时间：2023-08-14 17:28:09
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇医学影像技术热点，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.1肺结核的X射线诊断。对肺结核患者进行X射线诊断是当前我国医院最常见的诊断方法，是医学影像学技术在肺结核诊断中的重要组成。使用X射线诊断肺结核需要对肺部其它病症进行区分，这其中主要包括肺部肿瘤、肺炎、肺部寄生虫、支气管炎症以及其它特发类疾病等。虽然X射线在肺结核诊断中是最为常用的诊断技术，具有经济实惠、速度较快、辐射较低等有点，但是其对一些较小的病灶不能清晰的显示，对于早期的肺结核病变诊断有一定的难度和误诊率。1.2肺结核的CT诊断。对肺结核患者进行CT诊断是X射线诊断后的重要影像学技术，CT技术具有极高的影像分辨率，与X射线相比，能够清晰地判断更为细小的病灶和早期病变，对X射线的缺陷有很好的弥补作用。在使用CT技术进行肺结核诊断时，需要注意以下方面：第一是对肺部弥漫性病症的区别和诊断，例如淋巴管癌变、肌瘤和支气管疾病等；第二是对间质性症状活动做准确判断，尤其是其中的纤维性肺泡炎；第三是在进行CT操作时要注意对结节性病灶做清晰化处理，为诊断提供良好的技术依据；第四是在进行穿刺或病理手术时，要积极通过CT影像进行辅助。除此之外，在使用CT进行肺部扫描时，一些患者也需要增强型操作，主要有血管性肺部病症、判断独立病变以及区分结核和癌症等。1.3肺结核的核磁共振（MRI）诊断。MRI在诊断肺结核中的应用较少，这是因为人体肺部的质子密度达不到MRI技术的要求，并且在诊断中容易受到气体、呼吸和心跳等方面的影响。但是从MRI技术的特点来说，其对肺部软组织的辨别能力远超过CT和X射线的水平，其各种影像的成像能够对病症的判断起到帮助作用，区别肺癌和不张区等。从当前我国医学水平发展的具体实际来看，MRI技术的发展对于肺结核的诊断仍然不够完善，其诊断的经济性较差。
2肺结核影像学技术诊断
在对肺结核影像学图像进行科学合理的观察后，对病灶进行辨认和诊断。在诊断的过程中要注意以下几个方面：第一是发生肺部病变的部位和扩散程度，不同的疾病具有不同的特征，肺结核疾病常见于患者的肺部上叶；第二是要注意病灶的形态和边缘情况，肺部病灶显示较为规整光滑则常见于良性症状，而病灶不规则、结节较多则常见于恶性症状；第三是要注意病灶的数量和直径，较少或较小者常见为肺结核或尘肺等，病灶较大则常为肿瘤；第四是对病灶的密度、回声、结构等进行辨别；第五是要注意判断病灶附近组织的变化。在对患者进行诊断时还要注意患者的年龄、性别、生活区域、病史和从事职业等。
3讨论
医学影像技术是医学专业名。我国之所以在2006年出台政策，把同一专业分成两种不同的学年制去施教，目的是想与西方某些发达国家接轨。培养四年制的学生，为的就是这种学生将来可以专门从事技术方面的工作的，而培养五年制的就是将来从事诊断治疗工作的。我们不能否定国家这个做法，因为时代的趋势确实是需要把各方面的人才分开，而去专攻某个专业，社会才能不断进步。采取医学影像学技术进行肺结核诊断有较长的发展时间，从X射线技术应用于肺结核检查后，CT和MRI等技术也出现在平民百姓的身边，上述医学影像学技术在对肺结核的诊断中占有非常重要的地位，至今也是各大医院用于诊断肺结核的重要技术。在肺结核患者的整个诊断治疗过程中，包括其初步诊断、治疗到康复都需要医学影像学技术的支持，可以说，保证医学影像学技术的正确应用，提高医生对医学影像学技术的掌握和阅读已经成为了当前医学界的关注热点。在这样的情况下，医务工作者要加强对医学影像学技术的理解，增强肺结核影像学技术诊断的同质化情况，对前来就诊的肺结核患者要优先进行医学影像学技术确诊。面对当前肺结核病症的不断扩散，广大医务工作者要高度重视影像学技术的作用，正确应用影像学技术，促进肺结核诊疗的发展。
【参考文献】
[1]郭佑民.正确发挥医学影像学技术在肺结核诊断中的作用[J].中国防痨杂志，2017，39(6):549-551.
