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分子影像学样例十一篇

时间:2023-03-07 15:21:05

分子影像学

分子影像学例1

文章编号:1004-7484(2013)-12-7778-02

目前我国的人口在逐渐老龄化,所以老年痴呆的患者也呈上升趋势。老年痴呆中出现最多的为阿尔茨海默病(AD),临床上因老年痴呆病情的复杂性而无法检查其特异性,且诊断的准确性不高[1]。阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是老年性痴呆中最常见的一种进展性脑变性疾病,随着医学诊断学的技术不断提高,尤其是影像学的发展,为痴呆的正确分型提供了一种有效的诊断方法。本文分析了MR功能成像及分子影像学对ALzheimer病的临床诊断价值。以下是我的报道:

1 资料与方法

1.1 基本资料 研究对象为我院收治的160例Alzheimer病患者,选择时间段为2007年5月至2013年6月。其中男性患者64例,女性患者96例,患者的年龄为50-82岁,平均年龄为65.3±2.3。160例Alzheimer病患者为实验组,对照组为160例临床排除老年痴呆诊断的病例,其中男性患者80例,女性患者80例,患者的年龄为51-83岁,平均年龄为64.4±3.2。所有患者进行MR检查。比较两组患者的性别和年龄等资料,差异显著,具有统计学意义(P>0.05),具有一定的可比性。

1.2 方法 所有患者进行颅脑MR扫描,使用的是Philips1.5T磁共振机[2]。扫描的部位为垂直于海马的斜冠状位T1FLAIR、T2WI及DWI,矢状位T1WI、冠状位T2WI、横断面T1WI和T2WI。对两组患者的扫面图像及结果进行分析和比较。MR成像的结果有4名经验丰富的放射科医生进行共同评价,最后统一意见做出诊断。

1.3 统计学方法 对所有的数据都采用SPSS15.0软件进行统计和分析。计量资料采用X2检验。差异显著,具有统计学意义(P

2 结 果

实验组患者160例(100.0%)均有不同程度或多处的脑萎缩出现,而对照组患者有118例(73.8%)出现脑萎缩。两组患者的海马结构、海马旁结构及胼胝体的萎缩情况相比,实验组明显高于对照组,P

3 讨 论

老年痴呆疾病为一种脑退行性疾病,60%-70%为阿尔茨海默病(AD)[3],其主要特征为进行性痴呆。分子影像学指的是活体状态在细胞和分子水平应用影像学方法对生物过程进行定性和定量研究。分子影像学的成像技术主要有3种:核医学、磁共振(MR)、光学成像。MR分子影像学的优势在于它的高分辨率,同时可获得解剖及生理信息分子水平的MR成像是建立在上述传统成像技术基础上,以特殊分子作为成像依据,其根本宗旨是将非特异性物理成像转为特异性分子成像,因而其评价疾病的指标更完善,更具特异性。MR分子影像学成像,可在活体完整的微循环下研究病理机制,在基因治疗后表型改变前,评价基因治疗的早期效能,并可提供三维信息,较传统的组织学检查更立体、快速[4]。

ALzheimer病的影像学诊断依据是海马结构、海马旁结构及胼胝体的萎缩。通过MR检查对海马面积和海马内侧面积进行测定,发现海马结构明显萎缩,能够显示相关性的记忆损害,进行定量MRI测定还能区分是否为ALzheimer病,海马体积的测量可以发现海马萎缩的存在,诊断出ALzheimer病。通过海马旁体积的测量,可以发现海马旁体积和颞叶内侧体积明显缩小,从而提高ALzheimer病的诊断率。胼胝体的局部萎缩与Alzheimer病的认知功能损害密切相关,以嘴部和压部最为明显,血管性痴呆则以膝部的萎缩较为明显。

参考文献

[1] 陈浙丽,兰光华,关铁峰.预测阿尔茨海默病进展因素的2年随访研究[J].中国社区医师(医学专业),2011,05:56-57.

分子影像学例2

主管单位:

主办单位:中国人民解放军第一军医大学分校

出版周期:半年刊

出版地址:广东省广州市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1009-1793

国内刊号:44-1454/R

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1977

期刊收录:

核心期刊:

期刊荣誉:

分子影像学例3

Molecular Imaging Advances in Attention Deficit Hyperactivity Disorder/ZHANG Jia-hui,ZHAO Zheng-qin, JIA Shao-wei, et al.// Medical Innovation of China,2012,9(31):159-161

【Abstract】 The article objectively reviewed advances of molecular imaging in ADHD, including SPECT and PET. Also its morphological anatomy was systematically summarized. Abnormalities of the fronto-striatal circuit had been demonstrated,involved prefrontal cortex area regional cerebral blood flow (rCBF) decreasing,Striatal dopamine transporter density increasing,prefrontal area and striatum brain volumes diminishing,predominantly at the right hemisphere, which was the pivotal pathophysiological foundation of this disorder. While compensatory mechanism and comorbid disorders may provide an interpretation to the others abnormal areas of brain like temporal lobe、parietal lobe 、occipital lobe and cerebellum. Accurately, molecular imaging has a significant value in diagnosis and evaluating therapeutic effect due to the limitation of anatomic structure images.

【Key words】 Attention deficit hyperactivity disorder ; Molecular imaging; SPECT; PET

First-author’s address:Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen 518036,China

doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2012.31.104

注意力缺陷多动障碍(Attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)是儿童最为常见的精神疾病,基本特征是注意问题与过度活动共存。约有50%ADHD患儿症状持续到成人阶段。ADHD全球发病率约为3~5%,9~11岁为发病高峰[1]。我国报道与全球平均水平基本一致[2],据此估计,中国ADHD患儿约2000万。早期诊断ADHD有助于预防和减少青少年在成年之后出现的一系列精神和行为问题。近几十年来,随着神经分子影像技术发展,如单光子发射计算机断层扫描(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT)和正电子发射计算机断层扫描(Positron Emission Tomography,PET),提供了无创和可视化的研究和诊断手段,在ADHD研究方面取得进展,现综述如下。

1 MRI与ADHD

MRI显示,ADHD患者额-纹状体体积变小主要位于右侧额前区和右侧尾状核。Valera等[3]的研究证实,右侧尾状核和额叶局部体积减少;Soliva-Vila等[4]也发现右额前区、右侧尾状核体积减少,而左侧却未发现异常。由此可见,右额-纹状体区可能为ADHD神经解剖学基础。

