医学影象技术范文

医学影象技术范文第1篇

(一)背景及意义

二十一世纪我国将面临人口众多、交通拥挤、医院容量有限,以及由于独生子政策导致的日益严重的人口老龄化等一系列严重的社会问题,远程医疗技术的发展可望为我们提供一个缓解上述问题的有效途径。最简单的远程医疗形式是通过PSTN(公共电话网络)进行心电(ECGs)的远程解释,但目前的远程医疗技术研究与试验则是伴随当前IT技术的发展而发展的一个范围更加广泛,意义更加深远的新兴领域。它是现代通讯技术和计算机与现代医学相结合的产物,它利用电子通讯及多媒体技术实现远距离医学检测,监护,咨询,急救,保健,诊断,治疗,以及远距离教育和管理等等。远程医疗旨在通过提供一种管理良好、高效和跨越时空障碍的全新医疗保健服务模式,最终达到共享医疗保健资源,降低医疗保健费用,提高医疗效率和质量的目的。另外,在战场救护,交通等意外事故危重病人的紧急处理等方面,远程医疗技术也有很大的应用价值!广义地讲,远程医疗是指医护人员利用通讯和电子技术来跨越时空障碍、向人们提供医疗保健服务。根据不同的应用,远程医疗又可分类为远程监护,远程治疗,远程会诊和远程教育等等。

(二)发展过程

最早的远程医疗雏形可以追溯到1905年Einthoven等人利用电话线进行的心电图数据传输实验。但真正具有一定实用价值的远程医疗系统在50年代才开始出现,该系统可以通过电话线和专用线传送简单的医学数据。而在70~80年代远程医疗开始利用电视系统传输医学图像,即以远程放射医学(Tele-radiology)为主。随着现代微电子学、通讯技术、计算机及网络技术的发展,在90年代人们开始实践与评估该系统在远程医疗咨询、远程教育、远程专家会诊等多方面的应用。近几年来,随着医用数字影象设备如CT、MRI、B超以及DSA等的迅速普及,促使越来越多的医院采用数字图像存储通讯系统(PACS,PictureArchivingandCommunicationSystem),逐步实现医院的无胶片管理,为普及远程医疗奠定了良好基础。当前,远程医疗系统技术的技术支持有:交互视频影像设备(interactivevideo),高分辨监视器(high-resolutionmonitors),计算机网络(computernetworks),蜂窝电话(cellulartelephones),高速开关系统(high-speedswitchsystems),以及以光纤和卫星通信为核心的信息高速公路等。需要说明的是,在目前的中国,由于网络的普及面仍然十分有限,在一些中小县城市,既缺少高水平的医疗专家又缺少足够带宽的信息网络,患者的经济能力也十分有限。在这种背景下,基于电话线的远程医疗服务在一定程度上满足了当前的需求,显示出了一定的发展空间,值得国内的医疗电子企业重视。

(三)适宜范围和初步的临床效果

远程医疗技术(Tele-medicine)最大的作用在于它对农村和不发达国家的那些得不到良好服务的人群提供健康护理服务。在这些地方,合格医生的缺乏是一个很大的问题。其他需要远程医疗的地方包括:边远的兵站,需要保密的地方,出院后病人的监护,家庭监护,病人教育,医学教育等。有些医学部门,如放射学(radiology),病理学(pathology)和心脏病学(cardiology),他们需要高保真的电子医务数据和图像为诊断服务,因而特别适合于采用远程医疗。随着远程医疗技术的成熟,它能够提供服务的医学部门和范围也会随之相应地增加。比如,以下这些领域的远程医疗实践正在逐步增多:矫形外科学(orthopedics),皮肤病学(dermatology),精神病学(psychiatry),肿瘤学(oncology),神经病学(neurology),儿科学(pediatrics),产科学(obstetrics),风湿病学(rheumatology),血液学(hematology),耳咽喉科学(otolaryngology),眼科学(ophthalmol-ogy),泌尿科学(urology),外科(surgery)等。总的来说,有关报告显示,远程医疗提供了医生与远端之间的可靠的高质量的数据和音频视频通信。通过将远程医疗和直接的医生诊断相比较发现,二者没有大的差异。这些初步的结果说明,远程医疗提供了与医院相当的服务质量。目前,远程医疗已被成功地用于直接的病人监护,它明显地改进了医生的诊断能力和对病人的处理选择。远程医疗在临床医学中的作用已被完全证实,它的使用情况已经超过了立法和行政部门的步伐。因此,在未来健康监护工业的发展策略中,远程医疗应是一个不可忽略的因素。一个重要的目标是实现两个“所有”:方便地实现所有的医学服务和面向所有的地方。

(四)远程医疗系统与信息技术

很显然,远程医疗(Tele-medicine)应当有许多不同的系统和技术要求(分级的)。但大致可分为两类:实时的(RealTime,RT)和先收集后处理的(store-and-forward,SAF)。对于RT交互模式,病人与现场医生或护理人员一起在远处,专家在医学中心。对于SAF模式,所有相关的信息(数据、图形、图像等)用电子方式传到专家处,在这里,专家的反应不必是立即的。在大多数情况下,几小时或几天后才能收到专家的报告。一种理想的远程医疗系统当然是同时具备RT和SAF两种模式,但显然这种复合模式意味着显著增加的费用。例如,一个理想的RT-SAF组合,需要在急诊室内或附近有一个基站,并在远处有多个对病人实施治疗计划的地方,那里带有诊断室或移动的监护单元。基站需要有控制系统或工作站、在线的医学数据库、视频相机和监护仪、微型耳机和话筒以及图形图像输入设备。在远端,需要有完全可移动的视频相机和监护仪、各种诊断设备、图形图像输入设备、PC或工作站等。如上所述,当前的技术可以使得远程医疗系统具有可靠的高质量的数据和视频-音频通信(在医学中心的医生和远端病人之间),能够提供与到医院就诊相当的服务。随着远程医疗的范围和广度的扩展,需要进一步关注的技术和临床问题包括:传输的图像、视频信息的知觉质量以及其他临床完善性所要求的程序;当前技术能够提供的检查的透彻性,以及远程医疗服务和当前临床常规检查的有机结合问题等。远程医疗当中的一个重要技术成份是通信系统,它的基本的传输介质是铜质电缆、光导纤维,微波中继,卫星转发。一个混合的网络可能是,卫星传送用于很远距离的情况,光纤用于视频图像,铜电缆传数据、信号和控制信息。RT、SAF两种模式的通信要求都可以预测。RT模式要求短时间内传送大量的信息,它强调的重点是传输、交换和交互的时间。它的决定性因素是容许能力(传输速率和带宽)。而SAF模式则对传输速率和带宽的要求不大。只要能将整块的数据传送就行。一般的多媒体远程医疗系统应具有获取、传输、处理和显示图像、图形、语音、文字和生理信息的功能。按照远程医疗系统的组成划分,它一般由三个部分构成:用户终端设备,医疗中心终端设备和联系中心与用户的通讯信息网络。不同的远程医疗应用,对通讯系统和系统终端设计又有不同的要求。相应的设备费用也依要求的不同而变动较大。

(五)相关的有待解决的技术问题

仍然有待解决的,与远程医疗全面、广泛地实施有关的关键技术问题包括:数码医院的建立,目前有些医院己有医院信息系统(HIS)和图像归档与通信系统(PACS—picturearchivingandcommunicationsystem)和DICOM(Digitalimagingandcommuni-cationsinmedicine)。医院现有的这些系统是远程医疗的重要组成部分,它们的扩展是建立远程医疗系统的一个有利条件。此外,还需要建立标准的医学信息库;开发功能可靠、操作方便的终端设备•以及接口技术问题,因为远程医疗系统涉及多种医疗设备与通讯系统的连接,建立通用的标准接口将会减少系统建立时的复杂程度和节省费用;系统加密问题,以确保医疗数据在通讯网络传输中的安全性,维护病人的隐私权;家庭以及偏远地区的宽频通讯问题,初期通讯网络的铺建应考虑到远程医疗的用途。目前,有关研究主要集中在:(1)人-机接口和通讯网络的研究,主要解决各种信息的有效上网和传送;(2)传感器技术的研究,目标在于研制有源、无线和小型的换能器,实现生理信号的方便而可靠、准确而无损的测量;(3)各种先进的数据与图像压缩方法的研究,在尽可能减低有用信息丢失的同时,达到尽可能高的压缩率,最终实现远程医疗数据与图形图像信息的的高效传输;(4)医学信息与数据传输安全问题的研究,为相应的立法等提供技术保证。

二、医学成像技术与三维医学图像处理

(一)医学成像技术

1895年德国物理学家伦琴发现了X射线,并被应用于医学,产生了以X光照片为标志的医学影象学。此后的整个20世纪可以说是医学成像的盛世。面对各种纷纷涌现的众多成像模式,我们不仅要问:这些成像技术各有何特点?它们的发展前景又如何呢?到目前为止出现的所有成像方法,几乎都与核或电磁有关。如果从利用的电磁波的频率高低上对医学成像模式进行分类,在静态场领域有电生理成像,低频领域有阻抗CT,高频领域有微波CT,光领域有光学CT,在更高的频率领域有X线CT。其中X线CT早已进入实用的阶段。此外还有利用磁场相互作用机制的磁共振成像技术(MRI)。加上最近受到重视的一些功能成像方法,如功能磁共振成(fMRI)和正电子发射断层扫描技术(PositronEmissionTomography,PET)等,如此众多的医学影象手段提供了大量的有关病人的各种信息,包括形态的和功能的、静态的和动态的等,被广泛应用于诊断和治疗,成为现代化中必不可少的手段和工具。

1•电阻抗断层成像技术

电阻抗断层成像技术(ElectricalImpedanceTomography,EIT)是近些年来兴起的一项医学成像技术。其基本思想是利用人体组织的电特性差异形成人体内部的图像。它通过体表电极向人体送入一交流电流,在体表不同部位测量产生的电压值,由此重检一幅电极位置平面的人体组织电特性图像。这种图像不仅包含了解剖学信息,更为重要的是,某些组织和器官的电特性随其功能状态而改变,因此图像也包含了功能信息在内。此外加上对人体几乎无创伤、廉价、操作简便等优点,EIT受到了日益广泛的关注。但由于受到数据采集系统和算法等因素的限制,目前该技术并不十分成熟,基本处于实验室阶段。EIT技术根据测量目标的不同可以分为两类:静态EIT和动态EIT。静态EIT以测量对象内部电阻(导)率的分布为成像目标;而动态EIT则是测量对象内部的电阻(导)率的相对变化量的分布为成像目标。由于动态EIT技术只需反映阻抗的相对变化量,相应地,其算法简便、快速,可以实时成像,而且系统对具体目标形状有较高的鲁棒性。虽然由于假设条件难以满足、推导过程不严格等缺点使得动态EIT的成像质量不高,但由于其对人体形状和电极摆放位置的适应性强、能反映变化的信息等优于静态EIT的这些优点,它已被用来进行临床研究。相信随着算法的改进和成像质量的提高,动态EIT有望在临床上发挥更大的作用。

