关键词：医学影像技术；实际应用；技术改进
引言：医疗影像技术的进步是离不开现代科学经济的进步，网络时代的革新掀起了各行各业在技术上的突破，医学影像学是医疗领域重要的医疗技术，通常应用于放射科、B超，彩超、CT、核磁共振等科室。而现阶段很多医院仍处于使用最多的常规X线机，只是医学影像技术的模拟方式，除了部分使用了影像电视X线机外，绝大多数都只能用胶片记录，对拍摄的图像处理、存储传输都受到极大的限制，给医生诊断病例上也带来很大的困难，为此，在医学领域中，医院应该在医学影像技术方面有所突破，把医学影像技术和计算机网络相结合，让医学影像以数字方式输出，使这些影像数据可直接用计算机技术进行处理、传输和存储，从而导致医学影像诊断技术的革命性变化。
一、医学影像技术的实际应用
医学影像技术在医学领域里有其重要的作用，在实际应用方面也可分为三类分析：一是，医学影像技术室医院信息系统的基本组成部分，无论是在农村医疗条件差的地方，也可远处医疗通过医学影像技术，及时传患者的信息、医学图像和诊疗信息等，实现了远程医疗的发展。二是，用在医院放射科部门。医院的放射医疗室最需要有足够的图像显示技术，通过医学影像技术可以在高速通信网络的辅助下，实现把影像和静止图像同传的能力。三是应用在医院内部的图像分发系统里，特别是在急诊室和特护房。随着网络计算机的信息系统的引入，医学影像技术将信息集成在操作模式中，在信息提取中更为便捷。无论医学影像技术在那个方面的实际应用都能起到它关键的作用。
二、医学影像技术方面的技术改进
X射线是医学发展技术中最早的图像装置，应用中可以让医生顺利观察到人体内部结构，为医生诊断疾病提供重要的信息。但影像技术也在不断的探索中进行改进，超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现，在医学影像技术上也有所突破，让医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据。随着计算机的发展，数字成像技术越来越广泛，正逐步替换传统的屏片摄影，医学影像技术的得到了全新的突破和发展，实现将数据远距离传输，远程诊断，提高了患者诊断病例的效率，而现阶段，医学影像技术的改进还是需要的，新型的分子影像技术，正在一点点渗入到医学影像技术革新中，分子成像的出现，为新的医学影像时代到来带来了曙光，为治疗彻底治愈某种疾病提供了可能；同时磁源成像技术也是医学影像技术的一个改进，用于检测心脏或脑，从而得到心磁图，脑磁图；单光子发射成像和正电子成像也是核医学的两种技术，也是根据医学的放射性示踪原来景象体内诊断；对人体加电压，检测电极间流动的电流，得到阻丝电导率变化的图像，也叫阻抗成像，因其分辨率高，对人无害的特点，开始实现其实际应用；还要光学成像等等，以上的几种技术都是医学影像技术的研究热点，是要以最安全、最大经济效益出发点，将医学影像技术达到更为先进的技术，造福人们。 结语：通过对以上医学影像技术的分析，可以看出医学影像技术的发展仍需要一个渐进的推广过程，近年来，临床手术和治疗方面正在朝着微创或无创的方向发展，这种技术的实施是离不开医学影像技术的辅助的，为，微创、无创手术或治疗的精准定位打下了基础，通过接下来的医学影像技术的不断完善、改进，一系列的如磁共振谱（MRS）、正看电子发射成（PET）、单光子发射成像（SPECT）等等技术的发展，将会对医学治疗技术有更大的突破，对脑、肺等各个部位的成像都能提供更多有用的信息，不仅给医生一个很大的治疗帮助，同时还让患者在治疗过程中，省时省力，减少患者在治疗中的痛苦，提供了治疗效率。
参考文献：
[1]刘洪军;成建萍;司同;马新群;施婷婷;;超声弹性成像在甲状腺结节定性诊断中的应用评价[A];中国超声医学工程学会第三次全国浅表器官及外周血管超声医学学术会议（高峰论坛）论文汇编[C];2011年
[2]吕发勤;唐杰;罗渝昆;武荣;田江克;于腾飞;谢霞;;肢体肌肉挤压伤的超声造影成像研究[A];中国超声医学工程学会第三届全国肌肉骨骼超声医学学术交流会论文汇编[C];2011年
关键词：远程医疗；高精度；医学图像；处理技术
中图分类号：R319文献标识码：A文章编号：1005-5312（2012）15-0275-01
一、远程高精度医学图像处理技术的概念以及特点
（一）远程高精度医学图像处理技术的概念
远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求，包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。
（二）远程高精度医学图像处理技术的特点
通过国家构建的交互式计算机系统实现医学图像的静动态解析及其多点交互，完成了病理图像的无缝拼接，完善了医疗卫生事业的信息化、数字化的进程，无疑是中国科学技术的一大进步! 远程高精度医学图像处理技术运用计算机、通讯、 医学设备和现代技术，通过图像、数字数据信号、符号等将病人的病历资料远距离输送和传输，实现了医学专家和医生、病人之间在不同地方直接的交流和诊治。
二、国内外远程高精度医学图像处理技术的内容及方法
远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术(传统高清视频会议系统)的区别和联系视频会议系统技术和高清视频会议系统(NETMEETING)，一般的卫星传输，音视频压缩技术。
远程高精度医学图像处理技术的几个重要发展历程，远程高精度医学图像处理技术的技术实现及其高端设备全自动数字病理切片扫描仪的运用。
三、全自动数字病理切片扫描仪的应用
（一）全自动数字病理切片扫描仪的技术特点
远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术的区别和联系：视频会议系统技术和高清视频会议系统一般的卫星传输。远程高精度多路医学动态解析转移及多点交互系统、远程静态医学图像交互式讨论系统、远程病理无缝缝合拼接及诊断数字技术系统病理工作站、远程手术指导系统、远程查房系统及其电子医院数码技术系统、远程高精度皮肤检查系统、体征检查内镜系统、远程医学影像阅片及讨论系统、及其远程培训及其教育系统。
实际上远程高精度医学图像的获得虚拟病理切片是利用电脑控制显微设备或者CCD镜头的上下运动，一张一张的通过面扫描自动采集放大后的图像，这种信号是计算机能够识别处理的数字信号，较以前的线扫描有了很大的提高，然后通过储存自动缝合拼结成一张信息完整的数字病理图片通过光纤发到服务器上或者其他计算机中，通过图象处理软件可以对图象进行编辑处理，这种能够虚拟观察的计算机可以被认为是虚拟显微镜，一个很大的图像通过软件的处理，可以压缩以后传到世界任何一个地方。
总体来说，数字病理切片技术应用显微图像数字化目前世界上和国内的应用上还停滞在局部图象扫描的数字化的水平上，就是通过显微镜或者摄象机或者数码相机中的CCD采集很多张或者上百张用来诊断病情或者做出分析并且复原出病理图象的照片，远程诊断和进行专家讨论，为专家提供了非常有用而真切的医学图像信息，使专家能够很快地浏览图片上的医学信息，非常方便而准确，节省了大量时间和资源，方便了医生和患者，它的推广给现代医学带来了观念性的技术变革。
（二）全自动数字病理切片扫描仪的应用实例分析
