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数字医学影像技术优选九篇

时间:2023-08-15 17:11:36

数字医学影像技术

数字医学影像技术第1篇

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:

[1]邵为景.探讨放射技术工作的全面质量控制管理[J].中国卫生产业,2015(4):94-95.

[2]董海斌,宋少娟,张翼,等.战区医院放射科现状调查与提升卫勤保障能力研究[J].医疗卫生装备,2013,34(12):106,111.

[3]蒋宇宏,张东友,宋少辉,等.探讨数字化医学影像设备质量管理的方法与流程[J].中国中西医结合影像学杂志,2014,12(1):100-101.

数字医学影像技术第2篇

现今科学技术飞速发展,医疗诊断、治疗对科学技术的依赖性日益加强,医学放射成像技术的发展与应用就是众多医学技术的一种,医学影像检查技术包括X线、CT、MR、超声、窥镜、血管造影等,影像学技术的发展,导致了临床对影像学数据信息分析技术需求的增高,进而促进了医学影像信息学的产生与发展[1]。医学影像信息学指基于临床医学影像存储与通信,应用计算机技术解决临床影像分析、数据处理的技术管理系统,主要发挥收集和处理患者放射科的登记、分诊、影像诊断报告以及放射科的各项信息查询等临床医疗信息的作用[2]。上世纪80年代以来随着计算机技术的不断发展,影像学技术逐渐实现了数字化、无胶片化。临床实例分析结果显示医学放射成像技术与医学影像信息学相辅相承,共同促进、共同完善,本文主要对医学放射成像与医学影像信息学间的关系展开探讨,以下是本次研究全部内容。

1.资料

1.1三维CT成像与医学影像信息学

医学放射成像技术能够简单、直观的反应患者身体内部脏器、骨头等病变情况,极大的提高了临床诊断准确度及精密度。20世纪80年代以来,计算机技术飞速发展,计算机存储量大、分析速度快等特点逐渐应用于医学放射成像技术,医学放射成像技术与医学影像信息技术的结合促进了医学放射成像信息的数字化转变,简化了医学影像分析难度,提高了图像分析的准确度,同时计算机技术的应用能够显著提高放射成像图片的质量,并且有助于医学影像图像数据的系统化管理,降低了工作人员劳动强度,同时有助于医学信息系统化管理[3]。

具体应用实例包括三维CT随着医学影像学的发展其图像分辨率、数据采集速度、射线利用率、人体射线吸收剂量分别向着更高、更快、更高、更低的方向发展,现代临床应用的锥型束螺旋CT即随着平板(2D)检测器的发展,影像学的发展逐渐解决了传统医学放射成像不能解决的全身或者较长身体部位的检查问题,锥型束螺旋CT重建算法极大的提高了医学影像质量[4]。20世纪90年代后期随着计算机技术在医学领域的应用与发展,实时X线平板(2D)检测器技术逐渐成熟,克服了传统组合断层成像数据采集速度慢、噪声干扰和几何失真等问题,获得高质量的实时数字X-线图像,丰富和发展了临床数字放射摄影和真三维CT图像信息采集[5]。

1.2多源螺旋CT成像检测技术与医学影像信息学

传统螺旋CT成像检测技术受信息采集时间、螺旋速度等限制,很难对运动心脏的临床数据进行采集。计算机软硬件、多媒体以及通信技术的高速发展促进人类生活方式及生活水平不断发展的今天,患者及临床医学对医学影像的需求及要求不断增长,这些均在极大的程度上促进了科学工作者对医学影像技术的改革,为了克服传统螺旋CT成像检测技术的上述不足,科学工作者逐渐将医学影像信息学技术应用于医学成像领域,2005年SOMATOM Definition双源螺旋CT检测器应用而生,该检测技术解决了单源螺旋CT检测器不能解决的心脏及冠状动脉情况的观察,但是双源螺旋CT则不存在精确重建的算法,为了克服这一技术问题,多源锥束成像装置应用而生,这一技术发展得益于医学影像信息学的发展实现了快速、精准控制多个X射线管,进而实现了同时获取多投影角下的投影数据信息,这重建[6]。医学影像信息学的发展促进了医学放射成像技术向着更加快速、精准、方便的方向发展,同时还增加了医学影像信息存储量,同时能够实现影像信息的远程分析。

1.3电子扫描CT与医学影像信息学

电子扫描CT是采用扫描电子束X射线进行医学影像信息采集的医疗器械,该设备依靠阴极X射线管发射的电子束沿轴线加速与聚焦进行的顺序触发式扫描,能够应用于动态心脏检查。但是传统电子扫描CT成像检测器上不能装防散射栅叶片,因此不能保证医学图像质量由于散射而受到影响,同时检测器上香蕉形的放射剖面严重降低了系统的几何剂量效率,此外传统X线管的功率比较低,一般不适用于大体形的病人应用,受环境影响较大[7]。随着医学影像学的发展,逐渐克服了电子扫描CT的上述不足,综合了锥束螺旋CT与电子扫描CT的共同优点,对电子扫描CT设备进行改造,设计了一个供小动物成像用的电子束微型,并改进了计算机数据处理系统,有效地克服了传统电子扫描CT图像质量差、几何效率低、信噪比大等缺点。电子扫描CT的发展同时刺激了椎束变螺旋CT理论的发展。

