering. According to the characteristics of this course， several practical teaching reform measures of medical images processing and analysis are carried out， including experiments and course design and the second classes. The author’s rich practical experiences demonstrate that these teaching reform measures can foster the students’ abilities， inspire their interests and therefore improve the teaching effect greatly.

Key words image processing； image analysis； practical teaching； teaching reform

1 引言

生物医学工程是一个由理、工、医交叉融合的新兴学科，是多门工程学科向生物医学领域渗透的产物，包括生物信息学、医学图像处理、生物力学及生物材料、医疗器械等多个分支。其中，医学图像处理与分析是利用数学原理和方法，在计算机上针对不同医学影像设备（如CT、MRI、B超、PET、SPECT、显微镜等）产生的图像，按照实际需要进行处理、加工和分析。随着医学成像技术的发展与进步，图像处理技术在医学研究与临床诊断中的应用越来越广泛，因此，医学图像处理与分析这门课程的地位和作用也日益重要。

该课程是以数字图像处理为基础，介绍图像处理中的基本概念、理论和算法，特别针对医学图像处理研究中的基本问题以及解决这些问题的原理和实现方法，使学生能够编程将图像处理算法应用于医学图像的处理和分析，是生物医学工程及相关专业的核心主干课程之一。

医学图像处理与分析这一课程起点高、难度大、理论和实践紧密结合，课程建设难度较大。虽然目前已有不少院校开展本课程的教学工作，但实际教学情况并不十分理想，主要表现在教材缺乏和实践环节较少。在中国期刊网上，以题名包含“医学图像处理”或“生物图像处理”以及题名中包含“教学”为检索条件，只获得文献18篇，其中涉及该课程实践教学的只有6篇，主要集中于虚拟实验室和实验教学系统的研发[1-6]上，可见在国内关于该课程的教学研究尚不多见。

笔者结合教学实践经验，在理论教学改革的基础上[7]，提出一些实践教学环节的改革措施，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 实验与课程设计的开展

以“科研为教学服务，教学促进科研”为宗旨，采用MATLAB编程语言为实验教学平台，以医学图像处理知识为主，同时综合医学成像系统、医学电子学等相关课程的知识，编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》，设置验证型、综合型和设计型三大类实验（参见表1）。其中，实验1～9为验证型实验，学生通过调用MATLAB中已有的图像处理程序来完成实验，加深对理论教学重点和难点的理解；实验10～14是综合型实验，学生针对医学图像的具体特点，综合运用多种算法达到图像处理的目的；实验15～24是设计型实验，给定实验目的和要求，学生自行设计实验方案并编程实现，培养他们查阅资料、分析问题和解决问题的能力[6-8]。

3 第二课堂的实施

为培养学生的科研实践能力，教师有意识地在课堂中简要介绍自己科研项目的基本情况，鼓励和引导学生参加自己的科研项目研究。这不仅增强了他们对该课程的学习兴趣和重视度，而且使他们亲身经历并体验了医学图像处理和分析知识怎样应用于科研和临床。

由于南通大学附属医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备，因此鼓励学生利用假期在医院实习，特别是到影像科和检验科实习，学习和掌握各种仪器的功能和图像处理的场合，从而有助于他们将理论知识与实际问题相结合，提高实际工作的能力。

在教学过程中，适当融入一些就业方向的指导，介绍医学图像处理在医院和医疗器械公司的应用状况，同时简要介绍课程中没有涉及但与工作密切相关的最新最热门的医学图像处理知识，供学生课后自学和深入研究。这样一方面增强了学生的自信，获得了更好的教学效果；另一方面也拓宽了学生的视野，引导他们寻找自己发展的方向和目标。

4 结论

本文结合笔者多年来的教学经验，针对医学图像处理与分析课程的实践教学环节提出一些改革措施，秉承“加强基础、重视应用、培养能力”的宗旨，以“内容的基础性、方法的先进性、学科的交叉性”为原则，编写《医学图像处理与分析课程的实验与课程设计指导书》，积极开展第二课堂，实现教学、实验、科研三管齐下，课内、课外、理论、实践同时并举的教学格局，有效提升学生的综合知识水平和实验技能，为后续课程学习、毕业设计开展及科学研究奠定坚实基础。

参考文献

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[2]巩萍，胡俊峰，隋美蓉.《医学图像处理》实验教学系统的设计与开发[J].中国医学教育技术，2011（1）：49-52.

[3]王春燕，曲典，吴瑞，等.医学图像处理教学实验系统的设计与开发[J].中国医疗设备，2009（11）：20-22.

[4]周苏娟，蒋世忠，黄展鹏，等.医学图像处理远程虚拟实验教学平台的设计与实现[J].中国医学教育技术，2011（5）：

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[5]郑旭媛，胡春红，肖振国.医学图像处理课程设计教学模式探索[J].科技创新导报，2011（31）：167.

[6]胡彦婷，陈建军，木拉提哈米提.生物医学工程专业医学图像处理课程教学探讨[J].西北医学教育，2012（3）：534-537.

医学图像论文范文第6篇

1.1.1医学影像背景

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

2.4本章小结……………………16

医学图像论文范文第7篇

我们开设的《医学图像处理》课程是以《数字图像处理》为基础，结合医学院校的特点和教学要求进行课程设计J。《医学图像处理》作为一门医科院校的工科课程，有其自身的优势和劣势。优势在于医科院校有大量的医学图像资源及相关科研项目，便于根据临床和科研实际要求，进行动手操作，通过理论联系实际的方式增加学员学习热情。劣势在于医科院校相关工科课程开设不足，学员基础理论知识存在脱节的现象，不够扎实牢固，在听课过程中遇到困难后容易失去学习兴趣，从而导致不能很好地掌握相关知识。另外，由于医学图像处理技术涉及面很广、学习内容繁多，要求学员在短时间内完全掌握医学图像处理具有一定难度。对于实验技术专业的学员，我们要求学员通过对本课程的学习能够掌握医学数字图像处理的基本概念、方法及原理，重点讲解图像的运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强等内容；对于生物医学工程专业的学员则适当增加课程难度，重点讲授医学图像增强、医学图像分割、医学图像配准等知识，并适当增加图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。

2教学案例充分利用多媒体教学优势

通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示，可以提高学员的学习兴趣，让学员积极参与到教学过程中来，成为教学中的主体。比如讲解图像灰度变换时以CT开窗技术为实例，讲解图像代数运算时以数字减影、细胞活动度检测等为实例。教学案例的选择要结合实际，除了让学员掌握理论外，还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多，且具有较强的工程性，因此在教与学上都存在一定难度。由于图像处理课程的实例较多，可演示性好，因此可充分利用多媒体技术来进行教学。多媒体教学具有图文并茂、知识密集、动态显示等优点，能向学员传输大量的信息J。在医学图像处理课程中讲述的算法较多，但这些算法最终都要在计算机上实现，并且图像处理算法中的参数选择不同，处理的效果也不同，因此图像处理课程教学不能脱离计算机。通过引入Matlab、Photoshop等软件讲述算法流程、算法的具体实现及处理结果。

医学图像论文范文第8篇

关键词：生物医学图像编程实现技术；双语；教学改革

作者简介：杨春兰（1980-），女，河北石家庄人，北京工业大学生命科学与生物工程学院，副教授；吴水才（1964-），男，江西九江人，北京工业大学生命科学与生物工程学院，教授。（北京 100124）

基金项目：本文系北京工业大学2013年度研究生课程建设项目（项目编号：015000542513528）、北京工业大学教育教学研究项目（项目编号：ER2013B21）的研究成果。

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0105-02

“生物医学图像编程实现技术”是生物医学工程专业研究生的选修课。该课程的主要内容是分别利用Visual C++和ITK两种编程工具实现常见生物医学图像的读写、点运算、配准、分割等涉及医学图像分析基本问题的程序编制。本课程共32学时，包括7个章节：常用医学图像处理软件编程环境介绍；生物医学图像的类型及其数据表达；各种医学图像的读写方法和显示；生物医学图像处理类库的实现；医学图像配准；医学图像分割；基于医学图像的统计分析。

本课程教学方式主要采用课堂讲授和学生上机讨论同步结合的形式。教学思路围绕利用VC等编程工具实现图像处理程序的编写展开：以ITK学习作为算法理论指导的基础和主线，在学生理解具体算法的核心内容后，再利用VC完成算法的实现，进而使学生掌握VC进行生物医学图像处理的编程技巧。在课堂教学中充分发挥学生的积极性，鼓励创新思路和团队合作。本课程目前主要选用与ITK和VC图像处理紧密相关的指导书和参考书，以及笔者编写的教学讲义。

