时间：2023-09-20 16:56:25
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机断层扫描技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】老年人 特发性黄斑裂孔 光学相干断层扫描 发病机制
中图分类号：R774.5 文献标识码：B 文章编号：1005-0515（2011）4-053-02
特发性黄斑裂孔是导致老年人丧失视力的最为严重的一种眼科疾病。光学相干断层扫描OCT通过利用近红外光以及干涉仪而在眼内获取近10um高分辨率视网膜组织的横截面图像，能够对发生病变的范围进行定量的分析。通过光学相干断层扫描的应用可以对黄斑裂孔形态、玻璃体的浅脱离及玻璃体和视网膜裂孔间的细微关系进行确定，以对黄斑裂孔的发生机制进行探讨[1]。本文对61～76岁特发性黄斑裂孔患者进行了眼部的光学相干断层扫描检测，并对黄斑裂孔形成的过程中其图像特征进行观察分析，现将具体研究结果报告如下：
1 一般资料与方法
1.1 一般资料
2009年7月～2010年11月于我院眼科门诊就诊的39例特发性黄斑裂孔患者，其中男14例，女25例，年龄为61～76岁，平均年龄为63.7岁。对39例患者当中的16例存在可疑黄斑裂孔的对侧眼进行临床检查，并且进行6～12个月的随访。
1.2 方法
应用光学相干断层扫描OCT仪对39例特发性黄斑裂孔患者进行检查，仪器包括了眼底摄像机、监视器、低相干干涉仪、计算机以及彩色喷墨式打印机[2]。在检查之前对患者进行散瞳，扫描的长度为4mm,并且随着病变程度的变化而相应的改变扫描的长度。扫描结束后，对计算机所存储的图像予以测量分析，其中测量的指标[3]为：
1.2.1 中心凹的厚度 为色素上皮光带的表面垂直距离；
1.2.2 裂孔的孔径 进行水平扫描之时神经上皮的缺损之处最窄水平距离；
1.2.3 裂孔的底径 即裂孔底部的最宽距离。
2 结果
16只对侧眼的光学相干断层扫描临床检查结果：
通过光学相干断层扫描检查发现，有11只眼存在不同程度黄斑裂孔，而其中1期黄斑裂孔有5只眼，其中心凹的厚度为225.7±95.9um；2期黄斑裂孔有4只眼，裂孔的孔径为265.1±107.9um；板层孔为2只眼，裂孔的孔径为310um。正常黄斑眼为3只，其中心凹的厚度为151.7±5.9um；中心凹的厚度变薄的眼为2只，其中心凹的厚度为98.8±25.1um。所观察的16只对侧眼当中，有4只眼伴玻璃体的后脱离。通过对患者进行6～12个月的随访分析发现，有1只眼由于其中心凹的厚度变薄而转变为1期黄斑裂孔；有1只眼由1期黄斑裂孔而转变为2期黄斑裂孔；有1只眼由2期黄斑裂孔而转变为3期黄斑裂孔。
3 讨论
特发性黄斑裂孔IMH，是指排除眼底本身的疾患之后而无明显病因所出现的眼部黄斑裂孔，临床好发于老年人。特发性黄斑裂孔可以对中心视力产生较为严重的影响,并且其发病率呈现出了逐年上升的趋势, 依据国外相关调查研究结果显示，特发性黄斑裂孔的临床发病率约为3‰，而双眼的发病率可以高达约25 ～3O％[4]。因而, 特发性黄斑裂孔的临床诊断以及鉴别诊断，追踪观察以及治疗时机的选择也逐渐受到了临床医师的普遍重视。以往主要是根据临床表现、三面镜、直接检眼镜、荧光素眼底血管造影FFA、眼底彩色照片、Amsler表以及Watzke征等临床相关检查来对特发性黄斑裂孔作出诊断。但是这些检查往往仅从视网膜的平面或者是功能上进行相应的判断，而不能够较为直观的显示特发性黄斑裂孔的横截面图像，并依此进行分析。传统检查方法较容易造成临床的漏诊以及误诊。作为一种全新、非侵入性、非接触性、可以对视网膜的细微结构予以横截面扫描的可重复性临床影像学检查方法, 光学相干断层扫描OCT能够较为清晰的显示视网膜不同的层次结构，对于临床黄斑裂孔诊断和鉴别诊断以及定量分析都具有着极为重要的临床使用价值[5]。
本文通过对39例特发性黄斑裂孔患者的16只对侧眼进行光学相干断层扫描检查，并就其临床结果进行研究分析得出，OCT可以清晰的观察黄斑裂孔形态、大小以及形成过程，尤其对于黄斑裂孔对侧眼观察、探查玻璃体的脱离及中心凹的变化最初期，为黄斑裂孔诊断、形成机理研究提供了临床可靠依据。
参考文献
[1] 刘璐，王丽娟.光学相干断层扫描在特发性黄斑裂孔中的应用[J]，贵阳医学院学报，2010,（15）：236-237.
[2] 彭锡嘉，王波，王登廷，郝保安，高琛，王雅东，苏兰萍. 特发性黄斑裂孔眼底白发荧光成像研究[J]，眼科研究，2010,（1）：70-72.
[3] 杨璐，贾亚丁. 特发性黄斑前膜的临床研究 [J]，中国医药指南，2009,8(25)：168-169.
关键词：CT图像；肾脏；Mimics软件；三维重建
中图分类号：TP391.41
医学图像的三维成像技术是运用计算机图形学和图像处理技术，把由多排螺旋CT获取的断层图像进行计算机处理，获得原来器官的三维重建图像。利用人机交互的方式，在计算机的屏幕上可以模拟临床的外科手术，完成手术的解剖和仿真等。医学图像的三维建模有利于医生对病灶的性质以及与周围组织三维结构关系有精确的认识，能够为医生做出准确的诊断和制定合理的手术方案提供保障[1]。
Mimics软件是由比利时Materialise公司开发的医学图像的三维模型重建软件，它是一个交互式的医学图像控制系。Mimics由RP Slice、STL+、MedCAD、Simulation和FEA 5个模块组成[2]，能够将CT、MRI图像和三维渲染对象进行可视化，它可以将二维断层序列图像如CT图像、MRI图像等利用自身的三维重建功能来建立3D模型并可以进行编辑处理，结果输出CAD、FEA和RP等通用的文件格式。通过Mimics建立的三维重建模型可以使人们在虚拟的三维空间上对人体中感兴趣的对象进行放大、旋转和平移，从而近距离地观察人体内部复杂的空间关系，从而为提高医疗诊断水平和治疗规划的准确性与科学性打下基础。本文以多排螺旋CT扫描图像数据基础，应用Mimics 10.01软件的三维重建功能详细介绍了医学图像的三维模型的重建方法，并以此为依据建立了较为精确的人体肾脏组织的三维模型。
1 建立肾脏组织的三维模型
1.1 材料及方法。（1）计算机硬件：Tntel（R）Core（Tm）i5-3570 CPU@3.40GHz，32G 内存，500G硬盘；（2）应用软件：Mimics10.01；（3）扫描对象：从吉林医药学院附属医院影像科，应用6排螺旋CT机对健康志愿者的腹腔进行扫描。扫描范围包含完整的肾脏图像，共获得断层图像序列85张，以Dicom3.0标准刻盘保存，获得肾脏CT的 Dicom格式数据集。
1.2 CT图像的识别定位。将获得肾脏的CT扫描图像以DICOM格式存储并导入到Mimics软件中，在软件界面的右侧区域导入的是原始的CT断层扫描图像，界面左侧上半部是由原始CT断层图像生成的冠状面图像，左侧下部是根据右侧原始CT图像所生成的矢状面图像。可以通过设置图像的方向来进行定位，再设置相应视图的方向。视图方向设置完成后，在Mimics软件中生成三个不同的视图以及三维模型的显示区域（右下方区域），如图1所示.
1.3 图像阈值的界定。在CT断层图像中，由于不同的组织的密度不同，因此对应的灰度值不同。在提取相应组织结构时，可以通过设置较为准确的阈值来对不同组织进行区分，因此阈值设定是否准确是提取组织结构的关键，阈值设置的过高或过低都有可能出现组织丢失或者噪点过多等情况，因此需要根据实际情况设置相应组织的阈值范围。Mimics软件将阈值范围内的像素放入蒙罩中，通过修改蒙罩可添加或删除相应的组织。通过查询相关文献，本文定义的灰度范-21―51HU，此阈值可使得大部分肾脏组织通过热区选取出来。
1.4 区域生长。区域生长是将类型相似的像素集合起来进行三维建模，通过区域增长，可以帮助自动分割与所感兴趣的部位不相连的区域，从而将需要建立三维模型的热区分离出来。通过区域生长可以将肾脏同其他部位分离，排除干扰因素和噪声，后续的操作只需在分隔所得的部位中进行即可。
1.5 空洞处理。在CT扫描的过程中，噪声是无法避免的，有可能使肾脏组织的信息丢失，这样就会形成空洞。因此需要将每一张CT图片中有空洞的地方进行填补使其完整，使得模型更加平滑。填补空洞后会更加接近实际的计算结果，所以对于空洞的处理是建模前的一个必要的过程。如图3所示，蓝色区域即为经过区域生长和空洞处理后的肾脏图像。
1.6 三维建模（Calculate 3D Models）。Mimics软件通过直接读取CT图像进行建模，并利用自身功能对模型进行优化处理。因此，通过Mimics建模的方式更加简单快捷，且可避免在操作过程中复杂性对数据产生的影响与信息的丢失。在选取肾脏组织的热区后，通过在三维实体（3D Object）菜单栏中导入新生成的Mask并进行运算，就可以获取肾脏组织的三维模型，如图3所示。三维实体模型质量的提高可以通过选择表面光滑处理、减少矩阵、三角形的减少、边减少等处理方式来处理。建立的三维模型可以自由缩放与组合，并且可以多角度进行观察。
2 结束语
本文应用腹部多层螺旋CT的断层扫描图像数据，利用Mimics软件对二维的断层扫描数据进行图像的识别定义、阈值分割、区域生长、空洞处理等操作，建立了人体肾脏组织的3D模型。建模的结果表明利用Mimics软件的三维重建功能可以快速建立生成人体组织的三维模型，并可以对所创建的3D模型进行多角度的观察、测量、手术模拟和仿真等操作，为临床医生诊断的准确性和手术治疗方案的合理性提供了依据。
参考文献：
[1]黎弘，蔡元龙，姜航毅.基于微机的医学图像三维重建[J].中国生物医学工程学报，1995（03）：226-234.