分子影像学例4

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0186-02

分子生物学的诞生拓展了人们对于疾病的认识,分子生物学的研究内容涉及到生命的本质,它的出现对生命科学有着巨大的冲击,尤其是对医学有着重要的影响[1,2]。现代医学条件下,从分子水平认识疾病并寻找对策已成为医学发展的重要途径之一。分子生物学的方法和技术被广泛的应用于影像医学的基础和临床研究中,与之交叉产生的新兴学科――分子影像学,已然成为影像医学的前沿与热点[3,4],学习和利用分子生物学的知识对于广大医生,特别是影像科医生来说有重要的意义,有助于我们了解行业研究的前沿和热点,提高科学研究和临床诊疗水平。然而广大医生,特别是影像科医师在实际工作中常常面临知识缺乏或老化的问题,原来掌握的理论和技能在疾病诊断、发病机制的研究、疗效的跟踪和评估等方面越来越受到制约。因此,随着分子影像学的出现和医学分子生物学的交叉与发展,今后的影像临床和科研中要求影像医师能够掌握与其工作相关的理论知识和技能,从而有效地为临床工作及科学研究服务。

一、分子生物学在影像医学发展中的意义

近20年来,分子生物学在理论和应用上都取得了重要进展,其理论与技术已渗透到生命科学的诸多领域,而影像医学与其结合产生的新型学科――分子影像学更是走在影像医学发展的最前沿。分子影像学的出现和发展将从根本上改变未来的医学模式,引领整个医学影像学发展的方向[5]。与传统的影像诊断学不同,分子影像学借助于分子探针应用医学影像成像设备非侵入性地对活体的生理病理过程进行观察,其优点是在器官或组织结构的形态变化之前,从分子水平进行定量或定性的可视化观察[6]。例如通过标记肿瘤产生过程的关键分子然后进行影像学检查,既可以显示出肿瘤发生发展过程中的解剖改变,也可以追踪观察疾病发生、发展过程中的病理生理变化,有助于疾病的早期明确诊断和发生机制等的研究。在药物开发和作用机制研究中,通过标记药物本身或者其作用靶点可以直接显示药物在体内的变化或靶点的改变,从而为药物的筛选和作用机制的研究提供直观的实验依据。分子影像学技术不仅为生命科学相关的基础研究提供了重要方法,而且也在临床研究和转化医学等领域中发挥重要的作用[7]。在未来的个体化医学模式中,分子成像技术可能会同时融合疾病的分子诊断和治疗跟踪系统,在早期诊断疾病的同时进行治疗并跟踪其治疗后的变化,从而实现疾病诊疗的一体化。

二、影像医师学习分子生物学知识的必要性

分子影像学是分子生物学和医学影像技术相结合的产物,分子影像学利用现有的一些医学影像技术,如核医学、核磁共振和光学成像方法等,通过特异性的分子探针的设计和应用,能够对人体内部的生理或病理过程中在分子水平上发生的变化进行在体成像,安全无创,可重复行强,在疾病的诊断、治疗以及疗效评价、发病机制等的方面发挥着不可估量的作用。分子影像学是一门新的交叉学科,作为影像医师要想掌握并应用好,除了原有的影像学知识外,还要学习和掌握分子探针的制备原理和技术、信号通道及相关机制、肿瘤靶点的筛选和定位等相关知识和技术,而这些都属于分子生物学的范畴。分子影像学使影像检查从原来单纯观察解剖结构转向功能性分析,从主观诊断转向客观的定量分析,因此影像医生必然要整合分子生物学、细胞生物学或合成化学等方面的知识,在研发分子探针、筛选基因靶点等方面不断努力,借助于先进的影像学成像手段早期、直观的显示疾病的发生发展、治疗效果及转归等,实现分子影像学的长远发展。而且随着相关技术的兴起,分子影像学越来越注重对个体化表型差异的分析,这也为实现个性化医疗,即精准医疗,提供了重要的条件。未来,分子影像学将推进个体化治疗的发展进程,例如许多肿瘤的诊断靶点,也可作为治疗靶点,通过筛选关键靶点,定制对应的特异性分子探针,应用分子影像的个体化分析为病人“量身定做”最佳治疗方案,并能予以跟踪、评价,从而实现诊断治疗的一体化。总之,掌握分子生物学知识对提高影像科医师综合诊疗水平具有极大的指导意义。目前我国普通高等医学院校都已开设了分子生物学课程及其相关的实验教学,也有相应的规划教材和实验教材,因此毕业于医学院的影像医师大多具备了一定的医学分子生物学知识基础,但分子生物学的理论和技术不断地更新,这就迫使影像医师仍需要不断地学习,以便了解分子生物学的最新进展。而对于没有学校学习基础的高年资医师而言,分子生物学是个崭新的领域,需在重新学习[8]。

三、影像医师加强分子生物学知识学习的途径

影像医师应认识到加强分子生物学知识学习的重要性,并积极主动地加强分子生物学知识的学习。除了医院、学科或科室有组织的进行学习外,更重要的方法还是自主学习,通过有效地继续教育获取必要的理论及技能。在继续教育的过程中,影像医师应根据自身的需要选择学习的深度和广度。如实际工作中需要对疾病的发病机制、药物作用机制、疗效评估等研究较多,还必须全面地学习医学分子生物学的最新理论和相关技术,才能更好服务于实际工作中。影像医师获取分子生物学知识的途径有很多:

1.全面系统的学习基础知识。影像医师应根据自身的基础选择相应的教科书或参考资料,可以优先选择国家规划教材,以便由浅入深的掌握分子生物学的理论,明晰各种常用名词、术语,了解分子生物学涉及的研究领域。近年来大学的网络公开课程建设日趋完善,还可以通过慕课等进行在线的视听学习[9],有助于知识的理解与掌握。在有一定基础的前提下,再通过专业杂志和文献,了解最新的进展和研究动态。

2.明确方向,学习相关的专业技术。分子影像学的研究涉及到多个学科的知识,因此在学习中,影像医师应明确自身的研究方向,有针对性的学习。应用互联网学习操作简单、便捷,易于被广大医生接受,而且其内容全面、检索便捷等优势也已在医学继续教育中发挥着不可替代的重要作用。可以通过维普、知网、同方等专业网站,有针对性的筛选文献和资源进行学习。另外和可以进入到分子生物学的网站、论坛等进行浏览、搜索等,既能紧跟前沿动态,还可以与他人互动交流、进行讨论。

3.注重学术交流与合作研究。参加专题学术讲座或会议,尤其是部级或国际性学术交流活动是十分必要的。通过学术交流,可以较快的了解分子生物学在影像医学中的应用和最新动态,而且在交流过程中,可以与同行及专家进行直接的沟通,交流并获得必要的指导和帮助[10]。在科学技术飞速发展的今天,单单依靠影像科医师无法发展分子影像学,唯有与分子生物学等交叉学科的专家精诚合作,才能更好的推动分子影像学的发展和临床应用。哈佛大学分子影像中心Weissleder教授曾指出影像医师应该切实肩负起开展分子影像研究工作的任务,要与基础学科相互沟通,发挥各自的优势,协同合作。因此加强合作与交流能够更好地解决分子影像学发展中所涉及的问题,有效的促进影像医师分子生物学的学习和研究。

总之,分子生物学是目前公认的最具活力的医学带头学科。分子影像学的出现是分子生物学的理论和技术推动影像医学发展的直接表现。作为新时代的影像医师,必须重视分子影像学的研究,学习和应用好与之相关的分子生物学等基础知识和技术,才能适应现代医学发展的需要,更好的服务于科研与临床医疗工作。

参考文献:

[1]冯作化.医学分子生物学[M].人民卫生出版社,北京,2001.

