什么是医学图像分析?
医学图像分析是从医学图像中提取有意义信息的过程,通常使用计算方法来进行。医学图像分析的一些任务是二维图像和三维体的可视化和探查,以及图像数据的分割、分类、配准和三维重建。用于此分析的图像可以从医学成像模态获得,例如 x 射线(二维和三维)、超声波、计算机断层扫描 (CT)、磁共振成像 (MRI)、核成像(PET 和 SPECT)和显微镜学。MATLAB® 提供开发环境和内置的分析和数据访问功能,用于构建医学图像分析算法。

DICOM 文件,可以在 MATLAB 中对其进行读取、写入和匿名化。
医学图像分析可用来自动化或简化任务,例如在显微镜图像中对细胞进行计数和识别。例如,您可以分析和检测细胞中的癌变异常。对于重复或主观性任务,计算医学图像分析可以消除由于人为错误造成的不一致。通过计算分析,您可以从坏死中分割肿瘤组织或测量血管中的氧饱和度。

训练组织块以用于大型多分辨率图像的深度学习分类。
借助医学图像分析,您可以基于 MRI 图像重建三维表示,以计算器官功能和其他诊断措施

借助 MATLAB,使用 MR 图像对人体左心室进行三维几何重建。
医学图像分析算法可以应用于大量数据,例如从可穿戴设备采集的数字健康数据。这些算法可用于管理疾病和健康风险,以促进健康和提高福祉。
使用 MATLAB 进行医学图像分析
使用 MATLAB,您能够:
- 可视化和探查二维图像和三维体
- 处理超大型多分辨率和高分辨率图像
- 使用内置的图像分割算法简化医学图像分析任务
- 使用深度学习方法进行分类
- 解析、加载、可视化和处理 DICOM 图像
在 MATLAB 中,您可以使用三维体查看器探查三维体数据。例如,您可以将人脑的 MRI 研究数据加载到三维体查看器中,探查显示大脑中发现肿瘤的位置和类型的数据。

三维体查看器,显示三维体数据和标注的三维体数据。
在数字病理学中,整个组织切片都经过成像和数字化。由此产生的整个切片图像 (WSI) 具有极高的分辨率。读取 WSI 是一项挑战,因为图像无法加载到内存中,因此需要核外的图像处理方法。MATLAB 的 bigimage
对象可以存储和处理这种类型的大型多分辨率图像。

使用 MATLAB 中的 bigimageshow
显示的包含肿瘤组织的淋巴结图像。

三维体分割器,显示三维体的三维表示(在“三维显示”窗格中)和数据集的单个切片(在“切片”窗格中)。
借助 MATLAB,您还可以使用深度学习方法,从三维医学图像中执行脑肿瘤的语义分割。您可以设计和训练神经网络或使用预训练网络。

使用 MATLAB 在脑组织中分割的肿瘤图,左图采用标注的真实值,右图采用网络预测。
示例和操作方法
软件参考
另请参阅: MATLAB and Simulink for Biological Sciences, MATLAB and Simulink for Biotech & Pharmaceutical, MATLAB and Simulink for Medical Devices, MATLAB for Image Processing and Computer Vision, dicom