[2]付淼，李莉，何叶松.Mimics与医学图像三维重建[J].中国现代医学杂志，2010（10）：3030-3031.
作者简介：赵晓磊（1984-），女，吉林长春人，助教，硕士研究生，研究方向：模式识别、中医工程学；郭春超（1986-），男，吉林长春人，本科；齐秋菊（1979-），女，吉林长春人，讲师，硕士研究生；通讯作者：霍旭阳（1977-），男，博士，副教授。
近年来，我国大肠直肠癌发病率正呈上升趋势，成为常见的十大恶性肿瘤之一。虽然如今有许多新药针对直肠癌的治疗，可是手术是唯一可治愈机会。1940年以前，直肠癌切除再做吻合并不是一个很常规的手术，当时直肠癌手术都要做永久性的肠造瘘。近二十年来直肠癌手术技术的更新进步及肠吻合器的发明，大部分直肠癌都可以直接切除再做吻合。目前直肠癌的治疗原则有一些改变，有一部份的肿瘤必需先进行术前放射线及化学治疗后再开刀，所以手术前病患需要接受经直肠超音波、核子共振或计算机断层检查来评估肿瘤侵犯程度再做治疗的决定。术前放射线及化学治疗不只能提高保留的机会，而且可以降低局部复发的机率。文中试论如何对中位及低位(指骨盆腹膜转折以下的部分，大概离肛缘10~12cm的直肠)直肠癌的病患如何给予正确的术前评估及如何选择正确及理想的外科治疗方式。
一 术前评估
1 病史： 面对一个直肠癌的患者，详细的记载病史，对外科医生很有帮忙。比方说，当病人告诉你他有里急后重的情况，通常是一个较大的直肠肿瘤。若病患告诉你他排便时有感觉到痛，这个肿瘤很可能侵犯到括约肌或骨盆腔。除此之外，必需了解病患的功能，因为若要做保留的手术，病患必需拥有一个良好的功能，不然术后的功能会更差。
2 术前理学检查及直肠镜的重要性： 评 估 直 肠 癌 的 患 者 ， 经 肛 门 直 肠 指 诊 (DRE)很重要，DRE可知道肿瘤的位置、肿瘤的大小、肿瘤与括约肌的关系、肿瘤与骨盆里器官的关系(如在女性患者肿瘤是否侵犯到了子宫、膀胱或阴道；在男性患者需考虑的是摄护线及膀胱是否被侵犯到了)，及大概了解肿瘤侵犯的深度。有了以上的这些信息医生可以正确的选择治疗方式。DRE大概也可以知道的功能，若的功能不好的病患，保留的手术就不太适合。硬式乙状结肠镜检查可以知道肿瘤的确实位置，必要时还可以再做一次切片检查。在门诊除做DRE之外，再加上硬式乙状结肠镜检查就能够确实的告诉病患疾病情况，如是否能够做保留的手术或是否需要做暂时性人工造口等讯息。
3 大肠镜检查：为何要做大肠镜检查？术前结肠必要接受完整的评估，除了切片检以外可以知道是否有其它的病变，如良肉或恶性肿瘤。根据报告，病人同时拥有癌症及良肉的机率大约是13%-62%，病人同时拥有两个大肠直肠癌的机率大约是2%-8%。也因此，大肠镜检查扮演很重要的角色。
4 术前直肠癌的临床分期： 虽然手术是唯一能够治愈直肠癌的方法，但在作根除性切除手术之前，一定要作术前的分期评估。除了常规的检查之外，通常可以运用现代的影像工具来帮忙评估肿瘤侵犯的程度或是否有远程转移的迹象。这一些检查工具包括有3D 360°直肠超音波、计算机断层扫描及核子共振扫描。作完检查及评估之后可以建议病患接受术前放射线及化学治疗后再选择开刀方式或直接径行手术。目前本院使用3D 360°直肠超音波作为评估直肠癌病患手术前临床分期的主要工具，该检查不但可以准确探测肿瘤对直肠壁的侵犯程度，并且可以显示出直肠旁的淋巴肿大及同时作切片检查。它的附带价值是比计算机断层扫描及核子共振扫描便宜，而且在门诊即可马上检查很方便。可是它无法像计算机断层扫描及核子共振扫描可以评估整个腹腔内的情况，只能针对中低位的直肠癌作评估，而且它的准确度会因操作者而异。计算机断层扫描无法评估肿瘤对直肠壁的侵犯程度，但可以评估肿瘤有没有扩散到肺部或肝脏及直肠与局部器官的关系。核子共振扫描其实也是不错的工具选择，可是比较没有经济效应。
二 直肠癌手术原则
治疗直肠癌需要依据肿瘤的位置、大小，病理的细胞的分化、性别、年龄乃至骨盆腔解剖来决定。其次，要考虑病人的健康情形尽量避免术后严重的并发症。除了早期的直肠癌可以作局部切除之外，一般直肠癌治疗是以肿瘤全部切除手术为原则。若已经转移的病患，如病患的身体状况不错的话应该将肿瘤切除，这样可以避免肿瘤所产生的并发症，如阻塞或出血。除非病患的身体状况很差无法接受任何麻醉，或主要的肿瘤很小但转移的情况很厉害，而且病患的生命预期在短期间就结束者，像这一类的病人手术就不是一个很好的选择。
直肠癌的手术较为困难，必需要考虑局部复发的问题，很多的病人死于局部复发而不是远程转移，所以若非专业通常无法将癌症清除干净，由其中低位直肠癌的病患。针对中低位直肠癌的病患目前专业的医生都采用全直肠系膜切除的方式(TME)来做手术，不管在直肠低位切除手术或腹部会阴联合切除手术都采用这种手术方式。TME是精准的将全部直肠切除这样的手术除了减少局部复发率及提高存活率之外，而且保留自主神经的功能可以改善病人术后排便的功能。全直肠系膜切除的坏处是，这种手术时间较长而且接吻处渗漏的机会较高，尤其在距离缘3~6cm的吻合处渗漏率可高达17%。所以目前很多的专家都会作一个暂时性的造口来减少吻合处渗漏后的并发症。
三 手术方式的选择
治疗直肠癌的方法越来越多及复杂，可以选择简单的局部切除到经腹部手术甚至于目前争议性最大的腹腔镜手术都要根据病情的需求来做决定。目前的手术准则如下：
局部切除：适用于所有T1没有淋巴转移的病患或身体状况不适合接受麻醉或开腹手术的T2 病患。 正常以T2-T3甚至于T4的病患都需接受全直肠系膜切除手术，依照医生手术技巧的熟练要采用传统或腹腔镜手术都可以。 本院大多数的直肠癌都采用腹腔镜手术，我们认为这是一个不错的方法尤其针对骨盆腔较狭窄的病患。
四 结语
面对直肠癌的病患是很棘手的，每个病患都不一样，必需针对个案来治疗，主要是要降低局部复发率、减少远处转移及最重要的是延续病患的生命。
参考文献
［1］
关键词：计算机；医学；信息
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 16-0000-01
Computer Technology Applications in the Field of Medical Information
Cao Lei
(Tianjin Nankai Hospital,Tianjin300100,China)
Abstract:Computer technology in the field of medical information more widely,its value in medical research has also been recognized by the community.It is necessary to review the advanced computer technology in the field of medical information application status.On this basis,the direction of future development and prospects.