数字病理切片可以进行远程会诊和远程诊断病情，医院可以制作数字病理虚拟切片和一些病理资料通过软件进行查看和浏览，分析和判断并且得出病情的判断，医院可以收集病人会诊的病历资料进行局部的切片扫描，随意进行放大和压缩的进行观察也可以上传到服务器上，提供给大家查阅，对大病技术特别是肿瘤的病变有了很好的效果，也可以实现资源共享，完全达到病理资料的电子化、数字化、技术化。
四、高精度医学图像数字处理技术的发展展望
南非项目，西部为民工程，云南县县通工程，南方医院工程，协和医院，中山医院，瑞京医院的运用情况，印度运用情况，ATA年会及其科技部国际培训班情况，人类的安康，天下的福址，解决了人民的看病难看病贵，医疗资源分布的严重不均。天正在使用的绝大多数远程医疗系统采用了两种不同技术类型。一种叫做存储和传输，用于将数字图像从一个地方传到另一个地方。数字图像在原始拍摄处传输到另一个地方，这是一种非实时的典型应用。美国未来学家阿尔文?托夫功多年以前曾经预言：“未来医疗活动中，医生将面对计算机，根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗，”这种局面己经到来。
随着信息时代的到来，数字化、标准化、网络化作业已经进入医学影像界，并以奔腾之势迅猛发展，伴随着一些全新的数字化影像技术陆续应用于临床，如CT、MRI、数字减影血管造影（digitalsubtractionangiography，DSA）、正电子体层成像（positiveelectrontomography，PET）、计算机放射摄影（computedradiography，CR）及数字放射摄影（digitalradiography，DR）等，医学影像诊断设备的网络化已逐步成为影像科室的必然发展趋势,同时在客观上要求医学影像诊断报告书写的计算机化、标准化、规范化。医学影像存档与通讯系统(picturearchivingandcommunicationsystems,PACS)和医学影像诊断报告系统应运而生并得到了快速发展，使整个放射科发生着巨大变化，提高了影像学科在临床医学中的地位和作用。
概述
PACS是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统［1-4］。PACS分为医学图像获取、大容量数据存贮、图像显示和处理、数据库管理及用于传输影像的局域或广域网络等5个单元［2，4］。
PACS是一个传输医学图像的计算机网络，协议是信息传送的先决条件。医学数字影像传输（DICOM）标准是第一个广为接受的全球性医学数字成像和通信标准，它利用标准的TCP/IP（transfercontrolprotocol/internetprotocol）网络环境来实现医学影像设备之间直接联网［3］。因此，PACS是数字化医学影像系统的核心构架，DICOM3.0标准则是保证PACS成为全开放式系统的重要的网络标准和协议。
1998年我院放射科与航卫通用电气医疗系统有限公司（GEHangweiMedicalSystems,简称GEHW）合作建成医学影像诊断设备网络系统，它以DICOM服务器为中心服务器，按照DICOM3.0标准将数字化影像设备联网，进行医学数字化影像采集、传输、处理、中心存储和管理。
材料与方法
一、系统环境
（一）硬件配置
1.DICOM服务器：戴尔（Dell）PowerEdge2300服务器（奔腾Ⅱ400MHzCPU，128MB动态内存，9.0GB热插拔SICI硬盘×2，NEC24×SCSICD-ROM，Yamaha6×4×2CD-RW×2，EtherExpressPRO/100+网卡；500W不间断电源（UPS）。
2.数字化医学图像采集设备：螺旋CT：GEHiSpeedCT/i，DICOM3.0接口；磁共振：GESignaHorizonLXMRI，DICOM3.0接口。
3.医学图像显示处理工作站：SunAdvantageWindows（简称AW）2.0，128MB静态内存，20in(1in=2.54cm)彩显，1280×1024显示分辨率，DICOM3.0接口。
4.激光胶片打印机：3M怡敏信（Imation）969HQDualPrinter。
5.医学图像浏览终端：7台，奔腾Ⅱ350～400MHz/奔腾Ⅲ450MHzCPU，64～128MB内存，8MB显存，6GB～8.4GB硬盘，15in～17in显示器，10Mbps以太网（Ethernet）网卡，Ethernet接口。
6.医学影像诊断报告打印服务器：2台图像浏览终端兼作打印服务器。
7.激光打印机：惠普（HP）LASERJET6LGOLD×2。kr~e6w=,N! ''''#X_Ow+bafe~nNw 法律论文b&mWw;\+?=u(tA vzA€\J?~^v=
8.集线器（HUB）：D-LINKDE809TC，10MBPS。
9.传输介质：细缆（THINNET）；5类无屏蔽双绞线（UTP）；光纤电缆。
10.网络结构：星形总线拓扑（STARBUSTOPOLOGY）结构。
（二）软件
1.操作系统：螺旋CT、MRI、AW工作站：UNIX；DICOM服务器：WINDOWSNT4.0SERVER（英文版）；图像浏览及诊断报告书写终端：WINDOWSNT4.0WORKSTATION（中文版）。
2.网络传输协议：标准TCP/IP。
3.网络浏览器：NETSCAPECOMMUNICATOR4.6。
4.数据库管理系统：INTERBASESERVER/CLIENT5.1.1。
5.医学图像浏览及影像诊断报告系统开发软件：BORLANDC++BUILDER4.2。
论文医学影像存档与通讯系统的开发与初步应用来自免费
6.医学图像浏览终端：GEHWADVANTAGEVIEWERSERVER/CLIENT1.01。
7.医学影像诊断报告系统：GEHW医疗诊断报告1.0。
8.刻录机驱动软件：GEAR4.2。
（三）系统结构
螺旋CT、MRI和AW工作站按照DICOM3.0标准通过细缆连接到主干电缆（细缆）上形成总线拓扑结构的DICOM网络；DICOM服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端通过双绞线以集线器（HUB）为中心连接成星形拓扑结构的ETHERNET网络；二者再通过集线器连接成星形总线拓扑结构的PACS。螺旋CT、MRI、AW工作站各自通过光纤电缆与激光胶片打印机相连，进行共享打印。本PACS由如下各子系统构成：
CT/I：GEHISPEEDCT/I;AW2.0:SUNADVANTAGEWINDOWS2.0;MRI:GESIGNAHORIZONLXMRI;DICOM:DIGITALIMAGINGANDCOMMUNICATIONSINMEDICINE;ETHERNET网络：以太网络；T-BNC：同轴电缆接插件T型连接器；TERMINATOR:终结器；TRANSCEIVER:收发器；UTP：无屏蔽双绞线；THINNETCOAXIALCABLE：细同轴电缆
1．数字化图像采集子系统：从螺旋CT、MRI等数字化影像设备直接产生和输出高分辨率数字化原始图像至DICOM服务器，供中心存储、打印、浏览及后处理。
