發(fā)布時(shí)間:2023-09-20 09:47:27
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇醫(yī)學(xué)影像技術(shù)熱點(diǎn),期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:影響學(xué);診斷;發(fā)展前景;影像技術(shù)
一、前言
在醫(yī)學(xué)診斷中,影像學(xué)還是一門新興的科學(xué),但是隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷更新,其在臨床中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。作為診斷的依據(jù),影像學(xué)診斷為臨床診斷和治療提供了更加科學(xué)的依據(jù),在疾病診斷中的作用不可替代。
從倫琴發(fā)現(xiàn)X線開(kāi)始,到人們歷史上的第一張X線片,從CT、MRI、介入放射學(xué)等技術(shù)的新興,到影像學(xué)技術(shù)、影像學(xué)診斷的普及,醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展是一個(gè)快速而逐步科學(xué)的過(guò)程。當(dāng)前,醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)在診斷中的運(yùn)用,已經(jīng)開(kāi)始了影像學(xué)新的數(shù)字影像時(shí)代,技術(shù)不斷革新,在臨床醫(yī)學(xué)診斷和治療領(lǐng)域更是不斷進(jìn)步。醫(yī)學(xué)影像學(xué)的不斷發(fā)展,是整體醫(yī)學(xué)發(fā)展中的一個(gè)熱點(diǎn),也是未來(lái)醫(yī)學(xué)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。在未來(lái),醫(yī)學(xué)影像學(xué)的診斷作用將會(huì)更加普及,技術(shù)也會(huì)更加先進(jìn),對(duì)醫(yī)學(xué)的貢獻(xiàn)將會(huì)更大。
二、醫(yī)學(xué)影像學(xué)的含義
在廣泛意義上,醫(yī)學(xué)影像學(xué)是指通過(guò)X線的成像,電腦斷層掃描,核磁共振成像,超聲成像,正子掃描,腦電圖,腦磁圖,眼球追蹤,穿顱磁波刺激等現(xiàn)代成像技術(shù),來(lái)檢查人體無(wú)法用非手術(shù)手段檢查的部位的過(guò)程。醫(yī)學(xué)影像學(xué)也稱醫(yī)學(xué)成像,又因,之前的膠卷使用的是感光材料鹵化銀化學(xué)感光物來(lái)成像的,所以其又稱為鹵化銀成像。
三、影像學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,隨著影像的發(fā)展,在臨床檢查中,X線的透視檢查已經(jīng)逐步減少或被取代,X線攝影檢查,被推廣開(kāi)來(lái),其中的DR檢查運(yùn)用的最為廣泛。傳統(tǒng)的X線造影檢查也被多排螺旋CT和磁共振成像取代。這是一個(gè)逐漸發(fā)展的過(guò)程,首先是X線的脊髓照影技術(shù)被MRI技術(shù)取代,其次是X線在消化道造影、經(jīng)靜脈腎盂造影等,被多排的螺旋CT、MRI結(jié)合光學(xué)內(nèi)鏡成像技術(shù)所替代,另外,DSA的診斷價(jià)值逐漸開(kāi)發(fā)出來(lái),取代了CT血管成像和MR的血管成像技術(shù)。目前,CT已經(jīng)成為了臨床急診和確診的重要依據(jù),MRI也因其無(wú)創(chuàng)性、無(wú)輻射性、成像參數(shù)多、承載信息量大等特性,成為了臨床重大疾病的診斷技術(shù)。超聲及其設(shè)備也因其價(jià)格低、無(wú)創(chuàng)傷等在臨床上被廣泛運(yùn)用在了影響學(xué)篩選檢查中。此外,DS A E t成為了介入治療的工具。從影響學(xué)的發(fā)展來(lái)看,將來(lái),分子成像將是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的重要發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)之一。
四、影像學(xué)的診斷作用
影像學(xué)診斷已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在了臨床上的各個(gè)方面,一般來(lái)說(shuō),影像學(xué)的診斷作用為:檢出病灶、病變點(diǎn)定位、腫瘤良惡性鑒別、術(shù)前分期評(píng)估、介入診斷及治療、隨訪觀察等,涉及骨科檢查與診斷、胸腔檢查與診斷、消化道檢查與診斷、泌尿系統(tǒng)檢查與診斷、婦產(chǎn)疾病檢查與診斷等。診斷技術(shù)主要包括:透視、放射線片、CT、MRI、超聲、數(shù)字減影、血管造影等。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展和影像學(xué)技術(shù)的不斷更新,目前影像學(xué)診斷為人們提供了更多的價(jià)值。
(一)反應(yīng)局部循環(huán)的狀況
CT技術(shù)和MRI的灌注成像以及MRI的擴(kuò)散成像等,均可以反應(yīng)出人體結(jié)構(gòu)的血流量、血容量、循環(huán)時(shí)間,甚至可以細(xì)微到水分子在細(xì)胞內(nèi)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)等,通過(guò)這些技術(shù)的運(yùn)用,在臨床上可以給人們提供更多、更詳細(xì)、更細(xì)微的診斷信息,臨床主要用于腦、心肌等一些實(shí)質(zhì)性臟器的診斷。
(二)顯示腦白質(zhì)纖維束的走形級(jí)改變情況
影響學(xué)技術(shù)中的MR張良成像技術(shù)在診斷時(shí)可以顯示出腦白質(zhì)的纖維束走形情況和改變情況,MR張良成像技術(shù)其實(shí)屬于擴(kuò)散成像技術(shù)的延伸,更加有利于人們準(zhǔn)確的診斷疾病。
(三)腦皮質(zhì)功能定位
MR功能性成像技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)腦皮質(zhì)功能定位。隨著影像學(xué)的發(fā)展,此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)從簡(jiǎn)單的腦區(qū)功能識(shí)別發(fā)展到了神經(jīng)學(xué)、生理學(xué)等領(lǐng)域。可用于喉癌術(shù)后與發(fā)音功能相關(guān)的腦區(qū)變化觀察,有利于發(fā)音功能的恢復(fù)。可用于某些疾病康復(fù)患者腦皮層反應(yīng)的觀察與訓(xùn)練等。
(四)心臟功能成像
通過(guò)CT、MRI成像技術(shù)在心肌檢查中的運(yùn)用可以顯示出某支冠狀動(dòng)脈閉塞后相應(yīng)心肌供血情況和活性,及觀察治療后的康復(fù)情況,指導(dǎo)心肌梗塞等疾病的診斷與治療。
(五)檢查組織變化,鑒別疾病
影像學(xué)磁共振波普可以檢測(cè)組織的化學(xué)成分在磁共振波普上的波形,以此來(lái)診斷疾病的類型與組織變化。如,前列腺疾病增生與癌變的診斷、腦腫瘤的診斷與術(shù)后復(fù)發(fā)性診斷等。
五、影像學(xué)的發(fā)展前景
隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步與影像學(xué)的不斷發(fā)展,目前集診斷與治療一體的影響學(xué)技術(shù)和設(shè)備也在不斷的發(fā)展與成熟中,未來(lái)疾病的診斷將會(huì)更加快捷與準(zhǔn)確,治療效果也會(huì)大幅度提升。此外,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用,影像學(xué)診斷技術(shù)獎(jiǎng)更加直觀與明確,手術(shù)范圍的確定與病灶切術(shù)范圍將會(huì)更加準(zhǔn)確與直接。
在影像學(xué)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的基礎(chǔ)上,影像學(xué)的圖像處理技術(shù)也會(huì)成為臨床上的常規(guī)技術(shù),服務(wù)器軟件也將取代工作站,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)化同時(shí)處理,提高圖像自動(dòng)處理技術(shù)水平。此外,影響學(xué)圖像的傳輸也將更加便捷、清晰、準(zhǔn)確,甚至醫(yī)生可以在家里或是度假圖中處理診斷圖像,完成診斷報(bào)告等。
分子成像將會(huì)是未來(lái)影像學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn),針對(duì)多組織、器官特異性的對(duì)比劑將會(huì)問(wèn)世,通過(guò)特定基因表達(dá)、對(duì)比增強(qiáng)效果將會(huì)更佳,診斷特異性也會(huì)更強(qiáng),在臨床上真正實(shí)現(xiàn)疾病的早期診斷。
未來(lái)影像學(xué)的作用將不單單局限于診斷與治療,甚至?xí)V泛涉及到疾病的預(yù)防與保健、人體健康管理等領(lǐng)域。科學(xué)在發(fā)展,影像學(xué)技術(shù)也在不斷更新,隨著分子技術(shù)、基因工程等更加細(xì)微與高端技術(shù)的發(fā)展,影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展空間將會(huì)更加廣闊,應(yīng)用范圍也會(huì)更加廣泛,其前景是我們無(wú)法預(yù)料的。