针对该课程教学内容中ITK和VC均采用英文开发平台的特点，目前英文多媒体课件已达教学内容总量的2/3以上。笔者多年从事生物医学图像处理领域的科研工作，近年来查阅并收集了大量英文文献。在各章节的教学中为学生提供了丰富的英文学习资源。此外，教学中采用英文ITK编程指导书作为程序编写的基本算法理论参考。程序设计中，示例程序英文注释占到1/2以上篇幅。鉴于目前的教学现状， 拟将该课程建设为双语课程。

一、双语教学改革的必要性

“生物医学图像编程实现技术”作为生物医学工程专业硕士生的专业选修课，目的是使学生学会利用VC和ITK等编程工具完成生物医学图像处理的程序设计和相关科研任务。目前Microsoft Visual C++6.0开发平台和ITK开发平台均为英语环境，ITK学习资料和网站亦均使用英语，因此，掌握VC和ITK程序设计中的常见专业术语，具备阅读并编写英文注释的程序代码能力是教学中的一个重要目标。前几轮教学中主要存在以下问题：

第一，学生本科阶段专业背景和英文水平存在差异，在学习以英文为主的教学内容时存在一定困难。北京工业大学（以下简称“我校”）生物医学工程专业研究生大多来自其他各地方院校，很多学生在计算机语言学习和编程操作方面基础较为薄弱，编程水平亟待提高。目前生物医学工程专业开设的研究生课程中，“医学图像处理”仅从基础理论方面论述了生物医学图像处理的内容、模式和发展趋势，学生缺乏利用计算机编程工具实现图像处理算法的技术入门和指导。本课程目前主要以ITK用户学习指导书和Visual C++图像处理参考书作为学生学习的参考资料。ITK指导书和相关学习资料为全英文编写，通常程序开发者使用的VC6.0开发平台为英文版，帮助查询信息也为英文，在一定程度上增加了学生学习编程技术的难度。双语教学的开展成为解决该问题的重要途径。

第二，已有经试用一定时期、教学效果良好的上机指导讲义，但尚无与英文学习资料配套的双语教学讲义。生物医学图像处理的基本概念和相关算法是本课程的理论基础，利用ITK和VC进行编程是学生学习本课程应掌握的基本技能。鉴于在课堂教学中，理论讲授仍是主要教学手段，笔者围绕使用ITK和VC图像编程两条主线来安排课堂教学，精选出能够提高生命科学与生物工程学院（以下简称“我院”）研究生科研水平的课程内容。

目前的课堂教学主要以ITK用户学习指导书和Visual C++图像处理参考书作为学生学习的参考资料，尚无可供使用的正式出版教材。基于前期该课程教学改革建设，笔者编写了该课程的上机编程指导讲义，教学中已试用3轮，学生普遍反映对其学习很有帮助，取得了较好的实验教学效果。然而，单独一本上机指导书或者几本相关参考书无法满足教学中的实际要求。此外，目前编写的上机指导书中缺少英文专业术语，而在实际教学中应当注重专业术语的解释和英汉对照，使学生在掌握专业知识和技能的基础上进一步学会专业词汇的运用，提高其科研能力。因此，教学中亟需使用将基础理论内容与上机操作有效紧密结合的双语教学讲义，使课堂教学中学习资料与上机指导书内容相对应，从而使教学内容系统化，能够同时满足学生理论学习和上机操作的实际需要。

第三，学生自主学习内容来源均为英文资料，尚需教师做中英对照指导。培养学生的创新意识和动手实践能力是研究生教学的基本指导思想。计算机程序设计类课程需要足够的上机操作练习和课后自主学习来巩固学习成效。只强调课堂讲授往往使学生的思路受到限制，不能达到同步跟随讲解掌握编程要点和调试技巧的目的。笔者鼓励学生在自学中利用互联网等现代学习工具，并结合自己在生物医学图像处理领域的科研工作，针对教学内容收集了大量英文文献，在各章节的教学中为学生提供了丰富的英文学习资源。但多数学生在计算机语言学习和编程操作方面基础较为薄弱，且缺乏图像处理方面的先修专业知识，在自学时遇到了较多困难，需要教师对相关专业术语和概念做中英对照解释和指导。因此，课堂讲授和课后师生答疑及作业等均宜采用双语模式。

综合以上分析，本课程在教学中需组织并精选双语教学内容，并在此基础上编写与英文学习资料配套的双语课堂教学讲义，在课堂讲授等环节亦适合采用双语教学模式。双语教学是解决前述几个教学问题的必要手段，也是增强本课程教学效果的重要途径。

二、双语教学建设的具体措施

1.教学内容建设

本课程主要以利用ITK和VC两种工具进行生物医学图像处理的程序设计展开。ITK的学习相对易于掌握和理解，可作为引导和帮助学生形成编程思路和整体框架的基础部分；针对生物医学图像的特点，在ITK对应内容学习的基础上，重点使学生掌握利用VC进行各种处理算法的程序实现。由于课时数的限制，教学内容将紧密联系目前医学图像处理领域的热点问题，参照国内外常用生物医学图像编程软件的基本功能，精选有助于学生今后开展科研工作的内容，在此基础上完成教学内容的中英对照优化。

在目前使用的英文ITK学习指导书、VC图像处理参考书和自编的上机指导讲义中，对于图像文件的读写、图像滤波等内容，是交叉重合的部分，也是教学中的重点内容。因此，可依据学习资料将上述章节的教学内容重新整合，组织成中英双语对照的形式；对于无交叉的内容，如图像配准、统计分析等，以中文参考书为主导，英文指导书相关知识点为参考，通过查阅参考资料，完善该部分的中英对照内容。

2.教学方式建设

双语教学的目的是使学生能够在专业领域进行学习和应用，使外语不再成为专业学习和交流的困难和障碍。因此，双语教学不能仅仅立足于提高学生的外语水平，更应在教学中注重专业术语的解释和英汉对照，使学生在掌握专业知识和技能的基础上进一步学会专业词汇的运用。[1-3]本课程双语教学的目标必须以掌握专业知识及技能为基础，进而培养学生的动手能力和利用编程理解各种理论算法的学习能力。

基于上述教学思想，教学方式主要采取课堂教师讲授与学生同步上机操作相结合的形式。在双语教学过程中充分发挥学生使用英语学习的主动性和创新意识，鼓励团队合作完成较复杂程序的设计。[4，5]针对课堂讲授环节，以英文多媒体课件为依据，在各章节末给出专业术语的中英文对照总结。对基本理论算法采用英语讲解，重点和难点部分用汉语加以强调。

每个专题内容的教学中，首先由教师给出具体的设计任务，以ITK示例程序作为基础理论指导，利用VC演示经典程序的编写调试过程，重点强调编程中的技术要点和中英对照专业术语，并对易错点进行提示。根据设计任务，鼓励学生在实现程序的基本功能基础上，加入自己对算法的理解和功能扩展，并请学生在课堂上对程序设计思路用英语进行讲解和交流。课后程序作业要求学生在程序编写时给出各种函数功能和关键语句的英文注释。

在医学图像配准、分割专题的教学中，让学生分析查阅中英文献资料，结合自己今后的科研方向制作简单的软件实现配准、分割的常用算法。在这些专题中组织学生进行英文口头报告和学术讨论。对于功能模块较复杂的程序，让学生自由分组，注重培养学生团队协作精神和个性特长的发挥。

3.教材建设

目前该课程没有指定的正式出版教材，在实践教学中主要采用自编的上机指导讲义《上机指导说明书》，课堂教学环节中主要从ITK和VC实现图像处理两个方面为学生提供了相应的英文学习资料和参考书。

结合该课程的专业特色和注重上机操作环节的特点，在优化中英对照教学内容的基础上，编写本课程双语教学讲义。讲义内容涉及中英对照的医学图像处理相关基本概念和术语、ITK程序运行步骤及结果分析中文注释、ITK专业术语中英对照详解、VC图像编程技巧要点等。由于该课程实践性强，在编写讲义的同时，对重要的教学内容和教学难点可以制作视频讲解的VCD光盘予以辅助。

三、双语课程建设的可行性

本课程教学内容是在了解学生知识水平和专业背景的前提下，结合我院生物医学工程中心各研究室的研究方向和主要工作而安排的。针对VC开发平台和ITK教学示例程序及注解均为英语的特点，后续教学中可以做到对双语教学内容结构的进一步完善和调整，从而达到提高教学效果的目的。

