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【关键词】 磁共振成像;化学位移成像;肾血管平滑肌脂肪瘤
肾血管平滑肌脂肪瘤(renal angiomyolipoma,RAML)是肾脏最常见的良性肿瘤,由成熟脂肪组织、平滑肌、血管成分以不同比例组成,影像学主要通过显示肿块内脂肪成分来获得诊断。大部分RAML影像学表现典型,诊断不难,但超声和计算机体层成像(CT)检查有时很难确定混合形式存在的脂质成份1。MRI化学位移成像技术可显示病变内微量的脂质、脂肪成分,结合病变的其它MRI表现,有助于提高RAML诊断的准确性。
1 资料与方法
搜集我院2009年1月—2012年5月12例CT证实和10例手术后病理证实的RAML共22例,其中男性为9例,女性为13例;年龄为33—65岁;肿瘤直径为1.0—8.5cm。全部病人行MRI检察,T1WI、T2WI、DWI、脂肪抑制T2WI、同反相位图像等影像资料齐全。
采用西门子Avanto1.5T超导MR扫描机,常规使用横轴位、冠状位扫描。梯度回波化学位移成像序列:快速多层扰相梯度回波,用2次屏气扫描分别获得IP和OP像,每次屏气时间约为15—20s。IP像TE为4.9ms,OP像TE为2.2ms,TR90ms,反转角70度,矩阵256×128,视野35cm×35cm.层厚6.0mm,间距3.0mm.激励次数1;DWI(b=800);脂肪抑制T2WI采用频率选择性脂肪抑制技术。同相位反相位上病灶的信号改变由2位富有MRI诊断经验的主治医师或副主任医师在完全相同的窗宽、窗位上采用目测法判断。
2 结 果
22例病灶均为单侧性,其中右侧7例,左侧15例,病灶直径为1.0—8.5cm。MRI表现为肾实质内类圆形边界清楚的肿块影,信号不均,部分病灶突出于肾轮廓外。16例病灶在反相位信号较同相位弥漫性或局限性下降,5例在反相位信号无明显下降,但在脂肪抑制T2WI上,病灶内高信号成分被抑制。1例病灶在反相位和脂肪抑制T2WI无明显信号改变。
3 讨 论
MRI化学位移同、反相位成像技术是利用人体组织中自由水质子和脂肪质子之间的化学位移效应,选用合适的回波时间在这两种质子磁矢量分别位于同相位和反相位时采集信号,从而获得同相位和反相位图像2。通过观察相对于同相位图像,反相位图像上信号强度的下降程度,来判断病变或组织中是否含有一定量的脂肪成分。体素的MRI信号强度是体素内脂肪和水质子信号的矢量和,同相位成像,脂肪和水质子产生的信号强度相加,在反相位上信号强度相互干扰造成信号明显下降。但只有体素内含有的脂肪和水成分为相当比例时才会在反相位上产生明显信号下降,主要含有水或脂肪的体素信号下降不明显。孙娟3等研究表明,在脂肪含量23%时,信号强度下降的程度随着脂肪含量的增加而减小。本资料中16例病灶在反相位信号明显减低,说明病灶内脂肪和水成分呈混合形式存在,5例病灶在反相位信号下降不明显,而脂肪抑制序列信号下降明显,考虑病灶内脂肪含量较高,或纯脂肪成分形式存在,1例病灶反相位和脂肪抑制序列均无信号改变,考虑肿瘤内含极少的脂肪成分,或不含脂肪成分。脂肪含量极少或无脂肪成分的RAML与肾癌鉴别困难时,应与其它MRI表现相结合来诊断,如大部分肾癌在DWI呈高信号,而RAML极少在DWI信号增高。
总之,MRI化学位移成像技术可显示RAML病灶内脂质、脂肪成分,结合病变的其它MRI表现,可提高诊断的准确性,有助于缩小病变的鉴别诊断范围,及时正确地对病变作出定性诊断具有重要意义。
参考文献
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关键词:医学;标准化;影像诊断;设备软件
【中图分类号】R285【文献标识码】A【文章编号】1674-7526(2012)08-0373-01
随着我国经济的飞速发展,我国的科学技术取得了不断的发展,一些全新的数字化影像技术开始应用于临床,比如CR,PET,MRI,DSA等等,医学影像诊断设备的电脑化已经逐步成为影像科室的必然发展趋势,医学影像设备的网络化也已逐步成为影像科室的必然发展趋势。影像技术的不断发展对影像诊断设备的操作管理软件所提出的要求越来越高。新的影像诊断设备软件应该是满足所有医学的影像任务,满足医学影像应用,满足医学影像系统设置,最终覆盖整个医学影像应用的全面软件解决方案,而不再仅仅是一种设备的操作控制平台。所以,对医学影像诊断设备软件的标准化进行分析具有一定的理论意义和实践意义。
1软件系统的标准化
在最终用户端,软件的标准化则体现为一致的用户界面设计,为用户在不同的诊断工作站上提供一致的工作环境,为用户在不同的影像设备上提供一致的工作环境。针对整个医学诊断影像软件领域,软件设计提供全面的解决方案。西门子公司的“新沟通”(syngo)软件在这一方面走在医学诊断影像软件领域的最前列。下面,本文简要地阐述了syngo的四个方面的特点:
1.1支持临床工作流程:“以人为本”是标准化软件设计的中心思想,其设计是按照临床工作的流程进行的。以前,大都是从数据处理的角度来设计影像软件的,没有将医院工作的整体流程考虑在内,只是单一地完成影像设备本身应具备的功能,是单立式的设计,所以,其不能通用于不同的影像设备,不能满足临床工作不断增长的需要。Syngo软件的设计则是一体化的设计,从而可以将病人从送检到缴费的整个过程集成到影像设备软件,从而提供了一种满足所有医学影像任务的全面软件解决方案,提供了一种满足所有医学影像应用的全面软件解决方案,提供了一种满足所有医学影像系统设置的全面软件解决方案。
1.2适用于各种医学影像任务、应用和系统:病人登录、图像评价、通用三维图像后处理、数据管理以及网络传输等是影像设备软件的公共功能,同时,其又能为不同的设备设置不同的配置,比如,病人做CT检查时,需要输入身高,而做MR检查时则需要输入病人的体重。
1.3简单易用的用户界面:标准化的影像设备软件将Windows的操作扩展到医学影像的应用上,Windows的操作使用惯例是用户界面操作的基础,这样有利于用户尽快地掌握基本的操作技能,方便用户进行操作,为用户减少很多不必要的麻烦。
