数字医学影像技术篇1
关键词：数字化放射医学影像；质量控制；管理措施
在我国数字技术不断发展的过程中，医学技术也在迅速进步，尤其是数字化放射医学影像技术，医疗管理部门必须根据其实际情况，对影像板扫描仪、影像阅读打印等系统进行严格管理，提升影像质量。
1数字化放射医学影像技术的组成分析
数字化放射医学影像技术是由影像板、影像板扫描仪与影像后处理等系统组成，其工作原理就是将影像投影在影像板上面，然后进入扫描仪，通过激光扫描技术阅读数据，同时，利用光电途径将数据转换成为数字信号，在影像后处理站处理之后，通过显示器显示出结果，供给医生对其进行观察。目前，医疗机构在应用数字化放射医学影像技术的过程中，不能全面理解其组成理念，无法提升影像质量，甚至会出现临床医疗问题。因此，技术人员必须重视以下几点组成理念的理解：
1.1影像板影像板是数字化放射医学影像技术中的重要组成部分，其中含有较多的微量元素化合物，包括eu2等，属于一种晶体结构，在实际使用期间，可以有效记录影像，打破了传统胶片记录影像的局限性，重复使用次数大于一万次[1]。
1.2影像板扫描仪此类技术可以将影像板记录的影像数据，准确的阅读出来，对于数字化放射医学影像质量的影响较大。影像板扫描仪是影像信息转换的重要依托，可以将其转化成为不同亮度的像素，将平面图像转化成为二维点阵。同时，影像板扫描仪会通过模拟数据方式，将每一个影像像素转化成为数据，将二维点阵转化成为矩阵，然后将矩阵传输到后处理工作站系统中，在对数据进行运算之后，得到不同的影像。影像板扫描仪具有较高空间分辨率优势，可以清晰反映出影像图形，明确影像指标的灰极度。同时影像板扫面衣还可以将数字化转化程度体现出来，扫描速度较高。对于空间分辨率而言，如果影像不清晰，影像板扫描仪就会利用较高的空间分辨率显现出影像。对于灰极度而言，影像板扫描仪会通过数字图像反应影像的呈现效果[2]。对于矩阵而言，影像板扫描仪可以通过亮化的扫描技术，形成良好的像素点阵，然后利用相关模拟技术将其转化为数字化的矩阵。此类运行方式，主要通过计算机实现，因此，必须要对像素点阵进行全面的数字化处理，才能提升影像板扫描仪的应用质量，体现出真实的影像数据信息。对于扫描速度与缓冲平台而言，缓冲平台容量较为重要，影像板扫描仪的处理能力可以通过缓冲平台容量体现出来，大型的影像板扫描仪在一个小时就可以达到100板的扫描效果。技术人员在应用此类技术之前，必须要将扫描ip板放置在缓冲平台上，然后利用机械自动扫描，充分发挥影像板扫描仪ip板功能作用，提升数据输送的自动化效率，以便于下一次对其进行应用[3]。
综上所述，在数字化放射医学影像技术实际应用的过程中，相关技术人员必须要全面控制组合结构的应用质量，制定完善的管理制度，在严格的管理工作下，提升数字化放射医学影像质量，增强其发展效果。
2打号系统与预视系统的管理
在医疗机构技术人员应用数字化放射医学影像技术的过程中，必须要重视打号系统与预视系统的管理。然而，我国部分医疗机构在实际工作期间，无法提升打号系统与预视系统的管理效率，难以根据其实际要求开展相关工作，导致影像质量降低，因此，技术人员必须注重以下工作流程：打号系统就是将与影像有关的文字信息记录下来，技术人员必须要保证文字信息的准确性。技术人员必须通过电脑键盘输入文字信息，同时，还可以在医院信息库中调取所需要的信息，在此期间，技术人员不需要将全部信息都输入，只需要输入一些关键信息或者词语就可以搜索到所需要的信息。对于预视系统而言，由于影像后处理系统功能较为全面，技术人员可以利用打号系统输入投照，在投照打号的时候，通过投照关键词的搜索，系统就会自动筛选出相关软件包，然后对影像进行处理，医生就可以ζ浣行预，进而得到良好的数字影像[4]。
3影像阅读与打印管理
数字化反射医学影像技术的应用，需要技术人员重视影像阅读与打印的管理。当前，我国一些医疗机构在应用数字化放射医学影像技术的过程中，不能提升影像阅读与打印管理工作效率，难以优化起管理体系，无法提高影像放映质量，导致临床治疗工作受到影响。因此，技术人员与管理人员必须重视影像阅读与打印系统的管理。首先，技术人员要全面分析数字化放射医学影像设备类型，并且选择配套的阅读与打印系统。其次，为了提升图像质量，增强数字化放射医学影像技术应用效果，技术人员可以利用paCS网络，对其进行终端输出处理，进而提升检验工作效率。最后，数字化放射医学影像质量控制部门必须制定完善的质量控制制度，提升影像管理效率[5]。
4系统网络化管理
数字化放射医学影像技术的应用，要求技术人员重视系统网络化管理工作。目前，我国部分医疗机构在应用数字化放射医学影像技术的时候，不能对其进行系统网络化管理，难以提升影像质量，无法保证医疗服务的有效性。这就需要技术人员重点关注系统网络化管理工作。首先，在网络社会的发展，人们对网络信息技术的应用逐渐增多，对于数字化放射医学影像质量的要求也开始提升，技术人员必须要全面应用网络信息技术，重视系统网络化管理，树立正确的管理理念。其次，技术人员要通过网络信息技术的应用，提升数字化放射医学影像清晰度，提升影像的质量，增强信息处理效果，同时，还要增加系统网络的兼容性。再次，技术人员在系统网络化管理的时候，还要根据Dicom使用标准的分析，制定完善的技术应用制度，借助Ct、mRi、DSa等图像处理技术，对工作站数字设备进行浏览。最后，在构成影像的时候，技术人员要建立放射科影像存档系统与通信系统，利用存档系统与通信系统对数字化放射医学影像进行处理，进而提升影像图片质量，优化影像处理体系，进而提升医疗服务质量。
在数字化放射医学影像质量控制与管理中，技术人员必须制度完善的技术应用制度，利用完善的管理制度约束技术人员的技术行为，全面提升数字化放射医学影像质量。
参考文献：
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数字医学影像技术篇2
关键词：病人隐私；医学影像；图像加密；通信加密
中图分类号：tp311文献标识码：a文章编号：1009-3044（2013）01-0195-03
现代医学与计算机技术、通信技术及多媒体技术逐步相结合，为患者提供了直接、准确、方便、快捷的医学诊断，大大提高了医学诊断准确率，为患者的进一步治疗提供了方便之门，减轻了患者的痛苦。但是，随着社会的发展，患者在享受医学影像给病情的诊断带来便利的同时，其个人隐私保护意识不断加强，并对对此不断提出要求；同时，院方也有责任保护患者的隐私不被泄露；因此相关的图像加密技术便亟需应用在医学影像图像中[1][2]。
1医学图像加密类别
医学影像的加密初步可分为存储加密和传输加密两类。在存储过程中，为了图像的信息安全可以采用图像隐藏、图片加密等方式；经常采用混沌加密算法。而对于彩色图像则有一种称为单通道彩色图像加密算法。在图像传输过程中，可以采用图像通信加密技术等，通过在通信中的加密技术以便保证患者的隐私安全。
2图像加密介绍
现阶段，图像加密采用的主要方法分为如下三种：
2.1数字图像置乱技术
如今为了图像的存储及处理方便采用数字技术存储医学影像成为必然。数字图像置乱技术则是通过对数字图像中由图像像元组成的空间数据进行置换实现。这个置换类似经典密码学中的一维信号的置换。或是修改用来描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系中的数字图像的变换域中的参数。其目的都是使需要被保护的图像在置换后成为无法识别出的杂乱图像。用以达到需要进行隐私保护的图像内容的目标。研究人员提出了基于数学变化技巧的几新算法[3]即幻方变换、arnold变换、Fass曲线、Gray代码、生命模型等。这些算法已被广泛的应用于数字图像所包含的信息内容的处理之中，并起到了行之有效有效地作用。数字图像的数字信息的安全的得到了有力的保护。