[2]周新华.肺结核的影像学诊断——从形态分析到分子影像诊断[J].中国防痨杂志，2014，36(8):296-300.
影像医学是21世纪医学领域中知识更新最快的学科之一。随着CT、MRI、介入放射学等的影像技术、影像诊断和影像治疗的相继问世，医学影像学从无到有、从小到大，经历了一个飞速迅猛的发展过程。当今医学影像技术进入了全新的数字影像时代，医学影像技术的发展反映和引导着临床医学在诊治以及随诊方面的进步，在某种意义上代表着医学发展潮流中的一个热点趋势，推动了医学的发展。介入放射学的出现，使医学影像学科从单纯的诊断演变为既有诊断又有治疗的双重职能，成为与内外妇儿并列的临床学科。展望未来，医学影像学必将得到更快、更好及更全面的发展，必将会对人民群众的健康做出更大的贡献。医学影像科的设备是医院设备资产的最重要部分，其购置和管理也是医院设备管理中的重点内容，下面依据多次参加购置活动获得的经验，以及日常工作中的教训，谈谈医学影像科设备购置与管理的策略技巧。
1 设备购置
1.1 购置论证 非医院必备设备，应多所医院调查，不能听取一面之词，做好设备效益分析，防止买回后设备闲置，给医院造成损失。
1.2 前期考察 应自行联系兄弟医院、专家，不要厂家接待和陪同，仔细了解欲购设备的各厂家产品客观性能，观察设备使用效果，听取专家建议。
1.3 标书制作 招标过程中的标书制作是一门巧妙的艺术。经过前期考察，我们有了中意的采购产品，如何花合适的价钱购置，奥妙在标书中，一份好的标书要体现出几种产品的性价比，使厂家之间产生充分的竞争，医院获得最大利益。
1.4 招标采购 严格组织纪律，要求所有采购小组成员高度统一，包括制作标书直到采购完成，所有参与者都应严守机密。采购项目预算属于最高机密，为防止外泄，只能由采购小组领导掌握，以便保护医院利益。
1.5 设备安装、投入使用 指定维修工程师和使用人员全程参与，对今后设备的维护、保养、使用将有极大裨益。
2 日常设备管理
2.1 设备安全是工作中的重中之重，要经常巡查，及时发现事故隐患，并立即或者尽快消除。医疗设备大都是高、精、尖的电子仪器设备，要防水、防撞、防火、防盗、防潮、防尘，精心呵护。一杯水倒到专用键盘上，医院要花1万元的代价重新购置；空调滴水进入电子柜，换一块电路板要数万元。在这些方面我们有深刻的教训，要教育使用人员，禁止将水杯放在操作台上，安装空调不能在电子设备的正上方位置。凡可移动的床面，机架，在移动前要注意排除障碍物，以防碰撞致设备损毁事故。防患于未然，坚决杜绝人为的故障损失。昂贵的大型设备中，磁共振的安全问题最需重视，其事故有失超、液氦泄漏、金属物体投射、带入机房的电子设备损毁、及患者的安全。各家医院都或大或小地发生过类似事故。总之工作中要小心谨慎，保护设备安全和病人安全，加大管理力度，规范临床应用操作行为，发现事故隐患要及时解除。
2.2 工作中的重点是日常维护、保养，切实执行三级设备管理办法，能够减少设备故障发生，提高设备寿命，确保正常运转，使医院医教研工作顺利运行。
2.3 完善提高设备质量控制
2.3.1 建立完备的设备档案 包括①采购档案；②商务资料档案；③设备信息资料档案；④设备维护维修及报废记录档案。
2.3.2 建立严格的使用规章制度。
2.4 强化培训，提高维修工程师能力 必须安排维修工程师参加厂家的维修培训，使之能胜任一般故障的处理，保证季、年度维护与保养工作的完成，特别是CT与磁共振，其保养较为复杂，不经过培训根本无法完成。针对各位影像科工程技术人员的专业特点，鼓励其进修学习，提高学历和维修保障水平，医院和科室对其业务学习和知识储备倾力支持。
2.5 加强影像设备的经济管理，包括设备投资论证、设备运营维护、固定资产折旧、设备残值回收。实现经济效益和社会效益的同步提高。
AbstractTo analysis current situation on medical imaging teaching for clinical speciality undergraduates，and to explore the ideas and measures for improving teaching quality.
