周蘭華

摘 要：目的 分析醫(yī)學(xué)超聲病灶圖像預(yù)處理的方法和結(jié)果。方法 選取2014年10月～12月在我院采用超聲檢查的632份圖像，分析圖像存在問題的原因，并對(duì)相應(yīng)的圖像預(yù)處理方法進(jìn)行研究。結(jié)果 采用預(yù)處理方法后的圖像較預(yù)處理前更直觀、清晰、易分辨出病灶區(qū)域，降噪有效性達(dá)到78.62%。結(jié)論 對(duì)超聲病灶圖像進(jìn)行預(yù)處理，可顯著降低噪聲造成的圖像不清晰情況，獲得更有效的診斷圖像，極大提高超聲診斷的準(zhǔn)確率，為患者提供更加安全、可靠的檢查診斷。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)超聲病灶圖像；預(yù)處理；研究

中圖分類號(hào)：R445.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.03.059

文章編號(hào)：1006-1959（2018）03-0161-02

Abstract：Objective To analyze the methods and results of medical ultrasound image preprocessing.Methods 632 images of ultrasound examination in our hospital from October to December 2014 were selected，the reason of the image was analyzed，and the corresponding image preprocessing method was used to study.Results The preprocessing method is more intuitive，clearer and easier to distinguish the focus area than that before preprocessing.The effectiveness of noise reduction is 78.62%.Conclusion Preprocessing ultrasound focus image can significantly reduce the image ambiguity caused by noise，and can obtain more effective diagnostic images，and greatly improve the accuracy of ultrasound diagnosis.To provide a more safe and reliable diagnosis for patients.

Key words：Medical ultrasound focus image；Preprocessing；Study

超聲波檢查指用弱超聲波照射到身體上，將組織的反射波進(jìn)行圖像化處理，通過測(cè)量生理組織的形態(tài)和數(shù)據(jù)，為疾病發(fā)現(xiàn)和診斷提供依據(jù)，是一種方便、無痛、直觀、無創(chuàng)的醫(yī)學(xué)分析診斷的重要成像技術(shù)手段。超聲圖像技術(shù)與X射線、CT、核磁共振技術(shù)為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的四大成像技術(shù)[1]。超聲診斷技術(shù)因其獲取器官圖像的速度快、范圍廣、診斷及時(shí)以及病癥診斷時(shí)稍微無創(chuàng)傷等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為臨床必不可少的檢查診斷手段。超聲設(shè)備的工作原理和構(gòu)成元器件導(dǎo)致在使用中出現(xiàn)圖像分辨率不高、受外界干擾明顯而影響圖像質(zhì)量，從而影響到檢查診斷的準(zhǔn)確率[2]，為此我們進(jìn)行醫(yī)學(xué)超聲病灶圖像預(yù)處理的分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料 選取2014年10月～12月在我院采用超聲檢查的632份圖像，圖像對(duì)象的年齡23～48歲，平均年齡（43.2±5.6）歲；主要分別來自內(nèi)科、普外科、骨科、婦產(chǎn)科、急診科等科室；圖像主要為普通彩超及增強(qiáng)彩超[3]。

1.2方法

1.2.1超聲檢查設(shè)備 德國西門子公司的SC2000彩色超聲波診斷儀及相應(yīng)的探頭，檢查前準(zhǔn)備均嚴(yán)格按照超聲檢查要求進(jìn)行，檢查方法按各自病癥選取相應(yīng)探頭并選用對(duì)應(yīng)頻率采取對(duì)應(yīng)方法進(jìn)行檢查。

1.2.2病灶圖像存在問題的主要原因 ①信號(hào)發(fā)射源傳出的超聲波并不能保持一條直線不變，在到達(dá)身體器官的深層組織時(shí)，不僅會(huì)發(fā)生散射，而且根據(jù)散射后回波信號(hào)的影響程度不同，也會(huì)造成超聲圖像的顯現(xiàn)質(zhì)量不同。超聲圖像成像時(shí)，因?yàn)槭艿缴鲜鲈虻挠绊?，?huì)使圖像細(xì)節(jié)特征出現(xiàn)偏差，從而影響醫(yī)學(xué)診斷做出結(jié)論，甚至影響準(zhǔn)確度[4]。②超聲設(shè)備受到附近強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾及其它設(shè)備的影響，形成線性濾波的不足，出現(xiàn)影響圖像質(zhì)量的斑點(diǎn)噪聲，并導(dǎo)致圖像中未被斑點(diǎn)噪聲污染的像素點(diǎn)灰度值發(fā)生變化，造成超聲圖像的邊緣細(xì)節(jié)等重要特征丟失（邊界模糊不清），從而影線到病灶圖像的質(zhì)量。