现如今出现了另外一种图像置乱的思想，即通过利用混沌序列来实现数字图像的置乱。这种技术也可应用在医学影像中，用以实现对病人个人医学影像的保护。基本思想是通过混沌系统运算出一个混沌序列，将这个序列按照事先选取的既定的算法或是排列方案进而进一步进行运算以生成新的一个序列。与此同时，为了保证原混沌序列的位置与计算后的新序列之间的变换位置是一一对应的，又进一步利用了混沌系统的遍历性。实验表明，这种通过由混沌系统得出的混沌序列的进而对其进一步运算得到的变化关系在应用到图像置乱后可以实现明显的图像置乱效果。同时为了改变加密图像的统计特性、图像像素值以及降低图像像素值间的相关性，也可以通过单个混沌序列或多个复合的混沌序列来实现改变。
2.2数字图像信息隐藏
数字图像信息隐藏技术也可用于保护病人医学影像的隐私。基本思想是，将需要被加密的医学图像的数字信息隐藏在另外一幅无关的图像中，比如一幅公开图像。这幅图像要求具有一定的迷惑性、大众性，以便迷惑攻击者，能够降低转移其注意力，这样就降低了图像被攻击的几率；与此同时，通过一定算法改变加密图像的原有的统计特性。以达到保护被加密影像的目的。应用其中的调配融合算法、“中国拼图”算法可以使图像的信息隐藏达到一个高质量的水平。另外，还可以综合各种不同的算法的特点，将数字隐藏技术扩展到声音、图像等不同的信息载体中的信息隐藏需求中去。
另外，近年来新兴的一种数字作品版权保护技术——数字图像水印技术[3]，能够有效地保护作者以及出版商的合法权益不受侵犯，现已被广泛应用于印刷领域中，具有了广阔的使用价值和商用价值，成为多媒体及知识产权保护的有效手段之一。数字图像水印技术是信息隐藏技术研究领域的一个重要分支。为了显示创作者对其作品的所有权，这种隐藏技术将具有某种意义的数字水印利用数字嵌入方法将其隐藏在其作品（可以是多种信息载体，比如视频、图像、声音、文字等数字产品）中。在进行印刷品真伪验证时，可通过水印的检测、分析来保证数字信息的完整性及可靠性。
2.3数字图像分存
数字图像分存技术是把一幅需要进行保护的数字图像分割成多幅图像进行传输。被分割后的图像不再具有某种特殊的意义成为无意义或是看起来杂乱无章的图像。也可将分割后图像进一步隐藏到另外几幅不相关的或是具有一定迷惑作用的图像中进行存储获传输。这类似于数据组的分包传输。这样可以避免因个别图像的传输丢失而造成病人隐私信息遭到泄露的危险，而且也起到在通信中个别被分割后的图像信息的丢失与泄露不会影响原始图像信息的泄露。
数字图像分存技术的特点使窃密者窃取完整的原始图像的成本大大增加，而且也提高了病人图像隐私的保密程度
同时，若将图像置乱技术、图像隐藏技术、图像分存技术三者结合起来将使图像的安全传输有了较高的可靠性。
3图像传输加密介绍
随着现代科技的不断进步，远程医疗技术也在日新月异的发展。对病人实行连续诊断，及时获取病情发展状况成为未来要实现的目标；同时，病人的隐私在图像传输过程中也增加了泄露和被攻击的风险，因此，在某种特定情况下对病人图像信息的传输需要进行加密保护。
数字医学影像技术篇3
【关键词】医学影像系统差异化竞争
医学影像系统是医院医疗系统中不可分割的一部分，作为代表民生重要福利的行业，医疗正在随着科技的发展而成为社会各个阶层瞩目的焦点，一些新型病症的出现让人们开始迫切地需要一种能够探究疾病成病原理的重要手段，而医学机构和组织也急需要进一步对相关病症进行深入研究，利用前沿科技作为基辅的影像医学自然引起了人们的关注和追捧，因此我国医疗影像系统和相关设施设备在市场上的需求也急剧增长。可以说，医学影像系统开发成为了医疗领域必然也是必须研究的课题。
一、医学影像技术的现状
一百多年以前，伦琴发现了X射线，从而为后来医学影像的发展奠定了核心基础，这么多年以来，医学影像的发展速度非常迅猛，除了将X线应用到医学影像中以外，一些非X线的成像技术也逐渐被一一开发，包括人们耳熟能详的B超、核磁共振（mR）、pet（正电子发射断层扫描）、SpeCt（单光子发射计算机断层照相机）等等。
1.1常规X线成像
X线成像作为发展最早、最基本的成像方式，一直以来都是应用最多、推广范围最广的技术，但科技发展让数字化技术成了X线成像的新突破，包括影像板技术（CR）和电子板成像技术（DR）。影像板技术是让影像板取代了传统的X线胶片成为了影像载体，影像板通过X线照射感光后经过激光扫描就得到了数字化的影像，其主要特点是便于进行携带、储存，且影像板可以重复利用。电子板成像技术是指曝光利用多个微小的X线感光元件排列形成的电子成像板，可直接形成数字化影像。
1.2Ct成像
Ct成像早在1972年就被应用在了临床诊断和治疗上，其基本原理是利用X线束从多个不同的角度对需要进行检查的人体部位（且要求具有一定厚度的层面）扫描，探测器在接收到信号之后将其转变为可见光，再通过光电转换器将光信号转换为电信号，最后转换为数字信号进行储存和进一步处理。现今螺旋Ct技术的应用让传统Ct成像在质量、速度和成像方式等多个方面都上了一个新台阶，也让Ct诊断技术有了长足进步。
1.3磁共振成像
磁共振成像技术主要应用于脑血管疾病、关节病、脊髓病等病症上，该技术在这些病症上的独特优势令其成为近年来发展最快、技术成果最多的成像技术。成像速度从最初的几分钟每层到后来的几十分之一秒每层，再到后期的3D、4D处理影像和核磁共振透视等，目前的磁共振成像因为抗血管生成因子辅助mR功能成像等多个新技术的持续开发与应用，已经将磁共振成像仅用于大体解剖水平向分子水平甚至基因迈进。
1.4正电子发射断层扫描（pet）
pet技术是指利用人体或生物代谢所必需的某一种物质，例如蛋白质、葡萄糖、核酸等，用短寿命的放射性核素进行标记，通过观察该物质在代谢过程中的聚集和分解等活动情况来反映生物代谢的情况，以此为依据进行诊断。一般临床应用较多的是氟代脱氧葡萄糖，用于观测恶性肿瘤方面具有较高的准确性和针对性。
1.5图像储存与传输技术（paCS）
paCS技术是医学影像数字化的典型代表，主要分为图像获取系统、控制系统、显示工作站三大部分，如果只是医院或者科室内几台放射设备的联网则称为minipaCS（微型），若是整个放射科的设备联网则被称为radiologypaCS（放射科），另外还有全院paCS，其未来还有可能发展至区域乃至全球paCS。
除以上几类医学成像外，还有超声成像、介入放射学等也是医疗领域应用较多、发展较为成熟的医学成像技术。每一种成像技术都根据自身不同的成像原理应用于相同或不同的医学领域，随着科技的不断发展，这些成像技术还会有显著的进步甚至会有新的成像技术诞生。
二、医学影像数字化带来的挑战
经过多年的发展，医学影像为国家医疗实力的提升提供了卓越的贡献，显著提高了人们的医疗水平，互联网和科技的发展让医学影像数字化成为了必然趋势，但同样医学影像数字化也带来了许多现实性的挑战。
2.1思维方式的变化
对于传统的医学影像工作人员而言，对于医学影像的思维方式很多还停留在二维图像、单纯诊断以及反映真实大体机体状态等层面上，事实上医学影像已经从反映大体病理转向了分子和基因水平，图像维度也早已从二维发展为了三维甚至四维，从单纯诊断发展成为了以诊断为辅助的治疗方向。因此利用医学影像进行诊断和治疗的医务人员乃至科研人员应当及时完成思维方式的过渡和转变，用动静结合、宏微观结合、结构功能结合等多个方面来看待和学习研究医学影像，将医学影像前沿技术应用到医疗中去，发挥其应有的医学价值。