參考文獻(xiàn):
[1]唐農(nóng)軒.矯形外科應(yīng)用影像診斷學(xué)基礎(chǔ)[M].西安:世界圖書(shū)出版公司,1997
[2]林曰增,張雪林 分子影像學(xué)研究進(jìn)展 臨床放射學(xué)雜志 2003年第22卷第1期
[3]李果珍.臨床體部CT診斷學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1992
[4]張雪林,陳貴孝.脊柱和脊髓CT診斷[M].成都:成都科技大學(xué)出版社,1992
[關(guān)鍵詞]醫(yī)學(xué)影像技術(shù);發(fā)展;熱點(diǎn)
The Past, Present and Future of Medical Imaging Technology and Equipment
Abstract: With progress of technology medical imaging technology makes considerable development and the position in the medical field will be even more important .this paper shows the developing process of medical imaging technology ,the achievement of medical imaging technology accomplished during the recent years and discuss what will be the next hot area.
Key words:medical imaging technology;develop;hot area
宇宙之萬(wàn)物,無(wú)不由分子組成。而組成分子的原子,則是由原子核和圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的電子組成。人們通過(guò)對(duì)分子,原子的研究, 終于在1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了X-ray,這是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)。X-RAY透視和攝影技術(shù)作為最早的醫(yī)學(xué)影像技術(shù),直到今天還是使用最普遍且有相當(dāng)大的臨床診斷價(jià)值的一種醫(yī)學(xué)診斷方法。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)主要是應(yīng)用工(程)學(xué)的概念及方法,并基于工(程)學(xué)原理發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)手段(包括原理、方法、裝置及程序),其實(shí)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)還是醫(yī)學(xué)物理的重要組成部分,它是用物理學(xué)的概念和方法及物理原理發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)技術(shù)手段。醫(yī)學(xué)影像信息包括傳統(tǒng)X線、CT、MRI、超聲、同位素、電子內(nèi)窺鏡和手術(shù)攝影等影像信息。它們是窺測(cè)人體內(nèi)部各組織,臟器的形態(tài),功能及診斷疾病的重要方法。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,以膠片為主要方式的顯示、存儲(chǔ)、傳遞X-ray攝像技術(shù)已不能滿足臨床診斷和治療發(fā)展的需求,醫(yī)療設(shè)備的數(shù)字化要求日益強(qiáng)烈,全數(shù)字化放射學(xué)、圖像導(dǎo)引和遠(yuǎn)程放射醫(yī)學(xué)將是放射醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的必然趨勢(shì)。
1 傳統(tǒng)攝影技術(shù)在摸索中進(jìn)行
1.1 計(jì)算機(jī)X線攝影
X射線是發(fā)展最早的圖像裝置。它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用使醫(yī)生能觀察到人體內(nèi)部結(jié)構(gòu),這為醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷提供了重要的信息。在1895年后的幾十年中,X射線攝影技術(shù)有不少的發(fā)展,包括使用影像增強(qiáng)管、增感屏、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線管及斷層攝影等。但是,由于這種常規(guī)X射線成像技術(shù)是將三維人體結(jié)構(gòu)顯示在二維平面上,加之其對(duì)軟組織的診斷能力差,使整個(gè)成像系統(tǒng)的性能受到限制。從50年代開(kāi)始,醫(yī)學(xué)成像技術(shù)進(jìn)入一個(gè)革命性的發(fā)展時(shí)期,新的成像系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。70年代早期,由于計(jì)算機(jī)斷層技術(shù)的出現(xiàn)使飛速發(fā)展的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)達(dá)到了一個(gè)高峰。到整個(gè)80年代,除了X射線以外,超聲、磁共振、單光子、正電子等的斷層成像技術(shù)和系統(tǒng)大量出現(xiàn)。這些方法各有所長(zhǎng),互相補(bǔ)充,能為醫(yī)生做出確切診斷,提供愈來(lái)愈詳細(xì)和精確的信息。在醫(yī)院全部圖像中X射線圖像占80%,是目前醫(yī)院圖像的主要來(lái)源。在本世紀(jì)50年代以前,X射線機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,圖像分辨率也較低。在50年代以后, 分辨率與清晰度得到了改善,而病人受照射劑量卻減小了。時(shí)至今日,各種專用X射線機(jī)不斷出現(xiàn),X光電視設(shè)備正在逐步代替常規(guī)的X射線透視設(shè)備,它既減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了病人的X線劑量;又為數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展數(shù)字成像技術(shù)越來(lái)越廣泛地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屏片攝影現(xiàn)階段,用于數(shù)字?jǐn)z影的探測(cè)系統(tǒng)有以下幾種: (1)存儲(chǔ)熒光體增感屏[計(jì)算機(jī)X射線攝影系統(tǒng)(computer Radiography.CR)]。(2)硒鼓探測(cè)器。(3)以電荷耦合技術(shù)(charge Coupled Derices.CCD)為基礎(chǔ)的探測(cè)器 。(4)平板探測(cè)器(Flat panel Detector)a:直接轉(zhuǎn)換(非晶體硒)b:非直接轉(zhuǎn)換(閃爍晶體)。這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、遙控化和明室化,減少了操作者的輻射損傷。
1.2 X-CT
CT的問(wèn)世被公認(rèn)為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來(lái)的重大突破,因?yàn)樗麡?biāo)志了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的里程碑。這種技術(shù)有兩種模式,一種是所謂“先到斷層成像”(FAT),另一種模式是“光子遷移成像”(PMI)。
1.3 磁共振成像
核磁共振成像,現(xiàn)稱為磁共振成像。它無(wú)放射線損害,無(wú)骨性偽影,能多方面、多參數(shù)成像,有高度的軟組織分辨能力,不需使用對(duì)比劑即可顯示血管結(jié)構(gòu)等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
1.4 數(shù)字減影血管造影
它是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將造影部位注射造影劑的透視影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式貯存于記憶盤(pán)中,稱作蒙片。然后將注入造影劑后的造影區(qū)的透視影像也轉(zhuǎn)換成數(shù)字,并減去蒙片的數(shù)字,將剩余數(shù)字再轉(zhuǎn)換成圖像,即成為除去了注射造影劑前透視圖像上所見(jiàn)的骨骼和軟組織影像,剩下的只是清晰的純血管造影像。
2 數(shù)字化攝影技術(shù)日臻完善
1981年6月在布魯塞爾召開(kāi)的第15屆國(guó)際放射學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議上,首次提出了數(shù)學(xué)化X線成像技術(shù)的物理概念及臨床應(yīng)用結(jié)果。使醫(yī)學(xué)影像技術(shù)步入了數(shù)字化的新紀(jì)元。事實(shí)上,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的數(shù)字化趨勢(shì)在近10多年已漸趨明晰。時(shí)至1998年,體現(xiàn)國(guó)際醫(yī)學(xué)影像技術(shù)最高水平的“北美放射學(xué)年會(huì)”,不論從學(xué)術(shù)報(bào)告及展覽中均體現(xiàn)出醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的數(shù)字化是大勢(shì)所趨。
