醫(yī)學影像技術熱點精選(九篇)
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第1篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
醫(yī)學影像技術主要是應用工程學的概念及方法,并基于工程學原理發(fā)展起來的一種技術,其實醫(yī)學影像技術還是醫(yī)學物理的重要組成部分,它是用物理學的概念和方法及物理原理發(fā)展起來的先進技術手段。醫(yī)學影像信息包括傳統(tǒng)X線、CT、MRI、超聲、同位素、電子內窺鏡和手術攝影等影像信息。它們是窺測人體內部各組織,臟器的形態(tài),功能及診斷疾病的重要方法。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,以膠片為主要方式的顯示、存儲、傳遞X-ray攝像技術已不能滿足臨床診斷和治療發(fā)展的需求,醫(yī)療設備的數(shù)字化要求日益強烈,全數(shù)字化放射學、圖像導引和遠程放射醫(yī)學將是放射醫(yī)學影像發(fā)展的必然趨勢。
1 傳統(tǒng)攝影技術在摸索中進行
1.1 計算機X線攝影
X射線是發(fā)展最早的圖像裝置。它在醫(yī)學上的應用使醫(yī)生能觀察到人體內部結構,這為醫(yī)生進行疾病診斷提供了重要的信息。在1895年后的幾十年中,X射線攝影技術有不少的發(fā)展,包括使用影像增強管、增感屏、旋轉陽極X射線管及斷層攝影等。但是,由于這種常規(guī)X射線成像技術是將三維人體結構顯示在二維平面上,加之其對軟組織的診斷能力差,使整個成像系統(tǒng)的性能受到限制。從50年代開始,醫(yī)學成像技術進入一個革命性的發(fā)展時期,新的成像系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。70年代早期,由于計算機斷層技術的出現(xiàn)使飛速發(fā)展的醫(yī)學成像技術達到了一個高峰。到整個80年代,除了X射線以外,超聲、磁共振、單光子、正電子等的斷層成像技術和系統(tǒng)大量出現(xiàn)。這些方法各有所長,互相補充,能為醫(yī)生做出確切診斷,提供愈來愈詳細和精確的信息。在醫(yī)院全部圖像中X射線圖像占80%,是目前醫(yī)院圖像的主要來源。在本世紀50年代以前,X射線機的結構簡單,圖像分辨率也較低。在50年代以后, 分辨率與清晰度得到了改善,而病人受照射劑量卻減小了。時至今日,各種專用X射線機不斷出現(xiàn),X光電視設備正在逐步代替常規(guī)的X射線透視設備,它既減輕了醫(yī)務人員的勞動強度,降低了病人的X線劑量;又為數(shù)字圖像處理技術的應用創(chuàng)造了條件。隨著計算機的發(fā)展數(shù)字成像技術越來越廣泛地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屏片攝影現(xiàn)階段,用于數(shù)字攝影的探測系統(tǒng)有以下幾種: (1)存儲熒光體增感屏[計算機X射線攝影系統(tǒng)(computer Radiography.CR)]。
(2)硒鼓探測器。(3)以電荷耦合技術(charge Coupled Derices.CCD)為基礎的探測器 。(4)平板探測器(Flat panel Detector)a:直接轉換(非晶體硒)b:非直接轉換(閃爍晶體)。這些系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化、遙控化和明室化,減少了操作者的輻射損傷。
1.2 X-CT
CT的問世被公認為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來的重大突破,因為他標志了醫(yī)學影像設備與計算機相結合的里程碑。這種技術有兩種模式,一種是所謂“先到斷層成像”(FAT),另一種模式是“光子遷移成像”(PMI)。
1.3 磁共振成像
核磁共振成像,現(xiàn)稱為磁共振成像。它無放射線損害,無骨性偽影,能多方面、多參數(shù)成像,有高度的軟組織分辨能力,不需使用對比劑即可顯示血管結構等獨特的優(yōu)點。
1.4 數(shù)字減影血管造影
它是利用計算機系統(tǒng)將造影部位注射造影劑的透視影像轉換成數(shù)字形式貯存于記憶盤中,稱作蒙片。然后將注入造影劑后的造影區(qū)的透視影像也轉換成數(shù)字,并減去蒙片的數(shù)字,將剩余數(shù)字再轉換成圖像,即成為除去了注射造影劑前透視圖像上所見的骨骼和軟組織影像,剩下的只是清晰的純血管造影像。
2 數(shù)字化攝影技術
數(shù)字X射線攝影的成像技術包括成像板技術、平行板檢測技術和采用電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術。成像板技術是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片增感屏來照相,然后記錄于膠片的一種方法。平行板檢測技術又可分為直接和間接兩種結構類型。直接FPT結構主要是由非品硒和薄膜半導體陣列構成的平板檢測器。間接FPT結構主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非品硅層在加TFT陣列構成的平板檢測器。電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術結構上包括可見光轉換屏,光學系統(tǒng)和CCD或CMOS。
3 成像的快捷閱讀
由于成像方法的改進,除了在成像質量方面有明顯提高外,圖像數(shù)量也急劇增加。例如隨著多層CT的問世,每次CT檢查的圖像可多達千幅以上,因此,無法想象用傳統(tǒng)方法能讀取這些圖像中蘊含的動態(tài)信息。這時在顯示器上進行的“軟閱讀”正在逐漸顯示出其無可比擬的優(yōu)越性。軟拷貝閱讀是指在工作站圖像顯示屏上觀察影像,就X線攝影而言這種閱讀方式能充分利用數(shù)字影像大得多的動態(tài)范圍,獲取豐富的診斷信息。
4 PACS的廣闊發(fā)展空間
隨著計算機和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,現(xiàn)有醫(yī)學影像設備延續(xù)了幾十年的數(shù)據(jù)采集和成像方式,已經(jīng)遠遠無法滿足現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展和臨床醫(yī)生的需求。PACS系統(tǒng)應運而生。PACS系統(tǒng)是圖像的存儲、傳輸和通訊系統(tǒng),主要應用于醫(yī)學影像圖像和病人信息的實時采集、處理、存儲、傳輸,并且可以與醫(yī)院的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)放射信息管理系統(tǒng)等系統(tǒng)相連,實現(xiàn)整個醫(yī)院的無膠片化、無紙化和資源共享,還可以利用網(wǎng)絡技術實現(xiàn)遠程會診,或國際間的信息交流。PACS系統(tǒng)的產(chǎn)生標志著網(wǎng)絡影像學和無膠片時代的到來。完整的PACS系統(tǒng)應包含影像采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)的存儲、管理,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),影像的分析和處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個PACS系統(tǒng)的核心,是決定系統(tǒng)質量的關鍵部分,可將各種不同成像系統(tǒng)生成的圖象采入計算機網(wǎng)絡。由于醫(yī)學圖像的數(shù)據(jù)量非常大,數(shù)據(jù)存儲方法的選擇至關重要。光盤塔、磁帶庫、磁盤陳列等都是目前較好的存儲方法。數(shù)據(jù)傳輸主要用于院內的急救、會診,還有可以通過互聯(lián)網(wǎng)、微波等技術,以數(shù)據(jù)的遠距離傳輸,實現(xiàn)遠程診斷。影像的分析和處理系統(tǒng)是臨床醫(yī)生、放射科醫(yī)生直接使用的工具,它的功能和質量對于醫(yī)生利用臨床影像資源的效率起了決定作用。綜上所述,PACS技術可分為三個階段,(1)用戶查找數(shù)據(jù)庫;(2)數(shù)據(jù)查找設備;(3)圖像信息與文本信息主動尋找用戶。
5 技術----分子影像
隨著醫(yī)學影像技術的飛速發(fā)展,在今天已具有顯微分辨能力,其可視范圍已擴展至細胞、分子水平,從而改變了傳統(tǒng)醫(yī)學影像學只能顯示解剖學及病理學改變的形態(tài)顯像能力。由于與分子生物學等基礎學科相互交叉融合,奠定了分子影像學的物質基礎。Weissleder氏于1999年提出了分子影像學的概念:活體狀態(tài)下在細胞及分子水平應用影像學對生物過程進行定性和定量研究。
分子成像的出現(xiàn),為新的醫(yī)學影像時代到來帶來曙光。基因表達、治療則為徹底治愈某些疾病提供可能,因此目前全世界都在致力于研究、開創(chuàng)分子影像與基因治療,這就是21世紀的影像學。 新的醫(yī)學影像的觀察要超出目前的解剖學、病理學概念,要深入到組織的分子、原子中去。其關鍵是借助神奇的探針--即分子探針。到目前為止,分子影像學的成像技術主要包括MRI、核醫(yī)學及光學成像技術。一些有識之士認為;由于診治兼?zhèn)涞慕槿敕派鋵W已深入至分子生物學的層面,因此,分子影像學應包括分子水平的介入放射學研究。
6 學科的交叉結合
交叉學科、邊緣學科是當今科學發(fā)展的趨勢。影像技術學最鄰近的學科應為影像診斷學。前者致力于解決信息的獲取、存儲、傳輸、管理及研發(fā)新的技術方法;后者則將信息與知識、經(jīng)驗結合,著重于信息的內容,根據(jù)影像做出正常解剖結構的辨認及病變的診斷。兩者相輔相成,互為依托。所以,影像技術學的發(fā)展離不開影像診斷學更密切地溝通與結合將為提高、拓展原有成像方式及開辟新的成像方式做出有益的貢獻。醫(yī)用影像診斷裝置用于詳細地觀察人體內部各器官的結構,找出病灶的位置毫克大小,有的還可以進行器
官功能的判斷 。還有醫(yī)用影像診斷裝備情況,已成了衡量醫(yī)院現(xiàn)代化水平的標志。
7 淺談醫(yī)學影像技術的下一個熱點
醫(yī)療保健事業(yè)在經(jīng)濟上的窘迫使得90年代以來,成為一個沒有大規(guī)模推廣一種新的影像技術的、相對沉寂的時期,延續(xù)了一些現(xiàn)有影像技術的發(fā)展,使得他們中至今還沒有一種影像技術能對影像學產(chǎn)生巨大的影響。隨著科技的發(fā)展,最近逐漸發(fā)展起來的一批有希望的影像技術。如:磁共振譜(MRS),正電子發(fā)射成像(PET)單光子發(fā)射成像(SPECT),阻抗成像(EIT)和光學成像(OCT或NRI)。他們有可能很快成為大規(guī)模應用的影像技術,將為腦、肺、及其他部位的成像提供新的信息。
7.1 磁源成像
人體體內細胞膜內外的離子運動可形成生物電流。這種生物電流可產(chǎn)生磁現(xiàn)象,檢測心臟或腦的生物電流產(chǎn)生的磁場可以得到心磁圖或腦磁圖。這類磁現(xiàn)象可反映出電子活動發(fā)生的深度,攜帶有人體組織和器官的大量信息。
7.2 PET和SPECT
單光子發(fā)射成像(SPECT)和正電子成像(PET)是核醫(yī)學的兩種CT技術。由于它們都是接受病人體內發(fā)射的射線成像,故統(tǒng)稱為發(fā)射型計算機斷層成像(ECT)。ECT依據(jù)核醫(yī)學的放射性示蹤原理進行體內診斷,要在人體中使用放射性核素。ECT存在的主要問題是空間分辨率低。最近的技術發(fā)展可能促進推廣ECT的應用。
7.3 阻抗成像(EIT)
