21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展.ppt

1、21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展,發(fā)展趨向 我國的現(xiàn)狀和問題 發(fā)展戰(zhàn)略的思考 醫(yī)學(xué)影像新技術(shù),93期10班 紀(jì)全松 指導(dǎo)教師：王世偉教授,發(fā)展趨勢,X線發(fā)現(xiàn)105年以來，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展。 特別是 近20余年間，傳統(tǒng)的放射技術(shù)與計(jì)算機(jī)結(jié)合，產(chǎn) 生了包括CT、MRI、D SA等在內(nèi)的一系列新設(shè)備，使放 射診斷治療技術(shù)進(jìn)入了體層成像、數(shù) 字化、三維仿真重 建階段，可以檢測出傳統(tǒng)X線技術(shù)難以發(fā)現(xiàn)的微小 密度 變化，還具備了圖像產(chǎn)生、處理、顯示、記錄、存儲和傳輸?shù)裙?能。 80年代中期以來，影像診斷學(xué)與介入放射學(xué)結(jié)合構(gòu)建了 診治兼?zhèn)?的現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)影像學(xué)，尤其是介入治療發(fā)展迅 猛，已成為與內(nèi)科、外

2、 科并列的三大臨床治療技術(shù)。,中國工程院院士劉玉清教授在報(bào)告中說，21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā) 展方向是由大體形態(tài)學(xué)為主向生理、功能、代謝和基因成像過渡；對 比增強(qiáng)由一般性向組織或疾病特異性方向發(fā)展；圖像分析由“定性” 向“定量”發(fā)展；診斷由膠片采像和閱讀向無膠片的數(shù)字采像和電子 傳輸發(fā)展；介入治療向?qū)崟r、立體和無射線引導(dǎo)發(fā)展，進(jìn)而與內(nèi)鏡、 微創(chuàng)外科相融合；在影像診斷中病人將接受更少或無放射輻射，獲得 更多的解剖和生理信息，并可以顯示人體大體和顯微解剖結(jié)構(gòu)。 此外， 隨著信息科學(xué)的進(jìn)展，網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)將會到來，人工智能技術(shù)（如機(jī)器 人）將會用于影像診斷和介入治療的操作。,隨生命科學(xué)的發(fā)展，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)尤其分

3、子生物學(xué)、生物技術(shù)基因工程的進(jìn)展，將深入和影響臨床醫(yī)學(xué)含影像學(xué)的進(jìn)程。例如：生理、功能、代謝成像和基因治療等已經(jīng)并將進(jìn)一步深入影像學(xué)診治及其基礎(chǔ)研究領(lǐng)域； 隨信息科學(xué)的發(fā)展，由于PACS系統(tǒng)、智能型計(jì)算機(jī)和工作站，計(jì)算機(jī)輔助診斷和治療等的進(jìn)展和實(shí)用化，“網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)(network imaging)”將會到來； 隨微機(jī)微電子技術(shù)(micromachine/electronics)的發(fā)展，新的影像和介入器械、器具，CT/MR新技術(shù)如圖像采集和顯示如三維仿真成像、器官/疾病特異性對比劑的開發(fā)，以及MR頻譜成像的結(jié)合等，以及新一代治療導(dǎo)管/內(nèi)支架及傳送裝置的開發(fā)、應(yīng)用，影像診斷和介入治療將進(jìn)一步向廣深

4、發(fā)展；,我國的現(xiàn)狀和問題,90年代初，我國已初步形成現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)體系，近年又有新的進(jìn)展，但整體上與國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距； 影像學(xué)診斷仍處于以形態(tài)學(xué)為主的階段，功能、代謝成像如MRI彌散/灌注成像、MR頻譜分析、正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層(PET)的臨床研究、強(qiáng)力超聲等剛剛起步；,介入治療的發(fā)展和普遍應(yīng)用，現(xiàn)已成為同內(nèi)科、外科并列的三大診療技術(shù)之一。但近年來新技術(shù)發(fā)展較慢，又面臨微創(chuàng)治療(minimally invasive therapy, MIT)尤其微創(chuàng)外科(minimally invasive surgery, MIS)的挑戰(zhàn)；同時主要介入技術(shù)的規(guī)范化等，有待進(jìn)一步解決；,主要問題

