医学超声成像的基本原理十篇

医学超声成像的基本原理篇1

1临床医学生超声诊断学教学现状分析

1．1超声诊断学课程设置不足

超声诊断技术作为一门年轻但发展迅速的学科，在临床应用中已经成为不可缺少的公共的前沿诊断方法，也成为高等医学院校学生知识体系中的必备部分［4］。但是由于医学界乃至社会上对超声重要性的误解或观念的落后，导致超声诊断学在大部分高等医学院校的影像诊断技术或物理诊断学教学中所占比例太小［5，6］。有些医学院校临床医学生中涉及超声的课程只有4－6个学时，往往在诊断学中一带而过;有些院校临床医学生课程内容中根本就不安排超声诊断学，或者将其纳入考查课、选修课，导致学生认为其“可学可不学”;更不要说安排见习、实习课。而超声诊断学是一门实践性很强的学科，没有上机观摩或实践课，学生会觉得超声诊断非常抽象、晦涩难以理解，基本上达不到学习效果。

1．2临床医学生超声诊断学知识掌握现状

由于在校期间基本上没有接受过超声诊断学课程的培训，导致年轻的临床医学生对超声诊断知识缺乏基本的了解，知之甚少，不了解超声检查适应证及用途，不清楚超声检查的原理及优势，甚至看不懂超声报告单，认为其只是辅助诊断，更不用说了解超声诊断技术的前沿发展方向和趋势。殊不知超声诊断目前在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了消化系统、泌尿系统、生殖系统、产科、浅表组织器官、心脏、肌腱韧带、关节、神经、器官移植以及大血管等。据统计，所有的临床学科都与超声医学存在或多或少的关联，超声在一些疾病的诊断上已取代其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。有研究者对临床型硕士研究生和七年制硕士研究生针对超声基本知识的了解情况进行问卷调查，结果显示，66．4%学生认为课堂教学不能满足其对超声知识的掌握，73．4%的学生认为自己对超声知识的了解差，仅24．9%的学生认为自己对超声知识了解一般;在问及对超声报告的认识上，38．7%学生认为他会关注超声报告中描述内容，32%学生会关注部分与自己专业相关较强的报告内容，仅17．5%学生认为自己能读懂描述内容，46．5%学生表示完全不能读懂报告描述内容［6］。由此可见，临床医学生对超声诊断学知识了解严重不足。

1．3超声诊断学教学师资现状分析

由于超声诊断学是一门年轻的、但发展非常迅速的技术，专业人才储备相对不足，尤其缺乏高学历、高年资、临床和教学经验丰富的师资队伍。目前，一些医学院校从事超声诊断学理论授课的教师仍多为本科或大专学历，缺乏硕士以上学位人员，有些甚至是技术员转行，其学历层次、知识体系、综合素质尚有待提高。同时，超声诊断学是一门实践性很强的学科，临床带教也是重要的教学环节。由于临床超声医师队伍整体偏年轻，缺乏超声诊断学专业人才，尤其是高年资中级专业技术职称以上的教师，加之带教医师一般都缺乏技术规范化培训，带教过程中教学内容分散，缺乏系统性、针对性、规范性，带教过程中常夹杂着个人习惯性和随意性，严重影响了教学质量。

2临床医学生超声诊断学教学改革策略

为满足现代医学事业快速发展和社会医疗卫生机构的实际需求，实现现代复合型医学人才的培养目标，应改革现有的医学教育模式，弥补临床医学专业学生在超声诊断学专业教育上的不足。

2．1结合当今医疗体制改革和医学发展的需要，重视超声诊断学课程教育

超声诊断技术由于其发展迅速、易于普及、实用性佳，不仅成为各大医院重要的影像学检查方法之一，在某些常见病、多发病的筛查、诊断和人群健康检查中更是占据了无可替代的地位;而且由于其便捷、价廉、无放射性、应用广泛，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心更是重要的、甚至是唯一的影像学检查方法。CT、MRI虽然具有分辨率高、诊断价值大等优势，但由于其昂贵的价格或有放射性等缺点难以在卫生院、社区卫生服务中心全面推广普及。随着近期我国医疗体制改革的五项重点工作之一即是健全基层医疗卫生服务体系，加强基层医疗卫生机构和卫生队伍的建设，完善乡镇卫生院、社区卫生服务中心建设标准，超声诊断作为一种易于推广的影像学技术，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心的地位更是举足轻重。因而改变超声诊断是辅助诊断的陈旧观念，在临床医学生中普及超声诊断学教育，具有重要意义。

2．2组织编写适合临床医学专业的超声诊断学教材

目前的超声诊断学教材主要是面对医学影像学专业，因而编写一本适合临床医学专业的超声诊断学教材至关重要。临床医学生学习超声诊断学的目的主要为:第一，了解超声成像的原理、特点、发展方向、前沿技术，从而能根据不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正确选择超声检查方法。第二，了解超声成像的常见干扰因素，并能向患者解释某些组织器官超声检查前特殊准备的意义。第三，能正确分析超声诊断报告。第四，能根据临床实际需求，充分发挥超声诊断优势，不断拓展超声诊断应用范围。这就要求教材深入浅出、图文并茂，重点突出超声诊断的成像原理、类型、技术优势、常见病诊断要点、临床应用，并结合解剖、病理病生、主要临床表现等内容，将基础、临床、影像学科相结合，同时将高频超声、腔内超声、三维超声成像、超声造影等当前临床应用研究中的热门课题加入教材中，广征博引，力求知识的先进性［5］。

2．3将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，增加实践课

超声诊断既是一门独立的技术，也是一种公共的、通用的、临床多学科涉及的影像学检查技术，在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了全身各组织器官系统，超声在一些疾病的诊断上已取代了其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。因此，教学主管部门应将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，合理分配教学课时，临床医学生超声诊断学的学时数应不少于30学时，让学生充分了解超声技术的原理、类型、优势、临床应用范围及当前发展方向和前沿技术，更好地为日后开展医疗工作打下坚实的理论技术。超声诊断学是一门医、理、工交叉结合的专业课，基础理论较抽象;相比于X线、CT等影像学方法，图像是实时动态的，不同的切面、不同的方向得到的图像千变万化，实践性非常强，所以超声诊断学的见习、实习课程显得尤为必要［5，8］;临床医学专业该课程见习课不少于8学时，实习时间不少于2周。开展好实践教学，有助于加强影像与临床学科的结合，培养横向思维，避免基础、临床、影像学科之间的知识脱节;帮助学生更好地理解不同影像学方法的成像特点、优势，将知识融会贯通;通过实践帮助学生更好地理解书本理论，有助于临床医生读懂超声报告。

2．4加强超声诊断学师资队伍建设

医学超声成像的基本原理篇2

关键词：疼痛；介入治疗；超声诊断学；教学；培训

【中图分类号】R614

近年来，超声技术被广泛应用于急慢性疼痛的介入治疗，在很多治疗中替代 了传统的利用解剖标志盲探或在 X 射线、断层扫描（CT）或核磁共振（MRI）成像与透视放射性标记等辅助手段。超声的优势显而易见，成本低廉、可视化神 经、血管及周围邻近组织、具有较高的分辨率、可明显降低透视辐射方法的潜在辐射和造影剂危险性等[1，2]。理论上讲，对于技术熟练的操作者而言大部分的疼痛介入操作都能在超声引导下完成，包括神经阻滞、神经根阻滞、星状神经节阻滞、椎间孔注射、关节面阻滞、硬膜外腔注射、关节腔内注射、周围神经刺激器植入和骨盆疼痛的介入治疗（如神经痛、梨状肌综合征）等。

超声是一项操作性和实践性非常强的专业技能，强调实施连续多切面以及动态观察疾病的超声影像学表现，其检查结果与操作者的检查技巧及实践经验相关性很大。因此，即使对于科班出身的超声专业人员超声技术的培训也非常重要。而疼痛？埔缴若想充分安全有效地使用超声这个新武器，无疑应当接受超声操作和影像识读等系统正规的培训。在医师培训比较发达的欧美国家，超声教学已经成为麻醉专业住院医师的重要培训项目，75%的麻醉住院医师培训项目中都有单次注射或连续周围神经阻滞技术的教学[3]。由于超声在疼痛介入治疗的应用是后起的新技术，其培训相对滞后，即使是欧美国家也仅有 48%的培训项目要求疼痛专科医生进行超声技术的学习。2014 年的一项调查显示，在超声技术已被普遍应用于慢性疼痛治疗的美国，疼痛专科医生培训项目约有 92 项左右[4]。我国在近几年来关于超声在疼痛介入治疗中的培训突飞猛进，疼痛医生学习超声技术的热情高涨、需求强烈，但是仍然存在很多亟待解决的关键问题。

