簡介：該文從信息系統(tǒng)處理構架的角度提出利用分布式技術來構建一個大型可遠程共享資源的醫(yī)療影像信息中心的解決思路通過采用面向對象的CBA通用對象請求代理體系結構COMMONOBJECTREPUESTBROKERARCHITECTURE技術來解決已有的醫(yī)療信息系統(tǒng)間的整合等問題文中對照傳統(tǒng)的PACS系統(tǒng)構架分別從分布式BS模式體系結構、面向對象的多層信息處理模型、數(shù)據(jù)存儲構架等方面介紹了大型共享影像存取中心的構建提出了利用CBA技術來實現(xiàn)的信息處理方案并在前述基礎上給出了分布式醫(yī)療影像中心的概念性設計框架為了整合已有的PACS系統(tǒng)作者在上海鐵路中心醫(yī)院PACS系統(tǒng)中的MRI影像工作站上進行DICOM圖像傳輸試驗對基于DICOM標準的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)的儲存和傳輸通訊等技術進行了研究獲得了圖像數(shù)據(jù)以此數(shù)據(jù)源作為模擬共享影像中心的影像數(shù)據(jù)庫資源通過局域網(wǎng)利用CBA技術原理和規(guī)范通過具體編程來實現(xiàn)分布式系統(tǒng)模式進行了遠程圖像通用驗證文中最后對系統(tǒng)的安全性考慮、數(shù)據(jù)庫的整合技術等問題進行了討論提出了作者自己的意見和解決辦法對仍需要深入研究的方向進行了展望希望對推動我國醫(yī)療遠程信息化建設有一定的參考作用

簡介：MIMICS即MATERIALISESINTERACTIVEMEDICALIMAGECONTROLSYSTEM全名是數(shù)字化三維醫(yī)學影像交互式控制系統(tǒng)。是比利時MATERIALISE公司的3D圖像生成及編輯處理軟件。MIMICS輸入各種掃描數(shù)據(jù)CT、MRI轉化為精確的3D數(shù)字模型用于解剖教學、手術模擬和有限元研究?？梢栽谄胀≒C機上進行大規(guī)模數(shù)據(jù)轉換處理。MIMICS快速將掃描數(shù)據(jù)轉換成CAD、FEA、RP等數(shù)據(jù)格式。然后輸出到RPM快速原型制造、CAD計算機輔助設計、CAE計算機輔助分析、CAM計算機輔助制造和FEA有限元分析。MIMICS利用基于灰度值提供了一種高效的材質分配方法可以為3D模型精準地賦材質。FEA模塊網(wǎng)格重新劃分功能對輸入數(shù)據(jù)進行最大限度的優(yōu)化基于掃描數(shù)據(jù)的亨氏單位可以對體網(wǎng)格進行材質分配。通過不同的軟件接口輸出不同的有限元軟件進行FEA有限元分析。DICOM全名為DIGITALIMAGINGCOMMUNICATIONSINMEDICINE意指醫(yī)學數(shù)字圖像存儲與通信標準是建設綜合醫(yī)療信息系統(tǒng)和醫(yī)學影像存檔傳輸系統(tǒng)所必須遵循的國際標準。DIAOM30標準的制定使醫(yī)學圖像及各種數(shù)字信息在計算機間傳送有了統(tǒng)一的標準DICOM格式的原始圖像在預處理時無需進行任何形式圖像轉換沒有參雜人為因素大大減輕了有效信息的損失。本研究將飛利浦BRILLIANCE64排螺旋CT薄層掃描技術和DICOM30標準結合起來利用MIMICS在數(shù)字仿真與有限元建模方面的優(yōu)勢對人體各種組織結構三維模型的重建及有限元分析的最優(yōu)化設計加以探討。第一部分基于CT斷層圖像人體骨骼有限元幾何模型的快速重建目的尋求更為快捷、精確的基于CT斷層圖像重建人體骨骼結構有限元幾何模型的方法。方法利用PHILIPSBRILLIANCE64排螺旋CT各向同性分辨率0625MM的薄層掃描技術基于04MM層厚118層人體寰樞椎的連續(xù)斷層圖像MIMICS91軟件直接讀入DICOM格式原始圖像界定骨組織閾值后軟件自動提取各層面輪廓線每層圖像經(jīng)邊緣分割、選擇性編輯及補洞處理去除冗余數(shù)據(jù)三維化處理后獲得寰樞椎骨骼三維幾何模型保存為ANSYS面網(wǎng)格文件。ANSYS面網(wǎng)格文件可在ANSYS100中生成體網(wǎng)格模型。結果建立寰樞椎骨骼三維有限元幾何模型外型逼真能夠任意角度的旋轉及縮放觀察多彩色、透明或任意組合顯示視覺效果較佳整體清晰、實體感強。通過不同平面的切面可以觀察各組件的內部結構關系。對寰樞椎三維幾何模型進行三角面片面網(wǎng)格的精度精減后進行高質量網(wǎng)格劃分導入ANSYS有限元軟件中轉成有限元體網(wǎng)格選擇合適單元類型后賦予材料性質可進一步加載求解。結論PHILIPSBRILLIANCE64排螺旋CT薄層掃描技術DICOM30標準的應用使有限元模型的建立更為精確MIMICS軟件直接建立人體骨骼結構的有限元幾何模型極大程度提高了建模效率。