2．数字化图像回传子系统：将中心存储的图像数据回传给螺旋CT、MRI等数字影像设备，供打印、对比参考及后处理（三维重建等）。
3．医学图像处理子系统：在AW工作站及各图像浏览及诊断报告书写终端上进行调节窗宽/窗位、单幅/多幅显示、局域/全图放大、定量测量（CT值、距离、角度、面积）、连续播放和各种图像标注等。
4．医学影像诊断报告书写子系统：书写规范、标准的医学影像诊断报告。
5．图像中心存储子系统：图像短期内（5～7天）保存在DICOM服务器的硬盘中，当图像数据累积到一定数量（650MB）时，将其刻录到CD-R（COMPACTDISK-RECORDABLE，刻录盘）盘片上作为长期存储。
二、医学图像浏览及影像诊断报告系统
医学图像浏览及影像诊断报告系统使用的软件包是由航卫通用电气医疗系统有限公司（简称GEHW）提供的ADVANTAGEVIEWERSERVER/CLIENT1.01。该软件以WINDOWSNTSERVER/WORKSTATION4.0为操作平台，分为服务器端和客户端两部分：服务器端软件负责完成医学图像的传输、中心存储、数据库管理等任务；客户端软件具有医学图像浏览和影像诊断报告书写功能。
服务器端软件包括图像浏览、图像管理、光盘数据库和系统设置4个模块。(1)图像浏览模块具有简单的图像浏览功能；(2)图像管理模块包括存储、删除、图像输出等子模块，在这些子模块中通过以患者姓名、年龄、性别、CT号、检查序号、检查类型、检查日期等为关键词在DICOM服务器硬盘、光盘上查询所需图像并进行相关处理；(3)光盘数据库模块储存有每张光盘图像检索信息以备查询；(4)系统设置模块管理各输入输出设备的IP地址等。
医学图像浏览软件具有强大的图像处理功能，可以通过网络从DICOM服务器硬盘、光盘上调阅所需图像，并进行图像浏览和后处理。它包括窗宽窗位、图像、几何、网络、显示格式、连续播放等功能模块：(1)窗宽窗位模块通过预定义、用户自定义及精确设定窗宽窗位，使图像得到最佳显示，另外还可以通过鼠标左键进行调节；(2)图像功能模块可以对图像进行放缩（1～300倍）、滤波、对比度（-100～100）、旋转（0～360°）、三原色（RGB）色彩处理；(3)几何功能模块可以将图像垂直或水平翻转、加网格、负片处理、定量测量（CT值、距离、面积、角度）及标注等。经过后处理的图像可以直接输出至诊断报告系统或以不同文件格式存盘以供制作幻灯片
医学影像诊断报告系统软件镶嵌于医学图像浏览软件内，可以在浏览图像后直接书写诊断报告。医疗诊断报告主窗体上的输入项如姓名、性别、年龄、CT号、检查序号及检查日期可直接从数据库获取，报告日期由系统自动生成，科别、报告模板等项通过下拉菜单选择。检查所见、印象两项可直接从诊断支持库提取正常或常见病、多发病的检查所见、印象，直接或经局部修改后形成诊断报告主体。程序提供了撤消、剪切、复制、粘贴、清除、全选、字体等编辑功能。该软件可输出4种格式的诊断报告，其中可包含1～2幅典型图例。用户可通过1个或多个关键字段检索和调阅诊断报告。
结果
在上述PACS的硬件设备安装、组网完成后，在基础网络连接（TCP/IP）和DICOM水平传输这2个层次上，对PACS进行整体调试，成功地实现了数字化图像在PACS内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统（UNIX和WindowsNT）不同格式图像（Adv和Dic）在DICOM3.0标准水平的相互兼容和影像交流，以及PACS内影像诊断报告的书写、共享、打印等功能。1999年初PACS正式用于我科的CT及MRI室，显著提高了科室的工作效率及管理水平。
讨论
数字技术、计算机技术和网络技术的飞速发展带动了医学影像技术的突飞猛进的发展，同时也推动了医生工作模式的变革：要求医生逐渐习惯于在显示器的荧光屏上观看医学图像；通过计算机检索和调阅医学图像，并且调节窗宽窗位；通过计算机网络随时获取所需的医学图像及诊断报告等相关信息。
一、传统的医学图像处理方式存在的问题
（1）保存胶片需要很大的存放空间。（2）在显影、定影、冲洗、烘干、归档等环节上要耗费大量的人力和财力。（3）胶片库手工管理效率低，查询慢且容易把胶片归错档。（4）数年后由于胶片的老化使其上的图像变得模糊不清，给再次查阅和科研工作带来极大的不便。（5）把CT、MRI等图像硬拷贝到胶片上，固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息，保留的只是操作医师认为有用的信息，图像无法后处理，丢失了对病人复诊和其他医师认为是有用的诊断信息。
二、PACS在影像学科中的应用价值
（1）利用PACS网络技术，在CT、MRI等影像科室之间能快速传送图像及相关资料，做到资源共享，方便医师调用、会诊以及进行影像学对比研究，更有利于患者得到最高的诊断治疗效益。（2）PACS采用了大容量可记录光盘（CD-R）存储技术，实现了部分无胶片化，减少了胶片使用量和管理，减少了激光相机和洗片机的磨损，降低了显定影液的消耗，节省了胶片存放所需的空间，降低了经营成本。（3）避免了照片的借调手续和照片的丢失与错放，完善了医学图像资料的管理，提高了工作效率。（4）可在不同地方同时调阅不同时期和不同成像手段的多幅图像，并可进行图像的再处理，以便于对照和比较，为从事医学影像学工作的医务人员和科研人员提供方便的工作、科研和学习的条件。（5）有利于计算机辅助教学，进一步提高教学质量。运用PACS可无损失地储存图像资料，待日后调阅发现有价值且符合教学内容要求的图像，标上中英文注释，利用PowerPoint软件制作成教学幻灯片，采用大屏幕多媒体投影仪示教。
规范的医学影像诊断报告书写功能，可打印出图文并茂的影像诊断报告。
三、诊断报告规范化、计算机化
（1）基本项目要求规范化。诊断报告中反映病情的一般项目齐全，备查项目比较完整。（2）报告的专业术语规范化。内容表述清楚，主次分明，先描述阳性征象，后描述阴性征象，先描述主要病变，后描述次要病变，描述部分与结论一致。（3）基本格式规范化。先一般项目，再描述图像情况，然后作结论表述，最后还有做其他进一步检查的建议。
【关键词】医学图像归档通信系统完善
医学图像归档以及通信系统已经成为了医学图像领域的重要技术手段，并且已经成为了医学的研究重要方向。该技术是时展的要求，是新技术不断完善的必然结果。
一、医学图像归档以及通信系统的重要性
随着科学技术的不断进步，医学领域可以选择的技术措施越来越多，这也促进了医学领域的发展，医学图像的归档与通信系统的发展对于提高医院工作效率有了很大的帮助。随着各种新型的医学影像技术的发展和出现，比如我们常见的CT、MRI、DSA等，这给我们的医疗工作提供了非常好的支持，使医疗工作更为快速有效。然而，在医学图像技术的不断发展过程中也带来了一些挑战，比如日常工作中会出现非常多的图像，而如何有效、合理地处理好这些图像，将这些图像科学地存储与管理成为了一个难题。为此，医院充分认识到了通信系统的巨大作用，通过借助计算机技术，能够使这些繁琐的工作可以得到有效管理，进而提高医院的管理水平。
因此，有效利用网络技术，建立完善的通讯系统，实现医院各部门间以及各医院间的快速交流和信息资源共享，是医学发展的趋势。只有这样，才能更为有效地利用和管理医学图像，进而提高医院的管理效率和工作效率。
