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【關(guān)鍵詞】 磁共振成像;化學(xué)位移成像;腎血管平滑肌脂肪瘤
腎血管平滑肌脂肪瘤(renal angiomyolipoma,RAML)是腎臟最常見的良性腫瘤,由成熟脂肪組織、平滑肌、血管成分以不同比例組成,影像學(xué)主要通過顯示腫塊內(nèi)脂肪成分來獲得診斷。大部分RAML影像學(xué)表現(xiàn)典型,診斷不難,但超聲和計(jì)算機(jī)體層成像(CT)檢查有時(shí)很難確定混合形式存在的脂質(zhì)成份1。MRI化學(xué)位移成像技術(shù)可顯示病變內(nèi)微量的脂質(zhì)、脂肪成分,結(jié)合病變的其它MRI表現(xiàn),有助于提高RAML診斷的準(zhǔn)確性。
1 資料與方法
搜集我院2009年1月—2012年5月12例CT證實(shí)和10例手術(shù)后病理證實(shí)的RAML共22例,其中男性為9例,女性為13例;年齡為33—65歲;腫瘤直徑為1.0—8.5cm。全部病人行MRI檢察,T1WI、T2WI、DWI、脂肪抑制T2WI、同反相位圖像等影像資料齊全。
采用西門子Avanto1.5T超導(dǎo)MR掃描機(jī),常規(guī)使用橫軸位、冠狀位掃描。梯度回波化學(xué)位移成像序列:快速多層擾相梯度回波,用2次屏氣掃描分別獲得IP和OP像,每次屏氣時(shí)間約為15—20s。IP像TE為4.9ms,OP像TE為2.2ms,TR90ms,反轉(zhuǎn)角70度,矩陣256×128,視野35cm×35cm.層厚6.0mm,間距3.0mm.激勵(lì)次數(shù)1;DWI(b=800);脂肪抑制T2WI采用頻率選擇性脂肪抑制技術(shù)。同相位反相位上病灶的信號(hào)改變由2位富有MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師或副主任醫(yī)師在完全相同的窗寬、窗位上采用目測(cè)法判斷。
2 結(jié) 果
22例病灶均為單側(cè)性,其中右側(cè)7例,左側(cè)15例,病灶直徑為1.0—8.5cm。MRI表現(xiàn)為腎實(shí)質(zhì)內(nèi)類圓形邊界清楚的腫塊影,信號(hào)不均,部分病灶突出于腎輪廓外。16例病灶在反相位信號(hào)較同相位彌漫性或局限性下降,5例在反相位信號(hào)無明顯下降,但在脂肪抑制T2WI上,病灶內(nèi)高信號(hào)成分被抑制。1例病灶在反相位和脂肪抑制T2WI無明顯信號(hào)改變。
3 討 論
MRI化學(xué)位移同、反相位成像技術(shù)是利用人體組織中自由水質(zhì)子和脂肪質(zhì)子之間的化學(xué)位移效應(yīng),選用合適的回波時(shí)間在這兩種質(zhì)子磁矢量分別位于同相位和反相位時(shí)采集信號(hào),從而獲得同相位和反相位圖像2。通過觀察相對(duì)于同相位圖像,反相位圖像上信號(hào)強(qiáng)度的下降程度,來判斷病變或組織中是否含有一定量的脂肪成分。體素的MRI信號(hào)強(qiáng)度是體素內(nèi)脂肪和水質(zhì)子信號(hào)的矢量和,同相位成像,脂肪和水質(zhì)子產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度相加,在反相位上信號(hào)強(qiáng)度相互干擾造成信號(hào)明顯下降。但只有體素內(nèi)含有的脂肪和水成分為相當(dāng)比例時(shí)才會(huì)在反相位上產(chǎn)生明顯信號(hào)下降,主要含有水或脂肪的體素信號(hào)下降不明顯。孫娟3等研究表明,在脂肪含量23%時(shí),信號(hào)強(qiáng)度下降的程度隨著脂肪含量的增加而減小。本資料中16例病灶在反相位信號(hào)明顯減低,說明病灶內(nèi)脂肪和水成分呈混合形式存在,5例病灶在反相位信號(hào)下降不明顯,而脂肪抑制序列信號(hào)下降明顯,考慮病灶內(nèi)脂肪含量較高,或純脂肪成分形式存在,1例病灶反相位和脂肪抑制序列均無信號(hào)改變,考慮腫瘤內(nèi)含極少的脂肪成分,或不含脂肪成分。脂肪含量極少或無脂肪成分的RAML與腎癌鑒別困難時(shí),應(yīng)與其它MRI表現(xiàn)相結(jié)合來診斷,如大部分腎癌在DWI呈高信號(hào),而RAML極少在DWI信號(hào)增高。
總之,MRI化學(xué)位移成像技術(shù)可顯示RAML病灶內(nèi)脂質(zhì)、脂肪成分,結(jié)合病變的其它MRI表現(xiàn),可提高診斷的準(zhǔn)確性,有助于縮小病變的鑒別診斷范圍,及時(shí)正確地對(duì)病變作出定性診斷具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
[1] Szumowshi J,Domld R.Separation of lipid and water MR imagmg agnals by chopper averaging in the rime domain.Radiology[J].1982.165:237—47.
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué);標(biāo)準(zhǔn)化;影像診斷;設(shè)備軟件
【中圖分類號(hào)】R285【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1674-7526(2012)08-0373-01
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國的科學(xué)技術(shù)取得了不斷的發(fā)展,一些全新的數(shù)字化影像技術(shù)開始應(yīng)用于臨床,比如CR,PET,MRI,DSA等等,醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備的電腦化已經(jīng)逐步成為影像科室的必然發(fā)展趨勢(shì),醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化也已逐步成為影像科室的必然發(fā)展趨勢(shì)。影像技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)影像診斷設(shè)備的操作管理軟件所提出的要求越來越高。新的影像診斷設(shè)備軟件應(yīng)該是滿足所有醫(yī)學(xué)的影像任務(wù),滿足醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用,滿足醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)設(shè)置,最終覆蓋整個(gè)醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用的全面軟件解決方案,而不再僅僅是一種設(shè)備的操作控制平臺(tái)。所以,對(duì)醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備軟件的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行分析具有一定的理論意義和實(shí)踐意義。
1軟件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化
在最終用戶端,軟件的標(biāo)準(zhǔn)化則體現(xiàn)為一致的用戶界面設(shè)計(jì),為用戶在不同的診斷工作站上提供一致的工作環(huán)境,為用戶在不同的影像設(shè)備上提供一致的工作環(huán)境。針對(duì)整個(gè)醫(yī)學(xué)診斷影像軟件領(lǐng)域,軟件設(shè)計(jì)提供全面的解決方案。西門子公司的“新溝通”(syngo)軟件在這一方面走在醫(yī)學(xué)診斷影像軟件領(lǐng)域的最前列。下面,本文簡要地闡述了syngo的四個(gè)方面的特點(diǎn):
1.1支持臨床工作流程:“以人為本”是標(biāo)準(zhǔn)化軟件設(shè)計(jì)的中心思想,其設(shè)計(jì)是按照臨床工作的流程進(jìn)行的。以前,大都是從數(shù)據(jù)處理的角度來設(shè)計(jì)影像軟件的,沒有將醫(yī)院工作的整體流程考慮在內(nèi),只是單一地完成影像設(shè)備本身應(yīng)具備的功能,是單立式的設(shè)計(jì),所以,其不能通用于不同的影像設(shè)備,不能滿足臨床工作不斷增長的需要。Syngo軟件的設(shè)計(jì)則是一體化的設(shè)計(jì),從而可以將病人從送檢到繳費(fèi)的整個(gè)過程集成到影像設(shè)備軟件,從而提供了一種滿足所有醫(yī)學(xué)影像任務(wù)的全面軟件解決方案,提供了一種滿足所有醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用的全面軟件解決方案,提供了一種滿足所有醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)設(shè)置的全面軟件解決方案。
1.2適用于各種醫(yī)學(xué)影像任務(wù)、應(yīng)用和系統(tǒng):病人登錄、圖像評(píng)價(jià)、通用三維圖像后處理、數(shù)據(jù)管理以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)仁怯跋裨O(shè)備軟件的公共功能,同時(shí),其又能為不同的設(shè)備設(shè)置不同的配置,比如,病人做CT檢查時(shí),需要輸入身高,而做MR檢查時(shí)則需要輸入病人的體重。
1.3簡單易用的用戶界面:標(biāo)準(zhǔn)化的影像設(shè)備軟件將Windows的操作擴(kuò)展到醫(yī)學(xué)影像的應(yīng)用上,Windows的操作使用慣例是用戶界面操作的基礎(chǔ),這樣有利于用戶盡快地掌握基本的操作技能,方便用戶進(jìn)行操作,為用戶減少很多不必要的麻煩。
