醫學影像的原理精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇醫學影像的原理，期待它們能激發您的靈感。

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為進一步貫徹落實職業教育改革，構建符合職業教育要求的新的課程體系，本研究以專業理論課醫學影像成像原理為基礎，不斷探索和研究適合醫學影像技術專業的教學模式，積極將“過程性知識架構”的模式應用到課程標準制定、教學設計和實訓平臺建設的過程中來。

1  醫學影像成像原理課程建設目標及實踐

以過程性知識架構的課程建設，是以職業能力為目標確定教學內容，以工作過程為載體設計學習項目，建立工作任務與知識、技能的聯系，增強學生的直觀體驗，激發學生的學習興趣。

1.1 以職業崗位要求為依據的課程目標

以職業崗位的要求為依據，醫學影像成像原理課程建設需確定課程教學的知識、技能和素質目標，結合課程確定具體的、可檢測的培養目標。課程的職業素質目標為：①掌握醫學影像設備的成像原理及圖像形成過程；②熟悉醫學圖像的組成要素及評價流程；③能夠正確評價醫學圖像質量并分析影響因素；④能夠通過影像設備控制臺處理醫學圖像。學生對醫院放射科的工作內容及要求有初步的認識，養成基本的愛崗敬業、救死扶傷的職業意識，形成嚴謹求實、勤奮鉆研的學習態度。

1.2 基于工作過程的課程體系

課程體系必須緊緊圍繞工作實際進行搭建，取材于職業崗位活動和實際工作流程，從以陳述性知識的邏輯線索為依據，轉變為以過程性知識的工作進程為依據，制定課程標準，研發學習項目，開展理論實踐一體化教學，為學生學習提供最貼近的職業環境模擬。實訓平臺要以學生的認知特點為基礎，設計探究式的學習過程，結合工作崗位任務組織開展技能訓練活動。

1.3 以工作實踐為主的教學模式

醫學影像成像原理是一門理論性較強的課程，在教學方法上，根據課程內容及行業標準，選擇、設計貫穿于學習項目的工作實踐中，作為引導學生開展學習的主要載體，實踐內容的選擇要具備實用性、典型性、綜合性和可行性，學生在積極地參與到實踐內容的學習討論中，將所學知識與崗位工作建立良好的銜接，所學即所用。

1.4 課程建設過程

1.4.1 分析確定職業工作標準

作為培養技能型人才的職業院校，專業課程設置及內容的制定需要對接職業工作標準。為此，組織教師深入到各級、各類醫院的放射科進行調研，根據調研結果研討確定職業工作標準，職業工作標準涉及3種工作崗位、4大類醫學影像設備、27個核心工作能力和21條崗位工作規范。

1.4.2 制定醫學影像成像原理

課程標準根據醫學影像技術職業工作標準，將醫學影像成像原理課程中職業崗位所需求的知識、技能和能力等相關內容按照工作任務進行開發和整合，明確課程性質，對接職業標準進一步優化課程的教學目標，設計適用于職業能力培養的過程性知識體系，改變傳統的陳述性知識體系框架，實現課程的工作過程系統化改革，在此基礎上制定并完善醫學影像成像原理課程標準。

1.4.3 制定教學內容及課程學習項目

(1)組建包括醫院放射科專家、骨干教師和一線放射技師的項目開發小組，進行放射科崗位職責研究，進行職業能力分析，歸納典型工作流程及知識點，設計學習項目。教師和放射科技師要共同研究并制定工作案例，以保證學習項目和工作案例的內容與實際工作相符，提升學習項目的實用性。

(2)醫學影像原理課程的工作體系框架按照工作內容分為普通X線成像、CT成像和磁共振成像3個項目，每個項目按工作流程分為采集、重建、評價處理和進程設計，進程下分23個教學任務。如普通X射線成像，按照采集進程設計X射線產生、投影及感光任務，重建進程設計計算機X射線攝影(computed  radiography，CR)、數字X射線攝影(Digital radiography，DR)和數字減影血管造影(digital  subtraction  angiography，DSA)信息轉換任務，評價處理設計醫學圖像評價、處理任務。教學實踐貼近工作任務，在課程設計的實踐內容中，有實習案例、工作案例、醫患案例及科學研究案例等，將課程涉及的職業技能、理論知識和職業教育很好的貫穿其中。

1.4.4 制定課程教學實施方案和評價體系

(1)醫學影像原理課程標準是課程教學的依據，實訓教材是課程教學的參考，而課程教學實施方案和評價體系的改革是課程教學效果的有力保障。在醫學影像成像原理課程實施方案中引進了案例教學法，將課程教學過程劃分為23個教學項目，并創設了工作崗位基本一致的學習情境，組織學生開展案例分析、學習討論、總結歸納及設備操作等教學活動。同時，在課程教學評價體系方面，為保證理論考核內容與職業標準的一致性，課程考核參考全國衛生職業資格考試大綱的題型及方式進行了改革，節選資格考試題庫樣題，結合課程的實際內容，建立了課程的考試題庫，考核時隨機抽取例題進行課程考核。

(2)為體現課程的理論性以及服務于專業課程的基礎性，課程教學效果評價通過后續專業核心課程任課教師反饋內容，評價學生的專業基礎能力，在醫院見習和實習中，醫院帶教老師評價學生對醫學影像成像原理的掌握程度并反饋學生的學習效果。

1.4.5 開發課程實訓平臺

根據高職學生基礎知識薄弱、學習能力不足的特點，在過程性知識學習過程中，充分利用現有的數字化實訓條件，以工作過程引導學習過程，引導學生歸納總結過程性知識，達到課程理論知識學習的目標。在實際教學過程中，開放實訓室第二課堂，積極開展課前的實訓室案例探究，在課堂上圍繞實訓設備的操作開展教學活動，創建“做中學、學中做”的良好氛圍。