二、医学通讯系统相关问题的探讨
医学通讯系统对医院管理与交流有着非常重要的作用，进一步完善通讯系统，加强对医学图像的管理，是医院管理发展的趋势。具体说来，医院通讯系统的发展未来应考虑以下问题：（1）使通讯系统更加标准化。想要更好地管理医院，加强对医学图像的管理并加强交流，通讯系统的标准化是未来发展的趋势。目前，国际上并没有一个统一的通讯系统标准。因此，医院在完善通讯系统时要加大研发力度，而不是仅仅强调系统要符合某一个标准。医院应致力于设计出好的方案来，要充分利用现有的计算机主机、外部设备、网络设备及所需的系统软件，然后将这些技术充分利用，开发出颇具特色的应用软件，以此来加强对医学图像的管理，并实现医学图像以及其他资源的共享，为医院的发展提供必要的支持。（2）完善图像压缩技术。很多图片的数据容量都是非常大的，这就给图像的存储工作与传输工作带来了非常大的不便。为此，进一步完善图像压缩技术是必然的趋势。想要完善图像的压缩技术，首先需要对压缩技术有一定的了解，一般而言，数据压缩技术有两类：无失真压缩和有失真压缩。无失真压缩虽然能够保证压缩图片的质量，但是压缩比却是非常有限的。有失真压缩可以很大程度上将图片进行压缩，但是却会造成医学图像的失真。只有保证在一定的压缩比内，才能尽可能地保证压缩图像的质量。再完善图像压缩时，一定要加强对压缩比的管理和控制，从而提高压缩图像的质量。除此之外，医院在对医学图像进行压缩时，还要进行有效的理论分析，定量计算失真度来确定压缩比，并要通过统计实验来加强对压缩或未经压缩影像的同一病变作出判断，并依据病变检出率确定压缩比。与此同时，医院还应该充分利用计算机系统，加强对网络的利用率，通过利用通讯系统来加强对图像压缩的管理。（3）重视对图片分辨率的管理。通讯系统的显示分辨率是非常重要的问题，管理人员千万不要将通讯系统的分辨率图形与图形工作站显示器的分辨率混为一谈。由于图像的类别和来源是有所不同的，这造成了图片分辨率的不同。事实上，显示和传输并不改变图像的分辨率。图像的显示器仅仅是用来观察和显示图像的。当显示器的分辨率高时，图像的尺寸就会相应地变大，然而这也同时增加了成本。因此，在实际工作中完全不必追求过高的显示器分辨率。一般情况下，1280×1024点及17 in以上的显示器就可以达到通讯系统的图像显示要求。
结论：医学图像和通讯系统对医学领域的重要性越来越大，医学图像是医疗工作中重要的资料，对医疗工作的正常进行起着关键性的作用。因此，医院应该加强对医学图像的管理，使其更加科学、规范，并要充分利用网络资源，运用通讯系统来加强管理，使医疗工作可以更好地进行。
参考文献
[1]张东，杨艳，廖孟扬.医学图像归档与通信系统的设计方案[J].武汉大学学报（自然科学版）；1998年05期
1．1注重基于问题教学模式的应用
传统教学模式是以课堂灌输为主，必然会导致教学质量和学生学习积极性下降。根据生物医学工程创新型人才培养的需要，我们采用基于问题的教学模式，通过设置问题来激发学生的好奇心和积极性。基于问题的教学模式能让学生参与教学活动，从而培养学生主动探索和高级思维的能力。例如，在讲授灰度级形态学的应用时，首先展示一幅由两个纹理区域组成的简单灰度图像，要求学生利用先前学过的形态学图像处理方法以纹理为基础找到两区域的边界。围绕此问题让学生分组进行讨论，并由各组代表来讲述所运用的方法，再由教师讲评不同方法的优缺点和适用性。通过教学实践发现，该方法不仅有助于学生对所学知识的理解和应用，而且也开拓了学生的思维;不仅可充分调动和发挥学生的主观能动性，而且也能培养学生解决实际问题的能力。在相互合作的过程中，学生不仅学到了获取知识的方法，更重要的是提高了学生的学习兴趣、交流意识和团队责任感等科研必备的素质和能力。在基于问题模式的教学过程中，教师要以启发式教学为主，引导学生思考，主动寻找答案，获得解决问题的能力和技巧，而不是直接给学生提供答案。同时，教师要教会学生对所学内容进行归纳总结并能从整体上把握知识结构，使学生更好地做到触类旁通和融会贯通，使学生更加适应该教学模式。因而，该教学方法要求教师在教学中要善于思考，勇于创新。
1．2注重物理概念和应用的讲解，加强该课程与相关课程的联系
从课程内容来说，该课程着重阐述了数字图像和医学图像的概念、数字图像的处理方法及其在医学图像上的应用，其中包含了大量的抽象概念、变换方法以及各种各样的算法。对于医学院校生物医学工程专业的学生来说，其基础理论知识比较薄弱，如果讲课过程偏重公式推理，会让学生感到困难而乏味，从而失去学习兴趣。针对此问题，在教学中应该采取公式具体化和物理概念化的讲授方法，重点讲解公式具体的物理意义和概念，并且结合示例或演示来讲解。例如，在讲授图像增强中的灰度平均值和标准差时，单从数学公式去讲解，学生无法很好地理解，但结合几幅在亮度和对比度上存在差异的图像来讲解，并以灰度平均值和标准差在图像局部增强中应用为实例来说明，就能使学生较快把握上述两个概念的含义，并学会如何将知识学以致用。另一方面，由于该课程与一些基础课程联系紧密，因此，在教学的过程中，应积极引导学生回忆或者运用相关课程中已经学过的知识来掌握新知识，提高学生对知识的综合运用能力。比如，将图像增强中的微分算子与高等数学课程的微分运算的性质联系，将图像处理中的模板卷积与信号与系统课程中的一维信号卷积相联系等。联系相关课程有助于学生将新旧知识联系在一起，形成系统化的知识体系，也能培养学生解决问题的综合能力，加深对知识的全面理解。在教学过程中，教师要多举实例并充分利用教学软件辅助教学，从而将抽象概念形象化、具体化。同时，教师也要不断丰富自己各学科的知识，才能准确地引导学生建立相互联系的知识体系。
1．3注重医工结合的教学
医学院校生物医学工程专业的学生最大优势是具有一定的医学基础，因此在讲授该课程时，要结合相应的“医学”背景来讲解新知识，注重体现培养工程与医学交叉结合型人才的特色［4］。譬如，在讲解图像分割综合应用时，就以具有新疆地方特色的病之一———肝包虫病的CT图像为例来进行分析，引导学生将解剖学等相关的医学知识应用到图像分割中。通过教师的引导和学生的思考，有些学生提出将肝包虫病灶区的形状、边缘厚度，钙化边缘区的灰度差等特征作为分割病灶区的依据，并取得较好的效果。通过医工结合的教学方式，不但能激发学生学习的兴趣，而且也能开拓他们的思路，培养其综合应用的能力。医工结合教学要求教师要丰富自己医学方面的知识，自觉地将医学和工程学结合。教师和学生要多与附属医院的医师进行交流，并邀请医师作相关知识讲座，从而提高教师和学生利用工程知识和医学知识解决医学问题的能力。
1．4注重双语教学和网络教学
由于医学图像学中的新技术、新成果大多是从国外引进的，因而加大授课中英语的比重，既可以帮助学生准确地理解术语的含义，又可以促进其专业外语水平的提高，更利于他们吸收国外的成果［5］。首先，教学中要发挥多媒体课件在双语教学中的作用，采用英文课件，让学生了解更多的该领域的专业术语;其次，教师要提供给学生更多的英文文献资料，拓宽学生的专业视野，让学生了解到最新的学科发展动态。目前，有多所院校在讲授该课程时都采用双语教学［6］。通过教学实践发现，双语教学不仅能提高学生学习能力和研究能力，而且也为教师提供了一个提高自身英语综合运用能力的训练机会。在信息化高速发展的时代，网络教学也将成为未来学习的主要方式。网络教学具有学习内容广泛、教学效率高、办学成本低的特点。不仅适于大面积集中学习，更适应分散的个体学习，是培养学生终身学习能力的有效途径。北京工业大学在生物医学工程研究服务器上率先建立了生物医学信号处理教学网站，收到了良好的教学效果［7］。新疆医科大学医学工程技术学院也在积极准备建立教学网站，实施远程辅助教学，提高教学效率。