2.2工作流程变化
在上文所提到的图像储存与传输技术（paCS）不仅已经实现了过去胶片向数字化信息的转变，更是医学影像数据信息从“硬拷贝”向“软拷贝”的转变。在形成医学报告时，未来甚至现在的工作流程必然会发生相应的变化，而已经习惯于传统阅片形式的老医生们在操作流程上会不够顺利，加上对电脑技术的应用不熟练，更难以实现“纯熟经验”与现代先进技术的融合。
2.3医学影像技术手段的选择和费用问题
相对于传统的X线检查、超声波检查、Ct检查等方式，现下的CR、DR、螺旋Ct、磁共振成像（mRi）、pet、paCS等技术虽然能够获取更多地医疗信息数据，图像更为清晰，使诊断更为精准和方便。但对于一些较易观察和诊断治疗的病症如急性脑出血等利用Ct技术就已足够，其相对螺旋Ct等技术所消耗的医疗费用更低，检测结果由一张或几张图像反映反而要优于其他方式形成的几百张图像分析。因此影像学医师不仅要熟知各类技术的应用操作方法，也要学会分辨病变的特征，采取最合理的检查手段，缩短诊断时间的同时也降低费用消耗。
2.4保密与安全性问题
对于传统的医学影像技术而言，所有针对病患的医学数据信息都是处在相对封闭的环境中，由医学影像设备进行储存，或者所有实质性的资料、电子信息资料等都由档案科一并封存归档。但现代的医学影像设备尤其是诸如paCS等技术设备实现了设备之间的联通功能，相当于打破了传统的封闭式管理和储存方式，这种功能虽然相对外部社会只是属于医院的内部使用，但不能否认其有被盗取、损坏的可能性。因此，在使用医学影像设备时必须利用数字认证或其他保密手段以确保医患的隐私权不被侵犯。
2.5影像科管理问题
由于各类医学影像技术还在不断地被开发和更新，医疗机构对于设备以及人员的如何配置成为影响医疗机构技术水平高低以及资产合理利用与否的关键问题。经调查发现，与其他科室相比较，医学影像科是占医疗机构固定资产三分之一的大科，人员与设备重组和搭配关系到医疗机构科室建设以及相关技术教研工作。如果不能正确合理进行配置，很容易造成人员或设备浪费，且对于医疗机构来说，控制项目费用成本也是维持机构生存的重点之一。
三、医学影像系统的差异化竞争
差异化竞争包括多个方面，例如市场差异化、价格差异化、功能差异化、包装差异化等等，医学影像作为一种产品，且是未来市场前景强大的产品，要想以自身独特的个体特征赢得市场自然也不能排除利用差异化竞争策略进一步打开市场。根据现代医学影像系统数字化、网络化、标准化、小型化、诊断与治疗相结合等特征，其差异化竞争策略主要应从以下几点入手考虑：
3.1市场定位的差异化
当下绝大多数正规医疗机构都已经配备了基本的医学影像系统和相关设备，如X线成像设备、Ct成像设备、磁共振成像设备、超声波成像设备等，虽然pet、paCS等技术仍然是医疗机构购置热点，但我们必须清晰地认识到市场已经由生产者主宰转变为了消费者主宰，医学影像系统的开发在满足民生医疗基本需要的大众化需求之后，更应该转向攻克一些顽固病症所在的个性化市场，也就是由大众化市场向定制市场以及细分市场进军，利用更有个性特征的市场群进行医学影像系统的功能性提升。
3.2模版开发的差异化
虽然不同医疗机构所开设的科室基本相同，但不同医院所擅长的医学领域并不一定相同，且对于不同的医疗机构，医学影像系统所具备的应用功能也不同，有以医疗为目的的，也有以研发为目的的，还有以教育为目的的。因此，医学影像系统必须对不同的应用功能有针对性地进行开发应用。医学影像系统通过对系统流程的更改，可以令线上编辑处理、图像数据上传速度等功能进行改善，同时为避免大部分系统模板存在功能单一、分类混乱等问题，还应该拓宽思路和方法，研究开发更多特色功能和高级功能。
3.3产品种类和层次的差异化
目前所开发的、经由医疗机构普遍应用的多是一些发展较为成熟的医学影像系统设备，即使是一些利用了前沿科技所开发出来的产品正常情况下在一般的医疗机构中应用价值并没有很明显的体现，一方面是由于一般性的医学影像系统能够满足人们日常医疗所需，另一方面也是由于缺乏具有与设备相匹配知识及操作水平的医疗人员所造成的。因此未来医学影像系统的开发必须打破概念模糊、定位不清晰、产品种类多但技术不精的难点，从产品本身性能以及市场定位层次出发提升医学影像系统的核心竞争力。
与普通影像设备不同，医疗影像系统属于专业性较强、功能性明显的系统技术，因此医疗影像系统在宏观层面来看不仅要平均着力，提升民生医疗水平，也要从微观层面体现其在细分市场和客群之中的价值，既要做大做全，也要做优做细，不仅是为了产业盈利性质，更是为了社会安全和进步。
数字医学影像技术篇4
医学影像技术是高新技术与医学的结合，自20世纪70年代起，以Ct问世为标志，伴随计算机技术的进步，现代医学影像学取得了突飞猛进的发展，由传统单一普通X线加血管造影检查形成包括超声、放射性核素显像、X线Ct、数字减影血管造影（DSa）、mRi、普通X线检查的数字化成像（CR和DR）以及图像存储和传输系统（paCS）多种技术组成的医学影像学体系。医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断手段，医学影像学技术已经由既往"辅助检查手段"转变为现代医学最重要的临床诊断和鉴别诊断方法，使多种疾病的诊断更准确、及时。由于介入医学的兴起，医学影像学已经集诊断和治疗为一体，成为与外科手术、内科化学药物治疗并列的现代医学第3大治疗手段。目前，医学影像学科是现代化医院的支柱之一，影像学设备的价值占医院固定资产50%以上，医学影像学为临床医学的主要研究手段和推动现代医学不断发展的动力。
医学影像学是高新技术与医学的结合点，21世纪医学影像学发展首先依赖于以计算机为主导的高新技术的进步。由于计算机的性能以几何级数升级，必将带动多种医学影像学设备向小型化、专门化、高分辨率和超快速化方向发展，医学影像学检查亦将由大体水平逐渐深入至细胞、受体、分子和基因水平。近年来，美、欧、日等发达国家和地区在医疗影像诊断产业加强战略布局，旨在带动多种医学影像设备向小型化、专门化、高分辨率和快速化方向发展。目前，数字医疗影像技术的发展主要有如下几大趋势：
现代医学影像设备的发展将由最开始的形态学分析发展到携带有人体生理机能的综合分析。通过发展新的工具、试剂及方法，探查疾病发展过程中细胞和分子水平的异常。这将会为探索疾病的发生、发展和转归，评价药物的疗效以及分子水平治疗开启崭新的天地。同时，由于造影剂是影像诊断检查和介入治疗时所必需的药品，未来针对特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能的多种新型造影剂也将逐步问世。
1小型化和网络化
新技术的发展使医学影像设备向床边诊断转变，小型、简便的床边化仪器将越来越多地投入应用，这将对重症监护、家庭医疗、预防保健等提供快速、准确、可靠的信息，提高医生对病人诊断的及时性和针对性。同时，数字化成像将安全取代传统的非数字图像，医院内部所有医学影像学设备将联网，在线大容量数字化图像存储得到普及，由于宽频带网络的应用，医学影像学图像的远程传输更快捷，图像更清楚，使远程放射学达到普及和实用阶段。网络化也将加快成像过程、缩短诊断时间，有利于图像的保存和传输。影像学科医生不必到医院上班，在家或出差的旅途中即可完成医疗工作任务。医院内部完全取消借、还片工作，临床科室医生在门诊、病房或手术室、监护室直接经网络调阅影像学图像，应用计算机仿真技术设计外科手术方案、并直接在手术过程中引导手术入路、揭示手术切除范围。通过影像网络化实现现代医学影像学的基本理念，达到人力资源、物质资源和智力资源的高度统一和共享。