[2]方福德.医学分子生物学的发展历程和展望[M].医学与哲学,1999,20,(1):17-20.

[3]张龙江,宋光义,包颜明.分子影像学的研究和进展[J].中华放射学杂志,2002,36(10):950-953.

[4]董鹏,王滨,孙业全,等.浅析分子影像学学科建设与影像医学专业研究生创新能力培养的关系[J].中国高等医学教育,2008,(6):117-118.

[5]申宝忠.无限潜能魅力彰显――分子影像学研究的回顾与展望[J].中华放射学杂志,2014,(5):353-357.

[6]Perrone A. Molecular imaging technologies and translationalmedicine. J Nucl Med,2008,49(12):25N.

分子影像学例5

中图分类号 R71 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2014)8-0059-03

随着现代社会的开放,各种不良生活习惯使妇科疾病显著增加,不当流产甚至多次流产,造成女性不孕症的发病率明显增多[1]。子宫输卵管碘油造影术(HSG)是判断子宫形态、输卵管通畅程度最常用的重要检查手段和诊断技术,偶见的并发症是碘化油可逆流入间质淋巴、淋巴管、静脉等征象,较粗大的静脉逆流可造成碘油肺栓塞、脑梗死等危及生命的严重反应[2]。回顾分析笔者所在医院影像科自2009年5月-2013年5月在数字胃肠机上完成的175例子宫输卵管碘油造影患者,对其中发生淋巴、静脉逆流12例患者的临床病史和影像学资料进行探讨和总结。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

所选175例患者,年龄23~46岁,平均(28.6±2.6)岁,均由不孕症就诊。其中原发不孕71例,占40.6%;继发性不孕104例,占59.4%。

1.2 方法

175例患者HSG前均常规3 d口服碘番酸或华素片碘试验阴性,选择月经干净后4~7 d进行,采用荷兰飞利浦公司PHILIPS 1000MA数字胃肠机下行子宫输卵管碘油造影。取膀胱截石位,常规严格外阴、阴道、宫颈口消毒,采用宫颈塞法或双腔球囊导管法封堵宫颈口,注药速率相同,约0.6~1.0 ml/s,宫颈塞法推注40%碘化油5~20 ml,双腔球囊导管法推注40%碘化油5~10 ml,在电视透视下实时监控造影注药进程,同时观察子宫形态和输卵管充盈状况,及时摄片获取数字化图像资料并存储PACS系统,并于24 h摄骨盆平片了解碘化油盆腔弥散情况。当一旦发现淋巴、静脉造影剂逆流时立即停止注药,并立即撤离金属通液管或双腔球囊导管,让宫腔内碘化油自行流出体外,减轻宫腔压力[3]。患者取仰卧位安静休息,个别患者视恶心、下腹痛等症状分别给予吸氧、静脉给药地塞米松10 mg、肾上腺素1 mg等缓解不良反应措施,较粗大静脉造影剂逆流患者常规摄全胸片了解肺部碘油沉积情况,部分由神经系统症状患者选择性头颅CT平扫除外碘油脑梗死。

2 结果

175例HSG患者中,12例发生淋巴、静脉造影剂逆流,发生率约6.9%。其中技术原因4例,占33.3%,子宫输卵管本身原因8例,占66.7%。

2.1 子宫原因

175例HSG患者中宫腔形态正常170例,2例幼稚型子宫,1例单角子宫,1例单阴道双子宫,1例子宫肌瘤。其中1例幼稚型子宫HSG出现逆流。

2.2 输卵管原因

175例HSG患者中双侧输卵管正常显影通畅88例(图1),见97例通而不畅或炎性梗阻积水患者中11例发生逆流,一侧通而不畅或炎性梗阻积水37例中发生逆流4例,双侧通而不畅或炎性梗阻积水58例中7例发生逆流。

2.3 逆流分型

12例逆流患者中,淋巴逆流3例,发生率25.0%;静脉逆流2例,发生率16.7%,淋巴逆流合并静脉逆流7例,发生率58.3%。

3 讨论

3.1 子宫输卵管碘油造影逆流影像学表现

分3类,(1)淋巴逆流:碘化油通过内膜进入子宫间质淋巴网,在宫体及输卵管周围形成斑片状、斑点状、网格状影像分布[4];进入淋巴管、结则间盆腔出现索条状及油珠状影像分布(图2),碘油移动缓慢。(2)静脉逆流:碘化油通过壁间静脉丛,表现宫腔周围出现网状、蔓状分布影像(图3);如进入盆底、卵巢静脉丛、髂内静脉支,则出现线条状、串珠状、枯枝状、蚯蚓状影像分布(图4)。较粗大静脉碘油移动较迅速,可瞬间消失。(3)淋巴合并静脉逆流:大部分患者发生淋巴逆流同时合并静脉逆流形成混合型逆流,则出现两种影像并存分布[5]。

3.2 子宫输卵管碘油造影发生逆流的机制

(1)子宫输卵管碘油造影发生逆流是指造影剂异常压入子宫间质及盆腔淋巴管、淋巴结、静脉回流体循环,最严重到肺循环、脑循环系统[6]。(2)子宫器质性病变,如慢性炎症、结核使宫强腔组织脆性增加,子宫糜烂、水肿、粘连容易形成逆流的发生。(3)患者HSG选择时间欠妥,如选择月经干净后3~4 d内检查,子宫内膜尚未完全修复,血管,发生逆流几率增加,而选择5~7 d内检查则可减少或避免逆流的发生。(4)先天发育异常,如幼稚型子宫、单角子宫、单阴道双子宫、子宫肌瘤患者由于先天宫腔容量小或输卵管狭窄,在造影中推注常规剂量碘油时,由于压力过高,剂量过多,使碘化油渗入子宫间质淋巴网、淋巴管、静脉丛而发生逆流[7]。(5)各种原因造成的输卵管梗阻、宫腔粘连,而在进行HSG时为了达到比较满意显影效果,甚至对输卵管通而不畅患者为了达到通液治疗的目的,有时会选择增加碘油剂量,加大推注药物的压力,这样就容易造成子宫逆流的发生。(6)不洁性接触、药物性流产、刮宫性流产,特别是重复多次流产,造成子宫内膜永久性损伤,溃疡创面得不到修复,血管,包括操作时医用器械性损伤,均使得造影剂容易进入子宫间质淋巴、静脉形成逆流[8]。

