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《教学讲稿医学图像配准》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、医学图像配准图像配准定义医学图像配准指对于一幅医学图像寻求一种（或一系列）空间变换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。这种一致是指人体上的同一解剖点在两张匹配图像上有相同的空间位置（位置一致，角度一致、大小一致）。源图像目标图像图像模态举例CT血管造影MRI超声SPECTPET配准实现过程：获得特征图像：不同角度、不同条件图像配准：通过空间变换（移动和旋转），使两幅图像对齐图像融合：得到整体特征图像图像配准的应用相同模态，相同病人monitoringandquantifyingdiseaseprogres
2、sionovertime,evaluationofintra-operativebraindeformation,etc…不同模态,相同病人correctionfordifferentpatientpositionbetweenscans,linkingbetweenstructuralandfunctionalimages,etc…相同模态，不同病人atlasconstructionstudiesofvariabilitybetweensubjects,etc…1.同一对象的图像配准单模图像配准：相同的成像设备，不同
3、角度或时间或不同成像条件多模图像配准：不同的成像设备单模配准的典型应用：（1）不同MR加权像间的配准T1加权像T2加权像质子密度加权像不同组织表现不同强度信息互补（2）电镜图像序列的配准不同时间采集的多幅图像（时间序列图像）粒子移动，形态变化研究生长现象单模配准的典型应用：（3）fMRI图像序列的配准（4）胸腹部脏器的图像配准不同时刻的三维脏器图像四维图像分析时间序列图像，大脑活动会产生氧摄取量和血流间的不平衡MRI图像测得信号的改变解决：参考点位置确定（定位问题）运动过程中的局部变形和噪声问题多模医学图像配准：待配准
4、的两幅图像来源于不同的成像设备。解剖图像：CT：对密度差异较大的组织效果好MRI：可识别软组织较高的空间分辨率功能图像：SPECT/PET：能反映人体的功能和代谢信息空间分辨率差一般临床上的应用：CT（或MRI）和SPECT（或PET）的综合分析，同时提供功能和解剖信息多模医学图像配准：人脑MR/PET图像配准 上排：轴向图；中间：矢状图；下排：冠壮图 左：PET图像；中：MRI图像；右：融合图像难点：由于扫描设备的原理不同，两种断层图像间并不存在简单的一一对应关系2.不同对象的图像配准被试图像典型正常图像疾病的典型图
5、像对比是否出现异常是否属于同类难点：不同对象形状、大小、位置差异方法：1）确定一个共同的标准。要求有一个详细标记人体各个解剖位置的计算机化标准图谱，如Talairach标准空间，把两幅图像分别映射到图谱，再比较Talairach人脑图谱对两个病人的PET或MR图象进行比较，首先把二者的图像都映射到这个共同的参考空间，然后再比较不同对象的图像配准方法：胼胝体用非线性变换法配准不同人脑表面沟回2）非线性形变法将三维图像逐渐变形，最终较好的与另一个三维图像匹配不同对象的图像配准方法：时间配准PET图像融合MRICT伪彩色PE
6、T-CT解剖和功能图像的融合感兴趣区域的选取和彩色显示图像融合甲状腺CT扫描SPECT的CT融合蛋白质定位不同光谱波段的光学生物标志图像融合概率图映射图像融合功能磁共振成像磁共振解剖图fMRI图像融合结合加权强度CTMRIAlsopossiblewithintermittendpresentation(flicker)？图像融合Checkerboardfusion图像融合Linked cursor图像融合RadiotherapyplanningIso-dosiscontoursonCT图像融合配准方法的分类图像维数2D
7、,3D,时间,...配准的基础点集,标记,表面,...几何变换仿射变换,透视变换,...交互度用户初始化,自动优化过程最大距离,梯度下降模态多模态,intra-modal,...Subjectinter-patient,atlas,...对象头,脊椎,肝,...CT图像动态系列工作站灌注图像ooooCT灌注：随着时间的推移匹配梗塞肿瘤特性血液灌流ooooCT灌注CT图像动态系列工作站灌注图像梗塞肿瘤特性血液灌流血管容积血管流时间最大值平均通流时间功能灌注图像配准配准方法的分类图像维数2D,3D,时间,...配准的基础点
8、集,标记,表面,...几何变换仿射变换,透视变换,...交互度用户初始化,自动优化过程最大距离,梯度下降模态多模态,内模态,...主题内部,图谱,...对象头,脊椎,肝,...（1）点法先寻找两幅图像之间的标志点（相同的点），然后通过对对应点集的刚体变换，将标志点对准，实现图像配准标志点可以分为：内部点和外部点两种内部点：是从与病