2•电生理成像技术

电生理成像技术指基于体表电磁信号的观测,进行的体内电活动情况成像的技术。具体有心电磁和脑电磁问题两大类。但两类问题在技术上是密切相关的,它们分别是利用测量得到的心电图(Electrocardiogram,ECG)和脑电图(Electroen-cephalogram,EEG)来研究人体的功能。这里以脑电为例,其中又可以分为两个层次,一为脑电源反演,一为成像。在成像方面,人们希望能从头皮上获得的空间分辨率较低的电位分布推算出皮层表面上空间分辨率较高的脑电电位分布,因也称为高分辨率EEG成像。人们相继发展了等效源方法(Sidmanetal,1992;Yao,2000),有限电阻网络法(杨福生等,1999),和球谐谱分析方法(Yao,1995)。脑电源反演就是利用测得的头皮电位,推算颅骨内脑电活动源的空间位置的一项技术。其具体方法有非线性优化算法和子空间分解算法。在这些方法中,大都是以某一时刻的电位观测值为已知信息,唯有子空间分解算法是直接建立在一段观测记录之上,从而较好地同时利用了观测记录中的时间和空间信息,因而受到了广泛的重视(Mosher,1992;尧德中,2000)。电生理成像技术与其它的医学成像技术如CT、MRI等相比,具有其不可替代的独特功能。它检测的是生物体的自发(或诱发)的功能信息,是一种真正的非损伤性的成像技术,且可以进行长期检测,而fMRI等只能检测诱发的间接的功能信息。另外一个优点就是它具有很高的时间分辨率。目前的一个重要发展方向是,电生理成像技术与其它影像技术相结合(如EEG与fMRI结合),实现优势互补,以得到两“高”(高时间分辨率和高空间分辨率)的结果,帮助研究人员进行更精确的分析和判断。

3•微波CT

微波CT可以说是一种比较新的成像模式,它是1978年才被提出来的。它的基本原理是:利用电磁波的传输特性,通过测定透过身体的电磁波来重建体内图像。微波CT大体可以分为两大类:被动测定型和主动测定型。被动测定型也可以称为无源型,利用的是由生物体发出的属于微波范围的那一部分电磁波,如人体热辐射等,最终获得热图像(因此,类似的还有红外成像);主动测定型也叫有源型,是用外部入射微波照射生物体,然后利用透过微波和反射微波重构图像,获得的是形态图像。微波CT作为一种医学成像模式,它的主要特点是,同X-CT相比更容易查出癌变组织;与超声相比更有利于肺的诊断;不存在电离辐射的危险性。微波CT需要解决的最大问题是如何提高空间分辨率。要想提高分辨率,必须缩短波长,提高频率,但波长愈短其在体内的衰减愈大。同时,微波在介质中传播时产生的衍射和散射会造成重建图像的模糊。所以提高微波CT的图像分辨率是一件极为困难的工作。随着技术的进步和图像分辨率的提高,微波CT将很有希望成为新一代的医学成像手段。

4•光学CT

光学CT也将是21世纪的重要研究领域。其基本思路是将光输入待测组织,测量其输出,重建该组织。由于人体对可见光是屏蔽的,但对红外或红外波段的光有一定的穿透能力,利用它进行断层成像。光学CT大致可以分为内禀(Intrinsic)光学成像、光学相干层析成像、光子迁移技术成像等几种。内禀信号指的是,由组织活动(如神经元活动)引起的有关物质成分、运动状态的改变而导致起光学特性发生变化,而这种变化在与某些特定波长的光量子相互作用后得到的包含了这些特性的光信号。通过成像仪器探测到这些光信号的某一时间间隔内的空间分布,进而重建组织图像。无损伤内禀光学成像方法近年来正加紧研究,以期用于人脑功能的研究。光学相干层析成像,即将光学相干剖析术(OCT)用于成像,它是采用低相干的近红外光作为光源,采用特制干涉仪完成光的相干选通,这样接收到的信号就只包含尺度相应于相干长度的一薄层生物组织的信息。若同时加以扫描,就能得到三维剖析图像。OCT技术从提出至今虽然只有短短几年的时间,但已表现出极为诱人的应用前景。目前它已在视网膜及黄斑疾病的早期诊断,皮肤、肠、胚胎检测等领域发挥出巨大的作用。这种技术已成为国内外在生物光学方面的一个活跃点。利用灵敏的探测器和适当的重检算法,就可以确定测量组织的光学特性。通过检测组织的光学特性,可用于肿瘤诊断、代谢状态动态监护、药物分析及光动力学治疗等场合。光子迁移技术成像(PhotonMigrationImaging,PMI)利用的是在红光和近红外光谱区,生物组织的某些不同成分对于光的散射和吸收表现出不同特性,而且在不同生理状态下的组织光学参数也不大相同。高频调控的正弦入射光经组织传播后,由于吸收和散射延迟了光子行程时间,引起了相位和光子能量密度的变化,显著和精确的相位变化体现了吸收的变化。光学方法正处于迅速发展之中,一方面,与XCT、MRI等其它成像方法相比,光学CT具有价格低廉、运行安全,另一方面,它体积小重量轻,特征信号容易获得,技术发展成熟。光学CT还有一个吸引人的优势是,它在空间分辨力和时间分辨力这两个基本的成像性能上可以说是首屈一指,目前已达约5mm的物方象素和每秒25帧以上的视频速度。因而可以预料,光学CT会在医学研究和临床等方面发挥越来越大的作用。

5•正电子发射断层扫描技术

正电子发射断层扫描技术(PositronEmissionTomography,PET)作为一种传统的核医学成像技术,它的历史可以追溯到1932年,在那一年CarlAnderson在研究宇宙射线所拍的云室照片时发现了β+的存在;此后不久ErnestLawrence发明了可发射β+核素的回旋加速器,这些是实施PET的两个不可缺少的前提条件。PET的成像原理是,将由发射正电子β+的核素标记的药物由静脉注入人体,随血液循环至全身。正电子与人体内的电子相遇并湮灭产生两个背对背的γ光子,这对具有确定能量的光子可以穿透人体,被体外的探测器接收,从而得到正电子在体内的三维密度分布及这种分布随时间变化的信息。PET的标记药物很丰富,且这些核素的半衰期都很短,病人所受到的辐射剂量可以说是微乎其微,并可在短期内进行重复测量。尽管PET具有近乎无损的测量、三维动态成像、定量检测化学物质分布及实现真正的功能成像等独特的优点,但早期由于对短寿命核素认识的不足及探测技术缺乏等原因,直到1976年第一台全身(whole-body)PET才正式投入市场并应用于临床。此后PET才真正开始进入了一个蓬勃发展的时期。目前全世界已有上百家的PET中心,利用PET进行临床医学、基础医学、脑科学等方面的研究。在临床方面,主要用于诊断神经类疾病、心脏疾病、癌症等,也可辅助设计治疗方案和评估药物疗效,并可用于探讨一些神经类疾病的发病机制。因为各种精神类疾病,如癫痫、精神分裂症、痴呆等,以及脑肿瘤、脑血管病等,都将引起血流、葡萄糖和氧代谢的异常,PET即可通过测量这些生理参数来诊断疾病。同时,PET的独特优点也给神经科学提供了观测手段,被越来越多地用来研究人类的学习、思维、记忆等的生理机制,帮助人类进一步了解自身。因为给正常人不同的刺激(如光、语言等)或让其进行不同的活动(如记忆、学习、喜怒哀乐等),也将引起不同脑区域的血流和代谢的变化,进而帮助研究脑的功能。相信在不远的将来,随着PET技术的进一步成熟,PET将会成为诊断和研究上不可缺少的工具。

6•X-线成像技术

X-线成像技术可以说是在医院当中应用的最传统、最广泛的一种医学影象技术。X-线图像建立在当X-线透过人体时,各种脏器与组织对X-线的不同吸收程度的基础上,因而接收端将得到不同强度的射线,传统的做法是将之记录在胶片上得到X胶片。随着电子技术的发展,这种传统方法的弊端日趋突显出来。当X-线图像一旦形成,其图像质量便不能做进一步改善;不便于计算机处理,也不便于存储、传输和共享等。在评价20世纪X成像技术时,多数资深专家均认为影像的数字化是最新、最热门及最重要的进展。数字化成像可以利用大容量磁、光盘存储技术,以数字化的电子方式存储、管理、传送、处理、显示医学影象及相关信息,使临床医学彻底摆脱对传统硬拷贝技术的依赖,真正实现X-摄影的无胶片化。目前采用的直接数字化X-线影象的方法主要有两种:直接X-线影象探测仪(DirectRadiographyDetector,DRD)和平板探测仪(FlatPanelDetector,FPD)。DRD最早由Sterling公司申请专利,现已进入商品化阶段。FPD由Trexell公司研制成功。这两项技术的发展方向均是设法进一步提高分辨率和实时性。数字影像可以说是伴随着计算机技术的发展应运而生。1981年第15届国际放射医学会议上首次展出了数字放射新产品。进入90年代中后期,国外已经推出了多种新型的数字化X-线影象装置;传统X-线装置中的X-线乳腺影像设备也已数字化。到目前为止,市场上的数字化的X-线影像设备已占70%以上。可以预期,数字化的X-线影像设备将逐步成为市场的主宰,并将使21世纪的X-线诊断发生令人瞩目的变化。

7•磁共振成像(MRI)

在磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)领域,自从1946年哈佛大学的E•M•Purcell和斯坦福大学的F•Bloch发现了核磁共振现象并因此获得1952年诺贝尔物理奖起,直到70年代初,它一直沿着高分辨核磁共振波谱学的方向发展,成为化学、生物学等领域研究分子结构不可缺少的分析工具。1972年R•Damadian注册了第一个关于核磁共振成像的专利,提出了磁共振成像的思想,并指出可以用磁共振成像仪扫描人体检查疾病。1982年MRI扫描仪开始应用于临床。由于质子(1H)结构简单,磁性较强,是构成水、脂肪和碳水化合物的基本成分,所以目前医学上主要利用质子(1H)进行MRI成像。其成像主要利用磁共振原理,以一定宽度的射频脉冲磁场使具有磁性核的原子产生共振激发;被激发的原子核的退激时间的长短反映了磁性核周围的环境情况。通过测量生物组织退激过程中磁化强度的变化,即可获取反映内部结构的图像。磁共振成像由于其空间分辨率高、对人体危害性小、又能提供大量的解剖结构信息等优点而被广泛应用于临床诊断。随着技术的发展和需求的提高,动态成像或功能成像是未来世纪MRI的研究方向(functionalMRI,fMRI)。一个成功的应用是用外面的造影剂或内生的血氧度相关效应(BOLD)描述视觉皮层的活动。BOLD的成像原理是基于血红蛋白的磁化率随脱氧过程而急剧变化。在静脉血管内脱氧血红蛋白浓度发生变化时,会在血管周围引起磁场畸变,而这种变化可以被探测记录下来。在功能神经科学研究领域中,BOLD成像有很多优点。这类研究完全非侵入性,产生的图像数据与解剖结构的数据是完全配准的。BOLD技术已经发展得比较好,它在解释大脑在正常和病理状态的功能方面很有前途。迄今为止,fMRI虽然只有短短几年的历史,但理论与实验都已取得了许多有重要意义的结果。它的最大优点是无损伤(不用外源介质),可以直接进行反复的非侵入性的功能测量。与同样属于功能成像的PET相比,fMRI则是更新的技术,成像速度比PET快,而且提供了更好的空间分辨率。fMRI未来的发展方向是,一要进一步加强对fMRI信号的实质的认识和理解,这是基本的前提。另一方面,从实验设备的硬件和软件的结合上进一步提高灵敏度和分辨率(包括时间分辨率和空间分辨率),这是核磁共振现象的本质决定的一个永恒的研究主题。除了以上与电磁或射线相关的成像技术外,还有基于超声波的多种结构、组织和功能的成像技术,这里不再详述。

(二)三维医学图像处理

医学图像处理是指对已获得的图像作进一步的处理,其目的或者是使不够清晰的图像复原,或者是为了突出图像中的某些特征信息,或者是对图像做模式分类等。随着技术的发展,医学图像的处理已开始从二维转向了三维,以求从中获得更多的有用信息。三维医学图像分析所包含的研究问题很广,目前主要有:图像的分割、边缘检测、多模式图像和数据的配准(Registration)和融合(Fusion)、虚拟现实技术、图像的快速重建和显示、图像处理算法性能评估、信息集成(Informationintegration)和传输技术等。所有这些的研究都可以集中到如下两个方面:

1•图像的融合和可视化

医学影象技术的发展为临床诊断和治疗提供了包括解剖图像和功能图像在内的多种图像模式。临床上通常需要将同一个病人的多种成像结果结合起来进行分析,以提高医学诊断和治疗水平。比如在放射治疗中,CT扫描可以用于计算放射剂量的分布,而MRI可以很好地定位病灶区域的轮廓。常规的方法(如将几张图像胶片挂在灯箱上)使医生很难对几幅不同的图像进行定量分析,首先要解决的这几幅图像的严格对准问题。所谓医学图像配准与融合,就是通过寻找某种空间变换,用计算机图像处理技术使各种影象模式统一在一个公共坐标系里,融合成一个新的影象模式显示在计算机屏幕上,使多幅图像的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致,并突出显示病灶或感兴趣部位,帮助医生进行临床诊断,制定放射治疗计划和评价等。近年来医学图像配准和融合技术的研究和应用日趋受到医学界和工程界的重视。对医学图像匹配方法的分类可以有多种不同的标准。1993年,VandenElsen等人对医学图像匹配的方法进行了分类,归纳出了多达七种分类标准。一般的匹配方法的实现步骤为:特征提取;特征配对;选取图象之间的几何变换、确定参数;执行变换。基于特征点选取的不同,匹配算法可以分为两种:基于外部特征的图像配准方法和基于内部特征的图像配准方法。基于外部特征的图像配准通常是在研究对象上设置一些标志点(如采用螺丝植入骨头方法固定立体定位框架等),使这些标志点在不同的影象模式中均有显示,然后以这些共同的标准点为标准对图像进行配准。这种配准方法因为不受图像畸变等因素的影响,所以精度很高,可达1~2mm,可以作为评估基于内部特征的图像配准方法的标准。但其植入式的特点会给患者带来一定的痛苦,一般仅限于手术室使用。目前的研究集中在基于内部特征的图像配准方法上,这种方法一般是用图像分割方法提取医学图像中相对运动较小的解剖结构,如点(血管分叉点等)、2D轮廓线、3D曲面等。用这些提取出来的特征对之间的位置变化和变形来确定图像之间的变换和配准。配准的精度取决于图像分割的准确性。这种方法优点之一就是其回溯性,即以前获取的图像(没有外标记点)也可以用内部特征点进行匹配。目前,基于内部特征的图像配准方法比较成熟并已广泛应用于临床。但目前大多数模糊动态图像的精确分割和特征提取仍是一个尚未完全解决的问题。最近又发展了一种直接利用所谓的基于体素相似性的配准方法,又称为相关性方法,它是直接利用不同成像模式的灰度信息的统计特性进行全局最优化匹配,不需要进行分割和特征提取。因此这种方法一般都较为稳定,并能获得相当准确的结果。但是它的缺点是对图像中的噪声信号敏感,计算量巨大。在目前出现的各种相关性算法,如互相关法(correlation)、联合熵法(jointentropy)、相对熵法(relativeentropy)等算法当中,临床评估的结果是相对熵法(又称为互信息法,mutualinformation)是最精确的。医学影像的三维重建和可视化也是一个值得关注的问题。常规影像如CT、MRI等得到的均为组织的二维切片,医生很难直接利用它们进行分析、诊断和治疗。三维医学图像的重建将有助于观察复杂结构的立体形态;有利于医生制定放射治疗计划;有助于神经外科手术的实施;有助于对不同治疗方案进行评估等。对三维图像重建算法的研究,近几年来国内外学者进行了许多探讨。目前通用的做法是,先从切片图像中提取出物体轮廓信息,重建三维结构,再由计算机图形学中的光线跟踪法(RayTracing),根据一定的光照模型和给定的观察角度、光源强度和方位来模拟自然景物光照效果,计算物体表面各点的灰度值,最终构成一幅近似自然景物的三维组织或器官图像。目前各种各样的图像所涉及的数据量越来越大,各种算法也越来越复杂,所以处理时间也较长,而用户则希望实时、快速地得到图像处理结果,及时用于诊断与治疗。因此,医学图像处理的加速也是一个主要的研究方向。为了提高系统的运行速度,当然有许多方法可以考虑。除了算法上的改进外,应用多处理器进行医学图像处理与分析的加速是一种不错的方法。在有些情况下可以直接利用DSP进行加速。

2•基于影象的计算机辅助治疗方法及系统

发展各种医学影象的最终目的就是为了更细致的了解人体的结构和功能,辅助医生对病人做出诊断和治疗,提高人类的生活质量。目前以此为目标的研究主要有:基于影象的三维放疗计划系统、立体外科手术仿真系统、医学中的虚拟现实系统等。在过去的放射治疗时,先有医生根据CT或MRI胶片上的定位标志点来计算病灶的三维坐标,然后根据病灶位置和形状布置焦点,经计算机计算出等剂量线,在灯箱上用打印输出的剂量线与胶片上的病灶进行对比,如不吻合则重新规划焦点。反复重复直到满意为止。最后计算出每个焦点的治疗时间。总的说来这个过程很不方便,而且可能会引起很大的误差。目前临床上开始采用的三维放射治疗计划系统则大大方便了肿瘤医师的工作。在整个治疗计划的计算机化过程中,可以说是涉及到了三维医学图像处理的各个环节,如图像配准与融合、轮廓提取、三维重建等。三维放疗计划系统的推出不仅提高了医生的工作效率,而且精度大大提高,是以后肿瘤治疗中心制定放疗计划的常规工具。今后放射治疗的方向是适形放射治疗(ConformalRadiotherapy,CR)。该方法通过旋转照射或静态多射野照射,使得高剂量区剂量分布的形状在三维上与靶区(病灶)的实际形状一致,同时尽可能地降低靶区周围的健康组织和重要器官(如脊髓)的照射量,从而大大提高治疗效果。CR由于能够调整射野内的射线强度分布,故又称为调强放疗(Intensity-modulationRadiotherapy,IMRT)。调强算法根据医生指定的限制因素计算每个射野的最接近医生要求的强度分布,是一个典型的多参数优化问题。1989年,英国科学家S•Webb首次提出采用模拟退火法求解最佳强度分布。此后各种调强算法可以说是层出不穷,成为当今放疗中的一个热点。随着多叶准直器技术(Multiple-LeafCollimator,MLC)的发展,医生可望给出单次肿瘤致死剂量,起到外科手术的效果。虚拟现实(VirtualReality,VR)就是力求部分或全部地用一个计算机合成的人工环境代替一个现实世界的真实环境,让使用者在这个三维环境中实时漫游和交互操作。VR是综合人机界面、图形学、传感技术、高性能计算机和网络等的一门新兴学科,涉及学科面广且发展十分迅速。VR在医学领域的应用前景非常广泛,Rosen认为,VR将构成最终实用的手术模拟器。随着医学成像可视化和虚拟现实技术的发展,科学家们已经有可能建立起一个具有部分人体特性的虚拟人体。由美国国家医学图书馆(NLM)发起的可视人计划(VisibleHumanProjects,VHP)正是基于这样的目的。虚拟人体可以提供模拟的诊断、治疗、计算机成像、内窥镜手术等等。例如在内窥镜手术中,外科医生通过观察电视屏幕来操作插入病人体内的手术器械。虚拟环境技术可大大改善这种手术过程。事实上,虚拟内窥镜系统(Virtualendoscopy)是目前发展比较快的一个方面。

三、网络化医学仪器人才的培养

生物医学工程专业的范畴很广,各高校的侧重点各不相同。我校本学科专业与其它高校相比具有明显的时代特色。我们一向以电子学、计算机科学为支撑平台,强调与生物医学、医疗仪器相结合,在医疗仪器的智能控制、管理方面有很强的优势。随着以上医学信息技术的发展,我们提出了依拓本校的优势专业如通信、计算机、自动控制、仪器测试等,在我校生物医学工程学科培养网络化、智能化医学仪器方向人才的设想。