第二部分“中國數(shù)字人男1號”骨骼系統(tǒng)的數(shù)字仿真及全身骨骼數(shù)據(jù)庫的初步建立目的尋求基于“中國數(shù)字人男1號”CT斷層圖像重建人體整體骨骼系統(tǒng)三維數(shù)字模型方法為數(shù)字解剖教學、生理模擬、手術計劃與培訓、有限元分析提供全身骨骼三維數(shù)據(jù)集。方法SIEMENSSOMMOMPLUS4螺旋CT機對“中國數(shù)字人男1號”VIRTUALCHINESEHUMANVCH全身分頭部、脖胸部、腹部及上肢、骨盆及手、下肢、膝關節(jié)及足7個序列掃描。層間距全部為10MM頭部序列像素間距0441MM脖胸部序列像素間距0965MM腹部以下序列像素間距是0977MM全身共1721層。MIMICS100軟件分別導入每個CT序列DICOM格式的斷層二維圖像自動設定原始掃描參數(shù)圖像經(jīng)二次內插值處理基于骨組織閾值用半自動交互方法對全身骨組織進行三維重建每個序列的整體骨骼以STL文件格式導出。在骨盆及手CT序列中導入另6個CT序列的整體骨骼STL文件用REPOSITION功能配對布爾計算后得到“中國數(shù)字人男1號”骨骼系統(tǒng)的整體數(shù)字模型。對除頭顱及手、足以外的骨骼進行標識和分割。分離出的每塊骨骼的外輪廓線模型以獨立的STL數(shù)據(jù)文件存檔用不同的顏色顯示初步建立起全身骨骼數(shù)據(jù)庫。結果建立“中國數(shù)字人男1號”骨骼系統(tǒng)全身三維數(shù)字模型；實現(xiàn)了單塊骨骼的單獨與任意組合顯示初步建立全身骨骼系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。重建數(shù)字模型的各個組件可輸出進一步研究。MIMICS軟件可以用IGES格式為標準數(shù)據(jù)格式輸出用作CAD計算機輔助設計RP快速成型也可導出面單元或面網(wǎng)格在ANSYS、NASTRAN、PATRAN、ABAQUS等有限元軟件中轉化成體單元進行FEA有限元分析。結論利用“中國數(shù)字人男1號”螺旋CT斷層二維圖像MIMICS軟件基于骨組織閾值建立了高精度的骨骼系統(tǒng)三維模型。數(shù)字模型各個組件可以輸出用于計算機輔助設計、快速成型及有限元分析。第三部分腰椎運動節(jié)段數(shù)字模型的重建及三維可視化研究目的尋求基于CT斷層圖像重建腰椎運動節(jié)段數(shù)字模型及三維可視化的方法。方法PHILIPSBRILLIANCE64排螺旋CT對腰4椎體上緣至腰5椎體下緣沿橫斷面連續(xù)掃描骨組織窗為掃描條件像素點距0365MM層間距05MM共156層。MIMICS100軟件讀入DICOM格式連續(xù)斷層圖像自動設定CT原始掃描參數(shù)圖片經(jīng)二次內插值處理界定骨組織閾值軟件自動形成各層面骨組織外輪廓線行圖像邊緣分割出腰45椎體。圖像經(jīng)編輯、補洞處理去除無關邊緣雜點和冗余數(shù)據(jù)經(jīng)區(qū)域增長3D計算建立腰45三維幾何模型。界定各種軟組織閾值建立纖維環(huán)、髓核、上下軟骨終板的三維模型。參數(shù)化建立6種韌帶三維模型。重建數(shù)字模型的各部件都可用于有限元分析。以腰5為例作有限元網(wǎng)格優(yōu)化并導入有限元分析軟件進行模型驗證。結果建立腰椎L45運動節(jié)段三維數(shù)字模型包括兩個椎體、皮質骨、松質骨、終板、纖維環(huán)、髓核及6種韌帶數(shù)字模型可輸出用作CAD計算機輔助設計RP快速成型及FEA有限元分析研究。結論薄層CT掃描技術DICOM30標準的應用使數(shù)字模型的建立更為精確MIMICS軟件建立人體骨骼及軟組織各種結構更為方便并可輸出數(shù)字模型用于進一步研究。第四部分人工髓核置換的三維有限元模型的建立目的建立L4L5腰椎節(jié)段PDN～SOLO人工髓核置換的三維有限元模型為進一步的腰椎生物力學研究提供標準數(shù)學模型。方法健康志愿者及人工髓核置換PDNSOLO7型患者各一名PHILIPSBRILLIANCE64排螺旋CT掃描獲取數(shù)據(jù)。健康志愿者從腰4椎體上緣至腰5椎體下緣沿橫斷面連續(xù)掃描掃描條件為骨組織窗像素間距0365MM層間距05MM共156層。人工髓核置換PDNSOLO7型患者對腰1椎體上緣至尾骨沿橫斷面連續(xù)掃描掃描條件為軟組織窗像素間距0282MM層間距0329MM共735層。掃描數(shù)據(jù)以DICOM30標準存儲。在MIMICS1011軟件中建立L4L5腰椎運動節(jié)段幾何模型。