1.4完善的軟件功能:3D圖像評(píng)價(jià)和后處理、通用的病人登錄、圖像膠片打印、圖像膠片排版、各種圖像評(píng)價(jià)、各種圖像的后處理、圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸、圖像存檔以及病人數(shù)據(jù)瀏覽等是設(shè)備完善的軟件功能,同時(shí),設(shè)備還有CT檢查、BOLD圖像后處理、心臟功能分析以及MR檢查等特有的軟件功能。
2網(wǎng)絡(luò)互連與互操作
在網(wǎng)絡(luò)化的工作環(huán)境中,一方面,數(shù)字化影像設(shè)備和醫(yī)院信息管理系統(tǒng)之間在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息、圖像的傳輸交換,數(shù)字化影像設(shè)備和醫(yī)院放射科信息管理系統(tǒng)之間在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息、圖像的傳輸交換,數(shù)字化影像設(shè)備和醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)傳輸系統(tǒng)之間也在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息、圖像的傳輸交換。另一方面,影像設(shè)備設(shè)備還通過廣域網(wǎng)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)信息傳輸。
醫(yī)學(xué)圖像網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)需要規(guī)范,醫(yī)學(xué)圖像網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)也需要規(guī)范,因?yàn)橹挥羞@樣,才能有效地實(shí)現(xiàn)各個(gè)廠家的各種數(shù)字化影像設(shè)備的集成。經(jīng)過多年的發(fā)展,國際影像設(shè)備廠商公認(rèn)接受DICOM3.0,其成為醫(yī)學(xué)數(shù)字成像的國際性統(tǒng)一信息標(biāo)準(zhǔn),成為醫(yī)學(xué)通訊的國際性統(tǒng)一信息標(biāo)準(zhǔn)。其為在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)不同來源的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備間影像相互交流提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性,為在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)不同來源的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備間影像相互操作提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性。
3設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)和支持
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備越來越復(fù)雜,設(shè)備的維護(hù)越來越重要,設(shè)備的應(yīng)用支持越來越重要。通過遠(yuǎn)程維護(hù)可以預(yù)先監(jiān)控系統(tǒng),通過遠(yuǎn)程支持也可以預(yù)先監(jiān)控系統(tǒng),從而有效地解決潛在的問題,降低系統(tǒng)的故障率;在系統(tǒng)需要維修時(shí),通過遠(yuǎn)程診斷可以準(zhǔn)確地分析和解決問題,通過遠(yuǎn)程修復(fù)也可以準(zhǔn)確地分析問題和解決問題,從而使得維修時(shí)間得到了縮短。所以,遠(yuǎn)程維護(hù)成為大型醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備軟件的發(fā)展方向之一,遠(yuǎn)程支持成為大型醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備軟件的發(fā)展方向之一。
遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器對(duì)本地影像系統(tǒng)的訪問是基于Internet/WWW協(xié)議進(jìn)行的,某些授權(quán)操作的執(zhí)行也是基于該協(xié)議,比如,調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),測(cè)試系統(tǒng)部件的功能等等,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程修復(fù)。
可以利用公用電話網(wǎng)構(gòu)建遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò),可以利用ISDN技術(shù)構(gòu)建遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò),也可以利用數(shù)字專線構(gòu)建遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。
參考文獻(xiàn)
[1]上官輝,王溶泉.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)行“四?三”格局的實(shí)踐與探討[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,1995年01期
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醫(yī)學(xué)影像技術(shù)是高新技術(shù)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合,自20世紀(jì)70年代起,以CT問世為標(biāo)志,伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,由傳統(tǒng)單一普通X線加血管造影檢查形成包括超聲、放射性核素顯像、X線CT、數(shù)字減影血管造影(DSA)、MRI、普通X線檢查的數(shù)字化成像(CR和DR)以及圖像存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)(PACS)多種技術(shù)組成的醫(yī)學(xué)影像學(xué)體系。醫(yī)學(xué)影像學(xué)已經(jīng)由傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)檢查發(fā)展成為組織、器官代謝和功能診斷手段,醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)已經(jīng)由既往"輔助檢查手段"轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代醫(yī)學(xué)最重要的臨床診斷和鑒別診斷方法,使多種疾病的診斷更準(zhǔn)確、及時(shí)。由于介入醫(yī)學(xué)的興起,醫(yī)學(xué)影像學(xué)已經(jīng)集診斷和治療為一體,成為與外科手術(shù)、內(nèi)科化學(xué)藥物治療并列的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)第3大治療手段。目前,醫(yī)學(xué)影像學(xué)科是現(xiàn)代化醫(yī)院的支柱之一,影像學(xué)設(shè)備的價(jià)值占醫(yī)院固定資產(chǎn)50%以上,醫(yī)學(xué)影像學(xué)為臨床醫(yī)學(xué)的主要研究手段和推動(dòng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不斷發(fā)展的動(dòng)力。
醫(yī)學(xué)影像學(xué)是高新技術(shù)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合點(diǎn),21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展首先依賴于以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的高新技術(shù)的進(jìn)步。由于計(jì)算機(jī)的性能以幾何級(jí)數(shù)升級(jí),必將帶動(dòng)多種醫(yī)學(xué)影像學(xué)設(shè)備向小型化、專門化、高分辨率和超快速化方向發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查亦將由大體水平逐漸深入至細(xì)胞、受體、分子和基因水平。近年來,美、歐、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在醫(yī)療影像診斷產(chǎn)業(yè)加強(qiáng)戰(zhàn)略布局,旨在帶動(dòng)多種醫(yī)學(xué)影像設(shè)備向小型化、專門化、高分辨率和快速化方向發(fā)展。目前,數(shù)字醫(yī)療影像技術(shù)的發(fā)展主要有如下幾大趨勢(shì):