基于以上分析认为,子宫输卵管造影碘油逆流机制,综合考虑多种因素造成,子宫输卵管自身病变是主要因素。HSG关键在于逆流的预防:(1)严格掌握HSG适应证,详细了解病史,有无发育异常及各种器质性妇科疾病;(2)操作过程切忌粗鲁,导管不宜过深,推注造影剂压力要循序渐进,注药速率恰当,药量要根据显影情况而定,一般情况下采用5~10 ml;(3)正确选择HSG时间,以月经干净后5~7 d较合适;(4)推荐使用浓度48%进口超细微颗粒碘化油,其流动性更好,几乎无不良反应;(5)在造影时推注造影剂的全过程要实时动态透视监控,一旦发生逆流第一时间立即停止操作,取仰卧位休息,个别患者静脉给药,预防不良反应;(6)密切警惕较粗大静脉造影剂逆流患者,应常规动态全胸片了解肺部碘油沉积情况,防止碘油肺栓塞,部分神经系统有症状患者,必要时选择性头颅CT平扫除外碘油脑梗死。

参考文献

[1]赵霞.子宫输卵管造影静脉回流30例分析[J].现代医药卫生,2002,18(11):1000-1001.

[2]韩丽萍.子宫输卵管逆流400例原因分析[J].郑州大学学报(医学版),2003,38(2):270-271.

[3]陆笼辉,王莉.子宫输卵管造影术的逆流原因分析(附3例报告)[J].白求恩医学院学报,2007,5(4):208-209.

[4]杨爱萍.子宫输卵管造影发生静脉或淋巴逆入的征象分析[J].甘肃科技,2008,24(22):176-177.

[5]漾峰,周静然,赵传军.两种子宫输卵管造影方法发生对比剂逆流的比较[J].放射学实践,2008,23(12):1351-1353.

[6]翟健坤,黄亦梅,胡文军,等.不孕症选择性输卵管造影术的逆流原因分析[J].中国医师进修杂志,2009,32(9):45-46.

分子影像学例6

1 临床资料

1.1 临床症状及体征 患者,女,74岁,因右下腹疼痛3天入院,疼痛呈持续性、且逐渐加重伴高热,未排气、未排便,不伴呕吐,无明显腹胀,无固定压痛点。T39.2℃,P101次/分,R20次/分,BP116/72mmHg。体征:腹膨隆,未见胃、肠型及蠕动波。全腹压痛、反跳痛,肌紧张明显。未扪及占位,直肠内无干结大便,截石位:直肠十二点方向触痛明显,有波动感。妇科检查:外阴已婚老年型,阴道通畅,宫颈已萎缩,子宫大小不清,盆腔内扪及一个大小约10.0cm包块,边界欠清,质中等。

1.2 其它辅助检查 (1)血球分析:WBC28.6×109/L,GR89.7%。(2)B超:胆囊壁稍厚,肠管轻度扩张。盆腔见一混合性团块,大小约10.0cm。

1.3 手术 子宫增大,如4月孕大小,子宫底左侧有一约4.0cm长之坏疽穿孔裂口,表面附着脓苔,裂口处见脓液溢出,宫腔积脓约500ml,双侧附件已萎缩。腹腔有脓液约200ml。子宫底坏疽处与直肠、小肠粘连,有粘连带形成,卡压乙状结肠及小肠。降结肠扩张明显,有脓苔附着。小肠节段性扩张,肠系膜淋巴结多处肿大。阑尾表面有脓苔附着,阑尾质地变硬,充血水肿明显。

行子宫次全切除术,肠粘连松解术,阑尾切除术,腹腔脓肿引流术。

1.4 病理 (1)老年性子宫内膜炎伴宫腔积脓,肌壁坏疽穿孔。(2)阑尾出血水肿,符合继发性阑尾炎。

分子影像学例7

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

[1] 严汉民. 核医学影像设备的发展与临床应用[J]. 医疗设备信息,2003,18(8):1—2、12

分子影像学例8

文章编号:1004-7484(2013)-10-6069-02

随着医学影像技术的不断发展,CT、DR、MRI等多种医学影像技术在医学领域和临床应用中取得了创新和突破。借助各种医学影像技术的应用,医护人员对解剖结构的成像更为详细,对病变组织的形态了解更为清晰。本单位拥有的影像技术设备是西门子1.5tMRI、西门子胃肠机、ge单排CT、意大利GMm-DR、飞利浦DR以及飞利浦64CT。本文主要就利用MRI技术对小儿脑部磁共振的影像分析和临床应用,探讨和分析医学影像技术的应用及发展趋势。

1 医学影像技术的临床应用

1.1 医学影像MRI技术简析 医学影像技术中的MRI图像,也可称为磁共振或者核磁共振成像,此项技术借助电子计算机和图像重建的功能重新建立成像的医学影像技术,表现于灰度呈现度不同,反映相对应的组织结构情况的数字化影像技术。MRI对小儿脑部的分辨率较高。MRI的检查范围比较广,非常适合中枢神经系统、头颈部位以及心脏血管等检查,但是对于体内有磁性物质的病人则失去检查功能,而且MRI没有CT适合对钙化的效果检查,对肺部和骨皮质的现实也比CT的检查效果差[1]。

1.2 MRI技术在小儿脑部磁共振的影像分析 本单位拥有西门子1.5tMRI,此设备拥有独特的西门子Tim线圈,可以同时对全身各脏器功能进行扫描、灌注扫描以及成像。西门子1.5tMRI的软组织分辨率较高,无放射线,因而对人体的身体基本无害。扫描过程中,检查对象平躺在检查床上以得到轴位、冠状位、矢状位以及斜位的体层图像,还可以做无创性全身血管成像、闹弥散、灌注等功能成像,西门子1.5tMRI具备高分辨率胰胆管水成像、输尿管水成像等优秀的影像学检查功能,为检查者提早发现病变情况。