2多态融合技术使诊断、治疗一体化
在新世纪，将有多种新型造影剂问世（包括组织、器官特异性造影剂，特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能造影剂），其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强。此外，医学影像学技术直接应用于药物研制，并用于监测疗效，可促进新药的开发进程。
医学图像所提供的信息可分为解剖结构图像（如：Ct、mRi、B超等）和功能图像（如：SpeCt、pet等）。由于成像原理不同所造成图像信息的局限性，使得单独使用某一类图像的效果并不理想。因此，通过研制新的图像融合设备和新的影像处理方法，将成为计算机手术仿真或治疗计划中的重要方向。同时，包含两种以上影像学技术的新型医学影像学设备（如：Ct与X线血管造影机）将更受欢迎，诊断与治疗一体化将使多种疾病的诊断更及时、准确，治疗效果更佳。
33D打印辅助医学影像
数字医学影像技术篇5
【关键词】医学图像；通信系统；数字化诊断
在数字化诊断技术的广泛应用上，产生更多医学图像，为提高各类医学图像资料的应用效果，应做好对医学图像存储与通信系统应用方式的研究。系统主要利用临床医学、数字化影响技术、计算机信息技术以及影像分析技术等，实现了由医学图像资料向计算机可以处理的数字形式的转变，并且可以利用计算机与网络通讯设备来完成各类影响资料的收集、存储、管理以及应用，达到共享信息的目的。
一、医学图像存储与通信系统结构分析
1.硬件结构
1.1影像采集。硬件系统主要完成对各类医学影像数据的收集、管理以及应用，对于采集设备其主要功能就是获取各类信息数据，如Ct、CR、eCt、内镜、核磁共振以及超声波成像等[1]。现在所应用的数字化影像设备可以直接从各类医学仪器上完成影像数据的采集，并且可以将非DiCom标准格式转换为DiCom格式。
1.2影像存储。对于医疗行为中所产生的各类图像，可以通过服务器、磁盘列阵等对其进行存储管理。因为系统中应用计算机技术与网络技术，对各类影像数据的存储可以直接上传到数据库中，可以更方便的实现数据的共享。其中，系统所应用的网络设备主要包括高度宽带网络系统，以及存储区域网络等。
1.3显示设备。系统中所应用的显示设备，必须能够满足各类影像数据的显现需求，同时可以保证医疗诊断图像的有效处理，为后续医疗活动提供更充分有效的数据支持。
2.软件结构
2.1影像归档。以系统数据等级为依据对各类影像数据进行登记划分，并做好系统存储设备的管理，并将近期需要使用的影像数据上传到在线设备上，其余暂时不用的则可以上传到离线或者移动存储设备上[2]。另外，还应结合医生实际应用需求，将各类所需数据资料上传到客户端，在对病人病情进行分析研究时，可以更快速的完成对信息的调取与应用，提高信息应用效率。
2.2数据库。日常医学工作会产生大量影像数据信息，要想完全完成所有信息数据的管理，必须要对系统配置图形数据传输、图像处理以及数据库管理软件，不但可以将各类医疗图像与诊断报告等数据资料上传到系统数据库中，同时系统服务器还可以实现对各类数据的分类整理，最终将其上传到相应的存储介质中，并以满足实际需求为目的，实现不同介质之间信息的交换与转存。
2.3系统管理。系统设计应满足群集与服务器的分级管理，支持不同系统之间数据的交换与互联，并且可以同时完成对多个系统的协调性指挥与控制，按照设计工作流程完成对整个工作站的管理。
2.4处理应用。系统还应对各类影像数据进行格式转化或者压缩处理，并且要求在医生客户端能够实现对病人影像资料的显示与基本处理，如影像回放、多切面重建、三维重建以及出据诊断报告等。另外，对于系统来说，医生查询与应用的所有影像数据信息必须是实时的，应将显示时间控制在2s范围内。
二、医学影像存储与通信系统实际应用分析
1.医学影像数据采集
随着DiCom标准的逐步应用，可以将可以以直接或者间接的方式，将医疗行为产生的图像转换成系统可以存储与处理的数字化形式。以下三个方面阐述了DiCom是医学影像数据交换的主要标准，第一：定义了图像通过点对点、网络方式、文件方式等进行交换的方法和规范；第二：定义了病人信息以及相关病人图像参数和格式信息；第三：所有医疗图像、诊断报告等数据的收集、整理以及存储等行为都可以利用计算机来实现，其中图像数据资料的采集处理主要就是利用图像采集卡完成设备模拟视频信号与数据信号的转变，最终可以通过软件完成数字信号的接收并形成图像信息，并且使用专业化图像采集设备进行数字化处理后采集[3]。
2.影像数据存储与管理
医院所应用系统的存储模式和管理流程主要分为在线、近线和离线存储以及管理等类型。在具体是规划系统时，保证系统提供商可以对医疗图像数据存储管理各类模式间的迁移过程，就维护与控制等方面提供自动执行以及管理能力。并且要求系统可以实现对超大规模数据库管理系统的控制，完全实现对数据库内所有图像资料的管理与应用。必须要求其有能力处理超大数据的运转，传统的实践表明，在医院中每天都会生出医学图像会非常多来增加进系统的数据库中。目前，系统数据通常要分级存储，即：对于常用数据保存3-6个月的影像资料，并存储在在线设备中；过期数据保存在近线设备或者离线设备，保存时限为5年之内；保存超过5年的影像资料在离线设备中保存。随着存储上设备的日益小型化、大容量化，图像保存的相应成本逐渐降低，存储设备的空间限制在不断减少，可以在更大程度上满足系统各类图像信息的存储与控制，提高了各项图像的应用效率。
3.影像显示与处理
医学图像存储与通信系统具有较好的处理功能和人机界面，在实际应用中，满足不同操作水平医生实际应用需求。这就对系统功能的完全性有了更高的要求，保证其具有数据存储、数据查询、图像显示以及图像处理等功能，并且可以通过良好的人机界面来达到图像缩放、编辑、旋转等处理，保证可以在各方面促进医生对疾病的确诊速度与准确性，提高医院对系统的要求。
三、医学影像存储与通信系统应用所存问题
对于医学图像存储与通信系统来说，虽然目前在研究上已经取得了一定的成果，但是受开发经费影响，现在很多医院所用系统设备仍比较陈旧，缺少标准数字接口，尤其缺少可以利用网络传输医学图像的设备。对于很多医院来说，受建设规模以及自身经济等因素影响，系统设备投入力度不足，再加上医学人员计算机操作水平比较低，日常操作不规范，如果后期设备维护不到位，很容易导致设备发生故障，这样就会对医疗活动产生影响。另外，现有开发的HiS/RiS系统忽略了标准化问题，不能顺利与系统集成。从总体上来看，我国对此项系统的研究效果还比较低，仍存在各种技术问题，还需要做更进一步的研究分析。
结束语
在医疗行业信息化与数字化发展的背景下，对医学图像存储与通信系统的研究已经势在必行，需要以满足实际应用需求为目的，更进一步对存在的问题进行研究，采取有效的措施进行管理，争取不断提高其应用效果。
参考文献
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数字医学影像技术篇6