2.讨论

医学影像信息学的不断发展,实现了对医学放射图像的数字化分析与存储,这一改变在一定程度上极大的节省了医疗成本,同时数字化医学影像信息存储节省了存储空间,提高了临床工作效率,而且克服了传统图像储存存在的图片因长时间存放而褪色、失真等问题,降低了医院信息管理费用,而且医学影像学的发展导致了医学放射成像技术的发展导致的工作效率的提高,极大的增大了医院的经济收益。医学影像信息学的发展,简化了医生的工作内容,有助于提高医院的诊断水平及准确度的提高,而且有利于医院对典型病理信息的收集、存储及管理,同时实现了全面的医疗技术交流,有助于医学技术的成熟与发展。

综上所述,医学放射成像与医学影像信息学间相辅相承,共同发展。医学影像信息学的发展一方面无形的促进了医学放射成像技术的发展,进而促进了医学影像信息学的逐步完善;另一方面医学放射成像技术以及医学影像信息学的不断发展,促进了计算机技术在医学领域的广泛应用,实现了医学技术的快速、精准、方便、廉价发展。

参考文献

[1]张振国,徐崇强.数字化X线成像在临床中的应用[J].中国医学工程,2011,19(12):113-115.

[2]曹厚德.医学影像网格技术―医学影像数据共享的新动向[J].中华放射学杂志,2007,41(2):115-116.

[3]李小虎,束宏敏,李晓,等.医学影像学科学研究的特征及发展变化方向[J].中国医疗器械信息,2014,3(10):30-36.

[4]张建年.多层螺旋CT在鉴别新旧胸腰椎压缩骨折中的应用[J].实用放射学杂志,2011,27(1):142-143.

[5]谢显孝,张勇.数字化X线成像的临床应用[J].中国医学创新,2009,(2):75-76.

数字医学影像技术第3篇

【关键词】 医学影像学;成像技术;教学

伴随高新技术的迅速发展,医学影像学技术数字化的逐步实现,医学影像学技术在临床工作中的地位更加突出,对专业技术人才提出了更高的要求,因此医学影像学技术人才的培养应突出“高起点、高要求、高标准”的目标,为医学影像学学科培养高素质的适应数字化时代的专业人才。因此,如何尽快适应医学影像学数字化时代的影像学技术教学,是需要我们认真思考的问题。

1 突出影像学技术专业学科特点

医学影像学具有自己独立的理论体系,是物理学、工程学、医学等多学科相互渗透的综合结果,是理、工、医结合的产物。医学影像学技术的核心是为临床提供含有最大信息量的图像,协助临床医生对疾病做出正确的诊断[1]。医学影像学专业技术人员必须精通专业知识,保证医疗设备正常运转,全面发挥设备的功能。

对医学影像学专业学生来说,影像学技术是医学影像学教学中的重要组成部分,按教学大纲要求占一定比例,这体现了医学影像学多学科交叉和涉及知识面广的特点。在专业基础课与专业诊断课之间起着承前启后的作用,并对后期的临床实习有直接的影响。

2 影像学技术教学中存在的问题

存在主要问题为教材滞后、内容陈旧,临床上普遍应用的新技术教材未涉及,淘汰和没有使用价值的技术教材未删减。从教材内容看,仍以介绍常规X线摄影和中小型X线设备为主,数字化设备和技术所占比例很少,很难适应医学影像学技术数字化、网络化时代的要求,教学效率很难提高。

教学手段单一落后,师资力量薄弱。影像学技术教师多为兼职,大多缺乏教学经验和基本素质,而且很多教学医院中,掌握先进影像设备和技术的专业教师为数不多,这就影响了影像学技术整体教学水平的提高。

3 教学思路

3.1 专业课内容的扩充与删减

医学影像学技术是一门实践性很强的学科,教学时应充分利用模型、挂图、幻灯等教具,并结合多媒体教学,使学生通过感性认识加强对所学知识理解和记忆教学过程中应强调科学性和系统性,注重与有关学科的联系,如工程学、解剖学、诊断学等,但要尽量减少重复。课堂讲授把教材内容分为详细讲解、重点讲解和一般介绍3部分,实验和见习课要紧跟课堂进度,要重视学生动手能力和分析问题能力培养,使其真正达到理论与实际相结合,给学生讲解分析图像、评价图像的顺序和方法。针对上节课讲授的内容,准备几份典型照片,利用课堂前几分钟,让学生独立阅片、分析讲解,老师进行总结。学生会进一步掌握所学知识,很快进入角色,求知欲望增强。接下来的课堂效果会非常好,学生收获会更大。这就提高了学生理论联系实际和综合判断能力,使学生从一开始就认识到该学科的严肃性、科学性和实践性很强,培养其认真、踏实、严谨的学习态度和良好的学习方法。 转贴于

