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1.1肺结核的X射线诊断。对肺结核患者进行X射线诊断是当前我国医院最常见的诊断方法,是医学影像学技术在肺结核诊断中的重要组成。使用X射线诊断肺结核需要对肺部其它病症进行区分,这其中主要包括肺部肿瘤、肺炎、肺部寄生虫、支气管炎症以及其它特发类疾病等。虽然X射线在肺结核诊断中是最为常用的诊断技术,具有经济实惠、速度较快、辐射较低等有点,但是其对一些较小的病灶不能清晰的显示,对于早期的肺结核病变诊断有一定的难度和误诊率。1.2肺结核的CT诊断。对肺结核患者进行CT诊断是X射线诊断后的重要影像学技术,CT技术具有极高的影像分辨率,与X射线相比,能够清晰地判断更为细小的病灶和早期病变,对X射线的缺陷有很好的弥补作用。在使用CT技术进行肺结核诊断时,需要注意以下方面:第一是对肺部弥漫性病症的区别和诊断,例如淋巴管癌变、肌瘤和支气管疾病等;第二是对间质性症状活动做准确判断,尤其是其中的纤维性肺泡炎;第三是在进行CT操作时要注意对结节性病灶做清晰化处理,为诊断提供良好的技术依据;第四是在进行穿刺或病理手术时,要积极通过CT影像进行辅助。除此之外,在使用CT进行肺部扫描时,一些患者也需要增强型操作,主要有血管性肺部病症、判断独立病变以及区分结核和癌症等。1.3肺结核的核磁共振(MRI)诊断。MRI在诊断肺结核中的应用较少,这是因为人体肺部的质子密度达不到MRI技术的要求,并且在诊断中容易受到气体、呼吸和心跳等方面的影响。但是从MRI技术的特点来说,其对肺部软组织的辨别能力远超过CT和X射线的水平,其各种影像的成像能够对病症的判断起到帮助作用,区别肺癌和不张区等。从当前我国医学水平发展的具体实际来看,MRI技术的发展对于肺结核的诊断仍然不够完善,其诊断的经济性较差。
2肺结核影像学技术诊断
在对肺结核影像学图像进行科学合理的观察后,对病灶进行辨认和诊断。在诊断的过程中要注意以下几个方面:第一是发生肺部病变的部位和扩散程度,不同的疾病具有不同的特征,肺结核疾病常见于患者的肺部上叶;第二是要注意病灶的形态和边缘情况,肺部病灶显示较为规整光滑则常见于良性症状,而病灶不规则、结节较多则常见于恶性症状;第三是要注意病灶的数量和直径,较少或较小者常见为肺结核或尘肺等,病灶较大则常为肿瘤;第四是对病灶的密度、回声、结构等进行辨别;第五是要注意判断病灶附近组织的变化。在对患者进行诊断时还要注意患者的年龄、性别、生活区域、病史和从事职业等。
3讨论
医学影像技术是医学专业名。我国之所以在2006年出台政策,把同一专业分成两种不同的学年制去施教,目的是想与西方某些发达国家接轨。培养四年制的学生,为的就是这种学生将来可以专门从事技术方面的工作的,而培养五年制的就是将来从事诊断治疗工作的。我们不能否定国家这个做法,因为时代的趋势确实是需要把各方面的人才分开,而去专攻某个专业,社会才能不断进步。采取医学影像学技术进行肺结核诊断有较长的发展时间,从X射线技术应用于肺结核检查后,CT和MRI等技术也出现在平民百姓的身边,上述医学影像学技术在对肺结核的诊断中占有非常重要的地位,至今也是各大医院用于诊断肺结核的重要技术。在肺结核患者的整个诊断治疗过程中,包括其初步诊断、治疗到康复都需要医学影像学技术的支持,可以说,保证医学影像学技术的正确应用,提高医生对医学影像学技术的掌握和阅读已经成为了当前医学界的关注热点。在这样的情况下,医务工作者要加强对医学影像学技术的理解,增强肺结核影像学技术诊断的同质化情况,对前来就诊的肺结核患者要优先进行医学影像学技术确诊。面对当前肺结核病症的不断扩散,广大医务工作者要高度重视影像学技术的作用,正确应用影像学技术,促进肺结核诊疗的发展。
【参考文献】
[1]郭佑民.正确发挥医学影像学技术在肺结核诊断中的作用[J].中国防痨杂志,2017,39(6):549-551.
中图分类号:G436 文献标识码:B 文章编号:1006-3315(2016)01-192-001
在信息技术的推动下,现代医学影像技术日新月异,各种各样的新型技术及设备层出不穷,借助于医学影像技术辅助诊疗也成为医疗领域所广泛应用的方法。本文就信息技术在医学影像技术中应用的意义进行分析,并就信息技术在现代医学影像各技术中的应用进行探析。
一、信息技术在医学影像技术中的应用意义
医学影像技术不论在医学课程教学、实验教学、临床课程教学,还是医学科学研究、临床诊断治疗方面,均发挥着巨大的作用。
当前,不论医院、医学院校,还是医学研究机构均十分关注医学影像技术的信息化问题,这是由于传统医学影像在传输、存储、处理方面存在各种各样的弊端。如就医院而言,传统医学影像在影像胶片保存时所需耗费的存储空间极大,而且胶片处理过程需要耗费大量人力、财力与物力,病患所需等待的时间过长。胶片归档工作繁重,极易出错,手工进行胶片查询耗时耗力,时间久后,胶片极易老化,使得影像模糊,为再次查阅带来困难,甚至导致罕见影像受损。此外,难以实现远程会诊,需要人工送胶片,传输过程耗时耗力,且费用高。
而在医学类院校教学、科研工作中,传统医学影像技术也有种种弊端,包括如下:难以查找有用的影像,教学时需依赖医学影像,而教师为寻找同教学内容相符的影像,必须大量查阅资料、切片、标本,甚至需要到医院借阅,因而为其备课带来了极大的困扰。此外,很多罕见资料难以找到,即使找到也由于清晰度差不能使用。教师有时花费大量精力所找到的有用影像,由于影像载体不同而难以在课堂上展示,需要借助于各种各样的设备,费时费力,还难以完成教学任务,但是如果不用又无法用文字准确、清晰的表述,学生很难理解,导致教学效果不佳。
而信息技术的应用,有效地解决了传统医学影像所存在的各种问题,为医院影像管理、借助影像诊断病情、为病人提供便捷的就诊,为教师丰富教学活动,加深学生的理解,医学研究人员深入分析和研究疾病,提高影像使用率等方面,均带来了巨大而深刻的变革,极大地拓展了医学影像技术的应用空间,这正是信息技术在医学影像技术中应用的意义所在。
二、信息技术在医学影像技术中的具体应用
如今的医学影像早已脱离了之前依靠透视、拍片等加以诊断的情况,而是拥有CR、DR、MRI、DSA、CT等现代化医学影像技术,这项技术的诞生和发展均离不开信息技术的应用,如今现代医学影像技术已经成为了一门新兴专业,开始从人体解剖诊断逐步朝着分子、功能成像方面发展,而在此发展过程中仍有赖于信息技术的应用。
1.CR
该技术采用激光对成像信息加以读取和自动化记录,并以成像板作为基本载体,经曝光、信息读出后成功地形成了信息化平片影像,极大地提高了照片的分辨率与显示力。借助于信息技术,对图像进行处理,有助于进一步增加组织结构信息显示层次性,降低摄影辐射剂,减少对机体的损伤,还实现了将所获信息的高效传输,具有远程医学之功用。
2.DR
该技术借助于X线电视系统,借助于计算机信息化处理,将模拟信号经信息化采样、模/数转换等一系列过程,接入计算机中加以存储、分析、存储。所得图像具有很高的分辨率,所用放射剂量小,还可对图像进行处理,实现了无胶片自动化,借助于信息化工作站,能够同其他科室共享资源。
3.DSA
该技术是借助于计算机信息技术、影像增强、电视等技术发展而来,DSA图像能够对血管的径路图加以高清显示,加之应用了减影技术,极大地提高了对于血管的分辨力。
