《医学图像处理与分析》

（供医学影像技术微专业使用）

教

学

大

纲

第一临床学院医学影像技术学系编写

第一版

2024年01月

目  录

目  录

前  言

一、基本信息

二、课程简介

三、课程目标

四、教学要求

五、教学方法

六、考核方式

教材及参考用书

一、教材

二、参考用书

教学时数分配表

课程教学内容

第一章  医学图像处理与分析概论

第二章  图像空间

第三章  基础图像处理

第四章  图像特征处理

第五章  医学成像处理

第六章  重庆市医学影像云平台

第七章  医学影像质检规范解读及质控系统演示

第八章  检查结果互认规范解读及互认系统演示

前  言

一、基本信息

课程名称：《医学图像处理与分析》。

学时学分：总学分2学分、总学时32学时，其中含理论2学时，示教26学时，自主学习4学时。

适用专业：“影像技术+人工智能”微专业。

先修课程：《人工智能医学概论》和《医学影像信息学》。

二、课程简介

《医学图像处理与分析》作为“影像技术+人工智能”微专业的核心必修课程，是医学影像技术学科的关键组成部分。本课程在微专业的基础教学阶段实施，其主要目的是让医学影像技术专业的学生在学术生涯的早期阶段，不仅接触并深入了解医学图像处理与分析的相关知识，而且通过早期的专业接触，激发他们对学科的热情。这种教育模式旨在增强学生的专业自信心，同时逐步引导他们认识到图像处理技术在现代医学—特别是在诊断和治疗领域—的重要性和应用价值。

《医学图像处理与分析》课程不仅仅是理论知识的传授，更强调实践技能的培养，是一门综合性极强的课程。该课程设计旨在深化学生对医学图像处理的基本原理和应用的理解，全面覆盖从基础概念到高级应用的广泛内容。具体内容包括但不限于图像空间理论的深入讲解、基础图像处理技术的掌握、图像特征处理的应用技巧，以及医学成像处理的高级技术。此外，课程特别注重医学图像在临床诊断和治疗中的应用研究，旨在强化理论知识与临床实践的紧密结合。在教学过程中，我们特别强调培养学生的创新思维和问题解决能力，通过案例分析、实验操作和项目研究等多种教学方法，激发学生的学术好奇心和创新能力，同时教授他们如何将理论知识应用于解决实际医疗问题。

课程的核心不仅在于理论的传授，更在于通过实际案例的分析和实验操作的实践，培养学生的批判性思维、创新能力和团队协作精神。我们相信，通过这样的教学方法，学生能够更深入地理解医学图像处理与分析的重要性，并在未来的职业生涯中有效地应用所学知识，为推动医疗健康领域的发展做出贡献。

三、课程目标

通过本课程的学习，学生应达到：

1.思想道德与职业素质目标（含课程思政目标）：通过对本课程的学习，培养学生对医学图像技术的责任感和使命感，增强全心全意为人民服务的决心；强化学生对国内医学影像技术快速发展和自主研发软件的认识，增强专业自信心；引导学生树立正确的职业道德观，理解医学图像处理在促进医疗健康领域发展中的重要性。

2.知识目标：掌握医学图像处理与分析的基本概念和理论；理解图像空间的概念及其在医学图像处理中的应用；学习基础图像处理技术及其在医学成像中的应用；了解医学成像处理的高级技术，包括透视原理、成像模型、标定方法等；认识云平台在医学影像中的应用和医学影像质量控制的重要性。

3.技能目标：能够操作和应用基础的图像处理软件和工具；掌握图像特征处理技术；能够进行医学成像数据的采集、存储和处理；了解并初步操作医学影像云平台和质量控制系统；培养分析和解决医学图像处理问题的能力。