1.4完善的软件功能:3D图像评价和后处理、通用的病人登录、图像胶片打印、图像胶片排版、各种图像评价、各种图像的后处理、图像网络传输、图像存档以及病人数据浏览等是设备完善的软件功能,同时,设备还有CT检查、BOLD图像后处理、心脏功能分析以及MR检查等特有的软件功能。
2网络互连与互操作
在网络化的工作环境中,一方面,数字化影像设备和医院信息管理系统之间在局域网内实现信息、图像的传输交换,数字化影像设备和医院放射科信息管理系统之间在局域网内实现信息、图像的传输交换,数字化影像设备和医学影像存储传输系统之间也在局域网内实现信息、图像的传输交换。另一方面,影像设备设备还通过广域网与远程计算机实现信息传输。
医学图像网络存储的标准需要规范,医学图像网络通信的标准也需要规范,因为只有这样,才能有效地实现各个厂家的各种数字化影像设备的集成。经过多年的发展,国际影像设备厂商公认接受DICOM3.0,其成为医学数字成像的国际性统一信息标准,成为医学通讯的国际性统一信息标准。其为在标准网络框架内不同来源的医学影像设备间影像相互交流提供了技术实现的可能性,为在标准网络框架内不同来源的医学影像设备间影像相互操作提供了技术实现的可能性。
3设备远程维护和支持
随着科学技术的不断发展,医学影像诊断设备越来越复杂,设备的维护越来越重要,设备的应用支持越来越重要。通过远程维护可以预先监控系统,通过远程支持也可以预先监控系统,从而有效地解决潜在的问题,降低系统的故障率;在系统需要维修时,通过远程诊断可以准确地分析和解决问题,通过远程修复也可以准确地分析问题和解决问题,从而使得维修时间得到了缩短。所以,远程维护成为大型医学影像诊断设备软件的发展方向之一,远程支持成为大型医学影像诊断设备软件的发展方向之一。
远程诊断服务器对本地影像系统的访问是基于Internet/WWW协议进行的,某些授权操作的执行也是基于该协议,比如,调整系统参数,测试系统部件的功能等等,从而实现设备的远程诊断,实现设备的远程修复。
可以利用公用电话网构建远程网络,可以利用ISDN技术构建远程网络,也可以利用数字专线构建远程网络。
参考文献
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[3]赵亚舒.医院医疗设备维修社会化问题的深入思考[J].医疗设备信息,2006年04期
医学影像技术是高新技术与医学的结合,自20世纪70年代起,以CT问世为标志,伴随计算机技术的进步,现代医学影像学取得了突飞猛进的发展,由传统单一普通X线加血管造影检查形成包括超声、放射性核素显像、X线CT、数字减影血管造影(DSA)、MRI、普通X线检查的数字化成像(CR和DR)以及图像存储和传输系统(PACS)多种技术组成的医学影像学体系。医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断手段,医学影像学技术已经由既往"辅助检查手段"转变为现代医学最重要的临床诊断和鉴别诊断方法,使多种疾病的诊断更准确、及时。由于介入医学的兴起,医学影像学已经集诊断和治疗为一体,成为与外科手术、内科化学药物治疗并列的现代医学第3大治疗手段。目前,医学影像学科是现代化医院的支柱之一,影像学设备的价值占医院固定资产50%以上,医学影像学为临床医学的主要研究手段和推动现代医学不断发展的动力。
医学影像学是高新技术与医学的结合点,21世纪医学影像学发展首先依赖于以计算机为主导的高新技术的进步。由于计算机的性能以几何级数升级,必将带动多种医学影像学设备向小型化、专门化、高分辨率和超快速化方向发展,医学影像学检查亦将由大体水平逐渐深入至细胞、受体、分子和基因水平。近年来,美、欧、日等发达国家和地区在医疗影像诊断产业加强战略布局,旨在带动多种医学影像设备向小型化、专门化、高分辨率和快速化方向发展。目前,数字医疗影像技术的发展主要有如下几大趋势:
现代医学影像设备的发展将由最开始的形态学分析发展到携带有人体生理机能的综合分析。通过发展新的工具、试剂及方法,探查疾病发展过程中细胞和分子水平的异常。这将会为探索疾病的发生、发展和转归,评价药物的疗效以及分子水平治疗开启崭新的天地。同时,由于造影剂是影像诊断检查和介入治疗时所必需的药品,未来针对特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能的多种新型造影剂也将逐步问世。
1小型化和网络化
新技术的发展使医学影像设备向床边诊断转变,小型、简便的床边化仪器将越来越多地投入应用,这将对重症监护、家庭医疗、预防保健等提供快速、准确、可靠的信息,提高医生对病人诊断的及时性和针对性。同时,数字化成像将安全取代传统的非数字图像,医院内部所有医学影像学设备将联网,在线大容量数字化图像存储得到普及,由于宽频带网络的应用,医学影像学图像的远程传输更快捷,图像更清楚,使远程放射学达到普及和实用阶段。网络化也将加快成像过程、缩短诊断时间,有利于图像的保存和传输。影像学科医生不必到医院上班,在家或出差的旅途中即可完成医疗工作任务。医院内部完全取消借、还片工作,临床科室医生在门诊、病房或手术室、监护室直接经网络调阅影像学图像,应用计算机仿真技术设计外科手术方案、并直接在手术过程中引导手术入路、揭示手术切除范围。通过影像网络化实现现代医学影像学的基本理念,达到人力资源、物质资源和智力资源的高度统一和共享。
2多态融合技术使诊断、治疗一体化
在新世纪,将有多种新型造影剂问世(包括组织、器官特异性造影剂,特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能造影剂),其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强。此外,医学影像学技术直接应用于药物研制,并用于监测疗效,可促进新药的开发进程。
医学图像所提供的信息可分为解剖结构图像(如:CT、MRI、B超等)和功能图像(如:SPECT、PET等)。由于成像原理不同所造成图像信息的局限性,使得单独使用某一类图像的效果并不理想。因此,通过研制新的图像融合设备和新的影像处理方法,将成为计算机手术仿真或治疗计划中的重要方向。同时,包含两种以上影像学技术的新型医学影像学设备(如:CT与X线血管造影机)将更受欢迎,诊断与治疗一体化将使多种疾病的诊断更及时、准确,治疗效果更佳。
