论医学影像技术的临床应用

(整期优先)网络出版时间:2015-08-18
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论医学影像技术的临床应用

陈进

(邗江区疾病预防控制中心江苏扬州225009)

摘要:随着社会经济的快速发展,医学影像技术在医学诊断领域及介入性治疗领域均取得了创新与突破。影像技术方面最新的研究方向是以超声造影剂为载体,携带药物或基因深入到病变部位进行治疗。此类研究将为影像学技术的临床应用开启新的篇章。本文主要就医学影像技术在临床中的应用,以推进影像学新技术的发展。

关键词:医学影像技术;临床应用

当前,我国的社会经济取得了巨大的发展,医学影像学新技术层出不穷,使CT、MRI和超声等的图像质量有很大提高,在更清楚显示人体组织结构的基础上,各种功能和代谢成像技术和方法逐渐成熟。保健意识不断增强,医疗技术发展的紧迫性与必要性也随之明显增强。为了适应当前医疗服务的发展形势,医学界正在不断革新传统的二维超声和彩色多普勒超声技术,如实时合成图像技术、多向扫描技术等。这些技术的临床应用不但增强了图像的对比度,提高了图像的分辨率,而且使图像的界面和边缘更加清晰。

1医学影像技术的临床应用

超声检查具有设备普及率高、无创伤、操作简便、无辐射伤害和价格低廉等优势,已经成为许多疾病的首选影像学检查方法,受到业内广泛欢迎。MSCT于1998年问世,至2005年初探测器数量达64排/层,目前最多达320排/层,旋转1周即可获得640层图像,扫描覆盖范围达16cm。而使用2个X线管球的双源MSCT的时间分辨力高达75ms,在冠状动脉CTA成像方面取得巨大进步。此外,伴随上述技术进展,CT血管成像(CTA)、CT灌注(CTP)和CT仿真内镜等技术逐渐成熟,极大地扩展了MSCT的临床应用范围。MRI自上世纪80年代初问世以来,主磁场强度从最初的400G、0.15T、0.3T、0.5T、1.0T、1.5T至3.0T,近年来3.0T设备已普及应用,近百台超高场强(7.0T)在临床试用,与之相伴随的技术进步还包括相控阵线圈、短磁体、大孔径、全身一体化线圈、并行采集、射频多源发射、智能扫描等。而传统MRI的T1加权、T2加权、质子密度加权、液体抑制反转恢复(FLAIR)、DWI、扩散张量成像(DTI)、灌注加权成像(PWI)、BOLD和血管的高分辨力斑块成像等,由于无创伤、无射线辐射危害、软组织对比度高和信息量大等显著优点,被誉为“一站式检查”手段,以心脏大血管为例:一次MR检查可获得心脏和大血管形态、室壁运动、心脏瓣膜、心功能、血流、心肌灌注和活性、心脏代谢和冠状动脉等信息,具有巨大临床应用潜力。医学影像新技术临床应用显著提高了疾病的早期诊断能力,除鉴别诊断外,还有助于判断病情严重程度、选择治疗方法、评价疗效和康复情况,以及评估预后等[1]。采用高频灰阶和彩色多普勒超声,分析临床和超声图像特征,准确鉴别腮腺瘤与多形性腺瘤,并有助于外科手术方案的制定[2];介绍肺动脉CT成像在急性肺栓塞的研究进展,目前CTPA已经取代X线常规肺动脉造影及放射学核素肺通气/灌注显像,用于PE的早期诊断、病情监测和预后判断[3];采用CT和MRI诊断10例cantrell五联征(属于先天性发育异常:包括胸骨下端缺损、膈面心包缺损、膈肌前部缺损、脐部中上方胸腹壁缺损和先天性心脏病),其中1例是孕25周的胎儿,表明MRI是显示该畸形的强有力手段,还可用于胎儿的先天性畸形的筛查;上述研究结果充分证明影像学新技术的临床应用价值很大,并可为进一步临床推广应用奠定基础。