按PDNSOLO7型水化后假體高度85MM前后徑為147MM橫徑25MM在MIMICS軟件中參數(shù)化建立PDNSOLO7型人工髓核三維幾何模型以STL三角面片文件存檔和導出。MIMICS軟件中模仿腰椎后路椎間盤摘除人工髓核置換術PPA用REPOSITION功能建立人工髓核置換三維有限元幾何模型。PDNSOLO7型人工髓核假體根據(jù)手術設計正位位于椎間隙中央側位時位于椎間盤的前、中13。REMESH網(wǎng)格重劃功能對各組件進行面網(wǎng)格精度銳減和質量優(yōu)化輸出ANSYS面網(wǎng)格文件在ANSYSPRODUCTS110轉化成體單元網(wǎng)格。腰4和腰5體單元網(wǎng)格重新導入MIMICS進行材料分配根據(jù)灰度值分成4個區(qū)域分別對應松質骨、皮質骨、椎弓板及椎弓根根據(jù)腰椎經(jīng)驗公式將亨氏單位轉化成密度值后分配給相應的體網(wǎng)格為每一種物質定義彈性模量及泊松比。余組件及PDNSOLO7型人工髓核直接定義彈性模量及泊松比。在ANSYS用高級有限元裝配技術建立L4L5腰椎節(jié)段PPA術后三維有限元模型。結果建立了正常LAL5運動節(jié)段、PDNSOLO7型人工髓核、PPA術后三維幾何和有限元模型。PPA術后模型分為92516個四面體單元153963個節(jié)點由腰4、腰5、纖維環(huán)、上下終板、7條韌帶和人工髓核13個組件構成由三維10節(jié)點SOLID92固體單元模擬。PDNSOLO7型人工髓核模型分為3288個單元5495個節(jié)點。L4L5運動節(jié)段骨性結構模型劃分為63839個四面體單元99139個節(jié)點。6組韌帶包括前縱韌帶、后縱韌帶、黃韌帶、棘間韌帶、棘上韌帶和一對橫突間韌帶。7條韌帶分為11669個四面體單元23857個節(jié)點韌帶總表面積7624MM2。上下關節(jié)突關節(jié)面及人工髓核假體與上下終板間處理為三維接觸模型柔性接觸、面面接觸單元。結論通過64排螺旋CT掃描可以獲得準確的腰椎幾何數(shù)據(jù)MIMICS通過基于閾值的算法及參數(shù)化建模提供精確的模型利用灰度值精準的賦材質并可在此基礎上建立高仿真脊柱節(jié)段及人工髓核置換有限元模型。

簡介：華北電力大學（北京）碩士學位論文基于DICOM的口腔醫(yī)學影像存儲管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)姓名王英申請學位級別碩士專業(yè)計算機應用技術指導教師徐磊20060301華北電力大學碩I學位論文摘要醫(yī)學數(shù)字成像和通信DIGITALIMAGINGANDCOMMUNICATIONINMEDICINE，D1COM是醫(yī)學圖像及有關信息統(tǒng)一格式及交換方法的標準。論文基于對DICOM標準中相關理論的研究，闡述了13腔圖像的DICOM文件存儲及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)過程。論文首先論述了實現(xiàn)DICOM文件存儲的相關理論；然后將所研究的理論應用到系統(tǒng)的設計和開發(fā)中，設計出符合DICOM標準的口腔圖像文件存儲及其數(shù)據(jù)庫管彈系統(tǒng)，并用C工具完成了系統(tǒng)的編碼工作；最后論文的研究成果在實用的口腔數(shù)字儀系統(tǒng)中通過了驗證。此成果對于國內醫(yī)學圖像的DICOM標準存儲具有現(xiàn)實意義，并且對醫(yī)學設備實施DICOM標準化通訊產(chǎn)生重要影響。關鍵字DICOM，文件頭，數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)元素，PACS系統(tǒng)ABSTRACTDIGITALIMAGINGANDCOMMUNICATIONINMEDICINEDICOMSTANDARDCOVERSPROTOCOLSTHATSHALLBESUPPLIEDTOACHIEVETHEINTERCHANGEOFMEDICINEIMAGESANDINFORMATIONBASEDONTHERESEARCHOFDICOMSTANDARD，THEDESIGNANDIMPLEMENTPROCESSOFFILESTORAGEBASEDONDICOMANDDATABASEMANAGEMENTABOUTORIALIMAGEISDISCUSSEDTHETHEORIESREFEREDTOTHEFILESTORAGEBASEDOND1COMISINTRODUCEDFIRSTLYTHENTHETHEORIESDISSERTATEDHAVEBEENAPPLIEDANDIMPLEMENTEDINTOAPRACTICALSYSTEMTHEFILESTORAGESYESTEMOFORALMEDICINEIMAGEBASEDONDICOMANDITSDATABASEMANAGESYSTEMAREPRESENTEDFURTHERMOREWEHAVECOMPLETEDTHEENCODINGJOBUSINGCINTHEEND，THERESULTISVERIFIEDINATESTENVIRONMENTTHERESULTOFTHISRESEARCHHASAREALISTICMEANINGINTHESTANDARDIZATIONSTORAGEOFDOMESTICMEDICINEIMAGEINFORMATIONSTORAGEANDCOMMUNICATIONBETWEENMEDICALDEVICESKEYWORDSDICOM，F(xiàn)ILEMETAINFORMATION，DATASET，DATAELEMENT，PACSWANGYINGAPPLIEDCOMPUTERTECHNOLOGYDIRECTEDBYPROFXULEI

簡介：隨著各種醫(yī)學影像設備的大量涌現(xiàn)，醫(yī)學圖像成為現(xiàn)代臨床診斷和醫(yī)學研究中不可或缺的工具。面對這些海量的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)，如何有效地組織、管理和檢索大規(guī)模的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)，已經(jīng)成為當前迫切需要解決的問題。隨著圖像歸檔與通信系統(tǒng)（PICTUREARCHIVECOMMUNICATIONSYSTEM，PACS）的發(fā)展，它解決了數(shù)字醫(yī)學圖像的獲取、顯示、存儲、傳輸和管理，而保證PACS成為全開放系統(tǒng)的重要標準和協(xié)議是醫(yī)學數(shù)字成像和通信標準（DIGITALIMAGINGCOMMUNICATIONINMEDICINE，DICOM）。在目前的DICOM網(wǎng)絡中，圖像的檢索都是基于文本進行的，這種檢索方式很難反映出醫(yī)學圖像所蘊含的豐富信息，傳統(tǒng)的文本檢索技術使得醫(yī)學圖像在醫(yī)學診斷和研究等領域的應用受到了極大的限制，基于內容的圖像檢索技術（CONTENTBASEDIMAGERETRIEVAL，CBIR）應運而生。它的主要思想是根據(jù)圖像的視覺內容特征，如顏色、紋理、形狀、空間關系等，建立圖像的特征矢量，在數(shù)據(jù)庫中查找具有與待查詢圖像特征矢量最為相近的特征矢量，并按相似度高低返回給用戶原圖像，此類的檢索一般不含文本信息的檢索，而在臨床實踐中，從病人姓名或年齡等查詢圖像的需要始終存在。本文深入分析了醫(yī)學圖像檢索的特點，根據(jù)用戶的不同需求和目的，提出了一種多級檢索模式。此模式將文本檢索與視覺內容檢索相結合，可以讓用戶對圖像有不同檢索需求的情況下，逐步縮小檢索的范圍從而查找滿足需要的圖像。實驗中，一級檢索是基于文本數(shù)據(jù)的檢索，首先在保證目前DICOM網(wǎng)絡中傳統(tǒng)文本檢索方式的基礎上，改變原有人工錄入數(shù)據(jù)的方式，通過解析DICOM文件中圖像所含有的信息實現(xiàn)文本數(shù)據(jù)的自動提取和錄入，這些信息包含了醫(yī)院環(huán)境下圖像所涉及的絕大部分信息，包括患者、研究、序列、圖像等信息，并通過這些文本信息建立索引?；贒ICOM的文本檢索能夠使用戶通過已知的圖像外部信息查找圖像，也能夠限定圖像檢索的范圍，如圖像類型、病人年齡等，使檢索的內容更加詳細具體，減少了人工錄入的工作量和錯誤率，提高了數(shù)據(jù)錄入的速度。二級和三級檢索是基于醫(yī)學圖像視覺內容的檢索，由于不同醫(yī)學圖像以及不同成像模式所適用的感興趣分割方法和需要提取的特征有很大不同，為了檢測多級檢索模式的可行性，本文選取了具有明確病理診斷分類的乳腺X線圖像作為基于視覺內容檢索的目標圖像。實驗分別設計了針對乳房主塊區(qū)域的檢索和對感興趣區(qū)域（REGIONOFINTERESTING，ROI）的檢索，首先對乳腺圖像進行預處理，通過去除背景、胸肌、橫向邊框等噪聲，提取乳房主塊區(qū)域，然后通過主塊區(qū)域提取的統(tǒng)計紋理和形狀特征向量建立特征向量庫，通過對向量間相似性的比較，實現(xiàn)二級檢索，并在乳房主塊區(qū)域檢索結果的基礎上，對這些圖像感興趣病灶區(qū)域進行特征的提取并建立索引，實現(xiàn)三級檢索，實驗結果表明，分級檢索可以更加針對用戶感興趣的信息和目標區(qū)域進行檢索，有利于提高用戶對檢索結果的滿意度。由于基于視覺內容檢索時所選取的特征向量具有一定的冗余性，為了得到更好的特征參數(shù)，實驗選取90例圖像對其進行主分量分析，這樣去除了特征中一部分冗余信息，降低了特征比較的運算量，提高了系統(tǒng)的檢索能力。最后，實驗給出了基于視覺內容二級檢索和三級檢索的查全率和查準率關系圖，結果表明，三級檢索的結果優(yōu)于二級檢索，進一步驗證了分級檢索的可行性和實用性。