1.缺乏针对超声引导下疼痛介入治疗规范的培训标准和长期的培训项目，缺少 超声基础知识和基本技能的培训。

近几年来，各大医院在超声引导下的急慢性疼痛治疗培训班如雨后春笋般林 立。总的看来，特点有二，一是多为短期培训班，从一天到数天不等；二是以单 个治疗方法为单元的培训方式居多。这种培训方式的优势是可以在短期内让疼痛专科医生 以模仿的方式动手进行超声引导下的疼痛介入操作。但是由于教学时间短暂，对超声设备的特点和选用原则、各种组织器官的超声影像特点、各种切面概念和探头与穿刺针配合原理等基本超声知识介绍明显不足。然而如超声原理等基础知识对于正确识别超声影像其实具有重要价值。如此学员才能“知其所以然” 地理解为什么人体囊性组织多呈无回声，实性组织多呈低回声或中等回声，而气 体、骨骼等组织与其他组织所形成界面时会呈全反射型，才能与解剖知识结合灵活地在多切面识别不同组织结构的超声图像[5]。对于很多零基础的疼痛专科医生，在尚不能正确识别脂肪、肌肉、肌腱韧带、神经、骨质等组织结构、不理解平面内/平面外进针途径或短轴＼长轴扫描切面、不懂得针对扫描部位特点合理选择低频高频探头的情况下，照葫芦画瓢地模仿式介入操作是危险且低效的。超声基础知识和基本技能的培训是需要时间和反复练习的。因此，未来的疼痛医生超声培训需要规范化阶梯化的长期培训项目。一阶段的早期培训应当以介绍超声设备、常见组织结构（神经、血管、骨质、肌肉和肌腱韧带等）的超声影像识别、超声探头的正确持握和放置、不同超声切面的空间概念、探头和穿刺针的位置关系等基本知识为主，为下一步的实际应用打好基础。二阶段的高级培训更适合有一定超声基础和实践经验的人员，例如开展以治疗项目为主的短期培训班，以短期集训的方式教授或加强针对某疾病的具体超声引导下介入治疗方法。

2.应建立专门针对疼痛疾病超声引导下介入治疗的知识数据库，为疼痛专科医 生提供自我培训和练习的丰富资源。

超声引导下疼痛的介入治疗需要疼痛医生将疼痛与超声的专业知识结合应用。一般需要三大方面的知识积累：大体及超声解剖知识、超声基础知识和疼痛 临床知识。超声与疼痛的诊疗都需要有扎实的解剖基础，只有较好地了解正常的 人体解剖和断层解剖，才能正确认识正常组织的超声图像并鉴别异常图像，对病 变做出准确定位。此外，还需要结合超声基础知识和疼痛临床知识把声像图与疼 痛疾病的病理生理改变结合起来分析[6-8]。目前，多数疼痛专科医生都承担着沉 重的临床工作任务，专门外出学习的机会有限，对超声技术的学习以自学自练为 主，方式主要是传统的课本自学+临床带教，信息来源非常有限，培训效率较低。

然而在超声医学领域中，一些专家正致力于建立信息资源共享概念的超声知识库。 知识库的建立和共享可以允许医师在日常工作时 随时根据需通过疾病名称等检索与所治疗疾病相关的病理生理、大体和超声解剖 的文字和典型图像资料，还可以迅速调阅非典型的超声图像后与当前的病例图像进行对比观察和分析[9，10]。但是目前市场上比较缺乏专门针对疼痛疾病的超声诊断和治疗教材，对于不典型病变的超声影像积累更是少之又少，不利于缺乏超声知识和技术的疼痛医生在大量实践中进行自我学习和提高。建议借助疼痛学领域内较高的学术组织或平台，与超声专科医生携手，建立专门针对疼痛疾病超声引导下介入治疗的知识数据库，按照疾病种类或操作技术逐步收集与疾病及操作相关的文字知识、解剖图片、超声图像、示意图甚至动画演示等，并在专家审核的基础上鼓励全国具有超声引导下疼痛治疗资质与资源的医院和个人上传共享知识资源，同时支持各级疼痛医生查阅观看各种数据库内资料，为疼痛专科医生提供自我培训的丰富可靠的资源。但是知识库的建立是长期而复杂的，涉及到疼痛医学与超声医学、计算机专业的学科交叉，需要疼痛、超声、解剖和计算机专业技术人员的密切协作，更要求跟踪超声医学发展的前沿和动态，不断对知识库的内容进行更新和完善，以保持知识

库的先进性和完整性[9]。

3. 超声引导下疼痛介入治疗的培训需要超声诊断学专科医生的参与协作。

超声影像所显的基本图像是大量的二维斜切面，人们很难将超声图像上的二维断面解剖与人体三维空间解剖结构结合起来，而介入治疗时穿刺针的介入使 这种空间关系更加复杂。而且超声检查可以从不同方位、多侧面、多角度观察病变，这是超声相对于其他影像检查的优势所在。疼痛医生往往只是对照典型图像照猫画 虎，难以在头脑中建立立体图像，对实际不同切面的超声影像的识别没有把握， 似是而非。如果请具有丰富实战经验的肌骨超声专科医生参与到我们的培训工作 中，协助我们有效地使用超声仪器，指导我们正确地识别典型或非典型超声图像， 将为疼痛专科医生迅速有效地掌握超声引导技术提供捷径。无论是长期的培训项 目还是短期的集训班，超声引导下疼痛介入治疗都应当请超声诊断的专科医生积 极参与，为超声检查的质量把关。但是超声专科医生同样存在缺乏疼痛临床知识 和介入治疗临床意义的问题，需要疼痛t生与其进行全面的沟通，才能更好地协 助疼痛医生有效掌握超声引导技术。

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医学超声成像的基本原理篇3

关键词：医学；超声影像学；教学改革

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）21-0131-02

随着医学超声影像技术不断的发展，超声造影、三维超声、弹性成像、腔内超声、介入超声、超声靶向诊断与治疗等新技术的不断涌现，使超声影像成为一种全新的诊疗学科，与外科学、肿瘤学、微创医学等学科联系越来越紧密，在临床诊断及治疗中发挥着日益重要的作用。由于临床对超声检查的依赖性越来越高，以及诊断范畴拓宽，导致社会对该专业人才的需求在大幅上升。用什么样的思维方式才能更好地适应医学超声影像技术发展和专业学科的发展，用什么样的教学方式才能很好地达到教学目的，这是从事超声影像学教育工作者所面临的课题。

一、改善超声影像学教学方法

医学超声影像学的教学方法是教师与学生为了实现共同教学目标，完成共同教学任务，在教学过程中运用的方式与手段，可采用教授法、谈论法、演示法、练习法、实验启发、实习等多种方法，以便开展丰富多彩的教学活动。过去多采用教师教授为主的方法，教学方法比较单一，超声影像学内容学生不易接受难于理解，学习兴趣不高；当前以案例教学、研讨互动、情景模拟等方法更加容易激发学生的学习兴趣。

医学超声影像学的主要学习内容包含各系统、器官的理论基础和超声图像的识别，掌握基本概念和原理，了解其内在联系，不能认为课程标准要求什么教师就教什么，这种认识是片面的。学生初次接触超声图像，很难把超声图像与解剖图像之间进行联系，可视化超声教学可以帮助学生将超声图像与解剖图像之间进行概念转换，建立人体器官解剖断面图像与超声图像间的立体思维概念，改变单纯平面思维概念，帮助学生加强实践能力，促使学生从理性认识到感性认识转变。为了真正体现医学超声影像学的教学特点，不断的丰富超声影像图库，插入大量的典型超声声像图、对比结构解剖图，根据教学内容适当插入简短的三维超声动态图像。因此利用文字、图像、声音等多种媒体向学生传递信息，可以化抽象为形象，变静态为动态，变复杂为简单，变枯燥为生动，使抽象的、枯燥的学习内容转化为直观的、形象的、图文并茂、生动有趣的内容。

医学超声影像学是一门实践性很强的学科，除了要有扎实的理论基础，还必须具有丰富临床实践能力。在实践教学中采用学生一对一互动操作练习，通过自身练习来体会和学习正常声像图。对于异常超声声像图的学习，我们建立了超声图像库和可视化超声实践教学软件系统，组成超声诊断典型病例的声像图资料库，所选病例图片均按疾病分为心脏及血管、腹部、妇产、小器官等，充分利用学生第3年学习的时机，由带教老师指导学生通过软件系统调阅并查获感兴趣的病例，用于�W生示教。

二、改进超声影像学教学效果的评价

对教学效果的评价可以从老师和学生两方面入手来评价，首先我们应明确评价目的是为了提高教学质量和检验教学效果，制定评判标准，结合影响因素（包括性别、年龄、教龄、学历、职称、成果），按照教学内容与教学设计，通过学生评价、同事评价、教师自评、专家评价、领导评价等多种方式，采用纸笔评价或网络评价。对于医学超声影像学课程学生学习成效的评价，过去多采用理论课考核成绩占100%，现使用考核形式为期末理论笔试考核成绩占70%，实践能力考核成绩占30%，包括上机动手操作、典型病例思考与分析、以及检查报告的书写完整性和规范性。

三、转变教学模式

常见教学模式类型有以教师讲授为中心的高度集中型、以教育教学民主为中心的温和型、以学生为中心的松散放任型、以程序模式为主的管理型。医学超声影像学理论课内容抽象，学生不容易听懂，对超声图片的理解难度大，所以需要将超声图像与解剖图像之间进行概念转换，建立人体器官解剖断面图像与超声图像间的立体思维概念，我们通常采取以教师讲授为中心的高度集中型结合以教育教学民主为中心的温和型融合教学模式。

