医学影像和医学图像处理

医学影像学部分 2

第1章 X线诊断 2

1.1 X线成像 2

1.1.1 X线成像原理 2

1.1.2 X线成像技术 3

1.2 X线成像的临床应用 4

1.2.1 胸部病变 4

1.2.2 腹盆部病变 13

1.2.3 骨关节病变 16

第2章 CT诊断 27

2.1 CT成像 27

2.2 CT的临床应用 29

2.2.1 中枢神经系统病变 29

2.2.2 头颈部病变 37

2.2.3 胸部病变 43

2.2.4 腹盆部病变 49

2.2.5 骨关节病变 60

第3章 M RI诊断 65

3.1 MRI成像原理 65

3.1.1 MRI技术原理和基本概念 65

3.1.2 MRI图像特点 66

3.1.3 MRI检查技术 67

3.1.4 MRI的优点和限制 69

3.1.5 MRI成像中的伪影 69

3.1.6 MRI设备 69

3.2 MRI的临床应用 70

3.2.1 中枢神经系统病变 70

3.2.2 头颈部病变 77

3.2.3 胸部病变 81

3.2.4 腹盆部病变 83

3.2.5 骨关节病变 94

第4章 超声诊断 99

4.1 超声诊断原理 99

4.2 超声临床应用 99

4.2.1 乳腺病变 99

4.2.2 甲状腺超声诊断 102

4.2.3 腹部病变超声诊断 105

第5章 核素显像诊断 113

5.1 核素显像原理 113

5.1.1 放射性核素显像基础 113

5.2 SPECT 116

5.2.1 SPECT结构与原理 116

5.2.2 临床应用 117

5.2.3 影像分析 120

5.3 PET 121

5.3.1 PET成像原理 121

5.3.2 PET常用显像剂 122

5.3.3 肿瘤显像 123

5.3.4 神经科学 124

医学图像处理部分 126

第6章 医学图像基础 126

6.1 图像像素、空间分辨率和亮度分辨率 126

6.2 数字图像类型及文件存储格式 128

6.2.1 数字图像类型 128

6.2.2 文件存储格式 129

6.3 图像的亮度直方图 132

6.3.1 直方图的概念 132

6.3.2 直方图的用途 133

6.4 图像的编码方法 134

6.4.1 彩色编码 134

6.4.2 伪彩色与假彩色 136

6.5 医学图像的基本运算 137

6.5.1 医学图像的亮度变换 137

6.5.2 医学图像的几何运算（平移、旋转、缩放） 139

6.5.3 医学图像的变换（傅里叶、离散余弦、小波） 139

6.6 图像的插值技术 143

6.6.1 插值的概念 143

6.6.2 插值方法 144

第7章 医学图像增强 148

7.1 一些基本的灰度变换 148

7.1.1 线性灰度变换 148

7.1.2 分段线性灰度变换 150

7.1.3 对数变换 151

7.1.4 幂次变换 151

7.2 医学图像的直方图增强 152

7.2.1 直方图增强的概述 152

7.2.2 直方图均衡化 152

7.2.3 直方图规定化 155

7.3 医学图像的空域滤波增强 157

7.3.1 空间滤波增强的概述 157

7.3.3 空间域锐化 158

7.4 医学图像的频域滤波增强 159

7.4.1 低通滤波器 159

7.4.2 高通滤波器 160

7.5 其他图像增强算法 160

7.5.1 数学形态学灰度增强方法 160

7.5.2 模糊增强方法 161

第8章 图像分割 162

8.1 医学图像分割概念 162

8.2 边缘检测技术 163

8.2.1 并行边缘检测技术 163

8.2.2 串行边缘检测技术 169

8.3 阈值分割技术 171

8.3.1 全局阈值法 171

8.3.2 局部阈值法 175

8.3.3 动态阈值法 177

8.4 区域分割技术 178

8.4.1 区域生长 178

8.4.2 区域分裂合并 179

8.5 聚类分割技术 180

8.5.1 K-均值聚类算法 180

8.5.2 模糊C均值算法 181

8.6 基于形态学的分水岭技术 183

8.6.1 分水岭基本概念 183

8.6 2分水岭分割算法 185

8.7 基于形变模型的分割技术 186

8.7.1 参数形变模型 186

8.7.2 几何形变模型 189

8.8 医学图像分割技术的评估 193

第9章 医学图像配准 197

9.1 医学图像配准定义 197

9.1.1 数学模型 197

9.1.2 医学图像配准定义的概念 197

9.2 医学图像配准的基本框架 198

9.2.1 特征空间 199

9.2.2 搜索空间（几何变换） 200

9.2.3 搜索算法 203

9.2.4 相似性测度 203

9.3 医学图像配准的主要方法及其分类 205

9.4 常用的医学图像配准方法 207

9.4.1 基于特征点的图像配准方法 207

9.4.2 基于表面的图像配准方法 208

9.4.3 基于像素的图像配准方法 209

9.4.4 基于变换域的图像配准方法 211

9.5 医学图像配准中灰度值插值技术 212

9.6 医学图像配准方法的评估 214

第10章 医学图像可视化技术 217

10.1 医学图像可视化技术概述 217

10.1.1 医学图像可视化技术的产生 217

10.1.2 医学图像可视化的应用 218

10.1.3 医学图像可视化的分类 218

10.2 医学图像可视化的过程 219

10.3 面绘制技术 222

10.3.1 表面表达与绘制方法 222

10.3.2 体素模型与等值面的定义 222

10.3.3 移动立方体算法 223

10.3.4 discretized marching cubes算法 231

10.3.5 marching tetrahedra算法和剖分立方体算法 234

10.4 体绘制 235

10.4.1 光线投射算法（ray-casting） 235

10.4.2 错切变形算法（shear-warp） 237

10.4.3 抛雪球算法（splatting） 240

10.5 可视化平台 240

参考文献 243