2  醫學影像成像原理課程建設應用效果

醫學影像成像原理課程依據職業崗位要求及職業資格考試大綱制定教學內容，對接職業標準，設計了工作體系的過程性知識結構。在不斷研討修訂和完善的基礎上，構建了以課程標準為指導性文件，以學習項目為載體，以案例法為教學方法，以數字化醫學影像設備為實訓平臺，基于過程性知識架構的工作過程導向課程。醫學影像成像原理課程的過程性知識結構包括普通X線成像系統、CT成像系統和磁共振成像系統從醫學影像數據采集流程、醫學圖像重建流程和醫學圖像評價處理3個層次設計教學的內容，過程性知識體系的教學內容具有明顯的職業導向性，為后續專業核心課程開展教學奠定有序的理論基礎。同時，過程性知識體系的內容架構充分對接工作崗位的任務，使枯燥的理論知識變為直觀和有的放矢，有利于提高學生的學習效果。在課程實施和評價方面，對接職業崗位，開展案例教學和問題引導式教學。同時，對接全國衛生職業資格考試要求，課程的考核采用與職業考核形式、內容一致的模式，通過學校和行業兩方面進行評價課程的教學效果。

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[關鍵詞] 比較影像學；影像診斷學；教學

[中圖分類號] G424 [文獻標識碼] C [文章編號] 1673-7210（2013）05（a）-0135-02

隨著社會的發展，高等醫學教育從重視理論教學、輕視實踐教學逐漸發展到重視學生實踐能力培養的教學，云南中醫學院（以下簡稱“我院”）提出了“培養實用型中醫藥人才”的培養目標，為了達到學校的培養目標，我們制訂了影像診斷學的教學目標為：打牢基礎，掌握常見疾病的影像學診斷及鑒別診斷，掌握常用影像學檢查方法的選擇，了解影像學在中醫臨床及研究中的應用。為了達到教學目標，我們在教學中采用了理論聯系實際的教學法――典型病例教學法，取得了一定的教學效果，為了進一步提高教學效果，解決典型病例教學中存在的問題，我們將比較影像學的方法引入教學中。

比較影像學是影像學的一個分支，根據對照比較的指導思想和方法去研究和探索各種成像技術的要素和基本原理，目的一是為了更準確地診斷和鑒別疾病，二是為了更合理地選擇影像檢查方法[1]。為了提高影像學的教學質量，比較影像學已被部分醫學院校引入到教學中。

1 中醫院校影像診斷學典型病例教學法現狀

典型病例教學法是通過對典型病例進行分析推理和判斷，來學習醫學知識的一種方法 ，是一種理論聯系實際的教學方法[2]。典型病例教學法在教學中有利于激發學生學習興趣和創造能力、能有效地發揮學生的主體作用、有利于培養學生創新能力和解決問題能力[3]。但在我校的教學中，除了有以上優點外，也存在一些問題：①課時少，教學內容多。②學生的解剖學、生理學、病理學等西醫基礎薄弱。③如何在教學中將影像診斷學的內容與中醫的相關知識有機地結合在一起。以上情況造成學生對影像學相關內容不理解，對疾病的診斷、鑒別診斷及對檢查方法選擇無從下手，對影像診斷學與中醫的結合難以理解，因此在教學中必須轉變觀念 ，授課過程中放棄按部就班， 進行各種圖像間的比較及各種檢查方法的對比[4-5]；為了使學生理解影像診斷學與中醫的相關知識的結合，將影像診斷學中的西醫內容及影像診斷學與中醫相結合的內容與對比的方式進行講解，這對提高中醫院校影像診斷學教學效果及中醫學生的臨床技能非常重要。

2 比較影像學在典型病例教學中的應用

2.1比較影像學有助于提高學生對影像診斷學理論的學習

對于學生而言，影像診斷學理論既抽象又難于理解，為了解決學生的困難，我們用比較的方式對相關內容進行講解，引導學生思考及理解相關內容；例如：各種成像技術的基本原理及應用的內容抽象不易理解及記憶，因此在教學中采用對照比較的方法進行講解，強調每種檢查方法的優點、缺點、成像特點及他們之間的相輔相成、互為補充和相互印證的關系；同時應用典型病例引導學生思考臨床上應如何選擇合理的檢查方式，這樣就既加深了學生對影像學檢查方法的理解，同時也培養了學生的臨床能力。

2.2 有助于學生對疾病的診斷及鑒別診斷

影像診斷學的教學內容中涉及大量疾病的影像學表現，疾病的影像學表現有“異病同影，同病異影”的特點，這讓學生在學習中感到異常困難，在閱片時不知如何得出診斷結論[6]，因此在教學中，應用比較影像學的方法將影像學表現有相似之處的不同疾病的圖像進行比較，列出它們的相同點、不同點，同時指出每個疾病的特征性表現，引導學生分析問題、解決問題，使學生對相關內容加深印象，同時掌握通過分析圖像得出診斷的方法。例如：在講解中央型肺癌時，將周圍型肺癌、肺錯構瘤、轉移性肺癌等有肺部占位性表現的疾病的圖像列出，通過比較，找出它們影像學表現的相同點及不同點，同時指出它們各自的特點：中央型肺癌，腫塊靠近肺門；周圍性肺癌；腫塊邊界有毛刺，可出現空洞；肺錯構瘤可出現爆米花的鈣化；轉移性肺癌肺部可見多個病灶。通過比較講解后，學生對中央型肺癌的影像表現印象深刻，同時學習了其他疾病的影像學表現，擴寬了知識面，了解分析影像表現的方法及鑒別診斷的方法。