随着专业技术的进展,教学内容和方法需进一步补充和完善。如多媒体软件的开发,为医学影像学技术教学提供了有力的手段。由于专业特点的需要,教学计划中需增加断层面的解剖、X线解剖等内容。

如今计算机在医学影像学领域广泛应用,各类高新技术产品不断更新,特别是医学影像学技术数字化进程迅速,教材严重滞后,这就要求我们专业人员有前瞻性,知识面要宽,制定教学计划时有一定的超前意识[2]。教学过程中随时增加一些相关的新技术内容,有利于学生毕业后尽快接受新技术,适应影像学技术发展的要求。

高新技术在影像学技术领域的广泛应用,使医学影像学技术进入高速发展的时期,由普通X线摄影技术逐步进入影像学数字化时代,如CT、MR、CR、DR、PACS技术的应用,改变了原有的工作流程和格局。有些技术已失去了使用价值,如荧光摄影、体层摄影、记波摄影、气管造影、传统的血管造影技术等,在教学中将这些知识只作为一般性了解即可。

3.2 强化“三基”训练,培养学生综合素质

医学影像学专业本科生需要有扎实的理工基础和广泛的医学基础。按大纲要求,加强“三基”训练,培养学生动手能力,提高教学质量。加大见习课的比重,毕业实习也应兼顾临床医学和专业课的比例,通过内、外、妇、儿等科室的临床实习,丰富学生的临床医学知识,提高对常见病、多发病的诊断处理能力,为今后结合病史、症状、实验室检查等做出正确的影像学诊断打下良好的基础。通过专业课的实习,一方面要熟练操作使用现代化影像学设备,巩固所学理论知识,更重要的是通过实践能学到更多的临床知识,为将来踏入社会打下坚实的基础。注重学生医德医风的培养,养成严谨的工作作风和求实的精神,提高学生的综合素质。

3.3 应用多元化教学手段

影像学技术教学学时少、内容多,一直是困扰教学的难题。怎样在有效的时间内让学生掌握更多的知识是影像学技术界思考的问题。以往的教学多采用老师讲、学生听,老师指导、学生看的模式,这样教出的学生理论课考分可能比较高,但实际操作和图像分析成绩不理想,尤其是进入临床后,学生在较长时间内不能独立操作设备和分析评价照片,存在理论与实践脱节的现象[3]。为改变这种状况,应从多方面努力,利用现代化教学手段,如多媒体、挂图等,结合理论讲解,并通过见习、阅片等增强学生的感性认识,提高学生的学习兴趣,在理解的基础上加深记忆。

采取诱导式方法培养学生独立思考问题的能力。老师讲、学生想,不时向学生提出问题,然后和学生共同讨论和解决问题,从而调动学生听课的积极性,发挥其主动性,使课堂变得轻松活泼,所讲内容易被接受。

充分利用图片教学。医学影像学技术离不开图片,但真实图像又比较复杂,初学者较难理解,因此可以利用具有简洁清晰特点的简图,学生容易理解和接受。在此基础上,再对实际照片或多媒体进行分析,教学效果会很好。

医学影像学技术水平的高低,直接关系到医学影像学诊断水平的提高,特别在医学影像学数字化时代的今天,如何发挥设备的最大功能,发挥最大效益,医学影像学技术的应用是非常关键的。通过以上教学方法改进与实施,收到明显教学效果,毕业生的综合素质明显提高。

总之,数字化时代的影像学技术教学对我们是一项新的课题,需要我们不断地改进教学方法,及时调整教学大纲的内容,使其更适应时代的要求,比如增加数字化成像技术、影像学存储与传输技术以及计算机应用能力等相关技术的教学课时比例,增加见习、实习教学的课时数量,利用多元化的教学手段,培养出适应医学影像学学数字化时代的高素质专业人才。

【参考文献】

[1]李昆成. PACS在临床及教学工作中的应用[J]. 医疗设备信息, 2005,2:14.

数字医学影像技术第4篇

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。

数字医学影像技术第5篇

医疗资源分配的不均衡极大阻碍了当前卫生行业发展。一方面,城市大医院积聚了大量的优秀的医护人才和高新的医疗器械,能够提供先进,完善的诊疗服务。另一方面,基层卫生机构专业人才稀缺、功能不全、服务质量低,在激烈的市场竞争下越来越被边缘化。政府已把卫生信息化建设作为保障居民平等享有基本公共卫生服务的需要,也是优化资源、提高服务效率、降低成本和医疗费用的需要。项目旨在优化整合湖南省内的医疗资源,实现跨机构的医疗信息交换、共享与协同服务。