簡介：醫(yī)學影像學是伴隨現(xiàn)代科學技術發(fā)展應運而生的新興專業(yè)，介入放射學已成為并列于內科藥物治療與外科手術治療的第三大治療手段。醫(yī)學影像學的新技術、新方法、新設備的不斷涌現(xiàn)，必然對醫(yī)學影像學的碩士研究生教育提出更高要求。因此革新傳統(tǒng)碩士研究生教育培養(yǎng)模式，建立以提高綜合素質為目的，創(chuàng)新精神為核心，適應市場多樣化需求的新的碩士研究生教育培養(yǎng)模式，已成為影像專業(yè)碩士研究生教育改革的迫切任務。本課題研究遵循客觀性原則、理論與實踐相結合原則、發(fā)展性原則，采用調查法和比較法，問卷回收后對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計描述。在闡述國內外研究生培養(yǎng)模式的基礎上，找出共同特征及基本規(guī)律，提出課題研究方案；調研并分析了我系目前碩士研究生培養(yǎng)存在的問題，并對我系碩士研究生培養(yǎng)模式進行探討。首先是培養(yǎng)目標應結合實際情況，確立醫(yī)學影像碩士研究生培養(yǎng)目標，同時擴大專業(yè)學位招生比例。其次培養(yǎng)方式方面，入學考試應加大復試權重，可以適當采取選拔的方式。課程設置與授課形式上，應調整選修課與必修課；加強研究方法和實踐能力方面的培養(yǎng)；改革教學方法，注重實踐教學；加快教材更新，補充教學內容；應用現(xiàn)代化教學手段，保持教學活動靈活性。實行彈性學制，“嚴進嚴出”。實行科室輪轉制度與病例討論制度。最后培養(yǎng)質量的保證，要通過嚴謹合理的考核來實現(xiàn)?？己酥贫纫⒀芯可骸W院系、導師組綜合管理和導師四級指導制度，考核方法上建議對專業(yè)型研究生考核借鑒住院醫(yī)師規(guī)范化培訓經(jīng)驗；對科研型碩士研究生的考核注重基礎理論訓練，強調科研創(chuàng)新力。考核體系要對研究生建立一套合理的評估體系，要從招生環(huán)節(jié)、中期學習、考核、管理環(huán)節(jié)、學位論文、技能考核環(huán)節(jié)、畢業(yè)后深造、用人單位的反饋意見幾個環(huán)節(jié)嚴把質量關。

簡介：功能性磁共振成像（FUNCTIONALMAGICRESONANCEIMAGINGFMRI）是指應用磁共振成像技術對人體（或動物體）的功能進行研究和檢測。而BOLDFMRI是目前最常用的FMRI技術，其成像原理是連續(xù)采集一系列的腦圖像并對其進行統(tǒng)計分析，以發(fā)現(xiàn)不同刺激所產(chǎn)生的差異，用于理論分析，從而為臨床提供理論依據(jù)。本文把格蘭杰因果分析這種有向功能連接應用在任務態(tài)功能性磁共振成像數(shù)據(jù)上，對41個精神分裂癥病人組成的病人組和33個正常人組成的對照組進行格蘭杰因果分析，尋找這兩組被試間存在差異性的效應連接。效應連接是腦功能成像中一項重要的研究內容，格蘭杰因果分析是一種重要的效應連接分析，其是在自回歸模型AR的基礎進行的研究。本文主要是通過廣義線性模型GLM與固定效應分析和隨機效應分析相結合，找到與任務態(tài)相關的2BACK對0BACK的9個激活腦區(qū)，用格蘭杰因果分析得到兩兩激活腦區(qū)間的這種效應連接，然后采用非參的秩和檢驗和監(jiān)督型的概率密度函數(shù)這兩種方法來提取病人組與對照組存在顯著性差異的這種效應連接進行研究。為了找出病人組與對照組這些效應連接的變化規(guī)律，本文計算的是兩組被試間每個組塊BLOCK這種效應連接的的平均強度。結果發(fā)現(xiàn)激活腦區(qū)主要集中在注意力網(wǎng)絡中，這種有差異性的效應連接主要集中在額葉內部，少部分是額葉與項葉的連接。本文不僅對激活腦區(qū)間的效應連接與功能連接進行了比較，而且還計算了病人組與對照組的效應連接網(wǎng)絡。結果發(fā)現(xiàn)，對復雜網(wǎng)絡采取稀疏化的方法是有必要的。對不同的研究方法產(chǎn)生的結果不同，但在某些方面效應連接能更深入的發(fā)現(xiàn)問題的本質，這為效應連接的研究提供了一個全新的平臺。

簡介：分類號0211學校代號10542密級學號201002101185隨機森林在醫(yī)學影像數(shù)據(jù)分析中的應用APPLICATIONOFRANDOMFORESTSTOMEDICALIMAGEDATAANALYSIS研究生姓名張紅巖研究方向生物信息湖南師范大學學位評定委員會辦公室二零一三年六月對整體判別所起的作用，找到了精神病人和正常人腦區(qū)之間的異常連接，對精神疾病診斷提供客觀依據(jù)。關鍵字隨機森林；特征選擇；核磁共振