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展將由最開始的形態(tài)學(xué)分析發(fā)展到攜帶有人體生理機(jī)能的綜合分析。通過發(fā)展新的工具、試劑及方法,探查疾病發(fā)展過程中細(xì)胞和分子水平的異常。這將會(huì)為探索疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸,評(píng)價(jià)藥物的療效以及分子水平治療開啟嶄新的天地。同時(shí),由于造影劑是影像診斷檢查和介入治療時(shí)所必需的藥品,未來針對(duì)特定基因表達(dá)、特定代謝過程、特殊生理功能的多種新型造影劑也將逐步問世。
1小型化和網(wǎng)絡(luò)化
新技術(shù)的發(fā)展使醫(yī)學(xué)影像設(shè)備向床邊診斷轉(zhuǎn)變,小型、簡便的床邊化儀器將越來越多地投入應(yīng)用,這將對(duì)重癥監(jiān)護(hù)、家庭醫(yī)療、預(yù)防保健等提供快速、準(zhǔn)確、可靠的信息,提高醫(yī)生對(duì)病人診斷的及時(shí)性和針對(duì)性。同時(shí),數(shù)字化成像將安全取代傳統(tǒng)的非數(shù)字圖像,醫(yī)院內(nèi)部所有醫(yī)學(xué)影像學(xué)設(shè)備將聯(lián)網(wǎng),在線大容量數(shù)字化圖像存儲(chǔ)得到普及,由于寬頻帶網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,醫(yī)學(xué)影像學(xué)圖像的遠(yuǎn)程傳輸更快捷,圖像更清楚,使遠(yuǎn)程放射學(xué)達(dá)到普及和實(shí)用階段。網(wǎng)絡(luò)化也將加快成像過程、縮短診斷時(shí)間,有利于圖像的保存和傳輸。影像學(xué)科醫(yī)生不必到醫(yī)院上班,在家或出差的旅途中即可完成醫(yī)療工作任務(wù)。醫(yī)院內(nèi)部完全取消借、還片工作,臨床科室醫(yī)生在門診、病房或手術(shù)室、監(jiān)護(hù)室直接經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)閱影像學(xué)圖像,應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)設(shè)計(jì)外科手術(shù)方案、并直接在手術(shù)過程中引導(dǎo)手術(shù)入路、揭示手術(shù)切除范圍。通過影像網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)的基本理念,達(dá)到人力資源、物質(zhì)資源和智力資源的高度統(tǒng)一和共享。
2多態(tài)融合技術(shù)使診斷、治療一體化
在新世紀(jì),將有多種新型造影劑問世(包括組織、器官特異性造影劑,特定基因表達(dá)、特定代謝過程、特殊生理功能造影劑),其毒副作用更小、對(duì)比增強(qiáng)效果更佳、診斷的特異性更強(qiáng)。此外,醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)直接應(yīng)用于藥物研制,并用于監(jiān)測(cè)療效,可促進(jìn)新藥的開發(fā)進(jìn)程。
醫(yī)學(xué)圖像所提供的信息可分為解剖結(jié)構(gòu)圖像(如:CT、MRI、B超等)和功能圖像(如:SPECT、PET等)。由于成像原理不同所造成圖像信息的局限性,使得單獨(dú)使用某一類圖像的效果并不理想。因此,通過研制新的圖像融合設(shè)備和新的影像處理方法,將成為計(jì)算機(jī)手術(shù)仿真或治療計(jì)劃中的重要方向。同時(shí),包含兩種以上影像學(xué)技術(shù)的新型醫(yī)學(xué)影像學(xué)設(shè)備(如:CT與X線血管造影機(jī))將更受歡迎,診斷與治療一體化將使多種疾病的診斷更及時(shí)、準(zhǔn)確,治療效果更佳。
3 3D打印輔助醫(yī)學(xué)影像
女生的醫(yī)學(xué)影像學(xué)好就業(yè)如下:
培養(yǎng)具有基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)的基本理論知識(shí)及能力,能在醫(yī)療衛(wèi)生單位從事醫(yī)學(xué)影像診斷、介入放射學(xué)和醫(yī)學(xué)成像技術(shù)等方面工作的醫(yī)學(xué)高級(jí)專門人才。主要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)的基本理論知識(shí),受到常規(guī)放射學(xué)、磁共振、超聲學(xué)、核醫(yī)學(xué)影像學(xué)等操作技能的基本訓(xùn)練,具有常見病的影像診斷和介入放射學(xué)操作基本能力。掌握基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、電子學(xué)的基本理論、基本知識(shí)。具有運(yùn)用各種影像診斷技術(shù)進(jìn)行疾病診斷的能力。解醫(yī)學(xué)影像學(xué)各專業(yè)分支的理論前沿和發(fā)展動(dòng)態(tài)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)影像;影響物理;成像技術(shù)
【中圖分類號(hào)】R445-4【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】AA
【文章編號(hào)】2095-6851(2014)05-0478-02
1引言
人體成像包括對(duì)健康人的成像和對(duì)病人的成像,對(duì)于前者的成像主要用于科研和教學(xué),后者主要用于醫(yī)學(xué)臨床診斷和治療。醫(yī)學(xué)影像物理和技術(shù)是醫(yī)學(xué)物理學(xué)的重要分支,研究的對(duì)象包括了所有人體成像。
目前臨床廣泛使用的模態(tài)按照成像時(shí)使用的物質(zhì)波不同,分為X射線成像、γ射線成像、磁共振成像和超聲成像。
2對(duì)目前各種醫(yī)學(xué)成像模態(tài)現(xiàn)狀的分析
2.1X射線成像
X射線成像模態(tài)分為平面X射線成像和斷層成像。人體不同器官和組織對(duì)X射線的吸收可以用組織密度進(jìn)行表征,因此,可以利用平面x射線、x射線照相術(shù)對(duì)人體內(nèi)臟器官和骨骼的損傷和病灶進(jìn)行診斷和定位,同時(shí)也把膠片帶進(jìn)了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著x射線顯像增強(qiáng)技術(shù)的發(fā)展,x射線的血管造影術(shù)和其他臟器的專用x線機(jī)相繼誕生,擴(kuò)大了x射線成像的應(yīng)用范圍。平面x射線成像的未來發(fā)展方向是數(shù)字化的x光機(jī)技術(shù)其中,x線機(jī)是全世界的發(fā)展方向,但是其價(jià)格使得大多數(shù)用戶望而怯步。
作為傳統(tǒng)影像技術(shù)中最為成熟的成像模式之一的x射線斷層成像,其速度對(duì)于心臟動(dòng)態(tài)成像完全沒有問題,加上顯像增強(qiáng)劑,還可以對(duì)用于血管病變及其血腦屏障是否被病灶破壞進(jìn)行檢查,屬于功能成像的范疇。當(dāng)前,三維控件x射線斷層成像的實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)已經(jīng)問世,將會(huì)為x射線成像帶來新的生命力。
2.2核磁共振成像
目前,各種各樣的核磁共振設(shè)備產(chǎn)品已經(jīng)大量進(jìn)入市場(chǎng)。核磁共振成像集中體現(xiàn)了各種高新技術(shù)在醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中的應(yīng)用。目前核磁共振主要應(yīng)用包括人腦認(rèn)知功能成像,用于揭示大腦工具機(jī)制的認(rèn)知心理實(shí)驗(yàn)測(cè)量。
2.3核醫(yī)學(xué)成像
核醫(yī)學(xué)成像包括平面和斷層成像兩種方式。目前,以單光子計(jì)算機(jī)斷層成像和正電子斷層成像為主,為動(dòng)物正電子斷層成像主要是用于基礎(chǔ)研究,而平面的γ相機(jī)已經(jīng)處于被淘汰的水平。
核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備可以定量地檢測(cè)到由于基因突變而引起的大分子運(yùn)動(dòng)紊亂繼而引起的臟器功能變化,例如代謝紊亂、血流變化等。這是其他設(shè)備如超聲波檢查不可能完成的任務(wù)。這就是臨床醫(yī)學(xué)上所說的早期診斷,核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備能夠快速發(fā)展歸功于此。但是核醫(yī)學(xué)成像存在空間分辨率差、病理和周圍組織的相互關(guān)系很難準(zhǔn)確定位的確定,因此,還需要醫(yī)學(xué)物理工作的不懈努力。
2.4超聲波成像
超聲波是非電離輻射的成像模態(tài),以二維成像的功能為主,也包括平面和斷層成像兩類產(chǎn)品。超聲波成像由于其安全可靠、價(jià)格低廉,多以在診斷、介入治療和預(yù)后影像檢測(cè)中得到發(fā)展。目前,超聲波設(shè)備已有超過x射線成像的勢(shì)頭。同樣,超聲波成像也存在一定的缺點(diǎn),如圖像對(duì)比度差、信噪比不好、圖像的重復(fù)性依賴于操作人員等。
3關(guān)于醫(yī)學(xué)軟件問題
3.1基本情況分析
成像的硬件設(shè)備要完成功能離不開醫(yī)學(xué)軟件的支持,對(duì)于這些醫(yī)學(xué)軟件按照和硬件設(shè)備的關(guān)系,可分為三個(gè)層次:
第一層,工作和硬件緊密結(jié)合的軟件。主要功能是負(fù)責(zé)成像設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制,對(duì)數(shù)據(jù)的采集,圖像預(yù)處理和重建,完成數(shù)據(jù)分析。
第二層,主要負(fù)責(zé)對(duì)醫(yī)療器械產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理軟件。這種軟件的應(yīng)用需要來自醫(yī)學(xué)物理人員,軟件編程人員和醫(yī)生三方的合作,目前,由于我國還沒有建立這種三方合作機(jī)制,這類軟件應(yīng)用情況明顯滯后。
第三層,主要功能是完成醫(yī)學(xué)信息的整合的軟件,用于醫(yī)療過程中醫(yī)療信息,醫(yī)學(xué)工作的管理。例如PACS。這種軟件也需要醫(yī)生的參與,但是并沒有依賴性。
3.2PACS
PACS是醫(yī)療發(fā)展信息化的體現(xiàn),是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)集成管理和開拓影像資源應(yīng)用范圍的重要技術(shù)手段。PACS將醫(yī)學(xué)影像中的各種軟件和圖像工作站連接起來,使之成為局域網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了資源的共享。不同科室的醫(yī)生在完成對(duì)病人的信息收集和診斷后可以完成信息的錄入。還可以利用商業(yè)設(shè)備上采集的數(shù)據(jù)運(yùn)用于病人的診療中,結(jié)合數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)影像,對(duì)診斷信息綜合處理,以此提高診斷的準(zhǔn)確率。
4醫(yī)學(xué)影像物理和技術(shù)學(xué)科今后的發(fā)展
雖然存在各種不同的醫(yī)學(xué)影像模態(tài),但是目標(biāo)只有一個(gè),即為了更好的進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究診斷,隨著物理和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)會(huì)隨之提高。為了更好的為醫(yī)療服務(wù),在今后的發(fā)展中,醫(yī)學(xué)影響物理和技術(shù)學(xué)科還需在以下幾方面繼續(xù)努力。
第一,用于成像的物質(zhì)波產(chǎn)生裝置還需要不斷進(jìn)行提升,為更好的滿足成像需求,在提高波源產(chǎn)生物質(zhì)波的同時(shí),還需要改變物質(zhì)波的束流品質(zhì);
第二,將物質(zhì)波和人體組織發(fā)生相互作用的規(guī)律模型化,為減少誤診率和定位誤差,把模型參數(shù)的最佳化,改善從影像中提取信息的質(zhì)量和速度。同時(shí)努力消除探測(cè)中的噪聲和偽影;
第三,把探測(cè)的信號(hào)收集,放大、成形實(shí)現(xiàn)數(shù)字化;
第四,為滿足影像診斷和治療中的監(jiān)督需要,高質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)圖像重建和顯示等。
在科學(xué)技術(shù)方面,開展醫(yī)學(xué)影像在腦功能成像研究中的應(yīng)用、臨床診斷中的應(yīng)用等,有利于拓寬醫(yī)學(xué)影像的市場(chǎng)。
5結(jié)語
本文介紹了當(dāng)今主流的幾種醫(yī)學(xué)成像技術(shù),對(duì)各種成像方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述,對(duì)日后醫(yī)學(xué)影像物理和技術(shù)的發(fā)展提出了自己的看法,希望能為那些為醫(yī)療服務(wù)的工作者們提供一些參考。隨著醫(yī)學(xué)影像物理和技術(shù)的不斷進(jìn)步,醫(yī)療服務(wù)行業(yè)的科學(xué)化加速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞] 非影像醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)生;實(shí)習(xí);影像教學(xué)
[中圖分類號(hào)]G424 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1673-7210(2008)09(a)-100-02
To explore the radiological teaching for non-professional interns
LI Ming,ZHAO Ze-hua,JI Dong
(Department of Radiology Putuo Hospital Affiliated Shanghai University of Chinese Traditional Medicine,Shanghai 200062,China)
[Abstract] Objective:To explore the teaching methods for non-professional radiological interns. Methods: To analyze the characteristic of non-professional radiogical interns,take class teaching integrate with personal guidingand make use of modern teaching methods to practice teaching. Results:It was useful for increasing efficiency of non-professional interns to make use of multimedia teaching methods . Conclusion: Making use of multimedia teaching methods and integrating with class teaching what can increase practicing efficiency of non-professional interns.
[Key words] Non-professional radiological intern;Practice; Radiological teaching
醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)一直以來都是各個(gè)醫(yī)學(xué)院校教學(xué)改革的重點(diǎn)課程之一。醫(yī)學(xué)影像學(xué)是多種影像學(xué)的一門集合學(xué)科,以影像為依據(jù)綜合臨床各方面資料形成診斷和治療兼?zhèn)涞默F(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)(大影像學(xué)概念)。由早期單純的X線成像發(fā)展到計(jì)算機(jī)控制的復(fù)雜成像技術(shù),影像手段從單一化到多元化發(fā)展、從二維顯示到多維顯示、從形態(tài)學(xué)診斷到功能學(xué)診斷的轉(zhuǎn)變、診斷與治療相結(jié)合。隨著信息科學(xué)的進(jìn)展、醫(yī)學(xué)影像存檔及傳輸系統(tǒng)(PACS)和遠(yuǎn)程放射學(xué)(tele-radiology)的出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)(network-imaging)以及計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)將會(huì)成為可能,醫(yī)學(xué)影像學(xué)在未來的醫(yī)療服務(wù)體系中占有更加重要的地位。21 世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)日益拓展的研究領(lǐng)域,對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)方面提出了新的要求, 如何在《醫(yī)學(xué)影像學(xué)》教學(xué)中提高質(zhì)量和效益,培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合、臨床思維與影像知識(shí)相結(jié)合,使醫(yī)學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間能夠掌握醫(yī)學(xué)影像學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論、基本原理、基本技能,掌握不同影像診斷技術(shù)和檢查手段的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)與限度、臨床適用范圍,為他們?nèi)蘸筮M(jìn)入臨床充分自如地選擇各種影像診斷技術(shù)和方法,更好地為病人服務(wù)、為臨床工作服務(wù)夯實(shí)基礎(chǔ)。由此必然對(duì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的教學(xué)方法提出挑戰(zhàn),改變傳統(tǒng)教學(xué)方法、應(yīng)用多種教學(xué)手段,提高非影像專業(yè)實(shí)習(xí)生的教學(xué)質(zhì)量。
1 現(xiàn)代影像教學(xué)要求及教學(xué)現(xiàn)狀