数字化信息系统在当今医疗卫生行业中的作用日益突出医院信息系统包括了辅助教学系统,影像存盘与通信系统(Picture Archiving and CommunicationSystems, PACS)等。这些信息系统的应用,使得病人的电子病历,医学影像等诊疗信息能便捷的在医院各个诊断部门之间快速传输。计算机X射线断层扫描技术),超声影像(Ultrasonography, US),磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)等成像技术将釆集的生理信息数字化存储,取代了原始的胶片存储方式。数字化的医学信息通过医疗信息共享平台提供的协同服务,使得远程医疗诊断服务得以实现,同时也方便了医学影像在教学、科研中的应用研究。在享受到医疗信息共享平台带来的便利与巨大效益的同时,信息共享平台也面临相当大的安全挑战。数字化医学信息在公用网络中传输时,存在数据包丢失、非法用户截取、篡改以及在未授权的情况下非法拷贝和分发医学影像数据等风险。由此可能引发患者隐私泄露,医学影像被篡改带来的误诊以及医学影像的版权纠纷等问题。因此,对共享的数字信息进行真实性,完整性的认证,对病人的隐私信息以及医学影像的版权归属给予保护就显得尤为重要。在医疗信息共享与协同服务平台的建设过程中,增强平台数据传输的安全性,已经成为迫在眉睫的问题。

在信息技术飞速发的趋势下,当前医疗信息系统主要通过传统密码学技术来保障数据的安全性的策略面临着各种局限加密手段仅能够确保秘密数据从发送端到达接收端的安全。一旦合法接收者解密数据以后,即可对解密后的数据进行非法的篡改或分发。由于拷贝后的数字作品与原作品完全一样,因此无法鉴定作品是否为盗版作品。此时,传统加密技术则无法在技术层面对数据进行保护和鉴别。此外,传统的加密技术往往通过一个单向函数产生作品的数字签名,并将信息与签名一起提供给接受方验证真实性和完整性。而数据在传输时容易遭受到信息丢失或篡改。加密技术只能简单验证数据是否完整,无法确定遭受攻击的数据区域。

数字水印作为一种新安全手段在数字作品安全认证,版权保护等应用中有着广泛应用对区域医疗信息共享与协同服务平台中不同资源之间的交换与访问过程,需要对医疗资源的所有权保护、所有权认定、连带利益与责任进行控制和保护。本文主要研究了可保护医学影像版权的相关水印技术。从而为激励医疗信息资源的拥有者可以在严格的信息安全保护下能够较为积极、主动、有偿的共享自己的资源信息创造技术条件。

1.2主要研究内容

本文的主要研究内容如下:

1.介绍了数字水印技术基本知识。介绍了医学影像的发展状况以及其对水印质量荀求的特点。回顾了近年来国内外医学图像相关水印技术的发展。为了解决医学图像因水印嵌入而引起的质量下降,根据所参阅文献釆取了基于非感兴趣区域有损水印技术和可逆水印技术两种策略分别实现医学图像的版权保护。

2.从变换域水印技术着手,借鉴传统有损水印技术对医学图像实现版权保护。研究了二维离散余弦变换,探讨人眼视觉系统对离散余弦域不同频率系数敏感度之间的区别。为了增强水印图像的安全性,研究了相关置乱变换技术。为了增强水印嵌入和检测的安全性,引入了中国剩余数定理调整余弦域系数嵌入水印和解码水印。对JPEG压缩原理进行了探讨,帮助水印嵌入流程中选择合适的嵌入区域来获得较好的图像质量和抗压缩攻击的能力。

3.从空域可逆水印算法着手,选取抗攻击能力较好的块差值算法应用于版权保护。对医学图像块差值分布范围过大,不如自然图像集中的特征,提出了改进的块选取策略来增强水印的透明性和改善溢出。针对彩色医学图像多通道的特点,通过冗余嵌入并引入投票理论来提高算法抗噪声攻击能力。通过实验分析了算法关键参数的选取,以及这些参数对算法透明性,鲁棒性以及嵌入容量指标的影响。

第二章数字水印技术及其在医学图像中的应用

随着信息技术迅猛发展,将数字水印技术应用到数字医学影像的安全传输机制中有着迫切的需要。然而,常规的水印算法如空域最低有效位算法,双集法频率的扩频水印算法等大多针对普通的多媒体数据。传统的水印算法往往更关注水印信息的隐藏以及在解码端的有效检测和提取上。而对于水印信息的嵌入造成的数字作品的轻微质量下降往往不必关注。因此,本章介绍了医学影像对于图像质量的严格要求的特点,进而引出了基于ROI划分的水印技术,和可逆水印技术。最后,给出了水印技术在医学图像中的可能应用场景。

数字医学影像技术第6篇

关键字:数字化医院;数字化手术室;信息集成;数据采集;设备控制

1. 数字化手术室前景

数字化手术室,是通过将先进的信息化技术运用到手术室,使得医生能够实时获得大量与患者相关的重要信息,从而便于操作,提高效率。其研究热点之一是构建数字化手术室信息平台,目的是将与手术相关的信息安全、有效、清晰地传输给手术参与者和手术观摩者。

1.1需要的核心技术

数字化手术室的技术核心是信息技术,它是医学生物工程技术和现代医学科技的有机结合。 数字化手术室实现了信息无障碍收集、传输与共享,将实时数据检测和远程医学影像技术传输相结合,相对于传统的手术室,数字化手术室使原来的“信息孤岛”变成了无所不有的信息中心,患者相关信息在此得到最佳融合。使手术更为精准手术,观摩和远程教学更加便捷,为科研以及循证医学提供了宝贵资源…..

