張景臻

摘要：醫(yī)學(xué)影像技術(shù)在近一百年來(lái)不斷發(fā)展，特別是近年來(lái)發(fā)展迅速。從魯欽發(fā)現(xiàn)x射線到第一代x射線膠片，隨著CT、MRI、介入放射學(xué)等影像學(xué)技術(shù)、影像學(xué)診斷和影像學(xué)治療的出現(xiàn)，醫(yī)學(xué)影像學(xué)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從小到大的快速快速發(fā)展過(guò)程。當(dāng)前，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)數(shù)字影像的新時(shí)代。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展反映并指導(dǎo)著臨床醫(yī)學(xué)在診斷、治療和診斷方面的進(jìn)步。醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展，在某種意義上熱趨勢(shì)代表了醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展，特別是介入放射學(xué)的出現(xiàn)，使輻射的診斷從純粹的進(jìn)化對(duì)于診斷和治療的雙重功能，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一個(gè)重要的角色，與內(nèi)部和外部，尤其是臨床學(xué)科。展望21世紀(jì)，醫(yī)學(xué)影像學(xué)必將得到更快、更好、更全面的發(fā)展，為人類健康做出更大的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)影像技術(shù);認(rèn)識(shí);展望

中圖分類號(hào)：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：（2021）-06-180

引言

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)主要是應(yīng)用工（程）學(xué)的概念及方法，并基于工（程）學(xué)原理發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)手段（包括原理、方法、裝置及程序），其實(shí)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)還是醫(yī)學(xué)物理的重要組成部分，它是用物理學(xué)的概念和方法及物理原理發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)技術(shù)手段。醫(yī)學(xué)影像信息包括傳統(tǒng)X線、CT、MRI、超聲、同位素、電子內(nèi)窺鏡和手術(shù)攝影等影像信息。它們是窺測(cè)人體內(nèi)部各組織，臟器的形態(tài)，功能及診斷疾病的重要方法。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，以膠片為主要方式的顯示、存儲(chǔ)、傳遞X-ray攝像技術(shù)已不能滿足臨床診斷和治療發(fā)展的需求，醫(yī)療設(shè)備的數(shù)字化要求日益強(qiáng)烈，全數(shù)字化放射學(xué)、圖像導(dǎo)引和遠(yuǎn)程放射醫(yī)學(xué)將是放射醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1.醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展新形勢(shì)有著不斷的發(fā)展

在新世紀(jì)，知識(shí)與經(jīng)濟(jì)的全球化和可持續(xù)發(fā)展將成為人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流。其中，生命科學(xué)和信息科學(xué)將是跨世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的主要學(xué)科?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)是循證醫(yī)學(xué)，醫(yī)學(xué)影像學(xué)包涵了多種影像檢查、治療手段，已成為臨床最大的證源。值得一提的是，醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)是多種影像檢查手段的融合和優(yōu)化選擇。此外，醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)內(nèi)部也需要信息交流和相互融合。

1.1X-CT 的發(fā)展

CT的問(wèn)世被公認(rèn)為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來(lái)的重大突破，因?yàn)樗麡?biāo)志了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的里程碑。其主要特點(diǎn)是橫切面、斷層成像、數(shù)字影像，使X線的重疊影像成為層面圖像，并可用CT值測(cè)量人體組織密度。多年來(lái)，CT成像技術(shù)的發(fā)展一直圍繞解決掃描速度、清晰度及掃描范圍的和諧發(fā)展，最終多層（排）螺旋CT機(jī)的出現(xiàn)使三者得到了完美的體現(xiàn)。其優(yōu)點(diǎn)是：

（1）掃描速度提高了2～6倍，檢查效率提高了10%。

（2）清晰度大大提高。

（3）比單層螺旋CT掃描信息量提高了2～4倍，尤其利于觀察微小病灶。

（4）節(jié)省了X線管的損耗，增強(qiáng)掃描可節(jié)省造影劑用量，和單層螺旋掃描比X線劑量減少。正是由于使用了多層面采集和成像技術(shù)，有效地解決了掃描速度薄層和大范圍的矛盾。今天，多層螺旋 CT機(jī)已發(fā)展到64層（排），更有利三維立體影像成像、虛擬影像成像和 CT血管成像，并且更多地被用于臨床疾病的篩選，也會(huì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)微小的病灶，特別是臨床癥狀不明顯而被忽略的病灶，進(jìn)而有利于治療效果的提高。另外，超高速CT（VFCT）將用于臨床，它用電子束代替X線，以極快的速度完成掃描，尤其適用于動(dòng)態(tài)器官的掃描，使肺門(mén)部、心臟及大血管的影像質(zhì)量進(jìn)一步提高。未來(lái)的CT將是容積CT，隨著探測(cè)器數(shù)量和材料的改進(jìn)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高、檢出器的復(fù)數(shù)化排列，容積數(shù)據(jù)采集將會(huì)有更大的進(jìn)步;數(shù)據(jù)量大，分辨率高，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這些新技術(shù)相加并用于臨床，將會(huì)為CT的臨床應(yīng)用開(kāi)辟更廣闊的領(lǐng)域。