四、教学要求

1.确保学生理解并掌握每个章节的核心概念和技术。

2.强调理论知识与实践操作的紧密结合，鼓励学生在实验操作中积极探索和实践。

3.学生应能够独立或在小组内完成案例分析和实验操作。

4.在教学过程中融入思政元素，强化学生的职业素质和社会责任感。

5.完成指定的学时安排，包括理论课和实验课。

五、教学方法

1.理论讲授：采用多媒体电化教学，结合图片、画图及临床案例，采用启发式教学方法，突出教学重点和难点。

2.实验操作：在计算机实验室进行，确保学生亲自操作，辅以视频教程和步骤说明。

3.案例分析：结合实际案例，引导学生进行分析和思考，以增强对课程内容的理解和应用。

4.小组讨论：通过分组讨论，增进学生之间的交流和合作，提高解决实际问题的能力。

六、考核方式

考核采用过程性评价（50%）+结业考核（50%）。

过程性评价的手段包括阶段性测验（60%）、课堂出勤情况（20%）、课程评价情况（20%）。

结业考核采用上机操作考核的方式。

参与人：郁仁强、李正浩、牟利广、许强

执笔人：郁仁强

审定人：吕发金

教材及参考用书

一、教材

1.医学图像处理与分析讲义（第一版）

二、参考用书

1.成生辉 等.医疗大数据分析与应用 医学综合[M].机械工业出版社,2023.

2.罗述谦,周果宏.医学图像处理与分析.第2版[M].科学出版社,2010.

教学时数分配表（共 32 学时）

课程教学内容

第一章  医学图像处理与分析概论

一、目的要求

1.理解医学图像处理与分析的基本概念。

2.介绍课程框架及其在医学领域的应用。

二、主要内容

1.医学图像处理的历史和发展。

2.基本术语和概念介绍。

3.案例应用

三、学时安排

理论课2学时。

四、教学方法

1.理论讲授：使用多媒体电化教学，结合图片、画图及临床举例。通过启发式教学，突出教学重点和难点。以 PPT 课件为主线，合理配以视频、图片、表格等。

2.案例分析：使用实际案例，引导学生分析思考，对自己今后工作的启发和影响。

授课中注意加入思政内容（国内医学影像技术的快速发展，自主研发的软件特别是影像人工智能软件的国产替代等），加强学生的专业信心及全心全意为人民服务的决心。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.图像空间在医学成像中的应用。

教学难点：

2.图像空间理论的应用。

六、授课语言

汉语。

第二章  图像空间

一、目的要求

1.理解图像空间的概念及其在医学图像处理中的应用。

二、主要内容

1.图像空间的定义和类型。

2.图像空间与医学成像的关系。

三、学时安排

实验课2学时。

四、教学方法

1.实验操作：

利用计算机实验室进行实验操作，确保每位学生都能亲自操作。

通过视频教程和步骤说明，辅助学生进行实验操作。

2.小组讨论：

每个小组由4-5名学生组成，确保每位成员都有机会参与讨论。

指导教师会提供讨论主题和问题，引导学生思考并进行深入讨论。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.图像空间在医学成像中的应用。

教学难点：

1.图像空间理论的应用。

六、授课语言

汉语。

第三章  基础图像处理

一、目的要求

1.掌握基础的图像处理技术。

2.初步了解尺度空间、降噪、滤波、超分重建、形态学、仿射变换、直方图等。

二、主要内容

1.尺度空间、降噪、滤波、超分重建、形态学、仿射变换、直方图的基本概念。

2.尺度空间、降噪、滤波、超分重建、形态学、仿射变换、直方图的应用。

三、学时安排

实验课4学时。

四、教学方法

1.实验操作：

利用计算机实验室进行实验操作，确保每位学生都能亲自操作。

通过视频教程和步骤说明，辅助学生进行实验操作。

2.分步学习：

由简单到复杂教学。

关键步骤可以录制视频或者文档解释。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.图像处理在医学成像中的应用。

