发布时间：2023-09-28 09:38:54
绪论：一篇引人入胜的医学图像重建，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
[中图分类号]R814.43 [文献标识码] B[文章编号] 1673-7210（2009）03（a）-157-02
随着可视化技术的发展，现代的许多医学图像设备都是向提供三维图像发展，目前三维CT、三维超声均可提供三维影像，如通用电气、西门子等成像设备制造商均生产三维CT产品，但是这些设备价格相当昂贵。通过计算机图像图形学技术和可视化技术，对二维CT图像进行后处理，根据输入的各图像参数直接在PC机上实现三维影像重建具有十分现实的意义。
1 三维可视化系统技术研究
符合DICOM标准的CT图像的三维可视化系统必须具有的基本功能是DICOM文件的解析功能，用于提取出重建的数据场和空间信息。针对医学CT图像的特殊性，必须具有窗宽/窗位的调节功能，还必须具有体数据场的三维可视化功能。
1.1 DICOM文件的解析功能
DICOM标准的提出使得医学图像及各种数字信息在计算机之间的传递有了一个统一的规范，DICOM标准不但规定了通讯的标准，也规定了医学图像特定的存储格式。DICOM文件一般由一个DICOM文件头和一个DICOM数据集构成，在DICOM文件头中包含了标识数据集合的相关信息，DICOM文件的信息主要集中在数据集部分。DICOM数据集又由数据元素组成，数据元素主要由4个部分组成：标签、数据长度VL、数据域和数据描述VR。不同的标签规定了后续数据域中数据对应实体的内容，数据元素按标签的升序排列构成数据集。DICOM文件解析目的是通过分析符合DICOM标准的CT图像的文件中各数据元素，从给定的序列文件中按标签号逐个提取出重建中需要用到的信息，分析判断各图片之间的空间关系，构造数据场，作为可视化系统的原始输入数据。
1.2 窗宽/窗位调节功能
通过DICOM文件解析获得的CT图像各象素比特深度一般为12位，存储位为16位，目前计算机能够显示的灰度级只有8位，因此在重建前要完成16位到8位灰度级的映射功能，这在CT图像的处理中称为窗宽/窗位的调节。
目前常用窗宽/窗位的调节算法有Linear算法、Gamma算法、Logarithmic算法等。Gamma算法和Logarithmic算法都是非线性的，可以补偿人眼对灰度反应的非线性，但是它们的运算量非常大，对于二维图像处理采用可以产生较为理想的效果，如果直接将其运用到三维数据场，则巨大的计算量将影响实时窗宽/窗位的调节。为了有效地进行窗宽／窗位的调节，笔者采用了计算速度快、可以实时交互的Linear算法，效果理想。
1.3 可视化技术
规则数据场的可视化方法一般分为两类：一类是表面绘制法，一类是体绘制法。
通过软件开发，实际比较了表面绘制和体绘制的优劣。发现了表面绘制处理的是整个体数据场中的一小部分数据，具有较快的速度，并且可以快速灵活地进行旋转和变换光照效果，它适合于绘制表面特征分明的组织和器官。但是，由于表面重建对表面分割的依赖较大，对分割的精确程度要求很高，所以对形状不明显、亮度变化小的软组织，以及血管等组织的三维显示，效果不尽如人意。体绘制对于形状特征模糊不清的组织和器官进行三维显示时具有较好的效果。但是由于在原始的体绘制过程中，一般要遍历体数据场中的每一个体素，因而计算量较大，图像成像的速度较慢。当改变光照和视点时，要重新进行投影运算，所以交互的速度较慢。因此，为适应不同的应用要求，系统同时实现了两种重建方法。
2 系统结构设计和功能
根据系统的功能构想和实现目标，笔者将系统结构设计为4个模块：
DICOM文件解析模块：完成由符合DICOM标准的CT图像输入序列到体数据的组织和相关信息获取的功能。该模块首先逐个解析单个的文件，提取出了关键数据，再判断输入的图片是否为同一序列，在空间位置上是否满足重建的要求，然后将删去不符合要求的图片而将符合要求的图片组成列表，提取逐个列表中各文件的象素和空间信息，将各切片数据组织为空间体数据场。
体数据预处理模块：完成窗宽/窗位调节和体数据增强等功能。窗宽／窗位调节采用Linear算法；体数据增强主要是为了消除CT图片中可能存在的噪声而采用的可选的预处理功能，一般的中值滤波器具有消除噪声同时对图像边缘等信息影响不大的优点，在系统中选用该算法实现图像滤波。
可视化模块：设计了表面绘制和体绘制两种算法。表面绘制使用MC算法提取等值面；体绘制算法采用Ray Casting算法。为了加快开发速度，笔者通过比较分析：作为可视化开发工具，VTK是一个开放式的免费软件，具有强大的三维功能，它提供目标函数库，用户可以利用面向对象的技术和方法对它进行二次开发。
交互显示模块：交互显示模块主要完成对重建后的三维影像实现旋转、缩放，获取冠状面、矢状面和实时窗宽/窗位调节的功能。
3 结论
医学CT图像三维可视化系统实现了符合DICOM标准的CT图像的三维显示，为医务人员提供了形象、直观的诊断技术，具有广泛的临床应用价值。系统实现了：DICOM文件的解析；交互式Linear算法窗宽/窗位调节；MC表面绘制法和光线投射法重建医学CT图像；通过软件开发，比较了两种重建方法的优劣；直方图指示，冠状面、矢状面的获得及其旋转、缩放等功能。
[参考文献]
[1]李树祥.医学图像技术的发展与应用[J].中国图像图形学报,1996,1(1):281.