回顾近期本单位小儿头部磁共振检查共80例,平均年龄1.5岁,在小儿服用镇静药物熟睡之后进行扫描。将小儿头部放于线圈中心,用海绵垫固定,按照定位图调整扫描的范围。结果发现,80例患儿都获得了比较满意的图像,一次镇静完成检查的患儿58例,服用镇静药物后未能及时扫描导致检查中惊醒,需二次镇静才能获得所需图像的患儿22例。颅内出血患儿33例,脑软化42例,其余为颅内其他疾病和正常磁共振影像。患儿在做磁共振检查前需使用镇静药物,否则运动伪影会影响图像的质量,甚至导致无法获取检查诊断。在扫描过程中应用双梯度中的zoom选项,以提高细微病变的检出率,尤其在小出血点的检测上结果准确。磁敏感加权序列具有高分辨力、薄层重建和流动补偿的优点,有效降低了小动脉和噪声对检查的影响,比较适用小儿脑部血管病变的检查,尤其是小儿细小血管早起出血的诊断精确,并能判断小儿脑组织可存活性几率。而弥散加权序列则可产生两套的图像,其中一套b值是1000的弥散加权图像,另外一套是b值为0的T2加权图像,能减轻颅底磁敏感的伪影,改善信噪比。

西门子1.5tMRI的影像技术具有强大的磁体,先进的相控阵线圈,开放式的设计,大型的磁体空间,成像快速、图像质量和精确度高。本单位西门子1.5tMRI的配置,不仅能更好的满足医疗、科研工作的需求,更带动了单位医疗技术水平再上一个新的台阶。

2 医学影像技术的发展趋势

20世纪下半叶,我国的医学影像技术取得了很快的发展,从单纯的放射诊断科室发展到如今的集诊断和治疗于一体的临床医学影像科室。伴随着计算机、信息科学以及微电子技术的不断发展,我国医学影像技术的发展前景将更为广阔。

在不断发展并日趋完善的先进医学影像的技术中,最初的计算机X线摄影透过人体放射于影像板上形成潜影,再将其放入激光扫描机上扫描,经过模数转换器,图像信号则生成图像。随后发展的CT利用X线对人体某一范围逐层扫描,获取信息,也是经由计算机处理得到重建的图像。此外,CT的图像显示器、多幅照相机等辅助设备,让探测器对X线有更为高度的敏感性,可将接收的X线转变成模拟信号,再变成数字信号,通过计算机处理器变成CT图像,再由多幅照相机摄片提供诊断。随后逐步发展的数字减影血管造影在记忆盘中储存造影、注射部位的透视影像转变的数字,减去蒙片数字,将剩余数字转变成图像,成了较为清晰的纯血管造影像,其技术比一般的血管特管造影更为简便、经济,更少引发合并症,但导管插管技术不断普及以后,静脉法数字减影逐渐被动脉法所替代了[2]。目前的核医学比较先进的显像方式是单光子发射计算机断层显像,将单光子注入人体内,放射性核素发出的射线借助计算机重建影像,这种发展是电子计算机断层和核医学示踪原理相互结合的高科技医疗技术,采集的信息量大,适应面广,特异性高,放射性小,技术的逐渐发展在当今的医学影像技术中有独特的诊断价值。分子影像的出现,为新的医学影像时代的到来带来了曙光。目前全球医学界都致力于研究开创分子影像和基因的治疗,其重要步骤是借助分子探针插入人体细胞内,MRI或者红外线记录信号,再显示分子、代谢和基因转变的图像,为医疗的诊断提供准确的基因表达。而PACS系统的产生是计算机和网络技术飞速发展下的产物,其标志着网络影像学和无胶片时代的来临,PACS系统储存、管理、传输、处理数据,完成在放射科和其他科室之间的影像传递,还通过互联网和微波技术实现远程诊断,这种技术的发展大大提高了当今医学影像技术影像资源的效率[3]。

3 结束语

现代的医学影像技术经过了日新月异的发展,各种的先进设备层出不穷,世界医学界接受了利用医学影像帮助诊断治疗方式并不断研究并创新更高技术的医学影像技术。相信在不久的未来,随着医学界的不断革新、科学医疗技术的不断发展,新技术的研究会为影像学技术的临床应用开启更新的篇章。

参考文献

分子影像学例9

前言

生命科学的发展离不开各种成像设备和手段,图像分析从手工绘制到静态照片,再到如今的计算机(半)自动测量。今天的成像技术产生了大量的数据,需要可视化、多维度、定量和动态的图像分析。随着理论的发展和技术的进步,量子成像自20世纪90年代登上了历史舞台,伴随着其成像的高分辨率、非局域性和抗干扰性强等天然优势,在生物医学、保密通信、军事和气象等领域有着很高的应用前景。

1量子成像

1.1概念和历史

量子成像,又称鬼成像(GhostImaging)或关联成像(CorrelatedImaging),是利用辐射场的量子涨落来获取物体信息的一种非局域成像方法。典型的量子成像方式为纠缠光源符合成像,基本过程如图1所示。首先用自发参量下转换的方法制备纠缠光源,即当泵浦激光通过非线性晶体时,由于随机的真空涨落,一个泵浦光会以很小的概率劈裂为一对纠缠双光子,此过程满足能量、动量守恒,因此两光子具有时间、偏振、频率、自旋纠缠等特性。下转换光子经分束器PBS后分成两路,分别称为信号光和闲置光。待成像物体置于信号光一路,用一个无空间分辨能力的桶探测器接收;闲置光一路无待测物体,信息由可探测空间光场分布的空间探测器接收。因此,无论是信号光还是闲置光,任何一路的单独测量都无法成像,但两路的符合关联计数却能恢复物体的像。量子成像的实现归功于1956年Brown等[1]利用二阶光强干涉的方法测量双星角半径的实验,而在此之前,光的干涉都是基于相干光源的一阶干涉实验。在Brown等的实验中,干涉不再要求必须是相干光源,因此产生干涉的两束光的光程差几乎不影响测量结果,大大提高了实验的抗干扰性。1994年,Ribeiro等[2]利用纠缠光子对首次观测到非相干光源下的杨氏双缝干涉现象;Shih等[3]和Pittman等[4]观测到满足高斯成像公式的量子几何成像;随后,Strekalov等[5]实现了量子干涉和量子衍射实验;1999年,Fonseca等[6]观测到双缝的亚波长干涉现象,即干涉条纹间距为同波长相干光干涉条纹间距的一半,可见量子成像可以实现超越衍射极限的超分辨成像。以上实验都是基于纠缠光源实现的,那么“纠缠”是量子成像的必要条件吗?答案是否定的。自2002年起,随着赝热光源关联成像[7]、真实光源关联成像[8]、非相干热光场无透镜关联成像[9]和亚波长干涉[10]相继实现,经典热光场的关联成像也得以证实。人们发现关联成像不仅可以用基于纠缠光子的量子理论来解释,同时也可以用基于统计光学的经典理论来解释。