2.3有助于學生對影像學診斷方法的選擇

現在，在臨床工作中，對影像學診斷方法的選擇，常遵循以下原則：①有利于患者疾病的診斷及指導治療[7]。②盡量避免對患者的機體造成不必要的傷害[8]。③避免重復檢查。④經濟的原則，這就要求學生掌握不同檢查方法的優缺點、同一個疾病在不同檢查法中的表現特點及局限性[4]。為了解決這個問題，在教學中，強調不同的影像學檢查方法的優點及缺點，同時結合疾病進行講解，培養學生合理選擇相關疾病的影像學檢查方法的能力[9]。例如：脊柱椎體的爆裂性骨折，患者有外傷史、體征為脊柱的部分節段觸診有壓痛等，脊柱正、側位片上，有時骨折線顯示不清，僅表現出椎體形態不自然，而且不能顯示是否有骨片落入椎管，為了進一步明確脊柱損傷的情況，就需要進行CT檢查，CT能顯示相應的節段的脊柱椎體是否有骨折表現且骨折片是否落入椎管，但CT不能很好地顯示脊髓損傷的情況，為進一步了解脊髓損傷的程度，需行MRI檢查。這樣講解了以后，學生就會明白平片常常不能清晰顯示脊柱骨折，CT能清晰地顯示脊柱是否骨折，但不能很好地顯示脊髓損傷的情況，MRI檢查可以很好顯示脊髓損傷的情況。所以在工作中就可以根據疾病在不同的影像學檢查中的表現的特點，根據臨床需要選擇不同的方法，達到輔助臨床診斷、指導治療的目的。

2.4有助于學生對影像診斷學與中醫相結合部分的理解。

中醫院校的影像診斷學教學中涉及影像診斷學與中醫相結合的內容，包括影像診斷學應用于中醫研究的領域、在中醫臨床中的應用以及中醫相關技術在影像診斷學的應用，這些內容是學生較感興趣但又覺得不易理解的部分[10-11]，我們就將這部分內容用對比的方式與西醫的相關內容一起講解，促進學生對相關知識的理解。例如：慢性支氣管炎的影像學表現為肺紋理增粗、增多、扭曲、紊亂，伴有肺氣腫可出現肺野透亮度增高、膈肌低平等[12]；肺氣虛型的患者出現肺紋理稍增多、增粗，增多的肺紋理多呈條索狀，走向規律，肺氣腫征象少見，寒痰型僅見肺紋理略增粗[5]經過講解后，學生不僅了解慢性支氣管炎的影像學表現，同時還了解了影像學可用于中醫相關癥侯的診斷及了解相關癥候的影像學表現。

3 應用后的教學效果

將比較影像學的理念引入我院2009級中西醫結合專業的影像診斷學典型病例教學中，用比較的方式對相關的內容進行講解后，通過一年的教學，教學取得了良好的教學效果，學生對此也有很好的評價。我們對相關專業的學生進行了調查： 96.7%的學生認為這種教學方式對理解疾病的影像學表現、對了解各種檢查方式的優缺點、對今后的臨床工作有幫助，100%的學生認為對學習影像診斷學理論有幫助。

4 展望

有學者提出在醫學影像學迅速發展和醫療費用日見增長的今天， 尤其是在像中國這樣的發展中國家，人民生活水平還不太高、醫療資源還不太豐富的情況下，發展比較影像學勢在必行[13-14]。為了讓學生適應今后的臨床工作，了解一些新觀念，掌握基本的臨床技能是必要的，因此在我院西醫課程的教學中，尤其強調加強學生對西醫基礎知識的掌握及對學生相關臨床技能的培養， 因此我們在影像學診斷的典型病例教學當中，應用比較影像學的方法進行教學，并取得了良好的教學效果。但在教學中也存在一些問題，如進行比較的內容太多，比較的方法不恰當，學生反而容易糊涂，因此我們在教學中要不斷地總結，結合教學實際，讓比較影像學的方法在教學中發揮其優勢，提高教學質量。

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關鍵詞：圖像融合；醫學圖像；多模態；小波變換

中圖分類號：TP301文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)09-2122-04

1 背景知識介紹

圖像融合是指綜合兩個或多個源圖像的信息，以獲取對同一場景的更為精確、全面和可靠的圖像描述。它將不同傳感器所采集到的關于同一目標的多幅圖像，或同一傳感器在不同時間采集到的關于同一目標的多幅圖像，經過一定的圖像處理算法，提取各自的有用信息，生成一幅能夠更加有效地表示目標信息的新圖像。從信息論的角度講，融合后的圖像將比組成它的各個子圖像具有更優越的性能，綜合信息大于各部分信息之和，也就是說，融合的結果應該比任何一個輸入信息源包含更多的有用信息[1]。

圖像融合通過多幅圖像間的冗余數據處理，提高圖像的可靠性；通過對多幅圖像間的處理，提高圖像的清晰度。與單一、孤立的原始圖像相比，經融合得到的圖像更適合人或饑器的視覺特性，可以提供更多的目標信息。比如，由于受到云、煙霧、照明環境以及傳感器固有特性等因素的影響，通過單一傳感器所獲得的圖像信息不足以用來對目標和場景進行更好的檢測、分析和理解．將一些成像條件相同、鏡頭聚焦目標不同的多個圖像，通過圖像融合技術處理可以得到一幅目標清晰的融合圖像[2]。

圖像信息融合按信息抽象程度的不同(也對應完成不同級別的功能)可分為3個從低到高的層次：像素級(原始數據)融合、特征級(或目標級)融合、決策級融合。

圖像融合從配準的圖像出發，經過特征提取、屬性判決而得到融合結果。上述三個層次與圖像工程的三個層次有一定的對應關系，在實際中要根據需要選擇和結合不同層次融合的特點，獲得全局最優的效果。

多模態醫學圖像融合技術是20世紀90年代中期發展起來的一項高新技術，也是當前國內外在醫學圖像處理與分析研究中的熱點之一。醫學圖像融合則是指對醫學影像信息如CT、MRI、SPECT和PET所得的圖像，利用計算機技術將它們綜合在一起，實現多信息可視化，對各種醫學影像起到取長補短的作用。