2医学图像处理课程的实践教学设计
医学图像处理课程是一门理论与实践、原理与应用紧密结合的课程，因而实践教学在整个课程的教学中处于重要的位置。实践教学环节包括实验教学和科研实习两个方面，此过程加强了对学生基本知识、基本理论和基本技能的训练，培养学生分析问题、解决问题的实践能力。在实验教学中，设计了验证型实验、综合型实验和设计型实验三大类型的实验，主要以Matlab编程语言为实验教学平台，采用以学生为主体，教师辅以指导的实验教学方式，充分发挥学生的主观能动性。验证型实验是为理论教学服务的，该类型实验目的是为了加深学生对理论教学重点和难点的理解。验证型实验的一个案例是“医学图像直方图的绘制及直方图均衡化计算”，在此实验中，虽然学生可以调用Matlab软件中现有的图像处理程序来完成实验，但教师要求学生自己编程实现算法，然后与程序库中的程序进行比较，通过实验让学生能更好地掌握理论知识，锻炼学生的编程能力。综合型实验是由验证理论内容逐步过渡到以理论为工具，解决实际问题的过程。通过此类实验对学生的实验技能和实验方法进行综合训练。综合型实验的一个案例是“增强人体骨骼核扫描图像的细节”，此实验需要学生基于医学图像的特点综合运用多种算法来达到图像增强的目的。设计型实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验类型［8］。综合型实验的一个案例是“肝脏CT图像的自动分割”，此实验需要学生查阅资料，运用已有的工程和医学上的知识去发现问题、分析问题和解决问题。此实验可培养学生独立解决问题的能力和创新能力。在科研实习方面，为了培养学生的科研实践能力，教师积极引导学生参加相关科研实践，鼓励学生参加教师的科研课题，鼓励学生。在我们的有关“医学图像检索系统的开发”的自治区课题中，已有两位学生参与了该课题。参与的两位学生均表示，通过参加课题不仅增强了他们对该课程的兴趣和重视度，而且使其理解了医学图像处理知识是怎样用于科研的。另外，由于医学院校的附属医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备，因此鼓励学生利用假期在医院实习，特别是在医院的影像科实习，了解各种仪器的处理功能，从而有助于学生将理论知识与实际问题结合，提高学生实际工作的能力。
3医学图像处理课程的考核方式
为了使得学生更加重视医学图像处理课程的实践操作，为了使学生能将理论和实践相结合，采取实验综合报告与期末理论考试相结合的考核方式，此方式能综合地考核学生对知识的掌握程度以及实际的应用能力。学生也对此考核方式给予了肯定。
关键词：医学图像处理；实验改革；创新能力
医学科学的不断发展，有赖于医学自身认识能力的提高，更有赖富于独立思考能力和创新能力的医学人才的成长，在大学阶段培养和造就富于创新能力的医学人才，是时代赋予我们的神圣使命。
医学图像处理是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的较新的课程，实验教学在“医学图像处理”课程中起着越来越重要的作用，数字医学图像处理实验教学的目的在于让学生掌握医学成像和图像处理方面的基本原理、方法和发展趋势，培养学生解决该方面实际问题的能力。本文通过对医学图像处理实验课程进行改革研究，通过实践动手环节，有效培养医学生的独立思考和创新能力，并为医疗学科培养学生创新能力的实验教学模式提供借鉴。
一、培养学生的学习兴趣和独立思考的积极性
通过实验教学改革，设计新的实验方案，以培养学生的学习兴趣，增强主动参与意识。学生对实验内容产生了好奇，就会积极主动地查找相关资料，与老师和同学讨论。实验过程尝试多种教学方法，增强学生的学习动力，培养学生对实验内容的浓厚兴趣。同时，采用医院实际应用案例，培养学生独立思考的习惯和解决实际应用问题的能力。医学图像处理课程相关的数学理论抽象，算法难度偏大，给教师教学和学生学习造成了很大的困难。利用影像物理课程的“医学图像处理”实验教学中的Matlab软件使用Matlab图像处理工具箱函数将大大减轻图像数据的繁杂操作，使学生更加快捷地完成图像处理任务，可以把更多的精力倾注于各种图像处理算法的效果上。Matlab为医学影像专业的学生提供了一个很好的编程平台，使学生能够编程实现简单的图像处理算法，提高学生的独立思考能力和实际动手能力，使学生能更快、更好掌握图像处理和图像分析的基本理论和分析方法。对于医学图像处理这门课程的特点，布置大量上机操作训练，让学生体验图像处理的乐趣。例如，图像增强处理实验，图像增强技术是图像处理的重要内容，用来改善图像的质量，一幅视觉效果很差的图像，其灰度直方图都集中在很窄的一段区间内，为了增强该图像的对比度，提高图像的视觉效果，就需要采用一种图像增强方法。Matlab工具箱中有求直方图函数imhist和均衡化函数histeq函数，读取原始图像后，直接调用工具箱的相应函数就可以处理图像，可以让学生自己编写函数，尝试用不同的方法改善图像，将增强后的图像与原图像进行相比，观察处理结果，不断改进，这样就可以使学生对直方图均衡化图像增强方法产生兴趣。
二、通过开展研究性教学培养学生的自主学习和独立思考能力
开展研究性教学，培养学生在教学中的主动性和创造性，它是以培养学生的独立思考和创新实践能力为核心的一种教学活动方式，可以提高学生的观察、操作、研究的能力且开发其创新思维。具体实施步骤为：首先，教师根据课程内容，提出问题，解释实验题目的内容和研究目标。其次，学生查阅文献资料，找到感兴趣的课题题目。再次，在教师的指导下，学生提出解决问题的方案，激发学生自主学习和探究的动机，鼓励学生自己编程调试实现，学生开动脑筋，亲自动手，开发了学生的创造力并使其对该学科产生兴趣。最后，实验总结和评价。实验结束，有针对性地找出典型实验，对于最优解决方案和尚有不足的解决方案，分别对各方案的研究方法、技术路线、研究结论进行总结和评价。以医学图像处理的直方图知识点为例，首先教师解释该实验题目的内容和研究目标，认识直方图在图像处理中的基本概念，接下来需要学生对教材的知识进行系统的掌握，并且要查阅相关资料，根据课本上直方图的数学公式，利用Matlab软件仿真出一幅图像的直方图分布，进而得出的仿真图与利用Matlab图像处理工具箱的imhist函数得到的直方图分布图片进行比较，根据两者图像曲线的相似度来判断自己编写的程序是否合理。学生完成上述步骤后，教师需进行实验总结和评价并对本实验进行统一演示，对共性问题统一解决，对个别问题应进行单独辅导。
三、充分利用实验室条件，通过实验室教学，解决一些图像处理问题