3 3D打印辅助医学影像
女生的医学影像学好就业如下:
培养具有基础医学、临床医学和现代医学影像学的基本理论知识及能力,能在医疗卫生单位从事医学影像诊断、介入放射学和医学成像技术等方面工作的医学高级专门人才。主要学习基础医学、临床医学、医学影像学的基本理论知识,受到常规放射学、磁共振、超声学、核医学影像学等操作技能的基本训练,具有常见病的影像诊断和介入放射学操作基本能力。掌握基础医学、临床医学、电子学的基本理论、基本知识。具有运用各种影像诊断技术进行疾病诊断的能力。解医学影像学各专业分支的理论前沿和发展动态。
(来源:文章屋网 )
【关键词】医学影像;影响物理;成像技术
【中图分类号】R445-4【文献标识码】AA
【文章编号】2095-6851(2014)05-0478-02
1引言
人体成像包括对健康人的成像和对病人的成像,对于前者的成像主要用于科研和教学,后者主要用于医学临床诊断和治疗。医学影像物理和技术是医学物理学的重要分支,研究的对象包括了所有人体成像。
目前临床广泛使用的模态按照成像时使用的物质波不同,分为X射线成像、γ射线成像、磁共振成像和超声成像。
2对目前各种医学成像模态现状的分析
2.1X射线成像
X射线成像模态分为平面X射线成像和断层成像。人体不同器官和组织对X射线的吸收可以用组织密度进行表征,因此,可以利用平面x射线、x射线照相术对人体内脏器官和骨骼的损伤和病灶进行诊断和定位,同时也把胶片带进了医学领域。随着x射线显像增强技术的发展,x射线的血管造影术和其他脏器的专用x线机相继诞生,扩大了x射线成像的应用范围。平面x射线成像的未来发展方向是数字化的x光机技术其中,x线机是全世界的发展方向,但是其价格使得大多数用户望而怯步。
作为传统影像技术中最为成熟的成像模式之一的x射线断层成像,其速度对于心脏动态成像完全没有问题,加上显像增强剂,还可以对用于血管病变及其血脑屏障是否被病灶破坏进行检查,属于功能成像的范畴。当前,三维控件x射线断层成像的实验室样机已经问世,将会为x射线成像带来新的生命力。
2.2核磁共振成像
目前,各种各样的核磁共振设备产品已经大量进入市场。核磁共振成像集中体现了各种高新技术在医学成像设备中的应用。目前核磁共振主要应用包括人脑认知功能成像,用于揭示大脑工具机制的认知心理实验测量。
2.3核医学成像
核医学成像包括平面和断层成像两种方式。目前,以单光子计算机断层成像和正电子断层成像为主,为动物正电子断层成像主要是用于基础研究,而平面的γ相机已经处于被淘汰的水平。
核医学成像设备可以定量地检测到由于基因突变而引起的大分子运动紊乱继而引起的脏器功能变化,例如代谢紊乱、血流变化等。这是其他设备如超声波检查不可能完成的任务。这就是临床医学上所说的早期诊断,核医学影像设备能够快速发展归功于此。但是核医学成像存在空间分辨率差、病理和周围组织的相互关系很难准确定位的确定,因此,还需要医学物理工作的不懈努力。
2.4超声波成像
超声波是非电离辐射的成像模态,以二维成像的功能为主,也包括平面和断层成像两类产品。超声波成像由于其安全可靠、价格低廉,多以在诊断、介入治疗和预后影像检测中得到发展。目前,超声波设备已有超过x射线成像的势头。同样,超声波成像也存在一定的缺点,如图像对比度差、信噪比不好、图像的重复性依赖于操作人员等。
3关于医学软件问题
3.1基本情况分析
成像的硬件设备要完成功能离不开医学软件的支持,对于这些医学软件按照和硬件设备的关系,可分为三个层次:
第一层,工作和硬件紧密结合的软件。主要功能是负责成像设备的运动控制,对数据的采集,图像预处理和重建,完成数据分析。
第二层,主要负责对医疗器械产生的数据进行分析、处理软件。这种软件的应用需要来自医学物理人员,软件编程人员和医生三方的合作,目前,由于我国还没有建立这种三方合作机制,这类软件应用情况明显滞后。
第三层,主要功能是完成医学信息的整合的软件,用于医疗过程中医疗信息,医学工作的管理。例如PACS。这种软件也需要医生的参与,但是并没有依赖性。
3.2PACS
PACS是医疗发展信息化的体现,是医学影像技术集成管理和开拓影像资源应用范围的重要技术手段。PACS将医学影像中的各种软件和图像工作站连接起来,使之成为局域网中的节点,实现了资源的共享。不同科室的医生在完成对病人的信息收集和诊断后可以完成信息的录入。还可以利用商业设备上采集的数据运用于病人的诊疗中,结合数据和医学影像,对诊断信息综合处理,以此提高诊断的准确率。
4医学影像物理和技术学科今后的发展
虽然存在各种不同的医学影像模态,但是目标只有一个,即为了更好的进行医学研究诊断,随着物理和计算机技术的发展,医学影像技术会随之提高。为了更好的为医疗服务,在今后的发展中,医学影响物理和技术学科还需在以下几方面继续努力。
第一,用于成像的物质波产生装置还需要不断进行提升,为更好的满足成像需求,在提高波源产生物质波的同时,还需要改变物质波的束流品质;
第二,将物质波和人体组织发生相互作用的规律模型化,为减少误诊率和定位误差,把模型参数的最佳化,改善从影像中提取信息的质量和速度。同时努力消除探测中的噪声和伪影;
第三,把探测的信号收集,放大、成形实现数字化;
第四,为满足影像诊断和治疗中的监督需要,高质量的实现图像重建和显示等。
在科学技术方面,开展医学影像在脑功能成像研究中的应用、临床诊断中的应用等,有利于拓宽医学影像的市场。
5结语
本文介绍了当今主流的几种医学成像技术,对各种成像方式的优缺点进行了阐述,对日后医学影像物理和技术的发展提出了自己的看法,希望能为那些为医疗服务的工作者们提供一些参考。随着医学影像物理和技术的不断进步,医疗服务行业的科学化加速发展。
参考文献
[关键词] 非影像医学专业实习生;实习;影像教学
[中图分类号]G424 [文献标识码]B [文章编号]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
