浅谈医学影像技术的融合

浅 谈医学影像技术 的融合

摘要：随着科技技术的进步带动了当今医学的发展 ，计算机技术的广泛应用 ，又进一步推动了医学影像技术的发展。随着图像存档和传输系统(PACS)的应用，建立了图像信息存储及传输的新的模式。而医学影像技术的融合，将会成为影像学领域新的研究热点，同时也将是医学影像技术新的发展方向。本文将从医学影像技术融合的必要性、关键技术、临床价值及应用前景4个方面进行探讨。

关键词：影像技术融合；临床价值；体层成像

所谓医学影像的融合，就是影像信息的融合，是信息融合技术在医学影像学领域的应用；即利用计算机技术，将各种影像学检查所得到的图像信息进行数字化综合处理，将多源数据协同应用，进行空间配准后，产生一种全新的信息影像，以获得研究对象的一致性描述，同时融合了各种检查的优势，从而达到计算机辅助诊断的目的[1-2]。

1.医学影像技术融合的必要性

1.1 影像技术的融合是技术更新的需要。 随着计算机技术在医学影像学中的广泛应用，新技术逐渐替代了传统技术，图像存档和PACS的应用及远程医疗的实施，标志着在图像信息的存储及传输等技术上已经建立了新的模式。而图像后处理技术也必须同步发展，在原有的基础上不断地提高和创新，才能更好更全面地发挥影像学的优势。

1.2 影像技术的融合弥补了单项检查成像的不足。目前，影像学检查手段从B超、传统X线到DSA、CR、CT、MRI、PET、SPECT等，各项检查都有优缺点，但在成像中又都存在着缺陷，有一定的局限性。例：CT检查的分辨率很高，但对于密度非常接近的组织的分

辨有困难，同时容易产生骨性伪影，特别是颅后窝的检查，影响诊断的准确性；MRI检查虽然对软组织有超强的显示能力，但却对骨质病变及钙化病灶显示差；如果能将同一部位的两种成像融合在一起，将会全面地反映正常的组织结构和异常改变，从而弥补了其中任何一种单项检查成像的不足。

1.3 影像技术的融合是临床的需要。影像诊断最终服务于临床治疗，先进的检查手段，清晰的图像，有助于提高诊断的准确性，而融合了各种检查优势的全新的影像将会使诊断更加明确，能够更好地辅助临床诊治疾病。

2.医学影像技术融合的关键技术

信息融合在医学图像研究上的作用是通过协同效应来描述的，影像技术融合的实施就是实现医学图像的协同;图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和图像数据理解是融合的关键技术。图像数据转换是对来自不同采集设备的图像信息的格式转换、三维方位调整、尺度变换等，确保多源图像对组织脏器在空间描述上的一致性。影像融合首先要实现相关图像的对位。在进行高分辨率图像(如CT图像和MRI图像)的对位时，目前借助于外标记。建立图像数据库用以完成典型病例、典型图像数据的存档和管理以及信息的提取。数据理解在于综合处理和应用各种成像设备所得信息，以获得新的有助于临床诊断的信息[1]。

3.医学影像技术融合的临床价值

利用计算机技术对获取的影像信息进行处理，并将成果应用于临床已成为当代医学影像学发展的主流。利用影像技术的融合，将多项检查成像进行综合分析、处理，再现出全新的、高质量的影像，对于临床的价值主要体现在3个方面：(1)对影像诊断的帮助：融合后的影像能够清晰地显示检查部位的解剖结构，有助于医生全面了解和熟悉正常组织、器

官的形态 特征;通过采用区域放大、勾画病变轮廓、增添病变区伪彩色等手段，能够增加病变与正常组织的差异，突出显示病灶，有助于诊断医生及时发现病变，尤其是早期不明显的病变和微小病变，避免漏诊；在影像中集中体现出病灶在各项检查中的典型特征，有助于诊断医生做出更加明确的定性诊断，特别在疑难疾病的鉴别诊断中，作用更为显著[3]。(2)对手术治疗的帮助：在影像技术的融合中，采用了图像重建和三维立体定向技术，充分显示出复杂结构的完整形态和病灶的空间位置，同时清楚地显示出病变与周围正常组织的关系；对于临床制定手术方案、实施手术以及术后观察起了重要作用[4]。(3)对科研的帮助：影像技术的融合集中了多项检查的特征，同时体现了解剖结构，病理特征，以及形态和功能的改变，并对影像信息做出定性、定量分析，为临床进一步研究疾病提供了较为完整的影像学资料。

4. 医学影像技术融合的应用前景

目前，图像融合主要应用于体层成像。随融合技术的不断发展，其在非体层成像方法中的应用逐渐增多。已有研究将血管内超声与二维X线血管造影图像进行融合，认为融合图像能克服超声显示冠状动脉形态的局限性、准确重建出血管的解剖结构、反映血管的真实弯曲[5]。随着PACS在医院逐渐推广应用，为多种影像学技术的综合应用提供了广阔空间，加速了图像融合的发展。有人利用图像融合建立自动识别警告系统，校正PACS进行图像存储及归档的错误[6]。远程医学是网络时代产物，是实现医学资源全球共享的方式。图像融合在远程医学中有广阔的应用前景。如进行远程手术，将多模图像融合成多参数、仿真人体模型，配准到术中真实器官上，可有效指导制定远程手术计划，有助于顺利实施手术。

因此医学影像技术是信息融合技术、数字化技术、计算机技术等多项技术的综合和在医学影像学应用的深入和扩展。医学影像技术的融合将会带动医学影像技术的又一次更新，并将是医学影像新的发展方向。

【参考文献】

1. 康晓东.计算机在医疗方面的最新应用.北京： 电子 工业 出版社，1999，46-70.

[2]丁里，朱之庄，武绍远，等.标准化神经影像融合技术及临床应用研究. 中国 医学影像技术，2000，16(2)：88.

[3] 汪家旺，罗立民，舒华忠，等.CT、MRI图像融合技术临床应用研究.中华放射学杂志，2001，35：604.

[4]Cothren RM，Shekhar R，Tuzcu EM，et al.Three-dimensional reconstruction of the coronary artery wall by image fusion of intravascular ultrasound and bi-plane angiography.Int J Card Imaging，2000，16：69.

[5] Morishita J，Katsuragawa S，Kondo K，et al.An automated patient recognition method based on an image-matching technique using previous chest radiographs in the picture archiving and communication system environment.Med Phys，2001，28：1093.

[6]Schlag PM，Moesta KT，Rakovsky S，et al.Telemedicine：the new must for surgery.Arch Surg，1999，134：1216.

指导教师：张凯 山东协和学院

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