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簡介：脊柱微創(chuàng)外科（MINIMALLYINVASIVESPINESURGERY，MISS）是指在一定的醫(yī)療風險下避免大切口，采用小切口或者穿刺通道，運用特制的器械或裝置，借助影像設備的監(jiān)視或導航設備的引導，經(jīng)正常的解剖結構組織到達病變部位，使用各種微型的手動或電動器械，或者借助激光、射頻、等離子等工具，或者借助內窺鏡視野，在可視條件下完成的脊柱手術操作過程。較傳統(tǒng)脊柱外科手術，MISS為非直視下操作，手術難度及風險大大增加。精準的穿刺定位可以顯著降低手術風險也是確保MISS成功的關鍵步驟。如何提高穿刺定位的精準性一直以來是廣大脊柱外科醫(yī)師研究的重要問題。隨著醫(yī)療技術的發(fā)展，目前有X線機、CT或MRI，C型臂或者G型臂、O型臂X線機，甚至導航設備用于術中監(jiān)視，大大提高了定位精準性。但是，以上設備仍存在一定的局限性，尚不能大范圍推廣應用。我們團隊自行設置了一種簡易的經(jīng)皮脊柱微創(chuàng)手術定位器（THEGUIDEROFPERCUTANEOUSMINIMALLYINVASIVESPINESURGERY，GPMISS），以輔助MISS穿刺定位，以期提高手術安全性。本文通過闡述GPMISS在經(jīng)皮椎弓根穿刺與經(jīng)皮椎間孔椎間盤穿刺中的應用以驗證其在MISS的臨床應用價值，以進一步改進升級GPMISS，使其能較好應用于MISS輔助定位。論文分為兩部分，第一部分，GPMISS在經(jīng)皮椎體成形術（PERCUTANEOUSVERTEBROPLASTY，PVP）治療骨質疏松性椎體壓縮性骨折（OSTEOPOTICVERTEBRALCOMPRESSIONFRACTURES，OVCF）中的應用研究，比較研究試驗組與對照組穿刺定位時間、術中C型臂X線機透視次數(shù)、影像學穿刺結果及骨水泥滲漏等并發(fā)癥，以分析該GPMISS在PVP的臨床應用效果，對其臨床應用價值進行驗證并作出科學評估。第二部分，將GPMISS初步應用于經(jīng)皮腰椎髓核成形術PERCUTANEOUSLUMBARNUCLEOPLASTY，PLN治療腰椎間盤突出癥（LUMBARDISCHERNIATION，LDH）中，詳細記錄穿刺定位時間、術中C型臂X線機透視次數(shù)及神經(jīng)損傷等并發(fā)癥情況，以分析GPMISS在PLN的初步臨床應用效果。第一部分GPMISS在PVP治療OVCF的臨床應用研究目的研究一種基于數(shù)字醫(yī)學影像的GPMISS在PVP治療OVCF的臨床應用價值。方法2012年12月～2015年4月廣州醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院手術適應證確切的連續(xù)性32例37個椎體胸腰椎OVCF患者，采用PVP治療。術前獲取患者手術部位CT斷層掃描或者MRI圖像，導入MIMICS1001軟件，完成病椎部位結構的三維模型構建，在三維模型上進行術前虛擬仿真椎弓根穿刺，對穿刺操作定深、定向和定點（三定）。即測量穿刺深度、穿刺角度（水平面角及矢狀面角）及入針點至后正中線的垂直距離（旁開距），共4個參數(shù)。32例OVCF患者行雙側椎弓根穿刺，隨機一側設為試驗組，另一側為對照組。試驗組術中使用GPMISS輔助穿刺定位，對照組采用傳統(tǒng)徒手穿刺法穿刺定位。統(tǒng)計分析試驗組與對照組穿刺定位時間、C型臂X線機透視次數(shù)、影像學穿刺結果及骨水泥滲漏等并發(fā)癥發(fā)生率。結果32例患者均順利完成手術，臨床癥狀得到明顯緩解，無嚴重并發(fā)癥出現(xiàn)。試驗組與對照組穿刺定位時間分別為（773±156）MIN、（1149±294）MIN，兩組差異比較有統(tǒng)計學意義P005）。結論在PVP中應用該GPMISS輔助穿刺定位可明顯縮短手術操作時間、降低術中透視次數(shù)以減少對醫(yī)患雙方的放射性損傷。該GPMISS能個性化三維精準輔助PVP穿刺定位。第二部分GPMISS在PLN治療LDH的臨床初步應用體會目的簡述一種基于數(shù)字醫(yī)學影像的GPMISS在PLN治療LDH的臨床初步應用體會。方法2012年6月～2015年4月廣州醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院骨科對3例（4個椎間隙）手術適應證確切的LDH患者予以PLN治療，采取后外側經(jīng)椎間孔“KAMBIN安全三角”入路進行穿刺。術前獲取3例患者手術部位CT斷層掃描或者MRI掃描圖像，導入MIMICS1001軟件，完成病變椎間隙及附近結構組織的三維模型構建，在三維模型上進行術前虛擬仿真經(jīng)皮椎間孔“KAMBIN安全三角”穿刺椎間盤，測量穿刺深度、穿刺角度（水平面角及矢狀面角）及旁開距。術中應用自制GPMISS輔助定位。結果3例患者均順利完成手術，術中、術后未訴特殊不適。結論GPMISS在PLN初步應用體會較好，雖然樣本量有限，但是其臨床應用前景預試驗理想，進一步臨床研究有待進行。