數(shù)字X射線攝影的成像技術(shù)包括成像板技術(shù)、平行板檢測(cè)技術(shù)和采用電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術(shù)。成像板技術(shù)是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片增感屏來(lái)照相,然后記錄于膠片的一種方法。平行板檢測(cè)技術(shù)又可分為直接和間接兩種結(jié)構(gòu)類型。直接FPT結(jié)構(gòu)主要是由非品硒和薄膜半導(dǎo)體陣列構(gòu)成的平板檢測(cè)器。間接FPT結(jié)構(gòu)主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非品硅層在加TFT陣列構(gòu)成的平板檢測(cè)器。電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術(shù)結(jié)構(gòu)上包括可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換屏,光學(xué)系統(tǒng)和CCD或CMOS。
3 成像的快捷閱讀
由于成像方法的改進(jìn),除了在成像質(zhì)量方面有明顯提高外,圖像數(shù)量也急劇增加。例如隨著多層CT的問(wèn)世,每次CT檢查的圖像可多達(dá)千幅以上,因此,無(wú)法想象用傳統(tǒng)方法能讀取這些圖像中蘊(yùn)含的動(dòng)態(tài)信息。這時(shí)在顯示器上進(jìn)行的“軟閱讀”正在逐漸顯示出其無(wú)可比擬的優(yōu)越性。軟拷貝閱讀是指在工作站圖像顯示屏上觀察影像,就X線攝影而言這種閱讀方式能充分利用數(shù)字影像大得多的動(dòng)態(tài)范圍,獲取豐富的診斷信息。 4 PACS的廣闊發(fā)展空間
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有醫(yī)學(xué)影像設(shè)備延續(xù)了幾十年的數(shù)據(jù)采集和成像方式,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展和臨床醫(yī)生的需求。PACS系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。PACS系統(tǒng)是圖像的存儲(chǔ)、傳輸和通訊系統(tǒng),主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像圖像和病人信息的實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸,并且可以與醫(yī)院的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)放射信息管理系統(tǒng)等系統(tǒng)相連,實(shí)現(xiàn)整個(gè)醫(yī)院的無(wú)膠片化、無(wú)紙化和資源共享,還可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診,或國(guó)際間的信息交流。PACS系統(tǒng)的產(chǎn)生標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)和無(wú)膠片時(shí)代的到來(lái)。完整的PACS系統(tǒng)應(yīng)包含影像采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),影像的分析和處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個(gè)PACS系統(tǒng)的核心,是決定系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵部分,可將各種不同成像系統(tǒng)生成的圖象采入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。由于醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)量非常大,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的選擇至關(guān)重要。光盤(pán)塔、磁帶庫(kù)、磁盤(pán)陳列等都是目前較好的存儲(chǔ)方法。數(shù)據(jù)傳輸主要用于院內(nèi)的急救、會(huì)診,還有可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、微波等技術(shù),以數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。影像的分析和處理系統(tǒng)是臨床醫(yī)生、放射科醫(yī)生直接使用的工具,它的功能和質(zhì)量對(duì)于醫(yī)生利用臨床影像資源的效率起了決定作用。綜上所述,PACS技術(shù)可分為三個(gè)階段,(1)用戶查找數(shù)據(jù)庫(kù);(2)數(shù)據(jù)查找設(shè)備;(3)圖像信息與文本信息主動(dòng)尋找用戶。
5 新型技術(shù)----分子影像
隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的飛速發(fā)展,在今天已具有顯微分辨能力,其可視范圍已擴(kuò)展至細(xì)胞、分子水平,從而改變了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)只能顯示解剖學(xué)及病理學(xué)改變的形態(tài)顯像能力。由于與分子生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科相互交叉融合,奠定了分子影像學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)。Weissleder氏于1999年提出了分子影像學(xué)的概念:活體狀態(tài)下在細(xì)胞及分子水平應(yīng)用影像學(xué)對(duì)生物過(guò)程進(jìn)行定性和定量研究。
分子成像的出現(xiàn),為新的醫(yī)學(xué)影像時(shí)代到來(lái)帶來(lái)曙光。基因表達(dá)、治療則為徹底治愈某些疾病提供可能,因此目前全世界都在致力于研究、開(kāi)創(chuàng)分子影像與基因治療,這就是21世紀(jì)的影像學(xué)。 新的醫(yī)學(xué)影像的觀察要超出目前的解剖學(xué)、病理學(xué)概念,要深入到組織的分子、原子中去。其關(guān)鍵是借助神奇的探針--即分子探針。到目前為止,分子影像學(xué)的成像技術(shù)主要包括MRI、核醫(yī)學(xué)及光學(xué)成像技術(shù)。一些有識(shí)之士認(rèn)為;由于診治兼?zhèn)涞慕槿敕派鋵W(xué)已深入至分子生物學(xué)的層面,因此,分子影像學(xué)應(yīng)包括分子水平的介入放射學(xué)研究。
6 學(xué)科的交叉結(jié)合
交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科是當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)。影像技術(shù)學(xué)最鄰近的學(xué)科應(yīng)為影像診斷學(xué)。前者致力于解決信息的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、管理及研發(fā)新的技術(shù)方法;后者則將信息與知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)結(jié)合,著重于信息的內(nèi)容,根據(jù)影像做出正常解剖結(jié)構(gòu)的辨認(rèn)及病變的診斷。兩者相輔相成,互為依托。所以,影像技術(shù)學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)影像診斷學(xué)更密切地溝通與結(jié)合將為提高、拓展原有成像方式及開(kāi)辟新的成像方式做出有益的貢獻(xiàn)。醫(yī)用影像診斷裝置用于詳細(xì)地觀察人體內(nèi)部各器官的結(jié)構(gòu),找出病灶的位置毫克大小,有的還可以進(jìn)行器官功能的判斷 。還有醫(yī)用影像診斷裝備情況,已成了衡量醫(yī)院現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。
7 淺談醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的下一個(gè)熱點(diǎn)
醫(yī)療保健事業(yè)在經(jīng)濟(jì)上的窘迫使得90年代以來(lái),成為一個(gè)沒(méi)有大規(guī)模推廣一種新的影像技術(shù)的、相對(duì)沉寂的時(shí)期,延續(xù)了一些現(xiàn)有影像技術(shù)的發(fā)展,使得他們中至今還沒(méi)有一種影像技術(shù)能對(duì)影像學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。隨著科技的發(fā)展,最近逐漸發(fā)展起來(lái)的一批有希望的影像技術(shù)。如:磁共振譜(MRS),正電子發(fā)射成像(PET)單光子發(fā)射成像(SPECT),阻抗成像(EIT)和光學(xué)成像(OCT或NRI)。他們有可能很快成為大規(guī)模應(yīng)用的影像技術(shù),將為腦、肺、乳房及其他部位的成像提供新的信息。
7.1 磁源成像