2 多模醫學圖像融合技術

2.1 多模醫學圖像融合的主要步驟

多模醫學圖像的融合是建立在兩種或多種不同模態醫學圖像配準基礎之上的，它可歸納為三步，如圖1所示。

第一步是預處理。對獲取的兩種或多種圖像數據分別進行去噪、增強以及分割圖像特征的提取等處理，統一兩種數據格式、圖像大小和分辨率，對序列斷層圖像做三維重建和顯示；第二步是配準。配準是指對圖像尋求一種或一系列空間變換，使它與另一圖像上的對應點達到空間上的一致。配準主要解決的問題是兩幅圖像之間的幾何位置差別，包括平移、旋轉和比例縮放等基于對特征空間、相似性準則和搜索策略的不同選擇，配準方法可分為基于全局域準則的方法、頻域傅立葉法、基于特征的匹配法和基于彈性模型的匹配法；第三步是融合。圖像在空間域配準后便可選擇不同的融合算子和融合規則進行融合。本文主要討論第三步融合，以下介紹的各種融合技術都是在配準之后的基礎上進行的。

2.2 醫學圖像融合算法

目前常用的醫學圖像融合技術包括：加權平均法、多分辨金字塔法、小波變換法、基于假彩色技術的融合算法及基于調制技術的融合算法等。下面就其中幾種方法作進一步的說明，由于基于小波變換的方法在圖像融合技術中的重要性，將在下一節詳細介紹。

2.2.1 簡單圖像融合方法

像素灰度值極大(小)法：設g1(x, y), g2(x, y)為兩幅輸人圖像，f(x, y)是融合圖像。則像素灰度值極大法為f(x, y) = max{g1(x, y), g2(x, y)}

此方法只需要對兩幅配準圖像取對應點的極大值即可。像素灰度值極小法思想相同，只須取原圖像對應點的極小值即可。這些方法簡單，效果一般，應用有限。

加權平均法：加權平均法同是一種最簡單的多幅圖像融合方法，也就是對多幅圖像的對應象素點進行加權處理。這種方法的優點是簡單直觀，適合實時處理，但實現效果及效率較差，其難點主要在于如何選擇權重系數。

基于圖像分割的融合方法：這種方法是以一幅待融合的圖像為基準，從另一幅圖像中分割出感興趣的部分(通常是病灶)，然后對兩幅圖像進行配準，建立空間映射關系，將一幅圖像上的特征映射到另一幅圖像上。比如我們可以利用CT圖像空間分辨率好的特性，以它為基準，再利用MRI圖像對軟組織成像清晰的特性，從中分割出病灶，經過配準、融合得到新圖像。該方法的特點是圖像的融合效果好，難點在于如何自動準確地分割出ROI。醫學圖像由于其對比度低、細節豐富、邊緣模糊等特點，分割更為困難。常用的邊緣檢測算子有Roberts、Sobel、Canny等。其中Canny算子因其有良好的信噪比而使用較多。文獻[7]提出一種用改進的Canny算子對病灶輪廓提取的方法。此外，我們還可以使用小波或神經網絡等智能方法進行病灶特征的提取。

2.2.2 多分辨金字塔形分解融合法

這是一種多尺度、多分辨率的圖像融合方法，其融合過程是在不同尺度、不同空間分辨率、不同分解層次上進行的。高斯金字塔、拉普拉斯金字塔、梯度金字塔、比率低通金字塔及形態學金字塔被統稱為多分辨金字塔。多分辨金字塔方法是目前較為常用的圖像融合方法。在這類算法中，原圖像不斷地被濾波，形成一個塔狀結構。在塔的每一層都用一種算法對這一層的數據進行融合，從而得到一個合成的塔式結構。然后對合成的塔式結構進行重構，最后得到合成的圖像，合成圖像包含了原圖像的所有重要信息。

2.2.3 智能圖像融合

2.2.3.1 神經網絡方法

自1986年BP神經網絡模型誕生以來，神經網絡在各種領域獲得廣泛應用。神經網絡適合于非線性建模，具有自學習、自組織、自適應能力。在進行圖像融合時，神經網絡經過訓練后把每一幅圖像的像素點分割成幾類，使每幅圖像的像素都有一個隸屬度函數矢量組，通過對其提取特征，將其特征表示作為輸人來參加融合。文獻[11]給出一種自組織特征映射(SOFM)神經網絡融合算法，文獻[12]是一種基于知識的神經網絡(KBNNF)融合算法。

2.2.3.2 演化方法

演化方法模擬自然界生物演化過程，具有自適應、自學習和魯棒性強等特點。另外，演化計算對于刻畫問題特性的條件要求較少，效率高且易于操作，目前已廣泛應用于各種領域中。文獻[13]給出了基于進化策略和HIS變換的圖像融合方法，其效果優于傳統算法。

2.3 基于小波變換的圖像融合算法

2.3.1 圖像的二維小波分解

圖像是二維離散信號，對它的分析和處理需要使用離散二維小波變換。Mallat提出了小波變換的快速分解與重構算法，利用兩個一維濾波器實現對二維圖像的快速小波分解，再利用兩個一維重構濾波器實現圖像的重構。

二維小波分解和重構各使用一組濾波器，分解使用一維分解低通濾波器L和高通濾波器H；重構使用一維重構低通濾波器L'和高通濾波器H'。在分解階段，首先使用低通濾波器L和高通濾波器H對圖像的每一行進行濾波得到兩組矩陣系數。然后，使用低通濾波器和高通濾波器對兩組系數矩陣的每一列濾波。這樣，1副圖像經過第1級小波分解，產生4副子圖像LL、LH、HL和HH。3幅細節子圖像LH、HL和HH分別包含原圖像在水平、垂直和對角線3個方向上的高頻信息，而近似子圖像LL是原圖像低通濾波版本。另外，這副子圖像還是下一級分解的輸入。因此，一幅圖像經過N級小波分解產生3N+1副子圖像。在同一分解級上的子圖像尺寸相同。合成運算首先對子圖像的每一列使用低通濾波器L'和高通濾波器H'濾波，然后對得到的圖像的每一行濾波。