EIT是通過對人體加電壓,測量在電極間流動的電流,得到組織電導率變化的圖像。 目的在于形成對體內某點阻抗的估計。這種技術的優(yōu)點是,所采用的電流對人體是無害的,因而對成像對象無任何限制。這種技術的時間分辨率很好,因而可連續(xù)監(jiān)測實際的應用,已實現(xiàn)以視頻幀速的醫(yī)用EIT的實驗樣機。
7.4 光學成像(OTC或NIR)
近期的一些實質性的進展表明,光學成像有可能在最近幾年內發(fā)展成為一種能真正用于臨床的影像設備。它的優(yōu)點是:光波長的輻射是非離子化的,因而對人體是無傷害的,可重復曝光;它們可區(qū)分那些在光波長下具有不同吸收與散射,但不能由其它技術識別的軟組織;天然色團所特有的吸收使得能夠獲得功能信息。它正在開辟它的臨床領域。
7.5 MRS
第2篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
從上個世紀70年代開始,醫(yī)學影像獲得了飛速的發(fā)展,醫(yī)學成像方法越來越多,成像設備也在不斷改善。人們還發(fā)明了很多新的技術,如單光子發(fā)射計算機斷層顯像(SPECT) , X射線計算機斷層掃描(CT),磁共振成像(MRI),正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET),超聲成像和先進的成像技術等⑴。這些新的成像技術給人們觀察組織和器官的功能和結構提供了各種非常有效的手段,它們也因此成為重要的醫(yī)療診斷工具。傳統(tǒng)醫(yī)學成像技術是通過X射線或者其他手段獲得人體的一個斷面的圖像數(shù)據(jù),通過屏幕或膠片進行顯示并觀察和診斷的。但不管是通過屏幕或膠片來顯示,醫(yī)生都只能夠觀察到二維的圖像,并只能在固定的圖像上觀察。通過二維圖像,醫(yī)生只能對病情作定性分析,因此診斷的結果主要取決于醫(yī)生的讀片經(jīng)驗和對醫(yī)學影像的主觀理解,不同醫(yī)生診斷相同的疾病有時卻會得出不同的診斷結果。顯然,這種診斷技術遠遠不能滿足患者的需求。進入20世紀90年代后,計算機圖形和圖像處理技術迅速發(fā)展,日漸成熟的圖形圖像處理分析技術開始逐步滲透到醫(yī)療領域。
人們幵始利用計算機對二維切片進行分析和處理,比如分割提取,三維重建,顯示等。這種技術便于醫(yī)生從多角度,多層次對人體器官,軟組織和病變體進行觀察和分析,可以幫助醫(yī)生對人體的病變部位或感興趣區(qū)域做出定性甚至準確的定量分析,這大大提高了醫(yī)療診斷的正確性和準確性。這些變化大大的提高了影像數(shù)據(jù)的應用價值,具有十分深遠的意義。隨著傳統(tǒng)的醫(yī)學影像處理技術和計算機圖形處理技術的融合,逐漸產(chǎn)生了專門研究醫(yī)學影像三維可視化技術的新學科。所謂的醫(yī)學影像三維可視化技術[2],是指使用一系列通過二維圖像重建成三維模型同時進行定性,定量分析的技術。該技術可以從二維圖像得到三維的結構信息,為醫(yī)生提供更逼真的顯示和定量分析工具和手段,能夠彌補成像設備在成像方面的不足,為醫(yī)生提供了一個更有真實感的三維醫(yī)學影像,而且可以使醫(yī)生可以直接參與到數(shù)據(jù)的處理和分析中,便于醫(yī)生從多個角度,多層次進行觀察和分析。
這種技術在模擬手術,引導治療中都可以發(fā)揮重要的作用。但是,重建出醫(yī)學影像的三維模型并不是人們追求的最終目標,人們不僅僅要“看”到三維模型,還需要能夠和三維模型進行交互,如旋轉,縮放和平移等,使得醫(yī)生們可以獲得更好的視角,以便對疾病做出正確的判斷。醫(yī)學影像的三維重建和交互應用是當前的兩個研究熱點,它在醫(yī)學上具有重要的意義。首先,它能夠提高醫(yī)生的診斷準確率和醫(yī)院的效率。因為將二維數(shù)據(jù)重建成三維模型,能夠方便醫(yī)生觀察人體內部的結構,使醫(yī)生獲得感興趣的器官的定量描述,比如大小,形狀和空間位置等,這將提高醫(yī)生的診斷水平。第二,由于現(xiàn)在大多數(shù)醫(yī)院仍使用傳統(tǒng)形式的膠片來幫助醫(yī)生診斷,這些膠片不僅有存儲的問題,而且本身就是一筆不小的開支。實現(xiàn)數(shù)字化醫(yī)院,可以將這些膠片保存成電子文檔,這將大大的節(jié)省醫(yī)院的支出。因此,展開醫(yī)學影像的三維重建研究具有十分重要的意義。
1.2醫(yī)學影像三維重建的臨床應用
臨床醫(yī)學應用是可視化技術應用得最早最成功的領域之一,過去醫(yī)生主要根據(jù)CT圖像,磁共振成像和超聲圖像對病人做出診斷。但這些圖像都是2維的圖像序列,只有經(jīng)過培訓的醫(yī)生才能通過這些圖像獲得器官或組織的整體認知。所以可視化的任務是揭示物體內部的復雜結構,讓人們可以看到通?？床坏降膬炔拷Y構。由于三維可視化技術的日漸成熟,醫(yī)學圖像三維重建技術在臨床醫(yī)學中應用越來越廣泛,具體概括如下:
一、 在檢測診斷中的應用
在對病人身體的檢測過程中,CT圖像、磁共振圖像和超聲波圖像一直都是一種十分重要的醫(yī)療診斷手段。而三維可視化技術可以對圖像進行處理,構造出三維的幾何模型,而且對重建出的模型能夠從不同的方向進行觀察,使得醫(yī)生對感興趣的部位的大小、形狀和空間位置不僅有定性的認識,也能夠得到定量的認識,這樣可以極大的提局醫(yī)生的診斷水平。
第二章醫(yī)學圖像和醫(yī)學圖像的預處理技術
在三維醫(yī)學影像重建中,首先需要獲得二維的醫(yī)學圖像即醫(yī)學體數(shù)據(jù),才能在此基礎上進行三維重處理,本章將側重于介紹各種醫(yī)學體數(shù)據(jù)的采集方法和醫(yī)學影像的預處理方法,及對比各方法的優(yōu)缺點。
2.1醫(yī)學體數(shù)據(jù)來源
醫(yī)學體數(shù)據(jù)是一個數(shù)據(jù)場,人們通過醫(yī)療成像設備掃描器官和軟組織得到斷層圖像后,將這些圖像疊加在空間中的同一個方向,這樣便構成一個立體的數(shù)據(jù)場,這個數(shù)據(jù)場就稱為體數(shù)據(jù)。目前,醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的采集主要通過以下途徑:X射線斷層掃描(CT),磁共振成像(MRI),超聲成像(UI),正電子發(fā)射計算機斷層掃描(PET)等,其中兩個最常用的醫(yī)學影像來源是CT和MRI圖像[5]。
2.1.1 CT (Computed Tomography)圖像
第3篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
關鍵詞：應用型人才；培養(yǎng)；醫(yī)學影像學；教學改革
doi：10．3969／j．issn．1009－6469．2015．12．057
近年來，醫(yī)學影像學發(fā)展迅速，影像診斷技術也不斷更新和完善并且逐漸趨于數(shù)字化及信息化。如何結合本學科知識結構改變，培養(yǎng)醫(yī)學影像學應用型人才已經(jīng)成為我們面臨的任務，對我們的教學也提出了更高的要求。所謂應用型人才，是指接受醫(yī)學教育，具有寬廣的知識面、一定醫(yī)學專業(yè)知識和全面的素質，能將現(xiàn)有的醫(yī)學技術轉化成臨床實踐，并具有一定創(chuàng)新和發(fā)展能力的專門人才［1］。為此，必須把握醫(yī)學發(fā)展潮流中的熱點趨勢，改革傳統(tǒng)的醫(yī)學影像學的教學方法。傳統(tǒng)的醫(yī)學影像學教學模式存在著以下不足：（1）教學思路僵化。大多數(shù)一線教師缺乏創(chuàng)新性教育的主動性，在教學實踐中上體現(xiàn)的是傳統(tǒng)的教育思想，學的好與不好主要靠最后的考試來評價；其次，授課教師之間團隊意識薄弱、交流匱乏。大多數(shù)的教學團隊都只是一種形式的組織，并沒有做到集中備課、共同擬定系統(tǒng)的、綜合的教學方案。（2）教學方法傳統(tǒng)。學生們缺乏對影像學技術的了解，尤其是各種影像學技術在具體疾病中的診斷價值與限度。這些學生從事臨床工作以后，就會產(chǎn)生不合理的檢查和誤、漏診問題，并且有可能延誤最佳診斷治療時機、降低醫(yī)療質量。其次，多層次、多專業(yè)學生“一種版本、一個模式”的“一刀切”教條模式。這樣做的弊端往往是本科學生“吃不飽”，專科學生“吃不了”，達不到基本教學要求［2］。（3）教學方法單一。傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”的教學方法仍占主流。落后的教學理念必然導致陳舊的教學模式，而這種模式對學生的學習興趣、學習潛能、學習動力和好奇心是一種不經(jīng)意的扼殺。為了解決上述問題，我們采用包括教學內容、教學方式、教育手段多元化的教學模式，將多元化教學的建設和實踐貫徹在本科生教學實踐中，從教學理念、教學內容、教學方法等各方面做改革性教學的嘗試，力求培養(yǎng)學生能夠成為具有獨立分析問題和解決問題的應用型人才［3］。
1轉變教學理念，注重能力培養(yǎng)
1．1實施“以學生為中心，以團隊為基礎”的多元化實踐性改革
對《醫(yī)學影像學》課程在醫(yī)學本科生的教學方法上，運用以團隊為基礎的教學模式，旨在樹立融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質教育于一體的教學思想，要求理論聯(lián)系實際。為此，每個專業(yè)設置一個主講教師，帶隊3～5名中青年教師，集中備課、共同擬定教學方案，力求最終培養(yǎng)出具有系統(tǒng)的、綜合的思維能力的影像人才。其次，改變僵化的教學方法，改革的重點是實施“以學生為中心”“以團隊為基礎”的多元化實踐性教學，引導學生積極主動參與醫(yī)學影像學教學活動。在實際教學中不再是將知識進行簡單的傳授，而是通過一個個具體的疾病案例，從臨床癥狀入手，綜合實驗室檢查、影像學表現(xiàn)啟發(fā)學生進行主動思維，達到對某種疾病的掌握。教學結果表明，這種帶有主動創(chuàng)新意識的模式學生喜愛接受，且效果很好［4］。
1．2改變學生成績評價模式，培養(yǎng)自主解決問題的能力
教師除了課堂上注重培養(yǎng)學生解決問題的能力，在課余也有一些很好的案例要求學生解決，并且學生的最后成績與平時這些課后的練習掛鉤。由此，死記硬背的學生得不到認可，學生主動發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題的能力大大提高。同時，除了教會學生影像學的專業(yè)知識，還要求學生掌握各種影像學技術在具體疾病中的診斷價值與限度，通過臨床病例檢查成功與失敗的案例分析，反復通過測試強化記憶并掌握，與成績掛鉤。這樣，就避免了這些學生從事臨床工作以后不能恰當使用影像學檢查技術，產(chǎn)生不合理的檢查和誤、漏診問題，減少衛(wèi)生資源的浪費。
2教學內容的改革
2．1影像、病理、臨床并重醫(yī)學影像學具有自身固有的特點
利用各種成像技術顯示并反映患者的解剖、生理、病理、心理、代謝和功能的改變。對于沒有任何臨床經(jīng)驗的醫(yī)學生來說，有必要在教學中更多地強調影像、病理及臨床三者的有機聯(lián)系，引導學生深入了解影像技術如何反映疾病的病理、生理過程，比單純傳授影像診斷知識更為重要［5］。為此，本課題組成員在實際教學中三者并重，力求使學生對某種疾病達到的是一種立體的掌握，而不僅僅是影像。
2．2以點帶面，舉一反三
以X線診斷學為基礎，詳細講解CT、MRI等內容，力爭做到每個學生都能全面掌握各種影像技術在臨床的應用，以及各種技術臨床應用的優(yōu)勢和限度，并逐步增加了CT和MRI的比重。通過拓展學生的知識面，逐步培養(yǎng)他們認識問題和解決問題的能力，最終達到提高學生的自學能力的效果。
2．3改變以教材為中心的教學模式
對教學計劃和教學大綱進行相應的修改和適當?shù)恼{整，既要突出重點，又要兼顧全面。不斷充實新知識，增加了介入放射學、分子影像學、PACS等影像專業(yè)的前沿知識及新進展，增強學生的學習興趣，是他們對醫(yī)學影像學的認識達到一個更高的層次［6］。
