医学图像分析的发展历史

概述

医学图像分析是综合医学影像、数学建模、数字图像处理与分析、人工智能和数值算法等学科的交叉领域。

上世纪70年代以来，随着计算机技术和数字医学影像技术的快速发展，以及数字图像处理和分析在理论和技术上的逐渐完善，对数字化医学影像的处理和分析（即医学图像分析）逐渐成为国内外研究热点。下图为医学图像分析成为国内外研究热点的因果关系图。

数字医学影像技术和计算能力的快速发展，以及数字图像处理和分析在理论上和技术上的逐渐完善使得医学图像分析成为国内外研究热点

医学图像分析的发展历史

20世纪70年代-90年代中期

20世纪70年代，X线成像在临床上得到广泛应用。医生借助学习得到的知识和实践积累的经验，解读病人的X线照片所反映的解剖结构和病生理信息。但是，这种解读方式往往依赖于医生个人的经验、知识和情绪，且效率较低，在大规模筛查和某些特定病种诊断时，尤其显得力不从心。

随着计算机的发展和数字化仪器的出现，人们开始把X线胶片的模拟图像转化为数字图像进行存储和传输（即把医学模拟图像转化为数字图像进行存储和传输）；另外，人们从当时遥感图像的数字化处理中积累了一定数字图像处理和分析的知识，计算机的初步成熟也提供了相当的计算能力->研究者开展了计算机辅助诊断（Computer Aided Diagnosis，CAD）的初步研究，试图在一定程度上辅助医生判读医学图像，排除人为主观因素，提高诊断准确性和效率。下图为研究者开展CAD初步研究的因果关系图。

数字化医学模拟图像技术、数字图像处理和分析相关知识的积累以及计算能力的提升使得研究者开展CAD的初步研究

ps. 计算机辅助诊断是医学图像分析的一个重要研究子领域。

然而，计算机辅助诊断发展初期，研究的图像主要是X线图像，并且局限于一些具有特殊诊断特征的病种，如乳腺癌、肺结节病灶等。

20世纪90年代中期-21世纪初

在成像硬件（属于数字医学影像技术领域）的推动下，医学图像分析在理论方法和应用上都取得了长足的进步。随着成像设备突飞猛进的进步，针对高维数据的医学图像分析研究逐步成为主流。医学图像分析的研究对象也日益广泛，不再局限于过去具有明显诊断特征的病种，而是开始扩展到多种具有不同器官、解剖形态和功能过程的图像，试图利用自动、精确、定量的计算机辅助图像分析帮助临床医生和研究者高效准确地处理图像信息。

医学临床需求也推动着医学图像分析的发展。医学图像分析在计算机辅助诊断、计算机引导介入手术以及放疗手术计划等重大临床需求的推动下不断发展完善。

成像硬件和医学临床需求推动着医学图像分析的发展

医学图像分析的发展结果

国际上逐步形成了医学图像分析领域的学术会议和期刊

从上世纪70年代开始，医学图像分析经过近40年的发展，国际上逐步形成了两个知名的医学图像分析领域的学术会议：

MICCAI（Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention），侧重于讨论与临床应用相结合的医学图像分析技术和应用；

IPMI（Information Processing in Medical Imaging），侧重于讨论信息处理和模式识别技术在医学图像处理中的应用。

对这两个会议的评价（即这两个会议的特点及水平）——这两个会议聚集了很多图像分析领域的国际知名专家，反映了该领域的最新动态。

在期刊方面：

Elsevier出版的MIA（Medical Image Analysis）：专门介绍国际医学影像分析方面的进展；

IEEE TMI（IEEE Transactions on Medical Imaging）：刊登了很多与临床应用结合密切的医学图像分析领域的文章。

除此之外，还有很多图像处理、计算机视觉和生物医学工程领域的国际会议和期刊，医学图像分析都在其中占有一席之地。

医学图像分析的研究和应用正在形成一个全球性的产业链和市场

这可以从以下两方面得知：

国际许多著名大学和研究机构都开展了医学图像分析方向的基础理论和应用研究；国内医学图像分析研究也得到了许多大学和研究机构的青睐，虽然起步较晚，但在较高的起点上取得了一定的成绩。

著名医学影像设备公司都设有专门的研究中心或研究院，来开展医学影像分析方面的基础理论和应用研究。

参考：陈武凡,秦安,江少峰,等.医学图像分析的现状与展望[J].中国生物医学工程学报, 2008(02):175-181.

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