人體體內(nèi)細(xì)胞膜內(nèi)外的離子運(yùn)動(dòng)可形成生物電流。這種生物電流可產(chǎn)生磁現(xiàn)象,檢測(cè)心臟或腦的生物電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以得到心磁圖或腦磁圖。這類磁現(xiàn)象可反映出電子活動(dòng)發(fā)生的深度,攜帶有人體組織和器官的大量信息。
7.2 PET和SPECT
單光子發(fā)射成像(SPECT)和正電子成像(PET)是核醫(yī)學(xué)的兩種CT技術(shù)。由于它們都是接受病人體內(nèi)發(fā)射的射線成像,故統(tǒng)稱為發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像(ECT)。ECT依據(jù)核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤原理進(jìn)行體內(nèi)診斷,要在人體中使用放射性核素。ECT存在的主要問(wèn)題是空間分辨率低。最近的技術(shù)發(fā)展可能促進(jìn)推廣ECT的應(yīng)用。
7.3 阻抗成像(EIT)
EIT是通過(guò)對(duì)人體加電壓,測(cè)量在電極間流動(dòng)的電流,得到組織電導(dǎo)率變化的圖像。 目的在于形成對(duì)體內(nèi)某點(diǎn)阻抗的估計(jì)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是,所采用的電流對(duì)人體是無(wú)害的,因而對(duì)成像對(duì)象無(wú)任何限制。這種技術(shù)的時(shí)間分辨率很好,因而可連續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)際的應(yīng)用,已實(shí)現(xiàn)以視頻幀速的醫(yī)用EIT的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。
7.4 光學(xué)成像(OTC或NIR)
近期的一些實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展表明,光學(xué)成像有可能在最近幾年內(nèi)發(fā)展成為一種能真正用于臨床的影像設(shè)備。它的優(yōu)點(diǎn)是:光波長(zhǎng)的輻射是非離子化的,因而對(duì)人體是無(wú)傷害的,可重復(fù)曝光;它們可區(qū)分那些在光波長(zhǎng)下具有不同吸收與散射,但不能由其它技術(shù)識(shí)別的軟組織;天然色團(tuán)所特有的吸收使得能夠獲得功能信息。它正在開(kāi)辟它的臨床領(lǐng)域。
7.5 MRS
MRS是一種無(wú)創(chuàng)研究人體組織生理化的極有用的工具。它所得到的生化信息可與人體組織代謝相關(guān)聯(lián),并表明它正常組織的方式有差別。目前MRS還沒(méi)有常規(guī)用于臨床,但已有大量技術(shù)正在進(jìn)行正式適用。
上述的幾個(gè)先進(jìn)的技術(shù),究竟哪一個(gè)能成為醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的熱點(diǎn),我們認(rèn)為應(yīng)要有最大效益、安全和經(jīng)濟(jì)是最為重要的。在逝去的20世紀(jì),醫(yī)學(xué)影像技術(shù)經(jīng)歷了從孕育、成長(zhǎng)到發(fā)展的過(guò)程,回顧過(guò)去可以斷言它在防治人類疾病及延長(zhǎng)平均壽命方面是功不可沒(méi)的。在一切“以人類為本”的21世紀(jì)中,人們將繼續(xù)用醫(yī)學(xué)影像技術(shù)來(lái)為人們的健康服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 嚴(yán)漢民. 核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展與臨床應(yīng)用[J]. 醫(yī)療設(shè)備信息,2003,18(8):1—2、12
[2] 楊秀瓊. 醫(yī)用圖像診斷裝置進(jìn)展[J]. 世界醫(yī)療器械,1995,1(1):45—48、58
【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)影像技術(shù)
醫(yī)學(xué)影像技術(shù)主要是應(yīng)用工程學(xué)的概念及方法,并基于工程學(xué)原理發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù),其實(shí)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)還是醫(yī)學(xué)物理的重要組成部分,它是用物理學(xué)的概念和方法及物理原理發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)技術(shù)手段。醫(yī)學(xué)影像信息包括傳統(tǒng)X線、CT、MRI、超聲、同位素、電子內(nèi)窺鏡和手術(shù)攝影等影像信息。它們是窺測(cè)人體內(nèi)部各組織,臟器的形態(tài),功能及診斷疾病的重要方法。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,以膠片為主要方式的顯示、存儲(chǔ)、傳遞X-ray攝像技術(shù)已不能滿足臨床診斷和治療發(fā)展的需求,醫(yī)療設(shè)備的數(shù)字化要求日益強(qiáng)烈,全數(shù)字化放射學(xué)、圖像導(dǎo)引和遠(yuǎn)程放射醫(yī)學(xué)將是放射醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的必然趨勢(shì)。
1 傳統(tǒng)攝影技術(shù)在摸索中進(jìn)行
1.1 計(jì)算機(jī)X線攝影
X射線是發(fā)展最早的圖像裝置。它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用使醫(yī)生能觀察到人體內(nèi)部結(jié)構(gòu),這為醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷提供了重要的信息。在1895年后的幾十年中,X射線攝影技術(shù)有不少的發(fā)展,包括使用影像增強(qiáng)管、增感屏、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線管及斷層攝影等。但是,由于這種常規(guī)X射線成像技術(shù)是將三維人體結(jié)構(gòu)顯示在二維平面上,加之其對(duì)軟組織的診斷能力差,使整個(gè)成像系統(tǒng)的性能受到限制。從50年代開(kāi)始,醫(yī)學(xué)成像技術(shù)進(jìn)入一個(gè)革命性的發(fā)展時(shí)期,新的成像系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。70年代早期,由于計(jì)算機(jī)斷層技術(shù)的出現(xiàn)使飛速發(fā)展的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)達(dá)到了一個(gè)高峰。到整個(gè)80年代,除了X射線以外,超聲、磁共振、單光子、正電子等的斷層成像技術(shù)和系統(tǒng)大量出現(xiàn)。這些方法各有所長(zhǎng),互相補(bǔ)充,能為醫(yī)生做出確切診斷,提供愈來(lái)愈詳細(xì)和精確的信息。在醫(yī)院全部圖像中X射線圖像占80%,是目前醫(yī)院圖像的主要來(lái)源。在本世紀(jì)50年代以前,X射線機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,圖像分辨率也較低。在50年代以后, 分辨率與清晰度得到了改善,而病人受照射劑量卻減小了。時(shí)至今日,各種專用X射線機(jī)不斷出現(xiàn),X光電視設(shè)備正在逐步代替常規(guī)的X射線透視設(shè)備,它既減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了病人的X線劑量;又為數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展數(shù)字成像技術(shù)越來(lái)越廣泛地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屏片攝影現(xiàn)階段,用于數(shù)字?jǐn)z影的探測(cè)系統(tǒng)有以下幾種: (1)存儲(chǔ)熒光體增感屏[計(jì)算機(jī)X射線攝影系統(tǒng)(computer Radiography.CR)]。
(2)硒鼓探測(cè)器。(3)以電荷耦合技術(shù)(charge Coupled Derices.CCD)為基礎(chǔ)的探測(cè)器 。(4)平板探測(cè)器(Flat panel Detector)a:直接轉(zhuǎn)換(非晶體硒)b:非直接轉(zhuǎn)換(閃爍晶體)。這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、遙控化和明室化,減少了操作者的輻射損傷。
1.2 X-CT
CT的問(wèn)世被公認(rèn)為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來(lái)的重大突破,因?yàn)樗麡?biāo)志了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的里程碑。這種技術(shù)有兩種模式,一種是所謂“先到斷層成像”(FAT),另一種模式是“光子遷移成像”(PMI)。
1.3 磁共振成像
