XỬ LÝ ẢNH Y TẾ doc

XỬ LÝ ẢNH Y TẾXỬ LÝ ẢNH Y TẾ (Medical Image Processing)(Medical Image Processing) MỤC ĐÍCHMỤC ĐÍCH • NẮM ĐƯỢC CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH Y TẾ CƠ BẢN • VIẾT CHƯƠNG TRÌNH THỰC HIỆN TRÊN MÁY TÍNH CÁC THUẬT TOÁN XỬ LÝ ẢNH Y TẾ YÊU CẦUYÊU CẦU - Xác suất thống kê - Hệ thống tuyến tính (đại số tuyến tính) - Xử lý số tín hiệu - Ngôn ngữ lập trình (Matlab hoặc C) TÀI LIỆU THAM KHẢOTÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Nhập môn xử lý ảnh số Nguyễn Thanh Thủy, Lương Mạnh Bá 2. Digital image processing R. C. Gonzales 3. Medical image analysis Atam P. Dhawan 4. Biosignal and biomedical image processing Matlab-based applications John L. Semmlow 6. Image processing and analysis – R. Baldock, J. Graham 5. Biomedical imaging vizualization and analysis Richard A. Robb CÁCH TÍNH ĐIỂMCÁCH TÍNH ĐIỂM  Bài tập về nhà (viết)  Thi kết thúc học kỳ  Điểm danh GIỚI THIỆU CHUNGGIỚI THIỆU CHUNG CHƯƠNG 1CHƯƠNG 1 1.1. XỬ LÝ ẢNH Y TẾ?1.1. XỬ LÝ ẢNH Y TẾ? - Các thực thể tạo ảnh y tế (medical imaging modality) khác nhau cung cấp các thông tin đặc tính riêng biệt về các cơ quan bên trong hay của các tổ chức mô. - Độ tương phản và độ nhìn thấy của ảnh y tế phụ thuộc vào thực thể tạo ảnh, hàm đáp ứng cũng như phụ thuộc vào các vùng bệnh lý. Ví dụ:Ví dụ: - Thăm khám vết rạn có thể ở khung xương sườn (chụp X-quang ngực) thì cần nhìn rõ cấu trúc xương cứng - Kiểm tra khả năng có bị ung thư vú hay không (chụp X-quang vú) thì lại cần thấy rõ sự vi vôi hóa, các khối bất thường, các cấu trúc mô mềm  xử lý ảnh y tế 1.2. CÁC THỰC THỂ TẠO ẢNH Y TẾ1.2. CÁC THỰC THỂ TẠO ẢNH Y TẾ  Mục tiêu của tạo ảnh y tế: thu nhận các thông tin hữu ích về các quá trình sinh lý hay các cơ quan của cơ thể bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng.  Các thực thể tạo ảnh y tế được phân chia theo • Nguồn năng lượng bên trong • Nguồn năng lượng bên ngoài • Kết hợp cả hai [...]... NHẬN ẢNH KHỐI XỬ LÝ ẢNH KHỐI HIỂN THỊ A general schematic of biomedical imaging system Digital mammo film Contrast enhencement Histogram equalization 1 Môi trường tạo ảnh y tế 2 Bản chất vật lý của việc tạo ảnh y tế 3 Thực thể tạo ảnh y tế 4 Phương pháp thu nhận dữ liệu để tạo ảnh y tế 5 Xử lý và phân tích ảnh y tế MÔI TRƯỜNG TẠO ẢNH  Lựa chọn thực thể tạo ảnh y tế  Thiết kế các kỹ thuật xử lý và... phân tích ảnh y tế  Bao gồm các đặc tính tĩnh hay động của các đối tượng được tạo ảnh như các tổ chức, các mô, các bệnh lý đặc trưng của cơ thể Ví dụ: - Đặc tính tĩnh: mật độ mô… - Đặc tính động: dòng máu, chuyển động của tim…  Tái tạo và phân tích ảnh y tế hợp lý xem xét tới đặc tính động Artifact chuyển động: thời gian thu thập dữ liệu và độ phân giải của thực thể tạo ảnh phương pháp xử lý ảnh BẢN... thể tạo ảnh y tế bằng các phưong pháp truyền qua, phát xạ, phản xạ, tán xạ hay cộng hưởng từ hạt nhân Hệ quy chiếu ảnh y  Radiating Object f() Image g(x ,y, z) Image-Formation System h  z Image Domain Object Domain  G=R(F-T) x G, F: hệ quy chiếu ảnh miền ảnh, vật tương ứng được thể hiện như là các vector cột R, T: ma trận quay và ma trận trượt  y Radiating Object Image Image-Formation System h... quát: gx, y, z   h x, y, z, f , ,   Tuyến tính: h x , y, z, f , ,    h x , y, z, , ,  .f , ,   Tuyến tính, bất biến (SLI)    g x, y, z      hx  , y  , z   .f , ,  .ddd      g x, y, z     hx  , y  .f , ,.dd   1.3 CÁC BƯỚC XỬ LÝ ẢNH TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ  Đánh giá việc xác định một đối tượng trên ảnh (vùng vi... việc diễn giải các ảnh y tế (thông thường hoặc có sự trợ giúp của m y tính) - Diễn giải định tính và định lượng ảnh cho các chẩn đoán, theo dõi can thiệp, điều trị khác nhau - Hiểu được các quá trình sinh lý cùng với các bệnh và phản ứng chống lại điều trị của chúng 1.2 NGUYÊN LÝ TẠO ẢNH - Ảnh 2 chiều của vật thể: qua các dụng cụ quang học như camera hay kính hiển vi… - Ảnh 2 chiều hay 3 chiều của một... tương phản mô mềm xuất sắc THỰC THỂ TẠO ẢNH  Quyết định chất lượng ảnh theo các tiêu chí: - Tỷ số tín hiệu trên nhiễu S/N - Độ phân giải - Khả năng cho th y các thông tin chẩn đoán  Thông số kỹ thuật của nguồn ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng tạo ảnh  Độ phi tuyến, hiệu suất thấp, thời gian phân rã dài, loại bỏ tán xạ thấpartifact trong ảnh tạo và xử lý ảnh thông minh PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN DỮ LIỆU... CHẤT VẬT LÝ CỦA VIỆC TẠO ẢNH  Nguyên lý tạo ảnh được sử dụng để thu được dữ liệu - CT scanner: sự truyền tia X qua cơ thể - SPECT: sự phát xạ tia gamma do tương tác giữa chất phóng xạ với mô  Nguyên lý khác nhaumức thông tin cung cấp cũng khác nhau: - SPECT, PET: ảnh có độ tương phản, chi tiết giải phẫu kém - CT scanner: ảnh có độ sắc nét hơn, độ phân giải chi tiết giải phẫu lớn - MRI: ảnh có độ... Rays Visible Ultraviolet Light Rays -6 10-4 10-5 10 10-7 10-8 Gamma Rays X-rays Cosmic Rays 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 1017 1018 1019 1020 1021 1022 Wavelength in meters 11 105 106 107 108 109 1010 10 14 1012 1013 10 1015 1016 Frequency in Hz -8 10-10 10-9 10 10-7 10-6 10-5 10-4 -1 10-3 10-2 10 1 101 102 103 104 105 106 107 Energy in eV MRI X-ray Imaging Gamma-ray Imaging Các thực thể tạo ảnh. .. thực thể tạo ảnh Medical Imaging Modalities Source of Energy Used for Imaging External Internal X-Ray Radiographs X-Ray Mammography X-Ray Computed Tomography Ultrasound Imaging and Tomography Optical Transmission and Transillumination Imaging Nuclear Medicine: Single Photon Emission Tomography (SPECT) Nuclear Medicine: Positron Emission Tomography (PET) Combination: External and Internal Magnetic Resonance... phải là thời gian tái tạo ảnh mà là thời gian để l y mẫu tất cả thông tin cần thiết để tái tạo ảnh Ví dụ: X-ray CT scanner - Dựa vào số photon X-ray tới detector trong 1 khoảng thời gian - Quét: chùm song song, nón, xoắn ốc - Thời gian quét khác nhaubù trừ giữa độ phân giải không gian và thời gian Quét nhanh, độ phân giải không gian thấp và ngược lại XỬ LÝ VÀ PHÂN TÍCH ẢNH  Nhằm tăng cường thông . tạo ảnh y tế 2. Bản chất vật lý của việc tạo ảnh y tế 3. Thực thể tạo ảnh y tế 4. Phương pháp thu nhận dữ liệu để tạo ảnh y tế 5. Xử lý và phân tích ảnh y. XỬ LÝ ẢNH Y TẾXỬ LÝ ẢNH Y TẾ (Medical Image Processing)(Medical Image Processing) MỤC ĐÍCHMỤC ĐÍCH • NẮM ĐƯỢC CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH Y TẾ CƠ BẢN •