4.CT技术
该技术于上世纪70年代开始应用于临床,在信息技术的推动下,该技术已经经过了多次的升级与换代,无论是结构,还是性能均得到了提高和改善,并促进了其推广和普及。该技术对解剖结构显示清晰,能够对病变进行定位、定性诊断,因而在临床中具有广泛应用。
5.MRI
即磁共振成像技术,该技术在电子信息技术、图像重建技术的基础上形成,通过不同灰度,对组织结构进行反映,属于现代化医学影像技术中应用广泛的一种技术,且对于软组织具有很高的对比分辨率。
6.超声技术
超声成像原理同其它技术有所不同,但也能将组织、器官成像,因而也属于现代医学影像技术的一部分。该技术借助于各种超声设备,将超声发射之人体内,当其在体内传播时遇到不同组织、器官分界时,会出现回声,在借助于计算机信息技术,将此类回声信号加以采集、接收、加工、处理之后,就能够将其显示出来。
三、结语
综上所述,21世纪是信息技术高速发展和广泛应用的时代,现代医学影像技术借信息技术之东风,也必将得到快速的发展,不仅技术种类日趋丰富,而且检测效果日趋提高。通过深入地探析信息技术在医学影像技术中的应用,有助于加快提高医学放射技术水平,推动医疗水平的逐步提升。
基金项目:湖南省永州市科技计划指导项目(永科发[2013]17号)
现代医学发展迅速,医学影像学在临床工作中的作用日益凸显,它是属于临床医学与基础医学之间的桥梁学科,是一门对于实践要求较高的医学学科。在医学领域中,医学影像学应属于知识更新较快的学科之一,它所涵盖的内容从以往传统的、单一的X线技术发展至今天,已经是多种检查、治疗技术的总和,即是集高科技技术为一体的MRI、CT、DSA、超声医学和核医学等的总和。显然既往所使用的传统影像学教学方法,已然不能满足现代临床医学教育的需要,影像学科建设亟待解决的问题是较为棘手的,这些问题包括把握医学发展潮流中的热点趋势,拓展医学影像学的教学范畴,开发临床实习生临床思维等等,如此一来,才能够更好地满足临床工作的需求。
本文就我校临床医学院在目前医学影像学教学中存在的问题,笔者进行了一些简单分析以及讨论,以期提高医学影像学教学水平,使越来越多的临床毕业生能更快、更好地适应临床工作。
1. 结合现状,及时更新教学内容
现代医学的发展非常之快,速度惊人。既往单纯只是对患者进行影像诊断的时代,已然随着医学影像的发展,发生明显的变化。例如它现在已经深入至活体的功能研究,可以反映活体分子生物学改变及生化代谢等领域,分子影像学已经悄然兴起。虽然教材在不断的更新,但依然不能紧跟学科的发展,那么,需要教师们献计献策,利用现有的条件,积极学习新技术、开发新项目,并且及时删除过时内容和补充学术界公认的重要内容。
2. 明确现行教学模式弊端
(1)目前现行的教学模式仍然是传统的教学模式,在讲授各个学科基本特点的同时,缺乏学科间对比,使得学生不能明确建立整体影像学认识。(2)对学生的传授目前仍多采用“灌输制”。用“桥梁学科”来定义医学影像学,是非常贴切的,它是介于基础医学和临床医学之间的一门学科,在教学过程中,仅仅对于本学科的特点来进行讲述,那么致使学生得到的只是干涩的图像特点,在脑海中没有对疾病产生系统的认识,真正在面对影像图像时,他们就不会根据病例图像特点进行判断、分析、最终诊断,那么这种教学只是一种形而上学的形式。(3)目前仍然停留在课堂授课的方式,教师没有能够充分利用网络教学平台,及时进行补充和完善教学内容,包括引导学生通过现代网络教学平台去拓宽和加深知识领域。
3. 改进现有教学方法
过去常常是教师带着典型的影像图片,重复讲解理论课的主要内容,长此以往,实际上学生仅仅是回顾了理论课中疾病典型表现,不能够补充理论课无法传授的知识,学生的主观能动性不能充分调动起来;但是现代影像学的检查方法在一定程度上依赖于影像设备的性能,如果能在见习、实习课时,带领学生在设备机房现场讲授医学影像图像的产生原理、影响因素和质量控制,这样对于影像图像的形成,尤其是对图像中的部分伪影形成,也就是由于人为因素或者机器因素所造成的图像特点,使得学生产生直观印象,容易理解。
4. 有效、合理的安排教学内容与教学重点
在现有学制下,如果仅仅强调专业知识的培养,导致学生知识面过窄,思维方式简单,遏制了其发展空间及发展潜力,势必会影响基础理论以及相关临床知识的学习。而现代医学影像学除了必须掌握丰富的专业内容,当然对于扎实的解剖、生理、生化、病理甚至分子生物学基础,以及数学、物理,更甚计算机知识,也是不可或缺的,除此以外,还需要了解和掌握临床相关学科知识与技能。如此看来,有效合理地安排基础理论、影像专业知识、临床相关学科知识的学习,可以使学生明确教学内容需要了解、熟悉、掌握的内容,有的放矢的进行学习。所以笔者所在教研室尝试面向学生定时开放PACS机房,安排经验丰富的带教老师,巡回指导,这样可以充分利用在校时间,弥补基础理论知识的欠缺,多加关注临床实际病例,更好地将理论联系实际,而不是单纯局限于教科书中所讲述的典型病例。
5. 加强学科建设,深化提高师资队伍素质
医学影像教学改革,离不开学科建设的强化建设,硬件设备的提高容易完成,软件提升离不开师资队伍自身素质的提高,这是强化学科建设的重中之重,所以我校教研室进行了一系列新措施的尝试:(1)首先打破以“检查设备”来进行的医师专业划组的框框,采取各专业组定期轮转,强化教师全面掌握各种影像检查手段下的诊断技能,进一步提高教师的教学能力。(2)定期举行科室小讲课。检查每月定期举办3―4次以中青年教师为主轮流进行的小讲课,由主持教师自拟题目,可以是介绍某一疾病包括少见疾病,通过进一步查阅文献,详细讲述,结合国内外对该疾病的相关认识,使得全教研室所有教师知识不落伍。(3)疑难病例讨论会。每天利用早交班的时间,进行疑难病例讨论,讨论手术病理证实的疑难病、少见病,通过网络查看医师的诊断报告,了解诊断是否吻合,再次回顾性分析病例,这样可以加强对于疾病的认识,避免出现误诊、漏诊,也能合理安排教学内容和重点,更能有效地提高教学质量,最大限度地提高学习效率,进一步强化实践教学。并且同时要求教师定期在国内外相关专业杂志上,如此一来,不仅加强了学科的建设,还在很大程度上提高了教师素质。
6.提倡以学生为中心,推广PBL教学模式在医学影像学中的应用
20世纪60年代美国神经病学Barrows教授创立的一种自主学习模式即PBL教学模式, 目的是让学习者通过合作解决真实性问题, 学习隐含于问题背后的科学知识, 培养独立解决问题的技能以及自主学习的能力。这种教学方法提高了学生的主观能动性,鼓励学生提出问题,然后自己再寻求解决方法,改变传统的“教师讲,学生听”的见习、实习课教学模式,提倡以学生为中心,变被动听课为主动探讨,主要由学生自己根据所学知识,对病例所有影像资料和临床资料进行分析、判断,最后得出诊断,带教教师可以对得出的结果进行最终评判,活跃课堂的气氛,起到引导和最终判断的作用。
除去上述内容,我们还可以采取其他措施,进一步多加培养学生的动手能力,尽量使学生能够全面掌握各种影像学方法的操作技术规程以及图像特点,真正地对各种影像学图像的特点有深度的了解,如此才能真正解决临床工作中遇到的问题。
【参考文献】
[1]张帆,张雪林,郭文明等.论医学影像学教学改革的新思路[J]. 西北医学教育,2008,16(2):247-249.