配合20学时的理论课程，安排了12学时的实验课。设计了5个多达20学时的实验内容供学生选择，其中验证性实验2个8学时，目的是巩固和掌握在医学图像处理理论内容中的基本的原理、算法及思想；综合性实验2个8学时，使理论课程中的重要知识点的综合运用能力得到提高；设计创新性实验1个4学时，运用理论知识解决实际问题、与本学科前沿研究相结合、注重培养学生创新能力的有效手段。选择图像处理中最重要的算法作为实验课教学的主要内容，覆盖了医学图像处理中图像增强、图像压缩、图像分割、图像特征描述、彩色图像处理等各个重要部分，并利用实验室开放管理的模式为学生课下做实验提供了条件，以满足因材施教，体现以学生为主体的思想，以及满足不同层次学生的需要。
四、通过实训基地教学，开展拓展性探究学习
通过医学院附属医院实训基地教学，了解社会对该课程应用方向的实际需求情况以及创新技术进行项目开发，积累实践经验和工作技能，培养地科研、生产实践一体化的创新型人才。增加课外设计实验，鼓励学生对算法改进或提出新的解决算法，加强学生的动手能力。加强科研训练，培养创新实践意识，重视实际研究性问题实验，有针对性地提出研究性问题，让学生利用所学知识进行解决。例如，我们提出了附属医院实际MRI图像分割问题，让学生利用图像分割的方法去解决，提高学生开展科学研究的能力。这些科研训练能提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，培养其创新实践意识，从而提高学生开展科学研究的能力，为今后工作打下良好基础。
总之，针对医学图像处理课程的特点，结合学科组多年的教学经验，在实验教学实践等环节中对如何培养学生的创新思维这个课题进行了一些具有改革性的尝试，结合实验教学案例，简要阐述了如何利用实际的案例来激发学生的学习兴趣和培养创新动机。通过教学效果能够看出该实践可以有效地激发学生的兴趣，在培养学生的动手能力同时可以加深学生对实际问题的理解，加强了学生对知识综合运用和创新研究的能力。
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[关键词] 医学本科生；医学影像技术；临床实习；临床工作
[中图分类号] R-33 [文献标识码] C[文章编号] 1674-4721（2011）08（a）-123-02
放射科是临床医学一个重要的医学影像技术检查部门，其主要包括影像技术与影像诊断两大主要部分。影像技术的工作主要是负责给影像诊断提供通过影像技术检查所获取的图像，影像诊断则通过阅读图像进行疾病的诊断，两者相辅相成，互为依托。但即便如此，影像技术工作给人们的印象依旧是机械的操作影像检查设备，摆一摆摄影的看似简单的毫无技术含量的工作，一直以来都不如影像诊断那样得到应有的重视，甚至在本院的医学本科生到放射科实习安排计划中，近年都不再有安排影像技术的实习部分。那么影像技术是否真如人们表面看的那样毫无技术含量不需要重视、而医学本科生也真的不需要进行影像技术的实习，本文探讨如下：
1 医学影像技术的重要性及与临床的关系
在放射科的日常工作中，医学影像技术部分占有相当大的分量，担负着来自临床各科室要求的影像技术检查工作，负责为影像诊断和为临床提供客观的、真实的、准确的图像资料以及准确诊断疑难病变的依据，因而影像技术水平的高低直接影响到所获取图像的质量，也就影响到影像诊断的准确性，必然也影响到临床对疾病的诊治效果[1]。有统计数据显示在临床医疗工作中，90%的诊断和治疗信息来源于医学图形和影像[2]，因此影像技术工作的重要性是不言而喻的。尤其是如今高新技术在医学上的广泛应用，X线摄影设备的发展日新月异，早与多年前X线刚在医学上获得应用时只具有单一功能的普通X光机不同，各种具有多种后处理功能的数字化影像设备不断开发应用，如电子计算机断层扫描（CT）、数字减影血管造影（DSA）、核磁共振（MRI）、计算机X线摄影（CR）、直接数字X线摄影（DDR）等，传统的X线检查方法已发展到能反应分子、生化水平的变化上，对疾病的检查适应范围不断扩大，并能深入到人体各系统、各器官上，所获取的图像不再局限于平面二维的截面图像，已能获得所检查部位的断面图像甚至可利用影像设备的多种后处理功能重建出三维、四维的立体图像等，从而为影像诊断及临床诊治疾病提供更为丰富的影像数据资料，并深刻影响到临床对疾病诊治方案的制定[3-4]。临床医生对疾病的诊治也越来越多地依赖于影像技术检查所获得的信息资料，影像技术工作的重要性更是日益凸显，因为要灵活运用这些先进的具有多种后处理功能的数字化影像设备并让其发挥最大效益为诊断和临床服务，亦即为诊断和临床提供能真实反映所检查部位情况的优质图像，医学影像技术是一项技术含量较高的工作，其所涉及的知识涵盖了基础医学、临床医学、物理学、电工学、摄影学以及计算机学等领域。如进行DSA检查，不同部位的血管造影检查，所选择的程序以及注射造影剂的流量、流速、压力等是不同的，特别是对于要行三维重建的造影，其相关参数的选择涉及的内容更多，不仅要依据导管的型号、导管插入的血管及进入血管的深度、患者本身的各种情况以及所用检查设备的功能特点等来综合分析制定，来保证获得优质的图像[5]，同时还要有丰富的计算机知识才能保证三维重建的进行；而对于多参数成像的MRI检查，扫描方案的制定及扫描参数的设置就更为复杂，没有较深的物理学知识、较广的医学基础和临床知识是无法正确选择成像参数的，那么扫描图像的质量就很难得到保证；对于仅使用单一的X射线吸收成像参数的CT扫描则需进行管电压、管电流、扫描时间、螺距等扫描参数的科学选择，对这些既独立又相互关联参数的设置，在考虑保证图像质量的同时还要考虑患者受照的X线辐射剂量尽可能的低[6]。所有这些都离不了影像技术工作，而仅靠简单的操作影像设备、摆摆摄影是无法达到目的，更不能充分发挥这些具有多种后处理功能的数字化影像设备的潜能，可以说没有医学影像检查技术就不会有医学图像，那么医学影像诊断就无从谈起，一味的轻视与漠视影像技术都是不应有的态度。
2 医学本科生进行医学影像技术实习的意义
临床实习是整个医学教育过程中的一个重要阶段，其目的是为了将学生课堂上所学的理论知识与实践相结合，并培养学生基本技能和临床工作能力，为其日后真正走入临床工作打下良好的基础。因此实习的效果将直接影响到学生以后的临床工作能力，并可能影响其一生。而影像医学与临床关系密切，是临床医学中不可或缺的部分，它通过各种医学影像设备的检查来获得人体各组织结构的影像信息，为疾病的诊断、治疗及预后提供强有力的依据，并已成为临床医疗越来越倚重的影像学检查。同时由于在我国医院里对于医学影像技术检查的申请，实行的是由临床各科医生提出，并强调放射科无权更改临床医生所要求的医学影像技术检查申请，因此面对各种不同的影像学技术，如何根据患者的实际情况选择恰当的影像学技术检查项目以及开具正确的影像技术检查申请单，则是临床医生所要面对的首要问题。如果对各种影像技术检查原理、方法及其优势和局限性、临床适用范围缺乏了解，要作出正确的选择恐怕不是一件容易的事。在实际工作中，临床医生由于不完全了解各项医学影像技术检查的原理、方法、适应证和禁忌证等，使得不合理的、过度的甚至滥用影像技术检查的现象普遍存在，这不仅是劳民伤财，而且可能导致误诊、漏诊或延误患者疾病的确诊，影响到患者疾病的治疗和预后，严重时甚至影响到患者的生命安全，也难免会引起不必要的医疗纠纷。那么对于未来将成为临床医生的医学本科生来说，在实习阶段进行医学影像技术的实习实在是意义重大。
3 医学本科生进行医学影像技术实习的重要性
