芻議數(shù)字醫(yī)學(xué)影像設(shè)備

宋元敏

隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)近幾十年的不斷發(fā)展，DR、CT、磁共振以及分子成像等技術(shù)與設(shè)備研發(fā)取得十足的發(fā)展。結(jié)合pacs系統(tǒng)，數(shù)字醫(yī)學(xué)影像設(shè)備在醫(yī)學(xué)臨床中的應(yīng)用進(jìn)入數(shù)字化、智能化時(shí)代?？焖?、清晰的圖像獲取，輔助醫(yī)生更好地判斷患者的疾病類型，并準(zhǔn)確找到病因，從而進(jìn)行精準(zhǔn)治療。提升診斷水平的同時(shí)，推動(dòng)醫(yī)學(xué)的發(fā)展，為人類的健康做出極大貢獻(xiàn)。

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)是非常重要且快速更新的一門學(xué)科。數(shù)字醫(yī)學(xué)影像設(shè)備依托醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)（PACS）強(qiáng)大的信息存儲(chǔ)能力及可記錄可讀取可快速調(diào)回的數(shù)字輸出功能，從而被廣泛運(yùn)用到疾病診斷與治療中，尤其表現(xiàn)在X線影像技術(shù)、CT、MRI、分子影像技術(shù)等應(yīng)用幾個(gè)方面。

1 數(shù)字影像技術(shù)的發(fā)展及設(shè)備綜述

數(shù)字影像，指的是完全以一種有規(guī)則的數(shù)字量的集合來表現(xiàn)的物理圖案。數(shù)字影像的特點(diǎn)如下：灰階動(dòng)態(tài)范圍大;密度分辯率相對(duì)較高、線性好、層次豐富;可進(jìn)行后處理、輻射劑量小[1]。當(dāng)前的數(shù)字影像以DR（數(shù)字X線攝影系統(tǒng)）最為典型。該系統(tǒng)通過平板探測(cè)器（FPD）對(duì)穿過人體的X線信號(hào)進(jìn)行接收，然后將其進(jìn)行數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化和傳輸，由此在幾秒內(nèi)就能從圖像系統(tǒng)中得到一幅數(shù)字化的X線圖像。隨著FPD的不斷發(fā)展和升級(jí)、優(yōu)化，大大避免了以往由人為及技術(shù)因素造成的曝光不足及過度現(xiàn)象，顯著提升了圖像的清晰度、分辨率、對(duì)比度等質(zhì)量。

DR成像系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用于心血管疾病的診治中。以時(shí)間剪影法為代表的數(shù)字減影血管造影（DSA）技術(shù)就是DR系統(tǒng)的運(yùn)用典范，近年來在先天性心血管畸形及心、肺系統(tǒng)疾病的診斷方面運(yùn)用尤為突出。

2 CT成像技術(shù)的發(fā)展及設(shè)備綜述

在近30多年的發(fā)展中，隨著軟、硬件技術(shù)的不斷強(qiáng)化，CT從螺旋CT發(fā)展到多層螺旋CT（由4層發(fā)展到64層），加之探測(cè)器、球管、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及偽影校準(zhǔn)算法的不斷進(jìn)步，輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)架球管繞人體一圈后多幅斷面圖像的獲取。通過3D數(shù)據(jù)的獲取和處理，使得多層CT的圖像質(zhì)量得以大力提升，處理功能得以豐富和多元化，其后處理功能得以不斷增加，諸如仿真內(nèi)窺鏡、最大密度投影等等，其圖像可以是任意面，也可以是三維立體的，強(qiáng)大的后處理功能使CT成像技術(shù)應(yīng)用廣泛。

在心臟成像方面，多排螺旋CT能夠全面細(xì)致地觀察心臟的解剖細(xì)節(jié)，并診斷其病變，以先心病、冠心病等診斷為典型，配以電子束CT，實(shí)現(xiàn)了臨床應(yīng)用的新突破。在血管成像方面，（CTA）CT血管造影術(shù)逐步成熟，配以仿真內(nèi)窺鏡，能清楚地對(duì)動(dòng)脈血管中的腫瘤大小、形態(tài)、瘤體內(nèi)是否有穿支血管等進(jìn)行顯示。此外，該技術(shù)還能幫助醫(yī)生準(zhǔn)確判斷患者是否存在血管壁鈣化、血管狹窄程度等問題。隨后CT灌注成像應(yīng)運(yùn)而生，在診斷分析大腦缺血性病癥方面效果突出，能夠高效輔助腦梗死的早期診斷。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其在腫瘤診斷中的應(yīng)用也越來越多，不僅能很好地鑒別和診斷腫瘤的血管生成情況，判斷腫瘤的類型及是否轉(zhuǎn)移，而且還能勾畫腫瘤的邊界，為腫瘤的預(yù)后及治療提供價(jià)值參考。