尽管目前本课程尚无可供使用的正式出版教材，但已有适应学生学习水平的相关中英文参考资料和申请者编写的学生上机实验指导书和讲义，后续建设中编写与中文对照的英文讲义是完全可行的。

选修该课程的生物医学工程专业学生人数相对固定，课堂教学过程便于控制。授课对象具备良好的英语基础和专业知识，具备双语教学的接受水平和理解能力。因此可以探索更为合理的双语教学模式，从而充分发挥学生学习的积极性，培养研究生利用英语查阅文献和学习的研究能力，提高其国际交流水平。充分发挥本课程教学内容和参考资料为英文的优势，让学生在该课程的学习中对利用英语进行科研的训练得以实现。

本课程教学团队的师资力量和业务素质达到了对“生物医学图像编程实现技术”进行双语课程建设的基本要求。笔者曾赴英国华威大学参加了校青年骨干教师出国培训，口语流利，专业基础知识扎实；为生物医学工程专业本科生主讲“Visual Basic程序设计”（双语）课程，具有为该专业学生讲授计算机类课程的双语教学经验，了解该专业学生在学习计算机类课程时的知识水平和心理特点；多年从事生物医学图像处理领域的科研工作，查阅并收集了大量英文文献，在各章节的教学中为学生提供了丰富的英文学习资源。

本课程隶属生物医学工程专业硕士生计算机类选修课。我院设有生物医学工程一级学科博士学位、硕士学位授权点，该学科是北京市重点建设学科。生物医学工程中心下设2个生物电子与仪器研究室，1个生物力学与仿真工程研究室。生物医学图像处理是生物医学工程领域的主要研究方向之一，上述研究室均开展了涉及生物医学图像处理的研究工作，可为本课程的实践教学环节提供科研实践训练环境；此外，产学研基地还可吸纳学生进行与图像处理相关课题的编程创新训练。我院与美国桑利尼亚州立大学签订了联合培养协议，为开展双语教学提供了有利的国际学习和交流条件。

四、展望

为推进国际化教育进程，研究生课程建设应积极做到与国际化接轨。“生物医学图像编程实现技术”以提高学生图像处理的编程水平为基本出发点，结合当前该课程的教学现状，在教学内容和教学方式等方面都有望实现双语化。通过借鉴相关计算机类课程双语教学的宝贵经验，不断进行总结，从而实现预期教学目标，切实提高研究生的实践能力和研究水平。

参考文献：

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医学图像论文范文第9篇

1理论教学

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

实践教学在进行实验设置和编写实验指导书的时候，充分考虑到学生第一次接触二维图像的一个实际情况，不可能在很短的时间直接采用C，VC之类的编程环境逐行编写代码来实现数字图像处理课程中各种复杂的处理方法，因此，我们采用易于学习和使用的Matlab平台作为实验工具，充分利用MATLAB图像处理工具箱在数学运算和算法验证上的优势，主要对所学过的各种方法进行验证，从而比较各种方法的优缺点以及使用范围。实验教学以验证性实验为主，配以开放性的自主设计为辅。我们安排了图像变换、图像的空间增强方法、图像的频域增强方法、图像复原以及图像分割的相关实验五个，通过具体的上机实践，激发同学们的学习激情，在学习和实践中充分体验数字图像处理的内涵和它的魅力。与通用的图像处理课程不同，我们结合生物医学工程专业的特点，尽可能多地采用实际的医学影像图片作为处理的图像源，包括磁共振成像(MRI)，CT等扫描的图像，以及红外乳腺图片、生化领域的细胞图片。比如，在图像分割的验证性实验中，我们以对红细胞的个数进行自动计数为例。首先要求学生采用边缘分割的方法把红细胞分割出来，然后再进行计数处理；让学生采用区域生长法进行分割，比较两种方法在分割上的准确度。在分割时要学生注意对粘连红细胞要进一步分为单个红细胞。在图像压缩的开放性设计实验中，我们以磁共振成像（MRI）的图像压缩为例，要求采用正交变换的方法进行压缩，将256×256的MRI图像分成1024个8×8的子图像块后，对每个图像块进行离散余弦变换，由于系数集中在左上角低频部分，采用掩模的方法，我们保留左上角的系数，根据压缩比的不同，保留的系数个数不同。分别设置掩模左上角为1的个数为10，6，3，1的情况（掩模其他位置均为0），对应图像的压缩比分别为6.4，10.7，21.3，64。然后在解压图像时，采用对“舍弃”掉的系数用0代替，进行反余弦变化，观察解压图像和原始MRI图像的差值图像。比较不同压缩效率下，解压图像的失真度，得出此副图像合适的压缩比是多少。再让学生思考当子块划分为16×16时，图像的压缩效率和解压图像效果又会怎样变化。通过这样的实验设置，让学生对生物医学工程专业领域碰到的诸如图像压缩、图像增强等处理方法有了直观的认识，完美地把理论知识与专业应用结合了起来。

医学图像论文范文第10篇

医学工程由于其学科的高度综合交叉性，对学生创新能力的培养相对其它学科更为重要，也更具有探索性。关于医学工程学生创新能力培养的论文已有很多[3-6]，他们都从不同的角度阐述了医学工程学生创新能力培养的途径、方法与模式。具体从某一学术领域研究对医学工程创新能力培养的文章还鲜见于文献，本文尝试从图像分割领域入手，首先概述图像分割的概念和基本算法，接着阐述图像分割在医学工程领域中的重要作用，最后结合实际应用重点研讨医学工程学生的创新能力培养。

1图像分割及其基本算法

图像分割是一种重要的图像分析技术。在对图像的研究和应用中，人们往往仅对图像中的某些部分感兴趣，这些部分常称为目标或前景，而其他部分称为背景，前景一般对应图像定的、具有独特性质的区域。为了辨识和分析图像中的目标，需要将它们从图像中分离提取出来，在此基础上才有可能进一步对目标进行测量和对图像进行处理。简而言之，图像分割就是指根据某种均匀性或一致性的原则将图像分成若干个有意义的部分，使得每一部分都符合某种一致性的要求，而任意两个相邻部分的合并都会破坏这种一致性。图像的分割在很多情况下可以归结为图像像素点的分类问题[7]。目前应用较多的图像分割方法主要有两种：基于区域的图像分割方法和基于边缘检测的图像分割方法。前者通过检测同一区域内的均匀性是否一致来将图像中的不同区域识别出来，主要包括阈值分割法、区域生长法、聚类分割法以及基于随机场的方法等。基于边缘检测的分割法是通过边缘检测技术把不同区域分割开来，常用的方法包括微分算子法、形态学梯度法、曲面拟合法、边界曲线拟合法，以及串行边界查找等[8]。这些分割方法都有自己的优点和缺点，以及不同的应用范围。经过对这些算法的改进以及重新组合，也有人提出了新的算法，尽管这些新的算法对一些图像的分割能够取得好的效果。但对于背景复杂的弱边界医学图像分割效果不佳。近十年以来，针对传统图像分割方法的局限性，研究重点逐渐放在基于偏微分方程、借助曲线演化模型等数学建模方法的图像分割，其中最具有代表性的就是水平集方法和活动轮廓模型[9]。尽管这类方法的分割效果与参数的选择有关，但具有一定的规律，且只要参数选择合理，对于边界模糊、对比度低的医学图像分割，亦可达到理想的分割效果[10]。