这样的场景并不只出现在电视剧里。影像诊断正在成为医生双眼最强大的延展。对于现在的医生和病人们而言，Ct、mRi（磁共振成像）已经不再是艰涩的医学术语，而是上医院时经常能听到的名词。影像技术的不断刷新，正在让人类的双眼，向自己体内看得更深、更清晰。
点亮黑箱
在不少人的观念中，影像医学仍然只是医生诊断的辅助手段。的确，在三十年前，X光已经是破解人体“黑箱”的先进武器。但基于医生、患者的需求，功能越来越强大的仪器、设备，可能从根本上令影像医学踏上新的台阶。影像科医生的工作不再只是简单地给出“肝左叶发现肿瘤一枚”之类的简单论断，而是要能更深入地参与到疾病的筛查、诊断、治疗、康复和预防等各个环节。
从1895年发现X射线，到1972年计算机X射线断层扫描技术投入使用，再到之后的磁共振技术用于医学影像诊断，人类对影像诊断的掌握正逐步走上新的台阶。作为一项年轻的技术，磁共振具有良好的软组织分辨力，有多方位任意切层的能力，被广泛运用于软组织、血管等人体组织的探测成像。更重要的是，与X光、Ct相比，磁共振不会对人造成辐射伤害。这亦使其成为目前最先进、最精准的影像医学诊断手段之一。
在磁共振领域，一项最新的技术革新正在令医生拥有以往难以想象的便利。被称为“全数字磁共振”设备的磁共振仪器，正在令磁共振影像变得更加清晰，让基于磁共振影像的诊断变得更准确。
“全数字磁共振”，即从仪器采集人体信息，到传输信息至后端工作站，直至最后处理、输出影像，整个信息链条均是数字化的。这意味着，原始图像信号可100%真实还原，医生获得的人体内部图像将更加精细。全球首台全数字磁共振系统ingenia可以使磁共振的信噪比提升40%，是目前最精准的超高场磁共振。更加精细的图像意味着原先很难探查或难以通过影像确定的微小病灶，可以更清晰地呈现在医生面前。
创新为医患
当前，中国正处于老龄化时代。随着人们生活水平及习惯的更迭与期望寿命的延长，更多曾经难以诊断、或较少发生的疾病正在逐渐进入人们的视野，恶性肿瘤、心脏病、内分泌疾病等正成为中国人疾病谱系中的主力。毫无疑问，对这些疾病的早期筛查、诊断和治疗，意味着减少病人的痛苦，并大幅缩减在后期不断增长的医疗费用。
如北京中日友好医院放射科主任王武教授所言，“有些肿瘤一旦漏看，两三个月就会恶化到失去治疗机会的地步。而在早期发现的话，投入很少就能达到很好的效果。”
病人不断增长的检查需求与影像诊断资源的紧缺构成一组严重的矛盾，很多大型三甲医院的患者需要等待20天才能预约做上磁共振。创新技术使得全数字磁共振不仅更加精准，而且成像更快速。通过全数字技术，患者可在1分钟内完成高信噪比、高分辨率的全身成像。此外，据国外应用全数字磁共振的相关统计，全数字磁共振可为医院相关部门提高30%的工作效率。
未来新医学
传统意义上，影像医学只是医生诊断的辅助，但这样的日子正在随着影像医学的革新而一去不复返。中华医学会放射学会现任主任委员、复旦大学副校长冯晓源教授就曾对媒体表示：“我认为影像医学将会是以预测和预防为先导，以早期诊断为重点。为预防医学、临床医学和康复医学提供一切与健康有关的，以影像为基础的生物学信息。”目前看来，这一论断正在被实现。
影像诊断技术的不断更新令其拥有广阔的应用前景：探索图像背后的生物学信息。北京中日友好医院放射科的技师孙士龙介绍：“图像更加清晰之后，不但能发现病灶，还能够知道它与周围的组织结构存在的生物学联系，这为医生进行下一步的治疗措施提供了依据。”
由此不难看出创新会为医学带来的革新：方便、快捷且足够精确的影像科学，可帮助早期发现隐藏在深处的疾病，通过预防性措施根除。
数字医学影像技术篇7
伴随着数字时代论文范文的来临,数字产品的获取、传播、复制都更加方便,数字化正逐渐地渗透到各个领域内,多媒体信息得到了前所未有的广度和深度的交流。但因为数字化产品本身的可复制性和基于网络的广泛传播性,给人们的生活带来了很大的负面影响,如数字产品的侵权变得更加容易,也更加容易被篡改。如何更加有效地保护数字产品成为当今社会广泛关注的一个问题,信息安全技术应运而生,正在得到更多学者的研究和市场应用。信息隐藏是将需要保护的信息嵌入到各种形式的其他媒体(如文本文件、视频、音频、图像等)中,以达到版权保护或标识等目的。在多媒体信息安全的研究领域中,数字水印技术作为从信息隐藏技术中派生出的重要分支,成为发展最快的技术之一。数字水印的主要目的是通过在数字产品(如文本、音频、图像等)中添加有实际意义的信息,将其嵌到产品中,在不影响载体作品的前提下,起到保护作者权益的作用。数字水印与信息隐藏最大的不同之处是它会产生一个不可见的标记存在载体文件中。数字水印技术可以实现在开放的网络环境下认证数据来源、完整性和保护作品版权的功能。随着医院信息化的建设,数字化越来越深入地渗透到了医学领域中。在现有的医疗系统中,很大一部分成像设备从数据的采集到存储都已经完全数字化了,例如:计算机断层(Computedtomography,Ct)成像,核磁共振成像(nuclearmagneticResonanceimaging,nmRi),超声成像(Ultrasonicimaging)等。如此,一所现代化的医院中每天会产生大量的包含病人生理病理和解剖信息的数字医学图像。临床医生间的远程电信会议、临床医生和放射科之间的学科交流、咨询或讨论诊断和治疗的方法、医学人员的远程学习等,这些都促进了数字医学图像的交流。医学图像不仅是医生诊断病情的重要依据,还涉及到病人的隐私,其在网络中传输的时候可能会遭受到篡改、信息的窃取等信息安全问题,为了保证医学图像的保密性、可靠性和可用性,必须有效解决医学图像管理的安全性问题。
为了保护数字图像,已经提出了三种水印:鲁棒水印、脆弱水印和半脆弱水印。鲁棒水印是很难从数字图像内容中移除的,这些水印有抵挡故意性或偶然性的失真(如压缩、缩放、拼贴、滤波、a/D或D/a的转换等等)的能力。由于这些特征,这种方法被用在版权保护的应用中。脆弱水印是很容易被针对嵌入水印后的图像内容的篡改和修改破坏掉的,若从含水印的内容中检测不到水印就表示数据已经被篡改了,因此这种方法可以被用在数据认证的应用中。半脆弱水印通常可以抵挡住故意性或偶然性的失真,而在遇到恶意攻击时会被破坏掉,因此可以用半脆弱水印来实现图像的鲁棒性认证和鉴定。在载体是图像的情况下,当使用的水印是鲁棒性水印时,我们最为关注的是图像的安全性和机密性,但在使用脆弱水印时,我们将不再关注水印的鲁棒性而是在意图像中细微改变的检测和定位。作为医生诊断病情的重要依据,医学图像(Ct图像、核磁共振图像等)对图像质量的要求特别严格,在将数字水印技术应用到医学图像中时,作为有效保护医疗信息系统安全的手段,我们需要对其提出更多的要求。如何利用数字水印技术解决医学图像因网络传输而出现的篡改、窃取等问题,已经成为未来医疗系统发展过程中迫切需要解决的重要问题之一。
1.2国内外研究的现状
1.2.1数字水印技术研究现状
随着多媒体技术的发展,解决其信息安全的技术成为了学术界的研究热点,目前,数字水印技术就是其中之一。在数字水印技术被tirkel等人于1993年提出后,因为其横跨多个学科领域的学术特点及在经济、信息安全方面的重要性,在相关组织的积极参与和投资下,数字水印技术迅速发展并出现了多项该方面的专利技术。这些机构包括美国的洛斯阿莫斯实验室、欧洲的电信联盟、德国的国际信息技术研究中心、微软公司的剑桥研究院、iBm公司的watson研究中心、朗讯公司的贝尔实验室等。与此同时,国际上先后发表了很多关于数字水印的学术文章,在一些重要的国际会议和学术期刊(ieee、Spie、Signalprocessing等)上都设立了关于数字水印的技术专刊或专题报道。1996年,在剑桥牛顿研究所召开了第一届国家信息隐藏学术讨论会,数字水印技术在其第三届研讨会上成为了大家讨论研究的重点,关于数字水印技术研究的文章占到了文章总数的一半以上。1998年,国际图像处理大会专门为数字水印做了专题讨论。第一款商用数字图像方面的水印软件由美国的Digimarc公司推出,之后出现的photoshop和CorelDraw图像处理软件都将其集成在内。