医学影像学教学一直以来都是各个医学院校教学改革的重点课程之一。医学影像学是多种影像学的一门集合学科,以影像为依据综合临床各方面资料形成诊断和治疗兼备的现代医学影像学(大影像学概念)。由早期单纯的X线成像发展到计算机控制的复杂成像技术,影像手段从单一化到多元化发展、从二维显示到多维显示、从形态学诊断到功能学诊断的转变、诊断与治疗相结合。随着信息科学的进展、医学影像存档及传输系统(PACS)和远程放射学(tele-radiology)的出现,网络影像学(network-imaging)以及计算机辅助诊断(CAD)将会成为可能,医学影像学在未来的医疗服务体系中占有更加重要的地位。21 世纪医学影像学日益拓展的研究领域,对学生的知识、能力、素质结构方面提出了新的要求, 如何在《医学影像学》教学中提高质量和效益,培养学生理论与实践相结合、临床思维与影像知识相结合,使医学生在校学习期间能够掌握医学影像学的基础知识、基础理论、基本原理、基本技能,掌握不同影像诊断技术和检查手段的特点、优势与限度、临床适用范围,为他们日后进入临床充分自如地选择各种影像诊断技术和方法,更好地为病人服务、为临床工作服务夯实基础。由此必然对医学影像学的教学方法提出挑战,改变传统教学方法、应用多种教学手段,提高非影像专业实习生的教学质量。
1 现代影像教学要求及教学现状
现代医学影像学教学存在“三多一少”,即内容多、新知识多和图像多,而教学时间却减少了,教学上的这对矛盾很突出。如何解决这对矛盾,多媒体技术给教学方式改革带来了契机,它通过课前备课将教学内容整理编排,突出重点、讲解难点,使理论知识条理化,图像精练、质量提高。课堂上能节省板书的时间,完成教学内容。多媒体的清晰度高,克服幻灯片图像清晰差的不足,保证了教学效果。另外多媒体具有音乐、解说、动画、电影、图像、文本等信息,交互控制流程、程序调试、网上发行等功能,使得多媒体教学生动活泼,更具知识性和趣味性。制作课后影像图像库(附临床表现、影像特征) 和考试摸拟题,使其具有参与性,吸引学生课后复习。
来本科室进行轮转实习的实习医生以非影像专业为主,轮转时间不长,大多在2~4周。他们大多在校期间影像专业课课时少, 影像专业的知识理论相对薄弱。要在这么短的时间里完成大纲里规定内容的教学并能够让实习生掌握必须的影像学知识有一定的困难。传统X线诊断学教学方法是以大班讲授理论为主,辅以小班实习阅片,以期解决理论知识与临床实际如何联系的问题,亦有电影、录像、幻灯等辅助电化教学方法的尝试,取得一定的效果。但以板书为主的课堂教学和实习阅片的教学方法机械、耗时,学生自学困难。影像教学面对的是多种专业或学制,由于层次不同,学时不同,要求更不同,很多专业的大纲要求差别不大,而且每年教师轮流授课,更是给备课带来困难,学生、教师意见很大。我们按不同专业需要将医学影像学大纲按课时数分,将不同专业对号入座,分别归入,这样教师和学生都不至于偏离教与学的方向。以往临床专业的学生要在很短的时间内掌握日新月异的影像学知识,这些不合理的课时安排导致了临床专业的学生虽然开设了影像专业课,但像走马观花一样,知识掌握不牢,将来在临床工作中不能熟练应用,有的甚至成为“影像盲”,所有的检查只看报告。改革了课程设置后临床专业为了适应影像等特检专业的迅速发展影像学课时数适当增加,影像知识掌握牢靠,反过来又促进了临床知识的学习。
随着社会教育信息化网络化的飞速发展, 影像学传统的课堂讲授的教学模式, 已经不能适应现代医学教育的发展。虽然影像技术已逐步向无胶片的数字化发展, 但数十年来, 许多教学单位积累了丰富的示教胶片, 有些示教片极其珍贵。由于长时间的库存使不少胶片变质、老化而毁坏。如何长期保存这些珍贵的教学资源, 在过去相当长的一段时间里困扰着各影像教研室。充分运用多媒体和网络等现代化教育技术来辅助教学,增加教学信息量, 大力推进素质教育, 是影像诊断教学改革的一条重要途径。但目前国内的医学影像资源库非常缺乏, 无法满足教师查阅资料、编制教学课件和教学研究的需要, 更无法满足学生强烈的求知欲, 严重影响医学影像教学的多媒体化、网络化和互动式教学的进程。建立一个方便易用, 资料丰富的多媒体医学影像资源库, 是解决目前医学影像教学网络化多媒体化资源贫乏的迫在眉睫的关键问题。充分利用我们现有的基本配套的网络硬件、教学课件和各种教学资源, 建立一个基于互联网的影像教学资源库, 不但为教师备课、制作多媒体课件、从事教学研究提供丰富的医学影像学资源, 对广大医学生进行医学影像网络教学和远程辅导, 还可以作为医学影像诊断的参考依据, 为医学工作者学习提高提供一个理想的医学信息网站,推动医学影像学教学信息化网络化事业的发展。
2 教学改进的探讨
2.1 教学模式及方法的改进
2.1.1课堂教学课堂教学是教学的主要形式,改变传统的教学方法是我教你学、“满堂灌”的方式,采取:①多安排高年资、有教学经验教师参加教学,充分调动教师和学生的积极性、主动性和参与意识,培养学生的逻辑思维能力,活跃课堂气氛。②采用多媒体教学方式,应用电子幻灯的形式制作课件,内容丰富、形式多样、板书工整、学生专注于听。③收集更多的病例影像图片,通过电子幻灯的形式直接展示出来。④课前把讲义整理印发给学生,解决学生课堂上忙于抄笔记而忽略听课的弊病。⑤教师在讲授新课前,可适当提供1~2个病例图片存于教室电脑,让学生带着问题去学习。
2.1.2临床见习带教分小组进行见习,每个系统从正常影像表现、基本病变到常见病,在老师的指导下分析出现征象的病理基础的可能性,综合提出诊断依据,做出肯定性、可能性、讨论性意见。为进一步的临床学科学习拓宽了思路。
2.1.3临床实习教学熟悉放射科的工作程序,掌握如何恰当地选择影像检查项目,掌握常见病、多发病的影像表现。多媒体和网络技术由于能提供界面好、形象直观的交互式学习环境,激发学生的学习兴趣和协作学习。收集经手术病理证实的病例,制作成多媒体片库。
2.2 课程设置的改进
我们按不同专业需要将医学影像学大纲按课时数分, 将不同专业对号入座,分别归入,使教师和学生都不至于偏离教与学的方向。临床专业为了适应影像等特检专业的迅速发展影像学课时数适当增加,影像知识掌握牢靠,反过来又促进了临床知识的学习。
2.3建立大型医学影像阅片库