3教學方法的改革
3．1以學生為中心，以問題為中心
摒棄傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”的教學方法，采取以學生為中心，以問題為中心的教學方式。例如，在學生們學會了心血管系統(tǒng)的正常和異常X線表現(xiàn)之后，在理論課1周前選取1例具有典型的臨床癥狀的先天性心臟病室間隔缺損的患者，要求學生在下周理論課上寫出該患者影像學表現(xiàn)會有哪些？需要與哪些疾病進行鑒別。學生們課后通過查找資料，閱讀相關的心臟病的知識，了解先心病的影像學表現(xiàn)、臨床表現(xiàn)、診斷與鑒別診斷。教師隨機選取不同的學生，要求他們通過圖像和幻燈來展示該病的影像學特點，根據(jù)學生的問題講解，最后總結出該病的影像學診斷方法、影像特點以及鑒別診斷。這樣學生全程參與了從提出問題到問題解決，大大提高了學生的學習積極性，讓學生從被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，強化了學生的影像思維能力，有效的培養(yǎng)了學生的臨床思維能力及解決問題的實際能力。在這個模式教學中，教師的作用是引導、啟發(fā)、促進的作用，而不是單純的教導式作用，使學生綜合素質得到提高，也培養(yǎng)了學生醫(yī)學檢索的能力，使學生在合作與交流、方法與創(chuàng)新等各方面的能力都得到了培養(yǎng)［7］。
3．2開發(fā)多媒體課件
為解決學時短和知識內容多的矛盾，在教改活動中，開發(fā)了大量的多媒體課件，并充分利用大學校園網(wǎng)的先進技術，將該課件嵌入醫(yī)學影像系網(wǎng)頁，建立網(wǎng)絡實驗數(shù)據(jù)庫。不但可以提供圖文聲并茂的臨床及影像資料，使學生在聽覺、視覺上同步獲取教學信息。而且能使疾病的影像特點、手術過程、病理標本三者動、靜態(tài)圖像及臨床資料有機的結合，既方便了學生的學習，又可以拓展學生的知識面，有利于提高學生學習興趣，促進了實驗教學質量的提高［8］。
3．3開發(fā)網(wǎng)絡論壇，完善網(wǎng)上課程教學系統(tǒng)
為學生和教師提供知識交流、學術指導和病例討論的平臺，激發(fā)學生增強學習的趣味性和自覺思考的主動性，使學生從病例討論中提高判斷是非和自我完善的能力［9－10］。開辟專門醫(yī)學影像園網(wǎng)頁，學生可以把問題寫出來放入答疑欄，老師可以做有針對的問題解答；同時，老師可以選擇一些試題和病例在網(wǎng)上，學生可以在網(wǎng)上選擇性答題，不懂的內容寫入答疑欄，老師及時給予答復。通過這種教學方式，學生可以在網(wǎng)上與老師進行交流，使學生和教師能及時掌握學科的新動態(tài)，激發(fā)了學生學習醫(yī)學影像學的積極性、主動性和首創(chuàng)精神，也會較大提高教學效果。
3．4改變以課堂為中心的的教學方式
鼓勵學生在課余時間到科室學習，并將我科多媒體教室及閱片室建成臨床實踐基地。他們學到的不僅僅是某種疾病的影像學表現(xiàn)，而是一整套對疾病診斷及鑒別的思路［11］。每周安排1～2次小型專題講座，講座上的影像圖片，能在學生對影像學理論課學習之后有了初步感性認識。緊接著會在講座里面設置一些臨床影像病例，要求學生運用所學的理論知識解決臨床實際問題，讓理論與實踐有機的結合在一起。這種教學模式使學生能積極主動參與，使影像圖像由抽象變?yōu)樾蜗螅牙碚撝R轉化為解決實際問題的工具，有助于教學質量的提高。當然，平時還存在實踐課授課制度不完善，實踐課高級師資授課時間有限等問題?？朔@些困難和不足，提高教學質量，有利于培養(yǎng)出主觀能動性強的應用型醫(yī)學影像學人才。
3．5吸收一部分優(yōu)秀學生參與科研
我們的教學團隊成員都有自己的科研項目，對于一些自主學習能力較強的學生，吸收他們參與科研，這在其他一些重點院校已經(jīng)實施［12］，我們剛剛起步。在參與科研的過程中，這些學生會閱讀大量的相關外文文獻，提高了外文文獻檢索、閱讀甚至寫作的能力，為以后進一步深造打下基礎。此外，在實際的參與過程中，他們也學會了分子影像學相關學科的技術，如細胞培養(yǎng)、分離、鑒定、標記，動物模型制備等等，科研能力及科研思維得到一定提高。另外，在科研參與過程中，他們接觸到了本學科的一些前沿技術，對本學科的發(fā)展動態(tài)及趨勢有所了解，效果表明這批學生的實際應用能力大大提高?？傊?，我們力求通過理論和實踐教學在內容上和形式上的科學設計與合理安排，形成多元化教學模式，培養(yǎng)學生能夠成為具有獨立分析問題和解決問題的應用型人才。同時，力求通過對本課程的教學改革，使教學隊伍梯隊結構合理、教學思想和教學方法先進、教學內容符合時代需求，將本課程建設成為省內一流、在國內有影響的具有顯著特色的精品課程，對全省影像醫(yī)學的教學起到良好的示范作用。
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第4篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
【關鍵詞】 DICOM；PACS； 接口
【中圖分類號】R773.1 【文獻標識碼】B【文章編號】1005-0019（2013）12-0058-01
一 DICOM和PACS簡介
醫(yī)學數(shù)字圖像通訊標準（DICOM）是在醫(yī)學信息學領域中有關醫(yī)學圖像的國際標準，是目前國際國內研究開發(fā)的熱點。醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)PACS（pitcure archiving and communica- tion systems）是近年來隨著數(shù)字成像技術、計算機技術和網(wǎng)絡技術的進步而迅速發(fā)展起來的、旨在全面解決醫(yī)學圖像的獲取、顯示、存貯、傳送和管理的綜合系統(tǒng)[2]。
二 非DICOM設備標準化的提出
基于我國醫(yī)學影像設備應用現(xiàn)狀以及短期內不可能大范圍更新?lián)Q代的現(xiàn)實，我們提出了非DICOM設備標準化的方案，如下所示：
非標準設備獲取接口PC
DICOM310 DICOMPACS
為了將不支持DICOM 3.0標準的醫(yī)學影像設備接入合乎DICOM 3.0標準的PACS網(wǎng)絡，在PACS和非標準設備之間，接入一臺PC，在PC上設計圖像獲取接口，將獲取的圖像轉換成DICOM 3.0標準格式并賦予DICOM 3.0標準中的某一角色，使非標準設備能通過PC間接接入合乎DICOM 3.0標準的PACS網(wǎng)絡。
三 實現(xiàn)途徑
有一部分非標準設備，其廠家已經(jīng)為其設計好了DICOM標準化的方案，如GE公司的后期出現(xiàn)的非標準CT，只要在CT工作站里加入一塊集成電路卡，安裝相應軟件即完成了標準的改造。但仍有大量非DICOM標準數(shù)字接口的CT、MR、ECT等設備，對此我們通過INTERNET或廠家查詢有關圖像格式及通訊協(xié)議信息，分析研究各主要廠家自定義標準及ACRNEMA 1.0/ 2.0標準，以便向DICOM 3.0標準轉換[1]。
四 實現(xiàn)方案
我們認為，將非DICOM設備標準化有如下四個步驟：
（1）圖像獲取接口的設計
對支持FTP協(xié)議的系統(tǒng)，可以通過NFS文件共享系統(tǒng)，使PC上能讀取設備上的圖像文件；對不支持FTP協(xié)議的系統(tǒng)，我們可以考慮打斷其硬盤鏈路，接入自己的數(shù)據(jù)讀取模塊讓圖像文件存入PC的硬盤中。對無法進行數(shù)字通訊但具有視頻輸出的其他影像設備，采用視頻采集方案。將以上途徑獲取的圖像信號轉換為DICOM 3.0標準存貯格式，并使其支持DICOM 3.0標準通訊協(xié)議。
（2）角色的確定
DICOM中有12個不同的服務類，例如打印、傳輸、存儲、存檔等。某一服務類中又分為使用者和提供者，某一設備可能僅符合DICOM 3.0的某一個或幾個類。比如通常CT機的操作臺僅符合DICOM的存檔服務類及傳輸服務類，它僅作為User而不是Provider，且不符合DICOM 3.0的打印服務類。因此，我們對PC在PACS網(wǎng)絡中的角色定位就是存檔服務類和傳輸服務的使用者，而不需配備打印服務類的功能。
（3）格式的轉換
把接收過來的圖像轉換成DICOM 3.0標準的圖像。以GE9800CT為例：對文件頭部分，我們根據(jù)DICOM 3.0文件頭的需要從原文件中抽取必要的信息構造相應的DICOM 3.0的數(shù)據(jù)元素。對圖像數(shù)據(jù)部分，我們得區(qū)分是否壓縮。未壓縮的圖像，GE9800CT使用了邊界編碼，它只記錄有效圖像信息，拋棄背景。我們要根據(jù)這點來得到恢復后的圖像并同樣使用未壓縮的格式存放DICOM 3.0圖像數(shù)據(jù)。對壓縮圖像，GE9800CT采用如下的DPCM編碼：第一個字是象素值，從第二個字開始，如果第一個字節(jié)的最高位為1，則后面7位是第二個象素與第一個象素的差值。否則整個字都是該象素的值。根據(jù)這點我們可得到解壓后的裸數(shù)據(jù)。對裸數(shù)據(jù)調用JPEG算法，形成一個JPEG文件，直接附在DICOM 3.0文件頭后面，就形成了有壓縮的DICOM 3.0格式文件。
（4）DICOM 3.0通信能力及其角色的實現(xiàn)
接下來的工作是賦予PC機按DICOM標準進行通信（收發(fā)圖像）的能力和按DICOM標準中的存檔服務類和傳輸服務類的要求去實現(xiàn)PC的功能。我們通過自行開發(fā)的DICOM的幾個基本服務類包括STORAGE SERVICE CLASS，實現(xiàn)了圖像的DICOM標準傳輸。
五、結束語
通過本實驗室對GE9800CT的改造實驗證明，本文提出的方案是可行的，具有很大的實用價值。隨著我國醫(yī)院現(xiàn)代化水平的提高，以放射科為核心的PACS、HIS、RIS等相關系統(tǒng)的發(fā)展和融合是大勢所趨[3]，作為關鍵技術基礎的醫(yī)學影像設備標準化接口技術是各醫(yī)院須面臨的首要問題，因此可以預見此技術具有極其廣闊的應用前景和極為豐富的市場潛力。
參考文獻
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第5篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
1.1.1醫(yī)學圖像處理的特點及重要性
醫(yī)學圖像處理技術包括很多方面,如:圖像恢復、圖像重建、圖像分割、圖像提取、圖象融合、圖象配準、圖像分析、圖像識別等等。進行醫(yī)學圖像處理的最終目的是實際應用于醫(yī)學輔助、工業(yè)區(qū)生產(chǎn)、科學研究等方面,所以其具有較廣泛的應用價值和研究意義。醫(yī)學圖像處理的對象是各種不同模態(tài)的醫(yī)學影像。在醫(yī)學臨床的使用中,醫(yī)學影像主要有超聲波(UI)、X-射線(X-CT)、核磁共振成像(MRI)、核醫(yī)學成像(NMI)等。隨著計算機技術的發(fā)展,醫(yī)學影像技術已成為一門新興交叉學科,目前是計算技術與醫(yī)學結合技術中發(fā)展最快的領域之一。借助有力的醫(yī)學圖像處理技術手段,極大的改善了醫(yī)學影像的質量和顯示方法,其成果使臨床醫(yī)生能更直接、更清晰地觀察人體內部組織及病變部位,確診率也得到了提高。這不僅使醫(yī)學臨床診斷水平在現(xiàn)有的醫(yī)療設備的基礎上得到極大地提高,并且能使醫(yī)學研究與教學、醫(yī)學培訓、計算機輔助臨床外科手術等實現(xiàn)數(shù)字化應用,從而為醫(yī)學研究與發(fā)展提供堅實的基礎,在醫(yī)學應用中具有不可估量的實用價值。