Keywords:Computer;Medicine;Information
伴随着计算机的发展，计算机软硬件技术及知识的广泛普及，其应用的范围也愈来愈广，并且深入发展到科学计算、通信工程、人工智能和信息处理等各个方面。近年来，计算机技术在医学信息领域的应用，成为科研的热点领域，而且受到社会的普遍关注。
一、计算机技术在医学信息领域的应用
（一）医院信息系统。医院是为患者治疗和预防疾病的场所，同时还要不断改善医疗技术，提高自身科研水平。在这个过程中需要处理大量的原始数据，以为下一步工作提供依据。现代化的医院信息系统指利用计算机网络技术和软件，将各个医院部门的原始数据进行收集、处理、加工和维护，为医院提供科学合理的管理。与此同时要能积极响应所有授权用户对相关信息的各种功能的请求。在医学信息系统的建设中，首先计算机网络技术能够提供组网支持。把地理上的分散的各个医院部门的计算机联系起来，组成一个可以实现共享的整体。其次，计算机的数据库技术可以用来为医院数据提供储存服务。最后数据仓库和挖掘技术通过从数据库中发现有效的信息，并对信息进行分析，加工，为医疗机构的决策者提供决策支持。
（二）网络医学资源。现今在网络上各类的科研机构、高校以及图书馆将自己的资源供应给用户。网上的医学资源也成几何式的增长，社会越来越关心如何能够高效的利用网络获取丰富的医学信息资源。网络上的医学资源丰富，它主要包含两大类医学多媒体资源和医学CAI（computer aided instruction）资源。前者指以多媒体的方式，把情景交融、视听结合有机结合起来，形成多角度的观察对象。同时学生参与性较强，主动学习，有利于形成学生新的认知结构。比较著名的医学多媒体教学资源有美国的国家图书馆的可视人体教学和哈佛大学的网络大脑解剖图谱。标准化的程序设计、改善的网络宽带和丰富的浏览器插件等技术的应用，必将深刻的改变医学管理模式。后者主要应用于医学教育中。网络CAI课件具有很好的界面，交互性强，容纳性好，而且能够适应网络传输的要求。这种课件以往由大学及公司投资完成，以致作为一种教学辅助工具，也只能在局域网使用。但是随着网络应用的发展，一部分的CAI资源也能够在网上使用。目前基于WWW浏览器，CAI课件在网络中的应用范围逐步扩大，网络提供的医用CAI课件种类愈来愈多，必将推动CAI的发展。比较著名的CAI资源有MARSHALL大学的交互病人系统、医学临床病例教学和内科临床病例教学。
（三）电子病历。传统的病历是采用纸质记录病人的健康状况和疾病信息的。这种方法有很多的缺点：医生用笔书写会受到很多主观因素的干扰，影响书写的质量；纸张容易受到损坏，不易保存，查找不便；传统的病历不能由许多人同时阅读，不易实现共享。借助现代计算机网络技术发展起来的电子病历则可以改变这种情况。它通过电子设备输入、保存数字化的医疗信息记录。它的主要优点是：电子病历能够储存在海量的计算机空间中，便于保存和携带；医护人员可以利用电子病历，获取患者的信息，在此基础上开展科研，极大减轻工作的力度；计算机网络支持许多家医院在同一时间对同一患者做出诊断，对患者病情进行讨论与研究。
（四）远程医疗。远程医疗是指应用通信和信息处理技术，跨越空间的限制，远距离地传递声音、数据、文件、图片的医疗系统，形成了集医疗、保健、教学、科研、信息一体化的网络体系。当前远程医疗技术包括最初的电话远程诊断、电视监护到通过应用高速的网络技术实现图像、数字和语音的传输，进而可以进行实时的语音和清晰的图像交流。其实远程医疗学从20世纪60年代就诞生了。现在的计算机网络技术则使其服务的范围更广，质量更精。远程医疗网使得偏远的人们接受相同的服务，不需要长途跋涉，就能够咨询专家。不同地区的医生依据远程网络的信息可以对患者病情进行会诊，制定精确的方案。而且这种方式能实现远程家庭监护。
二、计算机在医学信息领域的展望
虽然计算机网络技术在医学信息领域的应用还是有限的，但是我们看到其前途是光明的。在未来，计算机和医学的联系必将更加紧密，将会产生更多有价值的应用。
（一）人工智能。这里的人工智能指通过计算机网络进行数据挖掘和机器的学习帮助医疗研究人员分析数据，在制定数据挖掘规则和自主学习的基础上，按照需要来生成数据信息。由于医院信息系统中储存着大量的原始数据，对研究者进一步做好医学信息研究工作具有重要价值。实现人工智能，帮助研究者从海量的信息中挖掘出有意义的数据就成为研究的重点。
（二）生物芯片。生物芯片指采用光导原位合成或微量点样等方法，将人量生物分子，如核酸片段、多肽分子等有序地固化于硅片、聚丙烯酰胺凝胶等载体的表面，组成密集二维分子排列，然后与己标记的待测生物样品中的靶分子杂交，通过特定的仪器检测分析，从而得到靶分子的数量。在临床疾病的诊断、环境的监测、新药的研发等方面生物芯片有着广泛的应用。
（三）计算机图像处理技术。计算机图形图像技术是医学信息领域的关键环节，它主要包括图像分割技术和三维重建技术。计算机在断层中的应用是其重要的一个方面。计算机断层扫描系统指计算机技术与断层摄影的结合。医生可以通过计算机断层扫描系统精确的将心脏多个断层切面重建影像，图像清晰，密度分辨率高，并能获得三维空间信息。
三、结语
计算机技术在医学信息网络领域的应用是我们的历史机遇。计算机网络将会给我国医疗信息工作带来新的活力，将会促进我国医疗信息工作新的发展，沟通国内外医学信息的交流，继而促进医药卫生事业新的发展，为维护人民身体健康做出新的贡献。
参考文献：
[1]王瑞娟.计算机网络技术对医学信息的影响[J].医学信息,2005,9
关键词：数字图像处理 计算机三维重建 应用
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0066-01
数字图像处理技术是指应用计算机对数字图像信息进行处理，涵盖了计算机科学与技术、数学、光物理学等多个领域。数字图像可以小到电子显微镜的图像，大到遥感图像、航空照片或者天文望远镜的图像，因此在生物医学工程、工业、农牧业、国防军事、多媒体等方面都有着十分广泛的应用。物体三维重建是数字图像处理的重要内容。人眼看到的世界是三维立体的，但是传统照相机、CCD或者CMOS图像传感器获取的图像都是二维平面的，不具备深度信息。这种二维成像系统限制了人类对真实世界中复杂的物体的感知和理解的能力。计算机三维重建的出现，突破了传统二维成像系统的局限，重建后的图像直观、逼真，可任意旋转、逐层剥离以及定量分析，显著提高了人类对世界的认识理解能力。
1 计算机三维重建
计算机三维重建是利用计算机数字图像处理技术根据真实场景的数据重建出具有准确几何信息和照片真实感的三维模型，并可进行多角度显示的技术。这些精确的三维模型，不仅能用于场景可视化和虚拟漫游，还可以满足数据的存档、测量和分析等更高层次的需求，尤其适用于辅助教学、生物医学工程、医学诊断、航天、工业测量、地理信息、数字文物和古建筑、电子商务等多种领域。
计算机三维重建方法有两种：一种是利用精密的硬件设备，如激光扫描仪、深度扫描仪等，直接测量出物体表面点的三维坐标。这种方法是直接对三维物体的空间信息进行处理，精度较高，但是设备要求极高，因此极大地限制了该技术的使用。另一种是通过相机或摄像机获得二维数字图像，然后通过数学模型计算出物体的三维结构。后一种方法数字图像容易获得，但重建结果易受到其他因素的影响，本文就此方法展开研究。
2 二维数字图像的三维重建
2.1 二维数字图像的获取
二维数字图像的获取包括物体外观图像的获取和物体内部图像的获取。物体外观图像的获取通常通过2台以上照相机或摄像机从不同角度拍摄，比如3D电影的制作。物体内部图像的获取，通常为断层扫描或连续切片成像，比如计算机X射线断层扫描（CT）、激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）成像、生物标本连续切片的显微成像等。
2.2 二维数字图像的预处理
二维数字图像通过三维成像软件来处理，不同领域有各自适用的软件，比如：3D Studio Max，适用于广告、影视、工业和建筑设计、游戏的三维成像和动画；Amira，Mimics，适用于识别生命科学和生物医学数据；Oasis montaj，适用于地球物理勘探、钻探、地球化学勘探等。软件对图像经过增强、图像定位校正和图像分割等预处理后进行三维重建。
图像增强：现在的数字成像技术，基本可以得到分辨率高、清晰度好的图像，但如果前期成像较模糊，可以通过对比度增强、Gamma校正、锐化或噪声消除等方法进行处理，以突出目饲域。
定位校正：多台相机或摄像机从不同角度拍摄的物体外观图像、生物标本连续切片的显微成像由于不能准确定位，还需进行图像定位校正。
图像分割：在对图像的研究和应用中，人们往往仅对图像中的某些特定的、具有独特性质的区域感兴趣，这些区域称为目标或前景（其他部分称为背景）。可根据灰度、颜色、纹理和形状等提取感兴趣目标，从而把图像分割成若干互不交迭的区域，并使这些特征在同一区域内呈现出相似性，而在不同区域间呈现出明显的差异性。常用的分割方法有：基于灰度阈值的图像分割、交互式图像分割、基于活动轮廓或者形变模型的分割等等。针对不一样的图像和待分割的图像特点，可以选择不一样的分割方法。图像分割是图像处理的基本前提，同时也是一个经典难题，到目前为止还没有一种图像分割方法是通用的。
2.3 图像的三维重建
二维数字图像的三维重建技术有两种：表面绘制和体绘制。举例而言，你站在一辆汽车前，只能看到外观，但无法观察到车子内部的结构如发动机，这是表面绘制；假设汽车和车内中的结构都是半透明的，就可以同时看到所有的细节，这就是体绘制所要达到的效果，即三维透视。表面绘制是表示三维物体形状最基本的方法，可以提供三维物体形状的全面信息。它是从数字图像中抽取一系列相关表面，并用多边形拟合近似后，再通过传统的图形学算法显示出来。体绘制是依据三维体数据，将所有体细节同时展现在二维图片上，可以在一幅图像中显示多种物质的综合分布情况，并且可以通过不透明度的控制，反应等值面的情况。该方法特别适合于云雾、流体、大脑软组织、气体等无固定形状的体数据图像的生成，产生的图像真实感强。
3 面临的问题
二维数字图像的三维重建是数字图像处理技术十分活跃的研究方向，虽然这一领域的发展十分迅速，但仍有一些方面是需要进一步提高。（1）提高计算精度：图像分割是人工手动完成，然后通过数学方法来实现，这涉及到个人知识熟悉程度和计算精度，如果个人经验不足，或者计算精度不够，则图像效果不符合客观实际，不一定能够达到人眼识别的舒适度。因此，基于专业知识的图像分割标准化方面还有待进一步研究。（2）计算精度和处理速度之间的矛盾：图像处理需要巨大的数据运算，运算量远大于文本处理，所以在提高运算精度的同时还要考虑提高运算速度。（3）计算机三维重建是研究工具，必须加强交叉学科间的联合研究，才能够在推广应用上取得进步。
参考文献
[1]陈汗青，万艳玲，王国刚.数字图像处理技术研究进展[J].工业控制计算机，2013，26（1）：72-74.