制作影像诊断学教学数据库,构筑课程设计的框架,采用扫描仪,数码照相机、数码摄像机采集临床典型病例的症状体征、影像学资料及病理资料及结果,输入数据库; 完善多媒体实习片库,制作读片训练系统程序,以供学生平时自行训练。 完备考试题库,制作考试程序,以供学生在考试训练时使用。制作合成最终影像学多媒体教学系统,并在局域网上联机应用。
2.4完善评价体系构建新知识体系
首先进行教学水平评价,由校督导团的专家按照教学评估给每个教员打分。其次,对教学的效果进行评价,建立一个大型考试题库,其中包括理论题,影像图片,题目难易程度分层次,选题应用“背靠背”盲选,教考分开,评分采用计算机。最后将教学改革后的学生成绩与改革前的相同专业不同年级学生的成绩进行比较,为评价教学改革的效果提供客观依据。
3 总结
影像教学面对的是多种专业或学制,由于层次不同,学时不同,要求更不同,很多专业的大纲要求差别不大,而且每年教师轮流授课,更是给备课带来困难,学生、教师意见很大。我们按不同专业需要将医学影像学大纲按课时数分,将不同专业对号入座,分别归入,这样教师和学生都不至于偏离教与学的方向。以往临床专业的学生要在很短的时间内掌握日新月异的影像学知识,这些不合理的课时安排导致了临床专业的学生虽然开设了影像专业课,但像走马观花一样,知识掌握不牢,将来在临床工作中不能熟练应用,有的甚至成为“影像盲”,所有的检查只看报告。希望能够通过课程设置、教学模式及教学评价等方面的改进,提高影像教学的效率,进一步促进临床知识的学习。
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医学影像技术高素质人才培养计划随着科学技术的不断发展,我国医学领域医学影像技术也在计算机技术的带动下,进入了智能化、数字化以及精细化的时代。这种趋势的发展给我国医学影像高素质人才的培养提出了新的要求。当前由于受各种原因的影响,我国这方面的高端人才培养还存在着诸多问题,急需根据实际情况对课程体系以及培养方式进行调整,以提升人才培养的质量。
一、当前我国医学影像技术现状分析
医学影像技术的提升主要有两个要素:一是设备,二是人员,下面着重对这两点进行分析。
1.随着信息技术的不断发展,我国医学影像技术也有了很大的提升,逐渐向智能化、数字化以及精细化转变。在医院的应用中,CT、DSA以及PET等设备有了大范围的应用。这对于提升我国医院的医疗技术水平有着非常重要的作用。但是在设备的应用上还存在诸多问题:首先,由于人才的缺乏,使得各个大型医院的医疗影像设备不能充分的发挥其应有的作用,同时医学影像设备的质量也很难得到控制;其次,现在我国各个大型医院的医疗影像设备主要靠进口,每年需要花费大量的资金购买设备,而我国自己开发研制的设备与国外技术相比,还存在着比较大的差距。
2.任何科技含量高的医疗设备的应用,都需要相应的人才。人才是根本,没有人才的支撑,技术水平就无法得到提升。然而,当前我国医学影像人才的培养中,所存在的问题还比较严重。首先,自上世纪50年代到90年代末期,进行医学影像技术培养主要是以中等教育为主,这就使得目前我国各级医疗机构中从事医学影像技术工作的人员普遍存在学历低、知识结构老化的问题,极大的阻碍了我国医学影像技术的提升。其次,人才培养模式上存在问题,国外的医学影像高等教育主要是以培养高素质的技术人才为主,而我国却将重点放在了诊断人才的培养上,这使得我国培养的高学历医学影像诊断博士以及博士后比较多,而影像诊断技术人才却相当的贫乏。
二、我国医学影像技术高素质人才培养模式的思考
鉴于我国在医学影像技术培养中存在的不足,需要从理论以及实践上对其进行反思,从而构建起符合时展与需要的人才培养体系。笔者长期工作在教学一线,通过自己的教学实践病查阅了相关资料,特提出以下几点建议:
1.不断对课程体系进行优化
医学影像技术的发展十分的迅速,尤其是在当前信息技术时代,医学影像技术早已进入了数字化、智能化以及精细化的发展阶段,这就给课程教学上提出了新的要求。新的理念以及新的技术不断出现,传统的教材已经远远不能满足当前以及今后教学的需要。因此,需要对教材进行补充和完善。在教学中,不但需要使用主教材,还必须配备相应的辅助教材。教学内容应该从单纯的X线教学向多种医学影像教学发展。与此同时,要在教学课件中及时的补充新的内容,以便能使学生的知识结构更加完善,符合时代的发展。在教学的时候,可以对传统的教学方式进行改变,将课堂充分的让给学生,并安排影像事例分析,还可以进行小组讨论,从多方面培养学生的能力。
2.创新教学内容与教学方式
随着科学技术的发展,课堂教学方式也有了很大变化。当前,多媒体教学等新的教学方式已经被多数人所接受。因此,在进行医学影像技术教学的时候,要充分的利用现代化的教学方式进行教学。理论课程的教授可以使用幻灯片或者问题式解答的方式进行,同时对于所教授的内容进行充分的准备,转变原来的单向教学方式,向师生互动方向发展。这种启发式的教学方式,能够极大的提升学生自主探索问题的意识和能力,同时还有助于学生团队精神的培养。
3.重视学生影像思维能力以及创新思维的培养
思路决定出路,思维能力的重要性是不言而喻的。在进行医学影像教学的时候,要注意提高学生影像分析思维能力。对于教学中一些比较重要的问题,可以先设置疑问,之后再进行解答。要培养学生发现问题的能力,最大程度的鼓励学生、启发学生,使学生能够自主的提出问题,并发表自己的看法。另外,还要不断提升学生影像诊断思维水平,这就需要不断强化学生的临床基础知识。对于教师来说,要不断提升自身的素质,不断进行学习,掌握最新的知识,同时还要不断学习新的教学法,重点关注如何从思维上提升学生发现问题以及思考问题的能力。
三、结束语
综上所述,医学影像技术的发展对于高素质人才的要求越来越高,而当前我国在这方面人才培养上还存在着诸多问题,严重影响了我国医学影像技术的发展水平。在本文的分析中,笔者对当前所存在的问题进行分析,然后提出了自己的几点建议,期待这些建议有助于我国医学影像技术高素质人才的培养。
参考文献:
[1]王晓艳,王鹏程,宋莉,邱建峰,谢晋东. 培养我国医学影像技术高素质人才的思考[J]. 中国医学物理学杂志,2013,(03):4212-4214.
