在本章節,我們將對實作流程與現今醫師在操作上的流程做比 較,並將實作之後的結果差異進行分析與檢討,最後,探討本系統在 未來能夠繼續努力的發展方向。
6.1 重建流程比較
在開發本系統的過程中,曾與中山醫學院附設醫院的醫師討論 過,他們所進行三維重建是相當繁複而且費時的,甚至必須要利用到 影像處理軟體,以下便是醫師所提供的重建流程與本系統設計的操作 流程圖。
6.1.1 目前醫生操作流程
Ⅰ.前處理:採用 photoImpact 軟體 步驟 1.
步驟 2.
選單:[ 格式 ] 選擇「反化」 ( 黑白交換 )
選單:[ 特效 ] 選擇「清晰」
子選單:
[ 選項 ] 調整到「4」
Ⅱ.輪廓擷取與三維重建
手動圈選各張輪廓
儲存所有點之座標
進行三維重建工作
6.1.2 本系統操作流程
根據邊緣線圖形計算出流場圖
設定 snake 相關參數 (α、β、γ) 取二值化門檻值
計算出二值化影像圖
區隔出所有連結元件
選擇邊緣輪廓門檻值
計算出邊緣線圖形 選擇連結元件的方式
以第 N 張影像結果曲線做 為第 N+1張影像起始曲線。
進行輪廓自動擷取工作
儲存所有點之座標
6. 2 總結
本專題除了在於將CT序列影像重建成三維物件之外,主要的目 標在於自動化前處理,將影像上雜訊去除,自動化將影像上某特定部 位的輪廓擷取出來,各別進行物件重建的工作,確保臨床醫師欲對此 部位進行細部觀察時,影像上的其他物件不會阻礙到所想觀察的部位。
6.2.1 優點(即系統特色):
1.自動化影像前處理功能。(亦提供手動更改 threshold 參數等)。 2.可自動/手動選取特定之 connected-component。
3.多樣化起始輪廓選取(圓、橢圓、多邊形)。 4.可調整主動式輪廓線模型之 α、β 參數。
5.自動擷取序列影像之輪廓。
6.同時截取多個部位之輪廓。
7.以全方位觀察重建之物件。
6.2.2 缺點:
在相鄰的兩張影像所擷取的輪廓影像有遽烈擴張的形變現象 時,自動化的重建過程會無法克服導致於必須進行人為性強迫暫 停重建,重新進行影像圈選的工作。
6.3 未來展望
電腦科技日進千里,將各方面與電腦相結合是不可抵擋的趨勢,
醫學也不例外,如能將醫學多方面的與電腦相結合,必能對人類有莫 大的助益。
l AI 的進步
人工智慧的快速進步,如能利用 AI 來主動判別所要抓取的部位與 範圍,由 Active Contour Model 的半自動圈選改為全自動圈選,必能大 幅度減少醫生所花費的時間。
l 資料庫的連結
網路發達,資訊通路寬廣的今天,如有醫院內乃至全國的資料庫 主機,則可加快病情資料的傳遞,減少資料運送的時間,儲存已重建 的資料供教學比較。
l 虛擬實境的輔助
以重建的器官結果,配合上虛擬實境的技術,可供醫師作為教學 參考或是手術模擬,提供學生或實習醫師練習,減少臨床時的失誤。
l 電腦醫生的發展
醫學與資訊的進步,如將病情、病因等資料建檔,可由電腦主動 分析重建結果,判斷病情,提供醫師建議,加速診斷時間。
參考文獻
[ 1 ]
林宸生編著,數位信號—影像與語音處理,全華科 技圖書股份有限公司,八十六年十二月。
[ 2 ] 劉晟志、黄煥超編譯,數位影像處理,儒林圖書有 限公司,七十七年十一月。
[ 3 ] 楊武智編譯,影像處理與辨識,全華科技圖書股份 有限公司,八十三年十二月。
[ 4 ] 繆紹綱編著,數位影像:活用 MATLAB,全華科技 圖書股份有限公司,八十八年。
[ 5 ] 利德爾( M.M.Reeder)、布萊德雷( W.G.Bradley )著;
孔慶德、汪志杰譯:醫學影像學診斷全書,上海科 學技術,西元 1997 年[民國八十六年]。
[ 6 ] CTMRedit 連結
http://www.icsl.ucla.edu/~spapl/CTMRedit/
[ 7 ] GVF 範例下載網址
http://iacl.ece.jhu.edu/projects/gvf/
Software,GVF for Windows 95/NT, test with Matlab version 5 (updated version, 9/29/99)。
[ 8 ] 陳信亨碩士論文,李林滄教授、許志宇教授指導,
中興大學應用數學系,民國九十二年。
[ 9 ] The Document Of MatLab Version 6.5. Release 13,
Copyright 1984-2002, The MathWorks, Inc.
[10] Maria Petrou, Panagiota Bosdogianni,Image
Processing:The Fundamentals,Hardcover p.265~p.270