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影像技术新进展
    1895年11月8日,德国物理学家W.C.Roentgen发现了X射线,奠定了医学影像学的基础,从第一张X线片的诞生至今100多年来,由于计算机技术的出现、迅猛发展,各种新型成像技术不断涌现,医学影像技术进入了全新的数字化影像时代,影像诊断也由反映病理宏观结构变化向着功能成像、分子成像、基因成像等多种成像领域扩展,医学影像技术的发展引导着临床医学在诊治以及随诊方面的进步。

    常规X线技术的进展

    传统X线检查是模拟影像,而CT、磁共振、超声、同位素,基本上都是数字影像,X线数字化图像与模拟图像比较而言,更为精确、清晰,丰富的后处理功能,便于存储和传输。传统X线检查数字化是影像技术发展的趋势和必然。上世纪CR(ComputerRadiology)和DR(Digital Radiology)的出现,在大中型医院中已基本取代普通X检查。

    CT技术的进展

    CT自20世纪70年代起,在近40年的发展过程中,CT成像技术的发展一直围绕解决扫描速度、空间分辨率及扫描范围的和谐统一,早期的一、二、三代普通CT扫描速度慢,时间分辨率差,信息易丢失、遗漏。螺旋CT及多排螺旋CT的出现,使得扫描速度、空间分辨率与扫描范围之间的矛盾得到了解决。特别是64排螺旋CT的临床应用及256排螺旋CT出现,使用了容积采集和成像技术,有效地解决了扫描速度、层厚和大范围的矛盾,极大拓展了CT的应用范围,更加有利于三维立体影像成像、虚拟影像成像和CT功能成像的应用,使得血管成像、三维、四维成像、虚拟成像、曲面重组、多平面重组、最大密度投影、最小强密度投影、表面遮盖显示、容积再现、灌注成像及心脏成像成为现实,为活体检查及功能检查提供了极具实用价值的工具。

    平板CT、双源CT(DSCT)的出现,将使CT的应用更上一个新的台阶。西门子医疗系统集团在北美放射学会(RSNA)第92届年会上宣布,SOMATOM® Definition的首批syngo双能应用已经获得美国食品药品管理局(FDA)的510批准。SOMATOM Definition是全球第一款双源CT(DSCT)系统。FDA允许SOMATOM Definition的两个X线源在同一次螺旋扫描中采用两个不同的能量级别。这样,一次扫描可获得两组螺旋数据集,能提供丰富多样的信息,使临床医师能够区分、定性、分离和辨别成像组织和材料。在复杂的组织结构区域直接对骨骼进行减影;无需多次扫描即可获得虚拟的平扫肝脏图像;对肺部灌注影像缺陷进行评估;清晰显示软骨、肌腱和韧带图像;区分硬化斑块和造影剂。这使临床医师能够进行多种方式来探究组织特征,并使双能应用成为常规临床应用的一部分。 SOMATOM Definition具有业界最高的83毫秒时间分辨率,能够在无需使用β-受体阻滞剂和不受心率影响的情况下对最具临床挑战性的心脏病患者进行成像。这可实现清晰心脏图像的可靠采集,同时避免多扇区重建固有的缺陷。

    CT技术的另一个发展方向是CT和介入、血管造影、透视及其他影像设备的一体化设计的应用,即CT图像融合技术的应用,如PET-CT、CT-DSA(如Siemens DynaCT)等。

    容积CT将会带来最小体素的各向同性,实现组织之间的最好空间分辨率及时间分辨率,极大的减低辐射剂量,实现绿色CT的理念。
MRI技术的进展

    磁共振(MRI)的进展主要是缩短成像时间和提高图像分辨力,改善图像质量,实现实时成像和MR透视,以便能清楚显示感兴趣器官及其病变。从发展角度看,MRI朝两个方向发展,一是高场强磁共振系统,另一是开放性磁体磁共振成像系统,它不仅可以扫描出高质量影像,也可以进行介入检查和治疗。

    MRI 自20世纪80年代用于临床,发展迅速,现有的低场0.5T、1T,中场1.5TMRI将被高场3T、7TMRI所取代。MR的发展主要反应在设备硬件发展基础上成像速度的提高及成像方式的改进和扩展,成像速度从以前的每层以分计算到目前的每层以秒、亚秒计算,实现实时成像、3D、4D等后处理影像及MR 透视。MR功能性成像进一步得到了发展。灌注成像、弥散成像、血氧水平依赖性成像成为新的成像方式,反映分子水平的动态信息,实现大脑皮质的功能定性,张力成像可测定组织的张力差别。随着新型磁共振机的开发,图像融合设备的产生,如MR?DSA,磁共振应用领域延伸至运动MR和介入MR的应用和研究。MR 血管成像、MR水成像、MR血流成像、脏器功能的检测、MR波谱分析、动脉血质子标记技术、抗血管生成因子辅助MR功能成像等技术的应用,使磁共振成像进一步突破了影像学仅应用于显示大体解剖和大体病理学改变的技术范围,向显示细胞学的、分子水平的以至基因水平的成像方面发展,未来虚拟现实技术将用于MR 成像,为MRI提供便捷、简易和无创伤的影像诊断。

    PACS系统及计算机辅助诊断(CAD)

    影像检查技术的数字化,大量数字化的图像,要求我们必须有一种新方式来管理,传输和使用病人的影像检查结果。PACS的建立不仅解决了图像的存储、查询、管理、无胶片化、远程传输和诊断等问题,而且为影像学科的一体化提供了必要的条件。数字化的图像,可以使图像在数字化的基础上得以存储,这有利于节约空间、降低成本,也有利图像的传输和后处理功能的开展(如模拟和手术入路的设计),不仅能够通过现有的设备诊断并存贮检查结果,而且还能传送到分布在各个临床科室的终端上,并进行打印和后处理。还有利于医学影像和远程通讯的实施(如医疗咨询、网上放射的发展、远程诊断及筛选)。

    影像检查设备的进步,扫描断层图像从厘米级进入亚毫米级,产生了大量的断层图像,如多层CT从下颌到踝骨的扫描可以显示上千张图像,对影像科医生的挑战是你如何阅读这批片子,分析图像。无论扫描出多少层图像,都要一张一张的去读片分析。这就需要新的读片办法来迎接这一挑战。计算机辅助诊断可能是解决这一问题的一种途径,可以应用CAD技术进行病变的初步筛选及监测。

    21世纪的生命科学将更加精彩,21世纪的影像技术的发展必将给无数患者带来新的希望,必将对疾病的诊断、预防、治疗做出新的、更大的贡献。



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