多设备医学图像信息融合技术
随着医学科学的不断发展，科学技术以人为本，医疗新设备不断推向市场，来满足临床诊断的需要。本文在对多设备医学图像信息融合技术及发展经调查后做浅略评析，并提出见解，供相关部门和医疗设备管理人员参考。
1 多设备医学图像信息融合的应用
现代医学影像设备的种类越来越多，例如X-CT、NMR、SPECT、PET、DSA等，这些设备为疾病诊断提供了有效手段。但是这些设备的原理不同，反映的疾病信息也不同，各有优缺点，有必要将这些图像进行融合，充分利用各种成像设备的优点。多设备图像融合技术就是利用现代计算机图像技术，去粗取精，取长补短，将不同成像设备的图像信息有机地融合在一起，满足医学需要。图像信息融合不仅可以提高疾病的确诊率，而且可以提高病灶的定位精度，在立体定向放射外科、图像引导的手术导航系统、医学图像的归档与通信系统中有重要的意义。
2 图像信息融合的种类
医学图像有的是断层图像，有的是投影图像，有的是结构性图像，有的是功能性图像。所以根据应用目的不同，产生了多种图像融合的方法。
2.1 断层图像的融合 主要是CT与MRI图像的融合。CT是利用X线进行断层成像，对钙化病灶最敏感，而对软组织的分辨率较低，对某些部位肿瘤的显示伪影干扰大。MRI是利用磁共振技术成像，有多种成像参数(如T1、T2、质子密度等)，能以任何方向成像。MRI对钙化病灶不太敏感，而对软组织的分辨率很高，能显示肿瘤的全貌。所以两者融合可以在MRI像上增加钙化的诊断信息，提高确诊率。
2.2 断层图像与投影图像的融合 主要指CT、MRI与DSA图像通过三维重构后进行融合。DSA图像能够清楚显示脑部细注血管的结构，但不能显示周围其他组织结构。由多个不同角度的二维DSA图像，可以重构三维DSA图像，显示脑血管的空间结构。而通过连续序列的CT或MRI图像，可以重构融合颅脑的三维结构。将三维的DSA图像通过配准后叠加到三维的CT或MRI图像中，就形成了三维的CT-DSA图像或MR-DSA图像。这样能够确保在立体定向放射外科、图像引导的手术导航系统中定位精确，有效地保护脑血管。
2.3 结构图像与功能图像的融合 主要是CT、MRI与PET、SPECT图像的融合。CT、MRI给医生提供人体的解剖结构信息。PET、SPECT显示被引入人体的放射性药物的分布图，属于透射型CT，能很好地反映脑的功能和代谢的诊断信息，但它的空间分辨率低。通过图像融合，可以得到既反映解剖结构又显示功能信息的图像，有助于在放射治疗或手术时尽量保护重要的功能区和关键组织。
3 图像融合技术及发展
图像融合技术的关键是解决不同设备图像的配准及配准后各种图像信息的提取和融合。配准工作主要是建立配准的数学模型和选择配准议程的特征点，过去主要是选择一些线性模型，最近几年研究人员已经设计了多种非线性的模型，提高了系统的准确度。图像信息的提取和融合主要是利用滤波、特征搜索、判别聚类、模式识别、人工神经网络等图像处理技术，提取不同图像的特征信息，然后有针对性地融合在一起并以图像或图像的方式显示出来。图像融合技术发展相当迅速，从二维融合推广到三维融合，从两种设备图像的融合发展到多种设备图像的融合。建立更准确的模型、提高算法的精度和速度、实现多设备三维图像融合以及制定融合后图像的诊断标准，将是21世纪图像融合技术发展的主要任务。
(编辑：丁剑辉)
作者单位： 435000 湖北黄石，黄石市中心医院, 百拇医药(熊莉)
1 多设备医学图像信息融合的应用
现代医学影像设备的种类越来越多，例如X-CT、NMR、SPECT、PET、DSA等，这些设备为疾病诊断提供了有效手段。但是这些设备的原理不同，反映的疾病信息也不同，各有优缺点，有必要将这些图像进行融合，充分利用各种成像设备的优点。多设备图像融合技术就是利用现代计算机图像技术，去粗取精，取长补短，将不同成像设备的图像信息有机地融合在一起，满足医学需要。图像信息融合不仅可以提高疾病的确诊率，而且可以提高病灶的定位精度，在立体定向放射外科、图像引导的手术导航系统、医学图像的归档与通信系统中有重要的意义。
2 图像信息融合的种类
医学图像有的是断层图像，有的是投影图像，有的是结构性图像，有的是功能性图像。所以根据应用目的不同，产生了多种图像融合的方法。
2.1 断层图像的融合 主要是CT与MRI图像的融合。CT是利用X线进行断层成像，对钙化病灶最敏感，而对软组织的分辨率较低，对某些部位肿瘤的显示伪影干扰大。MRI是利用磁共振技术成像，有多种成像参数(如T1、T2、质子密度等)，能以任何方向成像。MRI对钙化病灶不太敏感，而对软组织的分辨率很高，能显示肿瘤的全貌。所以两者融合可以在MRI像上增加钙化的诊断信息，提高确诊率。
2.2 断层图像与投影图像的融合 主要指CT、MRI与DSA图像通过三维重构后进行融合。DSA图像能够清楚显示脑部细注血管的结构，但不能显示周围其他组织结构。由多个不同角度的二维DSA图像，可以重构三维DSA图像，显示脑血管的空间结构。而通过连续序列的CT或MRI图像，可以重构融合颅脑的三维结构。将三维的DSA图像通过配准后叠加到三维的CT或MRI图像中，就形成了三维的CT-DSA图像或MR-DSA图像。这样能够确保在立体定向放射外科、图像引导的手术导航系统中定位精确，有效地保护脑血管。
2.3 结构图像与功能图像的融合 主要是CT、MRI与PET、SPECT图像的融合。CT、MRI给医生提供人体的解剖结构信息。PET、SPECT显示被引入人体的放射性药物的分布图，属于透射型CT，能很好地反映脑的功能和代谢的诊断信息，但它的空间分辨率低。通过图像融合，可以得到既反映解剖结构又显示功能信息的图像，有助于在放射治疗或手术时尽量保护重要的功能区和关键组织。
3 图像融合技术及发展
图像融合技术的关键是解决不同设备图像的配准及配准后各种图像信息的提取和融合。配准工作主要是建立配准的数学模型和选择配准议程的特征点，过去主要是选择一些线性模型，最近几年研究人员已经设计了多种非线性的模型，提高了系统的准确度。图像信息的提取和融合主要是利用滤波、特征搜索、判别聚类、模式识别、人工神经网络等图像处理技术，提取不同图像的特征信息，然后有针对性地融合在一起并以图像或图像的方式显示出来。图像融合技术发展相当迅速，从二维融合推广到三维融合，从两种设备图像的融合发展到多种设备图像的融合。建立更准确的模型、提高算法的精度和速度、实现多设备三维图像融合以及制定融合后图像的诊断标准，将是21世纪图像融合技术发展的主要任务。
(编辑：丁剑辉)
作者单位： 435000 湖北黄石，黄石市中心医院, 百拇医药(熊莉)