浅谈医学影像技术的现在与未来

２１０ １年 ２月第 ５卷１ ２ ４期第

Ｃｉ ＪｏＭ　 　ｕＰ ｌ Ｄｃ２ ， ｏ．１ ， ｏ　 ｈｎ２ 　 ｄＤｒＡｇＤ ｅ，　０ １ Ｖ５１Ｎ ．４

　

・１

９・ ３ 　

浅

谈 学医 影像 技术 现的 在 未与来 　

星王岩　

摘【要 】随 着科技学 的术 步 ，进 医　影学像技在 医疗术 领域 的地中位将 为重更要。 文谈本 了学医　影

像术技发史展， 总结 了 近年来 取得的 进展新。 　

【关 键 】 医学词像技影　术医

学像影技 术要主应是用工学 程的概及念 方法， 基于 并　

（ Ａ ） 另一种式模 是 “Ｔ ， Ｆ子迁光成移像”Ｐ 。 Ｉ （Ｍ 　）１ ３共磁成 像 ． 振磁 共振成核 像 ， 现 为称共 振 成像 。它　磁 无 射线放 损害 骨性， 伪 ，影 能多无 方面 多参、数成 像， 有 高 　度

工程

学理原发起来展的 种一技 ，术 其 实医学 影技像 还术 医是 学　物 理的重组要成部分 它， 用物理学是 概的 念方法和及物 　理原 理展起发 来先的进技 术 手 。段医 影像 学信息包 括传 统Ｘ 线 　、Ｔ ＭＲ 、 Ｃ 、超声Ｉ、 同 位素、 电子 内窥 和镜术手摄 等影影 像信 息 　它们是窥测 。体人 内部各组织 ， 器 的形 态， 能及 断　诊 脏

疾病功重的要法方 随。医疗着生卫事业的发展 ， 以 胶 为片要　主

的

软织组分辨能力 不，使需用比剂即对显示可血管结构等独

特　的 点优 　

。方式的

示 显 存储、、 递 Ｘｒｙ传 摄像．术技 已 能满不临床诊足　断 ａ和治疗发 展需 的 ，求 疗设 医备 数字 的要化求 日益强烈 ， 全　

字化放射数学、 像图导和远程引射放 医将是学放射 医学 影 发像　展 必的然趋 势。　 １ 传统摄影 术在摸技索 进中　

行１

４数 字影血管减造影 它利是用计算机系 统 造将部影位　． 注射造 影剂 透视的像转影 换数 字形式成存 贮于记忆盘 中， 称 　作蒙 。然片后将人注 影造剂 的造后影区 透的视影像 也转　 成换字 ， 减数去片的数蒙 字，并 将 剩余 字数再 转换 成图像， 成即

为除　去了注射造 影 剂透前视 图像 上 见 的骨骼 所软 组织影和

像 ，　 下只是的 清的纯晰血管影像 。 剩 造

　２ 数字 化摄 影 技 术

　

１１计 算机 ｘ摄影 线

．ｘ

射是 线发最早 展 的图像 置 装。　

它

数 字射ｘ线摄影 成的像技术括成像板技包术、 平 行检板 测技　和采术 用荷电合耦或 器ＣＳ 器件以 线 及扫等描技 术 ＭＯ 。

　像板技成是术代传统 的替胶片增 屏感 来相照， 后记然录 于胶　

医在上学应用使的医生 观察能到 人 体部内构 结，这 为医生 　 进疾行 病诊提断供了 重要 信的。息 １在 ８９

５年后 的 十几 年中， Ｘ 射线摄　影术有技不少的发 展 ， 包括使 影像增 用管 强 、感增 屏、

　 旋转极 阳射线ｘ管及 断 层摄等影。 但是 ，由于 这种常 规射　ｘ 线成像 技术将三是人维体结 构示 在二显维 平面 上 ，之加对　

片 其一种的法方。 行 平板 测技检 又 可术为 直接 分和间接两种　 结

类型 构直接 。Ｆ 结Ｔ 主要 构 是非由品 硒和薄 膜 半 体阵导 Ｐ　

列构 的成平板检器 。测间接 ＦＴ构结 主要是 闪烁体 由荧或 Ｐ 　光体层具加光有 电极 二作用 管非 的硅品层在 加Ｔ 阵列　构 　成平的检测 板器电。耦 荷合器或 Ｃ器件Ｓ 以线 及扫描 等　Ｍ Ｏ技术