(一)培养网络化医学仪器人才的依据

计算机及网络技术飞速发展,世界正进入一个数字化的时代。在医疗领域,数字诊断设备也逐渐成为一种新标准,被越来越多的医院和用户所接受。各大厂商相继推出数字X光机、CT、B超等,在一些发达国家,已经取代常规设备成为临床诊断的主流。医疗设备已经到了一个更新换代的时期。而DICOM标准的制订,则使医疗信息实现了网络模式的资源共享和远程传输。无疑,数字化、网络化将是21世纪医学发展的主流。而远程医疗系统则以其迅猛的发展势头为人们勾画出了一幅“让每一位医生都成为专家,让每一位患者都能请得到专家”的美好前景。社会的需求为高等院校的人才培养提出了新的要求,同时具有医学知识和网络技能的复合型人才将会受到社会的广泛青睐。“网络化医学仪器”作为本学科领域出现的新方向,在国内外没有现成的模式可以借鉴,为此我们提出了以下建设计划。

(二)网络化医学仪器人才培养基地建设

医学影象技术范文第2篇

关键词：超声波 物理 应用 农业 医学

一、概述

所谓超声波，是一种质点振动频率高于20kHz的机械波，因其频率超过人耳能听见的声频段16Hz～20kHz而得名超声波。无损检测用的超声波频率范围为0.2～25MHz。其中最常用的频率为0.5～10MHz。较高的频率主要用于细晶材料和高灵敏度检测。如检测金属陶瓷等超细材料10～200MHz频段，甚至更高，而较低的频率则常用语衰减较 大和粗晶材料的检测。如检测混泥土结构常用1MHz以下的频率。超声波是声波大家族中 的一员，和可闻声本质上是一致的。它们的共同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在 弹性介质内传播，是一种能量和动量的传播形式，其不同点是超声频率高，波长短，在一定 距离内沿直线传播，具有良好的束射性和方向性。超声波的波长远大于分子尺寸，说明超 声波本身不能直接对分子起作用，而是通过周围环境的物理作用影响分子，所以超声波的作 用与其作用的环境密切相关。超声波既是一种波动形式，又是一种能量形式，在传播过程中与媒介相互作用产生超声效应。

二、超声波的应用

超声波在工农业生产中有极其广泛的应用。包括超声波检测、超声波探伤、功率超声、超声波处理、超声波诊断、超声波治疗等。超声波在工业中可用来对材料进行检测和探伤，可以测量气体、液体和固体的物理参数，可以测量厚度、液面高度、流量、粘度和硬度等，还可以对材料的焊缝、粘接等进行检查。超声波清洗和加工处理可以应用于切割、焊接、喷雾、乳化、电镀等工艺过程中。超声波清洗是一种高效率的方法，已经用于尖端和精密工业。大功率超声可用于机械加工，使超声波在拉管、拉丝、挤压和铆接等工艺中得到应用。应用在医学中的超声波诊断发展甚快，已经成为医学上三大影象诊断方法之一，与X线、同位素分别应用于不同场合，例如超声波理疗、超声波诊断、肿瘤治疗和结石粉碎等。在农业中，可以用超声波对有机体细胞的杀伤的特性来进行消毒灭菌，对作物种子进行超声波处理，有利于种子发芽和作物增产。此外超声波的液体处理和净化可应用于环境保护中，例如超声波水处理、燃油乳化、大气除尘等。微波超声的重点放在微波电子器件，已经制成了超声波延迟线、声电放大器、声电滤波器、脉冲压缩滤波器等。

三、超声波在农业方面的具体应用

应用超声波处理种子，早在前苏联就已有了不少研究。根据外国文献所载，少量的超声波能刺激细胞分裂，中等量的超声波会抑制细胞分裂，大量的能引起细胞死亡。在上世纪，就有人用超声波对菠菜和白菜种子进行实验。其实验结果显示，在对白菜种子用超声波处理1分钟和2分钟时，其种子的发芽率为92%～96%，而未用超声波处理的白菜种子发芽率为88%。在对菠菜种子用超声波处理1分钟后，其出土率为85%，而未用超声波处理的菠菜种子出土率为40%。用超声波处理的种子在日后增产也比较显著。低频脉冲超声波对小麦幼苗变异较明显。经超声波照射的水培变异幼苗，出现率为8.57±8.25%，对照的自然变异出现率为1.00±1.28%；田间种植变异幼苗出现率为18.21±2.54%，对照的自然变异出现率为14.58±2.59%。经照射的咸农68小麦单株粒重超过亲本的家系达55.17%，超亲达1%显著水准占超亲家系87.50%。经照射的四方穗小麦，单株粒重超亲家系达69.23%，达到1%显著水准的超亲家系占77.78 。

超声波犁田。传统的翻地犁需要笨重的机器牵引，这不仅会压实深层的土壤，使其不能保持水分和养料；而且翻起的地表土会被风和雨水侵蚀。这是许多农民的一大心病。此外，由于多次的翻犁，植物的根以及腐烂的残留植物被翻出地表，他们会散发出二氧化碳气体。约旦的农机工程师奈达？阿布哈德发明了利用超声波松土。他的实验结果显示：松土可达土壤超声处理对植物呼吸作用的影响。关于植物呼吸作用的研究一直是植物生理学研究的一个热点，特别对农作物来说，其呼吸作用的大小直接关系到产量的高低，所以它的研究对农业的发展具有十分重要的理论和实际意义。1975年Albu E研究发现低频率超声波（25kHz）处理蔬菜之后，一年生植物（如番茄和黄瓜）的呼吸强度下降，而两年生植物（如卷心菜和洋葱）的呼吸强度上升。自此我们可以推测，利用超声处理相关的农作物可以提高作物的产量。 深度20cm。这完全满足了一般农作物的松土深度。

四、超声波在医疗方面的应用

医学上最早利用超声波是在1942年，奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑部结构；以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测。如今超声波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。 医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性，即将超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线，或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变，便可诊断所检查的器官是否有病。 目前，医生们应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型四大类。

医学影象技术范文第3篇

关键词 血压 血脂 颈动脉 彩色多普勒

doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2009.01.098

高血压、高血脂常合并颈动脉内膜变化及腔内斑块形成。我们采用彩色多普勒高频探头观察了25例患者颈动脉内膜的变化情况。

资料与方法

观察对象：所有病例皆为高血压、高血脂患者，男11例，女14例，城乡无差别，年龄35～55岁，平均45岁。

方法：病人取平卧位，充分暴露其颈部，检查时头偏向对侧，探头置于颈部，自下而上先纵向颈动脉后横向仔细观察其内径、血管壁、内-中膜的厚度，有无斑块，斑块的形态、大小、性质及管腔是否狭窄及其程度。

使用仪器：为SA-550A彩色多普勒显像仪，超宽变频探头，频率为7.5～11MHz。

25例高血压、高血脂患者颈动脉内膜变化分型：①内膜不光滑，回声增强，增厚，连续性中断。 ②局部轻微突起为扁平斑，斑块突出管腔，回声强弱不均，表面光滑为软斑。 ③斑块高低不平，强回声，后伴声影为硬斑。

结 果

超声检查结果及颈动脉内膜变化表现25例患者中，颈动脉内膜回声增强，增厚，连续性中断12例，男5例，女7例，颈动脉腔内斑块形成13例，男6例，女7例，颈动脉的斑块形成多位于膨大处的后壁，血流动力学参数无变化。

讨 论

动脉粥样硬化的早期即表现为中-内膜增厚，但无明显管腔狭窄。本组病例斑块多位于颈动脉膨大后壁，但无血流动力学改变。低回声和不均质斑块与脑血栓密切相关，而强回声和均质斑块与血栓发生联系甚微，这与临床观察结果相符。

25例病例中观察，高血压、高血脂发展到颈动脉内膜轻微变化，进展为颈动脉斑块形成，动脉粥样硬化，脑梗死。所以对于高血压、高血脂的患者应早期控制对颈总动脉超声检查，早期预防脑梗死。

参考文献

1 丁建华,华扬,凌晨,等.彩超对急性脑梗死患者颈动脉斑块的研究.中国医学影象技术杂志,2000,16:747.

2 王萍,吴静,赵逸,等.彩色多普勒评价颈动脉硬化与脑梗死的关系.中国医学影象技术杂志,2000,16:447.

医学影象技术范文第4篇

【文献标识码】：A

【文章编号】：1004-597X(2007)10-0065-02

【摘要】医学影象技术从70年代进入数字时代，二十多年来先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等数字化影像设备投入使用。对医学影像诊断起了很大的推进作用。在客观上促使各种成像技术凭借自身的优势竞相发展。取长补短，综合利用，使疾病的早期诊断率有明显提高。

【关键词】数字图象；医学影像；应用

Digital image in medicine image application

Rao Tianquan

【Abstract】medicine phantom technology enters the Digital Age from the 70's，20 for many years successively have had MR，B ultra，digitized image equipment and so on DR，DSA，ECT，R put into the use. Diagnosed the very big advancement function to the medicine image. In on is objective urges each kind of imagery technology to rely on own superiority unexpectedly to develop. Makes up for one's deficiency by learning from others' strong points，the comprehensive utilization，enable the disease the early diagnosis rate to have the distinct enhancement.

