数字乳腺图像的后处理

数字乳腺摄影一个重要的优点就是可以对图像进行后处理。屏/片系统和数字乳腺摄影系统之间一个主要差别就在于数字系统的响应曲线基本上是线性的，而屏/片的HD曲线却是S形的。数字系统的响应曲线的斜率和形状很容易调整，以获得更好的低对比分辨力。但是，这会受到该系统的敏感性和噪声水平的限制。

4．7．2．1CR系统的图像处理技术

传统的屏/片X线摄影中，摄影技师是通过调整曝光参数来获得最佳图像的，如将有用信息的曝光密度落于特性曲线的直线部，诊断区以外的信息则分别位于曲线的肩部或趾部。在CR系统中，针对该处理过程则必须对有用的图像信号进行编码，通过数字值的对照表（lookup table，LUT）调整以获得最大对比敏感度。

CR图像是数字像素值矩阵，可被计算机根据诊断的需要选择和处理。通常，计算机的图像后处理包括三种类型：即对比度处理、空间频率调整和特殊算法处理。

实际应用中，不同厂家的设置可有所不同，如对比度处理，Agfa CR系统的参数值为6个，而Fuji CR系统的参数值为10个，需根据不同情况分别处理。

（1）对比度处理：人体组织中，某些部位的解剖结构对X线的衰减差异微小。在CR成像后，由于被显示组织微小的射线衰减差异，使图像数据的固有对比度差别也较小。为了增加解剖细节的可见度，CR通常都提供对比度处理软件。对比处理的目的是通过处理，使其等同于传统屏/片图像，或是增强诊断所需的某些部位的显示。

由于CR系统生产厂家的不同，对比度处理的名称也可有所不同。对比度处理又可被称为层次处理（gradation processing，Fuji CR系统）、色调谐调（tone scaling，Kodak CR系统）和多灰阶图像对比放大（multiscale image contrast amplification，MSICA，Agfa CR系统）。

一般而言，对比度处理有两种方法。最常用的技术是按照由用户控制的LUT重新变换各个像素值，对比度曲线的整体改变可在不同的灰阶等级产生不同的局部对比度。Fuji的CR采用四种不同的参数（GA、GC、GT、GS）来控制该处理过程，Kodak采用两种（平均密度和LUT起始），Agfa采用三种（窗左延伸、窗右延伸和感度测量）。Fuji的处理方法中的GT表示模拟屏/片系统的特性曲线形状，GC和GA分别表示增加或减少层次，GS表示改变整体亮度。Kodak提供的LUT都是预定义的，不能分别调整。Agfa提供四种预定义的显示功能（感度测量），显示功能的变换由调整灰阶直方图的显示窗来控制（窗左延伸、窗右延伸）。

（2）空间频率处理：可增强数据中某些特性组织的显著性。图像中这些被增强的特性，可以通过它们特定的空间频率来表征，有几种技术可以达到此目标，如傅立叶滤过（Fourier filter）、模糊蒙片减影（blurred－mask subtraction）和小波滤过（wavelet filtering）。PSP系统的早期用户，常在一张胶片上将一幅图像用不同的显示方法打印2次，一幅显示类似传统屏/片组合的图像，另一幅显示具有明显“边缘增强”的图像。

模糊蒙片减影技术的方法是：采用选定尺寸的标准卷积核对原始图像进行卷积处理，产生一幅模糊图像，然后在原始图像中减去模糊图像，产生一幅包含突出高频信息的图像。使用自定义的增强因子乘以每一像素来调制高频信息。将结果图像加到原始图像并标准化数据组，从而建立频率增强图像。

（3）动态范围控制（dynamic range control，DRC）：动态范围控制处理是CR的一种专用后处理技术，可选择性地压缩或强化图像中的低密度区域，并且该处理与对比度和空间频率处理无关。它主要用于优化胸部X线摄影中纵隔和膈下区及四肢的显示。

DRC处理的方法，是将一幅原始的模糊蒙片用于抑制图像中的高频信息，然后采用专用的LUT匹配所选区域（低、高密度区域），经加权后的模糊图像再返回到原始数据，用以增强低信号区域（纵隔和膈下）或高信号区域（空气、皮肤边缘）的图像对比。DRC处理的方法是可选的，即每一解剖部位菜单下有3个用户可选参数：卷积核尺寸、曲线类型和加权因子。

4．7．2．2多目标频率处理技术

多目标频率处理（multi object frequency processing，MFP）技术能产生相当于自然增强的效果，可见范围宽，能有效地描绘灰度和形状。而且该技术对所有空间频率成分进行了均衡增强，抑制可能产生的过度曝光的信号，并考虑了避免它的不自然性。MFP进一步发展了基于模糊蒙片技术的空间频率和DR控制处理技术。MFP的开发也同时考虑了未来CRT诊断的趋势的需要。

4．7．2．3组织均衡技术

组织均衡（tissue equalization，TE）技术，通过调整图像的处理曲线达到同时显示皮肤、皮下组织，保证腺体组织同时显示得非常清晰，又叫做周边平衡技术。组织均衡技术可以用于乳腺图像整体组织的显示，这在SFM乳腺片上通常很难达到。乳腺X线片密度动态范围取决于乳腺组织结构和乳房厚度的变化。因乳房厚度的变化而需要的调整量可以通过应用组织平衡算法来抑制，这种组织平衡算法对一些像素，特别是皮肤线附近的像素添加了密度。通过这种方式，图像的有效动态范围减小，并且整个图像可以用简单的显示方法来观察。现在，各大公司的专用工作站都选用这种方法。

动态对比度全智能优化（premium view，PV）也是组织均衡的一种特殊功能，其主要的原理是通过调整局部的对比度，保证皮肤、皮下组织显示良好的同时，使局部腺体组织的对比度显示更好，以便于更容易地发现位于腺体内的病灶。