1 设备购置
1.1 购置论证 非医院必备设备,应多所医院调查,不能听取一面之词,做好设备效益分析,防止买回后设备闲置,给医院造成损失。
1.2 前期考察 应自行联系兄弟医院、专家,不要厂家接待和陪同,仔细了解欲购设备的各厂家产品客观性能,观察设备使用效果,听取专家建议。
1.3 标书制作 招标过程中的标书制作是一门巧妙的艺术。经过前期考察,我们有了中意的采购产品,如何花合适的价钱购置,奥妙在标书中,一份好的标书要体现出几种产品的性价比,使厂家之间产生充分的竞争,医院获得最大利益。
1.4 招标采购 严格组织纪律,要求所有采购小组成员高度统一,包括制作标书直到采购完成,所有参与者都应严守机密。采购项目预算属于最高机密,为防止外泄,只能由采购小组领导掌握,以便保护医院利益。
1.5 设备安装、投入使用 指定维修工程师和使用人员全程参与,对今后设备的维护、保养、使用将有极大裨益。
2 日常设备管理
2.1 设备安全是工作中的重中之重,要经常巡查,及时发现事故隐患,并立即或者尽快消除。医疗设备大都是高、精、尖的电子仪器设备,要防水、防撞、防火、防盗、防潮、防尘,精心呵护。一杯水倒到专用键盘上,医院要花1万元的代价重新购置;空调滴水进入电子柜,换一块电路板要数万元。在这些方面我们有深刻的教训,要教育使用人员,禁止将水杯放在操作台上,安装空调不能在电子设备的正上方位置。凡可移动的床面,机架,在移动前要注意排除障碍物,以防碰撞致设备损毁事故。防患于未然,坚决杜绝人为的故障损失。昂贵的大型设备中,磁共振的安全问题最需重视,其事故有失超、液氦泄漏、金属物体投射、带入机房的电子设备损毁、及患者的安全。各家医院都或大或小地发生过类似事故。总之工作中要小心谨慎,保护设备安全和病人安全,加大管理力度,规范临床应用操作行为,发现事故隐患要及时解除。
2.2 工作中的重点是日常维护、保养,切实执行三级设备管理办法,能够减少设备故障发生,提高设备寿命,确保正常运转,使医院医教研工作顺利运行。
2.3 完善提高设备质量控制
2.3.1 建立完备的设备档案 包括①采购档案;②商务资料档案;③设备信息资料档案;④设备维护维修及报废记录档案。
2.3.2 建立严格的使用规章制度。
2.4 强化培训,提高维修工程师能力 必须安排维修工程师参加厂家的维修培训,使之能胜任一般故障的处理,保证季、年度维护与保养工作的完成,特别是CT与磁共振,其保养较为复杂,不经过培训根本无法完成。针对各位影像科工程技术人员的专业特点,鼓励其进修学习,提高学历和维修保障水平,医院和科室对其业务学习和知识储备倾力支持。
随着科学技术的进步,医学影像检查设备在不断更新换代,诊疗手段日益先进,医院将面临严峻的挑战,这同时也对医学院校提出更高更新的要求。对于高职医学影像技术专业来说,必须进行相应的改革,才能适应社会、医疗单位对医学影像技术专业人才的需求。
我院2001年由鹤壁中专、鹤壁师范学校、鹤壁电大和鹤壁教育学院四所学校合并为鹤壁职业技术学院。其中医学影像技术专业是2002年在原鹤壁卫生学校(1995年合并入鹤壁中专)医学影像诊断专业的基础上开设的新专业,现该专业有在校学生350人。
根据大量的市场调研得知,社会对医学影像技术方面应用型人才的需求较大,因此我们设置了医学影像技术专业,确定了特定的培养目标和基本规格以适应相应的职业岗位,并进行了大胆的改革。
明确高职教育特色,促进可持续发展
当前,高职教育成为社会关注的热点,面临大好的发展机遇。同时,经济、科技和社会发展也对高职教育人才培养工作提出了许多新的、更高的要求。因此,高职医学影像技术专业要抓住机遇、与时俱进,以改革教育思想和教育观念为先导,在教学与改革的过程中,逐步建立适应医学发展需求、能顺利实现医学影像技术专业人才培养目标的高职教育思想和观念。为此,我院组织有关人员深入实习医院和用人单位,广泛开展调研和毕业生追踪调查,邀请医学影像专家组成教育教学改革指导委员会,对高职医学影像技术专业人才培养目标进行讨论。
经过充分的论证,我们认识到高职教育是高等教育的重要组成部分,属于高等教育的范畴。高职人才必须具备与高等教育相适应的基本理论知识和技能,掌握相应的新知识、新技术和新工艺,以较强的实践动手能力和分析、解决实际问题的能力,区别于普通高等教育,以较宽的知识面和较深厚的理论知识,区别于中等职业教育。也就是说既不能“吃”本科教育的“压缩饼干”,也不能“蒸”中专教育的“发面馒头”,而应该按照高职教育人才规格和基本特征,把培养目标定位在基础理论适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质较高的技术应用型专门人才上,要全面推进素质教育,树立科学的人才观、质量观和教育观。
明确培养目标,创建人才培养新模式
根据高职医学影像技术专业人才的需求形势,我院分析了高职医学影像技术专业教育特点,认识到高职医学影像技术专业要以培养高等技术性医学影像人才为根本任务,以适应社会和医院需求为目标,以培养技术应用能力为主线,创建高职医学影像技术专业人才培养的新模式。将培养目标定位在德、智、体、美全面发展,具有现代医学影像理念,具有良好的职业素质和技术操作能力,能适应现代医学影像设备技术操作需要的高级技术应用型人才上。经过探索,我们将人才培养模式概括为“人文为先,知识宽实,技能熟练,就业多向”。“人文为先”,是指面向就业岗位对医学影像技术专业人才的要求,增设人文课程,加强人文素质教育,充分体现以人为本的医学理念,适应新的“生物—心理—社会”医学模式。“知识宽实”,就是给学生搭建较宽的专业基础知识平台,在专业课开设时,我们就考虑以就业为导向,开设与就业有关的基础课和专业课,充分体现对准岗位开设课程。强化“技能训练”,充分体现高职教育的特点,增强学生的实践动手能力,并改变课程结构。从第一学期开始就在全部教学过程中加大实践训练课比例,采取有效的保障措施,实现课堂训练、业余训练、实习前集中训练、实习中技能操作应用训练相统一,全面提高实践技能操作。“就业多向”即在通用医学影像技术专业知识技能训练的基础上,按照就业岗位需求,寻求“大专业、小专门化”的课程组合模式,除通用放射专业外,还设置CT专业方向、MRI专业方向、超声专业方向、介入专业方向、放疗专业方向,以拓宽就业渠道,提高就业率,实现以就业为导向的培养目的。转贴于
加强专业建设,深化教育教学改革