【key word】digital image; Medicine image; Using

图象是周围客观世界的一种印象，数字图象是60年代出现的一种全新的，科技含量极高的产物。它的出现使传统的模拟图象受到了极大的挑战。数字图象和模拟图象相比，二者的区别在于：一：模拟图象是以一种直观的物理量的方法来连续地表现我们期望得知的另一种物理场的特征。而且数字图象则完全以一种规则的数字量的集合来表达我们面对的物理图象。二：用模拟图象的方法来显示图象具有直观，方便的特点，一旦设计出一种图象的处理方法则具有全场性与实时处理等优点。但是模拟图象亦有抗干扰性差，重复精度差，处理功能有限，处理灵活性差的缺点。而数字图象具有很好的抗干扰性，图象处理方便，适应性能强等优点，特别是随着计算机技术的发展，数字图象处理的速度也变得越来越快，越来越显示它的发展潜力和优势。三：数字图象和模拟图象相比，它的图象更清晰、无失真，更便于储存和传输。

从70年代末期开始，医学影像技术进入了数字时代。二十多年来先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等数字化影像设备投入使用。对医学影像诊断起了很大的推进作用。这一些进展无一不是从根本上破除了原有信息载体形式和成像原理的束缚，开创新径而取得的。同时这也在客观上促使各种成像技术凭借自身的优势竞相发展。它们之间不仅没有相互代替，而是取长补短，综合利用，使疾病的早期诊断率有明显提高。

1 数字X线图象的形成

X线透射成像是基于人体内不同结构的脏器对X线吸收的差异。一束能量均匀的X线照射到人体不同部位时，由于各部位对X线吸收的不同，透过人体各部位的X线的强度亦不同，这些穿透过人体的剩余X线就携带着人体被照射部分的组织密度和厚度的信息。这些信息投影到一个检测平面上，即形成一幅人体的X线透射图象。如果这个检测平面是荧光屏，那么我们就得到一幅模拟的图象了。再将这幅图象用不同的方法采集下来(如摄影，录像，拍照等方法)。检测器也可以是其它，如电离室、光电管、晶体压电等等。然后将收集到的信号进行模数转换就形成了一组由不同数字代表X线强弱排列的数字信号了。最后将该组信号交计算机处理经数模转换即成为清晰、无干扰、无变形、无失真的数字X线图象。

2 数字图象技术在X线检查中的运用

2.1 X线电视系统：主要由影像增强器和X线闭路电视系统组成，影像增强器把X线像转换成可见光像，而且图象的亮度得到很大的增强，然后通过电视系统进行观察和分析图象，它是实现X线图象数字化的基础。

2.2 数字摄影：(DR)对影像增强器所得到的电视信号，用摄像机拾取的高信噪比的电视信号进行数字化，然后再进行各种计算机处理，得到不同效果的图象，这种技术多用于胃肠透视和血管造影成像。该种检查拍摄后立即可以得到图象。不必等待冲洗，还可以动态的观察。

2.3 计算机摄影：(CR)它是用影像板(IP)代替胶片暴光，然后将存储在IP板上的X线潜影用激光扫描拾取并转换成电信号，再经计算机处理得到一幅X线数字图象，最终用激光像机把X线图象记录在胶片上。这种方法灵敏度高、敏感范围大、图象清晰。

2.4 数字减影：(DSA)用于血管造影，原理是将检查部位于造影前后用摄像机各采集图象，然后将图象数字化后存储在计算机里，用计算机进行处理，将两次采集的图象进行对应像素逐个相减，减影后的图象只留下充盈的血管图象，这样去掉了组织的重叠干扰，可以清楚地观察血管情况。

2.5 计算机横断体层装置：(CT)X线对人体横断面的各个方向进行照射，检测器采集到体层各个面对X线的吸收曲线后，用计算机处理所得数据最后以数字矩阵的形式表示横断面上个点的密度值，这样断面上的各点的密度都用确定的数值表示出来，这种对组织密度的量化，可以从数值上来区分健康组织和病变组织，大大提高了诊断的科学性。

此外；数字图象还应用于MIR、ECT、B超等医学影象学科，在我们的日常生活中都离不开数字图象。

参考文献

[1] 王容泉. 《医用大型X线机系统》

[2] 梁振声. 《医用X先机结构与维修》

[3] 邹 仲.《X线检查技术学》

[4] 吴恩惠.《头部CT诊断学》

医学影象技术范文第5篇

【关键词】一站式多学科综合治疗门诊 服务 理念

中图分类号：R197.323 文献标识码：B 文章编号：1005-0515（2011）5-298-02

1 开展一站式多学科综合治疗门诊的意义

1.1 更新服务理念

在医疗市场激烈竞争的条件下，服务意识、服务态度、服务质量、服务艺术成为竞争的焦点。医院能否完善基础管理，提高医疗服务质量，以优质的服务、良好的信誉赢得病人的信赖，是医院生存和发展的前提条件，院有名医不再是患者就医的唯一选择，而特色服务同样吸引广大患者。开展一站式多学科综合治疗门诊，顺应了医学模式发展的需要，创新了门诊服务内容。患者就医期间，以人为本的服务理念应贯穿在整个就医过程中，从根本上改变传统的服务服务理念，提升服务品质，使患者满意，家属满意，减少医患纠纷。开展一站式多学科综合治疗门诊，是医院适应新形势发展的需要，为病人提供优质高效服务的新举措。

1.2 为临床各专科的通力合作提供渠道

随着社会和医学科学的不断发展，各项新业务的开展和新技术的应用，医院分科越来越细；医院的结构和功能成为动态、复杂的多因素环境。开展一站式多学科综合治疗门诊，把整个门诊系统中各自独立的专科组合成一个新的“就诊系统”，完善优化门诊服务功能，提高门诊服务质量，是方便病人就诊、缩短诊疗时间的有效管理措施。同时也为各学科专家和技术交流搭建平台，通过多学科的积极配合，达到技术上精益求精，共同为患者确立最佳的治疗方案，真正能够为患者解除病痛。

1.3 方便患者就医

开展一站式多学科综合治疗门诊，改变了患者分科挂号、往返多次就诊的传统就医模式，患者挂一次号，就能同时得到与疾病相关的多学科专家的联合诊治。

1.4 促进医院发展

随着现代观念的不断改变，医学模式也顺应了时展，从生物医学模式转向生物心理社会医学模式，患者对医院的要求也越来越高。所以就要求管理者注重转变服务理念，并且要在管理上求新、求变、求发展，时刻将患者的需求放在首位，让患者满意，让社会满意，让门诊全新的服务特色、服务优势赫然于众，打造医院品牌。

2 开展一站式多学科综合治疗门诊介绍

我们建立开展一站式多学科综合治疗门诊，目前主要是针对几个综合性治疗较强的专科，它已经成为临床治疗的模式和发展方向，顺应了医学发展的趋势，满足了患者的就医需要。

2.1 肿瘤综合治疗门诊

肿瘤是一种需要多学科配合治疗的疾病。选择哪一种治疗方法对病人更合适，需要有多个专家的意见。以往患者的治疗都是辗转到几家医院，或者是在一家医院几次挂号、找几个专家会诊才能完成治疗。肿瘤综合治疗门诊，患者可以一次挂号同时得到放疗、化疗、介入、中医、影象五位专家的联合诊治，经过专家集中会诊，制订出一套完整的联合治疗方案。

2.2 内分泌综合治疗门诊

糖尿病患者常合并各种并发症，如糖尿病肾病、糖尿病足坏死、糖尿病周围神经病变、糖尿病视网膜病变等，都需要多科室合作。同时甲状腺疾病，如甲状腺功能亢进、甲状腺结节等疾病，患病率越来越高。结合专科疾病的特点，内分泌综合治疗门诊将内分泌科、心血管内科、肾内科、血管外科、眼科、介入科专家组合在一起，为病人进行综合的诊治。

2.3 心血管病综合治疗门诊

心血管病包括高血压、冠心病、心律失常、慢性心力衰竭等，常合并糖尿病、代谢紊乱、眼底改变。如先天性心脏病，既可以采取介入治疗，也可以选择手术方法来根治。心血管病综合治疗门诊由心血管科、心胸外科、内分泌科、眼科、超声影象学科专家联合会诊，根据病情进行综合分析，帮助患者确定最佳的治疗方案。

2.4 脑血管病综合治疗门诊

脑血管病发病率高、死亡率高、致残率高。为了更科学地评价每一位脑血管病病人的病情，并为患者选择一个最合理、疗效最好、费用最少的治疗方案，脑血管病综合治疗门诊组合了神经内科、脑血管外科、影象科、介入科、康复科的专家，以保证实现对患者的诊断最准、病情评估最佳、治疗方案最优的目的。

3 讨论

这种多学科联合会诊，以往只是在病房进行。而今一站式多学科综合治疗门诊的开通，意味着患者在门诊同样可以享受多学科专家会诊。一站式多学科综合治疗门诊创新了服务理念，它以改善医疗服务质量为重点，以达到患者满意为目标，运用新的思维指导，谋划和改进医疗服务工作。一站式多学科综合治疗门诊在实施过程中得到了百姓和社会的认可，也得到了新闻媒体的关注。我们会在实践中不断探索、研究和完善，不断总结经验，把一站式多学科综合治疗门诊作好、作大、作强，并在管理模式上不断改进，最大限度来满足患者的需求，促进医院的发展。

参考文献

[1]邓有珍，郝秀兰，张晓辉；医院门诊流程现状分析与优化对策；中国医院；2010，6.

医学影象技术范文第6篇

【关键词】基层 普通放射X线

中图分类号:R812文献标识码:B文章编号:1005―0515(2010)07―251―1

在基层单位,许多疾病的确诊都离不开普放诊断的支持,作为医务人员,我们要了解并应用好X线的特性,以便在工作中能更好的发挥它的优点。

1 X线的发展

自伦琴发现了X射线以来,就在医学界得到了广泛的应用,它绝对的安全性和可靠性引导着医师的诊疗,螺旋CT、CR、DSA的出现,更使X线的用途在医学上发挥到了极点。X线胸部检查已成了高考、征兵以及临床检查的常规。

2 普通放射对基层单位的重要性

在基层医院配备的医疗设备一般是X光机、B超、检验,医师经常让病人做的检查是照像或透视。照像这种检查相对比较昂贵,尤其CR的使用,对于经普通的家庭,无疑是增加了负担,但它可以永久保存,便于复查和对比。缺点是它不可以显示内脏的活动状态。透视能看到内脏的活动情况,转动患者做多方面观察,便于分析病变的性质以及和周围组织的关系,尤其观察肋骨骨折、异物的定位、体检和胸部疾病的筛选,在基层更为重要。医生要根据病人情况二者相互结合,选择合适的检查方法,为病人的确诊提供有效的诊断依据。

3 普通放射在基层单位的优势及缺点

对于在基层医院工作的医生来说,我们认为,普通放射诊断的好处很多,首先,它非常简便,只需要照像,透视相结合,运用一些造影剂,就能诊断出机体是否正常,给临床提供一些可靠的信息。其次,它对一些常见病,通过比较直接的观察,对比,分析,结合临床,给临床医师提供相对准确的诊断。再者,检查时,病人只需要按照医生的指导,摆放好位置,不需要忍受太多的痛苦,就可以在很短的时间内获得比较满意的X光片和诊疗结果。

在基层单位,防护措施相对较差,长期反复接触X线,使暴露部位出现疼痛和皮肤溃疡,最后发展成癌变,或是出现再生障碍性贫血而死亡。我们要利用好现有防护措施,在保护好自己的同时,最大限度的对病人予以保护。

