医学影像CT 教学中图像后处理技术的应用分析

李俐倩，陈俏倩（通讯作者），周伟文，吴耀初，余佐时

（广东医科大学附属第二医院放射影像科 广东 湛江 524003）

随着科学技术和影像医学技术的不断发展，相关知识更新的速度也在不断加快，影像学也从一开始的超声医学和X 线诊断发展到了MRI、CT、PET 以及ECT 等新的检查技术，其作为一门有着较强实践性的学科，和其他医学专业的教学不同，教学中理论知识和实践知识所占的比例是1：1[1]。形式单一的教学方式已经不能满足医学影像CT 教学的需求，在进行教学的过程中，教师必须要丰富教学方式，在进行教学时要结合现代医学的最新发展成果，不断丰富教学方式和更新教学内容，才能提高教学效率，使学生更好地掌握影像学知识。在进行医学影像学CT 教学中应用图像后期处理技术，可以将图像信息进行直观立体的显示，将抽象变为形象，使复杂变简单，对学生感官进行多角度全方位刺激，不但可以使学生更好地对知识进行理解，而且还有利于学生对教学重难点的学习和掌握。

1 医学图像后处理概述

在70 年代后期开始有关于医学图像后期处理技术的研究，随着网络技术和多媒体技术的成熟发展，人们对于医学图像后处理技术的研究更加深入。在进行医学影像学检查后，对检查获得的图像再次进行加工处理就是医学图像后处理，目前对于医学图像后处理的研究方向主要有影像分割、增强、可视化、数据压缩和配准融合等，进行图像后处理的目的是对获得的影像进行识别、分类、分割、分析以及解释，进而确定需要增强的部位或者需要进行提取的特征，从而为医务工作者对患者病情进行深入分析提供客观准确的诊断依据[2]。医学图像后处理的方法主要包括直接处理和脱机应用于工作站两类。直接处理是在完成影像学检查之后，在影像学设备上直接应用随机软件进行后处理，例如在CT 机上直接进行三维重建、血管成像等[3]。直接处理所使用的软件都是固定的，因此在进行处理中需要操作者要有丰富的操作经验。在获得医学影像学图像后，将胶片扫描数字化后或者将图像传输到工作站，再进行图像后处理就是脱机应用工作站，例如将CT 多模图像进行融合配准，使用专业软件实现图像自动识别和分割，相比较直接处理，脱机处理更加灵活也更具有针对性。

2 建立多媒体立体教学

2.1 图像制作

在临床工作中，一个部位的CT 扫描图像多至十几张，而在目前的多媒体教学中，通常都是使用Powerpoint 软件进行教学课件的制作，但因为制作的课件的篇幅有限，在教学过程中对分析病例的图像示教选择只能选择病例中较为典型的一张或者几张进行教学，但这样的示教具有较大的局限性，因为图像不完整，学生很难建立起对该疾病的立体概念，这样的教学不但不符合实际工作，而且不利于学生对知识的掌握[4]。在教学过程中，利用CT 图像后处理技术可以把病例中的几张和几十张轴位图像进行三维立体重建等，通过实现多种效果图像的制作来让学生对影像知识进行多角度、多层次的了解，不但有利于激发学生兴趣，而且有利于促进学生对知识的掌握[5]。例如，在进行教学的过程中，想要实现具体病变部位的清晰显示，可以利用斜位重建、冠状重建和矢状重建等多平面重建的方式来对病例的病变部位及其周围脏器的关系进行多角度、全方位的展示。对支气管逐级分支、口腔全部牙齿等弯曲结构的展示，可以通过曲面重建的方式实现，通过曲面重建将曲面结构进行拉直展示，不但更加直观，而且更加清晰。对于增强的血管，可以使用最大密度投影法（MIP）来进行显示，血管重叠部分也可以通过旋转或者多角度投影来分开进行展示。对于病例空腔脏器内部结构的观察，可以利用Ray Sum透明法重建来实现，该方法在结肠、输尿管以及胆囊等空腔脏器中的应用也较为广泛。想要在接受检查器官的腔内选择好试点的进行路线，可以利用和光纤内窥镜有相仿效果的CT 仿真内窥镜对气管、支气管和充气的结肠进行观察。对于存在髋骨、肋骨多处骨折的病例，利用图像后处理技术也可以对患者骨折情况进行观察和了解，不但在治疗中有较大意义，而且有利于医学影像CT教学。