1.2 当传统手术室遇到了数字化手术室

在传统手术室中实施手术,术中对设备参数的调整、控制一定通过各个设备的控制面板逐一调整才能得以实现;手术医生在术中对设备调整的指令一定要有巡回护士配合才能得以实现;连台手术对设备的调整、复位一定需通过台车移动位置才能得以实现;设备台车的使用、手术观摩人员的增加在术中占据了无菌区有限的使用空间;所有在传统手术室中的不便利,在一体化手术室解决方案均可以实现优化手术操作过程和控制方式。随着微创外科手术的飞速发展,传统手术间的设备配置已经不能满足手术工作的需要,对手术科学的发展产生滞后作用。

1.3数字化手术室建设发展的环境

根据调查显示,数字化手术室能使手术效率平均提高5%~10%,医生做出最佳决定的几率亦显著提高,进而提高了医院的经济和社会效益。从2003年起,武汉、上海、广州、北京等地少数大医院先后进行了现代化手术室的数字化改造,但方案都基于视频会议和设备控制技术。虽然这些改进能够提供全新的手术观摩教学环境以及人性化的设备控制系统,但缺少至关重要的影像及手术导航支持,并不能从本质上帮助术中医生做出更优选择。要建成真正意义上的数字化手术室,仍须从基本信息要素抓起,如医院信息系统(HIS)的整合以及医学影像管理信息系统(PACS)的建设等。

2.数字化手术室建设

手术室建设随着国家经济能力的强盛而发展,现代化程度越来越高,从手术室的硬件建设到设备的数字化配置,从整体手术间系统层流到设备的现代化都为现代化手术室的设备控制功能提升和集成创造了有利条件,对手术室的整体水平的提高提供了空间。

2.1 强大的信息化建设

随着医院数字化的逐步发展,医院拥有多个信息系统,主要包括医生工作站系统、护理信息系统、检验信息系统(LIS)、放射信息系统(PACS)、手术麻醉信息系统、重症监护信息系统、图像存档和通讯系统等。

目前这些系统各自相对独立运行,缺乏统一的数据标准,每个产品有各自的应用目标和专门的信息格式。如何在医院复杂、分散、异构的信息系统之间,进行安全的交换和共享,是医院信息集成的重点研究内容。

数字化手术室是各种医疗数据集中的平台。在手术过程中,医生需要适时了解患者以前所下医嘱、术前影像学、生化临床检验等相关信息,动态观察患者术中生命指针变化,充分利用专家知识库指导手术流程,并能有效应对手术过程中突发事件。这就要求将现有的医院信息系统集成到数字化手术室平台上,做到HIS系统与医学影像系统(PACS/RIS)及检验信息系统(LIS)各个系统间无缝连接。

2.2先进的医疗设备支持

吊臂和手术灯 可以提供电动的设备吊臂,和平面液晶监视器吊臂,用以提高效率,改善数字化手术室的人体工程学特性。手术灯能提供明亮的自然光,而内置于灯头的手术摄像机,能够为开放手术和内窥镜手术提供清晰手术影像。

网络建设 通过信息交换中心站,将手术室、医生办公室和其他各个部门,连接到全部网络站点以及世界各地。

影像设备 能够对静止图像、动态视频,进行数字化记录和编辑,并刻录到CD、DVD或者到医院网络,以完善手术记录。还可以对信息进行记录、编辑,并直接保存到患者的病历中。

影像导引 导航系统是一种基于定位技术的现代影像导引手术系统。智能化的操作手柄,和无线控制软件,使得术者能够在手术区通过指尖按钮操作,从而提供了方便的系统控制。

中控系统 对手术影像、患者的生命体征、数控X射线摄影、诊断、远程医疗以及患者病历,进行管理;将声控系统与微创手术设备,进行整合,并对其周围设备进行控制管理。无线触摸屏,使得能够在手术区、护士站以及手术室的任何区域,对全部手术设备进行控制,并操纵设备的功能。

视音频控制 将办公室、外科中心以及手术室,连接到了一起,并能够把来自各科室的综合资料,完全转换成数字影像。

医用监视器 为满足手术室中微创手术需要,专门配备了平面液晶监视器。高分辨率(数字和模拟)平面液晶监视器,可以适应未来的发展。

3. 数字化手术室应用

数字化手术室,整合了医学各种设备,改善了手术室的人体工程学条件。能够整合影像导引手术(Image Guided Surgery)平台,能够对仪器的运行情况进行记录,并同信息通讯平台相连,以便查看各种形式的影像。能够控制远程医疗、病案记录、手术床和手术室灯光,用于整个手术期间提高效率。能够对患者的生命体征、血液动力学、血管造影和超声心动图等各项数据的准确监控,使得患者术中的安全性,得到了大幅度提高。