5、：基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)研究和新技術(shù)開發(fā)薄弱，缺少創(chuàng)新，發(fā)展不平衡，專業(yè)隊(duì)伍整體素質(zhì)待提高，更缺少高素質(zhì)的中青年學(xué)術(shù)帶頭人; 科教投入不足，國家隊(duì)未/不能發(fā)揮應(yīng)有或更大作用，抓大放小如何落實(shí)?,發(fā)展戰(zhàn)略的思考,繼續(xù)發(fā)揮我國臨床應(yīng)用研究優(yōu)勢，組織“多中心研究”，努力作到診斷/治療及評價標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化和國際化： 以腫瘤介入治療為例，應(yīng)嚴(yán)格按照國內(nèi)外“腫瘤學(xué)”通用的診斷(如TNM分期、獲取組織學(xué)診斷等)和療效評價標(biāo)準(zhǔn)。 積極開展并建立我國影像診斷和介入治療的基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)研究體系，致力于體制和機(jī)制改革，努力創(chuàng)新及其應(yīng)用、擴(kuò)散。無創(chuàng)新就無生命力。,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)人員教育和培訓(xùn)，以醫(yī)師為例： 住院醫(yī)師培訓(xùn)，在原有醫(yī)學(xué)

6、影像學(xué)住院醫(yī)師培訓(xùn)規(guī)范及實(shí)施方案基礎(chǔ)上，參照國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)補(bǔ)充、強(qiáng)調(diào)培訓(xùn)基地的評估，嚴(yán)格考試、考核和資格認(rèn)證以及科研能力的培訓(xùn)等；,建立、健全我國本專業(yè)的繼續(xù)/終身教育體系，開展與其相關(guān)的研究，重新認(rèn)識其重要性。 統(tǒng)籌安排好適應(yīng)我國國情的提高與普及的關(guān)系，繼續(xù)開展影像學(xué)綜合診斷優(yōu)選應(yīng)用研究，大力普及規(guī)范化的主要介入治療技術(shù)。增加科研和教育投入，除國家、政府外，通過政策引導(dǎo)，鼓勵尋求企業(yè)和個人等多渠道投資。,醫(yī)學(xué)影像新技術(shù),計(jì)算機(jī)X線攝影：,其優(yōu)勢在于它在給患者進(jìn)行X線拍攝時劑量比傳統(tǒng)X線攝影的劑量要小，而且只需要一次曝光就能捕捉到多層次的影像信息來滿足診斷的要求，在曝光量不足或過量時能在一定

7、程度上較好顯示圖像，避免因X線攝影參數(shù)選擇不當(dāng)而導(dǎo)致重拍，從而減少被檢者X線接受劑量。此外，還可通過磁盤保存圖像，避免了傳統(tǒng)照片保存時間長而使影像質(zhì)量下降，便于照片的打印及網(wǎng)上傳輸、會診、資源共享。不僅如此，其影像質(zhì)量的提高在于計(jì)算機(jī)的后處理，可通過窗寬、窗位的調(diào)整、邊緣增強(qiáng)等技術(shù)改善影像質(zhì)量，并在抗擊SARS的沒有硝煙的戰(zhàn)爭中發(fā)揮了巨大的作用。而“能量減影”是計(jì)算機(jī)X線攝影影像處理技術(shù)的一種，目前主要用于胸部檢查，可同時獲得胸部的原始影像、單純肺組織像、單純肋骨像等多種影像信息，消除骨骼或軟組織影像，從而可為肋骨骨折或肺部腫塊及其對肋骨的破壞提供強(qiáng)有力的證據(jù) 。,旋轉(zhuǎn)數(shù)字減影血管造影（DSA