过去采取“4+1”的教学模式，即前四年公共课、基础课以及专业课的教学，最后一年进行实习。为了深化教育教学改革，提高教学质量，结合学校总体培养方案，为使医学超声影像学教学方案更加科学、合理，依据教育教学规律及本学科教学实践，安排第七学期学生在接受理论课学习的同时，穿插性的在实践教学基地进行实践教学，并专门配置超声诊断仪用于教学，老师可以一对一的进行教学演示和指导，学生可以随时亲自动手操作，从而使理论教学与实践教学联系更加密切。

在第八、九学期实践教学实习，比传统实践教学安排提前一个学期，不仅体现了早期接触专业、早期接触临床的理念，又避免了学生考研、就业等社会因素对实习的影响，第十学期采取个性化强化培养，使学生能力和素质进一步提高。

四、加强师资建设

要培养高素质的人才，师资是关键。师资力量建设应满足学科发展建设的需要；满足专业和专业特色凝练的需要；满足科研工作上水平的需要；满足提升教学质量的需要，师资力量在教学中占有举足轻重的地位。过去我们师资力量薄弱，仅2―3名理论课教师，现师资队伍不断强大、结构更加完善合理。

1.加强理论课教学师资队伍的建设。理论课教师队伍的建设，需进一步优化教师队伍的年龄结构、学历结构和学缘结构，积极引进超声医学高学历人才，建立一支稳定的教师队伍，积极加强对教师的知识和技能培训，使其不仅具有扎实的超声医学知识，及时掌握超声医学的新技术、新方法，还要鼓励教师开展教学研究和改革，提高教学水平和教育质量。同时要加强师风师德建设，乐于奉献、忠于职守、严谨求实、率先垂范，创造性地做好教学工作，充当教育教学改革的中流砥柱。

2.加强实践教学基地师资队伍建设。实践教学基地分实验室和医院，医院工作的重点仍然是临床工作，加强与实践教学基地沟通和交流，提高实践教学基地对教学工作的重要性，充分利用国家住院医师规范化培训基地资源，努力提高实践教学基地教学的效果。

医学超声成像的基本原理篇4

关键词：移动医疗；数字图像处理；医学影像

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0238-03

随着科学技g的快速发展和生活质量的提高，健康问题已成为大家关注的焦点。然而生活环境的污染、饮食结构的不健康和长期处于现代职场高压环境之下，很多人的身体出现亚健康状态：头痛、胸闷、失眠等健康问题困扰着现代职场白领，长期以往，身体不堪重负，疾病随之而来。面对这种情况，早期发现、早期治疗既可以减轻患者病痛，提高预后水平，又可以减少患者的经济支出。因此，对疾病问题的早期诊断就成为国内外医学界关注的焦点。

然而由于医患交流以及过去医学影像不清晰、保管难等问题，始终制约了精准医疗的发展。目前随着科学技术的进步和互联网技术的突飞猛进，影像学被越来越多的应用到各种疾病的检查中去，医生读片诊病，影像成了医生重要的诊断辅助工具，难以被低估，不能被替代。随之影像学科也成了当今迅速发展起来的一门综合学科，多门课程如通讯、计算机、医疗交叉，为医务工作者提供尽可能准确的辅助诊疗方法，这将是今后影像学科持续发展的重要方面。

日常生活中我们在对体内和体外的血液细胞、器官组织进行无损害性检查时，通常会选择诸如：数字线摄影、核磁共振、超声波三维诊断等治疗方法，这些拍片式的诊断方法可见即可得，不仅生动补充了书本上的人体正常组织以及病灶组织的解剖学知识，同时对影像引导下的教学、检查、穿刺、手术等有着不可低估的作用。但是医疗图像A生成往往会因自然界信号的干扰、信号传输过程中的衰减、医疗设备的成像原理、光线和显示屏等原因的影响，所显示出来的影像像质往往不够清晰、感兴趣内容不突出，或者不适合人眼观察或者机器理解分析，同时医学影像本身也有图像分辨率不高导致图像模糊不清或者无明显边缘、噪声偏大、结构信息缺乏的问题， 最终生成的影像不能准确定位病变部位以及病变性质，临床诊断面临各种困难。如果有一种方法能对生成的医学影像进行数据处理提高影像的清晰度，增强医学影像的可读性可分辨性，临床医生可以结合解剖学和生理学对病变组织有针对性的观察并诊断，这将大大提高临床诊断的准确率。因此，医学影像的数字化处理对医疗卫生、信息技术、生物科学等学科来说无论在理论研究还是临床应用方面都起着关键作用，这是人类认识疾病并对之精确诊断的重要环节，这将是一门具有较强应用性和长远发展性的课题。

1医学影像的发展及意义

1.1国内外医学影像的背景及对其图像处理的意义

1895年德国物理学家W.K.伦琴在实验室拍摄出其夫人手指和的影像，自此 “X射线”被发现，并被影像学逐步引进到医学领域。经过30多年的研究与应用，医学影像起着翻天覆地的变化，随着计算机技术的引进和广泛应用，影像学科更是呈现出跨度大、知识交叉密集的特点，如今基于计算机算法的图像处理技术也已经成为医学影像学中发展迅速的领域之一。

1971年，英国科学家汉斯・基于计算机技术原理设计出第一台X-CT诊病机，这一发明在医学界引起巨大的轰动。从此，对医学影像的数字成像技术的研究开始发展壮大，各种医疗设备也被开发出来，它包括计算机 X线摄影（ Computed Radiography， CR）、数字 X线摄影（ Digital Radiography， DR）、 X射线计算机断层成像（ X- Computed Tomography，X- CT）、磁共振成像超声（ Magnetic Resonance， MR），超声（ Ultrasound）成像、光纤内窥镜图像、磁共振血管造影术（ Magnetic Resonance Angiography，MRA）、数字减影血管造影术（ Digital Subtraction Angiography， DSA）、单光子发射断层成像（ Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT）、正电子发射断层成像（ Positron Emission Tomography， PET）， EEG脑电图、 MEG脑磁图、光学内源成像等。

本文着重论述的 X- CT（ Computed Tomogaphy）意为 X线计算机断层扫描技术，是用 X线束对器官组织进行断层扫描，应用物理原理来测量X射线在人体组织中的衰减系数或吸收系数，再经计算机进行数学计算来对图像进行三维重建。按照测量的衰减系数的数值排列成一个二维分布矩阵，计算出人体被扫描组织断面上的图像灰度分布，从而生成断面图像。X-CT以它高速、高分辨率、高灵敏度的探测器螺旋式旋转来获取器官组织的多方位、多层次的断面或立体影像，经临床实际应用，它能发挥有别于传统X线检查的巨大作用。它能综合反映人体组织在解剖学方面的功能、性质，还能提供人体被拍摄部位的完整三维信息，器官和组织结构清楚显影，提示病变，已与核磁共振、超声波等诊断方法一样成了医生获取信息的重要来源。并且具有其他医学设备不可比拟的优点，X- CT成像简单方便、对人体损伤小、组织结构密度分辨率高，这在病理学和解剖学研究中尤为重要。特别是临床在对肿瘤的诊断中X-CT的分辨率要远远高于其他医学设备成像，研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%，而B超、MRI等仅为48%。在针对肝脏疾病实验的拍片中， X-CT可以较清晰的显示出多种器官病变和功能性状，如肝癌、肝血管瘤、脂肪肝等，其对肝癌的诊断准确率高达93%，最小分辨率可显示为1.5厘米，

可以直接观察到肝静脉、门静脉与肿瘤大小、位置之间的关系，并能诊断出肝静脉、门静脉有无癌栓，为医生的精确诊疗提供了重要依据。

由于器官病变的位置、病灶大小、病程长短等自身因素，加上设备电子元器件、嘈杂的环境以及人为操作等因素的影响， X- CT在对病灶做定位影像、定性精确诊断时常常会有所限制，即它能反映出器官的异样变化，但却不能反应目前器官的生理功能。现实工作中采集到的数字化影像或多或少的存在一些问题：伪影、雪花、边缘不清、病灶不清、对比度不强……凭借肉眼无法从整张影像中清晰分辨出病灶部位或者确性病理改变的程度，要想精确诊断，还需做进一步的检查。

目前，对 X- CT图像处理进行处理大部分的研究还集中在预处理阶段，即研究通过调试设备、提高影像像素、提高出图效率、减少外界干扰等方式增强医学影像的可读性和敏感性。而对于医学影像成像后的处理则相对冷门，其中对部分内容的研究也比较单一，如仅仅单独研究医学影像的降噪或增强。同时应用降噪、增强、分割技术来处理影像的研究较少，理论研究也停留在可行性阶段，针对单一疾病的医学影像处理研究还不常见。

1.2医学影像常用的诊断方法

目前我们常用超声波、核磁共振、X-CT等设备生成的医学影像作为辅助诊断方法。其中：超声波是使用声波来探测病理并生成平面图像的一种诊断方法，由于其具有方向性好，穿透力强，声能集中，操作简便，能反映出人体组织的灰度形态和结构等优点，被影像科广泛采用。其中 B型超声波采用超声平面成像，在超声屏上显示出病变部位周围有明显的强弱不等的回声区，表现为亮度不等的光点、结合解剖学和生理学知识，可判断这些高光区和暗区的病变性质。且价格低廉，诊断快速，但缺点是对于1～2厘米的小肿块诊断准确率不到达48%。