3.1 PACS手术室(医学影像通讯手术室)应用

PACS数字化手术室采用现代医学影像档案和通讯系统,使CT、MRI、DSA、ECT、PET/CT、Ultrasound所获得图像资料迅速方便地送到手术现场,供手术选用。并集成手术现场内专用手术图像设备,取得手术部位的实时图像,直接指导手术的进程。PACS系统应当是数字化手术室中的一个工作站。现代数字医学成像设备,都具有DICOM3.0的标准接口,它规定了数字医学影像和相关信息的格式及其信息交换方法的标准,可以从接口采集图像数据,与医学图像档案和通讯系统PACS对接方便,这样就能和医院信息系统HIS融为一体。CT、MRI、DSA、ECT、PET/CT、Ultrasound等临床医学检查设备所获得图像资料迅速送到手术现场,为提高手术效果创造有利条件。手术现场所获得的实时手术资料和图像,也可以通过PACS输向外部,从而为远程会诊、远程手术奠定了基础。

3.2 微创手术室应用

微创外科手术几乎涉及传统外科手术的所有领域,是将先进医学摄像系统、完善的手术器械、熟练的外科手术操作技巧相结合的前沿技术。微创手术室是数字化的新型手术室,其与开放式的手术方式不同,手术室的设计也不同于集中型的手术室,它分散、方便、灵活。但室内照明系统、净化系统、设备布局方式、手术环境的调节和控制方式、手术图像采集和传输方式,都必须满足微创手术的需要,窥镜设备也应是现代数字化的图像设备。由于微创手术的出现,被集中型手术室所取代的分散型手术室正以高新技术的形式回到现代医院。

3.3 MRI手术室应用

磁共振介入手术室,简称MRI手术室。手术室图像引导的概念,已成为医学成像领域的热点问题,它使医学成像从以诊断为目的向注重治疗过程转移。图像引导技术的出现,可以提高手术治疗的安全性,并能节省医疗费用。这种新型的介入外科治疗方式,在原有的传统手术室内是不可能完成的,需要对器具和设备进行必要的改造,建立数字化的手术环境。

在手术室安装开放磁共振成像设备,采用磁共振介入的原理,向手术医生提供手术过程中动态的、变化的实时信息。实践证明动态的MRI成功引导,是颅脑神经外科手术大有发展前景的科学方法。目前,磁共振介入手术室正处在探索、完善、推广的阶段。

3.4 数字化手术室的推广

数字化手术室的建立,提高了手术的效率和安全性。虽然其背后的技术含量很高,可是对用户来说,只是非常简单、人性化的操作,不会增加医生手术的难度。一般手术间面积在35到70m2,层高不低于3m就具备安装条件。

推广数字化手术室,存在成本问题。数字化手术室可能初始阶段投资比较高,但是根据长远的发展看,是会提高效益的。国外的调查报告显示,使用数字化手术室,使手术效率提高了5~10个百分点。也就是说,以前日均能做8台手术的手术室,实现数字化后,日均能做8.4~8.8台手术,从而提高医院的经济效益和社会效益。还有就是转变观念的问题。这就如同十几年前,CT的普及过程一样。数字化手术室革命性的操作变革、简化的手术过程。这些创新均使医护工作者的效率大大提高,也实现了比人更精准和高效的操作。现在数字化手术室,面临着一个打破传统观念,更新和建立新模式的问题――它应该是今后医院一个发展方向。

数字医学影像技术第7篇

【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mini PACS(微型),若是整个放射科的设备联网则被称为radiology PACS(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。

数字医学影像技术第8篇

【关键词】 数字档案信息;开发应用管理;图像水印;保护技术

数字档案信息中的图像水印是将一些标识信息直接安放到多媒体、文档、软件等当中,并且不影响其数据的正常使用,也不容易被探知和再次修改。但可以被著作方识别和辨认。通过这些隐藏的信息,可以达到确认内容作者、传送隐秘信息或者判断数据是否被篡改等目的。随着图像水印技术的发展,图像水印的应用领域也得到了扩展:数字作品的知识产权保护、商务交易中的票据防伪、证件真伪鉴别、声像数据的隐藏标识和篡改提示、隐蔽通信及其对抗和医疗卫生行业等各个行业都有着明显的作用。图像水印是保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效办法,是信息隐藏技术研究领域的重要分支和研究方向。本文主要从数字档案信息的形式、数字档案信息资源的图像水印保护技术进行阐述,总结出图像水印在医学图像中如何更好地应用的途径。

一、数字档案信息的形式

数字档案信息的形式是多种多样的,一般分为以下四类:

(一)数字文本。这是现在大多数存储使用最常见的形式,一般分以:TXT、DOC、PDF、HTML等相应格式。

(二)数字图像。这是现在大多数存储使用最多的形式,一般都分以:JPG、BMP、GIF、TIFF等相应格式。

(三)数字音频。这主要是把历史的录音资料重新运用科学的手法录入到数字音频,更加便于管理与再次播放,一般分以:WAV、MP3、CDA、VQF等相应的格式

(四)数字视频。这主要是把历史的影像资料重新转换成数字视频,这为电影和历史记录起着重要作用。一般都为AVI、ASF、MP4、3GP等相应的格式。

二、数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术

(一)数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术的特点。数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术的特点,可以归纳为以下四类:

1.安全性:图像水印的信息是独特的,难以修改或伪造的,同时应该减少错误检测率。当数据发生变化时,图像水印随之发生变化,从而可以检测出原始数据是否进行过更改;当然图像水印同样对重复添加具有很强的防御性。

2.隐秘性:图像水印对数据不产生任何影响,并且不影响被保护数据的正常使用,不会影响使用数据的质量。

3.健壮性:是指在经历多种信号处理过程后,图像水印依旧可以保持部分完整性并能准确被鉴别。

4.嵌入容量:是指数据在不发生变形的前提下可放入的图像水印信息量。尤其是隐蔽通信领域的特殊性,对水印的容量需求很大。

(二)数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术的类型。数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术的类型,可以归纳为以下五类:

1.按特性划分,按水印的特性可以将图像水印分为健壮图像水印和易损图像水印两类。

2.按检测过程划分,按水印的检测过程可以将图像水印划分为明文水印和盲水印。

3.按内容划分,按图像水印的内容可以将水印划分为有意义水印和无意义水印。

4.按使用类型划分,不同的需要造就了不同的水印技术。按水印的用途,我们可以将图像水印划分为票证防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印。

5.按透明性划分,按图像水印的透明性能,可分为可见水印和不可见水印两种。

(三)数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术的特性。数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术的特性,可以归纳为以下六类:

1.隐蔽性,对于图像水印的不可见进行处理系统,图像水印进入不会对数据产生修改,也就是图像水印在一般的情况下的视觉内下应该是不可见的,图像水印的存在不会影响数据的正常视觉效果。

2.健壮性,图像水印必须很难去掉,当然在理论上任何图像水印都可以去掉,只要对图像水印的进入过程有足够的了解,但是如果对图像水印的进入只是片面的了解,任何破坏或消除图像水印的企图都应导致数据的品质严重下降甚至导致不可用,使对数据进行更好保护。

3.抗修改性,与抗毁坏的健壮性不同,抗修改性是指水印一旦进入到数据中,盗用时就很难改变或伪造。

4.水印容量,进入的图片水印信息必须足以表示多媒体内容的著作者或所有者的标志信息,或是购买者的序列号。

(下转第174页)(上接第172页)

5.安全性,应确保嵌入信息的保密性和较低的误检测率。水印可以是任何形式的数据,比如数值、文本、图像等。

6.低错误率,即使在不受攻击或者无信号失真的情况下,也要求不能检测到水印以及不存在水印的情况下,检测到水印的概率必须非常小。

三、数字档案信息开发应用管理中的图像水印保护技术在医学图像中的应用

一般的图像水印主要都应用于数据的产权保障,但在医疗卫生行业不单单要满足对其产权保障,还要严格要求图像的质量。现阶段图像水印保护技术主要应用于以下三点:

(一)对版权的保护。水印一直都是以对版权的保护作为最主要的目的。随着科技的进步,建立了医疗信息平台的共享,使更多的人得到更好地救助。但是由于医疗的奖励机制不够完善和对医疗资源的过度保护,导致一部分医疗资源不能很好地利用,同时一些医疗资源被任意地翻录和运用。我国针对这种情况开始在医疗影像上加入图像水印,对版权起到了一定的保护作用。

(二)纸质档案与诊断影像的安放。在我国传统安放医疗数据时,是把纸质档案与诊断影像分开放置的。这往往会出现一些病历信息无意泄漏,给患者带来极大的不便。此外由于安放时间过长,会出现诊断影像与纸质档案放置错误,这样增加了医疗事故的发生概率。但如果把纸质档案与诊断影像相互融合,变成为电子档案,就大大提高了安全性与隐秘性。这样对档案的管理也更加简易。

(三)认证数据的完整性。现阶段,我国医疗机构一般都是通过医疗器械检查后,由数据通过公共网络传到医生的电脑,再由医生做出判断与后期的治疗,但一旦数据受到篡改,就会导致医生对数据分析的错误,对治疗会产生更加不利的影响。如果加入图像水印,不会对其诊断产生质量影响,并且当有篡改出现的时候,图像水印将对其加以更安全的保护。

四、结语

本文主要论述图像水印技术在医疗卫生行业中的运用,讲述图像水印保护技术的特点、特性和类型。想要更好地研究数字档案信息开发应用管理过程中图像水印保护技术,就要加强对其的了解和研究,只有把其技术合理化地利用,才能更好地为患者服务。

【参考文献】

[1]翦环.基于数字水印的医学图像版权保护研究[J].中南大学, 2014,08(16):203-226.