[2]孙宇阳.基于单幅图像的三维重建技术综述[J].北方工业大学学报，2011，23（1）：9-12.
[3]耿欢，覃文军，杨金柱，曹鹏，赵大哲.基于CT影像的肺组织分割方法综述[J].计算机应用研究，2016，33（7）：1929-1935.
1、瑞典诺贝尔种植体：快速，一小时完成种植，即刻恢复咀嚼。瑞典诺贝尔种植牙，根据患者的口腔CT断层扫描数据创建手术模板，计算机引导完成种植，植入种植体即可戴入上部义齿，无需任何愈合时间，仅需一小时，就能恢复正常的咀嚼，不影响生活与工作。利用较少的种植体可达到半口和全口的修复目的。
2、德国ICX种植体，种植体中的尊贵君子。德国ICX种植体拥有台阶形独创的根形种植体，为种植牙的后完成造就完美的“根基”。该体在用于即刻植时，其仿牙根形态，也为即刻种植修复提供了完美的保障。
3、韩国OSSTEM种植体：性价比高。韩国奥齿泰种植体在韩国连续多年保持占有率位，虽然价格便宜受到一定用户的青睐，但由于这个种植体用的时间不长，技术相对不成熟，对种植牙医生的技术要求相对较高，才能实现满意的使用效果和使用寿命。
（来源：文章屋网 ）
【关键词】 腔隙性脑梗死；经颅多普勒超声；计算机断层扫描；应用价值
DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2017.17.047
近几年来， 随着我国人口结构越发趋向老年化， 并且影像学如CT等神经系统检查技术的不断发展， 对腔隙性脑梗死的诊断率也随之提高[1]。本次研究就本院200例腔隙性脑梗死患者TCD和CT的临床应用价值进行对比性研究和分析， 现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选取2015年1月～2017年1月本院神经内科接受治疗的经头核磁共振成像（MRI）确诊的200例腔隙性脑梗死患者， 依据随机数字表法分为观察组和对照组， 各100例。观察组患者中男76例、女24例， 年龄45～88岁， 平均年龄（64.3±9.2）岁；其中有高血压病史85例， 糖尿病史38例， 冠心病史27例， 高血脂患者70例。对照组患者中男68例、女32例， 年龄46～87岁， 平均年龄（63.2±9.4）岁；其中有高血压病史80例， 糖尿病史40例， 冠心病史25例， 高血脂患者75例。所有的患者均根据我国第四届脑血管病学术会议所制定的诊断标准。两组患者性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05）， 具有可比性。
1. 2 方法
1. 2. 1 ^察组 采用深圳德力凯公司生产的EMS-9EBX2p型号的TCD检查仪器进行检查， 嘱患者采取仰卧位后采用2 MHz的探头经过颞窗检查颅脑内双侧大脑中动脉（MCA）、前动脉（ACA）、后动脉（PCA）；再嘱患者取坐位从患者的枕窗检查患者的基底动脉（BA）和椎动脉（VA）；根据患者频谱的形态、血流速度和声频以及脉动指数等作出诊断。
1. 2. 2 对照组 使用东软128排螺旋CT扫描机进行检查， 嘱患者平卧在扫描的床上， 并以听眦线为基线对轴位横断面进行平扫， 扫描的层距为5 mm， 对患者的头颅进行连续扫描。其扫描的范围为头顶至第一颈椎， 采用120 kV和400 mA的频率进行扫描。
1. 3 诊断标准 CT平扫检查中梗死灶显示低密度改变， 显示病灶面积的范围为0.3～2.0 mm2；TCD检查的诊断标准参照相关诊断标准[2]。
1. 4 统计学方法 采用SPSS20.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用t检验；计数资料以率（%）表示， 采用χ2检验。P
2 结果
2. 1 两组异常检出率比较 观察组检出91例患者出现持续性高血压及小动脉硬化等异常症状， 而对照组患者检出梗死灶70例， 两组异常检出率比较差异有统计学意义（P
2. 2 两组在检测梗死病灶方面比较 TCD可检测梗死灶的血流动力学的具体情况， 但是CT只能检查其梗死的部位和大小， 无法检查梗死灶的血流动力学的情况。观察组100例患者中TCD检查出92例患者出现血流动力学异常改变， 其异常率为92.0%， 主要表现为64例血流速度减慢， 其中MCA和ACA供血不足有44例， PCA、BA、VA供血不足有20例；脑血管痉挛有32例， 脑动脉硬化症有98例， 这说明TCD检查在血流动力学异常检测中较CT检查更具有优势。
3 讨论
脑梗死别名为缺血性脑卒中， 而腔隙性脑梗死则属于脑小血管性疾病， 根据流行病学理论表明， 糖尿病并发脑梗死的发病率为非糖尿病患者的3倍左右， 并且其复发率、致残率以及致死率显著升高[2]。腔隙性脑梗死患者的血管病变基础不仅存在微动脉硬化和小动脉硬化， 同时大动脉也变狭窄。近几年来有相关研究报道[3]， 颈动脉粥样硬化是脑梗死发病的一种重要因素， 而脑动脉硬化为缺血性卒中最多见的原因[4]。脑动脉硬化导致脑组织长期供血不足， 末端小动脉出现血流减慢， 从而导致局部脑组织缺血甚至坏死。本次研究中， 观察组患者中TCD显示有98例患者存在脑动脉硬化频谱的变化， 其次梗死区域还出现血管痉挛、狭窄等情况。虽然腔隙性脑梗死患者的预后较好， 但是比较容易出现病情反复， 因此预防疾病的复发尤其重要。对腔隙性脑梗死患者应该进行危险因素的干预， 规劝患者戒烟戒酒， 患有“三高”的患者应该给予积极治疗原发疾病， 按时服药稳定病情， 并做定期检查。
本次研究结果发现， 观察组异常检出率（血流速度、阻力指数、频谱异常等）明显高于对照组的异常检出率（腔隙性梗死灶）， 差异有统计学意义（P
参考文献
[1] 彭君， 周华欣， 陈佳林.经颅彩色多普勒超声在腔隙性脑梗死患者脑血流动力学评价中的应用.临床超声医学杂志， 2012， 14（7）：497-498.
[2] 张艳， 董梅.腔隙性脑梗死的TCD改变与CT诊断对比分析.临床医学与护理研究， 2014， 13（2）：14-15.
[3] 由成金， 钟镝， 李国忠.脑卒中患者糖代谢异常率的临床分析.卒中与神经疾病杂志， 2013， 20（4）：220-222.