1.2.3圖像預(yù)處理方法 ①中值濾波：將鄰域中的象素按灰度級(jí)排序，取其中間值為輸出象素，可起到保護(hù)圖像邊界的作用，適用于濾除脈沖噪聲或顆粒噪聲。如對(duì)一維中值濾波用一個(gè)含有奇數(shù)點(diǎn)的一維滑動(dòng)窗口，將窗口正中的那點(diǎn)值用窗口內(nèi)各點(diǎn)按大小排列的中值代替（注意：中值濾波窗口越大，濾波作用越強(qiáng)，但會(huì)丟失細(xì)節(jié)）。②圖像銳化：目的是使病灶圖像的邊緣更陡峭、清晰。銳化的輸出圖像f是根據(jù)下式從輸入圖像g得到的：f（i，j）=g（i，j）-cs（i，j），其中c是反映銳化程度的正系數(shù)，s（i，j）是圖像函數(shù)銳化程度的度量，用梯度箅子來計(jì)算，梯度箅子采用高斯-拉普拉斯算子[5]。③平滑處理：常用的平滑方法有中值法、局部求平均法和k近鄰平均法。局部區(qū)域大小可以是固定的，也可以是逐點(diǎn)隨灰度值大小變化的，有時(shí)還應(yīng)用空間頻率域帶通濾波方法進(jìn)行平滑處理。④增強(qiáng)處理：通過高通濾波器來突出圖像的輪廓線，從而使機(jī)器能夠測(cè)量輪廓線的形狀和周長(zhǎng)（采用反差展寬、對(duì)數(shù)變換、密度分層和直方圖均衡等方法），對(duì)圖像中的信息有選擇地加強(qiáng)和抑制，以改善圖像的視覺效果，或?qū)D像轉(zhuǎn)變?yōu)楦m合于機(jī)器處理的形式，以便于數(shù)據(jù)抽取或識(shí)別。此過程中需用不同方法反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，當(dāng)P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

通過對(duì)超聲病灶圖像的預(yù)處理，與原圖像比較更直觀、清晰、易分辨出病灶區(qū)域，降噪有效性達(dá)到78.62%，極大提高圖像的準(zhǔn)確性。①傳統(tǒng)中值濾波作為一種經(jīng)典的超聲方法，對(duì)于椒鹽噪聲的強(qiáng)度比較敏感，對(duì)于強(qiáng)度較大的噪聲，其去噪能力并不明顯。但一旦聲音強(qiáng)度低于20%，中值濾波對(duì)于噪聲的處理效果還是很好的。②一旦噪聲具有較大的密度，那么自適應(yīng)中值濾波的處理能力也會(huì)很明顯，相關(guān)圖像信息也就能達(dá)到完好的保存。超聲所允許的最大值與噪聲的密度有很大的關(guān)系，二者在實(shí)際工作中要呈正比例變化?？傊?，自適應(yīng)中值濾波在實(shí)際工作中的效果要優(yōu)于經(jīng)典中值濾波。

3討論

超聲診斷是一種無創(chuàng)、無痛、方便、直觀的有效檢查手段，尤其是B超的應(yīng)用，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是應(yīng)用最廣、影響最大的超聲檢查[6]。這種方法在灰階及實(shí)時(shí)成像技術(shù)中應(yīng)用廣泛，而且其特點(diǎn)是成像清晰、層次豐富、檢測(cè)及時(shí)。一般情況下，灰階成像使用的超聲檢查儀在5 mm或10 mm大小時(shí)，即可檢測(cè)出囊性或?qū)嵭缘恼嘉恍圆∽?，如果條件良好的話，對(duì)于像膽囊內(nèi)息肉樣病變這樣的疾病，甚至從2～3 mm時(shí)就有可能發(fā)現(xiàn)并確定疾病。而且與靜態(tài)觀察不同，對(duì)于器官與組織的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)成像可以像電影畫面那樣，隨時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察。B超聲像圖檢查應(yīng)用極廣，遍及顱腦、心臟、血管、肝、膽、胰、脾、胃腸、胸腔、腎、輸尿管、膀胱、尿道、子宮、盆腔附件、前列腺、精囊、肢體、關(guān)節(jié)及眼、甲狀腺、乳腺、唾腺、睪丸等表淺小器官。在婦科急腹癥的檢查中效果較為明顯，采用此技術(shù)進(jìn)行輔助檢查，可以細(xì)致觀察患者的子宮形態(tài)、大小、是否有無回聲區(qū)、附件區(qū)是否有腫塊、患者的盆腔中是否有游離液體等情況[7]。

但在超聲檢查的實(shí)際應(yīng)用中，由于多種原因造成檢查的圖像出現(xiàn)如邊界模糊、圖像灰度值不夠等情況，經(jīng)過本文內(nèi)容的分析可以得出形成的主要原因?yàn)橥饨绲母蓴_和設(shè)備自身原理的特點(diǎn)。為提高超聲圖像的分辨率，圖像預(yù)處理方法尤為重要。目前對(duì)此的研究頗多，成果不一，但普遍認(rèn)為采取各種預(yù)處理手段降低噪聲（尤其是斑點(diǎn)噪聲）來提高圖像質(zhì)量是最直接有效的主要方法。本研究顯示，采取對(duì)圖像進(jìn)行中值濾波、銳化處理、增強(qiáng)處理、平滑處理等方法使患者病灶圖像得到顯著改善，無論是圖像的清晰度還是邊界的線性形狀等，基本能滿足判斷患者病情的需要，可以獲得較高的診斷有效率。由于目前臨床使用的超聲設(shè)備較多，規(guī)格型號(hào)不一，所以本研究?jī)?nèi)容并不具有代表性，但同樣能說明進(jìn)行圖像預(yù)處理對(duì)提高圖像質(zhì)量的的重要作用。

綜上所述，超聲在檢查診斷中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，具有操作方便、對(duì)患者無損傷、適用范圍廣等顯著優(yōu)點(diǎn)，通過對(duì)超聲圖像的預(yù)處理可以為檢查診斷提供更高質(zhì)量的圖像，提高超聲檢查的準(zhǔn)確率，為患者的后續(xù)治療提供更可靠的資料。

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收稿日期：2017-7-21；修回日期：2017-7-26

編輯/張建婷