2医学影像技术的临床表现

医学影像技术进展不仅用于临床实践,还可为深入研究疾病的发病机制、病理生理改变、脑功能及其代谢异常等提供新方法,而开展动物实验研究对转化医学研究发挥重要作用。由于各种医学影像学技术均有优缺点,将两种影像技术融为一体的多模态影像设备,对恶性肿瘤、老年痴呆、癫痫和心脑血管病等均有巨大得应用潜力,可能对影像学发展具有革命性推动作用。评价冠状动脉和颈动脉的易损斑块,一直是医学影像学研究的热点之一。CTA不仅可准确评价血管狭窄程度,还可定量评价斑块密度和血管重构类型;MRI可准确显示颈动脉粥样硬化斑块的组织特性,分辨斑块的纤维帽、脂质核、斑块内出血和附壁血栓等,钆增强扫描可评价斑块内新生血管和巨噬细胞浸润情况,评价颈动脉易损斑块具有独到优势。头颈部影像学检查的重大进展,应用薄层高分辨力MRI可提高头颈部小器官(眼部、颞骨)的显示能力,对既往不依赖影像学检查的一些疾病,DTI和FMRI等新技术可显示隐匿性结构异常和脑功能改变,并对阐明发病机制具有重要价值[4]。虽然这些新技术研究有待进一步临床应用,但其科学意义和应用前景毋庸置疑。

3医学图像后处理技术的应用

医学影像技术涉及医学、计算机、医学物理、生物医学工程等多学科,而图像后处理属于多学科交叉领域,故医学图像后处理是现代医学影像学的重要组成部分。在图像分析和处理基础上进行的计算机辅助检测(CAD)有助于提高病灶检出和疾病的鉴别诊断能力。目前有关脑结构和功能的后处理方法及软件不断涌现,有力地推动医学影像学研究的发展。近年来医学图像后处理的临床应用越来越广泛。CAD高分辨力MSCT实施肺实质结构分割,构建人的肺实质结构模型,以助于疾病仿真和控制研究[5];采用CAD检测肺结节空洞,通过MSCT图像自动化提取肺结节内的空泡和空洞,结果发现MSCT检测空洞的准确率与内科医师判断的一致性较高(Kappa=0.785);采用形态学测量-自建模板及微分同胚图像融合算法,评价近期发病创伤后应激障碍(PTSD)患者的脑结构异常,结果显示近期发病PTSD患者的脑结构改变以部分脑区灰白质萎缩为主,而海马体积无萎缩,可能与PTSD的病程有关[6]。相信随着技术进步,图像后处理方法必将在临床和科学研究中发挥更重要的作用。

综上所诉,医学影像技术在临床中的应用促进了医疗诊断水平的提高,推动了医疗卫生事业的发展。先进的影像技术不仅可帮助人们有效地预防某些疾病,还可为医疗工作者提供更多治疗方法。经过数百年的发展与应用,医学影像技术在诊断疾病的准确性、成像的清晰度及对人体损伤防护等方面均取得了重大的进展。

参考文献:

[1]游珊珊,张波,戴晴,等.临床和超声鉴别诊断腮腺Wathin's瘤与多形性腺瘤.中国医学影像技术,2014,30(9):1296-1299.

[2]唐春香,张龙江,卢光明.急性肺栓塞CT肺动脉成像的研究进展.中国医学影像技术,2014,30(9):1318-1321.

[3]陈冰华,钟玉敏,孙爱敏,等.Cantrell五联征影像学及临床特征.中国医学影像技术,2014,30(9):1305-1308.

[4]姜滨,王振常.头颈部影像学研究进展.中国医学影像技术,2014,30(9):1326-1329.

[5]马军超,金晨旺,郭佑民.基于解剖学和CT影像的支气管树结构模型建立与肺内气流分布规律研究进展.中国医学影像技术,2014,30(9):1314-1317.

[6]李仕广,黄晓琦,吕粟,等.形态学测量-自建模板及微分同胚图像融合算法评价近期发病创伤后应激障碍患者的脑结构.中国医学影像技术,2014,30(9):1291-1295.