第二章数字水印技术原理
数字水印技术就是指将秘密信息嵌入进作为载体对象的多媒体作品中,其中的载体对象可以是图像、音频等不同形式,嵌入的水印可以为数字产品提供版权归属信息或产品是否真实的证明。数字水印的嵌入不会影响原产品的使用价值,且不易为人的感知系统(视觉、听觉等)所察觉。其中的秘密信息就是水印信息,它可以是有实际意义的信息,如用户序列号、版权标志等信息,但需要通过适当变换才可以嵌入到数字产品中,它也可以是无实际意义的二值序列,可以直接作为待嵌入水印信息。水印的数据形式有多种,常见的是一维和二维,也可以是更高的维数,而具体的维数要由载体对象来确定,比如音频可以嵌入一维的水印,静止图像可以嵌入二维的水印,而动态图像可以嵌入的水印则可以是三维的。
2.1数字水印概述
2.1.1数字水印的基本概念
数字医学影像技术篇8
另一个现实问题也摆在我们临床医生面前：数字医学，我懂吗？我能做什么？普通临床医生应该如何认识自己在数字医学中的角色？实际上，已有不少临床医生敏锐地认识到数字医学实践对推进临床学科发展的重要意义，及早进行了数字医学的临床实践摸索，并取得了优异成绩。例如：浙江医科大学第一附属医院将3D技术应用于活体肝移植实践，有力地支撑了精准手术决策［1-2］；广州总医院骨科积极开展了数字骨科的创新性研究，将数字化重建与快速成型技术应用于复杂上颈椎疾患等骨科疾病的诊治，取得了良好的疗效［3-4］；新疆医科大学第一附属医院将数字技术应用于对巨大肝泡型肝包虫病的诊断治疗［5］，中国人民总医院、福建医科大学第一附属医院、中山大学第一附属医院等单位开展了基于肝脏三维图像的肝段自动划分及虚拟性肝切除临床实践，提高了肝脏外科的精准技术水平等［6-9］。其中有一个团队的发展轨迹十分值得我们关注，即南方医科大学附属珠江医院肝胆一科团队。2002年该团队开始进行数字医学在肝胆胰外科的应用研究。他们在研究工作中克服了常用的国外myrian等软件只能进行肝脏3D和单面虚拟手术、Ct的3D功能也存在重建质量和交互性差异的弱点，在数字虚拟人肝胆胰图像3D和仿真手术基础上，率先通过对64排Ct采集数据技术的改进，突破了获取活人体亚毫米图像数据的瓶颈，研发出了具有我国独立自主知识产权、能同步立体显示肝胆胰脏器的mi-3DVS软件，实现了解剖数字化和诊断程序化；同时，在国际上率先自主研发了由外科医生操作的多功能仿真手术器械和仿真手术系统，可有力地配合mi-3DVS进行仿真手术，指导临床术前制定精准手术方案，实现了手术可视化，解决了大量的临床疑难问题，建立了我国首套数字医学肝胆胰外科数据库［10-15］。黄志强院士指出：南方医科大学研发出来的三维成像技术，作为我们国家代表性的三维数字医学技术，应用于外科方面。对于临床上了解肿瘤与门静脉、肝静脉和肝动脉的关系，作为术前评估，比以前更容易了，誉其为转化医学的良好典范［16］。
总结在数字医学实践中获得优异成绩者的成功经验，有以下几个关键性成功元素：（1）创新的攻关理念，即数字医学技术如何直接转化为临床病人实施精准治疗、获得最佳效果服务。（2）明确的攻关目标，如南方医科大学附属珠江医院肝胆一科团队的主要目标是建立可为外科医生直接操纵的、用于指导精准手术的腹部医学三维可视化系统——mi-3DVS—虚拟手术系统，及其要完成这个总目标必须实现的子课题（特殊组织、微小器官信息获取、图像分割、三维重建，手术导航等）。（3）多元的攻关团队，其中包括临床外科医生、解剖学专家、影像学专家、计算机专家、软件制作专家等。（4）坚韧的攻关精神，在临床科研的实施中边学习、边实践、边研究、边验证、边总结、边思考，不断升华，不断赋予新的研究目标和内涵，使课题不断向纵深延伸、向高层发展，始终充满活力。（5）最重要的，他们有一个精诚团结的攻关领导核心。转化医学有三层内涵。第一阶段即t1阶段，是根据临床需求，进行创新性研究，力求实验室和临床研究的成果能用于提高疾病防治效果。个人理解，简言之，就是结合临床“找问题，做研究”。从数字医学角度来说，就是要根据临床的需求，进行数字医学基础研究，获得关于数字人体的新认识，开发出新的临床精准诊断疾病、虚拟手术的应用技术手段以及管理手段，用于临床诊断、治疗和预防等，提高诊治水平和效果。这个阶段，涉及到人体解剖、外科学、病理生理、影像学、计算机三维成像、信息化网络平台的构建等多个学科的联合攻关。中国工程院程京院士最近在中国医师协会外科医师分会第五届学术年会的报告中谈到，我国转化医学路径的特点是“CURinG”模式，C：Clinic，临床，从临床发现问题；UR：UniversityResearch，大学研究，将临床发现的问题在大学进行相应的研究；in：industry，工业，通过工业化将研究成果制备成产品；最后，还有G：Government，即政府的支持。数字医学的t1阶段正是CURinG模式的生动体现。首先，要寻找到与数字医学相关的临床问题，如肝胆管结石病容易复发，术后残石率高达61.3%，再手术率高达56.4%，即使有纤维胆道镜的普遍使用，残石率仍可达19.5%［17］。因而复杂性、多发性肝胆管狭窄并结石病人常需多次、反复手术，给病人带来极大的痛苦。究其原因，主要是肝内胆管的走行多变，狭窄位置不定，术前难以确切显示定位，确定诊治策略存在一定的难度。B超、Ct、内镜逆行胰胆管造影（eRCp）、磁共振胰胆管成像（mRCp）等现代化检查手段都不能达到理想的诊断。南方医科大学附属珠江医院肝胆一科团队抓住这个临床问题，将其凝练成“如何获取亚毫米微细脏器、管道数据”这一科学问题，与数字人体解剖专家、影像专家、计算机专家联合攻关，最终突破了高质量胆道数据采集的瓶颈，获得了高清度结石、扩张或狭窄胆管的图像数据，使病变繁杂、难以确定根治性治疗方案的肝胆管结石手术变为病灶明确、手术方式精确。在此基础上经过与软件生产公司的联合，使研究结果变为可用于外科医生在临床独立电子计算机上操作的软件系统，术前进行虚拟手术，拟定精准治疗方案，使Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb肝胆管结石病的术后残石率降低至1.0%［18］，治疗效果大大提高。目前该软件系统正在接受政府（国家食品药品监督管理局）的审查，争取在国家法律法规的批准、监督下正式上市，在临床广泛推广应用。由此可见，数字医学的t1阶段，要从临床出发考虑问题，研发出直接为临床所用的数字医学设备、软件产品，具有重要的“原始创新”意义。临床是t1阶段的首要启动环节，如果没有临床问题的发现、挖掘，就谈不上此后的一系列转化研究的进程。既往许多基础研究费精劳神完成后却被束之高阁，其主要原因常常是在t1阶段没有选准能解决临床需求的问题所致。临床医生在t1阶段所担负的角色应该是临床问题的发现者、科学问题的凝练者、临床科研的实践者、研究结果的验证者。临床医生的任务是如何深入细致地发现临床中的疑难问题，将其提升、凝练成如何进行科研攻关的科学问题，并参与进行攻关研究，验证研究结果，促进临床诊疗技术的进一步发展。转化医学的第二阶段，即t2阶段，是将研究成果用于日常临床工作及制定预防保健决策。这是使t1阶段研发的成果真正转化成为促进人类健康的有效措施的实践过程。从数字医学实践来看，应是充分应用各种数字技术产品所体现出的数字技术的精准性、快捷性、信息共享的广泛性等，对临床疑难问题进行精确的分析评估，对比分析研究，发现特异性数字征象，总结规律性经验，用于指导和拟定精准的手术或综合治疗方案，并验证其临床效果，挖掘新的问题，进一步转化，进入新一轮t1进行深入研究和改进。
