在广州南方医科大学南方医院，病人在做磁共振检查时不需要再当一动不动的“木头人”了。由陈武凡院长带领的团队发明的“防抖”磁共振技术有效解决了病人活动后检查结果受影响的问题。与此相关的课题“基于模糊随机建模的医学成像与图像分析新技术研究”于去年获得国家技术发明二等奖。
模糊随机带来精确 陈武凡认为，图像是IT行业自上个世纪90年代最重要的突破之一。让他感到欣慰的是，自1993年建立全军第一个医学图像处理重点实验室以来，他们所有的项目都围绕着“医学图像处理”这一个目标来做，他们的研究思路是“模糊、随机、优化、快速”。
模糊与精确是一对反义词，然而在一定条件下，矛盾的双方却可以相互转化。陈武凡说，比如打靶，靶心是个无限小的点。瞄准这个点，是非常困难的。如果把这个点的边缘扩大成我们可见的一个圆，命中的几率就提高了。也就是说，有了一定的容忍度，反而更精确了。就医学图像而言，要做到准确的诊断，通常需要把病人不同时间拍摄的图像重合到一起进行比对，然而由于不可避免的角度误差。不同角度的图像，原则上是对不准的，绝不可能是一模一样的，越追求精确的比对，可能离“真相”越远。意识到这一点后，陈武凡提出，放宽限制的阈值，反而效果更好。随后又将其与图像数据随机性的解决结合起来，建立了模糊随机模型。
两相优化提升效率 在“模糊随机”基础上，陈武凡又进一步提出“两相优化”的概念。他形象地描述了“两相优化”的过程：比如要比对两片树叶，如果从边缘的绒毛入手进行比对配准，既耗费时间又难以达到重合。而“两相优化”则将这个比对过程分为两个步骤，首先是粗优化，即先忽略边缘的细节，做到大体的重合，然后在这个基础上做小范围的调整，以达到最佳程度的重合。
建立了模糊随机建模思想和两相优化策略后，图像处理速度有了大幅度的提高。“一项技术好不好，最根本的是有没有人愿意用。”陈武凡说，目前很多医学图像处理技术还停留在实验室而没有在临床应用，原因之一就是没有考虑临床的需要，如应用条件太严苛、耗时太长等等。“如果处理一张片子需要一个小时甚至几个小时，那就无法及时处理完医院每日的图像处理量，也就无法应用于临床了。”而应用该技术后，图像处理时间可以缩短到几分钟，达到国际先进水平。
南方医科大学 邹 莹