2图像分割在医学工程中的重要作用

随着医学成像在临床诊断和治疗上的作用越来越显著，医学图像分割就成为医学图像分析领域的一个重要的研究课题。由于手工分割很耗时，且主观性强，因此，寻求在计算机的帮助下，从CT、MRI、PET以及其它模式医学图像中提取有关解剖结构的有用诊断信息成了我们的任务。尽管现代成像设备提供了对内部解剖结构的优越的观察条件，使用计算机技术对内部解剖结构进行精确而有效的量化和分析仍然是有限的。医学图像分割可以提取出准确的、可重复的、量化的病理生理数据，满足不同的生物医学研究和临床应用的需要。医学图像分割的目的是通过提取描述对象的特征，把感兴趣对象从周围环境中分离出来，分析和计算分割对象的解剖、病理、生理、物理等方面的信息。图像分割过程是对医学图像进行对象提取、三维重建、体积显示、图像配准、临床诊断、病理分析、手术计划、治疗方案、疗效评估、影像信息处理、计算机辅助诊断等处理的一个必不可少的步骤。医学临床实践和研究经常需要对人体某种组织和器官的形状、边界、截面面积以及体积进行测量，从而得出该组织病理或功能方面的重要信息。精确的测量对疾病的诊断和治疗有重要的临床意义。在一段时间内多次测量同一种与某种疾病相关的组织的体积，可以得到病情发展的信息或用作治疗效果的监测手段[9]。如肿瘤学的临床研究经常用肿瘤收缩的程度和时间来评估治疗效果，将肿瘤大小的精确量化数值作为疗效的测度；肝脏移植供体与受体的肝脏体积测量与脉管分析是肝脏移植术前最重要的预评估工作；视网膜血管的形状、宽度、扭曲以及分叉等结构特征的变化可以直接反映各种眼科疾病对血管网络形态结构的影响，这些特征的变化对某些眼底疾病的早期诊断有重要的意义[11]等等，这些都与图像分割及其准确程度密切相关。此外，不同模式医学图像间的配准、血液细胞的识别和分类、血管造影图像中冠状动脉边缘的监测、乳腺片中微钙化点的检测、放化治疗、神经外科手术的计划与图像引导的手术等也都要求对组织成分的位置和大小精确定位和计算。对人体各种组织的正确分类不仅可以为临床组织病变提供计算机辅助诊断依据，而且也是图像三维重建和医学图像可视化的基础。由于人体解剖的个体差异较大，临床应用对医学图像分割的准确度和分类算法的速度要求又较高，目前虽然已有多种分割算法，但是远未达到完善。因此，医学图像分割领域的研究仍然是当前医学图像处理和分析的热点。

3图像分割与医学工程学生创新能力培养

图像分割实践是培养医学工程学生创新能力非常有效的途径。首先，由于医学图像实际获取设备与条件的不同，引起测量上的不精确性和不确定性，造成医学图像数据非常复杂，这给医学图像分割带来了极大的挑战。其次，图像分割方法灵活多样，能否熟练地、有针对性地应用这些方法解决医学图像分割领域的具体问题，是检查学生创新能力的非常有效的办法。第三，图像分割要求学生具有扎实的数学基础，熟练的编程能力以及知识的综合应用能力。现在的医学成像设备，如CT、MRT成像设备，它们自带的分割软件一般使用阈值分割的方法，尽管这些设备尤其是国外设备使用阈值分割的精度很高，但因阈值分割只是简单地根据图像的灰度值进行分类，因此，这一方法对于具有复杂背景、形状不规则的医学图像分割来说，具有自身的缺点。如对于肝脏CT图像的分割与三维重建，由于肝脏与周围器官的弱边界问题，单独应用阈值分割是很难解决问题的，因此，我们就要激发学生的创新思维，从模糊聚类、区域增长、数学形态学、水平集方法等角度加以思考。尽管如此，自动地分割某一个人的肝脏CT序列图像，也会遇到困难，这是因为(1)肝脏相邻器官或组织如腔静脉、肌肉等的灰度值与肝脏很相近；(2)由于造影剂影响、CT设备不同模态的设定对不同供体的肝脏和其它组织呈现出不同的灰度值，甚至同一供体不同切片都会如此；(3)CT图像不同切片的解剖结构不同，不同供体的肝脏形状差异显著，甚至会出现两三个分散的肝脏区域出现在同一个切片中；(4)肝脏形状是不规则的，它们延伸至腹部左侧与脾脏相连，由于这两个器官的灰度值范围几乎相同，即便人眼观察，也无法确定二者边界，因此，由于检测不到脾脏和肝脏的边界，一般算法无法完成分割。因此，我们可以启发学生应用神经网络的智能分割方法，根据上一切片的分割结果自动分割同一序列的下一切片图像，这样又会涉及到如何将肝脏的灰度信息、分块信息，以及相邻切片间的空间信息融合到一起，也就是说，如何构造神经网络的特征向量[12]。在肝脏分割的过程中，还会涉及到肋脊椎骨与肾脏的分割，这些器官如果单纯根据图像分割的方法是很难解决问题的，必须借助于医学解剖学知识，如对称性、连续性等[13、14]。再如，对于医生非常感兴趣的肝静脉与肝门静脉的分割与三维重建，由于注射造影剂后它们的灰度与周围的的肝脏区别明显，因此，采用阈值分割的方法就很容易得到所需的结果，但由于这两种血管灰度一致，因此，使用医院CT设备自带的软件三维重建后，它们是交织在一起的，这就不便于医生观察，甚至会发生混淆，这个时候就要启迪学生的医学知识应用能力，结合解剖学知识并应用图像分割方法解决这个问题。另外，通过对肝脏图像的分割，学生还可以进一步将这些知识和理论应用到非医学图像领域的分割。如结合单阈值分割，可以引导学生进行多阈值分割，并提出改进的方法[15]；结合CV模型与LBF模型，可以引导学生通过高斯核函数改进CV模型图像拟合函数，得到加权形式的能检测局部区域灰度不均匀的函数；并针对当CV模型在低对比度图像中检测不同灰度目标时出现的误分割情况，提出一项全局约束函数，用于调控曲线在运动中兼顾检测梯度幅值不为零的点，并将改善的方法用于复杂的纹理图像分割[16]。

综上所述，对于学生的创新能力培养，我们如果能结合实际应用就能挖掘学生的潜能，开阔学生的视野，激发学生的学习热情，还可以提高学生理论与实践相结合的能力。在以上肝脏CT图像的分割例子中，可以看出，学生不仅需要一定的医学知识与医学影像基础，还需要一定的图像处理理论与智能模式识别理论，如模糊聚类、水平集方法、区域增长、数学形态学[17]、神经网络等，而且，更重要的是，通过肝脏分割这一简单的课题可以引申出一系列相关的课题，这些课题不仅具有内在的联系，也是相对独立的，而且层层深入，要求学生不仅要知识全面，尤其要能灵活运用，融会贯通。这对于学生的创新能力培养具有极大的价值，我们课题组的学生也通过这条途径，结合部级、省级与校级的创新课题，学到了很多书本上学不到的知识，包括他们的团队协作能力和科研能力的提高，还发表了相应的学术论文[10,12-17]。

再比如，对于视网膜血管图像的分割，现在的文献中已有很多方法，包括传统的Gabor小波方法，匹配滤波(MatchedFilter,MF)方法以及它的改进算法，基于知识引导的自适应阈值分割方法等等，尽管这些方法都比较新颖，也能取得较好的分割结果，但都对视网膜中微小血管的分割无能为力。如果能够引导学生先对图像进行直方图增强，再经过二维Gabor小波的平滑处理，学生就会发现被“隐藏”的微小血管得到了呈现。由于水平集方法对较粗血管分割的优势，以及区域增长方法对微小血管分割的优势，学生自然就会找到最终的分割方法。尽管方法比较传统，但效果比其他方法都好，这样不仅加深了学生对以上各种图像分割算法的进一步认识，更大大激发了学生的科研热情，提高了学生的创新能力。还有，图像分割往往离不开对分割结果的比较与评价，高水平学术论文中，分割结果的比较与评价往往是一件很重要的事情，也是一件比较困难的事情，并且一般占了大量的篇幅，因此，在图像分割的学习与实践中，有意识地培养学生这方面的能力，也是值得重视的。这不仅要求学生有一定的图像分割知识积累，敏锐的思维，扎实的数学基础，娴熟的编程能力，更要有图像分割结果评估这方面的意识，而且这往往是我们中国学生最容易忽视的，他们往往认为只要分割结果出来就完成任务而不去关注。

譬如，上面所提及的视网膜血管分割，因为已有的方法和我们改进的方法相比，往往相差无几，甚至肉眼难以观察，如果不加以定量比较，往往很难体现算法的优势，或者没有足够的说服力，因此，这也是学生创新能力培养的一个重要领域，我们应该加以高度重视。值得一提的是，现在很多学生看了国际期刊上发表的医学图像分割领域的高水平论文之后，一般只关注它的算法和结果，甚至感慨论文水平并不怎么样，为什么别人能发表，而自己却不能发表。熟不知，别人论文的组织水平，知识体系的全面性，展开讨论与结果评价的深入性往往比我们高出一筹。因此，对学生创新能力的培养应该是全方位的、多领域的，不仅要有意识地引导学生深入思考，也要注重对国内外优秀成果与经验的吸收借鉴。

医学图像论文范文第11篇

关键词： 经络； 人体穴位； 仿真； 三维重构

中图分类号：TR 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）05-16-02

3DMAX in virtual human Acupoint Model3D reconstruction in application

Luo Qunfang, Lu Linxiao, Fang Hui, Ye Hanxiao

（Zhejiang Chinese Medicine University， Hangzhou， Zhejiang 310053， China）

Abstract： The meridian is an important part of Chinese medicine theory, but the material basis of the meridian is inconclusive; existing virtual human technology reflects the weath of anatomical detail, but fails to include a description of the body acupuncture points on the meridians and TCM. Chinese medicine needle to push the theory as a guide to humanacupuncture points of the real specimen material is based on a modeldescribed in the human body acupuncture point location and needling direction 3DMAX technology, describes the use of three-dimensionalvisualization methods to establish the space model. And the organization as a hierarchical text interpretation model of the knowledge system to reflect the detailed anatomical knowledge, and ultimately avisual model of electronic map display three-dimensional shape of thebody acupuncture points based on Chinese philosophy.