醫(yī)學圖像與普通圖像相比,具有以下幾方面的特點(1)醫(yī)學圖像具有灰度上的含糊性。表現(xiàn)為兩方面:一方面是由于成像技術上的原因帶來的噪聲擾,往往使物體邊緣的高頻信號被模糊化;另一方面,由于人體組織的螺動等現(xiàn)象會造成圖像在一定程度上產(chǎn)生模糊效應。(2)局部體效應。處于邊界上的像素中,通常同時包含了邊界和物質,使得難以精確地描述圖像中物體的邊緣、拐角及區(qū)域間的關系,加之假如出現(xiàn)病變組織,則其會侵襲周圍正常組織,導致其邊緣無法明確界定。
1.2論文的研究目標及工作
1.2.1論文主要涉及的三方面基礎理論
論文主要涉及馬爾科夫隨機場(MRF)理論、模糊集理論及Dempster-shafe證據(jù)理論三個方面的基礎理論,下面分別作介紹:1)馬爾科夫隨機場(MRF)理論基于隨機場的圖像分割方法是一類考慮像素點間的空間關聯(lián)性的統(tǒng)計學方法。其實質是從統(tǒng)計學的角度出發(fā),將圖像中各像素點的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機變量,從而對數(shù)字圖像進行建模。Cristian Lorenz等人,在醫(yī)學圖像分割中提出了一種可應用于任意拓撲結構的新型統(tǒng)計模型。根據(jù)馬爾科夫隨機場圖像模型,利用最大后驗概率準則(MAP),提出一種迭代松弛算法。MRF模型能夠區(qū)分不同紋理的分布,其特別適用于紋理圖像的分割。但使用MRF模型進行分割的關鍵問題在于參數(shù)估計,所以分割的效果往往取決于對參數(shù)估計的準確度。為此通常在分割與參數(shù)估計間進行輪流迭代計算,例如:先初始化參數(shù),在此基礎上分割,再利用分割的結果對參數(shù)進行進一步的估計,然后再分割,如此直到滿足收斂條件。然而此類方法只能利用單一的圖像信息,不能綜合利用多種圖像信息。
第二章馬爾科夫隨機場(MRF、理論及其應用
馬爾科夫隨機場簡稱,是英文Morkov Random Fields的縮寫。它包含了兩層意思:一個是馬爾科夫(Morkov)性質;一個是隨機場性質。它是基于統(tǒng)計學的分割方法在醫(yī)學圖像分割的應用中,最為常用的一種方法。圖像具有高度的空間信息相關性,而馬爾科夫隨機場(腫)恰好具有有效描述空間信息相關性的特點,加之其具有完善的數(shù)學理論和性質,所以廣泛的被應用于圖像的處理中,如:圖像的恢復、紋理的提取、模板的匹配和圖像的分割等。娜于圖像的分割,對噪聲有很好的抑制作用;同時是基于模型的方法,所以容易與其它方法結合是它的優(yōu)點。在本文中主要用于腦部—圖像的預處理及前期的分割。下面介紹馬爾科夫隨機場(MRF )的基本理論及其在本文中的應用。
2.1馬爾科夫隨機場CMRF )基本理論
2.1.1一維馬爾科夫(MARKOV)隨機過程
過程(或系統(tǒng))在Zg時刻(即? = /q)的狀態(tài)己知,若過程在/Q后面的時刻,即的狀態(tài)與過程在時刻之前(即
2.2圖像中馬爾科夫隨機場、MRF )模型的建立
2.2.1鄰域系統(tǒng)與勢團(Cliques)
由本文2.1.2小節(jié)中馬爾科夫隨機場(娜)的定義中,任何滿足條件1)非負性的概率都由條件2)中的描述馬爾科夫(MARKOV)性的條件概率所唯一確定。條件2)中的條件概率所描述的也稱為隨機場F (本文中也即數(shù)字圖像)的局部特性。而條件2)中的條件概率的直接求得是很困難的,由概率論中條件概率的公式可知要求的尸C/i 需要知道即需要知道隨機場的聯(lián)合分布,而馬爾科夫隨機場)是用條件概率來定義的,不能很好反映的聯(lián)合分布。也就意味著由馬爾科夫隨機場(MRF )的局部特性來定義整個場的全局特性是存在困難的。以上問題的解決要歸功于Hammersley-Clifford定理,該定理給出了馬爾科夫隨機場隨機場(MRF )與吉布斯隨機場(GRF )的等價關系,從而可以用吉布斯(Gibbs)分布來求解中的概率分布問題。
1.1論文研究的目的和意義………………1
1.1.1醫(yī)學圖像處理的特點及重要性……………… 1
1.1.2醫(yī)學圖像分割中存在的問題、現(xiàn)狀及發(fā)展………2
1.1.3醫(yī)學圖像分割的方法………………
1.2論文的研究目標及工作………………6
1.3本文組織結構………………9
第二章馬爾科夫隨機場(MRF、理論及其應用………………11
2.1馬爾科夫隨機場、MRF )基本理論……………… 11
2.2圖像中馬爾科夫隨機場QMRF )模型的建立………12
2.3估計準則與優(yōu)化算法………………16
2.4本章小結………………19
第6篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
醫(yī)學影像三維后處理能為診斷、臨床、科研和教學提供幫助，服務臨床或許是其終極目的。青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院副院長董及其所領銜的團隊，圍繞國家“十二五”科技支撐計劃課題“小兒肝臟腫瘤手術治療臨床決策系統(tǒng)開發(fā)”進行了開拓性的研究?！昂Ｐ烹p子3D醫(yī)學影像與計算機手術輔助系統(tǒng)（Higemi）”是該課題的階段性成果，該系統(tǒng)可以幫助醫(yī)生了解肝臟腫瘤病灶與肝內管道系統(tǒng)的相互關系，進行術前的切除可行性分析及手術規(guī)劃。該團隊的所做的工作，是對影像服務臨床的有益探索，對今后的相關研究有一定的借鑒意義。
數(shù)字醫(yī)學的基本概念與發(fā)展
數(shù)字醫(yī)學作為信息技術與醫(yī)學科技的多學科交叉領域，是指信息技術在整個醫(yī)學領域的研究、推廣與應用。一般認為，其廣義定義的研究范圍包括：數(shù)字化醫(yī)療設備的研發(fā)與應用、醫(yī)療管理信息系統(tǒng)和臨床信息系統(tǒng)的開發(fā)與實施、數(shù)字化醫(yī)院的建設與管理、臨床醫(yī)療技術的數(shù)字化、區(qū)域醫(yī)療協(xié)同與信息資源共享、遠程醫(yī)療會診與遠程醫(yī)學教育、基礎醫(yī)學各個分支學科的數(shù)字技術應用和疾病預防控制與公共衛(wèi)生管理的數(shù)字化等。狹義的數(shù)字醫(yī)學是研究、應用數(shù)字醫(yī)療技術，也就是在臨床醫(yī)學的范圍內充分運用計算機科學和數(shù)字化手段進行新的探索與創(chuàng)造，包括輔助原有醫(yī)療技術的實施和提供全新的數(shù)字醫(yī)療技術，以實現(xiàn)更加精確可靠的診斷和更加準確有效的治療。
“數(shù)字醫(yī)學”一般被認為最早是由美國哈佛大學醫(yī)學院的Warner V.Slack教授在其專著Cyber Medicine：How Computing Empowers Doctors And Patients For Better Health Care（《數(shù)字醫(yī)學：計算機技術助力醫(yī)患健康照護》）中提出的。數(shù)字技術除在影像領域取得了飛速發(fā)展外，在醫(yī)政管理、疫情通報、危害健康藥品和食品監(jiān)控等工作中同樣得到了廣泛應用。目前，在現(xiàn)代化醫(yī)院里與數(shù)字化有關的高精尖儀器設備和數(shù)字化管理系統(tǒng)所占比重日益增加。在遠程醫(yī)療、手術導航、虛擬仿真和數(shù)字化醫(yī)院管理等領域，都進行了不少有價值的探索。本文所介紹的數(shù)字醫(yī)學，主要是指狹義的數(shù)字醫(yī)學概念。
數(shù)字醫(yī)療是把現(xiàn)代計算機技術、信息技術應用于整個醫(yī)療過程中的一種新型的現(xiàn)代化醫(yī)療方式。數(shù)字醫(yī)療設備的出現(xiàn)，大大豐富了醫(yī)學信息的內涵和容量。從一維信息的可視化，如心電（ECG）和腦電（EEG）等重要的電生理信息；到二維信息，如CT、MRI、彩超、數(shù)字X線機（DR）等醫(yī)學影像信息；進而到三維可視化，甚至可以獲得四維信息，如實時動態(tài)顯示的三維心臟。
近代諾貝爾獎多次頒發(fā)給該領域的科學家即反映出該領域的科學進步對人類的巨大貢獻。1979年的諾貝爾醫(yī)學或生理學獎，頒發(fā)給了阿倫?馬克利奧德?柯麥科和戈弗雷?紐博爾德?豪恩斯弗爾德，以表彰他們發(fā)明了計算機X線斷層攝影術（CT）。1991年諾貝爾化學獎授予了瑞士物理化學家恩斯特，其在發(fā)展高分辨核磁共振波譜學方面做出了杰出貢獻。2003年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了美國科學家勞特伯爾和英國科學家曼斯菲爾，以表彰他們在磁共振成像技術領域的突破性成就。這些現(xiàn)代影像設備與圖像技術的研發(fā)，極大地豐富了醫(yī)生的診斷技術，使醫(yī)學進入了一個全新的可視化的信息時代。而基于CT與核磁共振影像衍生出的數(shù)字醫(yī)學技術在歐美、日本得到了快速發(fā)展，較廣泛地應用于臨床醫(yī)學領域。
近年來，國內許多科研單位緊跟國際發(fā)展趨勢，在短期內相繼成立了數(shù)字醫(yī)學研究機構，如南方醫(yī)科大學數(shù)字人和數(shù)字醫(yī)學研究所、上海交通大學數(shù)字醫(yī)學研究院、復旦大學數(shù)字醫(yī)學研究中心、浙江大學數(shù)字醫(yī)療工程研究中心，以及青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院與海信集團聯(lián)合成立的山東省醫(yī)藥衛(wèi)生“數(shù)字醫(yī)學與計算機輔助手術重點實驗室”等。許多從事生物醫(yī)學工程學、基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學和計算機科學的專家學者，在北京、廣州、重慶、上海、青島和廈門等地相繼開展數(shù)字化虛擬人體、計算機輔助手術規(guī)劃與導航系統(tǒng)、外科手術輔助決策系統(tǒng)、臨床診斷輔助決策系統(tǒng)、臨床藥學系統(tǒng)等的研究和應用，眾多研究已將數(shù)字醫(yī)學的應用范圍擴展到數(shù)字醫(yī)院、數(shù)字醫(yī)學工程、數(shù)字醫(yī)療技術和數(shù)字化基礎醫(yī)學研究等各個方面。
計算機輔助手術的概念與臨床應用
計算機輔助外科手術（Computer assisted surgery或Computer aided surgery，CAS）是一個新的外科手術概念，指利用計算機技術進行手術前規(guī)劃，并指導或輔助進行外科手術。一般認為CAS包括：1. 創(chuàng)建虛擬的患者的圖像；2. 患者圖像的分析與深度處理；3. 診斷、手術前規(guī)劃、手術步驟的模擬；4. 手術導航；5. 機器人手術。
在傳統(tǒng)的外科手術中，手術醫(yī)生根據(jù)不同的病情依據(jù)其經(jīng)驗形成大致的手術方案，然后在實際手術中進行不斷修正，直至手術完成。這種手術方案依賴于醫(yī)生個人的臨床經(jīng)驗與技能，考慮到術中可能會發(fā)生解剖結構改變或其他突發(fā)事件，因此手術效果具有較大的隨機性和不確定性。隨著醫(yī)學圖像設備的進步，疾病的診斷已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化。為了有效地將這些設備提供的信息與外科醫(yī)生的主動性結合起來，在1986年，日本、美國和瑞士幾乎同時開發(fā)了由交互式二維CT機組成的導航設備，這成為最初的CAS。CAS的出現(xiàn)要歸功于立體定位技術和成像技術的發(fā)展，以及將二者結合的嘗試。