4 普通放射在基层医院的应用

利用摄影和透视相结合,再加上空气及其他造影剂,我们能够检查出空腔脏器和一些关节内的疾病,还可以利用脊髓造影较为准确的诊断髓腔内的一些疾病。静脉肾盂造影是利用尿路造影剂经静脉注射后,而使肾脏、输尿管、膀胱显影,再结合一系列的摄影,综合分析,得出结论。在妇科方面,可以在宫腔内注入造影剂和B超一起诊断宫腔内的肌瘤和鉴定输卵管是否通畅。

在科学和医疗不断发展的今天,普通放射诊断在基层医院也将会不断改进,完善,更多的疾病在基层医院确诊并得到及时的治疗,仪器对病人的危害也将会降低到最低点,普通放射诊疗技术将会在基层医疗单位更好的发挥作用。

参考文献

医学影象技术范文第7篇

关键词：医学影像设备；维护保养；管理技术；物联网

多样化的临床应用、完善化的影像设备功能以及加快化的影像处理技术使得诊断与治疗两个过程中都需要用到图像处理。因此，医学影像设备的发展不仅影响医院医学影像技术的发展，而且影响医学的发展。

一、医学影像设备的维护保养

如今，系统复杂、功能齐全的精密大型的医疗设备广泛应用于医院，这些设备的应用促使临床医学对患者的疾病诊断的准确率越来越高。因此，防微杜渐，及时发现并排除设备自身的故障隐患，落实积极主动的维护保养措施，减少了DR等设备的维修费用，为医疗工作的顺利进行创造良好的设备环境。

医院的相关人员要及时做好对医学影像设备合理使用、及时保养与定期维修的工作。首先，医学影象设备在医院中的使用率极高，出现故障是在所难免的，但我们遇到医学影像设备出现故障的情况时，要先检查一下出现故障的原因，然后实施相应的检修方法。其次，在日常生活中要合理使用医学影像设备，要保持良好地操作环境，保持机房空气流通，定时清洁机房的卫生。像X射线机这样的设备如果受潮了，会不同程度的导致影像模糊，甚至出现漏电等现象，所以在启动这些设备之前必须做好相应的干燥处理工作，以确保出现故障。移动医学影像设备的时候，要尽量保持缓慢移动，禁止强烈过猛的震动，防止相应设备器件的损坏。最后，要定时对医学影象设备进行维修，及时排除医学影像设备存在的故障隐患，一年一次或者两次的定时全面的维修会适当的延长医学影像设备的寿命。医学影像设备在运行一段时间后，影像设备的相关性能会发生一定程度的变化，可能会出现误差等，因此相关人员要定时的对医学影像设备进行一些参量、电流和电路的测试。例如：对X射线管电流进行测试的时候，如果出现设备电流下降的情况，应首先测量灯丝，不要着急去调节电阻，而应该试图降低使用的条件或者更换相应的设备。

如何保持医学影像设备运行状态良好，保障医院检查、治疗工作正常进行，是各医院及每个操作、维护者应当首先考虑和研究的问题。各个医院在日常的工作中要做好相应的医学影像设备的维护、保养和检修的相关工作，通过从小处和细节提高自己医院的服务质量，提高医院的医学水平和口碑。

二、医学影像设备的管理技术

由于医学影像设备技术含量高、价格昂贵、应用环境质量要求高、一旦故障停机，对医院综合影响大等原因，科学地做好数字化医学影像类设备的维护与管理是一个重要的、值得探讨的问题。

传统的医学影像设备管理技术已经无法适应现今医院管理工作的发展，提高设备管理效率是当务之急。条形码技术在许多家医院已经开始采用，将贴于医学影像设备表面的条形码记录的信息通过扫描仪扫入医院的HIS系统中，这样可以实现在网上随时查询出相关设备信息。医学影像融合技术的应用促使诊断与治疗结合到一起，促进医院各个科室之间逐渐接近。PACS方便了医学图像的传递，实现了随时随地查阅图像和无胶片化储存图像，提高了医院的查阅医学影像的效率。在计算机技术不断发展的今天，医学中三维的图像将成为现实，多影像融合也会广泛应用到医院中。

医学影像设备管理技术在未来将朝着多功能、易操作和方便化的方向发展，更好的服务于医院，大大提高医院影像设备的管理效率，提高医院影像设备的使用效率。

三、物联网技术在医学影像设备管理中的应用

应数字化医疗的潮流，目前物联网广泛应用于医疗中。例如：采用物联网对X射线管贴标签，RFID标签记录有X射线管的包装、消毒、返回日期，种类，数量，编号等具体信息，系统可以通过这个标签对X射线管进行实时的监控，提高了X射线管的安全性，并能高效快速的排查出X射线管出现问题的原因。RFID在医学影像设备中的应用，实现了对设备的及时检查，确保了医学影像设备的安全，提高了医院对医学影像设备的管理效率。

物联网在很多地区仍处于初级发展阶段，它的基本构架、接口和组成部分并没有统一的标准。在安全方面，物联网由于设备较复杂，数据量大，监控力度不够，致使物联网兼具自身安全与网络安全与一身。如今，物联网需求量越来越大，有限的节点导致网络经常出现堵塞和误传的现象，所以建立一个安全强大的物联网管理系统迫在眉睫。

医疗影像设备逐渐朝着综合化的趋向发展，通过图像融合技术，把多种形式和状态的医学影像呈现在一台医学影像设备上，将不同的分辨率的影像或者不同时期的不同状态的影像放在一起，这样既能减少工作量，又能提高工作效率，更能更好地对患者的病理状态进行直观的分析和研究，并能很好地给患者进行诊断和治疗。纵观当前医学影像设备也逐渐朝着易操作和高效化的方面发展，医院的各个科室都尝试着使用医学影像设备，影像科以外的科室医生也会阅影像片并会使用相关的医学影像设备。

医学影像设备的完善促进了当今医学的进步与发展，改变了以往传统的临床医学的工作方式，对医生的工作提供了极大的便利，成为现代化医院中不可或缺的工具。医院应该加强对医学影像设备的维护和管理，安排维护人员定时对医学影像设备进行检查和保养，另外，医院也应该安排维修人员对医学影像设备进行定期的维修，排查可能出现的设备故障。医院要顺应时代的潮流，引进先进的医学影像设备管理技术，使得病人、医务人员等切实地感受到便利和实惠。

参考文献：

[1]姜伟；医疗影像设备的维护与管理技术的研究[J]；河北工业大学；2013

[2]姚利兴 蒋争春；影像科医学摄像设备维护与保养的探讨[J]；《现代医用影像学》；2013年06期

[3]朱险峰；浅谈减少医学影像设备故障的措施[J]；《中国医疗前沿》；2007年04期

医学影象技术范文第8篇

【摘要】 高强度聚焦超声技术（HIFU）治疗肿瘤是近年来研究的一种新型热固疗法，是体内深/浅部肿瘤无创伤非侵入性治疗手段。本文对200例成人不同部位肿瘤组织进行治疗，临床疼痛症状明显改善。病理结果：取材15例进行光镜观察，全部靶区肿瘤组织凝固性坏死明显，达到50-80%面积。其中1例取材电镜观察，靶区肿瘤组织细胞大量坏死。超声影象学变化：靶区治疗后B超声像图出现均匀或不均匀回声增强，表现影象学灰度变化及肿瘤血流变化。

【关键词】 高强度聚焦;热疗;凝固性坏死

【中图分类号】 R730.5

【文献标识码】 B【文章编号】1044-5511(2011)09-0037-01

【Abstract】 High intensity focused ultrasound (HIFU) treatment of cancer research in recent years a new type of thermosetting therapy, is the body of deep / shallow non-invasive non-invasive tumor treatment. This article on 200patients treated in different parts of tumor tissue, clinical pain symptoms improved significantly. Pathology results: drawn by light microscopy in 15 cases, all of target coagulation necrosis of tumor tissue significantly, reaching 50-80% area. Derived electron microscopy in one case, massive necrosis target tumor cells. Ultrasound Imageology change: target treatment B ultrasonographic appear echogenic homogeneous or inhomogeneous, showing Imageology gray scale and tumor blood flow.

【Key words】 High-intensity focused Hyperthermia Coagulation necrosis

恶性肿瘤治疗多采用综合性治疗，热疗法作为肿瘤局部治疗新手段，不仅肿瘤组织凝固性坏死，而且对放、化疗有增敏效应。由于临床突出良好的效果，提高患者生存质量，逐渐受到重视。本文对肿瘤治疗情况报告如下：

一、资料和方法

1、FEP―BY02高能超声聚焦治疗仪，治疗参数: 发射时间130-160ms，间歇时间260-280ms，单点治疗次数50-60次，单点治疗范围：点距4-6，行距4-6，层距8-10，治疗功率：500-1250W，功率选择以靶皮距深浅、瘤置及个人对疼痛耐受力而定，每次1小时左右，间隔48小时。 采取仰卧位，瘤体由深至浅原则。热疗前后检测CD4/CD8及NK细胞数量。根据不同部位治疗前作禁食、肠道准备、膀胱充盈等。

2、本组病例均为临床确诊肿瘤患者200例，男性116例，女性84例，年龄22-85岁，70%为50-70岁。共进行936次加温治疗，每次接受110次治疗。其中16例以前未经任何治疗，68例有疼痛，60例需用，48例活动受限，44例Karnofsky评分≤50。全部肿瘤位于腹、盆腔内，其中129例为局部原发或复发肿瘤，63例为转移肿瘤。

3、治疗中加温:根据病人正常组织能耐受的生理范围温度进行治疗，同时密切观察病人反应，如有疼痛可降低输出功率。

4、治疗完成后，观察是否有表皮损伤；原有肿瘤相关症状和体征改善情况；治疗前后超声影像学变化；了解治疗后病理改变，与治疗相关不良反应，尤其是可能发生的热损伤不良反应，严重程度及相应处理措施。

5 、疗效评判：① 疼痛分级标准0级：无疼痛；Ⅰ级：轻度疼痛，可耐受，不需要镇痛药；Ⅱ级：中度疼痛，时有剧痛，影响睡眠，需要镇痛药；Ⅲ级：严重疼痛，严重影响睡眠，需用止痛。②止痛效果评定标准 疼痛程度减轻≥Ⅱ级差为显效；疼痛程度减轻≥Ⅰ级差者为有效；疼痛程度减轻＜Ⅰ级差或不变或反见加剧者为无效；③B超检查肿块回声明显增强或消失，彩色Doppler(CDFI)显示肿块血流消失；④肿瘤FDG代谢显像阴性；⑤临床症状改善或消失；⑥ 肿瘤标志物恢复正常或下降。