核磁共振是诊断组织病理变化的一种新的方法，通过层片选择，频率编码，相位编码，实现对接收到的电磁信号在人体内部的准确定位，根据接收到的电磁信号的频率、相位的差别成像，完成对器官组织的检测。例如：核磁共振检查原发性肝癌时通常表现为信号改变，T1W1驰豫时间加权图呈低信号，T2W2加权图呈高信号。其特征性影像为病灶内出现粗大引流或供血血管的流空信号，该信号提示肝癌结节内有动静脉短路形成。但缺点在于检查价格昂贵，且核磁共振设备在我国普及率较低，对于1～2厘米的小肿块诊断准确率较低。

X- CT是用 X线束对器官组织进行断层扫描，再经计算机由于分辨率高图像清晰，能够扫描到早期刚发展起来的较小的肿瘤，这对病人早诊断早治疗不至延误病情具有重要意义。比如：X- CT肝癌表现与大体病理形态一致，平扫多为低密度，少数为等密度或混杂密度，外形不规则呈球形或结节形，边界模糊。增强扫描表现为低密度区略缩小，境界变得较为清楚。肿块中心部位常因肿瘤组织坏死囊变形成极低密度区。研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%。目前X-CT已成为各种疑难杂症中最重要的诊断方法。

1.3对医学影像进行数字图像处理的可行性及意义

在实际图像信号的生成和传输过程中，由于受到医疗器械自身、人为操作控制和自然界噪声等干扰的影响，多多少少会出现细节模糊、对比度差、噪声较大或存在伪影等问题，影响到影像质量。且成像是用亮度不等的灰度表示，加上病灶发展早期其空间形态变化通常比较小，拍出的片子肉眼很难观察，误诊和漏诊的情况也时有发生，致使病情诊断准确率下降，医务工作者的效率也难以体现。因此，有必要运用适当的技术和方法来处理和分析医学影像，提高影像质量，这将有助于减少误诊和漏诊率，提高诊断准确率。因此，研究医学影像的计算机辅助诊断技术和数字图像处理技术具有重要的意义和实用价值。

在医学影像领域的数字成像技术有个共性：基于计算机将图像采集、显示、存储和传递分解成各个独立的部分，将每一部分图像信息分别数字化，这种共性为我们以后对各功能模块进行单独优化提供了便利，对其实施图像数字信息的后续处理提供了可行性。

以X-CT成像为例，对影像进行预处理可以过滤掉影像上的不利影响，处理掉无用的信息，保留或恢复有价值的信息。通过过滤掉不利因素，加强病灶信息的可读性，突出感兴趣部位，清除各种干扰的同时能保留所摄影像的形态和边缘，有效的改善图像视觉效果，为医生诊病提供了依据和便利，这就达到了图像处理的目的。

2数字图像处理在医学影像中的具体应用

图像处理（image processing），在医学上也被称作影像处理，是指将图像信号转换成数字信号后使用计算机对医学影像处理和分析，提高并改善影像的质量供医生有效诊断的专业技术。将将人设为对象，图像设为目标，输入低质量的图像，输入改善后高质量的图像，当图像达到满足人的视觉效果为最终目标。图像处理方法通常有图像增强、复原、编码、压缩等等。本文将重点讨论图像去噪、增强、分割在医学影像中的应用技术。

2.1图像去噪

影像的生成和传输常常受到自然界各种声音的干扰导致影像质量下降，就像我们在日常生活中交谈时被其他声音打扰一样，在语言中表现为听不清对方说话， 表现到影像上，则是原本很清楚的图像，因为机械本身、电子元件、外界杂音等干扰原因产生各种各样的斑点或条纹，图像变得模糊不清，此即为图像噪声。噪声的存在势必影响后续对影像的分割和理解分析，所以图像去噪是预处理的重要步骤之一。去噪的方法有很多，结合影像特点、噪声的统计特征及频谱分布规律，目前常用均值滤波、中值滤波、低通滤波等算法来对图像进行平滑处理。

2.2 图像增强

图像增强（image enhancement）是数字图像处理领域中的一个重要分支。影像学上的图像增强和复原的目的是为了提高医学影像的质量，清除干扰、降低噪声，通过增强清晰度、对比度、边缘锐化、伪彩色等来提高影像的质量，或者转换为更适合人观察或机器识别的模式。不同于图像噪声，在图像增强中通常不考虑影像降质的原因，它不需要反应真实的原始图像，只需突出图像中感兴趣的内容。但要对降质的原因有所了解，依据降质的原因建立“降质模型”，然后各种滤波方法和变换手段增强图像中的背景与感兴趣部位的对比度，比如：增加图像高频分量，被照人体组织轮廓变得清晰，细节特征明显；增加低频分量，能有效降低噪声干扰，最终达到增强图像清晰度的目的。

图像增强根据空间不同可划分为基于空间域的增强方法和基于频率域的增强方法。基于空间域的增强方法是对图像中的各个像素的灰度值直接处理，算法有直方图均衡化、直方图规定化等；基于频率域的增强方法不直接处理，而是用傅里叶变换将空间域转换成频率域，在频率域对频谱进行处理，再使用反傅里叶变回到空间域，算法有低通滤波、高通滤波、同态滤波等。

2.3图像分割

图像分割是数字图像处理领域的关键技术之一，目的是将图像中有意义、感兴趣的内容从背景里剥离，划分为各个互不交叉的区域。有意义、感兴趣的内容通常是指图像区域、图像边缘等。分割是后续图像理解分析和识别工作的前提和依据。目前已经开发出很多边缘检测和区域分割的算法，但是还没有一个算法对各种图像处理都有效。因此对图像分割的研究还将继续深入，在以后很长一段时间将始终是热门话题。

图像分割方法基于灰度值主要划分为基于区域内部灰度相似性的分割和基于区域之间灰度不连续的分割。

（1） 基于区域内部灰度相似性的分割

基于区域内部灰度相似性的分割是确定每个像素的归属区域（同一区域内部像素是相似的），从而形成一个区域图集，来对图像进行分割，常用算法有阈值分割法、形态学分割、区域生长法、分裂合并法等。

（2） 基于区域之间灰度不连续的分割

基于区域之间灰度不连续的分割是指先提取区域边界，再确定边界限定的区域。因为图像中的边缘部分往往是灰度级发生跃变的区域，根据像素灰度级的不连续性，找出点、线、边，最后确定边缘。常用的算法有边缘检测分割法、Hough变换等。

医学超声成像的基本原理篇5

1 完善各项规章制度， 抓好落实

要提高超声诊断质量， 必须做好规范化建设， 建章立制。严格执行国家《执业医师法》、《大型医用设备配置与应用管理暂行办法》、《医疗技术操作常规》等法律法规， 持证上岗。设立完备的医疗设备管理制度、监督机制、故障应急预案、维修档案等质量管理制度， 使影像管理工作制度化、科学化有章可循。对各项检查以《超声技术操作规范》为指导， 规范操作规程， 对操作步骤、方法、程序、结果、图片质量、报告书写规范等检查设立绩效考评机制， 有效进行质量控制， 量化管理， 科学地统计、规范各脏器及常见疾病的检查范围。

2 学科基础建设， 人才是关键

2. 1 无论超声设备如何发展， 科室的持续发展， 取决于高素质的专业团队及合理的梯队建设。医学是一门经验学科， 人才的成长是一个晚成熟期。必须分析科室人员的构成及其优势， 做好职业规划及培养方向。从事超声医学工作的人员来源于临床医学及医学影像专业， 专业的不同， 知识结构会存有差异， 临床医学毕业生临床知识相对丰富， 但影像理论基础原理欠缺， 而医学影像专业毕业生影像专业理论知识较为熟悉， 但临床知识存在不足。不同的院校、不同的专业有其不同的专业理论和实际工作能力的优势。针对不同的人员采取不同的要求， 对医学影像专业毕业生， 强调临床技能的学习；鼓励参加医院临床知识学术讲座， 增加临床知识。对临床医学专业毕业生， 强调超声基础理论知识及其他影像专业知识的学习， 打牢基础。活跃的学习氛围， 形成专业互补， 强化了综合素质提高。

2. 2 加强在职培训， 全面开展医学继续教育， 只有不断地充实自己才能提高专业技术。①打牢基础是关键， 对新入职影像专业毕业人员， 采取岗前临床科室轮转 ， 学习临床知识， 拓宽视野， 建立临床思维方式， 了解临床不同专业超声检查的目的所在， 了解本院临床科室发展水平及开展的新技术；对临床医学专业毕业生， 在了解超声专业的基础理论、超声解剖、仪器操作检查方法后， 采取到其他影像专业短期轮训， 了解其他影像专业特点， 诊断优势， 建立大影像概念， 充实和拓展思维模式。在强调理论培训的同时 ， 突出实际操作能力的规范与提高， 要求大家勤于实践， 规范操作并不断熟练。②适时选派工作作风扎实， 安心本职工作， 有上进心的技术骨干到技术力量雄厚的大医院进修， 进行系统的规范化训练， 并根据个人的专业特长及科室专业的发展需要， 选派参加不同的专题学习班或提高班， 将让个人的成长与科室的发展前景结合， 激励其发挥更大的工作、学习热情， 使科室人员“人人有专业， 人人有特长”， 既避免了内耗， 又提高了科室整体技术力量。③加强对外学术交流， 鼓励在职人员进行工作经验的总结， 撰写论文。撰写论文的过程也是对一个疾病深入学习的过程。中级以上职称的工作人员每年至少参加一次全军或全国专业学术会议， 让大家及时了解本专业的最新动态、发展方向， 了解本专业的前沿知识， 开阔视野。④聘请上级医院的专家教授指导工作， 举行专题讲座等。以多种多样的培训方式， 提高技术水平。

