生物医学成像的概述

文摘

生物医学成像对生命科学和卫生保健是至关重要的。在这个快速发展的领域,数学是其中一个最强大的工具为开发图像重建以及图像处理的理论和方法。许多创新的生物医学成像本质上是与数学科学有关。改进传统的成像系统和小说的出现对分子医学成像技术如分子成像,成像方程测量链接到原始图像变得越来越复杂,以反映现实,不断完善的准确性。数学变得越来越有用,导致一个新数组的跨学科和具有挑战性的研究机会。未来生物医学成像与主要特征包括先进的数学方法。

关键字

生物医学成像、图像重建、分子成像。

介绍

是目前的趋势,更多的数学家成为各级从事生物医学成像,图像重建的图像处理,图像理解和各种高级应用程序。这个特殊的问题地址数学在生物医学成像的作用。主题包括理论分析、算法设计、系统建模和评估,以及各种生物医学成像的应用程序。从10提交,7篇论文发表在这个特殊的问题。每篇论文综述了至少两个评论家和修订根据评审意见。论文封面以下成像模式:x射线计算机断层扫描(CT),正电子发射断层扫描术(PET),磁共振成像(MRI),扩散张量成像(DTI),电阻抗断层成像(EIT),并使用超声弹性成像。

x射线成像领域的历史1895年发现以来一直在迅速扩张。x射线CT,作为第一个非侵入性层析方法,一般的成像技术发生了革命性的变化,也是第一个成功的数学在生物医学成像中的应用。理论的数学是拉东变换氡在1917年发明的。进一步的研究可能会恢复这个经典主题以满足现代成像的挑战,如散射的影响。Truong et al。论文,作者提出了两个拉东变换的进一步概括,即两个类的锥形氡转换来自使用康普顿散射辐射成像过程。第一节课,叫做C1-conical氡变换,与平行γ相机的成像原理而第二个类,叫做C2-conical氡转换包含一个特殊的子类,康普顿相机成像过程的模型。他们表明,反演C2-conical拉东变换可以在特殊的条件下实现。

早期工作对总变异(电视)正则化颜色(向量值)自然延伸到DTI图像,这是由对称正定(SPD)在每个像素矩阵。在过去的十年中,一个新的磁共振形态,DTI,引起了很多利益。DTI可以显示解剖结构信息。在这个特殊的问题,有两篇论文在这个成像技术。在克里斯琴森等人的论文,这种类型的tensorvalued图像使用电视正规化de噪声。最近,偏微分方程(PDE)基于图像处理方法是非常成功的在许多应用程序中由于其内在的几何性质。电视正规化,可有效去除噪声,同时保持锋利的特性,是最重要的一个技术PDE-based图像处理方法。