6、适应症:FEP适应症选择概括为:凡是腹腔、盆腔内用机载B超观察全貌的实体肿瘤均可进行FEP治疗。

7、禁忌证：

①超声入射通道有骨骼和含气组织阻挡，如肺及肋后肝癌 不能治疗。②治疗靶皮距应大于2cm，避免皮肤灼伤。③下腔静脉、肾静脉癌栓禁忌使用FEP治疗。④热杀灭要注意人体重要脏器剩余正常组织能否能维持生命。⑤血性、囊肿治疗无效。

二、结果

1、临床症状的改善：⑴ 疼痛：68例，Ⅰ级疼痛8例，Ⅱ级疼痛28例，Ⅲ级疼痛32例。治疗后，显效28例，有效10例，无效30例。⑵腹胀19例。治疗后明显缓解15例，部分缓解3例。无效1例。⑶下坠感14例，治疗后有改善者12例，无效者2例。⑷ 尿频、尿急10例治疗后症状均缓解，排尿次数和尿量均有改善。⑸ 血尿5例，疗后肉眼血尿均消失。(见附表)

2、肿瘤反应的评价：CR:12例；PR:120例；SD:52例；PD:16例。即肿瘤反应率达66%。50%病人疼痛缓解，活动改善者20%。并显示出HIFU治疗前后CD4/CD8以及NK细胞数量有不同程度增加。

3、病理结果：

取材15例进行光镜观察，腺癌6例，平滑肌肉瘤2例，肝细胞肝癌1例，移行细胞癌2例，骨肉瘤1例，腺样型颗粒细胞癌1例，浸润性导管癌1例，全部可见靶区肿瘤组织凝固性坏死明显，达到50-80%面积。同时取材进行电镜

观察1例，亦可见靶区肿瘤组织细胞大量坏死。

4、超声影像学变化 ：治疗后肿瘤声象图显示均匀或不均匀回声增强、表现治疗前后影象学上的灰度及血流变化。

三、讨论

HIFU是一种高强度聚焦超声技术，作用机理尚不十分清楚，主要是将体外低能量超声聚焦在体内肿瘤病灶，使局部组织温度骤升70度以上产生高热效应，由于细胞内蛋白质迅速出现凝固，引起肿瘤细胞不可逆死亡。伍烽等《高强度聚焦超声对H22肝癌组织的急性生物学效应》中国超声医学杂志，1997年第13卷3页，体外照射兔肝癌结果提示HIFU能破坏肿瘤组织、抑制肿瘤生长和减少肿瘤的复发。机械效应是指体内肿瘤细胞受到超声力学作用引起细胞溶解，功能改变、DNA大分子降解及酶变性。空化效应也是破坏肿瘤细胞主要机制，它通过气泡的强烈膨胀和萎缩运动使肿瘤细胞产生机械性破坏等。王智彪等《高强度聚焦超声抑制H22肝癌生长的作用》中国超声医学杂志，1997年13卷第3期6页，肿瘤组织学变化造成癌肿大部分坏死，从机能上切除肿瘤。本组经HIFU治疗后腺癌完全消退率为36%（24例），淋巴瘤3例消退，神经内分泌肿瘤2例消退，淋巴结转移性肿大消退率达90%。肿块直径在2-3cm缩小明显，瘤体较大者反应出超声密度增大，经过FDG代谢显像，瘤体大部分失活，多谱勒B超显示动脉频谱减弱或消失。

HIFU作为肿瘤综合治疗的一部分，它对放、化疗有增敏效应，因为肿瘤中心部分血供差故多为乏氧细胞，而乏氧细胞对放疗不敏感；热疗对血供差的肿瘤区域更容易产生热积蓄作用而将其破坏，两者都能通过破坏DNA结构来诱导细胞死亡，并具有协同效应。热疗对化疗增敏效应，已经证实热疗损伤细胞膜后，药物向细胞内流动增多而外流减少，提高药物在细胞内的浓度；另外很多化疗药物对血供少和代谢静止期的组织细胞不敏感，热疗弥补其不足。本组单用加温86例中，有效43例占50%；加温与化疗同用者92例中，60%有效；加温与综合治疗同用者中40%有效。联合治疗的疗效明显优于单纯加温治疗，表明热疗是放化疗治疗的辅助手段，可产生协同或相应的作用。

上表 患者临床症状改善情况

HIFU治疗肿瘤效应随着研究深入有了更全面认识，作为一种局部治疗肿瘤技术，不仅具有无创、安全、痛苦少、恢复快、并发症少等优点，而且重复使用，具有独立治疗手段，也可联合应用作为综合治疗的一部分。随着设备、技术的不断改进提高和研究的不断深入，在治疗肿瘤领域将有新的发展。

参考文献

[1] 伍烽等《高强度聚焦超声对H22肝癌组织的急性生物学效应》中国超声医学杂志，1997年第13卷2页。

医学影象技术范文第9篇

【关键词】VTK 三维重建 平面剪切

1 引言

可视化工具包（VTK）是一个开放源码的自由软件。它可以进行图象处理、计算机图形学和科学计算可视化，尤其在三维重建如面绘制和体绘制上有强大的功能，因此，它被广泛应用到医学图象领域。

在对医学图象的三维重建进行研究时，需要分析的内部器官往往被外部目标所遮挡，如肝脏、肺叶、肾等重要器官被皮肤遮盖。此外，医学图象中的床板也会影响对重建物体的观察，对处于身体内部的病灶或肿瘤，也需要进行观察和分析。因此，需要对医学图象的三维重建结果进行切割，来满足医学影象处理的要求。

2 VTK中医学图象的三维重建剪切

医学图象的三维重建是采用可视化软件VTK[1，2]，利用获得的二维CT或MRI等断层切片，重构有关器官和组织的三维图象。而为了满足临床影象分析的要求，需要对重建物体进行相应的切割。

在VTK中，对重建物体的切割主要有两种[3，4]。一种是利用平面进行剪切，另一种是利用立方体进行切割。本文主要讨论的是第一种方法，即对医学三维重建的面绘制和体绘制进行平面剪切[5]。它的具体实现分为三步：

医学图象的三维重建；利用VTK中的面绘制和体绘制算法，对读入的CT切片进行三维重建；定义剪切平面；利用VTK中的vtkPlane类定义剪切平面，并设置该平面的初始位置和方向；三维重建的平面剪切建立切割函数，对三维重建物体进行平面剪切。

2.1 基于面绘制的平面剪切

vtkClipPolyData *clipper = vtkClipPolyData：：New（）；

clipper->SetInputConnection（skinNormals->GetOutputPort（））；

clipper->SetClipFunction（plane）；

clipper->GenerateClipScalarsOn（）；

clipper->GenerateClippedOutputOn（）；

clipper->SetValue（0.3）；

vtkPolyDataMapper *clipMapper = vtkPolyDataMapper：：New（）；

cutEdges->SetCutFunction（plane）；//设置绝对函数来执行它

cutEdges->GenerateCutScalarsOn（）；//输出标量值将要被vtkImplicitFunction给修改

cutEdges->SetValue（0， 1.0）； //设定特殊轮廓值

vtkStripper *cutStrips = vtkStripper：：New（）；

cutStrips->SetInputConnection（cutEdges->GetOutputPort（））；

cutStrips->Update（）；

renWin->Render（）；

iren->Initialize（）；

iren->Start（）；

iren->AddObserver（vtkCommand：：UserEvent，cmd）；

剪切函数：

void Cut（vtkObject *caller， unsigned long eid， void *clientdata， void *calldata，double val）

{ m_viewer = reinterpret_cast（clientdata ）；

plane->SetNormal（0， -1， -1）；

plane->SetOrigin（150.0， 120.0， 120.0）；

cutEdges->SetCutFunction（plane）；

clipper->SetValue（ val ）；

cutEdges->SetValue（1， val）；

cutStrips->Update（）；

cutPoly->SetPoints（cutStrips->GetOutput（）->GetPoints（））；

cutPoly->SetPolys（cutStrips->GetOutput（）->GetLines（））；

cutMapper->Update（）；

renWin->Render（）； }

2.2 基于体绘制的平面剪切

vtkImageReader *reader = vtkImageReader：：New（）； //读入相关数据

reader->SetDataByteOrderToLittleEndian（）；

reader->SetDataExtent（0， 63， 0， 63， 1， 93）；

reader->SetFilePrefix（“../headsq/quarter”）； //DICOM图片存储路径

reader->SetDataMask（0x7fff）；

reader->SetDataSpacing（3.2， 3.2， 1.5）；

reader->SetDataScalarTypeToUnsignedShort（）；

reader->Update（）；

vtkColorTransferFunction *colorTransferFunction = vtkColorTransferFunction：：New（）；

colorTransferFunction->ClampingOff（）；

colorTransferFunction->AddHSVPoint（0.0， 0.01， 1.0， 1.0）； //根据透明度设置HSV颜色

colorTransferFunction->AddHSVPoint（1000.0， 0.50， 1.0， 1.0）；

colorTransferFunction->AddHSVPoint（2000.0， 0.99， 1.0， 1.0）；

colorTransferFunction->SetColorSpaceToHSV（）；

vtkVolumeProperty *volumeProperty = vtkVolumeProperty：：New（）； //体绘制属性表现设置

volumeProperty->SetColor（colorTransferFunction）；

volumeProperty->SetScalarOpacity（opacityTransferFunction）；

vtkVolumeRayCastCompositeFunction *compositeFunction=vtkVolumeRayCastCompositeFunction：：New（）；

vtkVolumeRayCastMapper *volumeMapper=vtkVolumeRayCastMapper：：New（）；

volumeMapper->SetVolumeRayCastFunction（compositeFunction）； //采用混合体绘制方法

volumeMapper->SetInput（changeFilter->GetOutput（））；

vtkVolume *volume = vtkVolume：：New（）； //对重建物体进行显示

volume->SetMapper（volumeMapper）；

volume->SetProperty（volumeProperty）；

vtkPlane *plane1 = vtkPlane：：New（）； //定义剪切平面，并设置其位置和方向

plane1->SetOrigin（0.25， 3.5， -10）；

plane1->SetNormal（-1， 0， -1）；

vtkPlane *plane2 = vtkPlane：：New（）；

plane2->SetOrigin（150.0， 25.0， 30.0）；

plane2->SetNormal（0， -1， -1）；

volumeMapper->AddClippingPlane（plane1）； //将剪切平面加入重建物体中

volumeMapper->AddClippingPlane（plane2）；

vtkRenderer *ren = vtkRenderer：：New（）；

ren->AddViewProp（volume）；

ren->SetBackground（0.0， 0.0， 0.0）；

renWin->Render（）；

vtkCamera *aCamera = vtkCamera：：New（）；

aCamera->SetViewUp （0， 0， -1）；

aCamera->SetPosition （0， 1， 0）；

aCamera->SetFocalPoint （0， 0， 0）；

aCamera->ComputeViewPlaneNormal（）；

ren->SetActiveCamera（aCamera）；

ren->ResetCamera （）；

aCamera->Dolly（2.5）；

iren->Initialize（）；

iren->Start（）；

3 面绘制和体绘制的平面剪切结果

图1（a）是对面绘制结果加入一个平面进行剪切，图1（b）和图1（c）分别是被剪切平面分成的两部分，图1（d）是对剪切平面的提取。

图2（a）是剪切前的体绘制效果，图2（b）和图2（c）是进行平面剪切后的两部分体重建，图2（d）是从体重建获取的剪切面。

4 结束语

本文利用VTK工具对三维面绘制和体绘制进行平面剪切，通过对剪切平面的位置和方向的调整，去掉了外部皮肤或床板的遮挡，清楚重现内部器官或病灶。实验证明，这种平面剪切的方法可以应用于虚拟手术等操作，为临床诊断提供更为精确的患者数据。