8、）：,被認(rèn)為是診斷血管性病變的金標(biāo)準(zhǔn)，具有高度的敏感性及特異性，但常常因?yàn)橥墩阵w位等因素而受到一定的局限，有時可造成誤診及漏診，現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)DSA從110度到110度連續(xù)采集圖像，在圖像回放中可看到旋轉(zhuǎn)、立體圖像，便于觀察病灶。它通過一次注藥所成影像便可觀察正、側(cè)及任一側(cè)斜位，而普通DSA需要多次注藥才能觀察正位、側(cè)位及斜位，使對比劑的用量減少。旋轉(zhuǎn)DSA可以觀察動態(tài)3維血管圖像，在了解血管病變和周圍組織之間的關(guān)系及準(zhǔn)確定位方面有重要的意義。旋轉(zhuǎn)DSA可針對不同病變、不同部位、不同年齡、單雙側(cè)，選擇不同的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度，在所獲得的旋轉(zhuǎn)DSA圖像序列中確定觀察效果最理想的一幀圖像，以清晰顯示病變

9、的大小、形態(tài)、解剖部位、對供血動脈的血管關(guān)系，在此角度和方向上監(jiān)視圖像，進(jìn)行球囊擴(kuò)張、支架植入、化療栓塞，為疾病的介入治療提供清晰明確的路徑，為手術(shù)治療提供可靠的依據(jù)。不僅如此，還可通過3維工作站進(jìn)行動態(tài)及血管仿真內(nèi)窺鏡的制作，目前此項(xiàng)技術(shù)已用于腦血管、頸部血管、肺動脈、腹腔動脈、腎動脈、髂動脈、下肢步進(jìn)等多種項(xiàng)目的檢查。,磁共振水成像：,這里以磁共振尿路成像為例：尿路成像常以泌尿系統(tǒng)造影為主，但受病人年齡、過敏體質(zhì)、腎功能等因素的影響，或不能進(jìn)行造影檢查，或達(dá)不到診斷目的。隨著磁共振成像技術(shù)的發(fā)展，因其無創(chuàng)傷性、安全簡便、不需對比劑、可多方位成像、多角度觀察等優(yōu)點(diǎn)，可解決常規(guī)尿路造影檢查的不

10、足，對指導(dǎo)臨床治療具有一定的意義。另外，磁共振胰膽管成像目前已作為評價胰膽管系統(tǒng)影像學(xué)檢查方法，可直接顯示胰膽管形態(tài)和結(jié)構(gòu)。此外，選擇適合參數(shù)，口含VitC能較好地顯示腮腺管及分支的擴(kuò)張、狹窄、移位及破壞等病變，與腮腺的常規(guī)掃描相結(jié)合，對指導(dǎo)臨床治療和手術(shù)都有更好的作用。不僅如此，此技術(shù)還可用于腦脊液鼻漏的診斷。,磁共振導(dǎo)航掃描：,手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)是專為外科手術(shù)設(shè)計(jì)的，廣泛用于腦外科和脊髓外科，它的動態(tài)光學(xué)跟蹤定位系統(tǒng)有很高的精確度，在整個手術(shù)過程中能向醫(yī)生提供三維動態(tài)影像，即使病人或系統(tǒng)的位置改變，也不影響定位的準(zhǔn)確度。手術(shù)前系統(tǒng)必須輸入病人的CT或磁共振影像數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行三維重建，自動識別和勾

11、畫出病灶大小，確定病灶位置，并分析病灶周圍組織情況，向醫(yī)生提供最佳手術(shù)方案，手術(shù)中系統(tǒng)提供軸位、矢狀位、冠狀位和立體影像，顯示出探針在人體中的相對坐標(biāo)位置，以及探針周圍組織的解剖結(jié)構(gòu)，保證手術(shù)快速準(zhǔn)確地進(jìn)行。,磁共振波譜技術(shù)：,是醫(yī)學(xué)影像學(xué)近年來發(fā)展的新的檢查手段，作為一種無創(chuàng)傷性研究活體器官組織代謝、生化變化及化合物定量分析的方法，目前主要在腦部應(yīng)用研究較多，隨著磁共振及其波譜裝置不斷改進(jìn)，軟件開發(fā)及臨床研究的不斷深入，人們通過磁共振波譜對各種疾病的生化代謝的認(rèn)識將不斷提高，為臨床的診斷、鑒別、分期、治療和預(yù)后提供更多有重要價值的信息。有的還可應(yīng)用磁共振的功能成像對腦梗塞進(jìn)行早期診斷，甚至在