Key words： meridian； human acupuncture points； simulation； 3D reconstruction

0 引言

经络学是中医理论的重要组成部分。经络在临床上的应用主要表现为穴位治疗。临床针灸学的发展有赖于对人体穴位的正确体表定位和三维空间结构的精确描述和显示。但一方面，经络和穴位的物质基础尚无定论，有观点认为穴位与神经系统关系密切，也有观点指出人体穴位处毛细血管丰富、排列规则。另一方面， CT、MRI因分辨率原因均不足以给出神经和毛细血管的信息。因此，目前依据中国人体穴位真实标本图像资料，还不能给出神经和毛细血管的细微结构，以及中医人体穴位的丰富信息。传统的对于人体穴位的定位和形态学的数据是基于经典中医理念得出的，是我国古代医学家长期医疗实践的总结；针灸的疗效也已有定论，但针刺的不同深度和角度会导致不同的治疗结果，特别是对于那些危险人体穴位，正确施针，疗效奇佳，但运针过度可能引起致命伤害。中医的这些经验如何以可视化的方式直观、多层次地加以表达，是一个亟待解决的问题。

我们通过本课题研究，将基于中医理念获得的关于人体穴位的知识融入目前国际上开发较成熟的3DMAX技术，重建了三维可视化人体穴位模型，建立了结合人体穴位描述的中医虚拟人模型，使有关人体穴位知识的表达更直观，更有层次感，使针灸的进针理论可视化、动态化。虚拟人体穴位模型包含丰富的关于人体穴位的中医学知识和临床意义。这样建立的穴位描述，为穴位在结构及生理功能上的进一步研究建立了形态学三维显示基础。运用计算机仿真技术，将中国人的穴位组织结构客观仿真重建，特别是仿真穴位处的组织，使这些组织在屏幕上可以从任何角度被观察，显示针刺结构，以提高准确度和避免针刺意外，对临床医生有很好的指导作用，可进一步充实和验证穴位解剖结构法人立体构筑理论，服务中医针灸推拿等基础和临床学科。

1 虚拟人体穴位模型重建的理论基础

经络穴位理论的基础是阴阳五行、脏腑经络。有很多医生和学者正在研究经络穴位理论与现代医学之间的关系，但得到的结论通常是局部的。从医学影像学的角度，系统地整理中西医结合的现有成果，有助于研究人员进一步从医学影像上对经络穴位的本质加以探索。

目前，中医针灸治疗手段主要依赖于医生的经验。如果能将人体三维医学影像内容作为另一种施治的参考，将有助于针灸临床医生避免针刺意外和提高针刺疗效，是一种理想而直观的中医电子解剖学手段。同时，医学影像图谱的应用，也有可能促进产生新的简便的辅助治疗方法，为中医针灸走向世界打下坚实的基础[1]。

作为世界医学领域的一朵奇葩，中医理论已经得到世界医学界的认可和推崇。如果在西医人体三维图谱逐渐发展、成熟的同时，建立以中医理论为基础的具有中国特色的人体三维医学影像图谱，进行推广和教育，将更有助于中医理论的普及和发展。针灸穴位三维虚拟人体模型正是基于先进的计算机仿真技术，以中医理论和经络穴位理论以及医生临床经验为指导而建立的。

2 针灸穴位在三维虚拟人体上的定位

在人体三维医学图像上进行穴位定位所遇到的最大难题是：一方面，在目前的影像手段中，没有一种手段可以像显示肌肉神经组织那样显示出真实的经络穴位结构，即人体经络穴位结构是不可观测的；另一方面，经典的穴位定位方法的某些部分使用的标志结构过于细小而在图像上不可分辨，比如毛发。因此在穴位定位过程中，我们要通过适当的途径，结合实际应用中的医学经验，解决上述问题。从描述方法来说，本次人体三维医学图像使用的是一套完全不同于经典中医针灸穴位定位方法的描述体系[2]。

2.1 头部穴位定位

人体三维医学图像的三维坐标系的方向是基于存储方式的，而坐标系的方向是基于图像内容的。习惯上，人体有前后左右上下之分，坐标系就根据图像中人体的前后左右上下确定。

这样，经典的穴位定位中使用的描述可以方便地在坐标系中得到对应。人为规定，人体左右方向为x方向，从右至左x坐标值递增；人体前后方向为y方向，从前至后y坐标递增；人体上下方向为z方向，从下至上z坐标递增。如图1所示。

图1 头部穴位定位1

人体头部的经穴共有64个，其中有63个位于体表，一个位于口腔内。位于体表的63个经穴，可以认为分布在三个区域：面部，头顶部和侧头部。从医学经验得出，位于面部的穴位横向定位一般采用横寸，纵向定位依照体表标志；位于头顶部的穴位横向定位采用横寸，纵向定位采用直寸[3]；位于侧头部的穴位采用体表标志定位。经典的中医针灸穴位定位方法中穴位定位的描述，是基于人体表面的二维描述方法。其描述一般是从某个体表标志出发，向某个方向移动多少距离。比如，足太阳膀胱经的五处穴位的定位描述为：在头部，当前发际正中直上1寸，旁开1.5寸。这种描述方法的好处在于：在穴位定位的时候，不必要考虑与定标无关的人体体表其他高低不平的形态。作为穴位定位标志的人体标志是每个人都有的，形态明确的，尽管随个体差异有所不同，但位置相对固定的那些体表形态或骨性标志是有规律可寻的。

同样，在人体三维医学图像上进行穴位定位，由于人体表面存在高低不平的各种形态，并不规则；同时，根据不同原始数据重建出来的三维图像中，表示人体表面的曲面也可能是各不相同的。因此，如果直接用三维坐标来穴位定位和描述穴位位置，既不方便，又不容易与经典中医针灸穴位定位中的描述联系起来，而且不容易解决人体图像的差异性[4]。为了解决以上问题，我们借鉴中医学的经验方法，采用二维坐标，将穴位位置在坐标系中描述出来，即标准化二维描述的穴位，重构三维定位方法。标准化二维描述的穴位重构三维定位方法对不同区域的穴位，根据其经典的中医针灸定位描述，采用相应的穴位定位模型在坐标系中进行描述，最后，将人体穴位显示到人体三维医学图像中，获得如图2所示的头部穴位标注效果。

图2 头部穴位定位2

2.2 躯干部穴位定位模型

由于躯干部穴位定位方法的思想和操作过程与头部穴位定位方法相似，我们较简略地叙述一下这个过程。躯干部三维坐标系的定义如下。

坐标系的方向是基于图像内容的。人为规定，人体左右方向为x方向，从右至左x坐标值递增；人体前后方向为y方向，从前至后y坐标递增；人体上下方向为z方向，从下至上z坐标递增。特别，对于躯干部图像，规定原点位于脐中央。躯干部坐标系yz平面的确定：在人体躯干部图像中，同样可以找到许多具有对称性质的切面，通过解方程式，我们可以得到躯干部人体数据的中轴面，将其作为躯干部坐标系的yz平面。躯干部坐标系的z轴和xz平面采用以下的方法确定。

⑴ 以脐中央点H和两个I、J共三个点确定平面HIJ。

⑵ 平面HIJ与已经确定的yz平面的交线定义为z轴。

⑶ 过z轴作yz平面的垂直平面，确定xz平面。

根据人体穴位在躯干部的分布，可以将人体躯干部分为两个区域：躯干前面的胸腹部和躯干后面的背部。与之相对应的，在躯干部选择两个特定的投影平面进行二维描述。

⑴ δ平面用于胸腹部穴位的定位，为一长方形平面，对应人体胸腹部上至胸骨上窝，下至耻骨联合，左右至腋窝的人体表面区域的投影。

⑵ ε平面用于背部穴位的定位，也为一长方形平面，对应人体背部上至第七颈椎棘突，下至尾骨，左右至腋窝的人体表面区域的投影。由于人体胸腹部和背部都相对比较平坦，且可以认为是相互平行的，传统中医穴位位置的描述中的定位可以直接作为投影平面上的坐标，因此，对这两个投影平面的标定，本文没有进一步设计模型进行研究，只采用⑶、⑷步骤进行操作。