簡介：廣東工業(yè)大學碩士學位論文口腔醫(yī)學數(shù)字影像處理及輔助診療系統(tǒng)姓名李亞逆申請學位級別碩士專業(yè)測試計量技術及儀器指導教師王桂棠20070501廣東工業(yè)大學I學碩十學位論文的智能控制。實現(xiàn)了病人醫(yī)生最佳位置的記憶恢復功能。關鍵詞口腔診療；根管長度；骨密度；偽彩色Ⅱ

簡介：該文作為國家自然科學基金資助課題基于醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)挖掘技術的研究的一部分對醫(yī)學影像數(shù)據(jù)挖掘中的一些關鍵技術和主要算法做了深入的研究針對乳腺影像數(shù)據(jù)庫提出了適合乳腺影像的計算機模式分類算法設計并開發(fā)了乳腺癌計算機輔助診斷系統(tǒng)主要從事了以下研究工作1圖像預處理圖像在轉換和傳輸過程中不可避免地要受到噪聲的污染該文使用了簡單有效的具有邊界保持的中值平滑濾波器算法對數(shù)字化的乳腺X照片圖像做去噪處理清除圖像中的大部分噪聲同時為了改善圖像的質量使用了直方圖均衡化技術來實現(xiàn)圖像的增強2灰度共生矩陣生成及紋理特征提取圖像的紋理特征描述了在圖像中反復出現(xiàn)的局部模式和它們的排列規(guī)則反映了宏觀意義上灰度變化的一些規(guī)律該文采用灰度共生矩陣紋理分析方法生成4個方向的共生矩陣提取與方向無關的紋理特征3腫瘤邊緣分割和邊緣特征提取該文利用區(qū)域增長的圖像分割技術實現(xiàn)腫瘤邊緣的準確定位提取了緊湊度、矩和傅立葉描述子三個腫瘤形狀特征實驗結果表明這些特征很好地刻畫了腫瘤的邊緣形狀對區(qū)分良性腫瘤和惡性腫瘤非常有效4分類器算法設計該文研究了適合于乳腺影像數(shù)據(jù)分類的分類算法對支撐矢量機做了深入的剖析提出了近似支撐矢量機PSVM分類思想PSVM算法較標準的SVM算法來說速度更快對硬件資源要求很低同時更易于實現(xiàn)效果也較理想作為機器學習領域最為活躍的分支之一人工神經(jīng)網(wǎng)絡在智能控制、模式識別及信號處理等領域得到了廣泛的應用該文深入地分析了神經(jīng)網(wǎng)絡的模式分類原理算法的一般理論剖析了神經(jīng)網(wǎng)絡的主要優(yōu)、缺點提出了解決或部分解決神經(jīng)網(wǎng)絡缺陷的改進方法實踐表明利用該文改進的神經(jīng)網(wǎng)絡分類器其分類效果非常理想

簡介：本文介紹了一個通用的、可擴展的醫(yī)學影像處理算法開發(fā)平臺，該平臺不但提供了靈活的算法開發(fā)接口，友好的影像操作界面，也為計算機輔助檢測診斷CAD系統(tǒng)高效、快速地開發(fā)提供了基礎支持。該平臺中運用的工作流管理技術使得開發(fā)平臺算法庫中的算法能被方便地調用和管理，為影像處理邏輯過程的建模提供可視化的環(huán)境，使用戶可以監(jiān)控和管理算法處理流程的執(zhí)行過程。開發(fā)平臺能有效地提高算法研究人員的算法開發(fā)效率，減少了開發(fā)過程中重復性的開發(fā)，使得算法研究人員能將精力集中于算法處理過程的研究。因此，該開發(fā)平臺主要面向兩種用戶研究人員RESEARCHER和用戶USER。平臺一方面為研究人員提供了簡單便捷的開發(fā)接口，使得算法研究人員可方便地開發(fā)醫(yī)學影像處理算法；另一方面，平臺為普通用戶提供了友好的操作界面，使得普通用戶很方便地執(zhí)行影像基本操作，包括二維影像和三維重建影像操作，這些都使得開發(fā)平臺具有很強的擴展性、通用性和易用性。