3 强化随访工作

超声诊断的正确性必须通过随访临床的最终诊断来印证。通过随访， 进行回顾分析， 总结经验教训， 提高诊断与鉴别诊断能力。平时将个人随机随访与科室集体随访纳入常规工作， 统筹安排， 有计划、有组织地进行。科室安排专人、专门时间， 下病区或病案室， 针对不同的临床科室、某个病种等进行统一的随访， 并统计分析随访结果，根据超声诊断阳性符合率指导科室的下一步工作；个人随访随机性比较大，尤其是个案，只有共享才能共同认识该疾病， 所以随访结果的回报交流， 共同提高尤为重要。完善的随访制度纳入科室质量控制体系，每月进行随访工作的检查与考核，才能确保随访顺利实行并取得良好的效果。利用随访结果分析超声检查的符合率， 评价超声检查质量。如果超声诊断与病理或手术结果相符， 则总结经验，加深印象， 增强信心。如超声诊断与临床不符， 则分析误诊原因， 提高鉴别诊断水平。

4 规范化留图

超声检查中普遍存在存图的随意性， 尤其患者较多时。为了提高超声质量， 必须规范化存图， 与诊断有关的阳性或阴性切面， 应做图像储存， 记录并存档。图像质量要清晰， 掌握仪器各项物理参数的调节， 熟悉已设置的不同脏器专用软件， 根据个人习惯及患者条件， 调节图像在最佳状态。在眼球或产科检查时， 严格按照规定的安全声功率输出。对于异常图像保留相互正交的两个切面， 杜绝了以往随意性存图检查中因漏查器官结构而造成的漏诊， 对异常的动态变化和前后对照分析提供了直观的图像资料， 同时为处理医疗纠纷提供证据， 规范化存图使规范化检查真正落到了实处， 规范化存图成为超声检查管理体系中的重要组成部分。

5 规范书写报告

超声检查报告书写质量体现了检诊水平。报告单作为一次检查的结论， 必须将实际情况用图文的形式报告给临床和患者。一般项目要齐全， 真实， 必须实名制。必要时， 加填仪器型号、探头类型与频率， 检查方法与途径（如：经直肠法）。描述检查内容时术语应科学化、标准化， 文字简练， 描述全面、客观， 严禁加入任何主观判断， 既不武断地以图像诊断疾病， 也不要过于随附临床资料， 杜绝先入为主， 先有结论再有图像描述的思维模式。超声提示或诊断明确提示物理学诊断， 除十分明确的病例外， 不做病理学诊断， 可以提示数种需鉴别的诊断。

6 树立服务意识

超声检查主要是为临床诊断疾病提供客观依据， 要树立为临床服务的理念， 多与临床医生沟通才能避免主观臆断， 其实与临床医生交流的过程也是学习临床知识的过程， 只有结合临床才能开展新技术、新业务， 才能谋求正确答案， 达到为患者负责的目的。

医学超声成像的基本原理篇6

【关键词】产前超声；本科生阶段；研究生阶段；住院医师规范化阶段；高质量；教学

随着超声诊断在临床诊断中的不断应用，超声医学已经成为医学教育课程中非常重要的一部分[1]。产前超声作为产前诊断的重要手段，是应用超声的物理特性，对胎儿及其附属物进行影像学检查，对于胎儿健康状况的诊断有着重要意义。而产前超声诊断具有专业性强，技术依赖性高的特点，对于产前超声诊断医师的培养也是颇有难度。本文根据本基地各个阶段（本科阶段，研究生阶段，住院医师规范化培训阶段）的学生特点，结合每个阶段的产前超声学习的重点，对产前超声的教学有以下总结和思考，以便以科学的方法培养高素质高质量的产前超声医师。

1本科生阶段

1.1本科生超声教学的现状

产前超声诊断在近年来发展迅速，而本科生教材中的部分内容更新不及时，造成理论知识处于相对滞后的状态。在教学过程中，一方面，课堂教学以教师结合PPT讲授为主[2]，重点强调重要疾病的超声表现，产前超声在教学大纲中所占比例较小，教学时对产科超声疾病的讲授通常一带而过。本科课程时长为2小时，其内容繁杂，知识点较多，涉及不同的亚专业，学生更关注理论课的重点考查知识点以应对考试，对超声诊断学的各个部分都略知皮毛，学生的注意力无法集中到产前超声领域。另一方面，课堂上的师生互动不足，以至于学生在学习过程中感到枯燥、乏味，缺乏自主学习的积极性。

1.2以“兴趣”为导向，调动本科生的学习产科超声积极性

在面对产科超声的教授课时比较少的情况下，如何利用有限的时间完成高质量的教学，是我们在教学工作中的重点。“兴趣是最好的老师”，培养学生的学习兴趣是首要任务。在课堂上充分利用三维超声图片和实时动态的小视频来展现产前超声对胎儿的检查，引起学生对产前超声筛查的探索欲望。在实习课程中，利用去诊室观摩的机会，让学生们近距离接触产科超声，通过讲解不同超声切面上相应的解剖结构，现场体验产前超声的生动三维图像及动态图像。

2研究生阶段

2.1以“知识”为基础，将理论与实践有效结合

研究生阶段的课程教学应当是将理论知识横向扩展，并有效的与临床实践联系起来，由此而建构一个均衡的教学模式[3]。这一阶段的学习质量关系到以后的临床工作能力，是培养医学生的重要阶段。在课堂教学中，应摒弃单一的传统教学模式，可采用多元化的教学方式，如结合教具，翻转课堂，案例教学法，慕课[4-5]，对产前超声的理论知识进行详细讲解，并结合典型图像表现系统全面的加以分析，使学生在熟读课本的基础上，对产科相关超声有立体的认识。理论与实践的紧密结合是研究生阶段教学任务的重中之重，因此上机操作的培养是不容忽视的环节。由于产前超声诊断具有专业性强，技术依赖性高的特点，且临床的工作时间紧、任务重，因此上机的操作应从示范教学入手。如对常规来检的孕妇进行检查时，针对各个标准切面的内容及扫查方式进行示范操作和讲解，使课本的内容不再单调难懂，并合理安排时间，为每个研究生争取上机操作的机会，在实践中体会一名产前超声诊断医师的工作内容和社会责任，有助于激发学生的荣誉感，在一定程度上提高学习动力。大部分患者对研究生在自身实践操作上表现较为排斥，利用标准化病人来加强研究生的实际操作能力也是行之有效的手段之一。如研究生之间可以互为模特进行练习，使学生熟悉仪器，明确探头部位、扫查方式，彩色多普勒的应用及三维成像的操作要领，这样在实际工作中，研究生能熟练的操作以节省时间，使孕妇的排斥情绪降低，对培养研究生的上机操作很有帮助。

2.2加强产科超声上机操作技能训练

超声医学是一门实践科学，产前超声诊断尤其需要实践积累[6]。为使研究生能在教学中更好的理解和应用产科超声，带教医师可从以下几方面入手：1）强化理论知识。如每周安排一次疑难病例讨论，根据研究生在工作中遇到的各种疑问，以病例的形式展现问题，着重培养学生的图像解析能力，诊断思路，将知识化繁为简，着重培养学生的临床思维。2）规范化临床实践操作。从检查准备工作，仪器规范化使用，产科标准切面的获取以及报告规范化书写几个方面进行培养。带教老师采取一对一的教学模式进行讲解和训练，有利于针对学生的特点，制定个性化的教学方案，有助于研究生的快速成长。3）实行定期考核制度。考核既是对教学效果的评估，也是检查学生知识漏洞的方式[7]。在备考过程中，可有效的落实“温故而知新”，对考核结果进行记录，促进学生的自主学习积极性，为培养合格的住院医师奠定基础。

3住院医师规范化培训阶段

3.1以“疾病”为中心，将产科超声医学教学全面纵向延伸

超声诊断学是一门综合性的学科，其涉及基础医学，影像医学及临床医学领域，住院医师规范化培训是医院培养专业的高素质人才的重要途经之一，因此对住院医师超声医学的教学要全面一体化[8-10]。在延续研究生阶段的培养手段的同时，要着重培养住院医师的“知其所以然”，教学的重点放在学习阳性病例上[11]，掌握疾病的发病原因，发病机制，临床表现，影像学诊断方法及治疗手段和预后[12]。首先，在产前超声诊断工作中，如遇胎儿畸形，住院医师应从疾病的发病原因入手，全面掌握导致胎儿畸形产生的机制，对需要重点扫查部位进行细致检查，做出相应的诊断，及时回报结果，有助于产科实行有效的临床干预。其次，要做好随访工作。随访和回顾病例是对疾病全面认识的必要学习过程。通过与其他影像学检查对比分析，了解产科超声的优缺点，结合病理学，外科学等综合分析和总结病例，不仅对知识有更牢固的掌握，更是建立一体化临床思维的重要手段[13-14]。在本基地中，研究生与住院医师规范化培训在时间上有重叠的情况，很多学生在研究生阶段即完成了部分住院医师规范化培训的学习内容。因此，本基地为了提高培养效果，开展了翻转课堂，教师进行一对一指导，收到了很好的学习效果。