对于高职院校,培养人才是根本任务,教学工作是中心工作,教学改革是各项改革的核心,提高素质是永恒的主题。近几年来,我们围绕这个思路,结合医学影像技术专业的实际情况,以专业建设为本位,以实际、实用、实践、实效为原则,重点进行了以下三项改革:
改革教学内容,重建理论教学体系按照培养目标和毕业生知识、能力和素质的要求,以突出医学影像技术操作能力,注重临床教学,加强技能实践,适应基层需要为原则,设置了医学影像技术专业的三大模块课程体系,即基本素质模块课程、专业素质模块课程、岗位素质模块课程。根据专业能力要素的具体要求及教学内容的逻辑关系,通过适当的精简、融合、重组、增设等途径,打破原有课程设计界限,优化课程和教学内容体系。如精简了医用物理学、医用化学、医学病原学等非主干课程的内容和教学时数;将原来的X线机结构与维修和X线摄影技术学在增加相关新内容后,分别重组为医学影像设备学、医学影像检查技术学;增设了医学影像新技术课程,如断层解剖学、介入放射学等;增开选修课,如放射治疗学、核医学、医学文献检索等。
改革实验实训环节,完善实践教学体系实践教学是培养学生实际工作能力和创新能力的重要环节。加强实践教学,就必须改革过去实践教学大纲包含于理论教学大纲之中的粗化设置,建立一个目标明确、自成体系、相对独立的实践教学体系。这个体系与理论教学体系相互联系,相辅相成。经过三年来的研究、探索与实践,我院高职医学影像技术专业已基本形成了一个完整、相对独立的“一个强化、四种训练、三个衔接”的实践教学体系。“一个强化”是指强化学生专业技能操作训练。“四种训练”是指基本技能操作训练、校内实训基地仿真演练、医院课间见习带练、毕业临床实习综合应用能力实练。“三个衔接”是指技能训练在校期间与考取技能证书相衔接、毕业后与考取职业资格证书相衔接、就业时与临床相衔接。
来自全国医疗卫生机构的专家和用户500余人次参会,锐珂、富士胶片、爱普生、华海盈泰、西门子、飞利浦和爱克发医疗等公司分享并展示了各自的新产品或技术方案。
赵自林在开幕致辞中首先对嘉宾的到来表示欢迎,他说:“‘第六届中国PACS大会’的召开,一是为卫生行政部门、医疗卫生机构和企业搭建技术交流的平台;二是让各位嘉宾了解我国医疗装备影像系统的现状和发展趋势;三是通过IHE给医疗机构提供各类数字医学装备、医学信息系统技术的思考方向,并协助相关厂商的产品与国际最先进最规范的产品接轨。”
学术报告精彩纷呈
雷海潮的发言题目是“医药卫生体制改革的基本问题与信息化支撑”,他认为,医疗卫生信息化工作应该做思路上的调整和转变:一、从以前以科室和机构为单位推进信息化建设转到区域水平上;二、从大中城市向农村和基层机构转移;三、从之前主要服务医护人员,逐步转变为服务社会、决策者、居民家庭和患者;四、从单一的封闭系统向综合开放的平台转变;五、从信息化科室、医院或疾控中心单独建设向政府、企业、社会多方共同参与转变。
天坛医院信息中心主任王韬的发言题目叫“影像数据与临床信息集成”,他对临床信息化建设的背景和影像数据临床的共享模式进行了分享。在对未来的展望中,王韬认为:影像共享的手段和渠道将会千变万化,更人性化、更直观的3D打印技术将逐步应用到临床中去;以服务于患者为导向的掌上应用和微信平台的扩展应用会层出不穷;借助大数据应用的强大力量更迅速地确诊与制定治疗计划。
作为此次大会的协办单位,锐珂亚太投资管理(上海)有限公司在2014年推出了Vue VNA临床档案中心,可以帮助医疗机构实现全面的临床数据共享,以患者为中心实现临床数据整合,支持医院的临床及管理决策。该产品具有的优势有:更快捷、更全面的数据访问,更低的总体拥有成本以及更安全、更可信的数据。
爱普生(中国)有限公司营业开发部新业务方案策划科经理周健介绍了“OPS打印合约服务”,OPS是根据用户的预算、打印量、具体打印需求等情况量身定制的打印方案,既能满足个性化需求,又能减轻医院资产压力。
西京医院数字信息中心主任蒋昆的发言题目是“PACS的应用与发展”,对PACS发展现状、挑战及前景进行了梳理,他认为,院间异构系统的数据共享可用便携式患者光盘实现。该院采用华海盈泰的PACS系统,实现了无胶片化、无库存管理,全院影像资源共享,工作流程优化,影像诊断水平得到了提高。
西门子(中国)有限公司产品经理张俊华介绍了“面向大数据时代的影像产品和集成平台”,西门子syngo.plaza调阅图像速度可达 200 图像/秒,可实现DICOM 图像接收、存储和管理,遵从HL7标准,可实现统一的报告和图像以及非DICOM图像的接收和存储。
三维影像热度持续
三维影像中心是本次大会的重要内容之一,在这方面国内领跑者上海医院和华西医院的专家分享了各自的经验。
上海医院医学影像科副主任萧毅对医院三维后处理中心的情况进行了介绍。飞利浦星云3D影像数据中心上线后,临床科室和影像科的互动明显增多,对于项目带来的好处,萧毅总结:搭建了多学科交流的平台、锻炼了团队人员的教学科研能力、提高了人员后处理能力及诊断水平……下一步,他们计划构建一个手术设计实验室,可以为临床提供麻醉、手术方式、预后判断等相关的数据。
华西医院三维影像中心副主任吴文韬的发言题目是“多模态高级影像后处理临床应用价值”。他介绍,在美国,临床医生和影像医生的联系非常紧密,后者甚至会在手术室里为前者提供支持。他认为,开展高级影像后处理项目需要包括以下要素:高效智能化的云计算平台、全面深入的多模态高级影像后处理技术、跨专业的医技护一体化团队、标准化的影像引导诊疗流程和临床应用、跨学科的医疗和产学研合作。
湘雅医院神经外科副教授李学军对医院合作研发的“E-3D数字化医疗三维设计系统”进行了介绍,该系统拥有方便的医学影像处理功能,能对多模态影像数据进行融合,构建精细的三维数字化模型,清晰显示复杂解剖结构、病变和畸形特征、毗邻结构的空间关系,直接进行个化性三维解剖测量和手术方案设计,模拟术后效果。结合先进的3D打印技术,系统能导出和制作高精度的医学组织三维实体模型,为临床手术规划、手术演练、医学培训和教育等提供强有力的技术支持。
富士胶片的产品应用专家王成的报告题目是“富士Synapse 3D影像后处理解决方案在临床诊断及治疗中的应用”,对Synapse 3D产品进行了介绍,它包括基础分析工具、影像诊断高级分析工具、心脏分析工具和手术模拟模块等四大分析工具。
离临床更近一点