圖像經二維分解之后，分別得到圖像的低頻分量、水平高頻分量、垂直高頻分量和對角方向的高頻分量，下圖是圖像經三層小波分解的結果。

上述過程即金宇塔形小波分析，另外對圖像的分解還有樹狀小波分析、多小波分析、提升小波分析，它們較之于金宇塔形小波分析，具有更多優點，在試驗中能夠獲得更好的效果。現今大部分對小波圖像融合的研究重點一般集中在兩方面：一是使用不同的小波基函數和不同的小波分析方法；二是后面討論的在進行系數融合過程中對融合策略的改進及融合算子的選擇研究。

2.3.2 基于小波變換的圖像融合過程

基于小波變換的圖像融合，就是將待融合的原始圖像經過特定的小波變換得到小波圖像序列，在不同的特征域(如高頻和低頻圖像)上的圖像序列采用不同的融合規則進行融合以得到小波圖像序列，最后將融合后的小波圖像序列經過小波逆變換(重構)，得到多傳感器圖像的融合圖像。基于小波變換的圖像融合過程(如圖3所示)。

兩幅圖像融合的基本步驟如下：

1) 對A、B兩幅圖像分別進行小波變換，建立各待融合圖像的小波金子塔圖像序列；

2) 分別使用不同的融合算子作用于各個分解層的不同高頻子圖像以及最高層的低頻子圖像，從而得到融合后的小波金子塔圖像序列；

3) 對各分解層進行小波反變換，最終所得到的圖像就是融合圖像。

2.3.3 基于小波變換的融合規則

基于小波變換進行圖像融合的關鍵是系數組合，即為獲得質量盡可能好的融合圖像，以適當的方式合并系數的過程．合并系數的方式稱為融合法(Fusion Rule)．融合法則由活動水平測度(Activity-Level Measurement)、系數分組方法(coefficient Grouping Method)和系數組合方法(Coefficient Combining Method)組成，對這三者的不同選擇形成不同的融合法則[17]。

目前小波域的融合規則主要分為兩種：基于單個像素的和基于區域特征的融合規則。前者主要包括：(1)小波系數的直接替換或追加；(2)最大值選取；(3)加權平均等。后者主要包括：(1)基于梯度的方法；(2)基于局域方差的方法；(3)基于局域能量的方法等。

基于像素的融合規則在融合處理時表現出對邊緣的高度敏感性，使得在預處理時要求圖像是嚴格對準的，否則處理結果將不盡人意，這就加大了預處理的難度。基于區域的融合規則由于考慮了與相鄰像素間的相關性，降低了對邊緣的敏感性[18]，所以具有更加廣泛的適用性。

2.4 不同融合算法的評估

由于圖像融合技術所面向的研究對象的多樣性和復雜性，至今尚未找到普適的參量能對所有的圖像融合結果作標準量測。不同融合方法的結果，可用目視判別：優點是直接、簡單，可直接根據圖像處理前后的對比做出定性評價，缺點是主觀性較強。

為了進一步客觀定量評價融合效果，從融合圖像包含的信息進行分析，對不同類的圖像融合結果所采用的定量評價參量有熵、交叉熵、平均梯度、標準偏差、光譜扭曲程度、互信息量等，且不同的文獻資料對這些參量的具體定義存在差異。下面介紹幾種常見的定量評價指標。

1) 信息熵

圖像的熵值是衡量圖像信息豐富程度的一個重要指標．融合前后的圖像其信息量必然會發生變化，計算信息熵可以客觀地評價圖像在融合前后信息量的變化。根據Shannon信息論的原理，一幅圖像的信息熵為。

在某種程度上可以認為，如果融合圖像的熵越大，表示融合圖像的信息量越大，融合圖像所含的信息越豐富，融合質量越好。

2) 交叉熵

交叉熵(Cross entropy)亦稱相對熵(Relative entropy)，交叉熵直接反映了兩幅圖像對應像素的差異，可用來度量兩幅圖像間的差異，確定各種融合效果的優劣。交叉熵越小，說明融合后圖像與標準參考圖像問的差異越小，即融合效果越好。若標準參考圖像為尺、融合后圖像為F，則參考圖像尺與融合圖像F的交叉熵為：，式中pRi表示參考圖像尺中灰度級i出現的相對頻率；pFi表示融合圖像F中灰度級i出現的相對頻率。

3) 平均梯度值

平均梯度是敏感反映圖像對微小細節反差和紋理變化特征表達的能力，同時也反映了圖像的清晰度，一般平均梯度越大，圖像層次越多，融合后圖像紋理越清晰，融合達到了提高空間分辨率的目的。

這里，M和N分別是圖像的行數與列數。

Ix=g(i+1，j) - g(i，j)

Iy=g(i，j+1) - g(i，j)

式中g(i，j)為(i，j)像素點的灰度值。

3 醫學圖像融合技術的應用

作為當今醫學影像技術研究中的熱點問題之一，多模態醫學影像融合技術的研究及其研究成果，對臨床治療有著重要的意義。醫學圖像融合經過近些年的研究，已經應用在影像診斷、臨床治療中，國外已經有了產品化的融合軟件系統。

3.1 圖像融合在顱腦成像的應用

由于腦組織有顱骨的限制與界定，相對較為固定，容易確定標志進行準確配準。目前，臨床主要進行顱腦的圖像融合。融合圖像精確定位顱內病變，提高診斷準確性：形態學成像與功能成像的圖像融合，可精確定位功能圖像所示異常改變區，提高診斷的準確性。丁里等研究認為，SPECT與MRI融合可精確判斷rCBF減少的范圍及部位，為腦變性疾病和腦血管病的診斷提供標準化方法。例如：融合圖像可精確確定腦變性疾病rCBF減少及消失區，尤其當其位于額葉、顳頂枕交界等與神經心理功能有關區域時，融合圖像研究結構和功能改變與臨床神經心理改變之問關系更佳。