[关键词]医学影像技术;发展;热点
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
宇宙之万物,无不由分子组成。而组成分子的原子,则是由原子核和围绕原子核旋转的电子组成。人们通过对分子,原子的研究, 终于在1895年伦琴发现了X-ray,这是20世纪医学诊断学上最伟大的发现。X-RAY透视和摄影技术作为最早的医学影像技术,直到今天还是使用最普遍且有相当大的临床诊断价值的一种医学诊断方法。医学影像技术主要是应用工(程)学的概念及方法,并基于工(程)学原理发展起来的一种技术手段(包括原理、方法、装置及程序),其实医学影像技术还是医学物理的重要组成部分,它是用物理学的概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段。医学影像信息包括传统X线、CT、MRI、超声、同位素、电子内窥镜和手术摄影等影像信息。它们是窥测人体内部各组织,脏器的形态,功能及诊断疾病的重要方法。随着医疗卫生事业的发展,以胶片为主要方式的显示、存储、传递X-ray摄像技术已不能满足临床诊断和治疗发展的需求,医疗设备的数字化要求日益强烈,全数字化放射学、图像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。
1 传统摄影技术在摸索中进行
1.1 计算机X线摄影
X射线是发展最早的图像装置。它在医学上的应用使医生能观察到人体内部结构,这为医生进行疾病诊断提供了重要的信息。在1895年后的几十年中,X射线摄影技术有不少的发展,包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等。但是,由于这种常规X射线成像技术是将三维人体结构显示在二维平面上,加之其对软组织的诊断能力差,使整个成像系统的性能受到限制。从50年代开始,医学成像技术进入一个革命性的发展时期,新的成像系统相继出现。70年代早期,由于计算机断层技术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。到整个80年代,除了X射线以外,超声、磁共振、单光子、正电子等的断层成像技术和系统大量出现。这些方法各有所长,互相补充,能为医生做出确切诊断,提供愈来愈详细和精确的信息。在医院全部图像中X射线图像占80%,是目前医院图像的主要来源。在本世纪50年代以前,X射线机的结构简单,图像分辨率也较低。在50年代以后, 分辨率与清晰度得到了改善,而病人受照射剂量却减小了。时至今日,各种专用X射线机不断出现,X光电视设备正在逐步代替常规的X射线透视设备,它既减轻了医务人员的劳动强度,降低了病人的X线剂量;又为数字图像处理技术的应用创造了条件。随着计算机的发展数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影现阶段,用于数字摄影的探测系统有以下几种: (1)存储荧光体增感屏[计算机X射线摄影系统(computer Radiography.CR)]。(2)硒鼓探测器。(3)以电荷耦合技术(charge Coupled Derices.CCD)为基础的探测器 。(4)平板探测器(Flat panel Detector)a:直接转换(非晶体硒)b:非直接转换(闪烁晶体)。这些系统实现了自动化、遥控化和明室化,减少了操作者的辐射损伤。
1.2 X-CT
CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破,因为他标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑。这种技术有两种模式,一种是所谓“先到断层成像”(FAT),另一种模式是“光子迁移成像”(PMI)。
1.3 磁共振成像
核磁共振成像,现称为磁共振成像。它无放射线损害,无骨性伪影,能多方面、多参数成像,有高度的软组织分辨能力,不需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。
1.4 数字减影血管造影
它是利用计算机系统将造影部位注射造影剂的透视影像转换成数字形式贮存于记忆盘中,称作蒙片。然后将注入造影剂后的造影区的透视影像也转换成数字,并减去蒙片的数字,将剩余数字再转换成图像,即成为除去了注射造影剂前透视图像上所见的骨骼和软组织影像,剩下的只是清晰的纯血管造影像。
2 数字化摄影技术日臻完善
1981年6月在布鲁塞尔召开的第15届国际放射学会学术会议上,首次提出了数学化X线成像技术的物理概念及临床应用结果。使医学影像技术步入了数字化的新纪元。事实上,医学影像技术的数字化趋势在近10多年已渐趋明晰。时至1998年,体现国际医学影像技术最高水平的“北美放射学年会”,不论从学术报告及展览中均体现出医学影像设备的数字化是大势所趋。
数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相,然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。直接FPT结构主要是由非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接FPT结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加TFT阵列构成的平板检测器。电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术结构上包括可见光转换屏,光学系统和CCD或CMOS。
3 成像的快捷阅读
由于成像方法的改进,除了在成像质量方面有明显提高外,图像数量也急剧增加。例如随着多层CT的问世,每次CT检查的图像可多达千幅以上,因此,无法想象用传统方法能读取这些图像中蕴含的动态信息。这时在显示器上进行的“软阅读”正在逐渐显示出其无可比拟的优越性。软拷贝阅读是指在工作站图像显示屏上观察影像,就X线摄影而言这种阅读方式能充分利用数字影像大得多的动态范围,获取丰富的诊断信息。 4 PACS的广阔发展空间