⑶ 将xz平面作为δ平面，根据脐中央点H和两个I、J三个点对δ平面进行标定，参考传统中医穴位位置的描述确定胸腹部穴位在投影平面上的坐标。

⑷ 将 xz 平面作为ε平面，根据脊椎棘突和肩胛骨内缘对ε平面进行标定，参考传统中医穴位位置的描述确定背部穴位在投影平面上的坐标[5]。

根据上述方法，我们对人体躯干部部分穴位进行了定位，并三维显示，显示效果如图3所示。

图3

4 结束语

本文对有中医特色的人体三维医学影像学进行了研究，对人体穴位在三维图像上的定位，针对肌肉的三维分割，建立虚拟人模型，实现中医针灸三维影像浏览等多个方面进行了深入的探讨，初步实现了中医针灸穴位三维医学影像重建。

现代医学影像学在研究内容上充实了传统中医学。随着现代医学影像学的发展，产生了各种各样的医学成像手段，在人体解剖图像上不能被区分的“穴位”组织，可以通过一定的影像学手段找到一些蛛丝马迹。这一切，对于研究和论证传统中医学的解剖组织基础、生理机制都有非常大的帮助。现代医学影像学结合多媒体技术的发展，将给传统中医学知识的传播和发展带来新的契机。

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医学图像论文范文第12篇

关键词：医学摄影；信息化；发展方向

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。

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医学图像论文范文第13篇

【关键词】社会符号学 多模态话语 意义构建 校徽 多模态识读能力

【中图分类号】H0-0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）31-0003-03

一 引言

随着多媒体和互联网技术的飞速发展，话语不再以单模态的文本形式体现表意，更多的是以图像、颜色、声音和动作等多种模态出现来生成意义等。这种多模态话语使得人们之间的交际趋于多模态化和多媒体化的特点，并改变着人际交流方式和意义表达方式。而传统的只分析语言和以语言分析为核心的单模态分析方法，因其难以全面系统地解释意义的产生与交际，局限性日渐突显。因此，在人类进入社会符号学多模态化的新世纪，多模态话语分析的出现，为话语分析提供了新的视角，极大地丰富了话语分析的研究手段。

近20多年来，语言学者以Halliday的系统功能语言学为基础，把对语言社会符号性的研究重心转移到图像、声音、动作等多模态的交际手段的研究。其中最具代表性的是 Kress& van Leeuwen所构建的视觉图像分析的语法框架。

多模态话语分析的意义在于它可以将语言和其他相关的意义资源整合起来，不仅可以看到语言系统在意义交换过程中所发挥的作用，而且可以看到诸如图像、音乐、颜色等其他符号系统在这个过程中所产生的效果。本文将以视觉图像分析语法框架为理论基础，对2013年新启用的湖南中医药大学校徽这一集图像、文字和颜色于一体的多模态话语文本进行社会符号学分析，尝试性地研究图像和语言等多种符号模态的社会功能和意义，各符号模态如何共同作用构成意义的手段，从而说明多模态解读对正确理解多模态话语含义和意义构建方面不可忽视的作用。

二 多模态话语分析的理论基础

1.多模态话语

多模态话语是一种融合了多种交流模态（如声音、文字、形象等）来传递信息的语篇。李战子认为，多模态指的是除文本以外，还带有图像、图表等的复合话语，或者说任何由一种以上的符号编码实现意义的文本。胡壮麟指出，多模态话语就是由表达意义的两个或两个以上的单模态所构成的话

语。朱永生还提到了识别多模态话语的两个标准：一是看涉及的模态种类的多少，即视、听、嗅、触、味“五个模态”；二是看涉及符号系统的多少。

Kress&van Leeuwen认为，语篇的多模态性是当今世界交际中使用的各种语篇的一个重要特征。在当今数字化的时代，各种交际模态在信息意义表征上日渐一致，因此，具有多技能的人应可同时进行和完成不同的交际形式，即具有良好的多模态识读能力。

2.多模态话语分析

多模态话语分析（Multimodal Discourse Analysis）是上世纪90年展并活跃于西方的一种新的话语分析方式。它以系统功能语言学理论为基础，是一种为融合多种交际模态（如声音、文字、图像等）的语篇组织传递信息，实现语篇元功能等多目的的手段和工具，其主要的分析方法是Halliday功能语言学的视觉图像分析的语法框架，尝试把系统功能语言学对于语言研究的方法应用到其他的一些符号资源（如面部表情、手势、图像、音乐等）的研究上，以克服传统上只注重语言系统和语义结构本身及其与社会文化和心理认知之间关系的局限性。多模态话语分析为语篇分析提供了多种模式和方法，也为语篇中各种意义资源的整合和其各项社会功能的构建提供了理论基础和实际指导意义。

3.多模态话语的社会符号学分析理论

语言是社会符号，包括语言在内的各种符号是各自独立而又相互作用的符号资源，因此，在分析语言特征的同时，还应注重声音、颜色、图像和动作等视觉、听觉和行为方面的符号模态在话语中的作用。系统功能语言学除了对各种语言语篇的分析外，还被应用到如视觉图像、声音、建筑设计、电子媒体和电影等语言以外的符号资源和多模态交际手段的研究。

以系统功能语法中的三大元功能——概念功能、人际功能和语篇功能为参照，把图像也当成社会符号的前提下，Kress & van Leeuwen构建了由再现、互动和构成三大意义为核心内容的视觉图像分析的语法框架。其中再现功能对应于概念功能，包括叙事的再现和概念的再现，其中叙事的再现包括行为过程、反应过程以及言语和心理过程三类，概念的再现则相当于功能语法中所描述的关系过程和存在过程；互动功能对应于人际功能，涉及距离、接触、视点三要素和情态，三要素能够共同作用，创造出观看者和再现内容之间的复杂、微妙的关系，而情态在图像中的资源十分丰富，也是实现互动意义的重要组成部分；构成功能则对应于语篇功能，从信息值、取景和显著性三项资源进行分析，信息值是通过元素在构图中的放置实现的，取景指的是有无取景手段，显著性指的是元素吸引观看者注意力的不同程度。总之，Kress&van Leeuwen认为和语言一样，所谓的模态（视觉的、姿态的、动作的）是在社会使用过程中形成社会资源的模态，所以符号资源都具有社会意义。

三 湖南中医药大学新校徽多模态话语的社会符号学分析

多模态话语分析认为所有语篇总是多模态的，因此多模态话语分析方法是一套多目的的工具，包括新的思维方式和分析方法。2013年新启用的湖南中医药大学校徽集图像、文字和颜色于一体，是一个多模态文本，可进行社会符号学分析。

1.校徽释义

校徽外环为圆形图案，融入全球化概念，校徽上部自左而右环绕标准中英文校名全称，意在将中医药事业发展至全世界，外环上嵌入120个齿轮，既象征学校辉煌的历史进程和传承，也代表中国120急救电话，内环图案以湖南中医药大学标志性校门为设计主体，与书籍式底托相互衔接，简易通俗的表明教书育人的中医行业和学校属性，书本中间为一“中”字，由银针和书法阴阳组成，体现中医药大学的专业特征和深厚的文化底蕴、学术积淀，学校名称标准字体采用书法，更加体现学校的湖南特色和中医药领域的权威。校徽整体采用标准紫檀色，既传承中医中药基因，也代表中医药的发展、永恒，象征着湖南中医药大学热情洋溢的精神和活泼盎然的生机。

2.校徽的社会符号学分析

湖南中医药大学校徽图像由意象和文字组成。因此，可尝试从Kress & van Leeuwen提出的图像再现意义、图像互动意义和图像构成意义三个角度对该图像进行社会符号学的多模态话语分析，看该多模态图像语篇中的文字、图像以及颜色等各种符号模态如何结合并构建再现、互动和构成意义的。