简言之，就是将t1阶段研发出的数字医学技术成果进一步“推广应用，验证提高”。因此，该阶段是消化吸收再创新的重要阶段，内涵更加丰富，范围更加广泛，需要投入更多的人力、物力、精力、财力。也只有通过这一阶段，在t1产生出的数字医学原始创新成果才能得到真正意义上的印证和认可，为临床所接受，为病人服务，创造出巨大的社会效益和经济效益，实现转化医学的真正目的。在此阶段，由于临床医生最接近临床实际，最有利于及时观察、研究、探索、发现t1结果的时效性、准确性，因而应该可以发挥出创新性研究的更大潜能，更多的主观能动性。临床医生在数字医学t2阶段担负的角色应该是t1阶段研究成果的临床实施者、推广应用者、对比研究者、归纳总结者。在这方面，已经有大量的研究报告得以证实，诸如我们在前面所提到的多个优秀团队的杰出工作。转化医学的第三阶段即t3阶段，是将实验与临床研究作为制定卫生法规的依据。t3是更高层次的转化，具有更重要的指导全局的意义。从数字医学实践探讨其含义，我理解就是要充分运用信息传递的快捷性、信息共享的便捷性等数字技术的优势，准确快速地汇集和分析各种资料，进行队列研究及RCt研究，为各项疾病的规范性诊治“指南”、“共识”的制定、医疗机构等级评定、医保的范畴决策等提供依据，以及通过高层次的行政管理、学术规范管理举措，进一步规范医疗行为，增强医务人员素质，提高临床诊治水平。简言之，“拟定规矩，规范行为”。临床医生在此阶段担负着更为重要的角色和任务，他们应该是数据采集者、资料分析者、标准制定者、依据提供者。例如，最近中华医学会外科学分会胆道外科学组应用现代数字医学影像学技术，包括3D成像分析技术，结合解剖学、手术学、病理学依据，制定了胆道疾病规范性诊断治疗文件，用以指导胆道外科临床，使数字医学技术成为开展规范性精准肝胆外科的有力支撑。综上所述，数字医学绝不仅仅是影像学专家、计算机专家、医学管理专家的事情，在数字医学t1、t2、t3相互转化的进程中，临床医生承担着重要的角色，是不可低估的中坚力量。同时，通过数字医学实践，使临床医生对病情的分析、治疗的决策由过去的经验决断转化为今天由信息技术支撑的精准决断，有助于提高分析、决策的精准性，从而使病人获得最佳的治疗效果。这不仅造福于广大病人，而且有助于提高临床医生自身素质，促进学术发展，规范医疗行为，更好地为病人服务。临床医生在数字医学中如何胜任自己的角色？（1）具备多种知识，不断学习提高。临床医生要实现数字医学的转化医学理念，产生创新性研究成果，不仅需要掌握外科学、手术学、解剖学知识，而且要具备计算机学、信息学、影像学等多方面的知识，只有加强学习，不断进取，才有可能适应“知识爆炸”时代数字医学与临床医学相互交融、日益迅速的技术发展。（2）认真思考问题，凝练攻关靶标。创新性成果来源于创新性思维，而创新性思维来源于在看似平凡的临床现状中勤于发现现存问题，善于凝练科学问题。如果每天满足于完成日常工作，熟视无睹，得过且过，是不可能有所发现、有所发明、有所创造、有所前进的。（3）组织交叉团队，团结合作协调。一个人的技术水平再高，所具有的知识毕竟是有限的。临床医生充分认识自己在数字医学t1、t2、t3的角色，是为了更好地发挥主观能动性，主动进行基础研究与临床需求之间的相互转化，使病人直接受益，但应认识到数字医学是个多种知识交叉融合的前沿学科，单凭临床医生是难以完成复杂的整体研究工作的，应注重与其他学科专家的紧密联手，虚心向他们学习，尊重他们的创新思维，协调合作，共同努力，方能完成转化医学大业。（4）注重创新发展，勿忘主题目标。转化医学之所以被高度重视，是因为既往诸多耗费大量资金的基础研究难以付诸于促进临床医学发展、使病人受益的现实，因此，在进行数字医学创新发展的探索时，应时刻勿忘转化医学的根本宗旨，注重从临床找问题，为促进又快又好地精准诊断治疗、切实提高人民健康水平而解决问题，防止重蹈覆辙。
作者：卢绮萍
数字医学影像技术篇9
【关键词】数字化X线技术;口腔整形;根尖片
【中图分类号】R156.3【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)12-0284-01
口腔整形之前，临床医生常常需要借助影像学检查来详细了解患者的口腔情况。数字化X线摄影技术，是现代医学影像学的新技术，对口腔疾病诊断及治疗具有重要意义。传统的X线平片很容易受多种因素影响,造成一系列的组织结构不清及边缘模糊等。数字化X线摄影技术通过把光信号直接转换为数字信号,显示在显示器上,减少了其他因素对影像质量的影响,亦提高了效率[1]。本文选取我院2010年1月―2011年1月收治的口腔整形患者206例，均采用数字化X线摄影技术进行辅助检查，其影像学效果满意。现报告如下。
1资料与方法
1.1临床资料:
选取我院2010年1月―2011年1月收治的口腔整形患者206例。其中，男性113例,女性96例,年龄13~36岁,平均年龄15.1±2.5岁。所有患者治疗前，均采用德国西门子公司生产的mD型牙科X线机、Digora系统设备进行数字化X线摄影进行检查。
1.2检查方法:
1.2.1首先将CCD传感器置置于患者口内所拍摄牙的腭(舌)侧,采用传统根尖片的分角线技术摄影。患者、水平角度和X线中心线与传统根尖片摄影方法相同，但选择垂直角度时因CCD质硬、厚，且不能弯曲，不易贴近牙齿和颌骨的腭（舌）侧，不易与牙龈紧密贴合，故应选择校正的垂直角度投照。
1.2.2数字化成像操作：曝光时间选用0.08~0.16s，曝光后通过Digora系统去除塑料封套,再将影像板放入Digora扫描器,关闭扫描器窗口进行扫描,此后读出装置将数字化X线图像读出,并显示在监视器上,进行后处理之后,将最为清晰的数字化图像用佳能打印机打印出来。
1.3评价标准:
对根尖片数字化图像质量分成优、良、差三个等级。优秀:被检查牙齿位于图像中心。牙齿结构完整，垂直角度正确;正确的水平角度,即牙齿的邻面不重叠;正确的X线中心位置其他结构无重叠；照片具有明显的对比度和合适的清晰度。良好:有一项未达到优秀标准。较差:两项或两项以上未达到优秀标准。
2结果
本组206例数字化根尖X线片图像质量分为:优秀为165例（80.1%），良好为34例（16.5%），较差7例（3.4%）。对于处于良好及较差的数字化X线片中，包括：图像边缘切空较轻的21例；图像清晰度及对比度模糊的10例；牙齿长度变长或缩短的5例；图像清晰度锐化过度或图像严重失真的5例。
3讨论
上世纪80年代末，法国首先将直接数字成像系统应用于口腔医学,由此第一个口内X线摄影术RVG被发明[2]。而现今最新的数字化X线系统，则包括：信息采集部分、信息转换部分以及信息处理与记录部分。其原理在于可以把ip置于扫描器中,并转化为模拟电信号后，再次转换为数字信号。一般扫描在半分钟之内既可以完成。图像直接出现在电脑显示器上,非常方便快捷。
