醫療影像處理在診斷／預後之應用

課程：論文研討(四)

日期：2013/03/29

時間：13:50 ~ 15:30

學生：資傳研二 葉怡婷

演講者：嘉義大學　柯建全教授

心得報告：

醫療是人一生中一定會接觸到的事情，隨著科技的發達，醫療儀器也逐漸的精密，為人類的健康帶來不少的福祉。近期常使用的X-ray、MRI、SPECT等醫療方式能夠顯示出醫師所需觀察之影像，影像在經過電腦的運算後達到分類及辨識的效果，減輕了醫師的負擔，但這些運算必須要有一定程度的準確性，才能夠避免分類或辨識的錯誤，進而避免醫師後續判斷的錯誤。為能夠提升電腦運算的效果，在影像上必須進行篩選，他們歸類出了最常在醫學影像上出現的問題：模糊、低對比度、複雜紋理。如果能將這些問題解決，對於後續發展及判斷效果皆能提升。

而醫療上有許多獲取影像的方法，此次介紹了幾種目前在醫療中常聽到的方法。

1.      X光（X-ray）：藉著X光在人體內折射率接近1（幾乎是直線不偏折），以及不同組織對X光吸收率不同得到的影像，進行身體內部的檢查。常使用在牙科、骨科和胸腔科。

2.      電腦斷層掃描（Computed Tomography，CT）：以一組X光射源由身體不同的角度照射，然後利用電腦將資料組合成身體橫切面的影像，接著再將這些橫切面影像進一步重組成精細的3D立體影像，是一種種結合X光與電腦科技的診斷工具。常使用於心血管檢查。

3.      核磁共振（Magnetic Resonance Imaging，MRI）：利用氫原子核本身具有的磁場特性，使用儀器改變體內氫原子核的旋轉排列方向，然後原子核就會釋放吸收的能量，接著電腦會分析能量激發後放出的電磁波信號，組合成影像，就能夠得到 MRI 影像，是檢查脊髓的利器。

4.      單光子射出電腦斷層掃描（Single-photon Emission Computed Tomography，SPECT）：可多角度偵測目標器官，經影像的重組成三度空間影像後，更能發現病灶的相關位置。應用的疾病有神經傳導機能檢查及腦血流檢查等。

5.      正電子發射計算機斷層掃描（Positron Emission Tomography，PET）：將帶有特殊標記的葡萄糖合成藥劑注入受檢者體內，利用PET掃瞄儀的高解析度與靈敏度作全身的掃描，藉由癌細胞分裂迅速，新陳代謝特別旺盛，攝取葡萄糖達到正常細胞二至十倍，造成掃描圖像上出現明顯的「光點」。目前大量使用於腫瘤學臨床醫學影像和癌擴散方面的研究。

而醫療影像處理的步驟大致分為五個：

1.      進行影像前處理：將影像放大、強化或是去除雜訊。

2.      對位：對輪廓進行偵測，找出器官的正確位置。

3.      分段：將取得的影像數據依據常態進行分段。

4.      動作追蹤：由於器官會不斷的進行動作的重複，所以針對某特徵進行追蹤。

5.      病變特徵擷取：觀察後將發現的非常態現象視為特徵擷取出來。

我覺得醫療影像處理與一般影像處理的其實大同小異，但是他們必須更嚴謹的規劃、追蹤、擷取影像處理的每個步驟，再加上這些影像其實得來不易，有時候得到的影像也不見得能夠使用，要在得到所需影像也需耗費大成本，所以這是比一般影像處理來得困難的地方。另一個困難點是必須具有專業的知識才能夠撰寫程式，例如：該如何進行對位、有何特徵、如何進行分段、病變特徵為何等等…，都是必須具有醫師的專業知識才能夠撰寫的，所以與醫師的溝通和配合也是很重要的一點。