核磁共振成像,現(xiàn)稱為磁共振成像。它無(wú)放射線損害,無(wú)骨性偽影,能多方面、多參數(shù)成像,有高度的軟組織分辨能力,不需使用對(duì)比劑即可顯示血管結(jié)構(gòu)等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
1.4 數(shù)字減影血管造影
它是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將造影部位注射造影劑的透視影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式貯存于記憶盤(pán)中,稱作蒙片。然后將注入造影劑后的造影區(qū)的透視影像也轉(zhuǎn)換成數(shù)字,并減去蒙片的數(shù)字,將剩余數(shù)字再轉(zhuǎn)換成圖像,即成為除去了注射造影劑前透視圖像上所見(jiàn)的骨骼和軟組織影像,剩下的只是清晰的純血管造影像。
2 數(shù)字化攝影技術(shù)
數(shù)字X射線攝影的成像技術(shù)包括成像板技術(shù)、平行板檢測(cè)技術(shù)和采用電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術(shù)。成像板技術(shù)是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片增感屏來(lái)照相,然后記錄于膠片的一種方法。平行板檢測(cè)技術(shù)又可分為直接和間接兩種結(jié)構(gòu)類型。直接FPT結(jié)構(gòu)主要是由非品硒和薄膜半導(dǎo)體陣列構(gòu)成的平板檢測(cè)器。間接FPT結(jié)構(gòu)主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非品硅層在加TFT陣列構(gòu)成的平板檢測(cè)器。電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術(shù)結(jié)構(gòu)上包括可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換屏,光學(xué)系統(tǒng)和CCD或CMOS。
3 成像的快捷閱讀
由于成像方法的改進(jìn),除了在成像質(zhì)量方面有明顯提高外,圖像數(shù)量也急劇增加。例如隨著多層CT的問(wèn)世,每次CT檢查的圖像可多達(dá)千幅以上,因此,無(wú)法想象用傳統(tǒng)方法能讀取這些圖像中蘊(yùn)含的動(dòng)態(tài)信息。這時(shí)在顯示器上進(jìn)行的“軟閱讀”正在逐漸顯示出其無(wú)可比擬的優(yōu)越性。軟拷貝閱讀是指在工作站圖像顯示屏上觀察影像,就X線攝影而言這種閱讀方式能充分利用數(shù)字影像大得多的動(dòng)態(tài)范圍,獲取豐富的診斷信息。
4 PACS的廣闊發(fā)展空間
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有醫(yī)學(xué)影像設(shè)備延續(xù)了幾十年的數(shù)據(jù)采集和成像方式,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展和臨床醫(yī)生的需求。PACS系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。PACS系統(tǒng)是圖像的存儲(chǔ)、傳輸和通訊系統(tǒng),主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像圖像和病人信息的實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸,并且可以與醫(yī)院的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)放射信息管理系統(tǒng)等系統(tǒng)相連,實(shí)現(xiàn)整個(gè)醫(yī)院的無(wú)膠片化、無(wú)紙化和資源共享,還可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診,或國(guó)際間的信息交流。PACS系統(tǒng)的產(chǎn)生標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)和無(wú)膠片時(shí)代的到來(lái)。完整的PACS系統(tǒng)應(yīng)包含影像采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),影像的分析和處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個(gè)PACS系統(tǒng)的核心,是決定系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵部分,可將各種不同成像系統(tǒng)生成的圖象采入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。由于醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)量非常大,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的選擇至關(guān)重要。光盤(pán)塔、磁帶庫(kù)、磁盤(pán)陳列等都是目前較好的存儲(chǔ)方法。數(shù)據(jù)傳輸主要用于院內(nèi)的急救、會(huì)診,還有可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、微波等技術(shù),以數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。影像的分析和處理系統(tǒng)是臨床醫(yī)生、放射科醫(yī)生直接使用的工具,它的功能和質(zhì)量對(duì)于醫(yī)生利用臨床影像資源的效率起了決定作用。綜上所述,PACS技術(shù)可分為三個(gè)階段,(1)用戶查找數(shù)據(jù)庫(kù);(2)數(shù)據(jù)查找設(shè)備;(3)圖像信息與文本信息主動(dòng)尋找用戶。
5 技術(shù)----分子影像
隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的飛速發(fā)展,在今天已具有顯微分辨能力,其可視范圍已擴(kuò)展至細(xì)胞、分子水平,從而改變了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)只能顯示解剖學(xué)及病理學(xué)改變的形態(tài)顯像能力。由于與分子生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科相互交叉融合,奠定了分子影像學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)。Weissleder氏于1999年提出了分子影像學(xué)的概念:活體狀態(tài)下在細(xì)胞及分子水平應(yīng)用影像學(xué)對(duì)生物過(guò)程進(jìn)行定性和定量研究。
分子成像的出現(xiàn),為新的醫(yī)學(xué)影像時(shí)代到來(lái)帶來(lái)曙光。基因表達(dá)、治療則為徹底治愈某些疾病提供可能,因此目前全世界都在致力于研究、開(kāi)創(chuàng)分子影像與基因治療,這就是21世紀(jì)的影像學(xué)。 新的醫(yī)學(xué)影像的觀察要超出目前的解剖學(xué)、病理學(xué)概念,要深入到組織的分子、原子中去。其關(guān)鍵是借助神奇的探針--即分子探針。到目前為止,分子影像學(xué)的成像技術(shù)主要包括MRI、核醫(yī)學(xué)及光學(xué)成像技術(shù)。一些有識(shí)之士認(rèn)為;由于診治兼?zhèn)涞慕槿敕派鋵W(xué)已深入至分子生物學(xué)的層面,因此,分子影像學(xué)應(yīng)包括分子水平的介入放射學(xué)研究。
6 學(xué)科的交叉結(jié)合
交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科是當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)。影像技術(shù)學(xué)最鄰近的學(xué)科應(yīng)為影像診斷學(xué)。前者致力于解決信息的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、管理及研發(fā)新的技術(shù)方法;后者則將信息與知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)結(jié)合,著重于信息的內(nèi)容,根據(jù)影像做出正常解剖結(jié)構(gòu)的辨認(rèn)及病變的診斷。兩者相輔相成,互為依托。所以,影像技術(shù)學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)影像診斷學(xué)更密切地溝通與結(jié)合將為提高、拓展原有成像方式及開(kāi)辟新的成像方式做出有益的貢獻(xiàn)。醫(yī)用影像診斷裝置用于詳細(xì)地觀察人體內(nèi)部各器官的結(jié)構(gòu),找出病灶的位置毫克大小,有的還可以進(jìn)行器
官功能的判斷 。還有醫(yī)用影像診斷裝備情況,已成了衡量醫(yī)院現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。
7 淺談醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的下一個(gè)熱點(diǎn)