原發癲癇病灶的準確定位一直是困擾影像界的一大難題，許多學者利用融合技術對此做出了富有成效的探索。例如：于發作期和發作間期，對癲癇患者分別進行SPECT檢查，將二者的圖像相減，再分別與MRI圖像融合，可使功能損傷的解剖學標記更準確，以SPECT所示的局部腦血流定位大腦新皮質的癲癇灶進行準確定位，從而為立體定向外科手術提供重要依據。

3.2圖像融合在體部成像的應用

感興趣區在圖像采集中無變形和失真是圖像融合的前提。由于多數體部臟器的形狀不規則，又易受呼吸運動影響，較難做到準確匹配，故圖像融合應用于體部成像的報道還比較少，主要從受呼吸運動影響相對較小的頸部和盆腔開展研究工作，但是對受呼吸運動影響較大的肝、胰和肺等臟器也嘗試進行融合。Magnani等證實，CT/PET對非小細胞肺癌侵犯縱隔淋巴結的分期診斷，融合圖像比單純應用CT或PET更為準確。

4 多模醫學圖像融合技術的最新進展與前景

4.1 圖像融合技術新進展

在圖像融合技術研究中，不斷有新的方法出現。像素級圖像融合的最新進展[22]，主要有圖像融合理論框架、實時融合系統集成、統計學方法、新的圖像分解方法、神經視覺生理學方法圖像融合與圖像處理算法的互相結合、基于成像物理模型的融合方法、自適應優化圖像融合研究、基于圖像融合的目標識別和跟蹤算法研究等。

其中新的分解方法有：

1) 矩陣分解法：文獻[23]認為從不同傳感器獲取的圖像，可以看作是融合圖像乘以不同的權重，故可以使用非負矩陣分解技術來進行圖像融合。

2) 易操縱金字塔分解：易操縱金字塔是一種多尺度、多方向、并具有自轉換能力的圖像分解方法，它把圖像分解成不同尺度、多方向。與小波變換不同，它不止三個方向的子帶系列，不僅保持了緊支集正交小波的特點，而且具有平移不變性及方向可操縱等優點。使用基于拉普拉斯變換、小波變換的融合方法，即使待融合的圖像間存在較小的配準誤差，也會引起融合圖像的嚴重退化，出現雙邊緣以及虛假成分，而基于易操縱金字塔的融合方法能夠克服這些缺點。

3)Hermite變換：由于Hermite變換基于高斯梯度算子，所以對圖像融合來說，具有更好的圖像表示模型。

4.2 醫學圖像融合技術難點與存在的問題

醫學圖像融合技術難點與存在的問題目前，醫學圖像融合技術中還存在許多困難與不足。首先，基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以至現有的技術方法還只是針對具體病癥、具體問題發揮作用，通用性相對較弱。研究的圖像以CT、MRI、核醫學圖像為主，超聲等成本較低的圖像研究較少且研究主要集中于大腦，腫瘤成像等；其次，由于成像系統的成像原理的差異，其圖像采集方式、格式以及圖像的大小、質量、空間與時間特性等差異大，因此研究穩定且精度較高的全自動醫學圖像配準與融合方法是圖像融合技術的難點之一；最后，缺乏能夠客觀評價不同方法融合方法融合效果優劣的標準，通常用目測的方法比較融合效果，有時還需要利用到醫生的經驗。

4.3 醫學圖像融合技術的研究前景

在圖像融合技術研究中，不斷有新的方法出現，其中小波變換在圖像融合中的應用，基于有限元分析的非線性配準以及人工智能技術在圖像融合中的應用將是今后圖像融合研究的熱點與方向[25]。目前，圖像融合主要應用于體層成像。隨融合技術不斷進步，其在非體層成像方法(例如：x線平片、超聲等二維圖像)的應用逐漸增多，并具有較高的臨床價值。隨著三維重建顯示技術的發展，三維圖像融合技術的研究也越來越受到重視，三維圖像的融合和信息表達，也將是圖像融合研究的一個重點。另外，在醫學圖像的壓縮、計算機輔助科學、圖像存檔及通信系統、遠程醫學等方面，圖像融合技術，都有巨大的發展空間。

綜上所述，醫學圖像融合可綜合各種影像學技術的優勢，提供豐富信息，對疾病的診斷、治療、判斷預后和觀察療效均有重要意義。醫學圖像融合研究雖起步較晚，但發展很快，各個學科間的交叉滲透是發展的趨勢。我們有理由相信，隨著研究的不斷深人和技術的不斷成熟，醫學圖像融合技術一定會得到越來越廣泛的應用。隨著該技術的不斷完善，圖像融合可能成為臨床常規應用的方法之一。

5 結束語

近十幾年來，圖像融合技術雖然得到了快速發展，并在很多領域得到成功應用，但是由于其自身理論仍然不夠成熟，因此仍在不斷發展和完善中。其中存在的主要問題有：1) 缺乏完備、系統的理論。目前，對數據融合的方法研究尚處于初步階段，許多新技術如人工智能、神經網絡、模糊理論等在數據融合方面的應用研究還處于初級階段。目前為止還沒有出現一整套完備、系統的理論來推動該領域的發展。此外，還需要研究建立相應的融合標準和評價方法。2) 快速實時算法。由于圖像的特殊性，在設計圖像融合算法時一定要考慮到計算速度和所需的存儲量，如何得到實時、可靠、穩定、實用的融合算法和硬件電路是目前的一個研究熱點。3) 對于像素級融合而言，作為一個廣義上的圖像預處理，對目標探測識別的貢獻很有限，而且應用也很受限。要想從圖像融合中獲得目標的更多信息，就需要特征級融合乃至決策級融合。而研究特征級和決策級圖像信息融合的文獻沒有研究像素級融合問題的文獻多，這是一個具有挑戰性的重要研究領域，圖像序列以及視頻信息的融合問題也是非常有意義的研究課題。