随着计算机和网络技术的飞速发展,现有医学影像设备延续了几十年的数据采集和成像方式,已经远远无法满足现代医学的发展和临床医生的需求。PACS系统应运而生。PACS系统是图像的存储、传输和通讯系统,主要应用于医学影像图像和病人信息的实时采集、处理、存储、传输,并且可以与医院的医院信息管理系统放射信息管理系统等系统相连,实现整个医院的无胶片化、无纸化和资源共享,还可以利用网络技术实现远程会诊,或国际间的信息交流。PACS系统的产生标志着网络影像学和无胶片时代的到来。完整的PACS系统应包含影像采集系统,数据的存储、管理,数据传输系统,影像的分析和处理系统。数据采集系统是整个PACS系统的核心,是决定系统质量的关键部分,可将各种不同成像系统生成的图象采入计算机网络。由于医学图像的数据量非常大,数据存储方法的选择至关重要。光盘塔、磁带库、磁盘陈列等都是目前较好的存储方法。数据传输主要用于院内的急救、会诊,还有可以通过互联网、微波等技术,以数据的远距离传输,实现远程诊断。影像的分析和处理系统是临床医生、放射科医生直接使用的工具,它的功能和质量对于医生利用临床影像资源的效率起了决定作用。综上所述,PACS技术可分为三个阶段,(1)用户查找数据库;(2)数据查找设备;(3)图像信息与文本信息主动寻找用户。
5 新型技术----分子影像
随着医学影像技术的飞速发展,在今天已具有显微分辨能力,其可视范围已扩展至细胞、分子水平,从而改变了传统医学影像学只能显示解剖学及病理学改变的形态显像能力。由于与分子生物学等基础学科相互交叉融合,奠定了分子影像学的物质基础。Weissleder氏于1999年提出了分子影像学的概念:活体状态下在细胞及分子水平应用影像学对生物过程进行定性和定量研究。
分子成像的出现,为新的医学影像时代到来带来曙光。基因表达、治疗则为彻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、开创分子影像与基因治疗,这就是21世纪的影像学。 新的医学影像的观察要超出目前的解剖学、病理学概念,要深入到组织的分子、原子中去。其关键是借助神奇的探针--即分子探针。到目前为止,分子影像学的成像技术主要包括MRI、核医学及光学成像技术。一些有识之士认为;由于诊治兼备的介入放射学已深入至分子生物学的层面,因此,分子影像学应包括分子水平的介入放射学研究。
6 学科的交叉结合
交叉学科、边缘学科是当今科学发展的趋势。影像技术学最邻近的学科应为影像诊断学。前者致力于解决信息的获取、存储、传输、管理及研发新的技术方法;后者则将信息与知识、经验结合,着重于信息的内容,根据影像做出正常解剖结构的辨认及病变的诊断。两者相辅相成,互为依托。所以,影像技术学的发展离不开影像诊断学更密切地沟通与结合将为提高、拓展原有成像方式及开辟新的成像方式做出有益的贡献。医用影像诊断装置用于详细地观察人体内部各器官的结构,找出病灶的位置毫克大小,有的还可以进行器官功能的判断 。还有医用影像诊断装备情况,已成了衡量医院现代化水平的标志。
7 浅谈医学影像技术的下一个热点
医疗保健事业在经济上的窘迫使得90年代以来,成为一个没有大规模推广一种新的影像技术的、相对沉寂的时期,延续了一些现有影像技术的发展,使得他们中至今还没有一种影像技术能对影像学产生巨大的影响。随着科技的发展,最近逐渐发展起来的一批有希望的影像技术。如:磁共振谱(MRS),正电子发射成像(PET)单光子发射成像(SPECT),阻抗成像(EIT)和光学成像(OCT或NRI)。他们有可能很快成为大规模应用的影像技术,将为脑、肺、乳房及其他部位的成像提供新的信息。
7.1 磁源成像
人体体内细胞膜内外的离子运动可形成生物电流。这种生物电流可产生磁现象,检测心脏或脑的生物电流产生的磁场可以得到心磁图或脑磁图。这类磁现象可反映出电子活动发生的深度,携带有人体组织和器官的大量信息。
7.2 PET和SPECT
单光子发射成像(SPECT)和正电子成像(PET)是核医学的两种CT技术。由于它们都是接受病人体内发射的射线成像,故统称为发射型计算机断层成像(ECT)。ECT依据核医学的放射性示踪原理进行体内诊断,要在人体中使用放射性核素。ECT存在的主要问题是空间分辨率低。最近的技术发展可能促进推广ECT的应用。
7.3 阻抗成像(EIT)
EIT是通过对人体加电压,测量在电极间流动的电流,得到组织电导率变化的图像。 目的在于形成对体内某点阻抗的估计。这种技术的优点是,所采用的电流对人体是无害的,因而对成像对象无任何限制。这种技术的时间分辨率很好,因而可连续监测实际的应用,已实现以视频帧速的医用EIT的实验样机。
7.4 光学成像(OTC或NIR)
近期的一些实质性的进展表明,光学成像有可能在最近几年内发展成为一种能真正用于临床的影像设备。它的优点是:光波长的辐射是非离子化的,因而对人体是无伤害的,可重复曝光;它们可区分那些在光波长下具有不同吸收与散射,但不能由其它技术识别的软组织;天然色团所特有的吸收使得能够获得功能信息。它正在开辟它的临床领域。
7.5 MRS
MRS是一种无创研究人体组织生理化的极有用的工具。它所得到的生化信息可与人体组织代谢相关联,并表明它正常组织的方式有差别。目前MRS还没有常规用于临床,但已有大量技术正在进行正式适用。
上述的几个先进的技术,究竟哪一个能成为医学影像技术的热点,我们认为应要有最大效益、安全和经济是最为重要的。在逝去的20世纪,医学影像技术经历了从孕育、成长到发展的过程,回顾过去可以断言它在防治人类疾病及延长平均寿命方面是功不可没的。在一切“以人类为本”的21世纪中,人们将继续用医学影像技术来为人们的健康服务。
参考文献
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1 医学影像融合的必要性
1.1 影像的融合是技术更新的需要 随着计算机技术在医学影像学中的广泛应用,新技术逐渐替代了传统技术,图像存档和PACS的应用及远程医疗的实施,标志着在图像信息的存储及传输等技术上已经建立了新的模式。而图像后处理技术也必须同步发展,在原有的基础上不断地提高和创新,才能更好更全面地发挥影像学的优势。影像的融合将会是后处理技术的全面更新。
1.2 影像的融合弥补了单项检查成像的不足 目前,影像学检查手段从B超、传统X线到DSA、CR、CT、MRI、PET、SPECT等,可谓丰富多彩,各项检查都有自身的特点和优势,但在成像中又都存在着缺陷,有一定的局限性。例如:CT检查的分辨率很高,但对于密度非常接近的组织的分辨有困难,同时容易产生骨性伪影,特别是颅后窝的检查,影响诊断的准确性;MRI检查虽然对软组织有超强的显示能力,但却对骨质病变及钙化病灶显示差;如果能将同一部位的两种成像融合在一起,将会全面地反映正常的组织结构和异常改变,从而弥补了其中任何一种单项检查成像的不足。
1.3 影像的融合是临床的需要 影像诊断最终服务于临床治疗;先进的检查手段,清晰的图像,有助于提高诊断的准确性,而融合了各种检查优势的全新的影像将会使诊断更加明确,能够更好地辅助临床诊治疾病。
2 医学影像融合的可行性
