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基于JPEG2000的医学图像ROI压缩
本文简单介绍了新一代图像压缩标准JPEG2000压缩原理及压缩流程,并重点介绍了JPEG2∞0标准第一部分中的感兴趣区域(region of interest,ROI)算法-大提升算法(Maxshift).使用医学图像,对其进行无损和有损压缩,以及带矩形区域ROI的压缩,实验结果令人满意.
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射波刀脊柱追踪系统胸椎追踪定位问题的分析
本文介绍了射波刀脊柱追踪系统的工作原理，分析了胸椎追踪定位中存在的典型问题并提出了有效地解决办法，指出在治疗计划制定和执行过程中合理选取CT中心位置和感兴趣区域对于提高射波刀的治疗精度十分重要。
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关于MRI质量控制中ROI对信噪比检测影响的研究
目的 针对我国部分地方计量检定规程所规定的MRI图像信噪比(SNR)检测方法 ,研究感兴趣区域(ROI)比例的变化对信噪比检测结果 的影响,旨在提出合适比例的ROI,以提高图像信噪比检测程序的客观性与准确性.方法 基于SMR170体模,结合信噪比检测原理,自行研制信噪比自动检测模块;利用该模块准确检测不同ROI下的图像信噪比值,讨论信噪比随ROI的变化趋势.结果 ROI的比例变化对信噪比检测结果 有显著影响,ROI越大,图像噪声值越大,相应的图像信噪比值越小.其中ROI比例为0~0.15时,信噪比呈迅速的变化趋势;ROI比例为0.60~0.75时,信噪比呈平缓变化趋势.结论 建议ROI的选取比例为0.60~0.75之间,有效减小检测者带来的人工测量误差,保证信噪比检测程序的科学性,使检测结果 客观反映成像系统性能.
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使用超快速度动态对比增强MRI辨别良恶性乳腺病变
目的 评估超快速度( Shutter-Speed)动态对比剂增强磁共振成像(MRI)与标准动态对比剂增强MRI诊断乳腺癌的药代动力学分析的准确性.材料与方法 该研究获得了机构审查委员会批准并遵守《健康保险便利与责任法案》( HIPAA).89例高风险妇女(年龄28～83岁,共有92处可疑病变)签署了知情同意书,这些患者行乳腺X线检查时呈阴性结果(MRI显示为阳性).每例患者在行临床MRI引导下介入治疗前均做了动态对比增强MRI检查.在一系列标准方法和超快方法的分析实验中,使用平均肿瘤感兴趣区、像素动态对比增强时序数据,以及平均动脉输入函数(Arterial Input Function,AIF)来提取动力学参数,这些参数包括血浆和间质组织的容量转移常数(Ktrans)以及间隙容积比(Ve).病理结果作为参考标准.结合受试者操作特征分析,评估诊断的准确性.结果 病理结果显示20例为恶性病变,72例为良性病变.临床乳腺MRI阳性预测值为22％.当敏感度为100％时,平均感兴趣区域超快速度法的诊断特异性明显较传统方法高(Ktrans=86.1％比77.8％).平均感兴趣区Ktrans或△Ktrans[Ktrans(超快速度法)-Ktrans(标准法)]差异的特异性更高.在敏感度为100％时,结合感兴趣区分析以及像素映射,Ktrans达98.6％.结论 使用超快速度动态对比增强MRI方法有可能提高乳腺癌诊断的准确性和减少病理检查结果呈良性时的不必要的活检程序.
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推拿对慢性神经根型颈椎病疼痛相关脑区的影响
目的:探讨推拿对慢性神经根型颈椎病疼痛相关脑区关联性的影响.方法:研究对象为10名神经根型颈椎病慢性疼痛患者与10名健康人,2组在治疗前采集静息态功能磁共振数据;患者组给予12周的推拿治疗,并在治疗前后进行颈椎病量表评估,治疗结束后再次采集静息态功能磁共振数据;提取患者组与对照组的疼痛感兴趣区域进行格兰杰因果分析.结果:与对照组比较,患者组左侧丘脑与双侧岛叶、右侧丘脑与右侧岛叶之间存在明显的因果联系;与治疗前比较,患者组推拿治疗后中脑导水管周围友质与左侧丘脑、右侧中央后回与前扣带回存在明显的因果联系.结论:推拿通过抑制伤害性信息在中脑导水管周围友质中上行传导或通过激活中脑导水管周围灰质诱发上行镇痛通路,抑制丘脑对疼痛信息的传递以达到镇痛作用.