數(shù)字醫(yī)學技術在臨床醫(yī)學應用領域的延伸以及CT、MRI和PET-CT等醫(yī)學圖像獲取設備的應用，催生了一個全新的手術模式――外科精準手術。在外科精準手術模式下，通過現(xiàn)代計算機技術的虛擬現(xiàn)實技術，可建立個體化的人體病理結構模型和用于術式及具體手術方式評估的虛擬手術模型。主刀醫(yī)生先將其構思的手術方案輸入計算機，結合采集到的術前醫(yī)學影像信息，經(jīng)計算機系統(tǒng)等處理后形成三維圖像，利用醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)和虛擬手術系統(tǒng)合理定量地制定個體化、精密的手術方案，這對選擇最佳手術入路、減小手術損傷、避免對臨近組織的損害、提高病灶定位精度、執(zhí)行復雜外科手術和提高手術成功率等十分有益。外科精準手術具有精細的術前決策、精密的手術方案、精確的手術模擬、精準的手術操作等特點，可安全、準確、徹底地實現(xiàn)手術目的，達到完美的手術效果。實施外科精準手術，除需相關醫(yī)學影像設備和能進行虛擬現(xiàn)實人機交互的計算機系統(tǒng)外，還需配備術中導航與術中監(jiān)護等設備，以便將計算機處理的三維模型與實際手術進行定位匹配。如果手術使用了其他成像手段（如內窺鏡、B超或床邊CT等），則需將實時觀測的圖像與術前的醫(yī)學圖像進行匹配融合定位，引導術者進行手術。立體定位系統(tǒng)就是確定目標空間位置的系統(tǒng)，可以實時獲得目標在其測量范圍內的三維坐標，連接圖像信息和手術目標，是虛擬到現(xiàn)實的橋梁，直接關系到CAS系統(tǒng)的精度和手術的成敗。
計算機輔助手術系統(tǒng)是世界各國在數(shù)字醫(yī)學領域競相研究的熱點和難點課題。目前，國際上許多有實力的IT公司紛紛涉足數(shù)字醫(yī)學領域，如日本富士公司已將“醫(yī)療/生命科學事業(yè)”確定為集團今后的重點發(fā)展領域，致力于成為一家覆蓋“預防―診斷―治療”全領域的綜合性醫(yī)療健康企業(yè)。在醫(yī)學影像信息方面，富士膠片在業(yè)內率先提出了基于Web技術的PACS（Picture Archiving and Communication System，醫(yī)學圖像歸檔和通信系統(tǒng)），研發(fā)出了具有劃時代意義的FUJI SYNAPSE，可對來自CT、MRI和CR等各種數(shù)字醫(yī)療圖像診斷設備產(chǎn)生的影像信息進行電子化保存和分析，并輔助指導手術。飛利浦公司等利用3D地圖為醫(yī)生提供關于腦部的詳細信息，利于醫(yī)生做出正確的判斷。美國麻省理工大學David開發(fā)的圖像引導手術軟件系統(tǒng)3D Slicert已經(jīng)通過美國FDA認證。德國萊比錫Falk等運用三維圖像重疊技術，將術前獲得的三維影像重建成的冠狀動脈模型與機器人輔助冠狀動脈搭橋手術中的視覺圖像重疊，除了能在術前進行規(guī)劃，還能在術中進行導航，對術前規(guī)劃方案進行調整，獲得最佳的手術效果。另外，美國的EDDA、德國的Julius和法國Intrasense SAS公司的計算機輔助手術軟件也較為廣泛地應用于臨床。
這種應用在我國肝膽外科領域和骨科領域均有探索。南方醫(yī)科大學方馳華教授和總醫(yī)院董家鴻教授分別聯(lián)合影像學專家和計算機專家等組成團隊，開發(fā)完成了腹部醫(yī)學圖像三維可視化系統(tǒng)，對患者肝膽胰等器官的斷層CT個體化數(shù)據(jù)進行快速自動分割和三維重建為實時圖像，觀察患者病灶、腫瘤與內部動脈、靜脈和膽管等管道系統(tǒng)的詳細鄰關系，并通過三維重建模型進行仿真手術，在可視化虛擬環(huán)境下，進行術前手術預設、術中指導手術等研究?？傖t(yī)院尹慶水教授領導的研究團隊，將計算機輔助快速成型技術應用于高難度、復雜的骨科手術，以提高手術的成功率，使手術更精確、更安全。
手術演練和解剖教學領域的數(shù)字醫(yī)學應用
虛擬手術系統(tǒng)為年輕外科醫(yī)生和醫(yī)學生提供了一個極具真實感的虛擬手術環(huán)境，操作者可在其中重復練習或觀察、模仿專家手術過程，設計、預演和修正手術的整個過程，以便事先發(fā)現(xiàn)術中問題，避免由于人為因素引起手術失誤。
現(xiàn)階段數(shù)字解剖模型軟件的研發(fā)有如下特點：由單一的結構器官辨識向系統(tǒng)解剖方向發(fā)展，由平面顯示向三維方向發(fā)展，由“只能看”向“還能動”的虛擬解剖方向發(fā)展。隨著力反饋器械的研制成功和完善，外科醫(yī)生和醫(yī)學生可以通過數(shù)字解剖模型軟件和力反饋器械隨時進行人體或手術部位的虛擬解剖和演練，而不用受到倫理約束和標本匱缺的影響。
除了臨床應用外，CAS系統(tǒng)還可以用于教學。配合虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）和增強現(xiàn)實（Augmented Reality）技術，外科醫(yī)生或醫(yī)學院學生可以進行模擬手術。在手術器械上加上反饋裝置，受訓者不但可以從虛擬眼鏡中看到手術部位，還可以感覺到虛擬患者的肢體和器官。通過訓練，醫(yī)生可以提高手術技巧，積累手術經(jīng)驗。醫(yī)學生不用擔心在虛擬手術中犯錯誤，可以對照手術記錄反復操作直到熟練掌握。這些都降低了成本，提高了醫(yī)務質量。
CAS目前的應用主要集中在剛體手術上，并使用剛體手術器械。對一些軟組織器官的手術（如肝手術），或可變形器件（如纖維內窺鏡的定位），是CAS的發(fā)展方向之一。目前CAS主要使用CT、MRI和PET-CT等圖像。而超聲圖像是醫(yī)學中使用廣泛的圖像模式，對超聲圖像的配準，以及通過插值配準其它低分辨率圖像，將有力推動CAS的發(fā)展。
海信雙子3D醫(yī)學影像重建與
計算機手術輔助系統(tǒng)的研發(fā)及臨床意義
第7篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
[關鍵詞] 64 排螺旋CT；低濃度對比劑；低管電壓；頭頸部血管成像
[中圖分類號] R816.1 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2016）33-0105-04
[Abstract] Objective To investigate the application value of low-concentration contrast agent and low voltage tube in 64-slice spiral CT in vascular imaging of head and neck. Methods 100 patients who were admitted to our hospital and were given vascular imaging of head and neck from December 2013 to December 2015 were selected as the study subjects. According to the random number table， they were evenly divided into the experimental group and the control group. In the experimental group， the concentration of contrast agent and the tube voltage were 320 mg I/mL （Ioversol） and 100 kV respectively； in the control group， the concentration of contrast agent and tube voltage were 370 mg I/mL （Ultravist） and 120 kV respectively. The radiation dose， image quality， vein artifacts and vascular enhancement were observed and compared between the two groups. Results （1） Vascular noise， CT value， CNR and SNR were compared between the experimental group and the control group. The vascular noise was not different between the two groups， but all other indicators in the experimental group were significantly better than those in the control group（P0.05）； （3） The radiation dose in the experimental group was significantly lower than that in the control group（P
[Key words] 64-slice spiral CT； Low-concentration contrast agent； Low voltage tube； Vascular imaging of head and neck
R床上頭頸部CTA不僅掃描較薄，同時掃描范圍也比較大，造成患者接受輻射劑量較多[1]。另外，為保持血管內碘濃度，在掃描過程中需要使用較多的對比劑，明顯增高患者對比劑腎病發(fā)病率，對患者腎臟造成嚴重危害[2]。臨床研究結果表明，對比劑腎病的發(fā)病與對比劑使用量存在明顯相關關系，即對比劑使用量越多，對比劑腎病發(fā)病率越高[3，4]。因此，在達到臨床診斷需求的前提條件下，應盡可能減少患者所接受的對比劑劑量和輻射劑量[5]。為探討64排螺旋CT（computed tomography，電子計算機斷層掃描）低濃度對比劑與低管電壓在頭頸部血管成像檢查中的應用價值，選擇我院2013年12月～2015年12月間收治的行頭頸部血管成像檢查的100例患者，其中實驗組患者使用的對比劑濃度與管電壓分別為320 mg I/mL（碘佛醇）、100 kV，而對照組患者使用的對比劑濃度與管電壓分別為370 mg I/mL（優(yōu)維顯）、120 kV?，F(xiàn)將研究結果報道如下。
1 資料與方法
1.1一般資料
本文研究對象為2013年12月～2015年12月期間我院收治的行頭頸部血管成像檢查的患者100例，所有患者體重均低于80 kg，且根據(jù)WHO標準[6]，患者體質量指數(shù)均在18.5～24.9 kg/m2范圍內，并簽署知情同意書。排除心、腎功能不全（SCR高于120 mol/L）、妊娠期婦女、存在碘對比劑過敏以及不能配合完成檢查的患者[7]。按照隨機數(shù)字表將其平均分為實驗組和對照組。實驗組中，男19例，女31例，年齡最大83歲，最小29歲，平均（59.35±10.94）歲，平均體重（68.65±8.87）kg，平均體質量指數(shù)（22.12±3.45）kg/m2；對照組中，男20例，女30例，年齡最大82歲，最小28歲，平均（59.01±9.87）歲，平均體重（69.09±9.76）kg，平均體質量指數(shù)（21.96±3.65）kg/m2。兩組患者在性別、年齡、體重以及體質量指數(shù)等方面進行比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 掃描參數(shù)設置及掃描方法 在實驗組中，使用的對比劑是濃度為320 mg I/mL的碘佛醇，流速設置為5 mL/s，且對比劑用量按照公式：0.9×體重（kg）給予。然后使用40 mL 0.9%的NaCl溶液沖洗，防止造影檢查后血栓和栓塞的發(fā)生；而管電壓、自動毫安量、機架轉速、重組層厚、矩陣、視野以及準直器寬度分別設置為100 kV、400 mA、0.35 s/r、0.625 mm、512×512、160 mm、0.625 mm×64層。在對照組中，使用的對比劑濃度與管電壓分別為370 mg I/mL的優(yōu)維顯、120 kV，其他參數(shù)設置與實驗組一致。