结上构包可见括转光换屏， 光系学和 Ｃ Ｄ统或 ＣＳ　Ｃ Ｍ 。Ｏ３ 成像 快捷 阅读　的

软

织的组断能诊力差， 使整成像 个统的性系 能到 限制受 。从　 ５代 开始， ０年 学成医像技 术入 一个革进命 的性展 时期 发 ，　新的成 像系 统相 继出 。现７０年代 期 早，由于 算机断层技计 术　

的现 使出飞速展 的发 医成学像技术 达 了一 到高峰个 。到整　个

８ ０年代

， 了 ｘ射 线以外， 除 声 超、共 振 、磁 单 光子 电、 子　 正等的断层 成像

技 和系术大统 出量现 。些方这法 有各长 所， 相互　

由于

成像法方 改的 进，除 在 了像质成量方 有 明显面提高 外　，图 像量数 急 也增剧 加。 例如 随 着多层 ｃ 的 问世Ｔ， 次 每 Ｃ　Ｔ 查检 图的 像多可千达幅上以 ，因此 无法 想象用 ，统方 传　法

补充

， 能为 医生 做出确切 断诊 ，提供 愈来 详愈细 和 确 的精　信息 。 医在全院部图 像 中射线ｘ 图像占 ８ ％ 目前 ，院 图医　０ 像 是主要 的源来。在本 世纪 ５ 年０代 以前 ， ｘ 线射 的结 构简　机

单

，图分辨率像也较 。低在５ Ｏ 代以年后 分，率与辨晰清得　 度到了改善 ， 而 患受 照者射 量却 减小剂 了。 至今时 ， 日种专　各 用 ｘ射机不断线 出现， 视设电 正备逐 步代替在常 规的 ｘ Ｘ光 　射

透视线设 备 ，既 它减轻 了务 人员医的 动强劳 度 ，降低 了患　 的 者ｘ线剂 ；量 为数字又 图像 理技术处 应用的 造 创条 了。 　件随 着计算机的 展发字数成 像技术 越 来 广 越地代 泛传替 统 的　屏片摄影 现阶段 ， 于用数字影摄的探测 系统 有以下几种： １ （　

）能 读这些取图像中蕴含 的动 态信息 。这 时在 显示 器 上 行进 的　 软“读 阅” 在逐 正显示渐 其 无出可比拟 优越的 性。软 拷贝 　 阅是读 在指 作站工像显示屏上图察观像影 ， Ｘ线摄影 言而 就

　这种 读阅方 式 充 分利 能用字数影像得 大

多

的动 范围 态 取　 获，

丰富诊的 断信。息　

４ ＣＰ Ａ Ｓ　的广 阔 展发空 间 　

随着计 机算网络技术 和飞的发展速， 现有 医影学设 备像　 续 延了 十几 的数 据采年集和 像 方成 ， 式经远已远无法满足 现　 代 医学 的 发展 临和 医床 生的 需 求 Ｐ。Ｃ ＡＳ 统系应 而 运生。 　 Ｐ ＣＡ Ｓ统系图是像的存储、 传输 和通系讯统， 主 要应用于 医学　

存

储光荧增感屏 ［ 体计算 机射ｘ线摄 影系统（ｏ ｔ 　ｐｉ ｃｍａ ｕ ｄｒ ｅＲ　． ｏ￣ ｐ ｙＣ］ （ 硒 鼓 探测 。器 ）以（电 荷耦 合技 术 　ｇａ ． ｈ）Ｒ。 ２ ）３（

ｈｅＣ ｒ ｕ ｌｅ　ｉ．ｅ Ｃ 为基 础探测器的。（ ｃ）ａｇ　ｐｅ Ｄｏ ｓｒ ＣＤ ｄ ） ｃ 平板探４　测器 （ ｌ 　ａ ｅＤｔ ｃ ａｒ 直 转换 （ 晶体接硒 ： ）ａＦ ｐ ｎｌ ｅ ｔ）： ｔ ｅｏ 　 ｂ 非直非接　

影 像像 和图患者 信息的实 时采 、 集理处、 存储 、 输 ，且可 传　 以并与医 院的 院信医息 管 系理放 统射信息 管理系 统 系统等　

连，相 实现个整 医院无的 片胶、 无纸化 化和源共资享 ， 以利可　还

换 转（ 闪烁晶体 ）这 些。系统 现 实 自动了化、 控化和 明 　 遥 室， 减化 了操作者少 的辐损伤射。 　

２ １ －Ｔ 的Ｔ问被世 认 为公琴 发现 Ｘ伦射线 以 来的　 ． 重　Ｘ Ｃ Ｃ

用　网技络实 现远术程 会诊， 国 际的间信 息交流。 Ｐ Ｃ Ａ或Ｓ 系　统的 产标生志着网络 影像学和 无胶 片时代的 到。来完整 的

ＰＣ 　Ａ 系统Ｓ应含包影采集像系统 ，据的数存储 管、理，数据 　

输 系传 ， 统像的 分 析 处和 理 统系。数 采 集据系 是统整 　个 Ｐ影 Ｃ Ａ系Ｓ 统的核心， 是定决统系量的质关 部键 分，可 将种各 不 　成像同系生成统 的像 采入图 计机算 网络。 由于学 医像图的 　数据量