醫(yī)療保健事業(yè)在經(jīng)濟(jì)上的窘迫使得90年代以來(lái),成為一個(gè)沒(méi)有大規(guī)模推廣一種新的影像技術(shù)的、相對(duì)沉寂的時(shí)期,延續(xù)了一些現(xiàn)有影像技術(shù)的發(fā)展,使得他們中至今還沒(méi)有一種影像技術(shù)能對(duì)影像學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。隨著科技的發(fā)展,最近逐漸發(fā)展起來(lái)的一批有希望的影像技術(shù)。如:磁共振譜(MRS),正電子發(fā)射成像(PET)單光子發(fā)射成像(SPECT),阻抗成像(EIT)和光學(xué)成像(OCT或NRI)。他們有可能很快成為大規(guī)模應(yīng)用的影像技術(shù),將為腦、肺、及其他部位的成像提供新的信息。
7.1 磁源成像
人體體內(nèi)細(xì)胞膜內(nèi)外的離子運(yùn)動(dòng)可形成生物電流。這種生物電流可產(chǎn)生磁現(xiàn)象,檢測(cè)心臟或腦的生物電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以得到心磁圖或腦磁圖。這類磁現(xiàn)象可反映出電子活動(dòng)發(fā)生的深度,攜帶有人體組織和器官的大量信息。
7.2 PET和SPECT
單光子發(fā)射成像(SPECT)和正電子成像(PET)是核醫(yī)學(xué)的兩種CT技術(shù)。由于它們都是接受病人體內(nèi)發(fā)射的射線成像,故統(tǒng)稱為發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像(ECT)。ECT依據(jù)核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤原理進(jìn)行體內(nèi)診斷,要在人體中使用放射性核素。ECT存在的主要問(wèn)題是空間分辨率低。最近的技術(shù)發(fā)展可能促進(jìn)推廣ECT的應(yīng)用。
7.3 阻抗成像(EIT)
EIT是通過(guò)對(duì)人體加電壓,測(cè)量在電極間流動(dòng)的電流,得到組織電導(dǎo)率變化的圖像。 目的在于形成對(duì)體內(nèi)某點(diǎn)阻抗的估計(jì)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是,所采用的電流對(duì)人體是無(wú)害的,因而對(duì)成像對(duì)象無(wú)任何限制。這種技術(shù)的時(shí)間分辨率很好,因而可連續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)際的應(yīng)用,已實(shí)現(xiàn)以視頻幀速的醫(yī)用EIT的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。
7.4 光學(xué)成像(OTC或NIR)
近期的一些實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展表明,光學(xué)成像有可能在最近幾年內(nèi)發(fā)展成為一種能真正用于臨床的影像設(shè)備。它的優(yōu)點(diǎn)是:光波長(zhǎng)的輻射是非離子化的,因而對(duì)人體是無(wú)傷害的,可重復(fù)曝光;它們可區(qū)分那些在光波長(zhǎng)下具有不同吸收與散射,但不能由其它技術(shù)識(shí)別的軟組織;天然色團(tuán)所特有的吸收使得能夠獲得功能信息。它正在開(kāi)辟它的臨床領(lǐng)域。
7.5 MRS
【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng) 差異化競(jìng)爭(zhēng)
醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)是醫(yī)院醫(yī)療系統(tǒng)中不可分割的一部分,作為代表民生重要福利的行業(yè),醫(yī)療正在隨著科技的發(fā)展而成為社會(huì)各個(gè)階層矚目的焦點(diǎn),一些新型病癥的出現(xiàn)讓人們開(kāi)始迫切地需要一種能夠探究疾病成病原理的重要手段,而醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)和組織也急需要進(jìn)一步對(duì)相關(guān)病癥進(jìn)行深入研究,利用前沿科技作為基輔的影像醫(yī)學(xué)自然引起了人們的關(guān)注和追捧,因此我國(guó)醫(yī)療影像系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)施設(shè)備在市場(chǎng)上的需求也急劇增長(zhǎng)。可以說(shuō),醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成為了醫(yī)療領(lǐng)域必然也是必須研究的課題。
一、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的現(xiàn)狀
一百多年以前,倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線,從而為后來(lái)醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展奠定了核心基礎(chǔ),這么多年以來(lái),醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展速度非常迅猛,除了將X線應(yīng)用到醫(yī)學(xué)影像中以外,一些非X線的成像技術(shù)也逐漸被一一開(kāi)發(fā),包括人們耳熟能詳?shù)腂超、核磁共振(MR)、PET(正電子發(fā)射斷層掃描)、SPECT(單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層照相機(jī))等等。
1. 1常規(guī)X線成像
X線成像作為發(fā)展最早、最基本的成像方式,一直以來(lái)都是應(yīng)用最多、推廣范圍最廣的技術(shù),但科技發(fā)展讓數(shù)字化技術(shù)成了X線成像的新突破,包括影像板技術(shù)(CR)和電子板成像技術(shù)(DR)。影像板技術(shù)是讓影像板取代了傳統(tǒng)的X線膠片成為了影像載體,影像板通過(guò)X線照射感光后經(jīng)過(guò)激光掃描就得到了數(shù)字化的影像,其主要特點(diǎn)是便于進(jìn)行攜帶、儲(chǔ)存,且影像板可以重復(fù)利用。電子板成像技術(shù)是指曝光利用多個(gè)微小的X線感光元件排列形成的電子成像板,可直接形成數(shù)字化影像。
1. 2CT成像
CT成像早在1972年就被應(yīng)用在了臨床診斷和治療上,其基本原理是利用X線束從多個(gè)不同的角度對(duì)需要進(jìn)行檢查的人體部位(且要求具有一定厚度的層面)掃描,探測(cè)器在接收到信號(hào)之后將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光,再通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),最后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存和進(jìn)一步處理。現(xiàn)今螺旋CT技術(shù)的應(yīng)用讓傳統(tǒng)CT成像在質(zhì)量、速度和成像方式等多個(gè)方面都上了一個(gè)新臺(tái)階,也讓CT診斷技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。
1. 3 磁共振成像
磁共振成像技術(shù)主要應(yīng)用于腦血管疾病、關(guān)節(jié)病、脊髓病等病癥上,該技術(shù)在這些病癥上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)令其成為近年來(lái)發(fā)展最快、技術(shù)成果最多的成像技術(shù)。成像速度從最初的幾分鐘每層到后來(lái)的幾十分之一秒每層,再到后期的3D、4D處理影像和核磁共振透視等,目前的磁共振成像因?yàn)榭寡苌梢蜃虞o助MR功能成像等多個(gè)新技術(shù)的持續(xù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,已經(jīng)將磁共振成像僅用于大體解剖水平向分子水平甚至基因邁進(jìn)。
1. 4正電子發(fā)射斷層掃描(PET)
PET技術(shù)是指利用人體或生物代謝所必需的某一種物質(zhì),例如蛋白質(zhì)、葡萄糖、核酸等,用短壽命的放射性核素進(jìn)行標(biāo)記,通過(guò)觀察該物質(zhì)在代謝過(guò)程中的聚集和分解等活動(dòng)情況來(lái)反映生物代謝的情況,以此為依據(jù)進(jìn)行診斷。一般臨床應(yīng)用較多的是氟代脫氧葡萄糖,用于觀測(cè)惡性腫瘤方面具有較高的準(zhǔn)確性和針對(duì)性。
1. 5圖像儲(chǔ)存與傳輸技術(shù)(PACS)
PACS技術(shù)是醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化的典型代表,主要分為圖像獲取系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、顯示工作站三大部分,如果只是醫(yī)院或者科室內(nèi)幾臺(tái)放射設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)則稱為mini PACS(微型),若是整個(gè)放射科的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)則被稱為radiology PACS(放射科),另外還有全院PACS,其未來(lái)還有可能發(fā)展至區(qū)域乃至全球PACS。