数字化X线牙片与传统根尖片相比，其优点包括以下几点：①数字化X线牙片无需胶片，X线图像能够实时的显示在电脑显示器上，不必显影。此外，其曝光及影像诊断的时间大大降低，同时也减小了器材的损耗。同时，其曝光时间可由低到高,不影响影像分辨率,这也让患者收到的辐射水平降低，更加安全。②数字化X线牙片摄像的宽容能力很强。传统根尖片需要根据被照牙随时增减曝光条件，而数字化X线牙片仅仅采用单个档位的曝光时间就能够完成所有牙位成像[3]。特别值得一提的是，它曝光后获取的数字信息既可以通过计算机进行处理，又可以直接拿来使用，操作上更为简便。③根尖片数字化摄影技术具有多种后处理功能，可以利用计算机，将图像的各个局部进行更为细致的观察，同时还可以进行再加工处理，如对图像进行亮度、对比度调节，边缘增强、黑白反转、三维重建，局部放大，伪彩复制、存盘等[4]。这些都可以帮助临床医生获得更多更为精准的口腔内的细微诊断信息，这也是传统根尖片技术所不具备的优势。④数字化X线根尖片技术还能够将照片复制、打印。这对制作患者的病案资料的工作来说，无疑是高效流畅的，因为可以采用电脑自动完成，可随时调用、检索照片。
数字化X线根尖片应用于口腔整形中的不足点包括：①数字化牙片技术采用的CCD质硬、厚，由于CCD板的厚度和硬度，投照时必然跟牙根尖产生角度[5]。②尽管Digora系统在电脑显示器上所显示的牙齿及根周组织结构亮度可调,影像清晰。但一旦将其生成为纸制打印报告时，则会发生部分细节信息的脱失。由此可见，打印在纸上的图像其总体显示效果不如传统的根尖片摄影报告清晰。③对专业技师的要求较高。首先，在照片投出以后，先要调整其清晰度和对比度，直到其可以达到最佳诊断效果时，进行发送到系统网络中[5]。但是，准确并快速的调整其清晰度和对比度尚需要有一定经验的人员才能熟练掌握，否则速度过慢或图像清晰度不够，都可能影响患者诊断。
尽管目前数字化X线摄影系统还存在着这样那样的不足之处,但随着电子软件的开发以及性能更为优良的感光材料的使用,相信在不久的将来，是可以克服以上这些不足，取代传统根尖片而广泛应用于口腔整形领域。
参考文献
［1］肖玲.根尖片数字化X线摄影术在口腔医学的应用［J］.中国煤炭工业医学杂志,2004,(02)
［2］姜毅.口腔X线摄影装置的研制与应用［J］.哈尔滨医科大学学报,2008,(05)
［3］张万林,张刚,马绪臣.根尖片平行投照定位装置的研制［J］.中华口腔医学杂志,2007,(04)
数字医学影像技术篇10
[关键词]数字切片；病理教学
[中图分类号]R364[文献标识码]B[文章编号]2095-0616（2013）23-160-03
病理学是一门重要的医学基础学科，也是现代临床医学的重要组成部分。一方面病理学与组织学、解剖学一样是直观性很强的形态学学科，另一方面与内科、外科等临床学科一样要参加住院医师培训，但其教学模式和材料具有独特性，一直影响着医学生和住院医生对病理学知识的理解和掌握，对教学效果有重要的影响。如何在有限的时间内使学生掌握病理学基本知识，提高病理教学效果，需要对传统病理学教学模式进行改革。随着计算机和网络技术的快速发展，一些现代化的技术手段已逐渐应用于形态学实验教学中，如多媒体技术、显微摄影术、显微数码互动系统及数字切片扫描系统等，尤其是近年来数字切片技术的引入对病理教学模式改革及提升病理学科水平具有重要意义[1-2]。
1数字切片技术的发展和现状
1.1什么是数字切片？
数字切片是利用全自动显微扫描系统，结合软件系统，把传统玻璃切片进行扫描、无缝拼接，生成一整张全视野的数字切片（wholeslideimage，wSi）。利用配套的数字切片浏览软件，对图像进行任意比例放大或缩小以及任意方向移动的浏览和分析处理，就好像在操作一台真实的光学显微镜一样，所以，也称虚拟切片（virtualslide）。数字切片不是一张完全静态的图片，它包含了玻璃切片上的所有形态和病变特征，在计算机上如同在显微镜下，能使用不同放大倍数（4、10、20和40倍等）浏览和观察，并在一定倍数范围内（1X～100X）实现无级连续变倍阅片。将这些数字化的切片统一编排分类和归档，存储在大型电脑中就是数字切片库[1]。见图1。
1.2数字切片扫描系统的构成和基本原理
数字切片扫描系统分为硬件和软件两大部分。硬件包括数字切片扫描装置和较高配置的高性能计算机，软件包括专用的扫描控制软件和图像浏览及图像分析软件。
基本原理是利用数字显微镜在低倍物镜下对玻璃切片进行逐幅扫描采集成像。显微扫描平台自动按照切片XY轴方向扫描移动，并在Z轴方向自动聚焦。然后，由扫描控制软件在光学放大装置有效放大的基础上利用程控扫描方式采集高分辨数字图像，内嵌的图像压缩与存储软件将图像无缝拼接处理，制作生成整张全层次的wSi。目前市场上成熟的产品有Leica、apeRio、Hamamatsu全自动数字病理切片扫描仪，价格昂贵，影响到了该项技术的发展和普及。国产的有motic，价格较低廉，主要面向偏远地区的中小医院和学校。我院病理科于2010年购置了Leica数字切片扫描仪，一次最多可以自动扫描384张切片，使用20倍光学镜头扫描范围为10mm×10mm的一张切片大约只需3min。如果玻璃切片合乎要求，在扫描过程中不用人工干预，从切片传递、扫描图像区域的选择、对焦和成像，以及文件合成等一系列步骤皆由电脑控制自动完成。在整个过程中进行多层切片扫描，形成了三维虚拟切片。专用的浏览软件使用简单，方便老师和学生观察和学习。
1.3数字切片技术发展和现状
以玻璃切片和显微镜为基础的病理学技术，至今已经发展了200多年，在国内外的病理教学中广泛运用[3]。最近几十年，随着计算机和信息技术的迅猛发展，病理学数字化也应运而生[4]。20世纪80年代最早应用于病理诊断和教学的是使用模拟或数字式摄像头进行图像采集、存储和传输，目前在病理的医疗、教学、科研各方面工作中还在广泛使用。摄像头图像采集作为数字化病理的初步尝试，相对于传统病理切片其最大的优点是：能够显示病理切片中的典型病变，便于教学和讨论。而且只占用非常少量的存储空间，便于存储和传输。还可以在图像上进行处理和图像分析等。由于该种方式采集的图像面积小，不能涵盖切片全部，会遗漏重要的病变区域，而且图像选择中存在许多主观因素，容易造成对学生和其他人造成误导。但是，在目前网络带宽较窄和网络速度还不够快的现实情况下，摄像头图像采集的方式仍然会作为一种诊断和教学方式继续存在下去[5-6]。
20世纪80年代末，有人设想将整张切片进行数字化即数字切片技术。该技术一经提出就在欧美等发达国家涌现出竞相研发的热潮。之后不久国内也有数家公司开发数字切片设备。到上世纪90年代首先在美国研发成功，并开始应用于商业领域。从2000年开始在美国部分医学院校逐步取代传统显微镜。此后，世界范围内有50%的医学院校都已经或正在筹备引进数字病理切片系统[1]。
在数字切片技术发展过程中先后出现了基于自动显微镜和基于切片扫描仪的两种技术。自动显微镜扫描系统开发较早，在显微镜上设置自动载物台，成像速度和质量一直不能令人满意，已经面临淘汰。切片扫描仪有自动切片转运部件、高速线性或矩阵式数字成像部件等，在成像质量和速度都有了质的进步，并且可以批量快速扫描切片，已经成为市场主流。但是切片扫描仪系统价格昂贵，而且其图像处理分析软件开发跟不上、通用性差，严重影响了该产品的普及和使用。
2数字病理切片的在病理教学中的优势
2.1病理切片数字化和信息化
目前扫描仪能够做到高速扫描，几分钟内既可以完成一张切片扫描，而且扫描质量达到了超高清晰度质量，将逐渐会使病理教学和会诊脱离显微镜，进入数字化和网络化时代。