12、超急性期即能發(fā)現(xiàn)腦梗塞灶，提高了病變檢出的準(zhǔn)確性和效率，達(dá)到早診斷、早治療，以減少致殘率和致死率。,CT三維重建：,（1）創(chuàng)傷性病變的三維重建：隨著交通事故和意外損傷的增多，常伴有嚴(yán)重的復(fù)合傷，而常規(guī)X線攝片因重疊過多影響病變的顯示，多層螺旋CT可根據(jù)不同的檢查部位，選擇不同的掃描參數(shù)，在容積掃描的基礎(chǔ)上進(jìn)行多軸位重建，從而使觀察更加直觀，便于了解骨折的位置、程度，尤其是隱匿性的骨折和脫位。如：髖關(guān)節(jié)三維立體影像的髖臼與股骨頭分離技術(shù)，是通過CT掃描或獨(dú)立影像工作站中配置的3維影像處理軟件，對CT掃描獲取的原始影像數(shù)據(jù)進(jìn)行后期影像處理的一門技術(shù)，它可將股骨頭與髖臼完全分離，分別對股骨頭、髖臼進(jìn)

13、行獨(dú)立觀察。從而實(shí)現(xiàn)了在無創(chuàng)的情況下，運(yùn)用影像虛擬技術(shù)觀察髖臼內(nèi)的情況，和被髖臼包繞部分的股骨頭情況，對于臨床醫(yī)生術(shù)前診斷，制定手術(shù)方案，模擬手術(shù)，制作假體模型等提供了詳實(shí)的影像資料和數(shù)據(jù)。此外，頜面部三維重建可作為正畸患者治療前了解病人缺陷及治療后評價療效的一種可視性強(qiáng)、可信度高的方法。還有的利用多層CT重建技術(shù)行重度脊柱側(cè)彎檢查，可更清晰顯示脊柱整體解剖結(jié)構(gòu)和各椎體及椎管正中層椎管結(jié)構(gòu)情況，了解椎管有無異常，脊髓有無受壓，有無合并多種先天畸形，以保證手術(shù)成功。,（2）血管的三維重建：DSA一直被認(rèn)為是腦血管性病變檢查的金標(biāo)準(zhǔn)，但DSA畢竟是一種有創(chuàng)傷性的檢查，隨著多排CT技術(shù)的發(fā)展，使得非

14、創(chuàng)性CT腦血管三維成像成為可能，從而為冠狀動脈疾病的診斷開辟了一條新的掃描方法。16排螺旋CT可很好地顯示冠脈的鈣化、狹窄等病變形態(tài)，與冠脈造影相比，其優(yōu)點(diǎn)在于無創(chuàng)傷、對比劑用量少，病人接受的X線劑量少、費(fèi)用少，適用范圍廣，簡便易行，一般在1020分鐘內(nèi)即可完成檢查。,CT仿真內(nèi)窺鏡成像：,是螺旋CT一種新的三維重建技術(shù)，有人經(jīng)過186例喉仿真內(nèi)窺鏡的研究得出結(jié)論：利用它進(jìn)行重建和圖像處理，可以充分顯示喉腔病變和周圍浸潤情況，且具有不用插管、無創(chuàng)傷性，副作用少，同時可多次觀察，達(dá)到類似纖維內(nèi)窺鏡的檢查效果。有人在36例進(jìn)行CT仿真內(nèi)窺鏡成像胸部疾病患者的檢查中：螺旋CT氣管、主支氣管3維重建與CT仿真內(nèi)窺鏡成像從檢查的無創(chuàng)傷性、圖像的直觀性和整體性以及CT仿真內(nèi)窺鏡圖像與纖支鏡圖像的一致性，認(rèn)