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)存在“三多一少”,即內(nèi)容多、新知識(shí)多和圖像多,而教學(xué)時(shí)間卻減少了,教學(xué)上的這對(duì)矛盾很突出。如何解決這對(duì)矛盾,多媒體技術(shù)給教學(xué)方式改革帶來了契機(jī),它通過課前備課將教學(xué)內(nèi)容整理編排,突出重點(diǎn)、講解難點(diǎn),使理論知識(shí)條理化,圖像精練、質(zhì)量提高。課堂上能節(jié)省板書的時(shí)間,完成教學(xué)內(nèi)容。多媒體的清晰度高,克服幻燈片圖像清晰差的不足,保證了教學(xué)效果。另外多媒體具有音樂、解說、動(dòng)畫、電影、圖像、文本等信息,交互控制流程、程序調(diào)試、網(wǎng)上發(fā)行等功能,使得多媒體教學(xué)生動(dòng)活潑,更具知識(shí)性和趣味性。制作課后影像圖像庫(附臨床表現(xiàn)、影像特征) 和考試摸擬題,使其具有參與性,吸引學(xué)生課后復(fù)習(xí)。
來本科室進(jìn)行輪轉(zhuǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)醫(yī)生以非影像專業(yè)為主,輪轉(zhuǎn)時(shí)間不長,大多在2~4周。他們大多在校期間影像專業(yè)課課時(shí)少, 影像專業(yè)的知識(shí)理論相對(duì)薄弱。要在這么短的時(shí)間里完成大綱里規(guī)定內(nèi)容的教學(xué)并能夠讓實(shí)習(xí)生掌握必須的影像學(xué)知識(shí)有一定的困難。傳統(tǒng)X線診斷學(xué)教學(xué)方法是以大班講授理論為主,輔以小班實(shí)習(xí)閱片,以期解決理論知識(shí)與臨床實(shí)際如何聯(lián)系的問題,亦有電影、錄像、幻燈等輔助電化教學(xué)方法的嘗試,取得一定的效果。但以板書為主的課堂教學(xué)和實(shí)習(xí)閱片的教學(xué)方法機(jī)械、耗時(shí),學(xué)生自學(xué)困難。影像教學(xué)面對(duì)的是多種專業(yè)或?qū)W制,由于層次不同,學(xué)時(shí)不同,要求更不同,很多專業(yè)的大綱要求差別不大,而且每年教師輪流授課,更是給備課帶來困難,學(xué)生、教師意見很大。我們按不同專業(yè)需要將醫(yī)學(xué)影像學(xué)大綱按課時(shí)數(shù)分,將不同專業(yè)對(duì)號(hào)入座,分別歸入,這樣教師和學(xué)生都不至于偏離教與學(xué)的方向。以往臨床專業(yè)的學(xué)生要在很短的時(shí)間內(nèi)掌握日新月異的影像學(xué)知識(shí),這些不合理的課時(shí)安排導(dǎo)致了臨床專業(yè)的學(xué)生雖然開設(shè)了影像專業(yè)課,但像走馬觀花一樣,知識(shí)掌握不牢,將來在臨床工作中不能熟練應(yīng)用,有的甚至成為“影像盲”,所有的檢查只看報(bào)告。改革了課程設(shè)置后臨床專業(yè)為了適應(yīng)影像等特檢專業(yè)的迅速發(fā)展影像學(xué)課時(shí)數(shù)適當(dāng)增加,影像知識(shí)掌握牢靠,反過來又促進(jìn)了臨床知識(shí)的學(xué)習(xí)。
隨著社會(huì)教育信息化網(wǎng)絡(luò)化的飛速發(fā)展, 影像學(xué)傳統(tǒng)的課堂講授的教學(xué)模式, 已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展。雖然影像技術(shù)已逐步向無膠片的數(shù)字化發(fā)展, 但數(shù)十年來, 許多教學(xué)單位積累了豐富的示教膠片, 有些示教片極其珍貴。由于長時(shí)間的庫存使不少膠片變質(zhì)、老化而毀壞。如何長期保存這些珍貴的教學(xué)資源, 在過去相當(dāng)長的一段時(shí)間里困擾著各影像教研室。充分運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教育技術(shù)來輔助教學(xué),增加教學(xué)信息量, 大力推進(jìn)素質(zhì)教育, 是影像診斷教學(xué)改革的一條重要途徑。但目前國內(nèi)的醫(yī)學(xué)影像資源庫非常缺乏, 無法滿足教師查閱資料、編制教學(xué)課件和教學(xué)研究的需要, 更無法滿足學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲, 嚴(yán)重影響醫(yī)學(xué)影像教學(xué)的多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化和互動(dòng)式教學(xué)的進(jìn)程。建立一個(gè)方便易用, 資料豐富的多媒體醫(yī)學(xué)影像資源庫, 是解決目前醫(yī)學(xué)影像教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化多媒體化資源貧乏的迫在眉睫的關(guān)鍵問題。充分利用我們現(xiàn)有的基本配套的網(wǎng)絡(luò)硬件、教學(xué)課件和各種教學(xué)資源, 建立一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的影像教學(xué)資源庫, 不但為教師備課、制作多媒體課件、從事教學(xué)研究提供豐富的醫(yī)學(xué)影像學(xué)資源, 對(duì)廣大醫(yī)學(xué)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程輔導(dǎo), 還可以作為醫(yī)學(xué)影像診斷的參考依據(jù), 為醫(yī)學(xué)工作者學(xué)習(xí)提高提供一個(gè)理想的醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)站,推動(dòng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)信息化網(wǎng)絡(luò)化事業(yè)的發(fā)展。
2 教學(xué)改進(jìn)的探討
2.1 教學(xué)模式及方法的改進(jìn)
2.1.1課堂教學(xué)課堂教學(xué)是教學(xué)的主要形式,改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法是我教你學(xué)、“滿堂灌”的方式,采取:①多安排高年資、有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師參加教學(xué),充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和參與意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,活躍課堂氣氛。②采用多媒體教學(xué)方式,應(yīng)用電子幻燈的形式制作課件,內(nèi)容豐富、形式多樣、板書工整、學(xué)生專注于聽。③收集更多的病例影像圖片,通過電子幻燈的形式直接展示出來。④課前把講義整理印發(fā)給學(xué)生,解決學(xué)生課堂上忙于抄筆記而忽略聽課的弊病。⑤教師在講授新課前,可適當(dāng)提供1~2個(gè)病例圖片存于教室電腦,讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)。
2.1.2臨床見習(xí)帶教分小組進(jìn)行見習(xí),每個(gè)系統(tǒng)從正常影像表現(xiàn)、基本病變到常見病,在老師的指導(dǎo)下分析出現(xiàn)征象的病理基礎(chǔ)的可能性,綜合提出診斷依據(jù),做出肯定性、可能性、討論性意見。為進(jìn)一步的臨床學(xué)科學(xué)習(xí)拓寬了思路。
2.1.3臨床實(shí)習(xí)教學(xué)熟悉放射科的工作程序,掌握如何恰當(dāng)?shù)剡x擇影像檢查項(xiàng)目,掌握常見病、多發(fā)病的影像表現(xiàn)。多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于能提供界面好、形象直觀的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和協(xié)作學(xué)習(xí)。收集經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的病例,制作成多媒體片庫。
2.2 課程設(shè)置的改進(jìn)
我們按不同專業(yè)需要將醫(yī)學(xué)影像學(xué)大綱按課時(shí)數(shù)分, 將不同專業(yè)對(duì)號(hào)入座,分別歸入,使教師和學(xué)生都不至于偏離教與學(xué)的方向。臨床專業(yè)為了適應(yīng)影像等特檢專業(yè)的迅速發(fā)展影像學(xué)課時(shí)數(shù)適當(dāng)增加,影像知識(shí)掌握牢靠,反過來又促進(jìn)了臨床知識(shí)的學(xué)習(xí)。
2.3建立大型醫(yī)學(xué)影像閱片庫
制作影像診斷學(xué)教學(xué)數(shù)據(jù)庫,構(gòu)筑課程設(shè)計(jì)的框架,采用掃描儀,數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)采集臨床典型病例的癥狀體征、影像學(xué)資料及病理資料及結(jié)果,輸入數(shù)據(jù)庫; 完善多媒體實(shí)習(xí)片庫,制作讀片訓(xùn)練系統(tǒng)程序,以供學(xué)生平時(shí)自行訓(xùn)練。 完備考試題庫,制作考試程序,以供學(xué)生在考試訓(xùn)練時(shí)使用。制作合成最終影像學(xué)多媒體教學(xué)系統(tǒng),并在局域網(wǎng)上聯(lián)機(jī)應(yīng)用。
2.4完善評(píng)價(jià)體系構(gòu)建新知識(shí)體系