Discussion of the Teaching Experience of Faultage
Key words:Anatomy;Teaching experience;CT
20世纪70年代以来，随着医学科学技术的飞速发展，超声成像（USG）、X线计算机断层成像（CT）、核磁共振成像（MRI）、发射型计算机断层扫描（ECT）、单光子发射体层成像(SPECT) 和正电子发射体层成像(PET)等现代影像技术相继崛起并迅速普及。这些影像技术赖以诊断和介入治疗的形态学基础是断层解剖学。断层解剖学是研究正常人体不同方位断面上的器官结构的形态、位置以及其相互关系的科学，是一门相对独立的学科，它是在系统解剖学和局部解剖学基础上发展起来的［1］。为适应社会需求，我院于2002年设立了医学影像专业，断层解剖学作为医学影像专业的主干课程之一，却缺乏完整的理论体系。笔者从事断层解剖学的教学工作时间虽短，但也有些工作体会，在此简单谈谈断层解剖学的教学体会。
1 局部解剖－断层解剖－断层影像思维的建立
教学模式决定着课程设置和教学内容的选择，以及采用什么样的教学手段和方法来达到预期的教学效果，并最终实现培养目标。我们的教学分三步走：在教学中反复强调“欲学断层，先修整体”的学习思路，使学生明白坚实的系统解剖学和局部解剖学知识是学好断层解剖学的基础。因此我们在讲授人体各部分断面结构之前，首先学习人体头、颈、胸、腹、脊柱、四肢等各部分与断层相关的局部解剖学内容［2］；在具体学习断面标本内容时，强调断层与整体相结合，从整体的角度理解断层，从断层出发重塑整体，即建立“整体－断层－整体”的断层解剖思维；标本与影像结合。断层解剖学知识是学习B超、CT、MRI等影像专业课程的基础，因此我们要求学生标本与影像相结合，完成从尸体向活体的过渡，在掌握断层标本的基础上，学会正确阅读B超、CT、MRI图像。通过“局部解剖－断层解剖－断层影像”思维的建立，提高了学生的学习兴趣和综合分析能力，培养了学生的断层影像解剖思维，克服了以往局部解剖与临床的脱节现象。
2 传统教学手段与现代化教学手段相结合
传统的以板书和挂图为主的教学手段虽有不足，但仍是目前教学不可缺少的一部分。在使用传统教学手段的同时，我们充分利用校园网的优势，利用电视、幻灯机、投影仪等教学设备，将教学录像、教学课件等视听媒体引入课堂，这样克服了传统教学的枯燥，充分调动了学生的学习积极性，加深学生对人体断层解剖的理解和掌握，起到事半功倍的效果。
3 注重断层解剖的实践教学
人体断层解剖学和系统解剖学、局部解剖学的教学有一个共同的特点，单纯的理论课教学达不到预期目的，实验课教学是主要的教学手段，是提高教学质量的主要方法。我们在教学安排上，实验课与理论课学时几乎达到了1∶1。我们利用局部湿体标本、断层标本、投影仪、多媒体数码互动设备、幻灯机及配套的投影片、幻灯片、观片灯及CT、MRI图片等做为实践教学的基础，让学生从观察湿体标本、断层标本开始，逐步掌握人体各层面的关键结构及其相互关系。学生观察为主，教师指导为辅，充分调动学生的学习积极性与主动性，取得了良好效果。
4 考核考察学生的方式灵活多样
人体断层解剖学属于形态学范畴，传统的单纯理论知识考核不能客观全面的检测学生的学习效果及教师的教学效果，因此我们采取多样的考核方式，如“人机对话”、“徒手绘制断层简图”、“理论考试”等。所谓“人机对话”，即用事先扫描好的人体断层图片，随机调出几个断层，让学生指出该断层的主要结构及各主要结构的配布关系［3］；“徒手绘制断层简图”即指定过某个关键结构的断层，让学生徒手绘出该断层的主要结构。例如，让学生绘制一个“过室间孔”的横断层简图，学生就应该将此层面的主要结构，如尾状核、豆状核、内囊、侧脑室、第三脑室等关键结构准确描绘出来，这样更有利于学生掌握各个层面的结构及其相互位置关系。“理论考试”即以试卷形式让学生笔答。结合以上三方面综合分析得出最终成绩。学生普遍反应此考核方式切实可行，效果好，知识掌握扎实。
人体断层解剖学是一门新兴学科，因笔者从事教学时间较短，经验不丰富，所提观点也存在许多不足。希望在今后的教学过程中，不断总结教学经验，改革教学方法，使人体断层解剖学教学更加完善。
参考文献
［1］刘树伟.断层解剖学［M］.北京：人民卫生出版社，1998：19.
[关键词] ECT 冠状动脉肌桥 壁冠状动脉
[中图分类号] R543.3[文献标识码] C[文章编号] 1673-7210（2011）02（b）-135-01
冠状动脉某一段走行于心肌纤维中，被形似桥的心肌纤维所覆盖，这部分冠状动脉称为壁冠状动脉（intramural coronary artery），该心肌纤维称为心肌桥[1]。壁冠状动脉内的血流量不同程度地受控于覆盖其表面的心肌纤维。壁冠状动脉于收缩期时受心肌桥挤压，产生短暂的间歇性狭窄，而于舒张期恢复正常[2]。由于心肌的血供特点及冠状动脉受累程度不同，因此大多心肌桥患者无临床症状，部分患者虽表现为心绞痛症状，然而与心肌血供关系不明显。因此，寻找一种有效的评价心肌桥对冠状动脉血供影响的方法以指导临床治疗显得尤为重要。本研究采用心脏ECT检查（静息+运动）来明确心肌桥对冠状动脉血供的影响，并对比研究其对有症状的患者临床治疗的指导作用。
1 对象与方法
1.1 对象
2009年5月～2010年5月，以胸闷和（或）胸痛、心悸为主诉，在淮北市人民医院行冠状动脉64排螺旋CT检查确诊有心肌桥，且排除冠状动脉粥样硬化狭窄的60例患者，共74处心肌桥，其中，男32例，女28例；平均年龄（55±16）岁。
1.2 方法
1.2.1 入选患者行心脏ECT检查（静息+运动），根据检查结果分为两组：心肌缺血组和血供正常组。其中，心肌缺血组男12例，女8例，平均年龄（52±17）岁；血供正常组男21例，女19例，平均年龄（57±15）岁。
1.2.2 所有入选患者均给予阿司匹林100 mg qd，美托洛尔47.5 mg qd，地尔硫■90 mg qd，消心痛10 mg tid，应用2周。
1.3 疗效判断标准
对患者的症状缓解情况进行评价，结果分为显效、有效、无效。同等劳累程度不引起心绞痛或心绞痛发作次数减少80%以上为显效；心绞痛发作减少50%～80%为有效；心绞痛发作减少不到50%为无效。以显效和有效计算总有效率。进而对心脏ECT检查结果与临床疗效进行相关分析。
1.4 统计学方法
计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，采用SPSS 13.0统计软件分析，组间比较用方差分析，P
2 结果
心脏ECT提示心肌缺血共20例患者，经治疗后显效10例，有效4例，无效6例，总有效率为70%；心脏ECT提示无心肌缺血共40例患者，经治疗后显效4例，有效6例，无效30例，总有效率为25%。心脏ECT提示心肌缺血组与血供正常组采用相同治疗手段，两组总有效率比较，差异有高度统计学意义（P
3 讨论
心脏ECT是应用放射性核素进行的计算机断层扫描技术。患者在静息或运动状态下注射一种含有放射性核素的药物，该核素与血液一同灌注到心肌中，通过计算机断层扫描，显示其在心肌中的分布情况，从而推断心肌是否缺血及缺血的程度[3]。冠状动脉造影及冠状动脉CTA只能显示冠状动脉结构情况而无法直观显示心肌缺血程度[4]，心脏ECT可以弥补其不足。冠状动脉某一段走行于心肌内，把这一段心肌称为冠状动脉肌桥。心脏收缩期引起肌桥部位冠状动脉狭窄，血流受阻。根据收缩期狭窄程度，可分为3级。目前药物治疗主要为β受体阻断剂和钙通道阻断剂（如合贝爽），减轻压迫[5]。然而对药物治疗指导方面的报道很少。笔者通过研究发现，应用心脏ECT可以客观地评价肌桥对冠状动脉血供的影响，从而很好地指导临床治疗。
[参考文献]
[1]Ge J, Erbel R, Rupprecht HJ. Comparison of intravascular ultrasound and angiography in the assessment of myocardial bridging [J]. Circulation,1994,89(4):1725-1732.
[2]Feld H, Guadanino V, Hollander G, et al. Exercise-induced ventricular tachycardia in association with a myocardial bridge [J]. Chest,1991,99(5):1295-1296.
[3]祝金明,传彬,英男,等.99Tcm-MIBI心肌灌注断层显像展开图显示法的应用[J].白求恩医科大学学报,1998,24(5):547.
[4]张鹏,禄明,英军,等.64层螺旋CT冠状动脉血管成像诊断心肌桥-壁冠状动脉的价值[J].医学影像杂志,2009,19(2):155-158.
关键词：锥形束CT；Katsevich反投影重建；GPU异构计算
中图分类号TP301.6文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)06-1367-02
Heterogeneous Computing of Cone-Beam CT Volume Rendering Images
BAI Yuan-guang, QIAN Ge
(Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473000, China)
Abstract: Heterogeneous computing through the use of GPU technology, medical cone-beam tomography (CT) data by mutual informa? tion based image registration and a circular path Katsevich back-projection reconstruction, volume rendering to visualize three-dimension? al images in real-time display. Proposed a cone-beam CT medicine application solutions, cone-beam CT image shows the real-time three-dimensional rendering of the feasibility of heterogeneous computing and GPU than the CPU in this field advantage.