近两年,“中国PACS大会”一直在尝试转型,希望能与临床离得更近一些。以本届大会为例,除了来自医疗IT界的专家,上海医院、华西医院和云南二院的医学影像专家,主办方还请来了湘雅医院、北京积水潭医院的临床专家做分享。据统计,参会人员中影像科医生和临床医生的占比达41.46%。
Key WordsMedical imaging;Teaching
随着影像医学的快速发展,影像检查已成为医疗工作中的重要环节,临床医疗对影像检查的依赖性越来越强,这就要求临床医生必须具备扎实的综合影像学和比较影像学知识,熟悉各种影像成像技术在不同疾病诊断中的优势与局限,实现对各种检查技术的合理选择和优化组合。可以说,对于临床医学专业的学生来讲,掌握一定的影像医学诊断知识是成为一名合格的、全面发展的临床医生所必需的条件[1]。基于此,大多院校均为临床医学专业学生开设了《医学影像学》课程。但就教学实际情况来看,《医学影像学》课程的教学现状和教学效果并不能令人满意,存在着一些亟待解决的问题,本文试图在分析问题的基础上提出革新教学模式的解决方案。
现状和问题
内容多而课时少:临床医学专业本科生使用的教材《医学影像学》涉及X线、CT、MRI、超声、介入放射学等各种影像技术,内容多而复杂,教学任务十分繁重。但对于临床医学专业来讲,该课程非主流课程,安排的课时仅有64个学时,具体到每种影像技术,课时量非常少。比如,有关MRI的内容,仅有4个课时,很难安排教学内容,难以保证教学质量。
内容设置不合理:随着学科的飞速发展,《医学影像学》课程早已由单一的X线诊断学发展为集X线、CT、MRI、超声诊断和介入放射学等诸多内容为一体的综合影像学体系,然而,受制于各影像技术岗位分科设置和临床影像学专业分科管理的现状,目前课堂上主要推行的仍然是以检查技术为主线的传统教学,各部分的教学任务往往由不同科室的不同医生或教师承担,常常导致教学内容一方面时有重复,另一方面互相割裂,这种教学模式不利于学生对疾病的整体认识,对不同影像手段诊断某种疾病的优缺点也没有一个系统的认识[2],严重影响了课堂教学和实践学习的效果。
教学设施较落后:目前,《医学影像学》课的课堂教学普遍采用大班授课形式,平均每班的学生数量多达百余名,教师难以全面掌握学生的学习状况从而有针对性地实施教学,实验课程和阅片课程更是难以开展。在PACS广泛用于临床的今天,充分运用PACS开展影像学实验教学已成必然的趋势,将极大地提高该课程的教学效率,增强教学效果,但由于经费问题,大部分院校没有配备能够满足教学需求的PACS教学实验室。多数院校的主流教学形式仍然是借助PPT课件讲授理论,选择性地开展影像学读片、实验阅片等教学实践活动。
实习教学效果差:《医学影像学》课程的实践性特色非常突出,但很多学生存在重理论轻实践的思想和表现。究其原因,主要体现在两个方面:一方面,大部分学生认为将来不做影像科医生,因而对该课程不够重视,甚至有一部分学生为了考研而干脆不下科实习;另一方面,带教老师多为临床一线的医生,每天都有繁杂的工作,没有足够的精力和时间去加强带教工作。结果就是,学生实习只是走过场,学到的知识很有限。
思路和措施
做好课程规划:从长远来看,要想真正提高《医学影像学》课程教学质量,院校必须树立“学为主体”的教学理念,做好该课程的宏观规划。软件建设方面,要选配医学理论扎实和临床经验丰富的教师担任一线教学任务,适当增加理论课时量,大力加强实践教学管理,开展影像学案例式教学、专题式教学、讨论式教学等教学观摩和研讨活动,努力开设系列专题讲座课,完善考试考核方法和内容。硬件建设方面,要努力改善教学条件,提高信息化建设水平,建设新型影像综合教学实验室,开辟网络教学新途径,与相关院校探索合作开展远程教学的新思路。
优化教学内容:教学过程中应强调“大影像学”的概念,与国际医学影像学教学实践接轨,将各种影像学检查技术的知识整合为一体,进而调整优化课程教学内容。在遵循知识传授规律的基础上,可突出课程内容重点,整合相关教学内容,压缩疾病相关临床特点、病理基础及解剖表现等与其他课程重复的内容,使教学过程更加精练、系统。具体来说,可将课程内容整合为三大块。一是总论部分,主要介绍X线、CT、MRI、超声、介入等各种影像技术的基本概念、原理及优势。二是分论部分,可划分中枢神经系统、头颈、胸、腹、盆腔及骨关节共6个模块,以具体疾病为线索,融多种检查技术为一体,整合各种影像手段,重点讲授各个系统常见病、多发病的影像表现,加强比较影像学知识的教学,在病例教学中通过实例解释不同影像学检查的优势和缺陷。而罕见病的影像表现及常见病非常用检查技术(如支气管碘油造影)的影像表现可简单讲授或由学生自学。讲授具体疾病时,可采取的方法是:先向学生提供并描述典型图片,让学生先有感性认识,再从病理出发解释影像学所见,最后结合临床情况简要讨论诊断和鉴别诊断,重点培养学生的临床思维。三是拓展部分,简要介绍当前医学影像学的热点或前沿知识,如64排CT对冠状动脉粥样硬化的诊断、MRI扩散加权成像在急性期脑梗塞诊断上的应用等,使课程教学能紧跟影像学的发展步伐,体现教学内容的前沿性。
建立病例库:授课教师要在日常临床工作中广泛搜集有明确诊断的典型病例,整理临床表现、生化检查、各种影像学检查图像、手术记录、病理结果及随诊复查等各项资料,将影像图像与临床资料按照6大模块进行汇总存档,建立信息完备的病例库。同时,要重视搜集常见病典型影像学征象和易混淆征象资料,依据影像学表现,结合临床资料,列出相关疾病的鉴别诊断,并收集鉴别诊断疾病的相关影像资料,以进一步丰富和完善病例库的内容。此外,要紧跟影像技术的发展和新技术的临床应用,及时更新充实病例库。建立病例库,可以为课堂教学及实习教学提供丰富的教学资料,如以具体病例为线索开展案例式随访教学,学用相长,提升影像医学思维能力和诊断水平。
重视实习教育:影像医学是一门专业性和实用性极强的学科,教学过程必须始终强调理论联系实际,注重学生影像思维能力和实践诊断能力的培养。对学生而言,到影像科室工作场所进行形象化的直观教学最有利于知识的吸收和掌握,因此,带教老师要狠抓实习环节,注重师生沟通,强化管理,达到帮助学生即学即用、活学活用的目的。首先,带教老师要指导学生养成“对照解剖认影像,分析影像找病变,依病理分析病变,结合临床作诊断”的临床诊断习惯[3],利用病例库中的典型病例让学生熟悉常见疾病的影像表现,了解“同病异影、异病同征”的各种表象,鼓励学生开展讨论,教会学生基本的读片方法和分析思路。其次,带教老师要引导学生主动参与临床读片讨论、病例追踪回顾等实践活动,教学相长,分析影像诊断正确与错误的形成原因,培养学生科学严谨的职业精神,树立必要的自信心;同时,帮助学生了解各种影像检查方法的优势和局限性,学会如何科学地选择检查方法。