首先進(jìn)行教學(xué)水平評(píng)價(jià),由校督導(dǎo)團(tuán)的專家按照教學(xué)評(píng)估給每個(gè)教員打分。其次,對(duì)教學(xué)的效果進(jìn)行評(píng)價(jià),建立一個(gè)大型考試題庫,其中包括理論題,影像圖片,題目難易程度分層次,選題應(yīng)用“背靠背”盲選,教考分開,評(píng)分采用計(jì)算機(jī)。最后將教學(xué)改革后的學(xué)生成績與改革前的相同專業(yè)不同年級(jí)學(xué)生的成績進(jìn)行比較,為評(píng)價(jià)教學(xué)改革的效果提供客觀依據(jù)。
3 總結(jié)
影像教學(xué)面對(duì)的是多種專業(yè)或?qū)W制,由于層次不同,學(xué)時(shí)不同,要求更不同,很多專業(yè)的大綱要求差別不大,而且每年教師輪流授課,更是給備課帶來困難,學(xué)生、教師意見很大。我們按不同專業(yè)需要將醫(yī)學(xué)影像學(xué)大綱按課時(shí)數(shù)分,將不同專業(yè)對(duì)號(hào)入座,分別歸入,這樣教師和學(xué)生都不至于偏離教與學(xué)的方向。以往臨床專業(yè)的學(xué)生要在很短的時(shí)間內(nèi)掌握日新月異的影像學(xué)知識(shí),這些不合理的課時(shí)安排導(dǎo)致了臨床專業(yè)的學(xué)生雖然開設(shè)了影像專業(yè)課,但像走馬觀花一樣,知識(shí)掌握不牢,將來在臨床工作中不能熟練應(yīng)用,有的甚至成為“影像盲”,所有的檢查只看報(bào)告。希望能夠通過課程設(shè)置、教學(xué)模式及教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的改進(jìn),提高影像教學(xué)的效率,進(jìn)一步促進(jìn)臨床知識(shí)的學(xué)習(xí)。
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醫(yī)學(xué)影像技術(shù)高素質(zhì)人才培養(yǎng)計(jì)劃隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國醫(yī)學(xué)領(lǐng)域醫(yī)學(xué)影像技術(shù)也在計(jì)算機(jī)技術(shù)的帶動(dòng)下,進(jìn)入了智能化、數(shù)字化以及精細(xì)化的時(shí)代。這種趨勢(shì)的發(fā)展給我國醫(yī)學(xué)影像高素質(zhì)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。當(dāng)前由于受各種原因的影響,我國這方面的高端人才培養(yǎng)還存在著諸多問題,急需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)課程體系以及培養(yǎng)方式進(jìn)行調(diào)整,以提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
一、當(dāng)前我國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)現(xiàn)狀分析
醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的提升主要有兩個(gè)要素:一是設(shè)備,二是人員,下面著重對(duì)這兩點(diǎn)進(jìn)行分析。
1.隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,我國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)也有了很大的提升,逐漸向智能化、數(shù)字化以及精細(xì)化轉(zhuǎn)變。在醫(yī)院的應(yīng)用中,CT、DSA以及PET等設(shè)備有了大范圍的應(yīng)用。這對(duì)于提升我國醫(yī)院的醫(yī)療技術(shù)水平有著非常重要的作用。但是在設(shè)備的應(yīng)用上還存在諸多問題:首先,由于人才的缺乏,使得各個(gè)大型醫(yī)院的醫(yī)療影像設(shè)備不能充分的發(fā)揮其應(yīng)有的作用,同時(shí)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的質(zhì)量也很難得到控制;其次,現(xiàn)在我國各個(gè)大型醫(yī)院的醫(yī)療影像設(shè)備主要靠進(jìn)口,每年需要花費(fèi)大量的資金購買設(shè)備,而我國自己開發(fā)研制的設(shè)備與國外技術(shù)相比,還存在著比較大的差距。
2.任何科技含量高的醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用,都需要相應(yīng)的人才。人才是根本,沒有人才的支撐,技術(shù)水平就無法得到提升。然而,當(dāng)前我國醫(yī)學(xué)影像人才的培養(yǎng)中,所存在的問題還比較嚴(yán)重。首先,自上世紀(jì)50年代到90年代末期,進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像技術(shù)培養(yǎng)主要是以中等教育為主,這就使得目前我國各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)中從事醫(yī)學(xué)影像技術(shù)工作的人員普遍存在學(xué)歷低、知識(shí)結(jié)構(gòu)老化的問題,極大的阻礙了我國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的提升。其次,人才培養(yǎng)模式上存在問題,國外的醫(yī)學(xué)影像高等教育主要是以培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)人才為主,而我國卻將重點(diǎn)放在了診斷人才的培養(yǎng)上,這使得我國培養(yǎng)的高學(xué)歷醫(yī)學(xué)影像診斷博士以及博士后比較多,而影像診斷技術(shù)人才卻相當(dāng)?shù)呢毞Α?/p>
二、我國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)高素質(zhì)人才培養(yǎng)模式的思考
鑒于我國在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)培養(yǎng)中存在的不足,需要從理論以及實(shí)踐上對(duì)其進(jìn)行反思,從而構(gòu)建起符合時(shí)展與需要的人才培養(yǎng)體系。筆者長期工作在教學(xué)一線,通過自己的教學(xué)實(shí)踐病查閱了相關(guān)資料,特提出以下幾點(diǎn)建議:
1.不斷對(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化
醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展十分的迅速,尤其是在當(dāng)前信息技術(shù)時(shí)代,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)早已進(jìn)入了數(shù)字化、智能化以及精細(xì)化的發(fā)展階段,這就給課程教學(xué)上提出了新的要求。新的理念以及新的技術(shù)不斷出現(xiàn),傳統(tǒng)的教材已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前以及今后教學(xué)的需要。因此,需要對(duì)教材進(jìn)行補(bǔ)充和完善。在教學(xué)中,不但需要使用主教材,還必須配備相應(yīng)的輔助教材。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該從單純的X線教學(xué)向多種醫(yī)學(xué)影像教學(xué)發(fā)展。與此同時(shí),要在教學(xué)課件中及時(shí)的補(bǔ)充新的內(nèi)容,以便能使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加完善,符合時(shí)代的發(fā)展。在教學(xué)的時(shí)候,可以對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改變,將課堂充分的讓給學(xué)生,并安排影像事例分析,還可以進(jìn)行小組討論,從多方面培養(yǎng)學(xué)生的能力。
2.創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,課堂教學(xué)方式也有了很大變化。當(dāng)前,多媒體教學(xué)等新的教學(xué)方式已經(jīng)被多數(shù)人所接受。因此,在進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像技術(shù)教學(xué)的時(shí)候,要充分的利用現(xiàn)代化的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)。理論課程的教授可以使用幻燈片或者問題式解答的方式進(jìn)行,同時(shí)對(duì)于所教授的內(nèi)容進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,轉(zhuǎn)變?cè)瓉淼膯蜗蚪虒W(xué)方式,向師生互動(dòng)方向發(fā)展。這種啟發(fā)式的教學(xué)方式,能夠極大的提升學(xué)生自主探索問題的意識(shí)和能力,同時(shí)還有助于學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。
3.重視學(xué)生影像思維能力以及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