数字医学影像技术第9篇

关键词:X线摄影 成像

一、X摄影成像技术的发展概况

从事普放诊断,首先要了解普放诊断史,掌握诊断的原理和方法技术。1895年伦琴发现的X射线在二十世纪被医学界广泛应用。X线成为诊断和治疗方面最有效的手段。它以绝对的可靠性引导着医师的诊治。普通放射诊断是现代医疗机构确诊病人患病的重要手段。今天,每一个有声望的医院无论大小,都要有一个X线部门,并备有做疾病诊断和治疗所用的设备和装置。

普放诊断原理主要依据X线成像原理。它与X线的性质、人体组织密度和厚度有关,X线能穿透人体是由X线的性质所决定的。X线成像原理是:X线的基本特性和人体组织器官密度与厚度之差导致各个不同密度的组织相邻排列,吸收及透过X线的量不同,产生透视或照片上的影像。凡是密度大的部分(例如骨骼)吸收X线最多,通过X线很少,故在照片上显出白色影像;反之,密度较小的部分(例如空气或是软组织)在照片上出现黑色影像。这使X射线技术立即为外科所采用,用于骨折、骨病的诊断及异物的识别。

医院配置X线装置后内部器官的检查也迅速采用了X线技术。由于X线可被不致密的器官或骨予以部分阻断,故在X线片上可将软部分识别。肺部检查又扩大了其应用范围,在支气管和肺中的异物,能借此找到其准确的所在部位。胸部X线检查成了临床检查的常规,现已在学校和军队中发现了上千个早期无症状的结核病例。X线检查在大多数的重复健康检查中成为必要的措施。骨和关节的放射学也取得了巨大的成就。普放诊断还应用在脊髓体和椎间盘疾病病理分析,齿部的X线摄影,肾和其他结石以及病理性钙化的X线诊断等方面。

影像设备的数字化和网络化以及占医学信息比例最重的医学影像信息的资源共享是大势所趋。1981年日本富士公司推出数字化X射线成像技术(ComputedRadiograph,即CR)。CR技术采用影像板代替传统的胶片/增感屏来记录X射线,再用激光激励影像板,通过专用的读出设备读出影像板存储的数字信号,之后再用计算机进行处理和成像。到1997年,又出现了直接数字化X射线成像技术(DierCtRadiogrPahy,即DR),DR技术的探测器可以迅速将探测到的X射线信号直接转化为数字信号输出,而不需要RC中的激光扫描和专用的读出设备。

X光成像技术在医疗、安检、工业探伤、无损检测等领域中具有举足轻重的地位。传统的X光成像技术采用的是模拟技术,X光影像一旦产生,其图像质量就不能再进一步改善,且其信息为模拟量,不便于图像的储存、管理和传输,限制了它的发展。X光图像的数字化不仅可利用各种图像处理技术对图像进行处理,改善图像质量,并能将各种诊断技术所获得的图像同时显示,进行互参互补,增加诊断信息。同时数字化X光图像可利用大容量的磁、光盘存贮技术,使临床医学可以更为高效、低耗及省时省地、省力地观察、存贮和回溯,甚至可通过电话网络或internet把X光图像远距离传送,进行遥诊或会诊。

二、X摄影成像技术原理

X线之所以能使人体在荧屏上或胶片上形成影像,一方面是基于X线的特性,即其穿透性、荧光效应和摄影效应;另一方面是基于人体组织有密度和厚度的差别。由于存在这种差别,当X线透过人体各种不同组织结构时,它被吸收的程度不同,所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。这样,在荧屏或X线上就形成黑白对比不同的影像。

因此,X线影像的形成,应具备以下三个基本条件:首先,X线应具有一定的穿透力,这样才能穿透照射的组织结构;第二,被穿透的组织结构,必须存在着密度和厚度的差异,这样,在穿透过程中被吸收后剩余下来的X线量,才会是有差别的;第三,这个有差别的剩余X线,仍是不可见的,还必须经过显像这一过程,例如经X线片、荧屏或电视屏显示才能获得具有黑白对比、层次差异的X线影像。

三、计算机X线摄影

X射线是发展最早的图像装置。它在医学上的应用使医生能观察到人体内部结构,这为医生进行疾病诊断提供了重要的信息。在1895年后的几十年中,X射线摄影技术有不少的发展,包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等。但是,由于这种常规X射线成像技术是将三维人体结构显示在二维平面上,加之其对软组织的诊断能力差,使整个成像系统的性能受到限制。从50年代开始,医学成像技术进入一个革命性的发展时期,新的成像系统相继出现。70年代早期,由于计算机断层技术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。到整个80年代,除了X射线以外,超声、磁共振、单光子、正电子等的断层成像技术和系统大量出现。这些方法各有所长,互相补充,能为医生做出确切诊断,提供愈来愈详细和精确的信息。在医院全部图像中X射线图像占80%,是目前医院图像的主要来源。在本世纪50年代以前,X射线机的结构简单,图像分辨率也较低。在50年代以后,分辨率与清晰度得到了改善,而病人受照射剂量却减小了。时至今日,各种专用X射线机不断出现,X光电视设备正在逐步代替常规的X射线透视设备,它既减轻了医务人员的劳动强度,降低了病人的X线剂量;又为数字图像处理技术的应用创造了条件。随着计算机的发展数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影现阶段,用于数字摄影的探测系统有以下几种:(1)存储荧光体增感屏[计算机X射线摄影系统(computer Radiography.CR)]。(2)硒鼓探测器。(3)以电荷耦合技术(charge Coupled Derices.CCD)为基础的探测器。(4)平板探测器(Flat panel Detector),实现了自动化、遥控化和明室化,减少了操作者的辐射损伤。

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