[2]唐泽圣.三维数据场可视化[M].北京:清华大学出版社,1999.
党的十八届三中全会，着眼于维护最广大人民根本利益、最大限度增加和谐因素、增强社会发展活力，提出了创新社会治理体制的新观点新要求新部署。近年来，重庆团组织为积极探索新时期社会治理有效模式，充分发挥枢纽型社会组织的职能作用，在全市创办了1.2万余所城乡社区市民学校。
一、城乡社区市民学校建设的意义
1.城乡社区市民学校建设的概念。重庆城乡社区市民学校，简称社区市民学校，是重庆共青团引导和服务青少年参与社会治理创新、促进民生改善、推动国家治理体系和治理能力现代化、社会和谐稳定的基层综合服务平台，培育践行社会主义核心价值观的基层工作阵地，助推五大功能区域发展战略的重要工作载体；是在深化群团改革试点中，由团市委牵头，工青妇科四家群团组织联手打造的重要工作品牌；是全国加强“青年之家”综合服务平台建设在重庆的生动体现和成功实践。
2.城乡社区市民学校建设的意义。加强城乡社区市民学校建设是培育和践行社会主义核心价值观的重要载体，是新形势下深化精神文明建设的有力抓手，是创新社会治理的有效途径，是加强基层服务型党团组织建设的实践平台，是推进志愿服务制度化的综合平台。社区是社会的基本构成单位，在构建和谐社会中起着重要的基础性作用，城乡社区市民学校创新了社区居民组织、凝聚和服务方式，通过大力弘扬“奉献、友爱、互助、进步”的志愿服务精神，在全社会形成向上向善的力量，为助推五大功能区域建设、实现“科学发展、富民兴渝”目标、全面建成小康社会广泛汇聚正能量。
二、城乡社区市民学校建设的途径
1.增强工作力量。增强工作力量是推进城乡社区市民学校建设的关键。要充分挖掘、整合和利用各种社会力量，调动各方积极参与，不断夯实城乡社区市民学校建设的办校基础。加大共建力度，依托社区大党委，充分整合社会资源，加强与辖区内的机关、企事业单位、社会机构联系对接，开展结对共建，建立“共建+接力”长效机制。发挥社区原动力，让社区群众参与社区管理和建设，发挥主人翁精神，实现自我管理、自我服务，努力实现“志愿者从社区来”的工作格局，保持城乡社区市民学校的持久生命力。推行“社工+志愿者”模式，充分发挥社^社会工作室的作用，鼓励有条件的区县，为城乡社区市民学校配备专业社工。开展项目规划设计和专业化个案服务，在志愿服务的组织、管理、培训和志愿者队伍的建设等方面进行业务督导，实现资源整合，优势互补，共同服务社区群众，提高城乡社区市民学校专业化服务水平。
2.丰富活动内容。丰富活动内容是推进城乡社区市民学校建设的重点。要以“党政高度关注、居民普遍需求、具有实施条件、志愿者乐于参与”为着眼点，注重项目整合，不断丰富活动内容，努力使城乡社区市民学校保持旺盛生命力。开展政策宣传，深入社区群众之中，用群众喜闻乐见的方式，广泛开展政策宣讲，使社区群众熟悉了解党委、政府的路线、方针、政策和重大战略部署，汇聚起改革发展的合力。收集社情民意，广泛开展走访调研，收集社区群众关注的热点、难点社会问题，收集社情民意，做好下情上达、上情下达。 开展文明素养提升活动，以培育和践行社会主义核心价值观为核心，着力提升广大社区群众的社会公德、职业道德、家庭美德和个人品德教育。开展群众性文化活动，积极开展社区群众喜闻乐见的文体艺术活动，丰富社区群众精神文化生活，促进邻里和睦，拉近邻里亲情。开展知识技能培训，帮助社区群众增强就业创业技能，促进就业创业。围绕社区群众需求，开办城乡社区市民学校移动课堂，使城乡社区市民学校成为社区教育的重要平台。 开展帮扶便民服务，大力开展结对帮扶、困难救助、双拥慰问、节日送温暖等活动。