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基于Graph-Cuts的脑部MRI图像脑组织提取方法
脑部MRI图像的脑组织提取是神经影像学分析的一项重要预处理过程,为提高提取精度,提出一种基于graph-cuts的脑组织自动提取方法,主要适用于T1加权MRI图像.首先采用Smith等提出的脑组织提取工具(BET)得到感兴趣区域(ROI),仅在该区域内用graph-cuts方法进行演化;并在graph-cuts中加入一个速度限制因子,解决脑组织提取过程中的局部收敛和边界泄漏问题;此外,还采用一种逐层处理2D图像切片的3D数据初始化方法.利用IBSR(Internet Brain Segmentation Repository)网站提供的18组数据,将所提出方法与现有的部分脑组织提取方法(脑组织提取工具(BET)、脑组织表面提取算法(BSE)、分水岭算法(WAT)、混合分水岭算法(HWAT)、图割算法(GCUT)和鲁棒脑组织提取算法(ROBEX)),进行对比试验.结果显示,本方法接近于标准分割,平均Dice系数达到0.95,并且在多个评价参数(假阳性率3.2％和Hausdorff距离9.6)上都取得好结果.实验表明,所提出方法具有较好的精确性和稳定性.
关键词： 脑组织提取 graph-cuts BET方法 感兴趣区域 -
乳腺肿瘤超声图像中感兴趣区域的自动检测
由于斑点噪声、伪影以及病灶形状多变的影响,乳腺肿瘤超声图像中肿瘤区域的自动检测以及病灶的边缘提取比较困难,已有的方法主要是由医生先手工提取感兴趣区域(ROI).本研究提出一种乳腺肿瘤超声图像中感兴趣区域自动检测的方法,选用超声图像的局部纹理、局部灰度共生矩阵以及位置信息作为特征,采用自组织映射神经网络进行分类,自动识别乳腺肿瘤区域.对包含168幅乳腺肿瘤超声图像的数据库进行识别的结果表明:该方法自动识别ROI的准确率达到86.9%,可辅助医生提取肿瘤的实际边缘以及进一步诊断.
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独立分量分析在乳腺钼靶X片感兴趣区域提取中的应用
为乳腺癌早期诊断和乳腺X线影像微钙化点计算机辅助检测的前期预处理,本研究提出基于独立分量分析(ICA)的自动提取新算法并且将其应用于乳腺图像感兴趣区域的自动提取.其具体思路是:(1)将乳腺区域图像提取成等大的子图像作为待测乳腺图像感兴趣区域;(2)将ICA应用于乳腺图像感兴趣区域得到基图像;(3)将待识别乳腺图像感兴趣区域在基图像所构成的子空间进行投影求得待测乳腺图像感兴趣区域的特征矢量;(4)用人工神经网络分类方法进行乳腺图像感兴趣区域的模式判别.对临床实际病例的试验结果表明,该方法的检出率为91%,与同类研究检出率相当.本研究方法简单有效,并具有较高的智能性,为ROI的自动提取提供了新的研究思路.
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乳腺超声弹性成像检查感兴趣区域大小对诊断结果影响
目的 探讨乳腺超声弹性成像(UE)检查感兴趣区域大小对诊断结果的影响.方法 将感兴趣区域(ROI)大小分别调节至＜病灶大小的2倍及≥病灶大小的2倍,对127例患者共164个乳腺病灶进行了超声弹性成像检查,UE评分采用改良5分法.结果 ROI面积＜病灶大小2倍时,164个乳腺病灶的UE评分显著低于ROI面积≥病灶大小2倍的UE评分;且对乳腺恶性病变诊断的准确性显著降低.结论 UE检查时应将ROI调节至病灶大小2倍以上.
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基于PACS的医学图像压缩技术的实验研究
目的:研究基于PACS的医学图像压缩技术及其用于解决医学图像的存储与传输问题.材料和方法:以MR图像为例,重点论述了在医学图像DICOM格式中实现基于JPEG2000标准感兴趣区域(ROI)的压缩方法和编程思路,提供了部分VC++代码,并对关键函数进行了较详细的注解.结果:在PACS中实现了JPEG2000标准基本功能及感兴趣区域(ROI)编码,在保证ROI区域图像无损的前提下,有效地提高了医学图像的压缩比.结论:该方法具有无损压缩、高效有损压缩和感兴趣区域编码等优点.在医学图像存储与传输系统中的应用将具有深远的意义.