第一，图像的再现意义。图像作为一种符号模态，能再现自身符号系统以外的实体和这些实体之间的关系，这就是Kress&van Leeuwen对应于功能语法的概念意义提出的多模态话语的再现意义。他们在解释图像的再现意义时把图像区分为叙事的和概念两大类。其中叙事的再现包括行动过程、反应过程及言语和心理过程三类，表达的是展开的动作，事件、变化的过程和瞬间的空间安排。概念的再现是图像的类别、结构和意义，表达一种概括的、稳定的和没有时间限制的精华，可分为分类过程、分析过程和象征过程。湖南中医药大学校徽实际上是一种概念图像，下面看它是如何体现各种概念过程的。

李战子认为，概念性图像的再现意义的分类过程通过分类关系将参与者联系起来，至少有一组参与者将对另一参与者扮演“从属”的角色，其中一个关键的视觉特点就是从属者之间的等同在视觉上是通过对称的构图实现的。在湖南中医药大学校徽图像的意象中，标准中英文校名全称左右对称，中间校门、书本和“中”字字符两相对等，而整个校徽是由三个外粗内细的标准圆环构成，这些参与者联系起来共同体现了湖南中医药大学校徽的整体面貌。

在分析过程中参与者具有部分—整体的结构，参与者之一是承载者，即总体，参与者之二是任何数量的所拥有的特征，即部分。在图像中，部分和整体并不总是配以同样的凸显度。在湖南中医药大学校徽中，承载者即湖南中医药大学，是总体，中英文校名全称摆在凸显位置，是观看者关注的焦点；而参与者之二，部分，即校门建筑、书籍式底托、“中”字字符等，同时这些部分由大学中英文名称环绕，最又由三圆环包围，这样就突出了中医药大学的组成结构和整体框架，更清晰地展示了中医药大学的学术氛围。

象征过程是关于参与者是什么或意味着什么。可以有两个参与者——其中一个的意味或身份在关系中已经确认，即承载者；另一个参与者表示意义或身份，即象征性属性。也可以只有一个参与者，即承载者。前一种叫做象征属性，后一种叫做象征暗示。在湖南中医药大学校徽中，标志性校门、“中”字字符、书籍式底托以及三圆环的外观结构都形成了一种象征：校门和书本外观结合，隐含行动过程的动作者，象征着中医药大学教书育人的中医行业和学校属性；“中”字字符由银针和书法阴阳组成，是一个象征过程中的承载者，象征中医药大学的中医专业特征和深厚的文化底蕴、学术积淀，外环的齿轮象征着中医药大学辉煌的历史进程与学术传承。

第二，图像的互动意义。在多模态话语中，与功能语法的人际意义相对应的是互动意义。韩礼德认为“互动意义是关于图像的制作者、图像所表征的事物（包括人）和图像的观看者之间的关系，同时提示观看者对表征事物应持的态度。”在实现图像互动意义时，有四个要素：接触、社会距离、态度和情态，本文重点分析图像的情态要素。

情态要素是互动意义的一个重要组成部分，它主要是指某种图面表达手段（色彩、再现的细节、深度、色调等）使用的程度，指我们关注的世界所做出的陈述的真实度和可信度。图像的情态以感官的编码倾向为出发点，可以分为高中低三类。Kress&van Leeuwen从色彩饱和度、色彩区分度、语境化、再现、深度、照明和亮度等八个视觉标记探讨了图像中情态的现实意义量值的高低。情态中的每一个方面都可以看作是一个尺度，把这尺度和“感官编码倾向”相互联系，强调的是感官的愉悦（或不愉悦）。湖南中医药大学校徽采用标准的紫檀色，其属于高饱和度色彩，代表着稳重、踏实、可依赖和永恒，有利于体现中医中药基因的传承，也代表中医药发展的稳重、踏实和永恒，给观看者一种安定、可靠的情感含义，产生对大学专业建设、教书育人、学科发展和职业前景的好感及安全感，具有高感官情态。

第三，图像的构成意义。多模态话语的构图意义即对应于功能语法的语篇意义。构图意义包含信息值、取景和显著性三种资源。信息值是通过元素在构图中的放置实现的。任何特定的元素因其不同的位置具有不同的信息值，或“理想的”，或“真实的”。“理想的”指它是信息的理想化的或概括性的实质，因此它是信息的最显著的部分。“真实的”指更特定的信息，如细节等，或者说更实际的信息。湖南中医药大学的校徽中英文名称分别在图像空间的上下位置，说明了中文名称是概括性的实质，是信息的最显著的部分，是“理想的”，而英文名称是更特定或更实际的信息，是“真实的”，意味着在湖南中医药大学就读能实现学子人生的理想，继而实际地将中医药发展推向全世界，给全球人类带来希望。然而中医药大学的中英文名称相对于图像中间的其他元素又是边缘的，这也反映了边缘的概括性名称包括了中间的细节（校门、书本、“中”字字符），如此布局也体现了中医药大学各事物之间和谐融合的意境。显著性指的是元素吸引观看者注意力的不同程度，可通过被放置在前景或背景、相对尺寸、色调值的对比（或色彩）、鲜明度的不同等来实现，同时还受文化因素的影响。在中医药大学校徽中，“湖南中医药大学”七个字是采用标准字体书法，字体是繁写体粗体，一方面彰显学校的湖南特色和中医药领域的权威，另一方面是突出体现中医药这一中华瑰宝的传统性与独到性，同时英文名字全部由大写字母拼写，字体采用Times粗体，代表着湖南中医药大学对于校名使用的规范性。粗体齿轮外环和常规细线双圆环形成环环相扣的整体构图，增强了校徽的层次感，蕴含着中医特色的书本托起大学的标志性校门也表现出充分的立体感，吸引着观看者的注意力。总而言之，校徽内聚性、外拓性、向下放射性凝聚了湖南中医药大学提倡的“文明、求实、继承、创新”的校训精神和治学理念。

四 结束语

本文以视觉图像分析语法框架为理论依据，从社会符号学角度对湖南中医药大学校徽的再现、互动和构成意义进行了尝试性的分析，进而探讨了系统功能语言学理论对于分析图像的可行性和可操作性。

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医学图像论文范文第14篇

【关键词】 三维重建；医学影像；解剖学；教学

医学图像三维重建技术，就是指用一系列二维切片图像重建三维图像模型并进行定性分析和定量分析的技术[1]。该技术可以从二维图像中获取三维结构信息，能够提供更逼真的显示手段，能够提供具有真实感的三维医学图像，便于从多角度、多层次进行观察和分析。

三维重建技术应用数字化和可视化的方法，发现生命现象的变化规律，在诊断、手术规划及模拟仿真等方面均广泛应用，并为影像的应用提供了重要技术支持和广阔的应用前景[2-3]，因此，三维重建技术在医学领域得到了广泛关注了和学者们的大量研究，已出现多种图像的三维重建方法。由于三维重建模型具有很强的直观性，且医学影像专业的解剖学与其他科目相互渗透、相互结合[4]，如果人体结构的三维模型可以用到解剖学教学中，那么教师和学生们都将获益匪浅。本文将重点介绍利用三维重建软件对影像资料进行重建，并阐述其在医学影像专业解剖学教学中的应用。

1 材料与方法

1.1 材料 Intel3处理器，1G以上内存，1024*1024分辨率，WindowsXP操作系统，人体CT影像数据，扫描层厚为0.625mm。Mimics13.0软件。

1.2 三维重建方法 采用图像三维重建软件Mimics13.0对图像进行三维重建。利用软件的阈值设定选择拟重建部分，软件中以不同颜色显示各种拟重建结构；用图像编辑功能对图像边界进行“添加”或“擦除”操作，这样可使重建图像更准确；利用区域增长功能可对选定的结构进行图像分割，再现细小结构的形态，还可利用布尔运算可对图像进行逻辑运算。最后采用软件的三维计算功能对图像进行重建，清楚地再现不同结构的三维形态结构。

1.3 教学应用 讲授我校2011级高职医学影像专业学生的解剖学理论课时，使用三维重建软件导入重建的三维模型，对照三维模型讲授各解剖结构的形态及毗邻关节。

2 结 果

将断层影像导入Mimics13.0软件后，软件可再现水平面、矢状面及冠状面的影像。通过软件中阈值设定、图像编辑、区域增长、布尔运算及三维计算等功能对CT断层数据进行图像分割、重建，既可清楚地再现整体的三维结构，也可单独显示各器官的三维形态。在我校2011级医学影像专业解剖学教学中试用，学生普遍反应三维重建模型可以清楚显示人体的空间结构和毗邻关系，增进了学生对医学影像专业的认识，大大降低了学习的难度，理解了空间位置关系，提高了学习兴趣。与2010级医学影像专业学生成绩相比，2011级成绩有了显著提高，见表1。

