生物医学图像信息技术相关研究

郜璐璐

（山西医科大学医学影像学系，太原030000）

生物医学图像信息技术相关研究

郜璐璐

（山西医科大学医学影像学系，太原030000）

生物医学图像信息技术是一门计算机技术与生物医学相结合的综合性学科，其隶属于医学信息学。生物医学图像信息技术的研究对象为生物体，其主要根据不同光源在不同设备中所显示的图像差异，结合现代信息处理技术，实现对图像信息的收集整理、分析、储存、检索、利用和传播。本文主要对现代生物医学图像信息技术的应用领域及发展情况进行了综述。

生物医学；信息学；图像处理

最近几年来，在网络技术及计算机技术的不断发展下，特别是随着数字技术在生物医学领域中应用的日益广泛，更是极大地促进了BII（生物医学图像信息学）的发展［1］。BII是一门以生物医学图像为信息资源，依靠计算机技术建立起的集信息采集、信息处理、信息分析、信息管理、信息传播功能于一体的技术体系，其目标是为了满足医院综合管理、诊疗及生物医学研究需求。

1 生物医学图像信息技术概念

BII是一门计算机技术与生物医学相结合的综合性学科，其隶属于医学信息学［2］。目前，生物医学图像信息技术已经成为医学领域发展最快的一门学科。生物医学图像信息技术，是利用网络技术、计算机技术、数学技术，对医学图像进行数字化处理，其完全改变了以前的医学图像传输、存储、显示和采集模式［3］。从本质上来看，生物医学图像信息技术就是使用计算机进行图像处理的过程，其是一个由图像成像（人体→图像）到图像处理（图像→数字图像），再到图像分析（数字图像→数据），最后到图像应用（数据→人）的过程，即“人→机→人”的过程，并通过这一过程来实现疾病诊断、治疗指导、病因分析、预后判断。生物医学图像信息技术是在收集、分析资料后进行诊断的方法，其利用了客观、科学的计算机推理系统进行医疗诊断，比起传统的经验诊断法，该方法更为准确和客观。

2 生物医学图像信息技术的应用分析

目前，生物医学图像信息技术主要包括生物医学图像传输、图像管理、图像分析、图像处理几方面［4］。这些技术同以前的图像技术、医学影像技术都有一定的联系，其在涵盖以往图像技术、医学影像技术的同时，也具有自身的特点，与传统的图像和医学影像技术相比，生物医学图像信息技术更加强调在医学图像信息收集、处理等过程中应用计算机信息技术。

2.1 图像成像

从本质上来看，生物医学图像成像技术（下文简称“图像成像技术”）与医学影像技术的区别并不大，仅仅是人们更习惯将其表达为医学影像。生物医学图像成像技术的研究内容为：利用染色方法和光学原理，清晰地表达出机体内的相关信息，并将其转变为可视图像。图像成像技术研究的图像对象有：人体的标本摄影图像、观察手绘图像、断层图像（如ECT、CT、B超、红外线、X光）、脏器内窥镜图像、激光共聚焦显微镜图像、活细胞显微镜图像、荧光显微镜图像、组织细胞学光学显微镜图像、基因芯片、核酸、电泳等显色信息图像、纳米原子力显微镜图像、超微结构的电子显微镜图像等等。

图像成像技术主要包括2个部分：现代数字成像和传统摄影成像。通常可采用扫描仪、内窥镜数码相机、采集卡、数字摄像机等进行数字图像采集；显微图像采集则可应用光学显微镜成像设备及超微结构电子显微镜成像设备；特殊光源采集可应用超声成像仪器、核磁共振成像仪器及X光成像设备。目前，各种医学图像技术的发展都十分迅速，特别是MRI、CT、X线、超声图像等技术。在医学图像成像技术方面，如何提高成像分辨力、成像速度、拓展成像功能，尤其是在生理功能及人体化学成分检测方面，已经引起了相关领域的重视［5］。

2.2 图像处理

生物医学图像处理技术，是指应用计算机软硬件对医学图像进行数字化处理后，进行数字图像采集、存储、显示、传输、加工等操作的技术。图像处理是对获取的医学图像进行识别、分析、解释、分割、分类、显示、三维重建等处理，以提取或增强特征信息。目前，医学领域所应用的图像处理技术种类较多，统计学知识、成像技术知识、解剖学知识、临床知识等的图像处理均得到了较快的发展。另外，人工神经网络、模糊处理等技术也引起了图像处理研究领域的广泛重视。

2.3 图像分析及图像传输

生物医学图像分析技术，是指测量和标定医学图像中的感兴趣目标，以获取感兴趣目标的客观信息，建立相应的数据描述。通过计算测定的图像数据，可揭示机体功能及形态，推断损伤或疾病的性质及其与其他组织的关系，进而为临床诊断、治疗提供可靠依据。

生物医学图像传输技术，是指应用网络技术，在互联网上开展医学图像信息的查询与检索。通过网上传输图像，在异地间进行图像信息交流，可实现远程诊断。同时，在院内通过PACS（数字医学系统—医学影像存档与通信系统），也能在医院内部实现医学图像的网络传递。

3 总结

医学图像不仅形象、直观，同时信息含量也十分丰富，且易于存储和观察，所以其在现代医学实验研究及临床诊断中所占据的地位也日益重要。生物医学图像信息技术的应用水平也已经成为衡量现代医院医疗设备现代化水平和诊断水平的一个重要标志，由此可见生物医学图像信息技术在生物医学领域的发展前景必将十分乐观。

［1］陈达.活动轮廓模型算法研究及其生物医学图像应用［D］.山东大学，2012.

［2］周海琴.生物医学断层图像三维重建技术的应用研究［D］.合肥工业大学，2010.

［3］杨帆.生物医学图像自动拼接关键技术研究［D］.中南大学，2012.

［4］张书旭.多模医学图像引导的非小细胞肺癌放疗研究新进展［J］.癌症进展，2013，11（6）：520-524.

［5］Rahman M,Antani S,Thoma G,et al.A Learning-Based Similarity Fusion and Filtering Approach for Biomedical Image Retrieval Using SVM Classification and Relevance Feedback［J］.IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine,2011,15(4):640-646.

IT-related Biomedical Imaging Research

GAO Lu-lu
(Department of Medical Imaging,Shanxi Medical University,Taiyuan030000,China)

BiomedicalimagingITisacomputertechnologyandbiomedicalcombines comprehensive discipline,its affiliated medical informatics.Biomedical research object image as biometric information technology,the main differences between the different light sources in the image displayed in the different devices,the information processing combined with modern technology,the image information is collected,analysis,storage,retrieval,use and dissemination.This paper focuses on application areas and the development of modern information technology,biomedical images were reviewed.

Biomedical;Informatics;Image Processing

R318;Q-334

A

10.3969/j.issn.1001-0270.2014.04.01

2014-02-19