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实时三维超声心动图定量评估心功能的研究及临床应用进展
实时三维超声心动图(real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE)以实时显示心脏的三维立体结构为特点,可动态直观地对心脏功能进行定量评估,相比二维超声的二维平面成像方式有较大优势.RT-3DE采用三维矩阵探头实时再现心脏三维立体构像,其全容积成像方式可在后处理中选取感兴趣区域或平面进行任意旋转、切割,并有效重建心腔结构以定量评估心功能.目前,RT-3DE已广泛应用于心血管各领域临床研究,其相应的图像采集和后处理软件也在不断更新.笔者主要从心房容积测量、心室容积测量、心室节段运动等3个方面阐述RT-3DE评估心功能的研究及其临床应用进展,有助于RT-3DE评估方法的选择及优化,提高其在心脏疾病早期诊断、临床干预和疗效评估等方面的指导作用.
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弥散加权成像在经直肠超声引导前列腺目标穿刺中的应用研究进展
前列腺癌(prostate cancer,PCa)是男性常见的恶性肿瘤,发病率高居美国男性癌症的首位,病死率位居第二位[1-2],在欧洲其病死率也仅次于肺癌和结直肠癌位于第三位[3].在我国,虽然PCa发病率较发达国家低,但晚期患者所占比重较大.经直肠超声(transrectal ultrasonography, TRUS)引导下前列腺系统穿刺活检是PCa诊断的金标准[4].系统穿刺法具有简便易行、检查费用低等优点,但系统穿刺法有较高的假阴性率,特别是移行区或等回声的肿瘤不能在TRUS下识别从而获取标本.随着介入超声的发展和影像技术的进步,目标穿刺法登上了前列腺活检的舞台,该方法是从特定的感兴趣区域获取样本,具有穿刺针数少、较系统穿刺法能检出更多临床有意义的PCa等优点[5].然而单独应用目标穿刺法也存在无法发现所有目标或穿刺部位偏离目标的不足.研究表明,系统穿刺法联合目标穿刺法是目前主流的穿刺方案[6-8].当前利用超声手段检测穿刺靶目标的途径除常规超声检查,还有新兴的弹性成像技术和超声造影技术.然而这些方法对于确定肿瘤靶目标都有一定的局限性:移行区多为富血供的良性前列腺增生所占据,从血流动力学角度很难对恶性肿瘤进行鉴别;由于微小结石、炎症等对腺体硬度的影响,弹性成像也存在一定的漏诊率和误诊率.因此,对于临床持续怀疑PCa的患者,需要一种比TRUS更为有效的影像学方法来提高肿瘤的可视性,以弥补TRUS和"盲目"穿刺的不足.弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)作为国际公认的前列腺多参数磁共振成像(multi-parametric magnetic resonance imaging,mpMRI)检查的常规扫描序列之一[9-10],是一种可显著提高PCa检出率的无创检查.本文就DWI在TRUS引导的前列腺目标穿刺中的临床应用进展作一综述.
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二维及三维超声成像在胎儿脊柱病变诊断中的应用
脊柱是胎儿发育中非常重要的结构,也是产前筛查的重要部位.常规二维超声是产前筛查胎儿脊柱异常的主要检查方法,但因检查时间长,脊柱冠状切面不易获取,因而对脊柱病变节段的定位较困难[1].三维超声在二维超声基础上能一次获取整个感兴趣区域脊柱超声容积信息,并可显示该容积内的任何切面,检查时间缩短,图像直观,对胎儿脊柱异常节段的定位容易且准确.目前,产前三维超声筛查胎儿脊柱的研究报道尚少,本研究对产前三维超声检出的17例脊柱畸形胎儿的超声图像特征进行总结分析,报道如下.
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基于模糊神经网络的乳腺微钙化点检测
在乳腺钼靶x线片计算机辅助诊断中,微钙化点的自动检测是难点问题之一.本文基于模糊神经网络,建议了一种乳腺微钙化点提取的新方法.算法首先利用随机方法产生大量的样本,经模糊判别后,输入神经网络进行训练,训练后的神经网络对感兴趣区域进行分类得到微钙化点. 后,仿真结果同其它算法进行比较,证明本文算法具有更高的阳性检出率.