非大常 据，存 储方 的选法择 关至 重要 光。 塔盘、 数 　磁

突大 破 因为，他志 标了学影像设医 与备计 算相机合结 里程的

碑 　。种 技 这 有术 两种模 式， 种 是所 谓 到“ 断 成 层 ”像 先一　

作 者单 位：３ ０ 吉林 １市中心医院　 １ ２１

・

１０・ 　

２１４年 ｌ ０ １２第 月卷５ 第２ ４期

Ｃ

ｉＪ ｏ ｍ　 ｐｚ Ｄｌ　ｅ ｖ１０．Ｎ ｏ２ 　 ｈｎ 　 Ｄｄ ｐ 　ｃ ２１．Ｉ５． ． ４ Ｍ Ａ　 ０。

带

库 磁盘 、列陈 都是 等目前较好的 存 储方 法数据。 输主要　

用传于院 内 急的救 诊、 ，会 还 可有 通 以过 联 网互、 波等技 ，术 　

微一种影像有术技能对 影像 产学生 巨大 的 影 。随着 科响 的　技发展

， 逐渐近发展起 的一来批 有 望 的希像影技 术。 如 ： 最磁　 共振 （谱Ｓ 电，子发 射 成像 Ｅ（ 单光 子发 射 成像　 Ｍ ） 正 Ｒ Ｐ）Ｔ

Ｐ Ｃ （）阻 成 抗像（ Ｉ ） ＥＳ ， ＴＥＴ 和 学成 像光（ ＯＣ Ｔ或 Ｎ ｍ）。他 们　

以

数据的 远距传离输， 现远实诊程 断影。 像的析分 和理处 　系统 是 床医生 临 、射科 医 直接 生用使 的 工具， 的功 能质和　 放它 对量于医生 用 临床利 像 影源资 效的率 起了定 决作 用综上　。所 述 Ａ， Ｓ技术可分为 三 个阶段 ：Ｐ ①Ｃ 户用 查数找 据 ； ②库　数据 查 设备 找 图像；息与信本信 息文主寻找动用户。 ③　

５ 型技术 一 子影像　新分

可有能很快成为 大规模 应用 影像的 术 ， 为脑技、 、 将 肺 乳 房 　及 他其位 的部像成供提新 信息 的 。 　 ７１磁源成像 ． 人 体体 细胞膜 内内 的外 离运动可子形 成　 生电物流 。这生种 电流物 产生可现象 ，磁检测 脏心脑 的或 物　

生 流电 产 生的 磁场 可以 到得 心磁图 脑或 图 磁。 这 类磁 现象 可 　

随医着学像影术技 飞速发的 ，展 在天 今具有显 已微辨分 　能力， 其可 视范已扩展围细至胞 、分水 子平， 改变 而了统传　从 学影 像医只能学显解示剖学及 病理改 变 学形 态的显像 力能。 　

反 映 出子活电动 生的发深 度 ，有带人 体 织和器组官 大 量　 的携

信息

。 　 ７２ Ｐ 和 Ｔ Ｅ Ｓ Ｔ光单 发子射 像成（ Ｃ ） Ｐ．　Ｅ Ｐ Ｃ Ｅ Ｔ 和Ｓ 正电子成 　像Ｅ（ ）Ｐ Ｔ 是 核医学 两种 的Ｃ 技Ｔ 术。 由于们 它是都 受患接者　 体内 发 的 射射 成 线 像， 称 统 发 为 射 计 型算机 断 层 成　 像 故Ｃ （ Ｃ） ＴＥ Ｅ。Ｔ依 据核学医放的性 射踪示 原进行理体 内诊 ， 　 要断 人在体中使 用 放 性 射素核 。 Ｔ存在Ｅ的 主 问题要 空 间是 　 分辨Ｃ低率 。最近 的技术 展可能发进推广促Ｅ 的Ｔ应 。用 Ｃ　 ７ ３ 阻抗像 成 （Ｉ） Ｅ Ｔ 通是对过人 加体 压电 量在 ，电 　 ．Ｔ　 Ｅ Ｉ