3.2鼓励“超声—产科—超声”的轮转模式，在实践中深化对产前超声应用的理解

在住院医师规范化培训中，轮转作为必不可少的环节，引起各个科室的高度重视。在产前超声教学中，更应鼓励这种模式。住院医师经过规范化的产前超声培训后，进入产科进行轮转学习，真正参与到疾病的诊治过程中，能更好的理解产科医学。通过积累的临床经验，在后续的产前超声诊断学习中，有助于住院医师更准确的结合图像[15]及病史进行超声诊断，并对患者的咨询进行完整的解答，更好的起到临床辅助作用[16]。

医学超声成像的基本原理篇7

小波变换近年来发展迅速，作为传统Fourier变换的继承和发展，小波变换解决了Fourier变换所不能解决的一些技术方面的问题（如突变信号与非平稳信号）。中医诊断的主要方法为望、闻、问、切，其中望诊和切诊至关重要。本文对小波变换在望诊和切诊中新的应用，即对中医诊断图像的处理（包括图像增强、去噪、融合、压缩）和对中医脉象信号处理进行了简要的综述。

【关键词】 小波变换　中医诊断　中医图像处理　中医脉象特征分析

【Abstract】 Wavelet transformation has been developing for many years，as the inheritor and the offspring of traditional Fourier transformation， it resolves several problems which Fourier transformation cannot solve（such as mutative signal and unquiet signal）.The main methods of the Chinese medical diagnosis are observing， smelling， consulting and pulse-taking，especially the observing and pulse-taking. This article give a summarize about the new application of wavelet transformation in Chinese medical observing and pulse-taking， that diagnostic image processing of Chinese medicine（including image enhancement ，noise elimination ，fusion ，coding compression） and pulse signal of Chinese medicine .

【Key words】 wavelet transform; Chinese medical diagnosis; Chinese medical image processing; Chinese medical pulse signal

小波的概念最初是由法国地球物理学家J.Morlet提出，最初是为了更好地分析地震波的特性。经过20余年的发展，目前小波理论在图像处理、医学信号处理、信号分析、语音合成、计算机视觉、数据压缩、大气与海洋波分析、地震信号处理、分形及数字电视等许多领域得到了巨大的发展。在中医诊断方面，小波变换主要具体应用在对中医诊断图像的处理和中医脉象信号处理上，使望诊和切诊更准确，从而大大提高了中医师诊断的准确率，使古老传统的中医通过计算机科学技术这一新的途径发扬光大。

1 基本原理

小波变换是时间（空间）和频率的局部化分析，通过伸缩和平移运算对信号或函数逐步进行多尺度细化的分析，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意一个细节，所以说小波变换有两个特点，即自适应性和数学显微镜性质，能根据对象调整各项参数和调焦。

2 小波变换对中医诊断图像的处理

小波变换对中医诊断图像中的处理和对西医诊断图像中的处理大体相同，都是利用小波变换的特点使得医学诊断图像更有利于识别病征［1］，具体作用主要表现为以下几个方面。

2．1 中医诊断图像增强 在中医诊断图像中，图像会难免有对比度差或者图像边缘模糊一系列不利于诊断的因素，对于中医师的准确诊断有不少的障碍。传统的图像增强的方法往往基于像素灰度变换的空间域增强和基于滤波操作的频率域增强来达到图像增强的目的，这样会或多或少产生图像的局部失真和噪声增强。小波变换刚好弥补了这一缺点，即在不改变图像的精确度的情况下，对图像的轮廓进行一种补偿式的增强，使得中医师在对诊断图像进行分析诊断时，更好的把握病人的病情，基于小波变换的医学图像增强的方法有很多，其中李清顺等［2］分析了采用分形增强的方法，在分形增强后又采用了小波增强图像的方法，使图像边缘轮廓增强，达到了更好的视觉效果，并且避免了单纯采用小波增强方法会使图像噪声也增强的不足。侯艳芹等［3］分析了将尺度系数和小波系数进行不同的处理，分别利用两步提升增强法对小波变换后的图像低频信息进行增强和软域值算法对小波变换后的图像高频信息先进行去噪， 然后再增强，最后把这两部分综合起来进行小波反变换得到图像的一种新的方法。王修信等［4］提出将超声医学图像投影到小波变换域，然后利用软阈值技术方法进行降噪处理最后使用非线性增强技术提高图像对比度。处理结果有效地去除原图像的斑点噪声，使图像中较模糊、对比度差的细节得到增强，优于传统的直方图均衡增强方法。武杰等［5］在基于小波变换的医学图像增强方法中，分析比较了3种基于小波变换的医学图像增强方法，得出小波变换避免了窗口滤波运算，在变换域中更加灵活，更加有效，得到的处理图像层次感更分明，增强效果更明显，更有利于医师做出及时准确的判断。综上所述，通过小波变换能够使中医诊断图像更为准确的反映病人的身体各项机能，使中医师根据中医诊断图像做出更精确的判断。

2.2 中医诊断图像去噪 在中医师进行诊断的过程中，所得到的图像难免会混入噪声，使图像的信噪比下降，提高了中医师对中医诊断图像分析的难度，对中医师的正确诊断有诸多不利的影响，降低中医师诊断的准确率。对于医学图像处理的传统去噪方法主要有：邻域平均法、多幅图像平均法、中值滤波等。小波变换在此基础上更进一步提高了图像的信噪比，张昌林等［6］概括提出了一种改进的基于小波变换尺度间相关性的去噪方法，小波变换对整个图像变换从时域变换到频域，然后再量化、编码、输出，这样就保留图像的精细信息，满足中医疾病诊断图像的要求。对诊断图像进行去噪处理和方法二维小波变换大大提高了中医师对图像的准确率，可以检测出患者病患的轮廓线，从而有助于提高中医师对各种疾病的诊断准确率。陶玲等［7］分析了医学图像的噪声主要分布在图像的高频成分上，对小波分解的高频系数作处理来达到去噪的目的。二维小波变换在当高频噪声含量较高时，可以采取低频滤波法；当高频噪声含量不高时，可采用小波阈值化去噪法对小波变换域的系数进行筛选。郭敏等［8］分析提出了一种基于小波分析理论的医学超声图像噪声的综合抑制方法，首先对医学超声图像进行对数变换，将乘性噪声变成加性噪声;然后进行多尺度小波变换，将图像分解成一系列不同尺度上的小波系数，对变换后不同尺度的高频子图像进行非线性小波软阈值处理，阈值处理后的高频子图像进行增强;最后，经小波逆变换和指数变换恢复去噪后图像。结果证明该方法可有效保留细节信号，极大限度地去除斑纹噪声。这些文献均证明了基于小波变换不仅可以去除残留的噪声，而且去噪后获得的图像更加清晰，这样一种方法运用在中医诊断图像上，使中医疾病诊断图像有很好的视觉效果，消除噪声带来的不利影响，提高中医师诊断的准确率。

2.3 中医诊断图像融合 图像融合在医学方面的应用是通过对多幅图像的冗余信息和互补信息进行处理， 将不同模态图像的信息综合起来，集中到一幅图像中表达， 为医生提供更加有效的诊断信息。这种方法在西医诊断中应用广泛 （如CT、MRI、PET等），为临床诊断和治疗提供了不同模态的图像。同样我们也可以将此方法运用到中医的中医诊断图像中。唐晶磊等［9］提出了一种基于小波变换的医学图像融合方法，而且证明基于小波变换的图像融合效果非常好。对图像进行小波分解后， 形成了不同频率分辨率的细节信息， 针对不同频带子图像的小波系数进行组合， 形成融合图像的小波系数。融合后的图像保留了原始图像的纹理和边缘特征， 消除了图像的块状伪影， 有效地将图像所提供的信息融合在一起， 图像的主观视觉质量有明显的提高。陶观群等［10］分析了基于小波变换的医学图像融合方法不仅可用于 CT图像上观察到的骨组织结构和MR图像上对照软组织信息的融合，而且还用于来源于CT或MR图像的解剖信息与来源于PET或SPECT图像的功能信息融合。在外科手术导航系统中，将手术前所得的 CT和MR的病灶三维图像与手术中所得到的实时X荧光图像或超声图像进行融合，有利于实时地指导和观察，确保手术顺利准确地进行。

2.4 中医诊断图像数据压缩 中医诊断图像经过小波变换后生成的小波图像的数据总量与原图像的数据量相等，即小波变换本身并不具有压缩功能。之所以将它用于中医诊断图像压缩，是因为生成的小波图像具有与原图像不同的特性，表现在图像的能量主要集中于低频部分，而水平、垂直和对角线部分的能量则较少。汤乐民等［11］证明了小波变换非常适合于医学图像压缩编码等医学图像的处理。樊华等［12］也提出建立在小波分析基础上的心电信号准无损压缩算法是可行的。小波分析的优点是重建后的信号同原始信号相比几乎没有损耗；而且由于小波只需分解一层还具有算法简单和运算速度快的特点。该方法不仅可用于心电信号压缩方面，而且当所采集的信号其数据变化范围较大时，也可应用基于小波分析的准无损压缩算法来进行压缩。