除以上幾類醫(yī)學(xué)成像外,還有超聲成像、介入放射學(xué)等也是醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用較多、發(fā)展較為成熟的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。每一種成像技術(shù)都根據(jù)自身不同的成像原理應(yīng)用于相同或不同的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,隨著科技的不斷發(fā)展,這些成像技術(shù)還會(huì)有顯著的進(jìn)步甚至?xí)行碌某上窦夹g(shù)誕生。
二、醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化帶來(lái)的挑戰(zhàn)
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像為國(guó)家醫(yī)療實(shí)力的提升提供了卓越的貢獻(xiàn),顯著提高了人們的醫(yī)療水平,互聯(lián)網(wǎng)和科技的發(fā)展讓醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化成為了必然趨勢(shì),但同樣醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化也帶來(lái)了許多現(xiàn)實(shí)性的挑戰(zhàn)。
2. 1思維方式的變化
對(duì)于傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像工作人員而言,對(duì)于醫(yī)學(xué)影像的思維方式很多還停留在二維圖像、單純?cè)\斷以及反映真實(shí)大體機(jī)體狀態(tài)等層面上,事實(shí)上醫(yī)學(xué)影像已經(jīng)從反映大體病理轉(zhuǎn)向了分子和基因水平,圖像維度也早已從二維發(fā)展為了三維甚至四維,從單純?cè)\斷發(fā)展成為了以診斷為輔助的治療方向。因此利用醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行診斷和治療的醫(yī)務(wù)人員乃至科研人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)完成思維方式的過(guò)渡和轉(zhuǎn)變,用動(dòng)靜結(jié)合、宏微觀結(jié)合、結(jié)構(gòu)功能結(jié)合等多個(gè)方面來(lái)看待和學(xué)習(xí)研究醫(yī)學(xué)影像,將醫(yī)學(xué)影像前沿技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療中去,發(fā)揮其應(yīng)有的醫(yī)學(xué)價(jià)值。
2. 2工作流程變化
在上文所提到的圖像儲(chǔ)存與傳輸技術(shù)(PACS)不僅已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了過(guò)去膠片向數(shù)字化信息的轉(zhuǎn)變,更是醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)信息從“硬拷貝”向“軟拷貝”的轉(zhuǎn)變。在形成醫(yī)學(xué)報(bào)告時(shí),未來(lái)甚至現(xiàn)在的工作流程必然會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,而已經(jīng)習(xí)慣于傳統(tǒng)閱片形式的老醫(yī)生們?cè)诓僮髁鞒躺蠒?huì)不夠順利,加上對(duì)電腦技術(shù)的應(yīng)用不熟練,更難以實(shí)現(xiàn)“純熟經(jīng)驗(yàn)”與現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的融合。
2. 3醫(yī)學(xué)影像技術(shù)手段的選擇和費(fèi)用問(wèn)題
相對(duì)于傳統(tǒng)的X線檢查、超聲波檢查、CT檢查等方式,現(xiàn)下的CR、DR、螺旋CT、磁共振成像(MRI)、PET、PACS等技術(shù)雖然能夠獲取更多地醫(yī)療信息數(shù)據(jù),圖像更為清晰,使診斷更為精準(zhǔn)和方便。但對(duì)于一些較易觀察和診斷治療的病癥如急性腦出血等利用CT技術(shù)就已足夠,其相對(duì)螺旋CT等技術(shù)所消耗的醫(yī)療費(fèi)用更低,檢測(cè)結(jié)果由一張或幾張圖像反映反而要優(yōu)于其他方式形成的幾百?gòu)垐D像分析。因此影像學(xué)醫(yī)師不僅要熟知各類技術(shù)的應(yīng)用操作方法,也要學(xué)會(huì)分辨病變的特征,采取最合理的檢查手段,縮短診斷時(shí)間的同時(shí)也降低費(fèi)用消耗。
2. 4保密與安全性問(wèn)題
對(duì)于傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)而言,所有針對(duì)病患的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)信息都是處在相對(duì)封閉的環(huán)境中,由醫(yī)學(xué)影像設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)存,或者所有實(shí)質(zhì)性的資料、電子信息資料等都由檔案科一并封存歸檔。但現(xiàn)代的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備尤其是諸如PACS等技術(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的聯(lián)通功能,相當(dāng)于打破了傳統(tǒng)的封閉式管理和儲(chǔ)存方式,這種功能雖然相對(duì)外部社會(huì)只是屬于醫(yī)院的內(nèi)部使用,但不能否認(rèn)其有被盜取、損壞的可能性。因此,在使用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備時(shí)必須利用數(shù)字認(rèn)證或其他保密手段以確保醫(yī)患的隱私權(quán)不被侵犯。
2. 5影像科管理問(wèn)題
由于各類醫(yī)學(xué)影像技術(shù)還在不斷地被開(kāi)發(fā)和更新,醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)于設(shè)備以及人員的如何配置成為影響醫(yī)療機(jī)構(gòu)技術(shù)水平高低以及資產(chǎn)合理利用與否的關(guān)鍵問(wèn)題。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),與其他科室相比較,醫(yī)學(xué)影像科是占醫(yī)療機(jī)構(gòu)固定資產(chǎn)三分之一的大科,人員與設(shè)備重組和搭配關(guān)系到醫(yī)療機(jī)構(gòu)科室建設(shè)以及相關(guān)技術(shù)教研工作。如果不能正確合理進(jìn)行配置,很容易造成人員或設(shè)備浪費(fèi),且對(duì)于醫(yī)療機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),控制項(xiàng)目費(fèi)用成本也是維持機(jī)構(gòu)生存的重點(diǎn)之一。
三、醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的差異化競(jìng)爭(zhēng)
差異化競(jìng)爭(zhēng)包括多個(gè)方面,例如市場(chǎng)差異化、價(jià)格差異化、功能差異化、包裝差異化等等,醫(yī)學(xué)影像作為一種產(chǎn)品,且是未來(lái)市場(chǎng)前景強(qiáng)大的產(chǎn)品,要想以自身獨(dú)特的個(gè)體特征贏得市場(chǎng)自然也不能排除利用差異化競(jìng)爭(zhēng)策略進(jìn)一步打開(kāi)市場(chǎng)。根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、小型化、診斷與治療相結(jié)合等特征,其差異化競(jìng)爭(zhēng)策略主要應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手考慮:
3. 1市場(chǎng)定位的差異化
當(dāng)下絕大多數(shù)正規(guī)醫(yī)療機(jī)構(gòu)都已經(jīng)配備了基本的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備,如X線成像設(shè)備、CT成像設(shè)備、磁共振成像設(shè)備、超聲波成像設(shè)備等,雖然PET、PACS等技術(shù)仍然是醫(yī)療機(jī)構(gòu)購(gòu)置熱點(diǎn),但我們必須清晰地認(rèn)識(shí)到市場(chǎng)已經(jīng)由生產(chǎn)者主宰轉(zhuǎn)變?yōu)榱讼M(fèi)者主宰,醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)在滿足民生醫(yī)療基本需要的大眾化需求之后,更應(yīng)該轉(zhuǎn)向攻克一些頑固病癥所在的個(gè)性化市場(chǎng),也就是由大眾化市場(chǎng)向定制市場(chǎng)以及細(xì)分市場(chǎng)進(jìn)軍,利用更有個(gè)性特征的市場(chǎng)群進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的功能性提升。
3. 2模版開(kāi)發(fā)的差異化