2.2 教学实施

在目前的医学影像中，包括照片、监视器上的图像等二维平面图像的影像占比高达98%，但这些图像都是人体三维组织形成的图像[6]。为了根据影像在临床诊断中做出正确诊断，辨认这些二维平面图像，医师必须要通过视觉过程，根据大脑中枢对积累的病理学知识、解剖学知识以及成像技术知识等进行辨认，与此同时，还要利用逆向思维在大脑中构建虚拟的三维人体组织，之后再结合患者的实际病情在进行综合判断，从而进行诊断[7]。医师根据影像进行诊断的过程就是从立体到平面再到立体的一个变换过程。应用图像后处理技术进行医学影像CT 教学就是利用后处理技术有意识地将医生的影像诊断成像过程进行直观的展示，并应用在临床诊断治疗中和教学中。在医学影像CT 教学中应用图像后处理技术的教学实施的具体方法如下：①提高教师从立体到平面再到立体的形象思维方法的授课意识；②对照讲解CT图像和临床病理过程；③对比讲解多层仿真内镜成像和多层螺旋C T 所形成的三维立体图像与C T 轴位图像；④根据螺旋CT和轴位CT 图像来对病变和血管解剖之间的关系进行讲解。在医学影像CT 教学中应用图像后处理技术可以对各个环节细致地进行显示，通过视觉的直观展示，可以对教学中的难题进行有效解决。

3 医学影像CT教学中应用图像后处理技术对影像教师的要求

在医学影像CT 教学中应用图像后处理技术虽然能够提高教师教学效率和提高学生的学习效率，但该教学方法也对影像教师的教学提出了更高的要求，应用图像后处理技术进行教学的过程中，教师的积极参与在教学的成功与否中起到了关键作用[8]。在进行教学过程中，只有加强对该教学方法学习和研究，增强对图像后处理技术的了解和掌握，增强对医学影像CT 教学应用图像后处理技术的钻研和理解，才能有效提高教学水平和教学质量。因此，在教学的过程中，影像教师要具备全面的临床操作技术，灵活运用图像后处理技术将病例病变图像处理成利于学生观察分析和理解的多角度、多层次的影像，从而更好地对学生进行教学。除此之外，教师在进行图像后处理时，可以让学生在一旁观看和学习，教师也可以向学生讲解和解释操作步骤，不但可以提高学生学习的兴趣和积极性，而且进一步加深了学生对影像学的认识和了解，同时学生的知识面也拓宽了。

4 结语

在医学影像CT 教学中应用图像后处理技术不但克服了传统形式单一、抽象的影像教学模式中存在的缺点，而且还丰富了教学模式，同时也大幅度提高了教师的教学效率和学生的学习效率。随着科学技术的不断发展，影像学技术也在不断发展进步，但影像学教材中所包括的检查技术手段和影像学表现不可能随着技术的发展实时更新，这就对要求学生要对新的检查技术手段和影像学表现进行主动学习，这样才能不落后于医学发展。“授人鱼不如授人渔”，教师对学生的培养，不是单纯地进行知识的教授，而是以对学生自学能力和独立工作能力的培养为重点，将图像后处理技术应用于医学影像CT 教学中，可以丰富学生获取知识的渠道和途径，不但有利于对学生主动获取信息的能力的培养，而且可以培养学生灵活运用知识的能力和解决问题的能力，这也正符合了作为应用科学的医学影像学的培养应用型人才的目的。