医学生虽然经过几年的大学理论教育，但影像学的课时并不多，影像技术所占的比例就更少，加上影像技术的理论抽象晦涩，单凭死记硬背很难理解记忆。例如由于各种影像技术的成像原理不尽相同，虽然反映到图像上都是以黑白的不同灰度呈现，但正常器官与结构及其病变在不同成像技术的图像上的表现就会不同，如骨皮质在CR或DDR、CT上显示为白影，在MRI上则显示为黑影，对于这些单凭在课堂上的听课就很难想像和理解。再有在普通的X线摄影检查中，各种摄影的设计，是基于最大化地显示所要观察的检查部位的实际情况，而对摄影的命名是有一定规律的，但是单单依靠书本上的理论也很难真实感受到这些摄影的命名对观察摄影部位的实际情况的反映。如手掌正位、斜位的摄影主要是观察手掌部位情况，但临床医生常对手掌部位外伤的检查开出的是手掌的正位、侧位的申请，而侧位对于观察手掌部位外伤的情况价值不大；又如锁骨的摄影，常有临床医生同时开出什么锁骨正位、轴位和侧位的摄影申请单等，让影像技术人员无所适从，甚至引起医患矛盾。诸如此类的问题不一而足，因此医学本科生到放射科实习，除了要学习影像诊断的知识外，也应重视对影像技术的实习实践，通过影像技术的第一线工作的实习实践，如到CR、DDR、CT、MRI、DSA等技术岗位的实习实践及带教老师的讲解带教，巩固和强化医学影像技术的理论知识，了解各种影像技术检查方法的工作原理、成像原理，并实实在在地感受各种影像技术的不同成像原理在图像上的真实反映，从而更好地理解各种影像的异同，明白同一种病变在不同的影像技术检查下的表现可有不同；了解各种摄影对显示所检查部位的实际情况的关系；了解各项影像技术检查的应用范围及优势和不足，掌握各项影像技术检查的适应证和禁忌证，以及正确理解影像技术检查的正当化原则，避免日后走入临床工作不能根据患者的情况选择合理的医学影像技术检查[7-8]，避免开具错误的影像技术检查申请单，防止延误患者疾病的诊断和治疗。所以医学生到放射科进行医学影像技术实习是极其重要的。也因此建议医学本科生在临床实习中安排医学影像技术实习时间，掌握医学影像技术在医学影像诊断中的具体应用，了解常见病的医学影像技术检查成像原理，熟悉部分常用检查技术、操作程序等，从而在未来的临床医疗工作中更好地为患者服务。
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【摘要】自70年代末以来，由于数字技术和微机技术迅猛发展给数字图像提供了先进的技术手段，医学上不管是基础和临床，都是处理图像种类极多的领域。利用图像来反映人体内外的情况，医生多根据其所见图像诊断和治疗病人。本文针对这一情况，主要提出对图像的空间域滤波增强，研究了多种算法，并且进行了编程设计实验，实现对图像的平滑和锐化。
【关键词】图像空间域滤波增强 医学图像技术 平滑 锐化
“图”是物体透射光或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识。前者是客观存在的，而后者为人的感觉，图像应是两者的结合。
图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求。但从处理图像的立场上来看，计算机是以数字的形式来处理图像的。在计算机处理出现以前，图像处理都是光学、照相处理和视频信号处理等模拟处理方法。在模拟处理中，从原理上讲只能进行相当有限的处理，而用计算机进行数字处理，则具有用程序自由地进行各种处理的灵活性。为此，数字处理随着计算机的飞速发展，取得了惊人的进步。
图像增强技术的目的是对图像进行加工，以得到对具体应用来说视觉效果更“好”，更“有用”的图像。一幅图像经过图像的生成、复制、扫描、传输或变换以后，由于多种因素的影响，输出图像“质量”或多或少地有所降低或退化。
一 图像技术在医学中的应用
随着计算机技术的发展，计算机医学图像技术已广泛应用于现代医学及生物医学研究和临床领域。这类医学图像技术主要包括：计算机X光断层扫描技术（CT）、核磁共振图像技术（MRI）、计算机单探头光子断层扫描技术（SPECT）以及计算机正电子断层扫描技术（PET）。以这些医学图像技术为基础的医用图像处理将实现医学界“将人体变为透明”的目标。
利用医学图像技术所摄制的不论是X光照片还是CT照片都是为了给医生作诊断的依据。而对摄入的图像或从射线重建的图像，其识别分析的全过程都要求图像的改善。任何一幅未经处理的原始图像，都存在着一定程度的噪声干扰。噪声恶化了图像质量，使图像模糊，甚至淹没特征，给分析带来困难。
这次论文的目的是对图像进行空间域滤波增强处理，即对图像进行平滑和锐化，以消除噪声和突出图像特征。
二 医学图像处理设计说明
为了达到对图像的处理，用C语言进行编程,并在Visual C++环境下运行得到实现。
邻域运算是对图像进行平滑处理常使用的一种算法，模板运算实现了一种邻域运算，即某个像素点的结果不仅和该像素的灰度有关，而且和其邻域点的值有关。平滑模板的思想是通过一点和周围8个点的平均来去除突然变化的点，从而滤掉一定的噪声。在这设计里，运用到了Box模板和Gauss模板。
Box模板为：
它虽然考虑了邻域点的作用，但并没有考虑各点位置的影响，对于所有的9个点都一视同仁，所以平滑的效果并不理想。可想象，离某点越近的点对该点的影响应该越大。为此，引入了加权系数，将Box模板改造为：
这称为Gauss模板。可看出，距离越近的点，加权系数越大。这两模板对图像的处理可由附图（1）所示。
原来的图像 Box模板处理 Gauss模板处理
median(水平方向)处理 median(垂直方向)处理 Laplacian处理
附图（1）
由附图（1）中可看出经Box模板和Gauss模板处理后图像的边缘模糊。如果采用中值滤波，它是一种低通滤波器。中值滤波是把以某点为中心的小窗口内的所有像素的灰度按从大到小排列，将中间值作为处的灰度值。在这里，把中值滤波只考虑一个水平方向或一个垂直方向。结果由附图（1）所示，可看出中值滤波对图像在去除噪声的同时还能保护边缘。
但如果给原来的图像加入1.5%的高斯噪声，再按以上的方法对图像进行处理。
1.5%噪声 Box模板 Gauss模板处理
median(水平方向)处理 median(垂直方向)处理 Laplacian处理
附图（2）
可以由附图（2）看出，加入一定的高斯噪声的图像经过Box模板处理，噪声幅度有所下降；Gauss模板对去除Gauss噪声非常有效；但中值滤波对于高斯噪声则无能为力。
在设计里运用到拉普拉斯（Laplacian）算子，是为了对图像进行锐化处理。锐化处理在增强图像边缘效果的同时增加了图像的噪声，由附图（1）和（2）所示。在这里，仍采用模板运算，即拉普拉斯（Laplacian）模板。它表示为：
其作法是：先将自身与周围的8个像素相减，表示自身与周围像素的差别；再将这个差别加上自身作为新像素的灰度。锐化处理的结果是灰度突变处的亮点变的更亮，增加了图像的噪声。
三 实验结果讨论
运用平滑模板如Box模板和Gauss模板对图像进行了消除噪声处理，但使图像的边缘灰度趋向均匀化，以致使图像边缘模糊。
可以发现，运用Gauss模板实现平滑效果的同时，图像要比用Box模板处理的清晰一些，是因为运用Gauss模板引入加权系数，考虑了不同位置点的影响。离某点越近的点对该点影响越大。