3 小波变换在中医脉象信号特征分析中的应用

脉诊是中医诊察疾病的重要手段，脉象反映的是人体的生理与病理信息，脉象信号具有随机性和非线性等特点。由于小波变换有“数学显微镜”这一特性和良好的时-频局域化性质，我们可以通过小波变换这一方法对脉象信号进行处理。谢家宇等［13］应用连续小波变换分析了15例海洛因吸毒者和15例正常人的脉象信号，提取了吸毒者脉象信号中的异常信息，为戒毒治疗的评估与改进提供客观依据。研究结果表明，连续小波变换是处理脉象信号的有效方法。岳沛平等［14］分析了小波变换对脉象信号处理的另一种具体方法，即先将脉象信号消噪，利用小波变换具有良好的时-频局部化的能力和对非平稳信号突变点的检测能力，对脉象信号同时进行时域、频域特征值的提取和分析，然后对脉象信号的特征值采用不同尺度的分析，在信号的不同部位得到最佳时域分辨率和频域分辨率，此外再提取脉象在不同时间尺度上的能量这一表征脉象的新的特征值。结果表明小波变换有助于提高系统对不同脉象的识别能力，尤其是对相兼脉的辨识。

4 总结

小波变换这一技术在近几年发展迅速，在各行各业都有着巨大的发展前景，在中医诊断这一领域内不断有所突破，然而中医古老悠远且博大精深，相信这一领域还有很大的发展空间。小波变换在中医诊断中的应用发展可以借鉴小波变换在西医诊断运用中的成功经验，这样有利用将小波变换这一现代化技术更好的辅助中医诊断，推动中医的积极发展，小波变换也必将对于未来中医的远程医疗、中医医院信息化（HIS、PACS）、中医电子健康工程项目（E-HEALTH）等中医诊断与现代化技术相结合的诊疗方案的开发有着积极促进作用。

【参考文献】

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7 陶玲，王惠南，颜廷勇.二维小波变换及其在医学图像处理中的应用.南京航空航天大学学报，2004，36（3）：373-377.

8 郭敏，马远良，朱霆.基于小波变换的医学超声图像去噪及增强方法.中国医学影像技术，2006，22（9）：1435-1437.

9 唐晶磊，何东健，赵文文，等.小波变换在医学图像融合中的应用.医学信息，2007，20（1）：1-3.

10 陶观群，李大鹏，陆光华.小波分析方法在医学图像融合中的应用.西安电子科技大学学报（自然科学版），2004， 31（1）：82-86.

11 汤乐民，李敏.医学图像压缩中的小波变换技术.南通医学院学报，2003，23（4）：503-505.

12 樊华，郑小林.基于小波变换的医学图像压缩.山东生物医学工程，2003，22（2）：14-17.

医学超声成像的基本原理篇8

【关键词】乡村医生；解剖学；临床；应用

【中图分类号】R322-3【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)12-148-1

作者：彭宝华

2005年我校成为全省乡村医生学历教育培训基地之一，对基层无学历卫生技术人员开展中专医学学历教育。笔者承担培训学员的对人体解剖学的教学有了新体会，突出了这门课程在临床上的实用性。

乡村医生在临床工作中，他们时常感到知识老化，知识结构不合理，掌握的技能已不能完全适应现代医学的要求。对现代以解剖学知识作为基础的新型临床治疗手段、方法了解甚少[1]。在临床诊断和治疗疾病上缺乏系统的理论知识指导，只知其然而不知其所以然。乡村医生的角色特征决定其工作性质的最大特点是实用性，对理论知识的掌握程度直接会影响临床诊断的准确性。在解剖教学中注重解剖知识的实用性和针对性，根据临床需要选择教学内容。在解剖学的学习过程中，乡村医生学员最关心的是在临床工作过程中如何应用解剖学知识解决实际问题。因此我们在制订教学计划时，必须把握以临床工作需要为中心、为临床服务，体现实用性的原则[2]。

解剖学知识临床检查和治疗中的应用，对于一些临床工作应用较广，实用性大的重要内容。例如，直接看到的眼睛结构主要包括的有角膜、虹膜、瞳孔、巩膜、结膜，由此引申在临床上进行眼睛检查时瞳孔对光反射、角膜反射及结膜、巩膜的检查；胸腹部标志线对胸腹腔脏器的体表定位，结合临床对心脏浊音界的叩诊，肝、脾、胆囊的定位方法，肝、脾肿大分度。常用的气管切开部位、食管和男性尿道的3个狭窄的部位和临床意义、心的位置、常用的动脉压迫止血点和临床常用穿刺的静脉名称和穿刺部位等，这些都是他们日常工作中经常用到的知识，则详细解释，有针对性地重点介绍。

许多临床新的检查技术和治疗方法都应用了解剖知识：冠状动脉造影是诊断心脏冠状动脉结构和功能直接和可靠的方法。使用心血管造影专用设备进行显像和摄影，用特制的心导管经股动脉、肱动脉或桡动脉送到主动脉根部，分别置入左、右冠状动脉口，注入少量造影剂，使左、右冠状动脉及其主要分支得到清楚的显影，可以发现各支动脉狭窄病变并且估计病变程度；近十余年开发的冠状动脉内支架术的治疗使冠心病治疗发生了根本性的变革，目前全世界每年有上百万、我国每年有上万例冠心病患者接受介入治疗，大大减少了病死率，提高了生存质量。这些检查和治疗方法都是在乡镇卫生院见不到的。使其了解解剖学知识作为基础的新型临床检查和治疗手段，激发学员学习的积极性。

医学超声成像的基本原理篇9

关键词：心脏超声 诊断思维

中图分类号：R-0文献标识码：A文章编号：1009-5349（2017）04-0169-02

心脏超声集诊断思维和实践操作于一体，是一门口、手、眼及脑并用的影像学科，以心脏解剖为基础、动态监测血流动力学变化对疾病进行诊断。通过二维超声、彩色多普勒超声、M型超声、连续多普勒、脉冲多普勒实时观察心脏及大血管结构，对先天性心脏病、心脏瓣膜病、心肌病、冠心病、急性心肌梗死并发症（如肌断裂、室间隔穿孔、假性室壁瘤、室壁瘤等）、心脏肿瘤、肺心病、高血压性心脏病、心腔内附壁血栓形成、心包积液、心包疾病、大血管疾病等提供重要的影像学诊断资料，对心脏、心包及大血管疾病的术后随访也有重要辅助诊断价值。但作为一种影像辅助检查手段，即便是同一种疾病，由于个体差异或就诊时期不同，二维超声及其血流动力学也会有所不同。所以对影像专业学生的心脏超声教学不仅需要重视基本理论、基本知识和基本技能，也要有意识地培养学生的心脏超声诊断思维，让我们的学生毕业后能更好地为临床工作服务。以下为心脏超声诊断思维的培养方法。

一、加强医德医风教育

救死扶伤，是每一位医务工作人员的神圣职责，心脏超声领域尚有许多需要开发、 探索、 研究的未知领域，只有具备高尚的医德医风，对患者持高度负责的精神，敢于吃苦耐劳，对每一个病人的检查都做到认真、细致、周密，才能得心应手地去探索其中的奥秘，才能获得正确的诊断，如果我们在心脏超声检查过程中骄傲自满，缺乏科学严谨的工作作风，出现怕麻烦、图省事、投机取巧、对患者缺乏耐心等不良医德表现，这样就很有可能导致超声诊断的漏诊和误诊，给患者造成终生的痛苦甚至更严重的后果，给自己留下难以磨灭心里阴影，为医患纠纷埋下伏笔。例如：对于一个心腔血栓急性期的病人，由于血栓急性期超声回声较低，超声医师若缺乏救死扶伤、认真负责的态度，检查时敷衍了事就很容易漏诊，一旦漏诊延误治疗，若血栓脱落将导致重要脏器和（或）肢体动脉的栓塞，其后果十分严重。

二、培养学生详细采集病史、认真阅读临床资料的习惯

详细采集病史、认真阅读临床资料，对病变部位、症状及病因做到相应的了解，为我们的超声诊断提供尽可能多的帮助。相比其他影像学检查方法，超声医师在检查病人过程中和患者接触较多，为我们的病史采集提供了方便，我们更应该利用好超声检查的这一个优势。在病史采集过程中我们应该诚恳耐心、重点突出、逻辑清楚、层次分明。例如，超声检查时怀疑感染性心内膜炎应注意询问患者近期有无发热病史，超声检查时怀疑肺心病应注意询问患者有无慢性阻塞性肺疾病病史，超声检查时怀疑缩窄性心包炎应注意询问患者有无结核病史，突发的跛行及下肢疼痛患者超声检查时应注意左心腔血栓可能，突发呼吸困难及胸痛患者超声检查时应注意右侧心腔血栓可能，临床资料提示D-二聚体增高的患者也应注意心腔血栓形成可能。目前，大多数患者对心脏超声知之甚少，把心脏超声当成一种单纯的辅助检查，拒绝向超声医师提供相关的病史和临床资料，甚至错误地认为超声检查时一声不吭可以检验超声医师的水平。所有，我们应该加强学生的医患沟通技巧培训，让学生学会通过人文关怀减少病人对超声医师的抵触情绪，例如一个简单的尊称、亲切的问候、和蔼的交谈等都能拉近病人与超声医师的感情，让病人在M行心脏超声检查时不隐瞒病史，并乐意向我们及时提供临床相关资料。