统计学分析结果显示使用三维重建技术运用于教学的2011级学生比2010级学生及格率，平均分均有显著提高（P

3 讨 论

3.1 各种三维重建方法的比较 李鉴轶等[5]通过三维扫描仪获得骨表面点的空间信息，并通过相应的图像拼接软件快速地建立骨外形的三维模型，它只能对骨的外形进行重建。目前普通使用的三维重建方法大多是通过CT、MRI影像进行重建。本研究采用三维图像重建软件对CT或MRI数据在普通计算机上进行图像重建，不仅可开展整体器官结构的三维重建，还可显示相邻结构，将此三维图像用于解剖学教学直观、立体。

3.2 三维重建模型在解剖学教学中的作用 在安装了适当的图像软件后，重建的三维模型可以在普通的个人计算机上使用，可以大大方便老师的教学和学生的学习。对老师而言，首先可以很方便地进行解剖理论课的教学，各解剖结构一目了然，不用再辛苦而且枯燥地描述各解剖结构的空间位置，使枯燥难懂的断层解剖学变得形象易懂。培养了学生立体、空间的医学影像专业解剖思维，从而达到了全面、多方位理解知识的目的。

参考文献

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医学图像论文范文第15篇

关键词 医学影像学；PACS；案例教学法

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）21-0095-03

医学影像学是医学院校本科教学中的重要学科之一，传统的讲授式教学法在医学影像学的带教过程中存在难以调动学生的学习兴趣、缺少灵活性及临床病史资料不全等缺点。基于PACS（Picture Archiving and Communication

System，医学影像储存与传输系统）病例库的案例教学法可以充分调动学生学习的积极性、主动性，通过PACS病例库中完善的病史资料，提高学生的临床诊断思维能力[1]，

形成独立分析疾病的思路。案例教学法（Case-Based Lear-

ning，CBL）是以案例为基础、教师为引导，通过学生对案例的调查、分析、讨论等方法，理解、掌握与案例相关的一些理论知识。本文研究以PACS病例库为平台，案例教学法在医学影像学教学中的应用效果。

1 资料与方法

一般资料 选取齐齐哈尔医学院13级R床本科学生120名，随机分成两组（案例组、传统组），两组学生性别、年龄、各个学期考试成绩均无差异（P>0.05）。案例组采用基于PACS病例库的案例教学法进行临床带教，传统组采用传统讲授式教学模式进行临床带教。

方法 利用齐齐哈尔医学院医学技术学院建立的PACS实验室，建立完善病例库。通过学校PACS实验室内的教学服务器与附属医院的服务器相连接，可以进行数据的同步传输，其中包括患者的基本信息、症状、临床表现、影像学图片、手术情况、最终病理等资料。案例组学生可以在PACS实验室中以病例库中的案例为基础，在临床教师的引导下，组织学生对案例进行分析、讨论，查阅PACS中的电子图片库，使学生能够理解、掌握与案例相关的概念及原理。传统组学生在示教室内采用传统的讲授式、胶片式教学方法进行带教学习。

本学期期末对两组学生医学影像学考试成绩进行比较，用SPSS19.0软件分析两组学生成绩，采用独立样本t检验，以P

2 结果

案例组学生期末医学影像学理论考试成绩为86.2±

6.1，传统组学生期末医学影像学理论考试成绩为71.3±

5.7，案例组学生的理论成绩明显高于传统组学生的成绩（t=4.93，P

6.62，案例组学生的阅片成绩明显高于传统组学生的成绩（t=3.71，P

3 讨论

本文通过对两组学生的学习成绩进行对比，说明基于PACS病例库的案例教学法在医学影像学教学中的应用效果要优于传统的讲授式教学方法。案例教学法以学生自主学习为主体，教师采用引导式教学[2]，使学生产生浓厚的学习热情，使课堂产生一种学生之间合作性学习、讨论式学习、探索性学习的学习气氛，有效地提高了学生的临床诊断思维的能力，此教学方法值得在医学影像学带教课程中推广应用。

建立PACS医学影像学病例库 PACS（医学影像储存与传输系统）为医学影像学的发展提供了重要保证，通过学校PACS服务器与附属医院PACS服务器相连接，可以同步下载附属医院患者的临床资料、影像学检查图片、病理结果等，为病例库的建立提供保障。收集整理附属医院PACS内的数据，按照系统（神经系统、五官及颈部、呼吸系统、循环系统、消化系统、泌尿生殖系统、骨与关节系统）建立病例库，每个系统内按照疾病类型建立典型的患者病例（患者基本信息、临床表现、医学影像学电子图片、术后结果等），体现以文为基、以影为据、文影并重的病例库。

以骨、关节系统为例，展示PACS病例库的示意图（图1）。在检索时，可以通过病名检索查询，也可以通过系统检索，方便学生临床见习、教师备课准备医学影像学图片。学生在浏览影像图片时，可以对图片调节窗宽、窗位，放大、缩小图片，对病变部位进行大小的测量，对图像进行三维重建、最大密度投影等后处理，增加学习兴趣。每个病例都包含完整的病史资料、临床表现、医技检查结果、手术病理结果，图文并茂，学生在课堂上展开病例讨论，学习热情、气氛浓厚。

基于PACS病例库的案例教学法 案例教学法是以临床教师在PACS病例库中挑选出部分典型的案例为基础[3]，使学生进入临床诊疗模拟环境中，调动学生学习积极性、主动性，学生之间展开激烈的讨论、辩论，最后由临床教师对案例的影像学图片进行细致的讲解分析，使学生对疾病的影像学表现产生形象的认识，从中理解、掌握相关的理论知识，课后临床教师布置案例鉴别诊断等相关问题。如肺癌病例，从一张正侧位X光片上看到肺门区结节影，教师讲解结节位置、大小、边缘情况，学生讨论后，给出进一步CT检查图片，再分析结节的毛刺征、空泡征、胸膜凹陷征及支气管血管集束征等；还有让学生观察纵膈淋巴结是否有转移，通过讨论，进一步提出应该再做什么检查，比如气管镜活检等。整个案例分析过程中，都是模拟真实的临床诊疗过程，使学生养成良好的临床思维。

附属医院影像科每日都要接诊众多患者，其中每个典型的病例都是开展案例教学法的保证，临床教师在平常工作中需要留心记录典型的病例。学生在课堂上可以通过校内网进入中国知网、万方数据库查阅相关文献，经过反复讨论、教师引导，加深对知识的理解与记忆。

基于PACS病例库的案例教学法在影像学教学过程中的成效 基于PACS病例库教学方法模拟了真实影像科的工作流程以及临床诊断思维，使得学生无形中将书本中的理论知识与现实临床工作相结合，充分了解每一个疾病的基础知识及影像征象，对疾病进行归纳、总结，从而做出正确的诊断。学生在病例讨论过程中，提出自己的问题并反复讨论，从中不断发现临床问题并解决问题，有利于临床思维的养成。

带教教师要充分掌握学生医学影像学课程的教学目的及内容，在授课过程中要贯穿整个教学过程，以免学生讨论过于激烈而偏离教学主题；在选择典型的、有一定价值的病例时，要做到心中有数，不能盲目选择；在授课过程中要采用逐步引导的办法，更要注意讨论不激烈的学生，逐渐激发他们的学习兴趣，同时也要提高学生的动手能力。

基于PACS病例库的案例教学法存在的不足 任何一种教学方法或者教学模式都存在一定的不足和缺点。基于PACS病例库的案例教学法是一种新的与现代互联网技术相结合的教学方法，这种教学方法较新，没有经过长时期教学验证，所以存在一定的不稳定性[4]。在授课过程中增加案例教学，增加了教师的备课任务，教学工作量增加。同时要求教师具有更高的综合素质[5]，在授课过程中既要讲好疾病的理论知识及临床相关知识，也要讲好片子的影像学表现。

4 结语

总之，基于PACS病例库应用案例教学法开展医学影像学教学，不断激发学生的学习兴趣，让学生了解当代医学影像学的发展前景，模拟现实临床工作环境，让学生提早接触临床知识，逐步形成临床诊断思维。本文案例组学生学习成绩明显优于传统组，分析是由于案例组学生在所接受的教学模式中不仅接触到典型的片子，还有案例中临床的相关知识，活跃了课堂气氛，增加了学习兴趣。因此，基于PACS病例库的案例教W法在医学影像学教学过程中发挥了重要作用，值得广大医学院校推广及应用。

参考文献

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