采用中值滤波可以既消除噪声有保持图像边缘，但本次实验却对所加的Gauss无能为力，是因为Gauss噪声是杂乱无章，随机分布的。而中值滤波是容易去除孤立点、线的噪声和脉冲噪声。
对图像进行锐化处理是为了增强图像边缘，提取图像中感兴趣的部分，但对一幅具有噪声的图像，如进行锐化处理，则更增强了噪声，反而达不到增强图像边缘的目的。
四 结论及本文需进一步解决的问题
采用中值滤波，它在保持图像边缘的同时，并不能对所有的图像的干扰噪声都行之有效，像对高斯噪声它就毫无办法。并且中值滤波花费时间长，不利于图像的快速处理。因此，尚需努力找到解决清除噪声的同时又能解决边缘模糊这对矛盾的最佳平滑方案。
本文处理的图像是在实验室条件下的图像，实际情况下的医学图像由于人体结构非常复杂的原因而并不简单，对目标识别和处理具有一定的难度。
参考文献
［1］ 数字图像处理（修订版） 夏良正主编 东南大学出版社 1999年
［2］ 数字图象处理编程入门 吕凤军编著 清华大学出版社
【关键词】 PACS； RIS； 影像实验教学
现在，PACS和RIS系统已广泛应用于临床影像科，影像实验教学是本科教学中重要的组成部分[1]。为了更好地培养学生未来实际工作的阅片能力，提高教学质量，学以致用，以疾病为主线，更好地培养学生的全局观，推荐在医学影像学实验教学中优化使用PACS和RIS系统，辅助理论教学，提高实战技能[2-3]。
1 PACS和RIS的含义及功能
PACS（Picture archiving and communicating system）是图像的存储和传输系统，基本原理是将各种数字化影像设备产生的图文资料传送到服务器及存储器内，再通过网络传送到各个应用终端，医师用终端进行图像的阅读、分析、讨论并做出诊断；RIS的全称是Radiology information system，即放射学信息系统，包括患者基本资料的登记、报告的书写与审核、疾病的分类和信息查询等功能[4]。将PACS和RIS实现无缝联结，即影像学图像与RIS功能融为一体，在同一屏幕中调用，具有信息丰富、检索方便、资源共享的特点[5]。该系统主要作为临床医疗应用，影像诊断学本科生一般要进入临床实习时才开始学习操作。
2 全电脑、网络化多功能影像诊断学实验室的建设
传统的医学影像诊断学实验教学方式为：教师在阅片灯上用胶片示教、然后学生在阅片灯上复习巩固，存在的问题是胶片小、很多重要征象和微小征象学生不能看清，特别是后排学生更难，严重影响了教学质量。在医学影像学诊断学实验室的改建中，设计了全电脑、网络化多功能影像诊断学实验室与临床网络链接，投入实验教学[6]。
3 PACS和RIS系统用于影像诊断学实验教学的优点
3.1 容量大、内容丰富多彩，优选典型病例示教，时间弹性较大 容量达6 T以上的PACS图文资料库直接用于实验教学，在实验室内可任意调取不同时间和各种分类疾病图像。授课教师优选有教学价值的图像下载并分类组成教学图像库，供教师和学生使用。学生可以通过关键词的输入检出与此相关的影像资料，实现大量的图像浏览，学生通过典型和非典型病例的分类展示，观察、对比、思考，总结出共性，发现细微的间接征象，力求找出其特异表现。由于实验教学的学时有限，可以充分利用PACS和RIS系统自动链接、实时更新的特点，为学生提供更多的课余开放时间，有兴趣的同学可以弹性安排、选修练习[7]。影像实验教学可同时利用网络资源对临床的治疗和疾病的转归等的参考与讨论，拓宽课堂的知识面，明显提高学生的影像思维、临床思维和人文思维的能力，有助于更好地实现从理论知识向实践技能的转化[8]。
3.2 学以致用，提高实战技能 学生提前进行报告练习，学会并熟练应用PACS和RIS操作，学生通过自主阅片，可对图片进行一些简单的后处理，例如窗宽窗位调节、对比度的调节、图像测量、放大、图像重建等，想办法从不同角度明确影像征象的特点，大大缩短了理论教学与临床实习教学的距离，通过写报告时对临床错综复杂病例影像的浏览、练习和比较，拓宽了视野，逐步实现从理论知识向实际工作的过渡。学生可通过系统调阅出教师已写出相关影像的规范化报告，学生在看图练习时写出自己的报告，通过对比，讨论差异点，引发对诊断报告中各项征象的深入认识与探讨，对同一征象的不同临床影像有形象的认识与体会，，有助于更快地熟悉临床，逐步提高影像诊断的技能。
3.3 演练临床病例，培养独立思考能力 该系统资料更新快，资料丰富全面，理论与实践的关联性更强。该系统在登陆诊断报告系统后，可自动匹配患者影像信息与临床资料，学生可自己阅片，写出图像的影像学表现、诊断依据、自己的诊断意见。通过对疾病发展的病理分析，解释影像的变化过程，提出合理的诊断与鉴别诊断[9]。有兴趣的同学可在课余时间阅读不同难度级别的临床影像报告，拓宽知识领域和提高专业思维能力。尤其是通过对疑难病例的分析，促使学生自主查阅相关资料，去探究影像产生的病理基础，疾病不同发展阶段的影像动态变化过程，寻找鉴别诊断的影像关键区分点，在独立思考的过程中加深了对理论知识细微征象或不典型影像的认识，实现了对影像重点、难点的突破[10]。
3.4 学生可利用PACS进行课外科研活动 全电脑、网络化多功能影像诊断学实验室至目前已投入运行数年并作为开放性实验室应用，开放期间，在丰富、翔实的数字影像资源库中寻找兴趣点，以PACS网络为平台避免了时间和空间的限制，可首选感兴趣的大宗影像病例，学生在教师指导下优选病例，通过PACS和RIS，使用网络资源进行专题分析，实验设计、开展课外科研活动[11]。在对报告中发现有特色的病例分析的过程中，学生会主动去图书馆查阅相关文献，给自己提出更多问题，抓住兴趣点试着追寻图像的真正提示，无形中，拓宽了对疾病更全面的了解与认识，个别同学在其中迸发出灵感与创新，产生了新的实验课题与设计，并在老师的指导下付诸实施，很好地实现了创新思维与理论相结合的教育目标，通过这些课外科研活动，培养了学生的主动参与和创造性设计的能力，其中较好的内容实现了作为学生成果正式期刊发表[12]。
3.5 可灵活运用，激发学生对影像学习的热爱 将典型病例上传至教学PACS服务器影像数据库中，便于访问、调用和处理。通过老师对临床有趣的典型病例的选取，将学生分组，随机选取病例，同组观察病例，交流意见、回顾相关理论知识点，进行影像分析，对有争论的影像征象运用放大、动态链接、多角度观察、讨论，并可通过搜索同年龄组正象进行比较，组间竞赛讲解分享病例，在生动活泼的气氛中激发学生的学习热情[13]。医学影像学教学系统还可以自动判断客观题，学生在学习后可进行小测评，检测对知识点的掌握，评估自己学习中的优势与弱点，愉快地享受成绩、重点攻克难点，在自我挑战中不断的成长[14]。
4 PACS和RIS的教学效果与学生评价
首先、提前学会了操作PACS和RIS，进入临床实习能立即动手工作；其次、增强了学生综合分析病例的能力和接受新知识与思维的训练；并且明显提高了综合性、设计性实验的质量：包括资料搜集范围的扩大、综合的题目增多、课件质量的提高等；学生的实验小测验成绩较前一级明显提高。
总之，PACS和RIS引进医学影像学实验教学，将成为医学影像学教学体系的发展方向[15]。如何将这一现代化产物的优势得以充分发挥，更有效地利用尚在实践探讨中。
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