浅谈医学超声图像分析的研究进展

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1、浅谈医学超声图像分析的研究进展黄锦洪(中山横栏医院528478)【摘要】超声成像技术是临床上常用的一种影像学技术。该影像技术在实际运用过程中具有无创性、实时性，R成木低，操作简单，在临床上被广泛应用。近年来，随着医学技术的不断进步和发展，超声影像技术也面临着新的挑战和问题。对医学超声图像和计算机的有效硏究成为临床上关注的重点。木文主要阐述了医学超声图像分析的基木内容，在基础上分别阐述了图像分割、图像配准以及组织定征和牛物测量的研究进展。【关键词】医学超声图像研究进展【中图分类号】R445.1【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2014)08-0112-0

2、2引言近年来，随着医学技术的不断发展和进步，超声、MRI、CT以及同位素扫描等影像学技术得到了飞速发展。而超声技术作用医学影像学技术的重要组成部分,在实际应用过程中表现出了无创性、实时性、成木低、操作简单等特点，在临床上被广泛运用。此外，超声成像技术在实时监控、定量分析以及治疗方案的规划等方面均表现出了较好的应用价值。通过计算机对超声检测图像进行系统科学的分析，可以为临床诊断提供精确的诊断数据，同时还可以极大程度上减少相关医务人员的工作。因此，医学超声图像的分析是多年来人们研究的重点。木文简要分析了医学超声图像分析的相关研究进展。1.医学超声图像分析基木内容医学超声

3、图像分析的基木内容主要包括图像配准、图像分割以及组织定征和牛物测量。其中，图像分割是基础，是所有检测过程的前序步骤，在医学超声图像分析中占有着重要地位。而图像配准则主要是对检测所得的图像的各种数据进行综合处理，从而为图像的进一步分析提供重要数据参考信息［1］。组织定征和生物测量是在图像分割和图像配准的基础上分析的结果，从而得出定量和定性的超声诊断依据。2•医学超声图像分析各项内容的研究进展2.1图像分割临床上分析医学超声检测图像吋，通常是将涵义不同的几个重要区域区别开来进行分析，这种方法及称之为图像分割。图像分割的有效性对医学超声图像分析的准确性具有直接影响作用。临

4、床上主要采用阈值分割法和手工分割法进行医学超声图像的分割，但是其对图像质量要求较高，具有一定的局限性⑵。近年来，随着医学超声图像分析研究取得了较大的进展，物理学、模糊理论、神经网络、小波理论等均被成功引进超声图像分割的研究领域中，并取得了较大的成果。现代超声图像分割法主要包括以动态规划为基础的分割法和形变模型法。其中，动态规划分割法主要是通过求梯度等方法对超声原始图像进行处理后，得出起始点和终始点，通过终始点对起始点的反向跟踪，得到分割图像的边缘。该分割方法是连结边界和边缘检测，可以得到稳定性强，准确度高的分割图像⑶。但是，由于此过程中需要进行反复计算累积，最明显增

5、加计算量，且对起始点和终点的选取也存在一定的误差，可能会对图像分割结果造成一定的影响。形变模型法结合了物理学、几何学等多种物理知识，对图像边界信息进行综合利用获得一定的约束信息，从而对图像进行分割。由于该方法可以有效防止噪声斑点对图像分割造成的影响，在图像分割中具有较好的运用优势。2.2图像配准临床诊断过程中，医生往往需要对不同影像学设备的检测图像进行综合分析才能进行较准确的医疗诊断。但是，在实际操作过程中，由于各种设备成像环境和成像机理不同，很容易使不同图像之间的对比度和分辨率存在差异性，影响诊断结果。图像配准的应用，可以使不同图像的对应点具有完全致的解剖结构和空

6、间位置，较好地避免了上述情况。图像配准在医学超声图像分析中的应用为临床治疗、诊断、应用以及手术设计等移动了较大的便利性和准确性，近年来，在医学图像的处理中受到了广泛重视⑷。根据图像的维数，可以将图像配准分为3D-3D,2D-3D,以及2D-2D,根据配准的基准性质可以将其分为内部配准和外部配准。当前，医学超声配准的方法包括以特征为基础的配准、以像素为基础的配准以及以模型为基础的配准。特征配准方法主要是根据图像的点、角、边缘和曲率等相同特征对图像进行分割，这种方法计算量少，但事前需要准确提取图像的相同特征。像素配准是在图像的初步配准中用的较多，能有进行解析求解。模型配

7、准方法主要是以图像失真的数学模型为基础，对图像进行校正式配准，这种成像模式通常需要在成像系统的非线性失真模型进行图像配准。2.3组织定征和生物测量组织定征和生物测量是对图像分割和图像配准的结果进行进一步分析。在医学超声成像分析中，主要是通过组织定征和生物测量提供的信息进行深入的分析,从而获得定量或定性分析结果，为临床诊断提供重要参考依据。组织定征和生物测量是在特征提取的基础上通过模式识别法对病变组织进行分析。近年来，随着物理学、模糊理论、神经网络、小波理论等均被成功引进超声图像分割的研究领域中，新的组织定征和生物测量也正在不断地涌现。其中，小波理论数字显微镜，可