Key words: cone-beam CT; Katsevich back projection reconstruction; GPU heterogeneous computing
计算机硬件的发展和计算机图形学的进步极大改变了传统医学断层扫描成像（CT）的胶片阅读方式。国外临床上锥形束CT同时配备传统胶片机和实时互动式三维影像的设备已经进入实际应用。通过成熟的基于互信息的医学图像配准，圆规轨迹锥束重建和基于三维纹理体绘制相关处理步骤，完成解剖数据综合分布的形象化显示。
1锥形束CT体绘制
1.1锥形束CT
提高X射线利用率和缩短成像时间一直是CT技术的一个重要发展方向，目前，大锥角的锥束CT成像技术取形束和扇形束方式，达到了实用化和商业化的要求。通过大锥角放射源和大平板检测器，设备旋转一周完成选定解剖范围内整体扫描，人体组织受X光线照射剂量只有传统笔形束的六十分之一或相同量级，同时大大降低设备的运行成本。
1.2图像配准
医学图像配准的主要目的是解决图像内容的对齐问题，使两幅图像上的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致，从而为下一步的图像融合与图像分析奠定基础。按照空间变换性质分类，根据变形的程度可分为刚性配准和弹性配准。在医学配准中一般采取物理降低变形程度，实施刚性配准的方式。基于最大互信息值的配准算法根据待配准两幅图像的体素值，计算两幅图像相互包含信息的多少，即互信息值，并以此作为相似性测度，当两幅图像完全配准时互信息值达到最大。该算法是图像配准领域重要性相对突出的实现策略，相比基于特征的配准方法而言，人工干预少、实用性强、应用范围广。
1.3 Katsevich反投影重建
2003年，滤波反投影结构的Katsevich锥束重建理论提出，具有里程碑般意义。该精确重建算法具有移不变投影结构，即使在较大投影锥角下仍能重建出高质量的CT图像。
在应用到不同扫描几何时，根据不同的扫描目标其运动轨迹可以有所不同。其中圆弧轨迹锥束扫描几何关系如图1所示，系统的旋转中心在笛卡尔坐标系统的原点O，射源点在xy平面内绕z轴以D为半径旋转.由旋转角度可得积分方程： 1.4体绘制
直接体绘制(DirectvolumeRendering)技术是三维标量数据场可视化的一个重要方法，它直接计算数据场中所有体素对最终成像 结果的贡献，反映三维数据场的内部特征信息，这与传统的面绘制(surface Rendering)技术相对应。
根据体绘制方法的不同，实现的具体步骤也不尽相同，但大都需要经过以下几个主要过程的处理:数据模型的三维表示，对体数据进行三线性插值并赋予光学属性(如颜色和透明度)，进行光照和明暗计算，颜色合成获得最终绘制图像.体数据的最简单表达形式由三维坐标和数据值共同构成:(x,y,z,w)，其中(x,y,z)表示三维空间中的位置坐标，w代表此位置处的实际数据值，该四元组称为一个体素，若干个体素共同组成体数据。w可以为矢量或标量值，对于流体数据，一般为矢量。而对于医学数据如在CT或磁共振成像（MRI）等之中，w通常为标量值，代表不同组织成像时所表现的相应灰度值。
2 GPU异构计算
2.1 GPU计算软件环境
医疗行业实用型成像设备一般基于高性能CPU进行计算，自GPU概念1999年出现以来，十年间超越摩尔定律的飞速发展并没有延展普及到医学图像领域。例如在浮点运算性能上，现阶段高端CPU产品Intel的Core i7-965可以达到69.23 GFLOPS(每秒浮点运算次数)而GPU产品AMD Radeon HD 6990达到了4.98 TFLOPS。GPU并行计算的性能也同样因为架构设计的先天优势超出CPU两个数量级以上。以往为了使用GPU进行通用计算，必须使用OpenGL之类图形API与GPU沟通，开发方式太过复杂，资源利用率不高。为了充分利用各种异构设备进行通用计算。由Khronos组织制订推出了OpenCL (Open Computing Language，开放计算语言)标准。OpenCL是一个为异构平台编写程序的框架，此异构平台可由CPU，GPU或其他类型的处理器组成，每个处理单元平等对待，并根据任务负荷或开发者指定分配处理资源。OpenCL由一门用于编写kernels（在OpenCL设备上运行的函数）的语言（基于C99）和一组用于定义并控制平台的API组成。OpenCL提供了基于任务分区和数据分区的并行计算机制，最新版本为OpenCL 1.2。2.2 GPU硬件发展
现阶段，AMD公司的“南方群岛”架构GPU产品代表了GPU硬件的最先进技术。根据其官方技术说明文档，其高端产品Tahiti Radeon HD 7900核心共有32个计算单元。，这是构建整个GPU的基础模块，一定程度上类似传统GPU的流处理器阵列(SM)。
每个计算单元内部有四组、64个流处理器核心，组成四个矢量单元(Vector Unit)，各自搭配64KB矢量寄存器。
计算单元内的其它模块还有：分布式可编程调度器、分支和消息单元、标量单元(协处理器)、4KB标量寄存器、64KB本地数据共享、四个纹理过滤单元(总共128个)、十六个纹理拾取载入与存储单元、16KB一级缓存(可读写)。
计算单元是基于新指令集的架构，抛弃了以往的VLIW(甚长指令字)，而且每个计算单元都能同时从多个内核那里执行指令，单位周期单位面积的指令数也有所增加。总之，这种架构相比以往利用率和吞吐量更高，多线程多任务并行执行的能力也大大增强。
矢量单元设计上，GCN架构代表着从VLIW4 SIMD向Quad SIMD的进化，前者采用一个VLIW指令和四个ALU操作的方式，更适合图形而在通用计算上缺乏弹性，后者则是四个SIMD单元加一个ALU操作，大大增强了计算能力。VLIW4 SIMD架构还有很多缺点，比如需要通过编译器管理寄存器端口的冲突，需要特定、复杂的编译器调度，汇编创建、分析、调试较为困难，需要仔细优化才能达到峰值性能。事实上，这种架构从理论上看非常完美，但因为实际应用的问题，很难能够真正发挥所有潜力。Quad SIMD架构则就这些问题做了针对性的解决，比如不再有寄存器端口冲突，编译器调度和优化实现了标准化，汇编创建、分析、调试大大简化，工具链开发与支持更简单，性能方面也更稳定、更好预测。
因为重点转向计算，GCN架构的缓存体系也经过了完全重新设计，规模相当庞大而复杂。简单来说，每四个计算单元共享16KB指令缓存和32KB标量数据缓存，并与二级缓存相连；每个计算单元都有自己的寄存器和本地数据共享，搭配16KB可读写一级缓存，每时钟周期带宽为64字节；二级缓存总容量768KB，可读写，对应每个显存控制器分成六组，每组容量128KB，每时钟周期带宽也是64字节；全局数据共享则用于不同计算单元之间的同步辅助。
3总结
医学断层扫描成像使用使用锥形束成像技术，通过配准、重建和体绘制，可以实现互动式三维解剖影像实时呈现。利用GPU异构计算技术取代传统CPU计算具有可行性和巨大的性能优势。
参考文献：
[1] Katsevich A. A general scheme for constructing inversion algorithms for cone beam CT[J]. Int J Math Math Sci,2003(21).