三、培养学生科学、完整的心脏超声诊断思维

思维是大脑将感知的客观事物与人的自身经验相结合的整体过程，引导人们对事物由感性认识向理性认识发展，最终获得相应结论并指导个人行为，反映人脑的具体活动。[1]心脏超声诊断即为超声医师的大脑对心脏客观存在的问题进行充分认识并做出相应判断的一个过程，并且这一个过程贯穿着整个心脏超声诊断，完整的心脏超声诊断思维与方法学之间有着密不可分联系，因此科学、完整的心脏超声诊断思维是心脏超声诊断的准确性保障。相反，缺乏科学性的经验思维和分割局限性的局部思维方式是导致心脏超声诊断漏诊或误诊的主要原因。经验性思维是人们在平时的工作中积累的感性认识，常规来说，我们积累的经验越多 ，大脑对疾病的诊断模式也越丰富，并且选择性更大。但这种经验性思维有的时候也会让超声诊断医生面对特殊病例时，将自己的诊断思维局限在以往认知的狭隘经验范围内，限制其诊断思维的扩充，从而轻易地重复以前的诊断经验，面对某些有别于经验思维的心脏超声改变

视若无睹，从而导致心脏超声诊断的漏诊或误诊发生。 例如：二尖瓣狭窄合并左房肿瘤，单凭经验思维就容易误诊为左房血栓，造成误诊的原因是经验认为左房血栓本身就是二尖瓣狭窄的最常见并发症，这样的误诊将导致病人抗凝治疗的不必要加强。目前，心脏超声诊断逐步向专科性发展，有利于超声医师对心脏疾病的集中性研究，不断增强超声医师对心脏疾病的本质认识。但是，这种专科性的发展同时容易将超声医师的诊断思维分割局限，形成单一的局部思维方式，从而忽视心脏疾病及人体其他系统相互之间的联系。例如：右心房、右心室的增大除了房间隔缺损、三尖瓣下移畸形等心脏本身的疾病外，还有肺部疾病、静脉输液过多等也可能造成。笔者认为，培养学生科学、完整的心脏超声诊断思维关键要做到以下几点：1，不能忽视临床知识的讲解，让学生了解到尽可能多的相关临床知识，促进学生知识网络的构建，帮助学生建立科学、完整的心脏超声诊断思维[2]；2，重视心脏超声基本理论的讲解，让学生具备其扎实的理论基础，引导学生主动去阅读新版本的超声文献及书籍，了解心脏超声检查的最新进展，开拓学生的思维，避免超声诊断思维的狭小，让学生对心脏超声领域的了解有一定的“宽度和深度”[3]；3，实验课加强学生基本技能训练，严格要求每一位学生按照规范操

作进行检查，培养学生超声扫查时的连贯性，避免出现人为盲区或扫查漏项。[4]

总之，对影像专业学生的心脏超声教学任重而道远，我们应该以医德医风教育、病史采集习惯培养和临床资料阅读习惯培养为基础，重点培养学生科学、完整的心脏超声诊断思维，为国家和人民输送更多的优秀心脏超声医务工作者。

参考文献：

[1]陈智毅，王琨，刘金炳.超声诊断思维在超声影像教学中的作用探讨[J].. 临床超声医学杂志，2015，17（1）：63-64.

[2]华燕萍.正确运用超声诊断思维方法避免漏诊误诊[J].中华医学超声杂志（电子版），2008，5（5）：796-802.

医学超声成像的基本原理篇10

从伦琴1895年发现X线，给其夫人拍摄第一张手的X线片的诞生，到二十世纪五六十年代超声成像与核素γ闪烁成像(γ-scintigraphy)的问世，以及CT、MRI等影像诊断技术和介入治疗学的成长，越来越说明医学影像设备学处于一个迅猛发展的历史阶段。回顾医学影像学简史，我们不难发现：其发展就是一部影像设备开发应用的历史。为了更好地掌握设备的使用方法，得到更适于诊断的图像，我深感学习医学影像设备学这门课程的重要。

在几年的教学中，针对我校影像技术专业的就业范围和专业特点，我们总结出一个从事影像设备工作的人员应具备的条件有：

1.扎实的基础理论知识和专业知识；

2.较强的计算机硬件、软件、网络技术能力；

3.熟练运用万用表、示波器等测试工具；

4.掌握一定的维修方法和应急措施［1］。

针对以上特点，我们总结出医学影像设备学的教学要注重以下几个方面：

1.注重理论与实践相结合，激发学生独立思考能力

《医学影像设备学》主要内容是介绍医学影像设备的基本组成和原理。如果学生没有看过这些设备，直接就给学生灌输各个知识点，学生只能机械地记忆，甚至满头雾水，结果是不理解，而且容易忘掉。针对这一要求，我们应用直观性教学，讲课时注重理论与实践相结合，不但避免了在课堂上空讲理论脱离实际的弊端，而且使学生有效地获得大量的感性认识，并通过观察，把感性认识上升到理性认识，从而培养了学生的观察思维能力。例如：在讲X线球管的结构及X线的产生原理时，把理论课搬到X线机房，请学生一边看书，一边对照X线球管进行研究，自学讨论，最后只需教师稍加总结，学生就能准确地说出X线球管的组成部分及各部分应具有的功能，一堂课的目标就会通过学生自己的学习而达成。理论与实践相结合的教学方法使本来枯燥乏味的理论课变得有生动易懂，大大地激发了学生地学习热情，使他们对医学影像设备学这门课程产生了浓厚的兴趣。

2.注重各种设备的相关性，由浅入深进行讲解

《医学影像设备学》这门课程从最简单的固定阳极X线球管到MRI、核医学设备等，涵盖了所有的影像设备，在实际教学中，注重各个设备之间的相关性，内容上循序渐进，由浅入深（基本理论――设备构造――故障维修――知识扩展）；步骤上由表及里（外部构件――内部构件――典型内部构件的功能与电路分析）等，收到较好的教学效果［2］。例如：在学习完所有利用X线进行成像的设备后，包括透视用X线机、摄影用X线机、CR、DR、CT等，归纳总结出它们在原理和设备结构上的异同，使学生对所学的知识形成一个完整的理论框架，思路清晰，易懂易记。

3.制作多种教学媒体

我校把医学影像设备学这门课程安排在一年级的第二学期，学生在学习之前只接触过很少的影像设备相关知识，如果单一地使用传统教学方法，理论的讲解和实践的观摩都只能使学生们在理论上对实验室现有的设备有所了解，对于书中的先进设备由于受条件所限，远远达不到我们教学目的的要求。因此在教学活动我们制作多种教学媒体，譬如幻灯片、教学电影、录像、多媒体等进行各种设备的介绍，尽量使抽象的教学内容生动化，激发学生学习的积极性，使学生很容易接受这些新知识。例如对心脏超声这一章节教学时，我们将超声心动图、多普勒、M型表现等利用多媒体教学，应用动态画面使学生了解了何为多普勒技术，彩色的真正含义是代表血流的方向，何谓返流、层流，湍流等，同时了解了彩超与黑白超声的相同点与区别，教学效果很好［3］。再比如：在讲解磁共振原理时，把进动和自旋采用动画的形式把氢原子在外加射频场下复杂抽象的运动形象地再现出来，省去了很多时间，同时收效甚好。另外，医学影像设备更新换代比较快，利用多媒体教学可以不断更新和丰富《医学影像设备学》课程的教学资料，是提高教学质量的重要一环。

4.改变考核方式

为了综合评价学生的学习效果，笔者将考核形式由单一的笔试改为以笔试为主，操作与实验报告相结合的考核方式。以往的以闭卷笔试为主的考试方式，一方面不能反映学生的真实能力范围，另一方面只能促使学生死记硬背，导致高分低能的现象，这会极大地影响其以后的实际工作能力。因此，笔者在考核中加入了实践操作，不但能准确地判定学生的知识自我扩展能力，同时也增强了学生的实际动手能力。

5.与当地的其它医院进行合作，充分利用本地区的影像设备资源

随着《医学影像设备学》的发展，影像设备一方面更新过快，另一方面十分昂贵，导致实验设备无法跟上医学影像设备的发展，学生能够接触到一些数字化医学影像设备相关软件的机会显得微乎其微。一些新的医学影像设备学生根本没有机会使用、安装、维修［4］。为了加深学生对所授内容的了解，提高教学质量，除了在课堂及实验室教学外，我们尽可能地安排学生到附属医院及柳州市的其它各大医院去见习，让他们亲眼见识各种检查设备，观看临床医务人员的工作过程，亲身体会各种设备的工作原理和构成，为学生学好医学影像设备学这门课程及确立今后的发展方向都奠定了基础。

总之，随着科学技术的飞速发展，我们要不断改革教学内容，改进教学方法，促进学习质量的提高，教会学生正确的学习方法，尤其是适应他们自身特点的自学方法及自己获取知识的能力，引导学生学会用已知的知识获取未知的知识，用所学的知识创造性地发现问题、解决实际问题，培养学生创新能力，为我国培养更多高质量的医学影像设备专业技术人才。

参考文献：

［1］康少锋，宫亚琳，昝平生.影像设备工程人员应具备的知识与技能［J］.医疗设备信息，2006，21(10)：50-51.

［2］余晓锷，卢广文，张宁.大型医学影像设备.系列课程教学改革与实践［J］.中国医学装备，2005，2(8)：20.