于檢查前將患者身上金屬物品如耳環(huán)、假牙移除，避免產(chǎn)生金屬偽影。并向患者詳細介紹檢查流程，使其心態(tài)平和。檢查時，患者保持仰臥位姿勢，且雙臂置于身體兩側，全身放松。掃描范圍從主動脈弓到顱頂，感興趣區(qū)（region of interest，ROI）設于升主動脈，閾值設為150 Hu。通過雙筒高壓注射器，將對比劑沿著肘靜脈注射入體內，并對升主動脈根部進行監(jiān)測，當ROI內CT值達到150 Hu時自動觸發(fā)掃描。
1.2.2 圖像分析 （1）圖像客觀評價 掃描結束后，分別測量頸總動脈（對比劑注射一側）分叉面的頸動脈CT值以及該分叉面胸鎖乳突肌（頸動脈一側）CT值與SD值。將后者CT值作為本底值，而SD值作為噪聲值，對比度=頸總動脈CT值-本底值，信噪比（signal to noise ratio，SNR）=頸總動脈CT值/噪聲值，對比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）=對比度/噪聲值。（2）圖像主觀評分 根據(jù)頸部動脈解剖部位將其分為椎動脈、頸外動脈、頸內動脈以及頸總動脈，并對其血管圖像進行分級評分[8]（由我院放射科兩名資深主治以上醫(yī)師分別采用雙盲法進行讀片評分，其中不包括直徑
1.2.3 輻射劑量的計算 本次研究中的輻射劑量僅是頸部血管成像檢查中的輻射劑量。其評估方法如下：根據(jù)計算機自動生成的評估報告，其評估值主要包含劑量長度乘積（dose length product，DLP）和容積CT劑量指數(shù)（volume CT dose index，CTDIvol）。有效輻射劑量（effective dose，ED）=DLP×轉換系數(shù)k，其中k值根據(jù)歐盟委員會制定的CT質量標準指南進行設置。
1.3統(tǒng)計學方法
采用SPSS18.0統(tǒng)計學軟件對結果進行處理，計量資料以（x±s）表示，比較采用t檢驗，P
2 結果
2.1 兩組患者血管圖像客觀評價比較
在血管噪聲、CT值、CNR以及SNR等方面進行比較，除噪聲值無差異，實驗組患者其余指標明顯優(yōu)于對照組，差異有y計學意義（P
2.2兩組患者血管圖像主觀評分比較
在兩種不同模式下，實驗組與對照組患者血管圖像主觀評分無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。見表2。
2.3兩組患者輻射劑量比較
實驗組患者輻射劑量明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P
3討論
作為臨床上一種較為常見的影像學技術，CT技術得到迅速發(fā)展，使血管成像（CTA）技術在臨床上得到廣泛使用[9]。CTA技術不僅圖像質量以及分辨率高，同時也能夠更直觀判斷血管病變程度。然而該技術輻射劑量較大，使其存在一定局限性[10]。因此，降低CTA技術輻射劑量是目前臨床研究的熱點問題之一[11]。
降低CTA技術輻射劑量的方法多樣，但其標準尚未完全統(tǒng)一[12]。目前，臨床上多采用單一降低對比劑劑量或管電壓的方法減少輻射劑量[13]，而同時降低對比劑劑量與管電壓的方法研究較少。在本文中，實驗組患者使用的對比劑濃度與管電壓分別為320 mg I/mL（碘佛醇）、100 kV，對照組患者使用的對比劑濃度與管電壓分別為370 mg I/mL（優(yōu)維顯）、120 kV。結果表明，實驗組患者在輻射劑量、圖像質量、靜脈偽影以及血管增強等方面均優(yōu)于對照組。分析其原因：通過連續(xù)X射線強度公式可見，管電壓越大，則X線的強度越大[14]。因此，降低管電壓能明顯降低X射線輻射強度，從而有效降低受檢患者的輻射劑量。然而管電壓的降低可明顯減弱X線的穿透力，進而減少探測器所接收到的光子量，最終增加掃描后圖像的噪聲。本文選擇噪聲、SNR、 CNR三個客觀指標對圖像質量進行評價，其中噪聲是影響圖像質量的最主要因素，而通過增加CT值，可補償這種噪聲效應，實驗結果也表明兩組患者噪聲值無差異。因此，噪聲不會對增強的血管造成較大的影響。
在不改變其他掃描參數(shù)情況下，增加管電壓會增加表面組織以及透過組織的X線入射劑量，進而增加組織所吸收的輻射劑量。諸多研究結果表明，在其余掃描參數(shù)保持不變基礎條件下，隨著管電壓的增高，組織表面入射劑量以及透過組織的X射線劑量均會明顯增加，而且透過組織的X射線劑量增加幅度要遠小于組織表面入射劑量增加幅度。因此，組織所吸收的輻射劑量也會隨之升高[15]。而降低管電壓后，臟器組織所吸收的劑量會降低[16]。在本文中，兩組患者的ED、CTDIvol、DLP 差異有統(tǒng)計學意義（P
掃描圖像質量與血管強化峰值、峰值持續(xù)時間及峰值時間3個指標相關[18]，而上述參數(shù)主要與對比劑劑量、注射速度以及濃度存在密切關系。在保證一定造影劑劑量與注射速度的前體下，增加造影劑濃度不僅能提前峰值時間，并增高峰值，同時也能夠延長峰值持續(xù)時間以及增加造影劑的總量。然而對比劑濃度增加后，其粘滯度與滲透壓也會增加，致使血管內皮損傷的發(fā)生，最終形成血栓。另外，滲透壓增高還能導致細胞形態(tài)學以及功能學的改變。隨著碘對比劑在各醫(yī)院大量使用，醫(yī)務工作者和公眾對其所產(chǎn)生的毒副反應也越發(fā)關注。經(jīng)過腎臟過程中，對比劑會對腎組織產(chǎn)生毒性作用。通過細胞時，對比劑導致腎髓質缺血性改變，進而引起腎小球濾過率的降低，造成腎功能衰竭。另外，對比劑及其代謝物能蓄積于血液中，最終導致腎臟發(fā)生急性損害。而大量研究結果表明，低濃度對比劑使對比劑腎病的發(fā)生率明顯降低，進而降低造影劑的危險性[19-22]。因此根據(jù)個體化原則，在檢查過程中盡可能優(yōu)化選擇和應用低濃度對比劑對降低對比劑腎病發(fā)生率具有重要臨床意義。在相同的掃描啟動時間、對比劑劑量以及注射速度的情況下，對比劑濃度的降低可明顯減少受檢者檢查過程中碘的使用量。
綜上所述，在頭頸部血管成像檢查過程中，使用64排螺旋CT低濃度對比劑與低管電壓使患者輻射劑量明顯降低，同時也能夠獲得更好的圖片質量，有利于臨床疾病的診斷。
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第8篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
X射線輻射成像技術不僅在保障國家安全、社會安全等公共安全領域具有重要意義，其在生命安全領域的應用更是具有不可替代的重要作用。醫(yī)療發(fā)展已證實，醫(yī)學影像技術在整個疾病診療體系中的作用日益重要，沒有醫(yī)學影像技術提供的疾病信息的幫助，現(xiàn)代臨床治療幾乎寸步難行。然而，當前的X射線成像技術仍然存在著很大的不足，主要是這種技術基于組織衰減系數(shù)的差異進行成像，導致其對弱吸收的軟組織的分辨率非常低，因此其對很多軟組織疾病的診斷價值非常有限，比如，在乳腺癌的早期診斷中，針對我國婦女混合型、致密型的乳腺，漏診、誤診率高達約15%～20%；對于軟組織腫瘤、類風濕性關節(jié)炎、早期股骨頭壞死、外傷導致的肌腱韌帶損傷，以及肝癌、肺癌等病變組織的診斷中也很難發(fā)揮作用。
磁共振成像（MRI）具有較高的軟組織分辨率，對乳腺癌診斷的敏感性達94%～100%，對于周圍軟組織腫瘤、韌帶、肌腱等疾病的診斷，MRI幾乎是唯一的選擇。但由于MRI設備昂貴，進行M R I檢查要使用造影劑，檢查費用高，因此很難普及應用，特別是在廣大的農村、縣及中小城市中此問題顯得尤為突出，因此研發(fā)一種對軟組織病變具有很高的敏感性和特異性，而且簡單、檢查費用低廉易于推廣的影像學裝備引發(fā)了國際社會的廣泛關注。
理想的軟組織X射線新型成像技術應該具備以下特點：更高的空間分辨率和軟組織分辨能力，檢查中最大程度的減少受檢者所受的X射線輻射劑量，設備簡單，實用。國內外的相關研究人員都在積極探索和研發(fā)提高軟組織分辨率的新型成像方法。硬X射線相襯成像和暗場成像技術隨著上世紀90年代中期高亮度第三代同步輻射光源的使用而得以迅速發(fā)展。與MRI對人體離體股骨頭的成像結果相比，相襯成像技術可以非常清晰地顯示關節(jié)軟骨和骨質的病理改變，而MRI要達到相同的圖像質量至少需要5個小時的采集時間；暗場成像技術能夠看到硬X射線衰減成像和相襯成像都無法分辨到的超微細結構。然而，相襯成像技術和暗場成像技術都要求X光源具有高度的相干性，大都使用同步輻射光源或微焦點X射線機來實現(xiàn)。由于同步輻射裝置的造價昂貴、體積龐大，視場小；微焦點X光源亮度很低，
曝光時間很長。這些缺點極大限制了這兩種技術在醫(yī)學上的臨床應用。
目前，最具有臨床應用價值的新型X射線光柵綜合成像方法初露端倪，成為國際社會研究的熱點。它集合了X射線衰減成像、相襯成像和暗場成像三種方式為一體，可同時獲得相關的線性衰減系數(shù)、折射率和廣義散射參數(shù)的三維空間分布。這些物理性質不同的圖像信息互為補充，較為全面地展現(xiàn)了硬X射線與物質之間的相互作用。新型成像技術即保持了傳統(tǒng)X射線衰減成像技術的優(yōu)點，又擁有相襯成像和暗場成像兩者的優(yōu)勢，它將會在醫(yī)療影像領域引起一場更新?lián)Q代的革命。
對我國而言，由于硬X射線的醫(yī)療技術多被發(fā)達國家所掌控，因此研制具有自主知識產(chǎn)權的硬X射線醫(yī)學影像設備意義尤為重大。陳志強教授及團隊急國家之所急，自2005年起，開始了基于同步輻射光源的衍射增強成像研究和基于微焦點光源的類同軸成像研究；2006年開始開展了基于X射線機的光柵相襯成像技術研究；2007年開始了全新的基于經(jīng)典幾何光學的投影光柵相襯成像方法的研究，其間，提出了多種折射角信息提取方法和衍射增強成像CT重建算法等創(chuàng)新觀點，取得了多項重要研究成果。
2008年，團隊搭建了國際上第一個基于經(jīng)典幾何光學投影光柵理論的X射線相襯成像實驗平臺，并展開了基于X射線機的光柵暗場成像技術的研究工作，推導出了小角散射角分布的二階矩與光強強度曲線對比度比值之間的定量數(shù)量關系。國際研究界高度評價了這一創(chuàng)新型成果。這些研究工作也得到了國家自然科學基金委的重要支持。
2009年，團隊在國際上首創(chuàng)了常規(guī)X光源條件下基于經(jīng)典幾何的光學投影光柵成像理論。通過這一理論的支持，可直接使用非相干X射線照射、投影，通過相位步進可測量出光強曲線，從而直接計算出一階相移信息，這一成果是X射線光柵成像領域的一個重大突破。相關研究成果發(fā)表在APL、PMB、TMI等重要核心期刊上。同年，陳志強教授還作為大會主席，成功組織召開了“第十屆放射成像和核醫(yī)學全三維圖像重建國際會議（Fully3D）”，來自全球多個國家的180余位學者及專家參加了會議。
2010年，團隊首次提出了X射線光柵成像的源光柵步進技術，這一新方法可以降低光柵步進的精度達一個量級，使得X射線光柵相襯成像臨床應用的實現(xiàn)難度大大降低。這一新技術的提出得到了國際研究界的一致認可。其研究成果發(fā)表在《0ptics Express》上，并申請了發(fā)明專利。同年，團隊正式確立了非相干條件下基于經(jīng)典光學原理的X射線光柵綜合成像技術的理論基礎。2011年，團隊在自己的實驗平臺上獲得了國內首張基于經(jīng)典幾何的光學投影X射線光柵衰減―相襯―暗場圖像，相關研究成果第一時間發(fā)表在NIMA上。這一圖像首次揭示了紅豆和綠豆在衰減、相襯和暗場圖像中所展現(xiàn)得到的不同特性，引起了國際研究界的極大關注。
目前，團隊在常規(guī)X光源光柵成像研究領域已取得了―系列具有自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng)成果，研究工作居于國內領先水平，得到了業(yè)界同行的廣泛關注。2012年，國家自然科學基金也將該項研究列入基金重點資助項目。該項目現(xiàn)進展順利，已取得了重要的階段性成果。
研制具有我國自主知識產(chǎn)權的硬X射線醫(yī)學影像設備，打破發(fā)達國家的技術封鎖是一項艱巨而意義深遠的戰(zhàn)略使命。機遇與挑戰(zhàn)并存，陳志強教授將帶領自己的團隊一如既往只爭朝夕，不懈求索，努力開創(chuàng)我國醫(yī)學影像技術發(fā)展的新局面。