小波變換用于圖像融合有不少優點：圖像經小波分解后，不同分辨率的細節信息互不相關，這樣可以將不同頻率范圍內的信號分別組合，產生多種具有不同特征的融合圖像；圖像在不同分辨率水平上的能量和噪聲不會互相干擾；融合圖像的塊狀偽影亦容易消除。圖4為使用Dabechies小波進行分解并進行融合的例子。

基于小波變換圖像融合的優點，小波變換在醫學圖像融合中的應用已經受到大家的普遍重視，是融合研究的一個新熱點，而且目前多分辨小波分析技術已經成為多分辨圖像融合的一種主流技術。由于小波分解的快速算法能實現圖像的實時融合，我們相信采用基于小波分析的醫學圖像融合方法具有廣闊的應用前景。

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篇4

關鍵詞：醫學；獨立學院；就業；影響因素

近年來，大學生就業受到社會各界的廣泛關注。各高校更是視大學生就業為生命工程，采用多種模式以促進就業。醫學關系到人民群眾健康、關乎生命安全，近些年，醫學獨立學院蓬勃發展的同時學生就業問題更加凸顯。人們往往將獨立學院學生和其他批次學生比較，忽略醫學獨立學院的特殊性，給其發展帶來一定壓力。

一、高等教育改革和醫療衛生事業改革對就業的影響

1.高等教育改革加大對高層次人才的需求。隨著我國高等教育體制改革的不斷深入，大學教育由“精英化”走向“大眾化”。有限的就業崗位必然導致用人單位對高層次人才的需求增大。與此同時，十后社會主義各項事業的建設也逐漸增加對高層次人才的需求，而對無社會經驗且供需比失衡的大學生而言，就業更加困難。

2.醫療衛生事業改革對就業的影響。這主要體現在兩方面：（1）不同醫改進度下醫療機構提高準入門檻影響就業。各省市推進醫療衛生事業改革的進度不同，部分城市醫改后社區及小醫院重點接待常見病，大型醫院接診疑難雜癥。這就出現了醫學獨立學院學生就業難與社區及小醫院等用人單位崗位空缺同時并存的局面。新醫改導致中小型醫療機構人員流動頻繁，而大型醫療機構重實用輕培養，更愿意招聘有工作經驗的人員，這就阻礙了應屆畢業生的就業。（2）醫療機構運行體制對就業的阻礙。部分醫療機構運行體制陳舊。招收人員不考慮層次結構，不能做到同工同酬。此外各地不合理的用人標準對醫學畢業生的就業產生限制，如性別歧視、年齡歧視及妊娠歧視等。這些因素會給女性畢業生造成不小的就業壓力。

二、經濟壓力影響畢業生擇業

西方經濟理論與實踐表明，較高的經濟增長率往往伴隨著較低的失業率；反之，低增長率伴隨著高失業率。然而這在中國并不完全成立。中國經濟自上世紀九十年代后期以來高速增長，這并沒有帶來較高的就業率，就業率與經濟增長率間的變動態勢與我國經濟轉型和結構調整有關。隨著我國市場化程度加深，經濟結構變動對醫學獨立學院的就業產生很大影響，突出表現在經濟導向影響畢業生擇業偏好。

1.畢業生就業偏向經濟發達地區。我國城鄉經濟發展不平衡、地區經濟發展差異大，東部經濟發達地區對畢業生的吸引力加大。雖然西部大開發戰略和醫改增加了對畢業生的需求，但由于欠發達地區所能提供的工資等（工資收入、發展機會、流動性等）有限，形成地區就業不平衡。

2.經濟作用下的生源地就業現象突出。作為利用社會資源辦學的獨立學院較重視經濟效益，招生地域配比、教學資源配比及就業去向等重要因素在經濟效益面前有較多讓步，這造成獨立學院學生生源地就業現象突出，生源地區承受就業崗位有限，給畢業生就業帶來較大壓力。

三、社會對醫學就業期望和畢業生擇業觀念的沖突

畢業生就業觀念產生沖突的原因很多，表現在社會對醫學就業期望過高、家庭因素的影響和不合理就業觀念的阻礙。

1.社會對醫學就業期望過高限制就業。據統計，有95%以上的醫學類畢業生從事醫療及相關行業，大部分進入各級別醫院，小部分從事疾控、血站、計生、醫藥器械等相關行業。醫學畢業生往往不愿意從事其他行業。此外，醫學人才培養的投入與產出不成正比使得畢業生眼高手低，求學期間人力資本的投入（求學期間花費）與產出（工資收入）形成巨大反差，基層單位及社區、小醫院無法補償畢業生巨大的人力資本投資。

2.家庭導致生源地就業多及學生自主擇業意識差。在與學生家長訪談中，較多家長希望學生畢業后留在身邊工作。在對學生實習前的問卷調查（不記名）中有半數以上學生愿意到非生源區域就業；而在畢業生就業統計中，有近70%畢業生回到原籍（地級市標準）就業。此項調查中護理專業分布較多，且女生非生源地就業多于男生。

3.不合理就業觀念的阻礙。部分大學生的職業價值觀存在問題，如“一崗定終身”的陳舊就業觀念，過分注重和盲目攀比單位的工資、待遇、地理位置、工作環境及單位發展前景等，卻忽視考慮自身發展需求。

四、人才培養與市場供求的矛盾

1.大學培養目標與市場需求存在差異。當今大學市場需求與人才培養的矛盾日益突出，表現在學校過于重視知識教育，輕視實踐環節，導致技能型人才奇缺。

2.獨立學院教學改革與就業指導有待提高。醫學獨立學院辦學成本較高，未科學制定教學計劃、課程設置，就業指導師資隊伍匱乏。

綜上所述，醫學獨立學院的就業問題既受高等教育和醫療衛生事業改革的雙重影響，也受經濟和社會期望的制約，同時人才培養與市場供求的矛盾也不容忽視。因此醫學獨立學院的就業問題應作為一項戰略任務加以研究。

參考文獻：

.全黨全社會共同努力，進一步做好就業和再就業工作[N].人民日報，2002-09-12（01）.