1.2单像素成像

除了基于纠缠光子对的符合计数成像和基于热光场的强度关联成像之外,另一个与量子成像密不可分的概念是单像素成像,又称计算关联成像。2008年,Shapiro[11]从理论上证实了量子成像中闲置光一路的信息可以通过对光场的计算得出,因此并不是量子成像所必须的,该理论的可行性随后得以证实[12]。计算关联成像中光源可由激光照射空间光调制器产生强度涨落光场,这一过程由计算机控制,因此闲置光一路的光强、相位等理论测量值已知,实验中无需包含空间探测器的闲置光一路,只需一个无空间分辨能力的桶探测器即可成像。将桶探测器收集到的光强信号和空间光调制器的理论数据进行符合关联运算,即可得到最终的像。单像素成像方法由于少了一路闲置光,较普通量子关联成像方法而言,实验光路更简单,因此实用性和可操作性更强。

1.3量子成像的优势

与传统成像方式相比,量子关联成像凸显出了明显的优势:(1)成像分辨率高。经典成像受限于瑞利衍射极限,而亚波长干涉现象的发现预示着量子成像可以实现超越衍射极限的超分辨成像。对于N个纠缠光源的系统,Boto等[13]于1999年证实了其在理论上可将成像分辨率提高N倍。(2)非局域成像,抗干扰能力强。首先,量子成像中“物的探测”与“像的重建”是分开进行的,并且可以用非空间探测器(桶探测器或单像素探测器)获取物体的空间信息。其次,量子成像可以实现非相干光源的相干成像,因此成像结果不受光路扰动影响,在一定程度上可以消除大气湍流和散射介质对成像的干扰,提高成像的抗干扰能力。(3)采样少,速度快,成像效率高。量子成像中的光场可以看作是服从高斯分布的随机噪声,利用压缩感知理论[14-16],可以实现在采样数远低于奈奎斯特采样极限的情况下,以很高的概率进行图像的恢复,从而大大减少测量次数,提高成像速度,而无需像传统的成像方式那样对待测物体进行逐点全像素采样。

2量子成像的医学应用

2.1鬼磁共振血管造影

传统的磁共振血管造影是一种成熟的技术,可以精确地描绘多个区域的血管形态。为了降低背景信号,增加图像对比度和分辨率,我们通常采用加速并行处理技术,然而,若标准相控阵线圈的并行加速因子过大,则会引入严重的图像噪声。鬼磁共振血管造影是一种全新的血管成像方法,它可以用于非对比和对比度增强的血管造影技术。即使在更大的并行加速因子条件下,也可以近乎完美地对背景噪声进行抑制。三维数据集的偶数kz行用强化前的数据填充,奇数行用强化后的数据。沿kz方向的信号调制产生了一个对比度增强的血管的鬼像,这个像可以用最大强度投影来处理,并在三维空间中旋转,就像传统的磁共振血管造影一样。Edelman等[17]对6名健康受试者分两组进行扫描,成像区域从肾动脉穿过大腿上部,一组用传统磁共振血管造影,另一组用鬼磁共振血管造影。磁共振血管造影在血管醒目性和背景抑制性上都优于传统磁共振血管造影,并且可以提高扫描速度,支持更大的并行加速因子。

2.2量子光学相干断层扫描

近年来,许多非传统的量子光源已成为人们关注的焦点,但很少有实际应用出现,其中一个应用是量子光学相干断层扫描[18-19],这是一个四阶干涉光学切片技术,利用自发参量下转换产生频率纠缠的光子对。量子光学相干断层扫描的一个典型优点是它天生不受群速度色散的影响[18],而传统的光学相干断层扫描是一种二阶干涉测量方案,会造成群速度色散,从而降低成像的分辨率。在光学相干断层扫描的背景下,量子光学相干断层扫描在处理群速度色散和图像分辨率方面有着绝对优势。Nasr等[20]实现了量子光学相干断层扫描的第一个实验生物样本:一个涂有金纳米颗粒的洋葱表皮组织,将三维图像以不同深度的二维横截面和不同横向位置的二维轴向剖面展示出来。量子光学相干断层扫描在提高源光子通量、增强空间分辨率、缩短图像采集时间方面有着明显的优势,未来有望成为一种可行的生物成像技术。

2.3X射线量子成像

最近,X射线成功实现了量子成像,开启了X射线鬼断层摄影的可能性。单像素相机方案的成功,结合压缩感知方法,可以实现从更少的测量中产生图像,这无疑为X射线量子光学相干断层扫描提供了重要思路。可以肯定的是,X射线鬼成像可以减少辐射剂量。因为一般来说,图像质量与总流量成正比,但高能光子(如X射线)会对生物有机体造成辐射损伤,因此如何降低辐射剂量,同时保持图像质量是一个根本问题。Zhang等[21]利用桌面X射线源,用预录的一系列散斑场作为参考光信号,另一路放置待测物体,由桶探测器接收后进行计算关联成像。通过这种方法,可以成功地在超低X射线照度下,甚至在准单光子水平下,获得高质量的X射线鬼成像图像。与传统的X射线成像相比,同一辐射剂量可以获得较高的对比噪声比,因此这项新技术可以大大减少对生物标本的辐射损伤。在此之前,所有已发表的X射线鬼成像的重建都是一维的,因此探讨二维和三维的X射线鬼成像是非常有医学意义的。Kingston等[22]结合鬼成像和传统断层摄影技术,对X射线鬼断层扫描技术给出了一些建议,提供间接和直接两种方法来进行X射线量子光学相干断层扫描:(1)过滤后投影,通过重建二维鬼投影来获得三维图像;(2)同步迭代重建技术,直接从X射线的鬼断层扫描成像数据到三维重建。目前还不清楚哪种方法会在该领域的未来发展中更有效。不过在未来,基于机器学习和人工智能的改进方法会逐渐成为X射线鬼成像的重要组成部分。