2.1 影像学各项检查存在着共性和互补性为影像的融合奠定了基础 尽管每项检查都有不同的检查方式、成像原理及成像特征,但它们具有共同的形态学基础,都是通过影像来反映正常组织器官的形态、结构和生理功能,以及病变的解剖、病理和代谢的改变。而且,各项检查自身的缺陷和成像中的不足,都能够在其他检查中得到弥补和完善。例如:传统X线、CT检查可以弥补对骨质成像的不足;MRI检查可以弥补对软组织和脊髓成像的不足;PET、SPECT检查则可以弥补功能测定的不足。
2.2 医学影像的数字化技术的应用为影像的融合提供了方法和手段 现在,数字化技术已充分应用于影像的采集、存储、后处理、传输、再现等重要的技术环节。在首要环节即影像的采集中,应用了多种技术手段,包括:(1)同步采集数字信息,实时处理;(2)同步采集模拟信号,经模数转换装置转换成数字信号;(3)通过影像扫描仪和数码相机等手段,对某些传统检查如普通X线的胶片进行数字转换等;将所采集的普通影像转换成数字影像,并以数据文件的形式进行存储、传输,为进一步实施影像融合提供了先决条件。
3 医学影像融合的关键技术
信息融合在医学图像研究上的作用一般是通过协同效应来描述的,影像融合的实施就是实现医学图像的协同;图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和图像数据理解是融合的关键技术。(1)图像数据转换是对来自不同采集设备的图像信息的格式转换、三维方位调整、尺度变换等,以确保多源图像的像/体素表达同样大小的实际空间区域,确保多源图像对组织脏器在空间描述上的一致性。它是影像融合的基本。(2)影像融合首先要实现相关图像的对位,也就是点到点的一一对应。而图像分辨率越高,图像细节越多,实现对位就越困难。因而,在进行高分辨率图像(如CT图像和MRI图像)的对位时,目前借助于外标记。(3)建立图像数据库用以完成典型病例、典型图像数据的存档和管理以及信息的提取。它是融合的数据支持。(4)数据理解在于综合处理和应用各种成像设备所得信息,以获得新的有助于临床诊断的信息[1]。
图像融合的方法主要有4种:(1)界标配对:界标作为两种图像相对应的融合点且决定融合的一些参数,它被广泛应用于放射治疗和立体外科学[3];(2)表面相合(SFIT)法:SFIT法又称头和帽法。其原理:所有融合影像上可识别的同一解剖结构表面之间的均数平方根(RMS)距离最小,其中,可用手工或半自动的边缘探测规则从每种影像的一系列图片得到的器官外部轮廓就是表面;头代表从较高分辨率影像中获得的表面模型;帽子代表从较低分辨率影像中获得表面的一系列独立的点[4];(3)空间力矩配对:协调中心点和主轴(PAX),使PAX惯性力距最小,融合时包括计算偏心和旋转以协调PAX和比例[5];(4)交叉相关法:此法基点是两种影像的相关系数值最大(接近)。主要用于同一种显像方式影像的融合[6]。以上4种融合方法可分为两大类:(1)前瞻性融合法:在显像采集时使用特别措施(如协调器具,外部标志等);(2)回溯性融合法:在显像采集时不采取特别措施。
近年来,有学者从另外的角度将融合技术归纳为单模融合、多模融合和模板融合[2]。(1)单模融合:是指将同一种影像学的图像融合,多用于治疗前后的对比、疾病的随访观察、疾病不同状态的对比、运动伪影和设备固有伪影的校准等方面;(2)多模融合:是指将不同影像技术的图像进行融合,包括形态和功能成像两大类,多模图像融合主要是将这两类成像方法获得的图像进行融合,其意义在于克服功能成像空间分辨率和组织对比分辨率低的缺点,发扬形态学成像方法各种分辨率高、定位准确的优势,最大限度地挖掘影像学信息,直接进行不同成像方法之间的比较,多用于神经外科定位手术、制定治疗计划等方面;(3)模板融合:是指将患者的图像与模板(解剖或生理图谱等)图像融合,这种方式也适用于不同患者的图像融合,主要用于正常结构的统计测量、不同患者同一类病变的比较、监测生长发育和衰老进程等方面。
4 医学影像融合的临床价值
利用计算机技术对获取的影像信息进行处理,并将其成果应用于临床已成为现代医学影像学发展的主要方向。通过影像的融合,将多项检查成像进行综合分析、处理,再现出全新的、高质量的影像,对于临床的价值主要体现在3个方面:(1) 对影像诊断的帮助:融合后的影像能够清晰地显示检查部位的解剖结构及毗邻关系,有助于影像诊断医生全面了解和熟悉正常组织、器官的形态学特征;通过采用区域放大、勾画病变轮廓、增添病变区伪彩色等手段,能够增加病变与正常组织的差异,突出显示病灶,有助于诊断医生及时发现病变,尤其是早期不明显的病变和微小病变,避免漏诊;在影像中集中体现出病灶在各项检查中的典型特征,有助于诊断医生做出更加明确的定性诊断,特别在疑难疾病的鉴别诊断中,作用更为显著[7]。(2) 对手术治疗的帮助:在影像的融合中,采用了图像重建和三维立体定向技术,充分显示出复杂结构的完整形态和病灶的空间位置,同时清楚地显示出病变与周围正常组织的关系;对于临床制定手术方案、实施手术以及术后观察起了重要作用[8]。(3) 对科研的帮助:影像的融合集中了多项检查的特征,同时体现了解剖结构,病理特征,以及形态和功能的改变,并对影像信息做出定性、定量分析,为临床进一步研究疾病提供了较为完整的影像学资料。
5 医学影像融合的应用前景
目前,图像融合主要应用于体层成像。随融合技术的不断发展,其在非体层成像方法中的应用逐渐增多。已有研究将血管内超声与二维X线血管造影图像进行融合,认为融合图像能克服超声显示冠状动脉形态的局限性、准确重建出血管的解剖结构、反映血管的真实弯曲[9]。
以医学成像技术为基础,结合影像诊断、影像导航、介入治疗和外科等学科所形成的计算机辅助科学是计算机在医学应用新的发展方向。图像融合技术有助于计算机辅助科学的成熟,特别是三维图像融合的研究与开发。
随着PACS在医院逐渐推广应用,为多种影像学技术的综合应用提供了广阔空间,加速了图像融合的发展。有人利用图像融合建立自动识别警告系统,校正PACS进行图像存储及归档的错误[10]。
远程医学是网络时代产物,是实现医学资源全球共享的方式。图像融合在远程医学中有广阔的应用前景。如进行远程手术,将多模图像融合成多参数、仿真人体模型,配准到术中真实器官上,可有效指导制定远程手术计划,有助于顺利实施手术[11]。
综上所述,医学影像的融合是利用计算机技术将多项检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处理技术,又增添了新的内容;它是信息融合技术、数字化技术、计算机技术等多项技术的综合和在医学影像学应用的深入和扩展。医学影像的融合将会带动医学影像技术的又一次更新,并将是影像医学新的发展方向。
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