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不同TP S间ROI传送和体积计算差异比较
目的：比较PrecisePlan、Xio和Oncentra TPS计算的ROI体积计算值和实际值差异；将不同部位ROI勾画在3种TPS中两两传送比较体积计算值，给临床应用提供参考。方法在5种不同层厚的CT扫描图像上勾画大小不同蜡块；在均匀模体上勾画不同层数的正方形和圆形；选取头颈部、胸腹部和盆腔部肿瘤病例各5例，将所有 ROI 按 DICOM RT 标准传输至 PrecisePlan、Xio 和Oncentra TPS及各自同种系统不同工作站并分别回传，配对t检验比较ROI体积传送和回传后变化及体积计算值。结果3种TPS中蜡块体积的计算值与CT扫描层厚、蜡块勾画层数和其实际体积都呈线性相关（ Precise中R2＝0.994，P＜0.01；Xio中R2＝0.997，P＜0.01；Oncentra中R2＝0.995，P＜0.01）。头颈部、胸腹部和盆腔部肿瘤病例3种TPS两两比较，除胸腹部Oncentra与Xio中ROI体积计算差异无统计学意义（ P＝0.114），其余差异均有统计学意义（ P＜0.05）。结论 TPS体积算法不同和扫描层厚不同是造成ROI体积计算差异的主要原因，且小体积ROI的计算差异大。为避免体积二次重建，建议仅在计划系统的剂量计算工作站上相互传送ROI。
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医学图像无损压缩技术研究进展
医学成像技术已经成为现代临床医学诊断与治疗的核心支撑技术。然而，对于各种医学成像设备所获取的图像，庞大的数据量给图像存储与传输带来了巨大压力，并严重制约着医学图像的后续应用。随着医学成像设备分辨率的不断提高，所获取的图像数据量必将持续膨胀。因此，必须利用有效的压缩技术对其进行压缩。无损压缩能够完全保持原始医学图像的所有信息，在实际应用中获得了广泛的接受。本文对医学图像无损压缩技术的研究进展进行总结与分析，并对其发展趋势进行展望。
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化学交换饱和转移的Z谱分析展示系统
目的：建立一个简单友好，显示和分析化学交换饱和转移(chemical exchange saturation transfer, CEST)Z谱的软件工具包，方便临床医生和研究者进行应用研究。材料与方法使用传统CEST成像方法采集数据，通过MATLAB GUI制作系统，并通过两种方法实现定制选取以鼠标指定点为中心的任意大小的多个感兴趣区域(region of interest, ROI)，展示其Z谱，并对其进行分析比较。结果图像不同位置ROI、不同像素大小ROI得到的Z谱不同，反映出不同的生物学信息。结论 Z谱决定终CEST信号分析与相关生物医学信息提取。系统主要功能包括CEST图像归一化去噪，不对称磁化传递速率(magnetization transfer ratio, MTRasym)映射的形成，ROI选取及Z谱拟合。
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三维超声成像技术的基本原理及操作步骤
1基本原理三维超声成像分为静态三维成像(static three dimensional imaging)和动态三维成像(dynamic three-dimensional imaging),动态三维成像由于把时间因素(心动周期)加进去,用整体显像法重建感兴趣区域准确实时活动的三维图像,则又称为四维超声心动图.静态与动态三维超声成像重建的原理基本相同.
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三维超声成像技术的基本原理及操作步骤
1基本原理三维超声成像分为静态三维成像(static three-dimensional imaging)和动态三维成像(dynamic three-dimensional imaging),动态三维成像由于参考时间因素(心动周期),用整体显像法重建感兴趣区域准实时活动的三维图像,则又称之为四维超声心动图.静态与动态三维超声成像重建的原理基本相同.
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ARFI、Fibroscan、ELF单独与联合应用评价肝纤维化程度
近年来评价肝纤维化的无创方法迅速发展.对包括肝移植受体在内的严重肝病患者,采用瞬时弹性扫描仪(Fibroscan)测定肝脏硬度(LSM)能够精确识别显著的肝纤维化,特别是肝硬化,但Fibroscan存在局限性.另一个评价肝纤维化的方法是检测血清标志物.一些临床试验证实强化型肝纤维化模型可以预测疾病的进展.超声辐射力脉冲成像技术(ARFI)是一种基于超声技术,短时间高强度声脉冲机械地刺激肝组织产生剪切波,剪切波的传播速度(SWV)可以评价感兴趣区域(ROI).本研究以肝活检作为金标准,评估ARFI、Fibroscan、肝纤维化血清学指标(ELF)及三者联合对肝纤维化诊断的价值.