教学难点：

1.复杂的图像处理技术。

六、授课语言

汉语。

第四章  图像特征处理

一、目的要求

1.掌握基础的图像特征处理。

2.初步了解视觉注意机制、角点及边缘检测、SIFT、SURF、BRIEF、ORB等。

二、主要内容

1.视觉注意机制、角点及边缘检测、SIFT、SURF、BRIEF、ORB的基本概念。

2.视觉注意机制、角点及边缘检测、SIFT、SURF、BRIEF、ORB的应用。

三、学时安排

实验课4学时。

四、教学方法

1.实验操作：

利用计算机实验室进行实验操作，确保每位学生都能亲自操作。

通过视频教程和步骤说明，辅助学生进行实验操作。

2.分步学习：

由简单到复杂教学。

关键步骤可以录制视频或者文档解释。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.特征提取技术。

教学难点：

2.技术操作的精准性。

六、授课语言

汉语。

第五章  医学成像处理

一、目的要求

1.掌握透视原理、针孔成像模型、成像传感器、内参外参、相机标定、畸变矫正的基本概念。

2.初步掌握医学成像的基本处理方法。

二、主要内容

1.医学成像数据的采集、

2.医学成像数据的存储。

3.医学成像数据的处理。

三、学时安排

实验课4学时。

四、教学方法

1.实验操作：

利用计算机实验室进行实验操作，确保每位学生都能亲自操作。

通过视频教程和步骤说明，辅助学生进行实验操作。

2.案例分析：使用实际案例，引导学生分析思考，对自己今后工作的启发和影响。

授课中注意加入思政内容（国内医学影像技术的快速发展，自主研发的软件特别是影像人工智能软件的国产替代等），加强学生的专业信心及全心全意为人民服务的决心。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.医学成像数据的质量控制。

教学难点：

2.处理大量数据。

六、授课语言

汉语。

第六章  重庆市医学影像云平台

一、目的要求

1.了解云平台在医学影像中的应用。

2.初步掌握云平台的基础架构。

二、主要内容

1.云平台的基础架构。

2.云平台的优势及未来发展。

3.云平台在医学影像中的应用案例。

三、学时安排

实验课4学时。

四、教学方法

1.实验操作：

利用计算机实验室进行实验操作，确保每位学生都能亲自操作。

通过视频教程和步骤说明，辅助学生进行实验操作。

2.在线演示：云平台在医学影像中的应用案例。

授课中注意加入思政内容（国内医学影像技术的快速发展，自主研发的软件特别是影像人工智能软件的国产替代等），加强学生的专业信心及全心全意为人民服务的决心。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.云技术在医学影像中的应用。

教学难点：

2.云技术的复杂性。

六、授课语言

汉语。

第七章  医学影像质检规范解读及质控系统演示

一、目的要求

1.理解医学影像质量控制的重要性。

2.掌握医学影像质量控制规范。

3.可以初步完成医学影像质量控制分析。

二、主要内容

1.医学影像质量控制标准。

2.医学影像质控系统的操作。

三、学时安排

实验课4学时。

四、教学方法

1.实验操作：

利用计算机实验室进行实验操作，确保每位学生都能亲自操作。

通过视频教程和步骤说明，辅助学生进行实验操作。

2.在线演示：操作医学影像质控系统。

授课中注意加入思政内容（国内医学影像技术的快速发展，自主研发的软件特别是影像人工智能软件的国产替代等），加强学生的专业信心及全心全意为人民服务的决心。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.质量控制流程。

教学难点：

2.标准解读的深度。

六、授课语言

汉语。

第八章  检查结果互认规范解读及互认系统演示

一、目的要求

1.理解医学影像结果互认的过程和重要性。

2.了解医学影像结果互认规范。

3.初步认识医学影像结果互认系统

二、主要内容

1.医学影像结果互认的过程。

2.医学影像结果互认规范。

3.医学影像结果互认系统演示。

三、学时安排

实验课4学时。

四、教学方法

1.实验操作：

利用计算机实验室进行实验操作，确保每位学生都能亲自操作。

通过视频教程和步骤说明，辅助学生进行实验操作。

2.在线演示：医学影像结果互认系统演示。

授课中注意加入思政内容（国内医学影像技术的快速发展，自主研发的软件特别是影像人工智能软件的国产替代等），加强学生的专业信心及全心全意为人民服务的决心。

五、教学重点、难点

教学重点：

1.互认流程的理解。

教学难点：

2.系统操作的复杂性。

六、授课语言

汉语。