关键词：低剂量计算机断层扫描；非局部均值；模糊扩散；扩展邻域；双边滤波
中图分类号：TP391.7 文献标志码：A
0引言
计算机断层扫描（Computed Tomography， CT）技术由于其本身特性，在医学中的早期预测和防治上有重要的意义，因此被广泛地应用。众所周知，高剂量的辐射会伤害人体的身体健康，故尽可能地减少放射剂量受到越来越多的关注。而剂量降低，必然会增加重建结果中的噪声，如果图像质量发生严重的退化，会影响医学的诊断和治疗。因此，在降低辐射剂量的同时还要兼顾重建图像的质量是如今面临的一大问题。该问题的研究受到越来越多的重视[1]。王丽艳等[2]使用带噪图像稀疏性这一先验信息作为正则项来设计优化目标函数，得到了较为优质的图像。Chen等[3]运用非局部自适应加权先验统计迭代算法重建图像，明显地改善了图像的质量。
低剂量CT投影数据的噪声模型的数据特点已被众多学者进行了广泛的研究，其中Li等[4]经过反复的实验与研究，得出经过对数变换后的低剂量CT投影数据，其均值和方差呈现非线性递增关系，近似服从非平稳高斯分布的结论。通过对投影数据统计特性的研究与分析，最大似然期望最大化（Maximum Likelihood Expectation Maximization，MLEM）算法考虑了观测数据的统计特性，而且具有非负性、全局收敛性和计数保持的特点，因此可以得到较好的重建结果，故而被广泛地研究和运用；然而在实际中，迭代次数达到一个定值后，继续增加迭代次数会使重建的图像出现棋盘效应，使图像失真影响病人的诊断和治疗。为克服该缺点，一些学者提出了基于Bayesian理论的最大后验（Maximum A Posterior， MAP）法[5]。该方法在考虑投影数据统计特性的基础上，对先验分布加入了先验信息，从而避免了MLEM的不足；MAP的核心思想是基于MLEM算法的基础上加入先验信息进行约束，从而达到避免传统MLEM算法收敛速度慢等缺点的目的[6]。张芳等[7]把基于变指数各向异性扩散和非局部的思想应用到MLEM算法中，重建出的图像在消除噪声的同时可以较好地保持图像的边缘细节信息。由于基于传统贝叶斯算法的先验信息是有限的，重建图像存在阶梯状伪影和过平滑的现象[8]。各向异性扩散方法[9-10]的去噪强度可以根据图像内容的不同而改变，因此能在降噪的同时对图像的边缘和细节起到很好的保持作用，故被国内外学者广泛研究。2007年，颜建华[11]在中值先验（Median Prior，MP）算法的基础上提出了一种基于各向异性扩散的中值先验重建算法，该算法可以克服MP算法对泊松噪声和高斯噪声的平滑效果不明显的缺点。张芳等[12]提出一种基于小波和非局部的全变差MP重建算法，该算法改善了图像的质量， 提高了图像的抗噪声性能。本文算法将在此理论基础上对低剂量CT重建算法进行进一步的研究。
Perona等[13]提出了原始的扩散系数函数。Chen等[14]改进了该扩散函数，即使用模糊数学中的隶属度函数，此方法可以消除传统各向异性扩散算法中存在的阶梯效应问题。虽然该方法可以达到较好的处理效果，但是依然存在一些块状伪影。双边滤波算法[15-16]既考虑了空间邻近像素之间的位置关系，又考虑了邻近像素灰度的相似关系，从而可以使图像在降噪的同时改善图像的信噪比。基于非局部均值模糊扩散和传统的双边滤波结合的重建算法虽然可以达到较好的效果，但是在图像的平坦区域依然存在阶梯效应。Josepht等[17]提出的扩展邻域，可以在更新当前像素点时选取合适的邻域进行处理，因此用此扩展邻域改进传统的双边滤波是合适的，从而使低剂量CT重建图像降噪处理和保持图像的细节信息达到折中。
受以上理论启发，本文提出了结合非局部均值模糊扩散和扩展邻域双边滤波的MP重建算法。首先，使用基于非局部均值模糊扩散方法对中值先验分布MAP重建算法进行改进，以减少重建图像中的噪声；然后，采用基于扩展邻域的双边滤波方法对重建图像进行处理，以保持图像的边缘和细节信息，进一步提高重建图像的信噪比。实验结果表明，本文算法不仅改善了图像的质量，同时改善了图像的信噪比。
4结语
本文提出了一种结合非局部均值模糊扩散和扩展邻域双边滤波的MP重建算法。该算法先在MP算法的基础上，在每次中值滤波前，用基于非局部均值模糊扩散对重建图像进行降噪，结合了基于非局部的各向异性扩散，其重建结果虽然可达到不错的效果，但是却模糊了图像的一些细节；基于扩展邻域的双边滤波仅仅依靠扩展邻域像素点的加权来更新当前值，由于考虑了像素与像素之间的两种关系，而且很好地选择了邻域，从而可以得到满意的效果。结合这两种方法的优势，提出了本文的重建算法，该算法在每次迭代中，对中值先验分布的MAP重建算法进行改进，在每次中值滤波前，用基于非局部均值模糊扩散对重建图像进行降噪，然后再用基于扩展邻域的双边滤波对图像进行进一步的处理。实验结果表明，本文算法不仅改善了图像的质量，同时提高了图像的抗噪声性能。实验结果表明，该算法无论从主观效果还是客观效果，均说明该算法是有效的、可行的。
参考文献：
[1]
BIAN J G， YANG K， BOONE J M， et al. Investigation of iterative image reconstruction in lowdose breast CT [J]. Physics in Medicine and Biology， 2014， 59（11）： 2659-2685.
[2]
王丽艳， 韦志辉. 低剂量CT的线性Bregman迭代重建算法[J]. 电子与信息学报， 2013， 35（10）： 2418-2424.（WANG L Y， WEI Z H. Linearized Bregman iterations for lowdose CT reconstruction [J]. Journal of Electronics and Information， 2013， 35（10）： 2418-2424.）
[3]
CHEN Y， GAO D Z， NIE C， et al. Bayesian statistical reconstruction for lowdose Xray computed tomography using an adaptive weighting local nonprior [J]. Computerized Medical Imaging and Graphics， 2009， 33（7）： 495-500.
[4]
LI T， LI X， WANG J， et al. Nonlinear sinogram smoothing for lowdose Xray CT [J]. IEEE Transactions on Nuclear Science， 2004， 51（5）：2505-2513.
[5]
MA J H， ZHANG H， GAO Y， et al. Iterative image reconstruction for cerebral perfusion CT using a precontrast scan induced edgepreserving prior [J]. Physics in Medicine and Biology， 2012， 57（22）： 7519-7542.
[6]
何玲君， 潘晋孝， 孔慧华. 自适应正则MAP的CT图像重建方法研究[J]. 计算机工程与应用， 2011， 47（28）：198-200.（HE L J， PAN J X， KONG H H. Adaptive regularized MAP of CT image reconstruction method [J]. Computer Engineering and Applications， 2011， 47（28）：198-200.）
[7]
张芳， 崔学英， 张权， 等. 基于变指数各向异性扩散和非局部的最大似然期望最大低剂量CT重建算法[J]. 计算机应用， 2014， 34（1）： 3605-3608， 361.（ZHANG F， CUI X Y， ZHANG Q， et al. MLEM lowdose CT reconstruction algorithm based on variable exponent anisotropic diffusion and nonlocality [J]. Journal of Computer Applications， 2014， 34（1）： 3605-3608， 361.）
[8]
李晓红， 张权， 刘t， 等. 基于小波收缩和正逆扩散结合的优质中值先验图像重建算法[J]. 计算机应用， 2012， 32（12）： 3357-3360.（LI X H， ZHANG Q， LIU Y， et al. High quality median prior image reconstruction algorithm based on wavelet shrinkage and forwardandbackward diffusion [J]. Journal of Computer Applications， 2012， 32（12）：3357-3360.）
[9]
SHEN M F， SU Z F， CHEN T T， et al. An algorithm based on compound anisotropic diffusion for image denoising [J]. Applied Mechanics and Materials， 2014， 687-691查到的卷就是这样写的： 3927-3931.
[10]
BARBU T. Robust anisotropic diffusion scheme for image noise removal [J]. Procedia Computer Science， 2014， 35： 522-530.
[11]
颜建华. 正电子发射断层图像重建算法研究[D]. 武汉：华中科技大学， 2007：54-70.（YAN J H. Investigation of positron emission tomography image reconstruction [D]. Wuhan： Huazhong University of Science and Technology， 2007：54-70.）
[12]
张芳， 张权， 崔学英， 等.基于小波和非局部的全变差中值先验重建算法[J]. 计算机工程与设计， 2015， 36（8）： 2152-2156.（ZHANG F， ZHANG Q， CUI X Y， et al. Total variation median prior reconstruction algorithm based on wavelet and nonlocal [J]. Computer Engineering and Design， 2015， 36（8）： 2152-2156.）
[13]
PERONA P， MALIK J. Scalespace and edge detection using anisotropic diffusion [J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis & Machine Intelligence， 1990， 12（7）：629-639.
[14]
CHEN R C， YU P T. Fuzzy selection filters for image restoration with neural learning[J]. IEEE Transactions on Signal Processing， 1999， 47（5）：1446-1450.
[15]
SHIVANI S， GURSHARANJEET S K. An image denoising framework with multiresolution bilateral filtering and normal shrink approach [J]. Research Journal of Applied Sciences， 2014， 6（7）： 1240-1246.
[16]
ANNA G R， MATTHIAS K， ROBERT W， et al. An FPGAbased fully synchronized design of a bilateral filter for realtime image denoising [J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics， 2014， 8（61）： 4093-4104.
[17]
JOSEPH S P， JOSHIN J M， CHANDRASEKHAR K. MR image enhancement using an extended neighborhood filter [J]. Journal of Visual Communication and Image Representation， 2014， 25（7）： 1604-1615.
[18]
ALENIUS S， RUOTSALAINEN U. Bayesian image reconstruction for emission tomography based on median root prior[J]. European Journal of Nuclear Medicine， 1997， 24（3）：258-265.
KARALI E， KOUTSOURIS D. Towards novel regularization approaches to PET image reconstruction [J]. Journal of Biosciences and Medicines， 2013， 1（2）： 6-9.
[19]
HSIAO I T， RANGARAJAN A， GINDI G. A new convex edgepreserving median prior with application to tomography [J]. IEEE Transactions on Medical Imaging， 2003， 22（5）：580-585.
[20]
BUADES A， COLL B， MOREL J M. A review of image denoising algorithms， with a new one[J]. SIAM Journal on Multiscale Modeling & Simulation， 2005， 4（2）：490-530.
[21]
ZHANG Q， LIU Y， SHU H Z， et al. Application of regularized maximum likelihood algorithm in PET image reconstruction combined with nonlocal fuzzy anisotropic diffusion [J]. Optik ― International Journal for Light and Electron Optics， 2013， 124（20）： 4561-4565.
[22]
CUI X Y， ZHANG Q， SHANGGUAN H， et al. The adaptive sinogram restoration algorithm based on anisotropic diffusion by energy minimization for lowdose Xray CT [J]. Optik ― International Journal for Light and Electron Optics， 2014， 125（5）： 1694-1697.
[23]
JI D J， HU C H， YANG H. Image reconstruction algorithm for inline phase contrast imaging computed tomography with an improved anisotropic diffusion model [J]. Journal of Xray Science and Technology， 2015， 3（23）： 311-320.