思路決定出路,思維能力的重要性是不言而喻的。在進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像教學(xué)的時(shí)候,要注意提高學(xué)生影像分析思維能力。對(duì)于教學(xué)中一些比較重要的問題,可以先設(shè)置疑問,之后再進(jìn)行解答。要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,最大程度的鼓勵(lì)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生,使學(xué)生能夠自主的提出問題,并發(fā)表自己的看法。另外,還要不斷提升學(xué)生影像診斷思維水平,這就需要不斷強(qiáng)化學(xué)生的臨床基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)于教師來說,要不斷提升自身的素質(zhì),不斷進(jìn)行學(xué)習(xí),掌握最新的知識(shí),同時(shí)還要不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)法,重點(diǎn)關(guān)注如何從思維上提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及思考問題的能力。
三、結(jié)束語
綜上所述,醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展對(duì)于高素質(zhì)人才的要求越來越高,而當(dāng)前我國在這方面人才培養(yǎng)上還存在著諸多問題,嚴(yán)重影響了我國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展水平。在本文的分析中,筆者對(duì)當(dāng)前所存在的問題進(jìn)行分析,然后提出了自己的幾點(diǎn)建議,期待這些建議有助于我國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
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[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
宇宙之萬物,無不由分子組成。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,互相補(bǔ)充,能為醫(yī)生做出確切診斷,提供愈來愈詳細(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)院圖像的主要來源。在本世紀(jì)50年代以前,X射線機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,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的問世被公認(rèn)為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來的重大突破,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。它無放射線損害,無骨性偽影,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月在布魯塞爾召開的第15屆國際放射學(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的問世,每次CT檢查的圖像可多達(dá)千幅以上,因此,無法想象用傳統(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)院的無膠片化、無紙化和資源共享,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)和無膠片時(shí)代的到來。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。光盤塔、磁帶庫、磁盤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;(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)代到來帶來曙光?;虮磉_(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,成為一個(gè)沒有大規(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)人體是無害的,因而對(duì)成像對(duì)象無任何限制。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:光波長的輻射是非離子化的,因而對(duì)人體是無傷害的,可重復(fù)曝光;它們可區(qū)分那些在光波長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。它正在開辟它的臨床領(lǐng)域。
7.5 MRS
MRS是一種無創(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、成長到發(fā)展的過程,回顧過去可以斷言它在防治人類疾病及延長平均壽命方面是功不可沒的。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)來為人們的健康服務(wù)。
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1 醫(yī)學(xué)影像融合的必要性
1.1 影像的融合是技術(shù)更新的需要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的廣泛應(yīng)用,新技術(shù)逐漸替代了傳統(tǒng)技術(shù),圖像存檔和PACS的應(yīng)用及遠(yuǎn)程醫(yī)療的實(shí)施,標(biāo)志著在圖像信息的存儲(chǔ)及傳輸?shù)燃夹g(shù)上已經(jīng)建立了新的模式。而圖像后處理技術(shù)也必須同步發(fā)展,在原有的基礎(chǔ)上不斷地提高和創(chuàng)新,才能更好更全面地發(fā)揮影像學(xué)的優(yōu)勢(shì)。影像的融合將會(huì)是后處理技術(shù)的全面更新。
1.2 影像的融合彌補(bǔ)了單項(xiàng)檢查成像的不足 目前,影像學(xué)檢查手段從B超、傳統(tǒng)X線到DSA、CR、CT、MRI、PET、SPECT等,可謂豐富多彩,各項(xiàng)檢查都有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),但在成像中又都存在著缺陷,有一定的局限性。例如:CT檢查的分辨率很高,但對(duì)于密度非常接近的組織的分辨有困難,同時(shí)容易產(chǎn)生骨性偽影,特別是顱后窩的檢查,影響診斷的準(zhǔn)確性;MRI檢查雖然對(duì)軟組織有超強(qiáng)的顯示能力,但卻對(duì)骨質(zhì)病變及鈣化病灶顯示差;如果能將同一部位的兩種成像融合在一起,將會(huì)全面地反映正常的組織結(jié)構(gòu)和異常改變,從而彌補(bǔ)了其中任何一種單項(xiàng)檢查成像的不足。
1.3 影像的融合是臨床的需要 影像診斷最終服務(wù)于臨床治療;先進(jìn)的檢查手段,清晰的圖像,有助于提高診斷的準(zhǔn)確性,而融合了各種檢查優(yōu)勢(shì)的全新的影像將會(huì)使診斷更加明確,能夠更好地輔助臨床診治疾病。
2 醫(yī)學(xué)影像融合的可行性
2.1 影像學(xué)各項(xiàng)檢查存在著共性和互補(bǔ)性為影像的融合奠定了基礎(chǔ) 盡管每項(xiàng)檢查都有不同的檢查方式、成像原理及成像特征,但它們具有共同的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ),都是通過影像來反映正常組織器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能,以及病變的解剖、病理和代謝的改變。而且,各項(xiàng)檢查自身的缺陷和成像中的不足,都能夠在其他檢查中得到彌補(bǔ)和完善。例如:傳統(tǒng)X線、CT檢查可以彌補(bǔ)對(duì)骨質(zhì)成像的不足;MRI檢查可以彌補(bǔ)對(duì)軟組織和脊髓成像的不足;PET、SPECT檢查則可以彌補(bǔ)功能測(cè)定的不足。
2.2 醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用為影像的融合提供了方法和手段 現(xiàn)在,數(shù)字化技術(shù)已充分應(yīng)用于影像的采集、存儲(chǔ)、后處理、傳輸、再現(xiàn)等重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。在首要環(huán)節(jié)即影像的采集中,應(yīng)用了多種技術(shù)手段,包括:(1)同步采集數(shù)字信息,實(shí)時(shí)處理;(2)同步采集模擬信號(hào),經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);(3)通過影像掃描儀和數(shù)碼相機(jī)等手段,對(duì)某些傳統(tǒng)檢查如普通X線的膠片進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換等;將所采集的普通影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像,并以數(shù)據(jù)文件的形式進(jìn)行存儲(chǔ)、傳輸,為進(jìn)一步實(shí)施影像融合提供了先決條件。
3 醫(yī)學(xué)影像融合的關(guān)鍵技術(shù)