参考文献

[1]William JS，Kenneth MM， Lisa SA，et al.The VTK User’s Guide，Kitware Inc，1998.

[2]Tao Zhi-jiang，Huang Hua，Zeng Jun， Three-dimensional reconstruction of medical images based on VTK[J].Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research，2011，7（23）：5604-5606.

[3]张娟，熊杰等，基于VTK的三维数据可视化软件开发[J].成都大学学报（自然科学版），2014，33（3）：121-125.

[4]Pan Zheng，and Behari Belaton， Craniofacial Data Registration and Visualization Survey，Regional Computer Science Postgraduate Conference，2006.

[5]Marcelo G.P.Three-Dimensional Computed Tomography Landmark Measurement in Craniofacial Surgical Planning：Experimental Validation In Vitro，Oral Maxillofac Surg.2010.

作者简介

苗蕤（1983-），男，河南省许昌市人。工学双学士学位。现为甘肃广播电视大学直属学院工程师。主要研究方向为计算机软件应用技术、数字图像处理、网络安全。

作者单位

医学影象技术范文第10篇

【关键词】 肺结节；CT检查；孤立性结节

肺内孤立结节(solitary nodular lesion of the lung)是局限在肺内的单发的类圆形肺实质病变，其直径在4cm以下。具有关报道这种疾病的流行率在成年人可达0.2%，这些病例中有20%为恶性病变[1]。这种病变是非常多见的X线征象，绝大部分病例传统X线片就可发现，少数病例CT扫描才可发现。这种病变诊断的问题是鉴别良恶性问题。早期诊断极大的影响治疗方案的确定和预后的估计。当前CT检查已经成为临床检测肺结节和鉴别诊断的主要方法。本文就肺内孤立结节的CT检查影像做出相关评价。

1 肺内孤立结节CT检查的意义

对于一个孤立性的肺结节，若在胸片上未发现良性钙化病灶，又无老片作为比较对象时，称其为未定性结节，此时应采取CT扫描，其目的在于区别病灶的良、恶性，希望能够鉴别性质不定的结节，能由此检查做出较为肯定的结论。但需要指出的是，并非每一个孤立性肺结节患者都需要作CT检查，据谢汝明等[2]估计在经过详细的普通X线检查后，仅约有1/6的孤立性肺结节需要进一步进行CT扫描。

2 CT检查的方法

关于孤立性肺结节的CT扫描方法多主张在层厚10mm的常规CT连续扫描的基础上，对结节定位后，再对结节作2~4层HRCT扫描；杨伟等[3]主张对整个结节作层厚1.5mm的连续扫描，通过仔细观察其界面及内部结构来帮助区别其良、恶性特征。在评价结节的内部结构时，以纵隔窗为宜，有利于检出小的钙化、脂肪或坏死区；了解肺结节的界面，应采用肺窗。刘大亮等[4]曾用每秒2ml的速度静脉注射100ml含碘造影剂后作孤立性肺结节的动态CT扫描，通过其CT值的改变来帮助区别其良、恶性。

3 肺内孤立结节CT检查的图像分析

3.1 图像分析 在CT图象上小结节和血管断面均可表现为圆形或类圆形阴影，因此要确定较小结节，必须排除血管断面影象。通过追踪几个相邻的薄层扫描层面，可发现血管断面一般占据较多层面(相对于断面直径)，并且在上下相邻层面上直径无明显变化；而小结节占据层面的多少与结节的横断面直径是相当的，并且在上下相邻层面直径逐渐变小。薄层扫描技术评价小结节病变是一个非常复杂的问题，因为在数次扫描中很难使呼吸运动控制在完全相同的状况下。如应用现代超高速螺旋CT则容易得多，可在一次屏气情况下完成扫描。Bolus注射造影剂增强扫描是区别小结节与血管断面的较可靠的方法[5]。血管断面显著强化，有时尚能显示从断面阴影上发出的小分支结构，不难与肺结节鉴别。肺结节的密度改变是CT定性论断的重要依据之一，但影响肺结节CT密度的因素很多，往往需要进行多重鉴别诊断后才能确诊。

3.2 结节边缘特征 病灶边缘的表现反映病变的生长速度及与周围正常肺组织的关系。螺旋CT对结节病灶的边缘征象的显示非常有效：①分叶征 系肿瘤在各个方向上生长不均匀或受支气管、血管阻挡所致，也可由多个致密结节融合形成。病灶有明显分叶甚至形成较深的脐样痕迹者是恶性肿瘤较可靠的征象。王培源等[6]报道早期周围型肺癌可出现浅分叶症，但结核球及良性肿瘤有时也可显示浅分叶，应予以鉴别。②毛刺征 结节边缘可见粗长毛刺与细短毛刺交错生长。病理上可见到癌细胞沿气管、血管或小叶间隔的浸润生长，并伴有纤维结缔组织增生。细小毛刺数目较多，短而直，呈放射状排列，有时毛刺之间可见过度含气的肺组织，为肺癌较特异性的征象。③胸膜牵拉征 CT能清楚地显示肺-胸膜交界面，故比常规X线观察更具体。胸膜凹陷征的出现本身定性诊断意义不大。韦琳[7]依其表现的不同分为2型：I型，凹陷的胸膜无明显增厚，仅能在肺窗显示，此型对诊断恶性病变有意义；II型，伴有较明显的陶膜增厚故密度较高，纵隔窗及肺窗均能显示，此型也见于结核球等，鉴别诊断意义不大。

3.3 结节内部结构 ①钙化 同胸片所见一样，钙化也是从CT上区别孤立性肺结节为良或恶性的有力指征。不过由于CT的优良的密度分辨率，使得从CT上检出结节内钙化的能力远胜于胸片。史红宇等[8]曾报告CT在18例良性结节中16例（88.7%）检出了钙化，而胸片仅检出6例（33.3%）。在肉芽肿中由于各种组织损害常导致营养不良性钙化，其他的化脓性液化和酶性坏死也可引起钙盐的沉积，其中大部分为碳酸钙和磷酸钙。当结节内的钙化较均匀分布时，无局部密度显著增高，仅表现为普遍密度增高时，很难用肉眼数据而检出钙化。根据刘小雄[9]的定量分析，低于20mg/ml的钙化，一般CT上常常不能发现。当前的较为先进的CT扫描机常可提供较少受外界影响的较佳的密度测定，该法可有效的鉴别钙化病灶的良恶性性质。②脂肪 在孤立性肺结节内发现有脂肪在临床诊断上具有重要意义。由于它的明确的CT值可以从CT检查中容易识别，而它仅仅出现于良性疾病，在任何原发性肺癌或肉芽肿中都没有见到过脂肪存在。因此，在作CT扫描时要象发现钙化那样去检查结节内有无脂肪，这对临床鉴别诊断结节的良、恶性性质具有重要意义。③空洞征 在肺组织的良性病变和恶性病变中均有出现空洞性特征的可能，但良性病变中以结核球状结构多见，恶性病变中以不规则性状的厚壁空洞多见。在进行CT扫描时应仔细分辨结节不同密度所形成的造影结果，通过辨别不同的质地、性状、光滑度等即可作为良、恶性病变的诊断依据。

4 小结

肺结节作为临床常见的肺部疾病成为现代呼吸系统研究热门话题。CT对孤立性肺结节的诊断与普通X线相比具有多种优点，如发现肺结节的敏感性较高、能够较准确的显示结节内的细小钙化与脂肪组织、可以对结节密度进行定量分析、通过Bolus静脉注射造影剂增强扫描，可以显示肺结节的强化程度或强化特点，有助于帮助临床鉴别诊断等。随着医疗技术和医疗器材的进一步发展和推广，CT检查技术会在肺结节的临床诊断中显示出越来越重要的地位。

参考文献

[1] 白宝华，苏惠群，局部胸膜增厚与肺内孤立结节（SPN）的相关性

探讨[J]，实用医学影像杂志，2008,15（2）：94―96

[2] 谢汝明，吕岩，肺内孤立结节周围病灶的HRCT特征[J]，中国医学影像技术，2010,18（6）：124―126

[3] 杨伟，肺内孤立结节中周围肺癌与肺结核瘤的CT鉴别诊断[J]，中国新医学论坛，2008,23（12）：64―65

[4] 刘大亮，马大庆，CT的分叶征表现在肺内孤立结节影像诊断中的价值[J]，中华放射学杂志，2007,19（5）：162―163

[5] 仇阳，增强CT扫描检查孤立性肺结节32例临床分析[J]，中医临床研究，2010,9（22）：637―638

[6] 王培源，秦东京，靶扫描技术和HRCT在孤立性肺结节诊断中的应用价值探讨[J]，滨州医学院学报，2010,10（4）：194―198

[7] 韦琳，多层螺旋CT评估孤立性肺结节的临床进展[J]，航空航天医药，2010,23（9）：137―139

[8] 史红宇，赵双涛，孤立性微小肺结节的临床诊断和外科治疗[J]，黑龙江医药科学，2010,18（4）：251―253