簡介：傳統(tǒng)的內窺鏡影像為模擬視頻信號，不利于影像資料的采集、顯示、存儲、處理和傳輸。本文將數(shù)字視頻處理技術應用于內窺鏡影像系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)內窺鏡影像在數(shù)據(jù)的處理、表達、傳送和存儲等方面的限制。具體包括●選擇適合內窺鏡系統(tǒng)的視頻采集卡，以計算機為視頻采集平臺，從內窺鏡監(jiān)視器的模擬視頻輸出口輸入模擬視頻，通過視頻采集卡實時將內窺鏡模擬影像采集為數(shù)字視頻并實時顯示?！癫粌H能將視頻采集卡采集進來的數(shù)字內窺鏡影像圖像按需要實時采集為單幀的靜態(tài)內窺鏡影像圖像，而且能采集到動態(tài)圖像并實現(xiàn)動態(tài)圖像的壓縮和回放?！裼蓡螜C向局域網(wǎng)發(fā)展，實現(xiàn)醫(yī)學信息資源共享。醫(yī)院信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化的建設是醫(yī)院今后發(fā)展的方向，因此有必要實現(xiàn)醫(yī)學信息資源的共享。在條件允許時，將內窺鏡影像系統(tǒng)作為醫(yī)院整體PACS的一部分和HIS進行連接，實現(xiàn)醫(yī)院數(shù)字化。最后結合黑龍江省醫(yī)院消化內鏡中心的實際情況，以實用性為原則，自行開發(fā)設計了一套電子內鏡醫(yī)學影像系統(tǒng)。論文中除了對以上三方面內容進行分析外，還深入研究了所涉及的相關技術并詳細介紹了此系統(tǒng)的設計思路，系統(tǒng)模塊結構及其功能特點。本文的最后提出了后續(xù)工作的幾個研究方向。

簡介：醫(yī)學影像歸檔及通信系統(tǒng)PACS的研究與實現(xiàn)是國內醫(yī)學影像應用領域的一個研究熱點，目的在于建成全面解決醫(yī)學圖像的獲取、顯示、存儲、傳送和管理的綜合系統(tǒng)。PACS對醫(yī)學數(shù)字圖像進行歸檔及傳輸，實現(xiàn)醫(yī)院范圍的圖像共享，提高醫(yī)院的工作效率，同時為遠程醫(yī)療提供了物理基礎。構建PACS的核心是決定選用何種圖像傳輸協(xié)議支持PACS應用。數(shù)字成像及通信協(xié)議DICOM是醫(yī)學數(shù)字圖像及傳輸領域的較為通用的國際非強制性標準，幾乎所有的新的醫(yī)療設備都支持DICOM協(xié)議，故此DICOM協(xié)議的實現(xiàn)是PACS成功運行的關鍵。本文將主要探討如何設計與實現(xiàn)PACS底層圖像傳輸服務，從PACS的總體框架入手，對PACS系統(tǒng)的構造、功能、工作流進行了研究，闡述了DICOM通信協(xié)議的運行機制。針對DICOM通信中各種實體的定義、文件的編碼、解碼以及各種通信服務類進行了詳細分析，詳細研究了各種通信服務的一致性要求，按照網(wǎng)絡通信模型的層次結構，依次實現(xiàn)DICOM上層協(xié)議層、DICOM消息交換層以及SCUSCP層SEVICECLASSUSERSEVICECLASSPROVIDER的功能。在此基礎上，探討了PACS系統(tǒng)中影像存儲、查詢、提取服務機制，為每一種服務建立了通信模型，定義了其管理方式。在以上模型和協(xié)議實現(xiàn)的基礎上，論文實現(xiàn)了一個基本的DICOM網(wǎng)絡通信庫。通過這個基本的DICOM通信庫，可以繼續(xù)完成膠片打印、介質存儲等一系列服務。在實際工作中，已經(jīng)基于該DICOM通信庫開發(fā)了一系列PACS應用模塊，包括圖像歸檔服務器、存儲客戶端、查詢提取服務器、查詢提取客戶端，DICOM文件瀏覽、格式轉換工具等。這些應用模塊有效證明了DICOM通信庫的穩(wěn)定性和兼容性，為在此基礎上開發(fā)深入的PACS應用打下了良好的基礎。

簡介：醫(yī)學成像技術的迅猛發(fā)展，為醫(yī)療診斷帶來了很大方便，大大促進了臨床醫(yī)學的發(fā)展。但是由于醫(yī)學影像設備成像原理不同，所示圖像各有側重，互補性很強，如果單獨使用會在影像資源上造成很大的浪費。圖像融合通過把來自不同傳感器的多幅圖像進行綜合，有機地結合不同傳感器的優(yōu)點，產(chǎn)生一幅滿足特定應用需求的圖像，其在醫(yī)學、遙感、計算機視覺等方面具有廣泛的應用。近年來，醫(yī)學影像融合技術發(fā)展很快，其應用對臨床醫(yī)學的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。小波變換集數(shù)學、信息處理于一體，在圖像處理中起著重要作用。因此利用小波變換對醫(yī)學圖像進行處理，已成為醫(yī)學圖像處理研究和開發(fā)的一大熱點。本文主要研究醫(yī)學影像融合技術。首先，介紹了醫(yī)學圖像融合技術的研究背景，闡述了幾種典型的圖像融合技術的基本原理。其次，詳細論述了基于小波變換的圖像融合技術，設計實現(xiàn)了小波域下進行特征融合的CT計算機斷層成像與MRI磁共振成像圖像融合、PET正電子發(fā)射計算機斷層成像與MRI圖像融合的算法，并在MATLAB環(huán)境下進行了實驗，分析結果表明本文算法具有較好的融合性能，很好地融合了CT與MRI、PET與MRI影像間的互補性。最后，對小波變換融合方法進行了總結，并對醫(yī)學圖像融合技術的發(fā)展趨勢進行了預測和展望。