信息融合在醫(yī)學(xué)圖像研究上的作用一般是通過協(xié)同效應(yīng)來描述的,影像融合的實(shí)施就是實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的協(xié)同;圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、圖像數(shù)據(jù)相關(guān)、圖像數(shù)據(jù)庫和圖像數(shù)據(jù)理解是融合的關(guān)鍵技術(shù)。(1)圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是對(duì)來自不同采集設(shè)備的圖像信息的格式轉(zhuǎn)換、三維方位調(diào)整、尺度變換等,以確保多源圖像的像/體素表達(dá)同樣大小的實(shí)際空間區(qū)域,確保多源圖像對(duì)組織臟器在空間描述上的一致性。它是影像融合的基本。(2)影像融合首先要實(shí)現(xiàn)相關(guān)圖像的對(duì)位,也就是點(diǎn)到點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)。而圖像分辨率越高,圖像細(xì)節(jié)越多,實(shí)現(xiàn)對(duì)位就越困難。因而,在進(jìn)行高分辨率圖像(如CT圖像和MRI圖像)的對(duì)位時(shí),目前借助于外標(biāo)記。(3)建立圖像數(shù)據(jù)庫用以完成典型病例、典型圖像數(shù)據(jù)的存檔和管理以及信息的提取。它是融合的數(shù)據(jù)支持。(4)數(shù)據(jù)理解在于綜合處理和應(yīng)用各種成像設(shè)備所得信息,以獲得新的有助于臨床診斷的信息[1]。
圖像融合的方法主要有4種:(1)界標(biāo)配對(duì):界標(biāo)作為兩種圖像相對(duì)應(yīng)的融合點(diǎn)且決定融合的一些參數(shù),它被廣泛應(yīng)用于放射治療和立體外科學(xué)[3];(2)表面相合(SFIT)法:SFIT法又稱頭和帽法。其原理:所有融合影像上可識(shí)別的同一解剖結(jié)構(gòu)表面之間的均數(shù)平方根(RMS)距離最小,其中,可用手工或半自動(dòng)的邊緣探測(cè)規(guī)則從每種影像的一系列圖片得到的器官外部輪廓就是表面;頭代表從較高分辨率影像中獲得的表面模型;帽子代表從較低分辨率影像中獲得表面的一系列獨(dú)立的點(diǎn)[4];(3)空間力矩配對(duì):協(xié)調(diào)中心點(diǎn)和主軸(PAX),使PAX慣性力距最小,融合時(shí)包括計(jì)算偏心和旋轉(zhuǎn)以協(xié)調(diào)PAX和比例[5];(4)交叉相關(guān)法:此法基點(diǎn)是兩種影像的相關(guān)系數(shù)值最大(接近)。主要用于同一種顯像方式影像的融合[6]。以上4種融合方法可分為兩大類:(1)前瞻性融合法:在顯像采集時(shí)使用特別措施(如協(xié)調(diào)器具,外部標(biāo)志等);(2)回溯性融合法:在顯像采集時(shí)不采取特別措施。
近年來,有學(xué)者從另外的角度將融合技術(shù)歸納為單模融合、多模融合和模板融合[2]。(1)單模融合:是指將同一種影像學(xué)的圖像融合,多用于治療前后的對(duì)比、疾病的隨訪觀察、疾病不同狀態(tài)的對(duì)比、運(yùn)動(dòng)偽影和設(shè)備固有偽影的校準(zhǔn)等方面;(2)多模融合:是指將不同影像技術(shù)的圖像進(jìn)行融合,包括形態(tài)和功能成像兩大類,多模圖像融合主要是將這兩類成像方法獲得的圖像進(jìn)行融合,其意義在于克服功能成像空間分辨率和組織對(duì)比分辨率低的缺點(diǎn),發(fā)揚(yáng)形態(tài)學(xué)成像方法各種分辨率高、定位準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì),最大限度地挖掘影像學(xué)信息,直接進(jìn)行不同成像方法之間的比較,多用于神經(jīng)外科定位手術(shù)、制定治療計(jì)劃等方面;(3)模板融合:是指將患者的圖像與模板(解剖或生理圖譜等)圖像融合,這種方式也適用于不同患者的圖像融合,主要用于正常結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)測(cè)量、不同患者同一類病變的比較、監(jiān)測(cè)生長發(fā)育和衰老進(jìn)程等方面。
4 醫(yī)學(xué)影像融合的臨床價(jià)值
利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)獲取的影像信息進(jìn)行處理,并將其成果應(yīng)用于臨床已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的主要方向。通過影像的融合,將多項(xiàng)檢查成像進(jìn)行綜合分析、處理,再現(xiàn)出全新的、高質(zhì)量的影像,對(duì)于臨床的價(jià)值主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:(1) 對(duì)影像診斷的幫助:融合后的影像能夠清晰地顯示檢查部位的解剖結(jié)構(gòu)及毗鄰關(guān)系,有助于影像診斷醫(yī)生全面了解和熟悉正常組織、器官的形態(tài)學(xué)特征;通過采用區(qū)域放大、勾畫病變輪廓、增添病變區(qū)偽彩色等手段,能夠增加病變與正常組織的差異,突出顯示病灶,有助于診斷醫(yī)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)病變,尤其是早期不明顯的病變和微小病變,避免漏診;在影像中集中體現(xiàn)出病灶在各項(xiàng)檢查中的典型特征,有助于診斷醫(yī)生做出更加明確的定性診斷,特別在疑難疾病的鑒別診斷中,作用更為顯著[7]。(2) 對(duì)手術(shù)治療的幫助:在影像的融合中,采用了圖像重建和三維立體定向技術(shù),充分顯示出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的完整形態(tài)和病灶的空間位置,同時(shí)清楚地顯示出病變與周圍正常組織的關(guān)系;對(duì)于臨床制定手術(shù)方案、實(shí)施手術(shù)以及術(shù)后觀察起了重要作用[8]。(3) 對(duì)科研的幫助:影像的融合集中了多項(xiàng)檢查的特征,同時(shí)體現(xiàn)了解剖結(jié)構(gòu),病理特征,以及形態(tài)和功能的改變,并對(duì)影像信息做出定性、定量分析,為臨床進(jìn)一步研究疾病提供了較為完整的影像學(xué)資料。
5 醫(yī)學(xué)影像融合的應(yīng)用前景
目前,圖像融合主要應(yīng)用于體層成像。隨融合技術(shù)的不斷發(fā)展,其在非體層成像方法中的應(yīng)用逐漸增多。已有研究將血管內(nèi)超聲與二維X線血管造影圖像進(jìn)行融合,認(rèn)為融合圖像能克服超聲顯示冠狀動(dòng)脈形態(tài)的局限性、準(zhǔn)確重建出血管的解剖結(jié)構(gòu)、反映血管的真實(shí)彎曲[9]。
以醫(yī)學(xué)成像技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合影像診斷、影像導(dǎo)航、介入治療和外科等學(xué)科所形成的計(jì)算機(jī)輔助科學(xué)是計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用新的發(fā)展方向。圖像融合技術(shù)有助于計(jì)算機(jī)輔助科學(xué)的成熟,特別是三維圖像融合的研究與開發(fā)。
隨著PACS在醫(yī)院逐漸推廣應(yīng)用,為多種影像學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用提供了廣闊空間,加速了圖像融合的發(fā)展。有人利用圖像融合建立自動(dòng)識(shí)別警告系統(tǒng),校正PACS進(jìn)行圖像存儲(chǔ)及歸檔的錯(cuò)誤[10]。
遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代產(chǎn)物,是實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)資源全球共享的方式。圖像融合在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)中有廣闊的應(yīng)用前景。如進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù),將多模圖像融合成多參數(shù)、仿真人體模型,配準(zhǔn)到術(shù)中真實(shí)器官上,可有效指導(dǎo)制定遠(yuǎn)程手術(shù)計(jì)劃,有助于順利實(shí)施手術(shù)[11]。
綜上所述,醫(yī)學(xué)影像的融合是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將多項(xiàng)檢查成像的特征融合在一起,重新成像;影像融合既保留了原有的后處理技術(shù),又增添了新的內(nèi)容;它是信息融合技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的綜合和在醫(yī)學(xué)影像學(xué)應(yīng)用的深入和擴(kuò)展。醫(yī)學(xué)影像的融合將會(huì)帶動(dòng)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的又一次更新,并將是影像醫(yī)學(xué)新的發(fā)展方向。
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