專家簡介：
陳志強，教授，博士，江蘇常州人，1971年1月生，1994年7月畢業(yè)于清華大學工程物理系獲學士學位，1999年3月于清華大學工程物理系獲博士學位，同年留校任教?，F(xiàn)任現(xiàn)任清華大學工程物理系核技術研究所所長，清華大學公共安全協(xié)同創(chuàng)新中心副主任。兼任中國體視學學會常務理事，中國同位素與輻射行業(yè)協(xié)會常務理事，國家公共安全基礎標準化技術委員會（SAC/TC315）委員等。
第9篇：醫(yī)學影像技術熱點范文
【關鍵詞】大數(shù)據(jù)；醫(yī)療健康；醫(yī)療信息化
1 國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)在健康醫(yī)療領域的應用發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，英、美、加拿大等國家先后投入巨資開展醫(yī)療健康信息化建設，引入大數(shù)據(jù)信息化技術使得醫(yī)療健康信息化系統(tǒng)能夠輔助公民醫(yī)療質量和安全，提升整體醫(yī)療服務質量，提高醫(yī)療服務可及性，降低醫(yī)療費用，減少醫(yī)療風險。
1.1 美國：推動健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)開放共享，重點發(fā)展精準醫(yī)療
美國在推動大數(shù)據(jù)研發(fā)和應用上最為迅速和積極。在健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)方面，2014年6月，F(xiàn)DA公共數(shù)據(jù)開放項目openFDA正式上線，開放了2004至2013年間的300萬份藥物不良反應和醫(yī)療過失記錄（經(jīng)脫敏處理數(shù)據(jù)），鼓勵企業(yè)和個人對數(shù)據(jù)價值進行挖掘與分析。2015年1月，美國前總統(tǒng)奧巴馬宣布劃撥2.15億美元作為精準醫(yī)療計劃經(jīng)費，加快基因組研究。同時美國還制定一系列的標準和要求，以保護隱私和跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換安全。
1.2 英國：積極發(fā)展個性化醫(yī)療，注重隱私保護
2013年6月，英國醫(yī)療保健當局宣布將建立世界最大的癌癥患者數(shù)據(jù)庫，收集來自英國各地醫(yī)療機構的病例和1100萬份歷史檔案記錄，保存和整理英國每年35萬新確診的腫瘤病例的全部數(shù)據(jù)。同年，英國啟動了醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)旗艦平臺care.data，集中了全英國的家庭醫(yī)生和醫(yī)院記錄的病歷以及社會服務信息。由于該平臺運作中發(fā)生數(shù)據(jù)被披露，2016年7月6日，為保護患者隱私，care.data計劃被終止。
1.3 加拿大：建設互聯(lián)互通平臺，探索衛(wèi)生經(jīng)濟和療效研究
近年來，加拿大借助大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術建立了覆蓋全國的電子健康檔案、藥品信息、實驗室信息、影像系統(tǒng)、公共衛(wèi)生信息和遠程醫(yī)療系統(tǒng)，建立統(tǒng)一識別系統(tǒng)以及基礎架構和標準的研究。同時，利用大數(shù)據(jù)開展基于衛(wèi)生經(jīng)濟學和療效研究的定價計劃，開展了基于衛(wèi)生經(jīng)濟學和療效的藥品定價試點項目，利用數(shù)據(jù)分析衡量醫(yī)療服務提供方的服務，并依據(jù)服務水平進行定價。
綜上所述，國外政府高度重視醫(yī)療大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，政策著力點主要在三個方面：一是開放數(shù)據(jù)，提供社會高質量數(shù)據(jù)資源；二是在前沿及共性基礎技術上增加研發(fā)投入；三是積極推動政府和公共部門應用大數(shù)據(jù)技術。
2 我國醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 前期的醫(yī)療信息化建設為醫(yī)療大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下了堅實的基礎
2006年開始，我國開始建設區(qū)域衛(wèi)生信息平臺，整合區(qū)域范圍內醫(yī)院、基層衛(wèi)生機構、公共衛(wèi)生的各類數(shù)據(jù)，形成以個人為中心的電子健康檔案庫。數(shù)據(jù)主要包括臨床信息――處方、檢驗報告、檢查報告、手術報告、病案首頁、出院小結；公共衛(wèi)生信息――疾病報告、疾病管理、生命統(tǒng)計、兒童保健、婦女保健、老年人保健等。通過十年多探索，在醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)已經(jīng)初步具備了基礎和規(guī)模，并取得了一些標志性的成果：
一是，國家層面的頂層設計和總體框架：建設了人口健康信息化建設的指導意見“46312”工程，“全民健康保障信息化”工程一期數(shù)據(jù)總體架構。
二是，國家衛(wèi)生標準制定和互聯(lián)互通：圍繞互聯(lián)互通與信息共享，已研發(fā)形成了89個數(shù)據(jù)集、277項醫(yī)療衛(wèi)生信息標準、3300個數(shù)據(jù)元。以公民身份證號碼為唯一標識實現(xiàn)了醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)與公安、教育、民政、人社等部門的信息協(xié)同，共計覆蓋13.6億人口，包含13項信息的國家人口基礎庫。
三是，衛(wèi)生信息化基礎能力建設：目前，全國有71%的省啟動了省級衛(wèi)生信息化平臺建設，46%的地市啟動了市級衛(wèi)生信息化平臺建設，29%的區(qū)縣啟動了區(qū)縣級平臺建設。2015年國家衛(wèi)生計生委啟動了十省互聯(lián)互通項目，目前已經(jīng)接入了上海、北京、湖南、湖北、江蘇、浙江、福建、重慶、內蒙古、遼寧十個省級平臺。在醫(yī)院層面，目前我國約50%的委屬醫(yī)院，42%的省屬醫(yī)院和38%的市屬醫(yī)院已啟動醫(yī)院信息平臺建設。
2.2 國家出臺了一系列政策為醫(yī)療大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的發(fā)展環(huán)境
2015年起，國務院和國家衛(wèi)生計生委等有關部門陸續(xù)了一系列指導性文件，提出加快醫(yī)療大數(shù)據(jù)相關技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動醫(yī)療衛(wèi)生服務模式和管理模式轉變，提升我國醫(yī)療服務水平，從而為醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境，相關政策如表1。
3 上海醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展基礎與現(xiàn)狀
3.1 發(fā)展基礎與優(yōu)勢
一是，構建了良好的醫(yī)療信息化和大數(shù)據(jù)基礎。上海率先建設了國內規(guī)模最大的三級醫(yī)院臨床信息共享工程――上海醫(yī)聯(lián)工程。醫(yī)聯(lián)工程接入了全部市級以上38家三級甲等醫(yī)院，數(shù)據(jù)涵蓋醫(yī)療中的醫(yī)療業(yè)務、臨床業(yè)務、醫(yī)學影像、醫(yī)療運營、醫(yī)療管理等核心內容。在此基礎上，上海市衛(wèi)生計生委聯(lián)合申康中心建設了覆蓋全市16個區(qū)、所有600家公立醫(yī)療衛(wèi)生機構的上海健康信息網(wǎng)。截至2015年底，上海市已累計為7175萬名患者建立了診療檔案，醫(yī)囑17.4億條，各類檢驗檢查報告2.3億份；建立了國內最大的醫(yī)學影像中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的調閱共享，截至2015年底，累計采集影像資料9.8億幅，數(shù)據(jù)量413T，月均跨院調閱影像數(shù)據(jù)約2萬次。
二是，集聚了一批國家級科研院所和創(chuàng)新平臺。包括中科院上海生命科學研究院、藥物所、復旦大學醫(yī)學院、上海交通大學醫(yī)W院、第二軍醫(yī)大學等大批國家級科研院所及相關醫(yī)院。建成和在建國家新藥篩選中心、上海蛋白質科學設施、國家肝癌中心、國家轉換醫(yī)學中心等國家級科學基礎設施和創(chuàng)新平臺。復旦大學建成“上海市數(shù)據(jù)科學重點實驗室”，涉及醫(yī)療健康、智慧城市等多領域的大數(shù)據(jù)分析，并在國內率先成立大數(shù)據(jù)學院。
三是，擁有國際化創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群。上海市已形成生物醫(yī)藥和軟件大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)集群，集聚了萬達信息、金士達衛(wèi)寧等國內醫(yī)療信息化領先企業(yè)以及上海醫(yī)藥、上海聯(lián)影、上海微創(chuàng)等一批生物醫(yī)藥和醫(yī)療器械企業(yè)；成立了上海數(shù)據(jù)交易中心作為大數(shù)據(jù)“交易機構+創(chuàng)新基地+產(chǎn)業(yè)基金+發(fā)展聯(lián)盟+研究中心”五位一體的重要功能性平臺；匯聚IBM、Intel、微軟、羅氏等跨國公司研發(fā)機構超過200家。
四是，具備創(chuàng)新改革多重疊加優(yōu)勢。上海正在推進張江國家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設、深化中國（上海）自由貿易試驗區(qū)改革開放。在國家的大力支持下，正探索科技金融、國際人才試驗區(qū)、海外人才往來、國際合作研究等方面創(chuàng)新改革的先行先試，具備獨特的創(chuàng)新改革優(yōu)勢。
3.2 存在的不足與瓶頸
上海市醫(yī)療健康行業(yè)中累積了大量的結構化和非結構化醫(yī)療健康數(shù)據(jù)。但是，由于存在醫(yī)療數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和標準化程度低等一系列問題，制約了醫(yī)療大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具體如下：
（1）缺少標準化規(guī)范，數(shù)據(jù)質量不高：各醫(yī)療服務機構在推進信息化建設過程中缺乏通用的數(shù)據(jù)標準、技術標準、管理標準和業(yè)務標準，難以形成標準化的公共服務體系。采集的數(shù)據(jù)由于缺乏統(tǒng)一標準，數(shù)據(jù)記錄存在偏差和殘缺等原因，總體數(shù)據(jù)質量不高。