雖然不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)所開(kāi)設(shè)的科室基本相同,但不同醫(yī)院所擅長(zhǎng)的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域并不一定相同,且對(duì)于不同的醫(yī)療機(jī)構(gòu),醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)所具備的應(yīng)用功能也不同,有以醫(yī)療為目的的,也有以研發(fā)為目的的,還有以教育為目的的。因此,醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)必須對(duì)不同的應(yīng)用功能有針對(duì)性地進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用。醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)流程的更改,可以令線上編輯處理、圖像數(shù)據(jù)上傳速度等功能進(jìn)行改善,同時(shí)為避免大部分系統(tǒng)模板存在功能單一、分類混亂等問(wèn)題,還應(yīng)該拓寬思路和方法,研究開(kāi)發(fā)更多特色功能和高級(jí)功能。
3. 3產(chǎn)品種類和層次的差異化
目前所開(kāi)發(fā)的、經(jīng)由醫(yī)療機(jī)構(gòu)普遍應(yīng)用的多是一些發(fā)展較為成熟的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)設(shè)備,即使是一些利用了前沿科技所開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品正常情況下在一般的醫(yī)療機(jī)構(gòu)中應(yīng)用價(jià)值并沒(méi)有很明顯的體現(xiàn),一方面是由于一般性的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)能夠滿足人們?nèi)粘at(yī)療所需,另一方面也是由于缺乏具有與設(shè)備相匹配知識(shí)及操作水平的醫(yī)療人員所造成的。因此未來(lái)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)必須打破概念模糊、定位不清晰、產(chǎn)品種類多但技術(shù)不精的難點(diǎn),從產(chǎn)品本身性能以及市場(chǎng)定位層次出發(fā)提升醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
與普通影像設(shè)備不同,醫(yī)療影像系統(tǒng)屬于專業(yè)性較強(qiáng)、功能性明顯的系統(tǒng)技術(shù),因此醫(yī)療影像系統(tǒng)在宏觀層面來(lái)看不僅要平均著力,提升民生醫(yī)療水平,也要從微觀層面體現(xiàn)其在細(xì)分市場(chǎng)和客群之中的價(jià)值,既要做大做全,也要做優(yōu)做細(xì),不僅是為了產(chǎn)業(yè)盈利性質(zhì),更是為了社會(huì)安全和進(jìn)步。
醫(yī)學(xué)影像學(xué)是一門綜合實(shí)踐性的學(xué)科,其中的最大特點(diǎn)需要大量的影像資料,學(xué)生要通過(guò)對(duì)影像資料的分析對(duì)疾病進(jìn)行診斷觀察,在這一過(guò)程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生不僅是對(duì)理論知識(shí)的熟練掌握,而且應(yīng)將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的飛速發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像學(xué)已發(fā)展成為了一門與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)的集成像、診斷及治療的綜合學(xué)科。PACS/RIS(picturearchivingandcommunicationsystems/Radi-ologyInformationSystems,影像存儲(chǔ)及傳輸系統(tǒng)/放射科管理信息系統(tǒng))是以高速計(jì)算機(jī)設(shè)備及海量存儲(chǔ)介質(zhì)為基礎(chǔ),以高速傳輸網(wǎng)絡(luò)連接各種影像設(shè)備和終端,管理并提供、傳輸、顯示原始的數(shù)字化圖像和相關(guān)信息。具有查找快速準(zhǔn)確、圖像質(zhì)量無(wú)失真、影像資料可共享等特點(diǎn)。PACS/RIS系統(tǒng)應(yīng)用于影像學(xué)教學(xué)中可方便的查找所需的片源,例如,在系統(tǒng)中輸入“垂體瘤”可將系統(tǒng)中所有相關(guān)疾病的影像資料全部調(diào)出,方便教師從中篩選,并可直接用于臨床教學(xué),省去了在大量膠片中選取、掃描或翻拍等步驟,也可以將某一患者的不同治療階段的影像資料調(diào)出進(jìn)行對(duì)比教學(xué)。
使用和PACS/RIS系統(tǒng)連接的多媒體能夠方便直觀地調(diào)出大量的圖像,利用PACS系統(tǒng)自帶的圖像處理軟件或處理單元,調(diào)節(jié)圖像分辨率、對(duì)比度、窗寬、窗位及三維圖像重建等,教師可根據(jù)實(shí)際教學(xué)的需要將圖像進(jìn)行調(diào)整,甚至可以多屏顯示,便于對(duì)病灶的發(fā)展變化進(jìn)行對(duì)比,有利于指導(dǎo)學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。在實(shí)習(xí)課中利用該系統(tǒng)避免了在閱片燈下頻繁地更換膠片,也可避免由于學(xué)生觀察角度和距離對(duì)觀察的影響。利用PACS/RIS系統(tǒng)教學(xué)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式,可實(shí)現(xiàn)無(wú)膠片、數(shù)字化教學(xué),更加有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)效果。
2模塊化教學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的影像學(xué)教學(xué)更多的是普放科的教師講授普通X線診斷,CT室的教師講授CT的診斷,MRI室的教師講授MRI的診斷內(nèi)容,這樣,在教學(xué)中專業(yè)的教師可以很系統(tǒng)地講授本專業(yè)相關(guān)的理論知識(shí)和臨床診斷,但是,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床診斷中患者往往需要結(jié)合不同的影像診斷來(lái)對(duì)疾病確診,這就使學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)將不同的診斷方法統(tǒng)一起來(lái)。因此,很多的醫(yī)學(xué)院校都在嘗試將影像學(xué)分成若干模塊進(jìn)行講授,我院目前著手進(jìn)行這樣的教學(xué)改革,將影像學(xué)分為頭部、胸部、心血管、腹部、神經(jīng)系統(tǒng)和四肢關(guān)節(jié)幾個(gè)部分,將每個(gè)部分的所有的影像診斷方法統(tǒng)一講授,這樣可使學(xué)生對(duì)同一病癥的不同診斷方法能夠有整體的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí),同時(shí)提高學(xué)生對(duì)疾病的認(rèn)知和分析能力,提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。
3PBL在醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
以問(wèn)題為基礎(chǔ)的教學(xué)方法(problembasedlearning,PBL)是任課教師在課前提出某些問(wèn)題,學(xué)生據(jù)此查找資料分組討論得出結(jié)果,最后教師總結(jié)的授課模式。案例教學(xué)就是教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容,組織學(xué)生通過(guò)對(duì)臨床案例的閱讀、思考、分析和交流等方法加深對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解認(rèn)識(shí),同時(shí)教給學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法和原理,加深學(xué)生對(duì)基本知識(shí)和概念理解同時(shí)增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的教學(xué)方法。近年來(lái),PBL教學(xué)模式已成為了醫(yī)學(xué)教育改革的熱點(diǎn),并被認(rèn)為是目前比較適合學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶的方法,在教學(xué)過(guò)程中教師講授完該部分的理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,可根據(jù)實(shí)際情況將學(xué)生分成若干組,給出一組或幾組膠片或圖像資料讓學(xué)生自己進(jìn)行分析討論,查閱相關(guān)病例,對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行討論分析。這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,加深記憶,也可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,為今后的臨床診斷打下一定的基礎(chǔ)。