【关键词】 妇科肿瘤； CT检查； 诊断价值
常见的妇科肿瘤有外阴肿瘤、阴道肿瘤、子宫肿瘤、卵巢肿瘤和输卵管肿瘤[1]。妇科肿瘤对患者正常生活和工作有非常严重的影响，已经成为当前人们关注的焦点[2]。CT是电子计算机X射线断层扫描技术简称，可以通过对患者机体进行检查，发现体内任何部位的细小病变[3]。医护人员常采取CT检查对妇科肿瘤患者进行检测，效果显著。本文就CT在妇科肿瘤诊断中的价值进行研究，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取本院2010年1月-2012年1月妇科肿瘤患者56例进行检查。年龄22～67岁，平均年龄41.9岁。病程4 d～38个月，平均病程6.3个月。患者自愿参与本次研究，且均签署知情同意书。选取患者经手术病理证实，患者中存在恶性肿瘤15例，良性肿瘤41例；存在实性肿瘤18例，囊性肿瘤38例；无转移49例，存在转移7例。
1.2 方法 对选取患者均进行CT与B超检测，将检测结果与病理诊断结果进行对比，分析检测结果的准确性。患者CT与B超检测时间间隔在48 h以内。
B超检测操作：对患者进行憋尿指导，保证患者膀胱充盈。采取飞利浦HDL4000多功能数字化彩超诊断仪对患者进行检查，仪器设置参数，探头频率3.5 MHz。从多方位对患者肿瘤进行检查诊断。
CT检测操作：采取 Light speed16 层多层螺旋CT进行扫描检查。患者保持仰卧，自趾骨联合下缘向上进行扫描，直至髂前上棘。根据患者临床症状进行全腹或薄层扫描。扫描过程中，Light speed16 层多层螺旋CT设置参数置为电压 120 kV，电流150 mA，螺旋距 4.50～5.0 mm，描层厚5.0 mm。扫描前对患者进行3%泛影葡氨 500～1000 mL口服，扫描过程中先进行CT平扫后进行CT增强扫描，使用非离子型造影剂80～100 mL静脉注射。
1.3 统计学处理 采取SPSS 13.0软件对数据进行统计学分析。计数资料采用 字2检验，P
2 结果
对患者诊断结果进行对比分析发现，在CT检查中，患者肿瘤的定位准确率达到91.1%，病灶大小准确性达到92.9%，B超检测患者肿瘤定位准确率仅为75.0%，病灶大小准确性仅为84.0%，CT检查的准确性明显高于B超检查，差异具有统计学意义（P
3 讨论
妇科肿瘤是一种临床常见肿瘤急症，对患者身体健康有非常严重的危害[4-6]。随着人们生活方式的改变，妇科肿瘤患者的发病率逐年升高[7]。妇科肿瘤患者在临床中主要表现为月经量增多，月经期延长，不规则的出血，患者出现明显白带量增多，颜色改变，下腹部出现肿块。除此之外，部分患者在临床中还表现为下腹剧烈疼痛，出现明显下腹水，大小便产生明显改变，患者伴有发烧、炎症、出血等症状[8]。
妇科肿瘤包括的种类很多，分为良性肿瘤和恶性肿瘤，关于该病情的诊断，能够直接关系到其治疗措施的制定和治疗效果预后，早期的诊断意义十分重要。在临床中，比较常用的一种诊断方法即CT诊断，在妇科肿瘤诊断的使用也比较广泛。然而，CT诊断尽管研究的比较多，其诊断结果却有一定的差异。随着近些年社会的进步，女性承担的社会压力在逐渐增大，恶性肿瘤的发病率也在呈上升趋势，已经成为严重威胁女性健康的疾病之一。早期诊断对于正确治疗、准确分期有着积极作用。有数据显示，妇科肿瘤在女性恶性肿瘤发病率上位居前3名，严重危及患者健康。治疗妇科肿瘤常用的方法包括手术、化疗、放疗等措施，很多患者也比较接受和认可根治性盆腔手术和术后的放化疗治疗。然而，不同的治疗方法加上疾病的不断发展对女性的生理和心理上都造成了很大的损伤，对患者的生活质量产生严重影响。因此，在治疗诊断的同时，关注女性的生活质量和生存质量也是值得进一步探讨的。计算机断层扫描，其英文全称为Computed Tomography，即通常所说的CT，其主要原理是利于计算机技术对物体进行扫描，获得三维断层扫描图像。CT的用途比较广泛，包括医学检测、工业检测、安保检测、航空检测等各个方面，而且效果较好，尤其是CT技术在医学检测中的应用，开辟了医学检测的新途径。当然，CT检测有其自身的优点和缺点。其主要的危害就是来自于射线源，对人体组织和周围环境造成一定的破坏，即使是医用的CT，多次使用，也会对人体有一定的损伤的。
在临床中对妇科肿瘤患者进行早预防、早发现、早治疗，已经成为影响患者预后的关键。因此，在临床过程中，医护人员要对妇科肿瘤患者进行有效检查，实现对患者的早期诊断，提高对患者的诊断效果，从本质上对患者进行治疗，确保患者早日康复[9]。
CT检查在临床中对妇科肌瘤患者的诊治效果非常显著。CT检查通过多方位多序列成像，对患者妇科子宫、盆腔组织等部位进行平扫，有效加强对患者肌瘤的检测[10]。该方法可以对患者子宫体、子宫颈及阴道结构进行清晰显示，有效分析患者卵巢病变状况，确保医护人员对患者选取合适的治疗方法，提高对患者的治疗效果[11]。除此之外，CT检查还可以通过增强扫描，对患者内部的组织肌瘤进行鉴别，了解患者肿瘤情况。CT检查可以有效对患者子宫肌瘤大小、位置、良恶性、包膜状况等进行判别，对患者病变进行定性[12]。
在对妇科肿瘤患者进行CT检查的过程中，医护人员主要要完成以下操作。对患者进行平扫。对患者在不用造影增强或造影进行普通扫描。对患者进行造影增强扫描[13]。经静脉注入水溶性有机碘剂，在本次研究中笔者使用3%泛影葡氨 500～1000 mL口服，后对患者进行造影增强扫描。血内碘浓度增高后，器官与病变内碘的浓度可产生差别，形成密度差，可能使病变显影更为清楚。在临床中对患者进行造影的方法主要有团注法、静滴法和静注与静滴法[14]。通过对患者进行CT造影与CT增强检测，完成对妇科肿瘤患者的全方位检查，对患者的临床诊断具有非常好的促进效果[15]。
在本次临床研究过程中，CT检查在病理良恶性诊断、定位准确率、囊实性诊断、转移诊断、病灶大小准确性中的诊断结果均明显高于B超检测，差异具有统计学意义（P
研究结果显示：CT检查的临床效果明显好于B超检测，对肿瘤患者的诊断结果更为准确。对妇科肿瘤患者进行CT检测可以明显提高患者的诊断效果，确保医护人员对患者肿瘤进行有效治疗，对患者治疗具有至关重要的作用，值得在临床中推广应用。
参考文献
[1] 陈红艳. B超诊断妇科盆腔肿瘤的临床价值分析[J]. 医学信息（下旬刊）， 2010， 23（2）：90-91.
[2] Shimoda W， Hayashi M， Murakami K， et al. The relationship between FDG uptake in PET scans and biological behavior in breast cancer[J]. Breast Cancer， 2007， 14（3）：260-268.
[3] 周鹏， 高雪梅， 戴永胜. CT和超声对女性盆腔肿块的诊断价值[J]. 中国当代医药， 2009， 5（3）：96-97.
[4] 杨波， 张兴文. 彩超和CT对女性盆腔包块的诊断[J]. 中国老年保健医学， 2009， 7（6）：69-70.
[5] Sharma D N，Thulkar S，Goyal S，et al.Revisiting the role of computerized tomographic scan and cystoscopy for detecting bladder invasion in the revised FIGO staging system for carcinoma of the uterine cervix[J].Int J Gynecol Cancer， 2010， 20（3）：368-372.
[6] Ghi T， Giunchi S， Kuleva M， et al. Three-dimensional transvaginal sonography in local staging of cervical carcinoma： description of a novel technique and preliminary results[J]. Ultrasound Obstet Gynecol， 2007， 30（5）：778-782.
[7] 陈光， 谢松元， 吴洁， 等. 卵巢癌97例彩色多普勒超声与CT扫描的诊断价值比较[J]. 武警医学， 2011， 22（1）：34-35.
[8] 苏雪梅， 余良宽， 王甜. 15例卵巢癌B超诊断结果分析[J]. 中国妇幼保健， 2008， 23（1）：76-77.
[9] Pecorelli S. Revised FIGO staging for carcinoma of the vulva， cervix， and endometrium[J]. Int J Gynaecol Obstet， 2009， 105（2）：103-104.
[10] 吴爱平，陶亚丽，徐玉倩.超声诊断妇科盆腔囊性肿块103例分析[J].中国误诊学杂志，2008，4（41）：127-128.
[11] 荆春丽， 杨光. 阴道彩超对盆腔肿块的诊断价值[J]. 中国妇幼保健， 2008， 5（6）：49-50.
[12] Beiner ME， Hauspy J， Rosen B， et al. Radical vaginal trachelectomy vs. radical hysterectomy for small early stage cervical cancer： a matched case-control study[J]. Gynecol Oncol，2008， 110（2）：168-171.
[13] 权光南， 杜湘珂， 崔恒.妇科肿瘤影像学进展[J].生物医学工程与临床， 2010，14（2）：42-45.
[14] 王瑜玲. 彩色多普勒超声仪和CT诊断妇科盆腔肿瘤价值的对比分析[J]. 临床医药实践， 2009， 18（2）：90-92.