作者簡介：徐爭，男，碩士，就業指導，湖北醫藥學院藥護學院就業部，講師。

篇5

【關鍵詞】醫院信息管理系統 電子病歷 醫學影像系統

隨著現代信息技術的發展，醫院信息管理已邁入網絡信息化，其中電子病歷是醫院信息重要組成部分，取代傳統的手寫紙張病歷，運用電子設備保存、管理、傳輸與再現；醫學影像系統是應用于醫院中管理影像診療設備如CT、MR等產生的醫學圖像信息系統。電子病歷與醫學影像系統共同成為醫療決策支持系統重要組成部分，工作人員通過調取患者電子病歷及其相關醫學影像信息，開展診療活動。此外，醫院電子病歷、醫學影像系統還關系國民醫療體系的構建，是國家制定、執行政策的重要依據。本次研究從兩者的基本概念、發展趨勢、應用技術方法出發，探討現存的問題并做出展望。

1 我國醫院信息系統建設

我國衛生經濟已得到初步確立，醫療條件得到極大的改善，多數醫院已基本完成醫療設備、基礎建筑的配置，醫療機構發展方向已轉入深化內涵、加強管理中來，特別是在引入國外先進管理經驗、技術之后，各醫院結合自身情況，已逐步完善醫院信息化建設，由傳統的物質、經濟信息管理，過渡至整個醫院信息管理，由傳統的單機系統至信息網絡化。面對紛繁復雜的信息，有針對性的管理以提高管理效用，已成為醫療機構管理人員的共識。信息系統下轄財務管理系統、人事管理系統、住院病人管理系統、庫存管理系統等，各個系統相互覆蓋，各有側重，以配合醫院管理人員進行管理決策。目前，我國各大醫院普遍使用Windows視窗操作系統，配合相關軟件、設備構建醫院網絡，基于計算機語言訪問數據庫，完成信息的傳輸。在此種背景下，電子病歷、醫學影像系統等針對性較強的理念誕生并被運用于實踐，極大的提高了管理的效用。

2 電子病歷概述

2.1 電子病歷的效用

（1）電子病歷適應醫院網絡信息發展需要：目前，計算機等電子設備得到推廣，使用電子病歷代替傳統紙張，通過光電訊號實現網絡傳遞，提高了工作效率，減少差錯，提高診療質量，為管理提供便利。

（2）電子病歷可提高異地信息傳遞的質量與效率：電子病歷通過局域網甚至是互聯網可實現異地傳輸，為遠程醫療提供了基礎，當患者轉診時，電子病歷可通過區域共享，節約診療時間。目前，部分西方國家已基礎實現國民健康信息網絡化，實現電子病歷實時傳遞。

（3）為國家宏觀管理提供了依據：相關部門可通過電子病歷，統計、分析，歸納出有價值的信息，評價國民健康水平、醫療資源消耗情況等，為決策提供數據支持，進而減少資源消耗。

2.2 電子病歷發展方向

電子病歷牽涉甚廣，關系醫療、管理等多個行業，關系個人、社會，家庭、國家等各個階層，從國民衛生角度考慮，建立國民電子病歷已成為必然，是構建國民醫療體系的重要內容。但在我國，電子病歷內容缺乏規范指導，地區間、各醫療機構間電子病歷內容差異較大，電子病歷僅在內部傳遞，嚴重影響區域間信息傳遞效率。此外，電子病歷傳遞缺乏制度保障，地方醫療經濟壁壘較大，醫療改革力度不夠，電子病歷難以實現地區間共享，甚至受到人為阻撓，其它地區電子病歷難以得到本地認可。

3 醫學影像系統概述

3.1 醫學影像系統效用

目前，醫學影像設備已成為重要的診療工具，醫學影像信息成為重要的患者信息，是醫院開展診療活動的依據。醫院影像信息存儲多由膠帶、膠片、圖紙等載體完成，丟失、損毀等情況時有發生，迫切需要高效、可靠的管理。隨著網絡信息化的大力推進，相關設備不斷更新換代，目前技術條件已能滿足大容量影像信息的存儲、傳遞。

3.2 醫學影像系統現狀

醫學影像系統構建的目的在于為醫療機構開展診療、教學、科研提供便利，整個系統是醫院信息系統不可分割的一部分。醫療機構在管理醫學影像系統時缺乏系統性的認知，多與病歷系統相結合，建立連接實現聯合以便診斷，其它教學、科研領域調取影像信息則比較困難。因此醫院在構建醫學影像系統時，應綜合考量，單獨設立、區域共享，以滿足各領域活動需要。

3.3 醫學影像系統發展方向

醫學影像信息常通過圖片、影像進行傳遞，容量較大，對設備技術要求較高，醫療機構設施、設備其型號、功能各有不同，在傳遞影像信息中可能出現沖突，特別是部分影像信息嚴重失真，像素、色素、幾何分辨率等較差，信息經傳輸后已不能滿足需要[4]。因此醫療機構在開展醫學影像信息建設時，應具有全局意識，配備協調性良好的設施設備，縮短處理流程，實現影像設備信息傳遞，保證信息質量。

醫學影像信息不同于文字信息，特征性并不明顯，目前尚無有效統計、篩選、比對、分析的技術手段，給信息處理帶來了巨大的困難，科研、教學人員往往需要耗費大量的精力，利用人工方法處理海量的信息，嚴重影響工作效率。醫學影像信息系統需要更加智能化的處理、傳輸技術。

4 結束語

目前，我國醫療體系改革仍在不斷深入當中，醫療信息全國區域內跨省共享，已成為必然。醫院應適應社會發展，在構建自身醫療信息網絡時，加強電子病歷、影像學系統的制度化、標準化，增添先進的處理、存儲、傳輸設備，以提高信息的傳輸效用，提高醫院診療效率，為國家政策開展提供便利。

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