综上所述,对影像医学知识的广泛了解、熟练掌握及综合应用是临床医学专业学生必备的基本素质,而目前《医学影像学》课程教学广泛存在的内容多而课时少、内容设置不合理、教学设施较落后、实习教学效果差等诸多问题必须引起各个院校、各个任课老师的高度重视。如果能在先进的教育教学理念的指导下,完善教学模式,加大教学投入,强化实践锻炼,通过做好课程规划、优化教学内容、建立病例库、重视实习教育等一系列措施,《医学影像学》课程教学一定能结出硕果,在培养全面过硬医学人才的历史使命中发挥更大作用。
参考文献
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,尤其是国家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。
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2改进教学方法,进行多模式教学
过去由于教学内容多,理论课时数少的矛盾,教师们更多进行了“填鸭式灌输”的传统教学模式,课堂以教师讲授为主进行教学,忽略了与学生的互动、提问、讨论等环节,使学生疲于接受教学内容,而难以及时消化吸收,导致学习兴趣低、学习效率低。随着多媒体技术在医学教学中的广泛应用,核医学的教学模式发生了前所未有的变革。多媒体技术将图像、动画、视频及文字资料生动逼真的融于教学过程中,将抽象的无法用语言描述清楚的教学内容予以模拟,给学生们更为直观、深刻的影像,为学生提供了一个感性认识与理性认识相结合的平台。教师们充分利用多媒体教育技术来辅助教学,将大量的图片制作成多媒体幻灯,将核素示踪过程完全以图片或动画的形式展现给学生,结合实际病例进行提问并展开讨论,最大限度的吸引了学生的注意力,高度的调动了学生学习的积极性、主动性,实现教学互动,突出了教学中的重点,增加了教学信息量,同时增强了教学效果。
3将核医学影像与其它影像学进行比较,体现出核医学功能显像独特优势
在教学过程中,我们发现学生们以放射学得理念学习核医学,特别强调解剖学的概念,例如在描述影像时,常用放射学概念,如“密度”、“信号”等,因此,授课时,我们特别将放射影像学与核医学进行对比,在总论的教学过程中,强调放射影像学与核医学成像原理的不同;在各论教学时再进行比较教学;例如心肌灌注显像是核医学的一个重点内容,主要目的是评估冠心病心肌缺血的部位、范围及程度;而多排螺旋CT冠状动脉血管成像(简称冠脉CTA)也是目前诊断冠心病的主要影像学诊断手段之一;我们将二者进行比较教学;冠脉CTA检查的是冠状动脉的解剖学改变,即冠脉有无狭窄、钙化及肌桥,并对病变进行精确定位。理论上冠状动脉狭窄可致心肌的血流灌注减少,但由于机体有着强大的代偿机制,并不是所有冠脉狭窄、斑块及肌桥都会出现心肌缺血或梗死,因此,冠脉CTA并不能显示冠脉疾病引发的心肌缺血的范围、程度;然而这恰好是心肌灌注显像的特长。心肌灌注显像观察的是心肌的血流灌注情况,通过心肌放射性分布的多与少反映心肌血流灌注的多与少,而心肌细胞聚集放射性的多少取决于该部位冠状动脉灌注血流灌注量,即心肌灌注显像反映的是冠状动脉狭窄这个病因所导致的结果-冠心病患者心肌缺血的范围及程度,从而判断预后,并可评价冠脉支架的疗效。这好比是水渠与稻田,冠状动脉好比是水渠,心肌好比是稻田,水渠有问题不能代表稻田的灌溉不好,而我们更为关注的是稻田里的麦苗是否长的好,即心肌是否缺血。由此可见冠脉CTA所提供的是解剖学信息,心肌灌注显像提供的是功能学信息[2],二者分别反映了一个疾病的两个不同的侧面,从不同的角度对疾病进行评估,各有所长,不可相互替代或混淆。
4紧随现代医学发展,及时更新教学内容,增加核医学最新研究进展,培养学生及时跟进医学科技发展的新动态
科学技术的飞速发展带动了现代医学的发展,现代医学影像学的发展更是日新月异。现代医学影像学已从单纯的形态学诊断发展为形态与功能成像并重,并着眼于分子影像学的研究,分子影像学代表了21世纪医学影像学的发展方向。随着现代核医学的不断发展,尤其是分子核医学取得了显著进展,带动了肿瘤核医学、核心脏病学及神经核医学的迅猛发展。尤其是图像融合技术的应用,解决了核医学图像模糊、解剖结构欠清晰的难题;PET/CT、SPECT/CT图像融合一体机的使用,使核医学的发展进入了新的发展阶段[2]。另外,随着现代临床医学及现代医学影像学的发展,有些传统的核医学检查方法的临床应用逐渐减少,甚至被淘汰了;同时,随着核医学仪器及放射性药物的发展,核医学中新的内容层出不穷,我们需要及时跟进核医学的发展,将核医学的新技术、新进展及时补充到教学中,突出核医学先进性及实用性,及时对教学内容进行更新并重点讲解这些内容,例如:随着PEC/CT的广泛使用,正电子显像成为了核医学研究热点,并广泛应用于临床,因此,正电子显像的显像原理、临床应用价值就成为了新的重点内容;这样更贴近临床的教学,不但提高了学生的学习情趣,同时也拓宽了学生的知识面,使得学生们及时跟进学科发展新动态,在将来的临床实践中能更合理自如的运用核医学知识为临床服务。
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)36-10410-02
Data Mining Technology and Application in Medicine
JIAO Rui, LI Xiang-sheng
(Department of Computer Education, Shanxi Medical University, Taiyuan 030012, China)
Abstract: Data Mining( Data Mining , DM ) is a highly technical applications. This paper describes the concept of data mining techniques, methods and processes introduced in the current data mining application of the field of medicine.