3 磁共振成像技術(shù)的發(fā)展及設(shè)備綜述

近年來，磁共振成像技術(shù)呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，設(shè)備從低場(chǎng)0.2T逐步發(fā)展到高場(chǎng)強(qiáng)3.0T，射頻信號(hào)優(yōu)化、切換率加快、電子梯度場(chǎng)提高、實(shí)時(shí)成像技術(shù)的不斷發(fā)展，使MR掃描速度提升到每層以秒計(jì)算，清晰度大力提升，時(shí)空分辨率顯著改善，并且實(shí)現(xiàn)MR透視功能，具備3D和4D等后處理影像功能，使其在醫(yī)學(xué)影像臨床檢查中得以重用。

首先，前文提到運(yùn)用CT灌注成像技術(shù)可以很好地診斷早期腦梗死，而運(yùn)用磁共振灌注成像技術(shù)，已經(jīng)可以成功預(yù)測(cè)中風(fēng)的危險(xiǎn)系數(shù)。而且隨著彌散成像研究的不斷加強(qiáng)，其應(yīng)用除了大腦外，甚至已經(jīng)發(fā)展到可以對(duì)人體全身的神經(jīng)纖維束進(jìn)行可視化彌散成像。其次，磁共振成像技術(shù)借助氫譜、鈉譜技術(shù)以及無創(chuàng)傷腦功能成像技術(shù)的不斷進(jìn)步，其優(yōu)勢(shì)更加突出，可以清晰準(zhǔn)確地對(duì)大腦內(nèi)發(fā)生的血流、血氧水平等功能性變化以及腦內(nèi)的代謝性變化進(jìn)行成像，對(duì)大腦的認(rèn)知由基本功能方面推進(jìn)到大腦的高級(jí)認(rèn)知方面。再次，應(yīng)用對(duì)比劑的血管成像技術(shù)發(fā)展迅猛，可通過不同時(shí)相掃描實(shí)現(xiàn)不同時(shí)血管成像。最后，隨著新型磁共振設(shè)備的研發(fā)，加之諸如MR波普分析、MR水成像、動(dòng)脈血質(zhì)子標(biāo)記技術(shù)等技術(shù)的不斷應(yīng)用，使得磁共振成像在影像學(xué)中的運(yùn)用除了通過大體解剖結(jié)構(gòu)輔助疾病診斷外，進(jìn)一步向顯示細(xì)胞學(xué)、分子乃至基因水平成像方面發(fā)展，極大地推動(dòng)醫(yī)學(xué)研究的新進(jìn)展。

4 分子成像技術(shù)及設(shè)備展望

當(dāng)前，隨著分子影像技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，其在CT和MR技術(shù)的基礎(chǔ)上，在疾病的診治方面發(fā)揮了重要作用。就癌癥的早期診斷來說，分子成像技術(shù)能夠超越其他的影像技術(shù)，從基因及基因表達(dá)異常等分子水平方面就能發(fā)現(xiàn)疾病，比起通過組織形態(tài)病變?cè)\斷，更具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠真正實(shí)現(xiàn)疾病的早期診斷，并開展諸如基因治療等針對(duì)性治療。另外，就癌癥的治療來說，除了對(duì)腫瘤大小和解剖定位外，還可對(duì)腫瘤惡變分子、基因改變等全新參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并可以實(shí)現(xiàn)被治療靶目標(biāo)效果的評(píng)估。活體分子成像技術(shù)與影像導(dǎo)引系統(tǒng)的配合運(yùn)用，還可以實(shí)現(xiàn)識(shí)別疾病的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行直接的治療。分子影像學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用以核醫(yī)學(xué)技術(shù)為代表。利用（PET）技術(shù)可以敏銳高效地對(duì)患者體內(nèi)的多藥耐藥進(jìn)行成像，輔助醫(yī)學(xué)界抗多藥耐藥的藥品研發(fā)。

5 結(jié)語

作為疾病治療的輔助工具，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的不斷研發(fā)，給畸形篩查和患者的疾病診斷與治療帶來了希望。從治療前的影像檢查到治療過程中的影像監(jiān)督，再到治療后的效果觀察都發(fā)揮著重要作用[2]。依托信息技術(shù)的發(fā)展，其在心臟病學(xué)、腫瘤學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、器官移植乃至新藥研發(fā)等方面的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，將會(huì)更好地造福人類的健康與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李越.數(shù)字圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像中的研究與應(yīng)用[J].通訊世界，2015（15）：253.

[2]崔現(xiàn)成.數(shù)字醫(yī)學(xué)影像設(shè)備綜述[J].醫(yī)療裝備 ，2010，23（10）：17.

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