2.4用单像素探测进行生物组织的透射成像

分子影像学例10

引言:医疗影像技术的进步是离不开现代科学经济的进步,网络时代的革新掀起了各行各业在技术上的突破,医学影像学是医疗领域重要的医疗技术,通常应用于放射科、B超,彩超、CT、核磁共振等科室。而现阶段很多医院仍处于使用最多的常规X线机,只是医学影像技术的模拟方式,除了部分使用了影像电视X线机外,绝大多数都只能用胶片记录,对拍摄的图像处理、存储传输都受到极大的限制,给医生诊断病例上也带来很大的困难,为此,在医学领域中,医院应该在医学影像技术方面有所突破,把医学影像技术和计算机网络相结合,让医学影像以数字方式输出,使这些影像数据可直接用计算机技术进行处理、传输和存储,从而导致医学影像诊断技术的革命性变化。

一、医学影像技术的实际应用

    医学影像技术在医学领域里有其重要的作用,在实际应用方面也可分为三类分析:一是,医学影像技术室医院信息系统的基本组成部分,无论是在农村医疗条件差的地方,也可远处医疗通过医学影像技术,及时传患者的信息、医学图像和诊疗信息等,实现了远程医疗的发展。二是,用在医院放射科部门。医院的放射医疗室最需要有足够的图像显示技术,通过医学影像技术可以在高速通信网络的辅助下,实现把影像和静止图像同传的能力。三是应用在医院内部的图像分发系统里,特别是在急诊室和特护房。随着网络计算机的信息系统的引入,医学影像技术将信息集成在操作模式中,在信息提取中更为便捷。无论医学影像技术在那个方面的实际应用都能起到它关键的作用。

二、医学影像技术方面的技术改进

X射线是医学发展技术中最早的图像装置,应用中可以让医生顺利观察到人体内部结构,为医生诊断疾病提供重要的信息。但影像技术也在不断的探索中进行改进,超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现,在医学影像技术上也有所突破,让医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据。随着计算机的发展,数字成像技术越来越广泛,正逐步替换传统的屏片摄影,医学影像技术的得到了全新的突破和发展,实现将数据远距离传输,远程诊断,提高了患者诊断病例的效率,而现阶段,医学影像技术的改进还是需要的,新型的分子影像技术,正在一点点渗入到医学影像技术革新中,分子成像的出现,为新的医学影像时代到来带来了曙光,为治疗彻底治愈某种疾病提供了可能;同时磁源成像技术也是医学影像技术的一个改进,用于检测心脏或脑,从而得到心磁图,脑磁图;单光子发射成像和正电子成像也是核医学的两种技术,也是根据医学的放射性示踪原来景象体内诊断;对人体加电压,检测电极间流动的电流,得到阻丝电导率变化的图像,也叫阻抗成像,因其分辨率高,对人无害的特点,开始实现其实际应用;还要光学成像等等,以上的几种技术都是医学影像技术的研究热点,是要以最安全、最大经济效益出发点,将医学影像技术达到更为先进的技术,造福人们。 结语:通过对以上医学影像技术的分析,可以看出医学影像技术的发展仍需要一个渐进的推广过程,近年来,临床手术和治疗方面正在朝着微创或无创的方向发展,这种技术的实施是离不开医学影像技术的辅助的,为,微创、无创手术或治疗的精准定位打下了基础,通过接下来的医学影像技术的不断完善、改进,一系列的如磁共振谱(MRS)、正看电子发射成(PET)、单光子发射成像(SPECT)等等技术的发展,将会对医学治疗技术有更大的突破,对脑、肺等各个部位的成像都能提供更多有用的信息,不仅给医生一个很大的治疗帮助,同时还让患者在治疗过程中,省时省力,减少患者在治疗中的痛苦,提供了治疗效率。

参考文献:

[1]刘洪军;成建萍;司同;马新群;施婷婷;;超声弹性成像在甲状腺结节定性诊断中的应用评价[A];中国超声医学工程学会第三次全国浅表器官及外周血管超声医学学术会议(高峰论坛)论文汇编[C];2011年

分子影像学例11

【中图分类号】R192,G726【文献标志码】A【文章编号】1004-6763(2016)02-0001-03 doi:10.3969/j.issn.1004-6763.2016.02.001

医学影像继续教育(medicalimagingcontinuingeducation)是实现医学影像从业人员知识结构更新,紧密联系现代医学影像发展的重要途径,举办各类医学影像继续教育学习班是开展医学影像继续教育的主要形式之一[1]。然而,传统医学影像继续教育学习班受专题讲座授课学时限制,其传递的信息量十分有限,常难以达到预期教学目的[2]。微信是腾讯公司于2011年推出的免费应用智能终端即时通讯服务技术,目前已成为应用最广泛的大众网络信息传递平台,在辅助教学中优点已得到初步证实[3]。然而,利用微信平台辅助医学影像继续教育学习班教学尚未见文献报道,本研究旨在探索采用微信平台辅助在医学影像继续教育学习班中的应用优势和效果。

1对象与方法

1.1研究对象

对参加我院举办的部级中枢神经系统医学影像继续教育学习班(项目编号:2015-09-01-163)的医学影像从业人员,随机分成两组,甲组为采用微信平台辅助教学组,乙组为传统模式教学组,事后通过微信平台回顾分析参与电子问卷调查医学影像从业人员作为研究对象,共计139人,其中73人来自微信平台辅助教学组,66人来自传统模式教学组。