3.整合各方资源。办校阵地是推进城乡社区市民学校建设的基础。要从实际出发，按照共建共用、一室多用的思路，拓展办校阵地。在城乡社区，主要依托社区居委会办公室、会议室、图书室、科普室、广场、基层文化站、公共服务站和辖区单位现有阵地等，建立城乡社区市民学校办公场地、活动场所。在公租房社区，协调公租房管理局提供公租房社区市民学校办公用房，依托社区公共事务用房、社区公共服务设施、社区广场等开辟活动场所。在有条件的小区，主要依托物业管理办公室、业委会办公室、会议室、小区广场、小区会所等，建立小区市民学校办公场地、活动场所。在美丽乡村建设试点村、高山生态扶贫搬迁移民安置点和有条件的农村，依托农村公共服务中心、基层文化站（室）、党员活动室、农家书屋等现有场地，建立乡村市民学校办公场地、活动场所。
4.强化组织保障。加强统筹协调，强化组织保障，努力构建分工协作、各司其责、齐抓共管的工作格局，形成共同推进城乡社区市民学校建设的强大合力。 加强工作指导，建立工作联系制度，引导青年志愿者走进社区，培育志愿者组织，广泛开展志愿服务。加大经费投入，充分发挥政府投入的引导作用，建立多渠道的筹资机制，加大对城乡社区市民学校建设的资金投入。营造良好氛围，注重典型选树，建立城乡社区市民学校激励机制，发挥好示范带动效应。进一步用好新媒体，城乡社区市民学校建立针对不同受众群体的微信群、QQ群，开设微博，开展各类新媒体主题活动，建立新媒体平台的互动传播。通过与专业机构合作、向社会征集创意设计、开展评选和推荐作品等方式，创作推出一批城乡社区市民学校的文化产品，努力营造良好的社会氛围。
参考文献：
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中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）01-0165-03
VTK是一个开放源码、自由获取的软件系统，全世界的数以千计的研究人员和开发人员用它来进行3D计算机图形、图像处理以及可视化。VTK包含一个C++类库，众多的翻译接口层，包括Tcl/Tk，Java，Python。Visualization Toolkit是一个用于可视化应用程序构造与运行的支撑环境，它是在三维函数库OpenGL的基础上采用面向对象的设计方法发展起来的，它将我们在可视化开发过程中会经常遇到的细节屏蔽起来，并将一些常用的算法封装起来。比如Visualization Toolkit将我们在体绘制中比较常见的Raycasting算法封装起来，以类的形式给我们以支持，这样我们在对三维规则点阵数据进行重建时就不必再重复编写Raycasting算法的代码，而直接使用Visualization Toolkit中已经提供的vtkVolumeRayCastMapper和vtkVolumeRayCastCompositeFunction类共同来完成。Visualization Toolkit是给从事可视化应用程序开发工作的研究人员提供直接的技术支持的一个强大的可视化开发工具。
DICOM标准（digital imaging and communication in medicine）是由美国放射学院（American College of Radiology，ACR）和国家电气制造商协会（National Electrical Manufacturers Association，NEMA）共同制定的，它包括了医学的数字成像和通信传输两个方面。该标准的制定有效地解决了各种不同的成像设备之间交换图像的障碍，促进了数字图像设备的网络化和医学影像技术的发展。
目前在医学图像显示领域，图像二维显示已发展的较为成熟，人们也已把目光放在更高维的显示方面，但是，二维显示却也是不可或缺的。对于医生来说，在研究手术方案时，提供一组二维切片是必要的。该文借助于开源的可视化工具VTK实现DICOM图像横断面、冠状面、矢状面（以下简称为：横冠矢）三个正交面的切片显示，并利用光线投射算法对DICOM图像进行了三维重建。
1 基于VTK的DICOM图像文件读取及显示
1.1 DICOM图像文件的读取及显示