（2）資源管理分散，大數(shù)據(jù)利用水平低：從醫(yī)聯(lián)工程建成至今，上海市積累了近PB級的包括診療記錄、處方、醫(yī)囑、出院小結、檢驗檢查報告、醫(yī)學影像信息等在內的海量醫(yī)療數(shù)據(jù)，但由于存在數(shù)據(jù)結構化程度較低，電子病歷標準不一致、大量醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲分散等問題，兼容性、可擴展性較差，給信息共享帶來了困難。同時，由于缺乏獲取知識級情報的技術手段、缺乏對醫(yī)療大數(shù)據(jù)資源的深入價值挖掘，還未形成數(shù)據(jù)驅動的科學研究模式與知識應用服務，實現(xiàn)醫(yī)療大數(shù)據(jù)的深度應用。
（3）醫(yī)療隱私保護難度增加：隨著醫(yī)療衛(wèi)生信息共享的開展，隱私保護的難度逐步增加，很大程度上限制了醫(yī)療衛(wèi)生信息資源的利用程度。
（4）缺少醫(yī)療大數(shù)據(jù)專業(yè)人才：隨著醫(yī)療大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對專業(yè)技術人才的需求量激增，權威專家估算，我國未來五年相關專業(yè)人才缺口將高達130萬左右，尤其是橫跨生物醫(yī)學和信息科學，具備扎實理論基礎，又有業(yè)務實踐經(jīng)驗的大數(shù)據(jù)人才非常緊缺。
（5）缺乏協(xié)同合作機制：醫(yī)療大數(shù)據(jù)關鍵產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)之間還沒有建立有序的協(xié)同合作機制，為技術研發(fā)、工程孵化、成果轉化、行業(yè)應用、標準評估等關鍵環(huán)節(jié)提供合作渠道。
4 發(fā)展醫(yī)療大數(shù)據(jù)技術突破方向和重點
根據(jù)上海市醫(yī)療信息化和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)基礎，結合國際大數(shù)據(jù)在健康醫(yī)療應用的發(fā)展趨勢，未來幾年，上海市相關機構和部門應主要針對以下核心技術進行研究和突破。
4.1 醫(yī)療大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通技術
主要包括：互聯(lián)互通技術開放架構和配套技術、異質多源數(shù)據(jù)的整合技術等。通過適合多層級、跨區(qū)域醫(yī)療信息系統(tǒng)共享協(xié)同的互聯(lián)互通技術開放架構和配套技術，能夠適應多種醫(yī)療信息系統(tǒng)接口，提高互聯(lián)互通實施效率；研發(fā)支撐組學數(shù)據(jù)、醫(yī)療數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)等異質多源數(shù)據(jù)的整合技術，適應數(shù)據(jù)類型復雜、存儲模式多樣、語義標注體系各異、規(guī)模巨大等特點。
4.2 醫(yī)療大數(shù)據(jù)整合管理技術
主要包括：多源醫(yī)療大數(shù)據(jù)的語義關聯(lián)技術、醫(yī)療數(shù)據(jù)質量修復技術及基于數(shù)據(jù)管控的醫(yī)療大數(shù)據(jù)共享利用技術等。建立基于統(tǒng)一患者身份的索引、疾病代碼及藥品代碼規(guī)范等，在語義層實現(xiàn)多來源醫(yī)療數(shù)據(jù)與其他行業(yè)數(shù)據(jù)的融合，支持智能學習和語義理解；通過實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能填充和補正，解決系統(tǒng)數(shù)據(jù)源頭質量低、數(shù)據(jù)缺失、填寫不規(guī)范的問題；在原始數(shù)據(jù)擁有方可管、可控、可溯源的前提下，允許第三方基于數(shù)據(jù)沙箱開展分析利用，促進醫(yī)療大數(shù)據(jù)利用水平。
4.3 醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析檢索技術
主要包括：醫(yī)療知識圖譜智能構建技術、醫(yī)療影像分析技術等?；谂R床數(shù)據(jù)、健康檔案、人群隊列、專病數(shù)據(jù)庫等，在語義規(guī)范化和語義關聯(lián)網(wǎng)絡的基礎上，構建出跨知識庫融合的知識圖譜；通過圖像分割、圖像配準、圖像可視化、多時序圖像分析、統(tǒng)計學分析和生理學模型分析等，有效支撐臨床輔助診斷、療效評估等。
4.4 醫(yī)療大數(shù)據(jù)集成應用技術
主要包括：醫(yī)療質量控制管理技術、臨床精細診療決策支持技術、疾病經(jīng)濟負擔分析評價技術、公共衛(wèi)生決策支持技術、個性化智能健康服務推薦技術等。通過集成應用上述技術，實現(xiàn)相關技術的綜合運用，開發(fā)醫(yī)療質量監(jiān)管、臨床輔助診療、衛(wèi)生經(jīng)濟分析、公共衛(wèi)生決策服務、健康管理、醫(yī)保醫(yī)藥等軟件產(chǎn)品，并進行示范應用。
4.5 醫(yī)療大數(shù)據(jù)隱私保護及安全風控技術
主要包括：隱私保護技術和訪問控制技術，平衡隱私保護和數(shù)據(jù)挖掘需求的醫(yī)療大數(shù)據(jù)脫敏技術，基于訪問行為安全審計的、風險自適應的醫(yī)療大數(shù)據(jù)訪問控制技術等。通過上述技術的應用，實現(xiàn)針對不同數(shù)據(jù)共享方的數(shù)據(jù)按需脫敏，加強醫(yī)療大數(shù)據(jù)安全風險防控，構建基于安全多方計算的、醫(yī)療大數(shù)據(jù)隱私縱深保護體系。
5 相關政策建議
在開展技術研究突破的同時，為推進醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建議從研發(fā)支撐平臺、成果轉化和工程應用、人才和能力建設等方面重點突破，創(chuàng)新建設體系與應用模式，全面引領和支撐我國醫(yī)療大數(shù)據(jù)領域的發(fā)展，形成完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
5.1 建設創(chuàng)新技術研發(fā)平臺
通過建立醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用技術的創(chuàng)新研發(fā)平臺，組織開展醫(yī)療大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、醫(yī)療大數(shù)據(jù)整合管理、醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析檢索、醫(yī)療大數(shù)據(jù)標準、醫(yī)療大數(shù)據(jù)隱私保護、醫(yī)療大數(shù)據(jù)行業(yè)應用等研究，進行P鍵技術的研發(fā)、產(chǎn)品化和工程化，快速提高我國醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用技術水平。以居民健康檔案、臨床診療數(shù)據(jù)、生物組學數(shù)據(jù)、醫(yī)保醫(yī)藥等數(shù)據(jù)為基礎，著力探索醫(yī)療數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一標準，形成從區(qū)縣、地市級、省級到國家級別的數(shù)據(jù)資源全面整合共享和規(guī)范化，推動醫(yī)療數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和融合共享。
5.2 培育醫(yī)療大數(shù)據(jù)行業(yè)自主創(chuàng)新能力
通過行業(yè)領先企業(yè)和科研單位的強強聯(lián)合，發(fā)揮技術研發(fā)的導向作用，建設開放式、包容式技術研發(fā)創(chuàng)新平臺和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，為國內外優(yōu)勢力量提供參與協(xié)同創(chuàng)新的沃土。面向限制醫(yī)療大數(shù)據(jù)行業(yè)應用存在的重大技術瓶頸，以國家的醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)需求為導向，承擔國家重大任務和企業(yè)提出的攻關研究項目，開展醫(yī)療大數(shù)據(jù)關鍵核心技術和新產(chǎn)品的戰(zhàn)略性、前瞻性研發(fā)，發(fā)展一批具有創(chuàng)新技術路線的醫(yī)療大數(shù)據(jù)的技術模式。
5.3 構建產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟促進創(chuàng)新成果轉化
聯(lián)合醫(yī)療衛(wèi)生管理部門、醫(yī)療衛(wèi)生服務機構、醫(yī)療科研機構、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療企業(yè)和醫(yī)保醫(yī)藥企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈關鍵用戶單位，構建產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，積極探索醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用技術的成果轉化，支撐醫(yī)療信息化產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)開展數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、共享協(xié)同、分析利用等方面的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作。建設技術成果應用示范基地，對接用戶單位產(chǎn)業(yè)化應用需求，推進技術成果轉化與實際應用，推動醫(yī)療大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
5.4 集聚和培育一批國際化優(yōu)秀創(chuàng)新人才
充分利用上海市高校、研究機構及相關企業(yè)基礎及資源，形成跨學科跨領域聯(lián)合培養(yǎng)、多形式培訓模式和系統(tǒng)，建立醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用技術的人才培養(yǎng)平臺，為醫(yī)療大數(shù)據(jù)創(chuàng)新工作提供源動力。充分發(fā)揮上海市建設科創(chuàng)中心的相關政策優(yōu)勢，集聚和吸引各類優(yōu)秀人才，形成一支結構合理、緊密協(xié)作的專病研究、人群隊列、公共衛(wèi)生、生物組學、臨床醫(yī)學、計算機科學等多學科團隊。
5.5 開展模式創(chuàng)新提升我國醫(yī)療全產(chǎn)業(yè)鏈服務能力
聚集全醫(yī)療醫(yī)藥科研創(chuàng)新資源，通過“眾智、眾包、眾創(chuàng)”的模式促進醫(yī)療大數(shù)據(jù)的價值發(fā)現(xiàn)，面向行業(yè)共性問題和需求，研發(fā)一系列醫(yī)療大數(shù)據(jù)服務產(chǎn)品，形成數(shù)據(jù)驅動的醫(yī)療服務決策能力，提升醫(yī)療質量監(jiān)管、臨床輔助診療、衛(wèi)生經(jīng)濟分析、公共衛(wèi)生政策評價水平，并服務于健康、醫(yī)藥、醫(yī)保、醫(yī)療、大數(shù)據(jù)多個上下游產(chǎn)業(yè)鏈，提升我國醫(yī)療相關產(chǎn)業(yè)整體水平。
【參考文獻】
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