极测流动的 电间 流，得 到组织 导率电 化变的图 像。目的在 形　于

由与于分子物生学基础学等科 相互交 融叉 ，合奠 定了 分子　影 学 像的物基质础 。 Ｗ ｅｓ ｒ ｄｉ ｅ ｌ氏于１９ 提 出分 子影 像了　ｓｅ ９９年 学的概念： 活体 态下在细状及胞分子 平水应 影像学 对用生 　

物过 程行定进性和量定究研。 　

分成像 子出的 ，现 新 为的 医影学 像代 时到来带 来曙 光。 　 基表因 达 、治则疗为彻 底 愈某治些疾 病 提可供 能 因此， 目　 全 前界世在都致力研 于 、 开创究 分

子影像与 基因治 ， 就疗　是这

２ 世的纪像影学 。的 学医影 像的观 察要 超出 目前 的解剖 　１新 学 病理、概学 ，念要 入深 组 到织的分子、 原子 去 。中其 键是　关借 助神奇 探的 针 ． 子探 针。 目到前 止 ，为 子 像影学 的 即分 分　

成像技 主术包要 括 Ｍ核Ｉ医学及 学成像 技术光。 一 些有　 Ｒ识、之 认士为 ； 于诊由 兼治 备介入的射 学放 已深入 至子 生物分学 　的层面 ，因 此， 影 子像学 应包 括分 子水 平 的 人介 放 学射 分　 研。 究　

成对

内体某 点阻 抗估 的。计这技术 种优的点是： 采 所 的电用　 流对人是体无 的 害， 而对成因对像象无 何任 限制 。这种 术　 技的间时辨分率很 好，因 可 而续连监测 实际 的 用应 ，已实 以现　

视帧频速 医用 的ＴＥ的实验机 。样Ｉ 　 ７ ４光学 像 （ 成 Ｔ Ｏ ．或ＣＮ Ｒ 近期　一的 实些质 性进展表的　 Ｉ

明， ）学成像 光可能有最近几年 内在 发展成 为种能一真正 用　 临床的影像 于 设备。它 优 的点 是 波 ： 的长 射是 辐 非 离子　化 光

６ 科学 交的结叉合　交叉 科 、 学缘学科 是今当 科发展学的趋 势 影像 。术技　边 学最邻的近学应科影像诊为学断前。者力致于决解息的 　 获信取、存储 、 输传 管理、研及新的发术方法；技后者 则将信息 　知识与、 经验结 合 ， 信于 的 内容 息，着 重根 影 像据做 出正解　常剖 构结的认及辨变病的 诊断 。 两者 辅相相成， 为依 托 所　 互 。以 影像，技学术的发 离不展影像开诊 学更断 切地密 通沟结　与合 为将提高 、原 成像方式及有开辟 的新成 方式像做 有出　拓 展益 的 献贡。 医影像用 诊断置装 用于详 地细观察人 体 内各部 　器 官结构 ， 的找出病 的位灶置 克 大小 毫， 还的可 进以行器 　 官有能的功判 断。还 医用 影像 诊有断装 备 况 ， 已成情 衡了 　量医 院现代化平 的水标 志 。　 ７浅 医学 谈影像技 术下的一个 热点 医　疗健保事 在业 济上 的经迫窘使 得９ Ｏ年 代 以 来 ，成 　 为个没有大规 推 模广一 种 的影新像技 术的、 对相沉 寂 的 　

一

的，时因 而人 体对是伤无 害， 的重复曝光可； 可区 分些在　 它们那光

波 长下有具 同不收 吸与射散， 不 能但由 他其 技识 别 的术软 　组织； 然 色团特所有的 吸收使得能够 获得 能信功息 。它正 　天在开辟 它的临 床域 领 。

７　 ５ ＭＲ　 ＭＲ． 　 Ｓ是Ｓ种无创一 研人体组织 生究化 理的极有用　

的具工。它得所 的生到化 息可信与体人 织组代谢 相关联， 并　 明它表常正组 织的方有 差式别

。 目 ＭＲ前Ｓ 没还 有常 用规于 　临 床， 有大量技术正在进已 正行 适用式。 但　上 述 几个先进 的技术的 ， 究竟哪一个 能成 为医学 影像技 　 术的 点 热， 们认我为 要有应 最大 益 效 、 和经全 是济 为最 　 重 安 的 要在。逝 去 ２ 纪的 ，世０医学影像 技 术 经 了历从孕 、 成育　长到发展

过程的 回顾过，可 去断以言 它防治人类 疾在 及延 病　 长均平命寿面方是 功不可没的。 在切一“ 以 类 为本人” ２世　 的

１纪

中， 人们 将续用 继医影学技像术来 为们的健康服务 人 　。

期，

续 了延 一些现有影 技 像术的发展 ， 他得们 中至 今还没　 使