Key words: data mining; medical; application
计算机信息管理系统以及数据库技术在医疗机构的广泛应用,促进了医学信息的数字化,使得医院数据库的信息容量急剧增加。这些数据蕴含了大量关于病人的病史、诊断、检验和治疗的临床信息、药品管理信息、医院管理信息等。如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现有用的知识,更好地为医院的决策管理、医疗、科研和教学服务,已越来越为人们所关注,正是在这种背景下,医学数据挖掘应运而生[1]。
1 数据挖掘技术
数据挖掘DM是知识发现KDD的核心部分,是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中、人们事先并不知道但又是潜在有用的信息和知识的过程,诞生于二十世纪90年代,它的发展速度很快,汇聚了数据库、人工智能、数理统计、可视化、并行计算等多个学科,是多技术的综合。
任务:数据挖掘的任务常见有以下几种。
1)数据总结:其目的是对数据进行浓缩,给出它的紧凑描述。它主要关心从数据泛化的角度来讨论数据总结。
2)关联分析:其目的是找出数据库中隐藏的关系网,常用的技术有回归分析、关联规则、信念网络等。
3)聚类分析:聚类增强了人们对客观现实的认识,是概念描述和偏差分析的先决条件。它是根据数据的不同特征,将其划分为不同的数据类别。
4)分类与回归:它是数据挖掘中非常重要的任务,应用最为广泛。分类和回归都可用于预测,其目的是从已知的历史数据记录中自动推导出对给定的数据的推广描述,从而能对未来数据进行预测。
5)偏差检测:数据库中的数据常有一些异常记录,从数据库中检测这些偏差很有意义。偏差分析包括分类中的反常实例、例外模式、观测结果对期望值的偏离以及量值随时间的变化等。
技术:数据挖掘技术涉及到统计学、机器学习和模式识别等领域的知识,根据挖掘任务,数据挖掘技术可以分为概念描述、聚类分析、关联规则分析、分类分析、回归分析、序列模式分析等。选择用某种数据挖掘技术前,首先要将待解决的问题转化成数据挖掘任务,然后根据任务来选择具体使用哪一种或几种数据挖掘技术[2]。
过程:数据挖掘的过程一般由三个主要的阶段构成:数据准备、数据挖掘、结果表达和解释,对知识的发现可以描述为这三个阶段的反复过程。
1)数据准备:这个阶段又可进一步分成三个子步骤:数据集成,数据选择、数据预处理。数据集成将多文件和多数据库运行环境中的数据进行组合,解决语义模糊性,处理数据中的遗漏和清洗无效数据等。数据选择的目的是辨别出需要分析的数据集合,缩小处理范围,提高数据挖掘的质量。预处理是为了克服目前数据挖掘工具的局限性。
2)数据挖掘:这个阶段进行实际性分析工作,包括的要点是:先决定如何产生假设,再选择合适的工具进行发掘知识的操作,最后进行证实。
3)结果表述和解释:根据用户的需求对提取的信息进行分析,挑选出有效信息,并且通过决策支持工具进行移交。因此,这一步骤的任务不仅是把结果表述出来,还要对信息进行过滤处理,如果不能令用户满意,需要重复以上数据挖掘的过程。
2 数据挖掘技术在医学中应用的可行性和必要性
由于医疗工作自身的特点,如病情观察的不可间断、各种医疗检查结果的纷繁复杂以及大量的医学文献专著等,要想使数据真正成为有用的资源,只有充分利用它为医疗工作的业务决策和战略发展服务才行,否则大量的数据可能成为包袱,甚至成为垃圾。面对“被数据淹没,却饥饿于信息”的挑战,需要引进一门新的技术――数据挖掘和知识发现,以解决好海量医学信息的存储开发与利用。因此,在医学中应用数据挖掘技术不但是可行的而且是必要的。
运用数据挖掘技术,支持医院各种层次的科学决策服务,现在已具备了充分的条件。一方面,我国的医院信息系统经过多年的自动化建设,已具备相当的物质条件和人才储备,并积累了大量数据,为数据挖掘应用奠定了一定的物质基础。另一方面数据挖掘在经过多年的发展之后已经形成相对成熟的技术体系,特别是在数据挖掘设计、数据抽取以及联机分析处理技术等方面都取得了令人满意的进展,为数据挖掘的应用奠定了技术基础。
3 数据挖掘技术在医学的应用
近年来,数据挖掘技术在医学领域中的应用越来越广泛,主要表现在以下几方面。
3.1 在医院信息系统中的应用
目前,我国大中型医院均建立了医院信息系统(Hospital Information System,HIS),运用数据仓库和数据挖掘技术,对医院医疗活动过程中产生的海量数据进行深度加工可从中得到长期的、系统的、综合的数据;同时还可以通过决策树、神经网络、遗传算法、聚类等技术,对数据进行深层次的挖掘和有效利用,得到丰富的辅助决策信息。这两种技术的综合应用,能为医院的科学管理提供支持和依据,可以帮助医院管理者预测医院发展的趋势,满足更大范围、更深层次的管理分析需求,从宏观上把握医院的发展方向。
3.2 在疾病辅助诊断中的应用
医学诊断问题是基于知识的序贯诊断问题,医生通过一定途径获取知识,形成推理网络,而病例数据储存在数据库中,因此如何从病例数据库提取诊断规则成了研究的主题。采用数据挖掘可以通过对患者资料数据库中大量历史数据的处理,挖掘出有价值的诊断规则,这样根据患者的年龄、性别、生理生化指标等就可以做出诊断结论,从而排除了人为因素的干扰。此外由于处理的数据量很大,因此所得到的诊断规则有着较好的应用普遍性。例如利用关联规则找出头部创伤患者作CT检查的适应证以及将数据挖掘用于肝癌遗传综合征的自动检测等等都显示出数据挖掘技术在疾病辅助诊断的广阔的应用前景。
3.3 在医学影像中的应用
当前医学多媒体数据主要来自医院中的一些成像仪器如:X光机、B超、CT、电子显微镜等,DICOM的出现,促进了医学影像存档与通信系统PACS的发展和使用,使得医院有可能将来自不同设备的医学影像进行集中、统一的管理和使用。数据挖掘是集数据处理技术最新成果的系统性理论,尤其适用于医学影像数据分析这类多维数据。
医学影像数据挖掘的关键技术有数据预处理、信息融合技术等。数据挖掘在医学影像中应用主要在以下三点:1)提高目标影像质量和边缘提取:利用数据挖掘理论中各种数据的预处理技术去除或降低图像噪声的影响,提高目标影像质量或对目标进行边缘提取。Hsu JH等人曾利用数据挖掘技术对乳腺超声影像的边缘检测算法进行研究并探讨了算法的有效性评估问题[3]。2)组织定征和概念描述:通过对目标器官或组织进行概念描述并概括这类对象的有关特征,从而获得或验证有关参数的动态范围。3)医学影像管理与检索: 目前,医学影像存档与通信系统( PACS) 已经发展成熟,基本解决了医学影像数据的存储管理问题, 但影像的检索始终是研究热点。数据挖掘技术的应用提供了两种解决方案:一是由病例描述检索医学影像信息;二是由影像信息查询病例可能诊断[4]。
3.4 在生物信息学中的应用
近年来生物医学工程研究有了迅猛发展,国内外学者采用数据挖掘技术在DNA分析、医学影像数据自动分析、糖尿病及心血管系统疾病患者多种生理参数监护数据分析等方面都进行了研究。
DNA在遗传学研究中的重要作用已经众所周知,数据挖掘理论中有许多有意义的序列模式分析和相似检索技术,因此数据挖掘技术被认为是DNA分析中的强有力工具。Jiawei Han和Micheline Ka-mher从异构和分布式基因数据的语义集成、DNA序列间相似的搜索和比较、同时发现的基因序列的识别、发现在疾病不同阶段的致病基因等方面阐述了数据挖掘在DNA数据分析领域中的应用[5]。
4 结束语