1.2數(shù)字化大影像學(xué)發(fā)展

醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)是電子工業(yè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和醫(yī)學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物，它是影像學(xué)發(fā)展的必然，也是整個(gè)科學(xué)發(fā)展的必然。科學(xué)發(fā)展到今天，電子信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)都得到了充分發(fā)展，它們結(jié)合的產(chǎn)物是現(xiàn)在數(shù)字化影像發(fā)展的起源和基礎(chǔ)。數(shù)字化影像學(xué)的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：能將模擬死圖像變成可再用或數(shù)據(jù)，進(jìn)一步將二維的平面圖像變成多維的立體圖像;可以使影像定量診斷成為可能;徹底改變了傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像視觀、使用、存儲(chǔ)和管理方式。

數(shù)字化影像是把過(guò)去的模擬圖像變成了可再用的數(shù)據(jù)。過(guò)去，醫(yī)院給病人的是一張X光片，它只能記錄病人在當(dāng)前條件下的影像，不能通過(guò)它看到新的東西。而數(shù)字化把影像變成一種活的數(shù)據(jù)，能把過(guò)去二維的平面圖像變成多維的立體圖像，從過(guò)去的只有一個(gè)平面和長(zhǎng)寬變成了一個(gè)長(zhǎng)、寬、高或者前后、左右、上下的立體圖像。

1.3數(shù)字化攝影技術(shù)逐漸成熟

數(shù)字X射線攝影的成像技術(shù)包括成像板技術(shù)、平行板檢測(cè)技術(shù)和采用電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術(shù)。成像板技術(shù)是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片增感屏來(lái)照相，然后記錄于膠片的一種方法。平行板檢測(cè)技術(shù)又可分為直接和間接兩種結(jié)構(gòu)類型。直接FPT結(jié)構(gòu)主要是由非品硒和薄膜半導(dǎo)體陣列構(gòu)成的平板檢測(cè)器。間接FPT結(jié)構(gòu)主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非品硅層在加TFT陣列構(gòu)成的平板檢測(cè)器。

1.4圖形融合技術(shù)

由于各種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備原理不同，反映的信息也各有側(cè)重，并且具有應(yīng)用上的互補(bǔ)性。如x線 CT等的成像只對(duì)人體骨組織影像成像清晰，而對(duì)脂肪、肌肉、血管等則清晰度不好。PET能很好地獲取功能和代謝信息，但空間分辨率較低、組織對(duì)比分辨率更低將高分辨率CT或MRI影像與之融合利于定位和診斷數(shù)字減影血管造影（DSA）較CT MRI更能清楚地顯示顱內(nèi)細(xì)小血管的分支，但不能顯示周圍結(jié)構(gòu)，尤其是血和的病變的關(guān)系，可見(jiàn)單純從一種成像模式所獲得的信息是全面的，這導(dǎo)致了融合技術(shù)的產(chǎn)生。

1.5核磁共振技術(shù)

利用人體內(nèi)部大量的氫質(zhì)子所形成的雜亂無(wú)章的小磁矩在強(qiáng)大的靜磁場(chǎng)和射頻脈沖激勵(lì)下而發(fā)生進(jìn)動(dòng)，出現(xiàn)馳豫現(xiàn)象，當(dāng)射頻脈沖撤離后，氫質(zhì)子即將射頻脈沖所提供的激勵(lì)能量釋放出來(lái)，這種釋放出來(lái)的無(wú)線電信號(hào)被體外的接收線圈所接收并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的灰度，從而獲取不同的斷層影像。由于核磁共振成像建立于分子量級(jí)的基礎(chǔ)之上，換句話說(shuō)，MRI成像的清晰度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了CT圖像。因而 MRI 成像設(shè)備是目前醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域中最先進(jìn)的成像設(shè)備，也是一種能發(fā)現(xiàn)早期癌變的唯一成像設(shè)備。

2.醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的展望

2.1阻抗成像（EIT）

EIT是通過(guò)對(duì)人體加電壓，測(cè)量在電極間流動(dòng)的電流，得到組織電導(dǎo)率變化的圖像。 目的在于形成對(duì)體內(nèi)某點(diǎn)阻抗的估計(jì)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，所采用的電流對(duì)人體是無(wú)害的，因而對(duì)成像對(duì)象無(wú)任何限制。這種技術(shù)的時(shí)間分辨率很好，因而可連續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)際的應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)以視頻幀速的醫(yī)用EIT的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。

2.2光學(xué)成像（OTC或NIR）

近期的一些實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展表明，光學(xué)成像有可能在最近幾年內(nèi)發(fā)展成為一種能真正用于臨床的影像設(shè)備。它的優(yōu)點(diǎn)是：光波長(zhǎng)的輻射是非離子化的，因而對(duì)人體是無(wú)傷害的，可重復(fù)曝光;它們可區(qū)分那些在光波長(zhǎng)下具有不同吸收與散射，但不能由其它技術(shù)識(shí)別的軟組織;天然色團(tuán)所特有的吸收使得能夠獲得功能信息。它正在開(kāi)辟它的臨床領(lǐng)域。

3.結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)作為發(fā)展最快的學(xué)科之一，新設(shè)備、新技術(shù)推動(dòng)其更快地向前發(fā)展。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)的優(yōu)勢(shì)及臨床應(yīng)用價(jià)值得到臨床醫(yī)師的廣泛認(rèn)可。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)人員需不斷地更新知識(shí)，提升專業(yè)能力，參與新技術(shù)、新設(shè)備臨床應(yīng)用的相關(guān)研究，提高圖像質(zhì)量、加快掃描速度、降低CT輻射劑量，獲得定量和定性資料，解決更多的臨床問(wèn)題，更好地為患者提供醫(yī)療服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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