1.2研究方法

1.2.1微信平台辅助教学组。以脑梗死影像诊断及进展专题讲座为例体实施如下:(1)授课前准备,按脑梗死分类,分别选取超急性期、急性期、亚急性期和慢性期脑血栓形成、脑栓塞以及腔隙性脑梗死病例,提供患者详细临床病史、神经系统体格检查、生化检查等完整临床资料,同时,提供CT(ComputedTomography,CT)和MRI(MagneticResonanceImaging,MRI)平扫、增强扫描、灌注成像(CTperfusion和Perfusionweightedimaging,CTP和PWI)、血管成像(CTangiography和MRIangiography,CTA和MRA)、弥散加权成像(Diffusionweightedimaging,DWI)、血氧水平依赖功能磁共振成像(Bloodoxygenleveldependentfunctionalmagneticresonanceimaging,BOLD-fMRI)、氢质子磁共振波谱成像(1H-magneticresonancespectroscopy,1H-MRS)和磁敏感加权成像(Susceptibilityweightedimaging,SWI)等影像学资料以及脑血供图谱和上述功能性影像技术成像基本原理以及在中枢系统疾病中应用典型案例,通过事先建立微信帐号将上述资料以视频和PPT电子文档形式存放在微信公众平台中,供学员浏览学习,同时针对学习过程遇到问题进行在线交流互动。(2)现场授课,根据讲座预案对脑梗死影像诊断及进展进行现场专题讲座,如按脑梗死临床和影像分类、脑梗死分期、脑梗死影像检查方法选择,超急性期脑梗死影像诊断、影像缺血半暗带定义及研究进展、急性脑梗死后结构以及功能网络改变和重组等进行串讲。(3)课后辅导,通过微信平台对专题讲座学员遇到问题,进行交流解答,并设置相应知识点典型影像案例,进行互动学习,进一步加深学员对脑梗死影像诊断新技术应用价值的学习和掌握。1.2.2传统教学模式组。按传统专题讲座方式进行,采用同微信平台辅助教学组相同的现场授课方式,但不提供微信平台辅助教学组开展的微信平台授课前准备和课后辅导环节。1.2.3效果评估。通过微信以电子问卷并结合脑梗死影像诊断测试进行,电子问卷主要内容包括,学习兴趣、获取知识广度、知识结构更新程度评分,单项采用1~10分方式进行评分,总分合计30分。脑梗死影像诊断测试,采用用百分制评分,满分为100分,其中影像诊断基础知识占37分,新技术占63分。1.2.4统计分析。采用SPSS16.0软件,学员基本信息用双样本t检验或非参数秩和t检验,电子问卷评分和脑梗死影像诊断测试得分采用双样本t检验,显著性标准为P<0.05,Bonferroni多重比较校正。采用Pearson相关分析,进一步分析微信平台辅助教学组学员电子问卷评分和脑梗死影像诊断测试得分相关性,显著性标准为P<0.05,Bonferroni多重比较校正。同时,为了增加上述电子问卷评分和脑梗死影像诊断测试得分数据分布的正态性,在进行上述统计分析前,所有数据均进行z变换,公式为:z=1/2×ln(1+r)/(1-r)。

2结果

微信平台辅助教学组和传统模式教学组学员性别、年龄、受教育程度无显著统计学差异,微信平台辅助教学组学习兴趣、获取知识广度、知识结构更新程度等电子问卷评分以及脑梗死影像诊断测试新技术部分得分显著优于传统教学模式组(P<0.05,Bonferroni多重比较校正,比较次数为:5×(5-1)/2=10,校正后P<0.005),且微信平台辅助教学组学员的学习兴趣、获取知识广度以及知识结构更新程度评分与其脑梗死影像诊断测试新技术部分得分呈显著正相关(r=0.49和0.47,P<0.05,Bonferroni多重比较校正,比较次数为:5×(5-1)/2=10,校正后P<0.005),但两组教学模式下,脑梗死影像诊断测试基础知识部分得分缺乏显著差别(P=0.15),如表1、2所示。

3讨论

3.1传统医学影像继续教育学习班模式存在的不足

近年来随着医学影像学检查设备不断更新和各项新技术的应用,医学影像正以前所未有的速度发展,医学影像学知识结构更新周期越来越短。原先医学院校教育所获得的知识和技能,已远远不能满足医学影像从业人员实际临床工作需要。这就要求医学影像从业人员在职业生涯中自觉的、不断的参加继续教育学习,才能紧跟医学影像发展需要。同时,结合影像从业人员临床工作任务繁重的实际问题,短期影像继续教育学习班,已成为影像从业人员获取新知识,更新医学影像学知识结构的重要途径之一[4]。然而,现阶段各类医学影像学继续教育学习班授课学时通常十分有限,大部分专题讲座授课时间仅为30~60分钟,在如此短暂学时内,涌入大量新知识,简单影像继续教育学习班学习常很难达到熟练掌握应用的预期目的。因此,改革现有影像继续教育学习班授课模式已成为医学影像学继续教学亟待解决热点问题之一。

3.2新技术结构体系在医学影像继续教育中的特点

新技术,尤其是功能影像在医学影像诊疗中的地位越来越重要,医学影像学已从过去传统单一依靠器官解剖结构的形态诊断学,发展成为结合分子病理、分子代谢以及器官微结构的形态和功能诊断并重的局面。如脑梗死影像诊断,利用DWI和PWI技术不仅为超急性脑梗死诊断提供了可能,而且缺血半暗带理论的提出为进一步认识脑梗死发生的血供机制指导脑梗死溶栓治疗提供了客观的影像学依据,同时DTI以及BOLD-fMRI技术的应用,为从结构和功能网络上揭示脑梗死后脑功能损害和重组机制提供了途径[5]。可见,这些新技术影像不仅为临床疾病早期诊断提供了可能,而且在指导个体化治疗上也扮演着较为重要角色,已成为医学影像继续教育学习班授课的重点。然而,这些医学影像新技术,设计理论复杂,涉及大量分子病理和基础生物医学知识,信息量庞大,对临床影像工作者短期理解存在困难。因此,建立恰当的信息交互平台,对医学影像继续教育显得尤为重要。

3.3微信平台辅助医学影像学继续教育教学的优点

微信是腾讯公司推出的免费智能终端服务系统,具有免费下载安装、操作界面简单、支持文本、图片、语音、视频的快速传递以及信息交流的互动性和时效性等特点。目前已成为应用最广泛的大众网络信息传递平台,通过微信群和朋友圈等功能,易于实现多人同时、互动和大流量信息交流,建立在微信信息交流上的网络教学或网络继续教育课程已有初步应用[3]。该交流平台具有以下优点:(1)大众化,微信是目前应用最为广泛的大众信息交流平台,该平台已经为广大学员掌握和习惯应用;(2)受网络接口限制有限,专门网络教学平台由于受接口、流量限制等因素,实际使用过程中效率远远低于微信平台;(3)实时交流方便,微信交流可以在任何智能终端手机上进行,该技术可以说在任何场合、任何时间、任何地点都可以进行实时、在线交流,而且微信私聊功能也为针对性、个体化辅导,提供了重要途径。同时,本研究中微信平台辅助教学组对新技术掌握明显优于传统模式教学组,可见,利用微信平台辅助为医学影像学继续教育提供了快捷的信息交流平台。总之,利用微信,搭建实时、便捷、高效的信息交流平台,为各类医学影像新技术在临床医学影像从业人员中的掌握和应用提供了十分有用的信息交互途径,必将促进医学影像继续教育的飞速发展。

参考文献

[1]陆大军,张向阳,袁为标,等.基层医院影像医师继续教育形式的创新与实践[J].实用医技杂志,2013,20(10):1130-1131.

[2]李振辉,潘军平,杨岷,等.中国影像医师网络学习现状调查研究[J].放射学实践,2014,29(12):1360-1364.

[3]吴思茗,左扬扬,孟琦.基于微信及微信公共平台的翻转课堂模式探究[J].中国医学教育技术,2015,29(1):44-47.