医学数据挖掘是计算机技术、人工智能、统计学等与现代医学信息相结合的产物,是一门涉及面广、技术难度大的新兴交叉学科,需要从事计算机、医学工程及医务工作者进行通力合作,力争在多属性医学信息的融合、挖掘算法的高效性和准确性等关键技术方面有所突破。
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(二)功能特点:
1.影像采集诊断工作站:
(1)影像采集:目前医学影像主要有3类接口,一是非数字化接口,需用各种采集卡进行采集;二是数字化但非数字化影像通信标准(DICOM)3•0格式的接口;三是标准DICOM3•0接口。对于前两种接口,必须通过影像采集工作站来采集影像信息,并把非DICOM3•0格式的影像转换成DICOM3•0格式进行阅览、存储、传输和管理。对于标准DICOM3•0接口,可直接把影像送往服务器进行管理。对数字化的影像,要进行无损的采集和传输。
(2)影像浏览与处理:影像处理是PACS系统的一个重要功能:①丰富的图像和数据后处理功能;②具有无级缩放和放大镜功能;③多幅图像同屏显示;④支持图像黑白反转、伪彩色等显示功能;⑤支持动态电影回放,并可同屏显示同一病人不同设备检查的多个动态电影图像;⑥同一屏幕可分格显示病人的不同影像,供诊断比较;⑦图像上可以添加任意形式的图形或文字标注,并可在激光相机上输出;⑧规范的病历报告生成功能,并可同时存档;⑨自动将病历报告的文字信息和图像信息组合打印输出;⑩可根据病人姓名、住院号、检查号、检查科室及影像设备等多种途径查询和调阅病人图像。
(3)图像传输:能通过网络将图像传输到需调阅的工作站,亦可传输到异地供远程会诊。
(4)影像打印:医院内部可实现无胶片化管理,而当病人需要胶片时,软件具有胶片打印功能,打印的胶片完全符合诊断要求。
(5)诊断报告:系统在浏览影像的基础上,具有书写并打印诊断报告的功能。诊断报告能通过调阅模板进行修改,以便减轻医生的工作量。
(6)模板管理:系统除了提供常用的诊断模板外,用户可根据实际工作需要自己定义和修改诊断报告模板。
(7)统计功能:系统能够按科室、医生(含检查医生和开单医生)、病人身份和费别等统计所做检查的人次数和费用。(8)报告浏览:系统能够通过多种途径来浏览以往病人的诊断报告情况,并进行随访。
2.影像浏览工作站:影像浏览工作站具有两种功能,一是独立于医院信息管理系统,可通过检查日期、病人姓名等检索病人的影像,并能调出该影像相应的诊断报告。二是与医生工作站溶为一体,象调阅病历一样直接调阅病人的影像信息。
3.影像服务器系统:影像服务器是整个PACS系统的神经中枢,它应具备以下几个功能:(1)影像接收:对于符合DICOM3•0接口的影像设备,可直接接收;对于不符合DICOM3•0接口的影像设备,接收经影像采集工作站处理过的已经符合DICOM3•0格式的医学影像。(2)影像存储:对于采集来的医学影像信息,分别进行有损和无损压缩处理。一般把无损压缩的影像保存在磁带机中,作为离线存储。在目前数据库服务器中建立病人的ID号与影像内容及存储位置的对照表,以便能象电子病历一样管理病人的影像。
(三)运行条件:基本条件是医院建立100M带宽以上的局域网络,亦可在原有HIS网上加以改造。设备配置:①影像服务器配置:建议中、小型医院可采用HPLH-3000服务器配100G以上磁盘阵列。展开床位700张以上的医院可采用HPLH-6000服务器配200G以上磁盘阵列。②影像工作站配置:计算机除了要求在PⅢ500/128M/20G以上配置外,医学影像诊断对显示器还有特别的要求。放射科,特别是计算机摄片(CR),需配置2k×2k的肖像型显示器,其余科室可采用19~21英寸高分辨率(1600×1200,点距为•25以下)的显示器。
二、PACS的应用
我院是一所拥有1200张床位的综合性三级甲等医院。1998年开始建立了以WINDOWSNT为平台、光纤通讯为主干、“军字一号工程”软件为基础的网络系统,先后运行了护士工作站和医生工作站,开通了网上图书馆、网上情报检索等电子业务。在此基础上与某公司合作,于2001年1月开发建成了PACS,并开始运行至今,全院基本实现了无胶片化管理和图像信息资源共享(门诊病人需带片到外院会诊,亦可通过共享洗片机洗出胶片),达到了预期的建设目标。目前,我院的PACS系统已将国内外9大厂家生产的、具有5种接口的CT、ECT、MRI、CR、数字放射(digitalradiolgy,DR)、彩超及病理等10多台影像设备顺利与HIS融合,将医学图像以全数字化的方式传输到全院28个科室的220个医生工作站和院业务领导与有关部门的管理工作站上,实现了医学影像全数字化采集、存储、处理与传输。实践证明:运行PACS后,减少了病人就诊环节及占床等待检查的候诊时间,为抢救急、危重病人的生命赢得了宝贵时间。临床医生能同时调阅病人不同时间、不同检查的影像资料进行对比,影像科室医技人员可调阅其它影像资料来修正自己的诊断,从而大大提高了影像诊断质量。系统还为影像科室提供了常用模板和自定义模板功能,提高了工作效率,方便了医教研工作和机关统计工作,实现了全院资源共享。同时,PACS的运行对于提高医务人员的计算机水平及丰富影像知识大有助益。据我院近3年的统计数据,每年用于胶片、显、定液和套药等的消耗约100万元左右。实施无片化后,不但可节省上述经费,而且可节省大量储存胶片的费用,同时还可避免胶片丢失、虫咬和霉变等损害。国际上,远程医学在80年代后期获得了长足的发展,通过卫星和综合业务数据网,在远程咨询、远程会诊和医学图像的远距离传输等方面取得了较大进展[1]。我们的实践证明,PACS能大大提高远程会诊的质量和速度。
三、PACS开发应用的启示
(一)医院应将PACS建设提到议事日程:现代数字化医院基础的PACS系统已成为当前热点[2]。以往由于微机性能不足、高速网速率不够及工作人员的信息观念和操作技术水平有限,更由于PACS的整体价格使绝大多数医院难以承受,所以PACS的建立,尤其是与HIS实现整体链接的高性能的PACS的推进在国内仍处于起步阶段。随着计算机和网络技术的不断发展,高速网络、大容量存储设备及高质量显示、打印机设备的逐步普及,医学影像设备普遍都有数字化标准接口,这使建立实用的医学影像管理系统成为可能[3]。
(二)积极创造条件、依靠自己的力量建好管好PACS:在PACS建设中要选择适合中国国情、医院院情的技术与品牌。目前有些国外产品难与国内HIS融合,在技术接口上,有些只能接90年代后的DI-COM设备;在二次开发与升级维护上,缺乏及时性;在价格上,普遍比国内同类产品高。国产PACS有它的许多优点,只要充分考察技术及国内医院运行情况,并选准技术合作的公司和品牌,是可以建设好先进实用的PACS的。医院信息系统是一个动态工程,不管是在硬件上还是软件上,都需不断修改、升级和扩充,尤其在信息技术高速发展的今天和明天,这种更新和扩充会更快、更频繁[4]。因此,那种希望等到完全完善、成熟了再开展的想法,是不现实的。
(三)医院PACS的运行与管理必须适合自身的管理模式:PACS实施方案的设计优劣,在某种程度上决定整个系统的建设成败。为此,我们着重把好了“三关”。
1.建设前必须搞好解决方案,把好设计论证关。我们组成了由计算机工程技术人员、影像科室专业技术人员、机关相关人员和院领导的多学科“论证组”,在对本单位影像设备、HIS现状等实际进行充分调研的基础上,提出了《应用标准框架模式设计》和建立医院PACS的总体原则,即:要以“病人为中心”,与医院管理方案和影像科室工作程序紧密结合;有较好的系统稳定性和可扩展性;有与HIS融合的无缝连接性;有性能/价格和效益比的优化性。