Key WordsMedical imaging;Teaching
随着影像医学的快速发展，影像检查已成为医疗工作中的重要环节，临床医疗对影像检查的依赖性越来越强，这就要求临床医生必须具备扎实的综合影像学和比较影像学知识，熟悉各种影像成像技术在不同疾病诊断中的优势与局限，实现对各种检查技术的合理选择和优化组合。可以说，对于临床医学专业的学生来讲，掌握一定的影像医学诊断知识是成为一名合格的、全面发展的临床医生所必需的条件［1］。基于此，大多院校均为临床医学专业学生开设了《医学影像学》课程。但就教学实际情况来看，《医学影像学》课程的教学现状和教学效果并不能令人满意，存在着一些亟待解决的问题，本文试图在分析问题的基础上提出革新教学模式的解决方案。
现状和问题
内容多而课时少：临床医学专业本科生使用的教材《医学影像学》涉及X线、CT、MRI、超声、介入放射学等各种影像技术，内容多而复杂，教学任务十分繁重。但对于临床医学专业来讲，该课程非主流课程，安排的课时仅有64个学时，具体到每种影像技术，课时量非常少。比如，有关MRI的内容，仅有4个课时，很难安排教学内容，难以保证教学质量。
内容设置不合理：随着学科的飞速发展，《医学影像学》课程早已由单一的X线诊断学发展为集X线、CT、MRI、超声诊断和介入放射学等诸多内容为一体的综合影像学体系，然而，受制于各影像技术岗位分科设置和临床影像学专业分科管理的现状，目前课堂上主要推行的仍然是以检查技术为主线的传统教学，各部分的教学任务往往由不同科室的不同医生或教师承担，常常导致教学内容一方面时有重复，另一方面互相割裂，这种教学模式不利于学生对疾病的整体认识，对不同影像手段诊断某种疾病的优缺点也没有一个系统的认识［2］，严重影响了课堂教学和实践学习的效果。
教学设施较落后：目前，《医学影像学》课的课堂教学普遍采用大班授课形式，平均每班的学生数量多达百余名，教师难以全面掌握学生的学习状况从而有针对性地实施教学，实验课程和阅片课程更是难以开展。在PACS广泛用于临床的今天，充分运用PACS开展影像学实验教学已成必然的趋势，将极大地提高该课程的教学效率，增强教学效果，但由于经费问题，大部分院校没有配备能够满足教学需求的PACS教学实验室。多数院校的主流教学形式仍然是借助PPT课件讲授理论，选择性地开展影像学读片、实验阅片等教学实践活动。
实习教学效果差：《医学影像学》课程的实践性特色非常突出，但很多学生存在重理论轻实践的思想和表现。究其原因，主要体现在两个方面：一方面，大部分学生认为将来不做影像科医生，因而对该课程不够重视，甚至有一部分学生为了考研而干脆不下科实习；另一方面，带教老师多为临床一线的医生，每天都有繁杂的工作，没有足够的精力和时间去加强带教工作。结果就是，学生实习只是走过场，学到的知识很有限。
思路和措施
做好课程规划：从长远来看，要想真正提高《医学影像学》课程教学质量，院校必须树立“学为主体”的教学理念，做好该课程的宏观规划。软件建设方面，要选配医学理论扎实和临床经验丰富的教师担任一线教学任务，适当增加理论课时量，大力加强实践教学管理，开展影像学案例式教学、专题式教学、讨论式教学等教学观摩和研讨活动，努力开设系列专题讲座课，完善考试考核方法和内容。硬件建设方面，要努力改善教学条件，提高信息化建设水平，建设新型影像综合教学实验室，开辟网络教学新途径，与相关院校探索合作开展远程教学的新思路。
优化教学内容：教学过程中应强调“大影像学”的概念，与国际医学影像学教学实践接轨，将各种影像学检查技术的知识整合为一体，进而调整优化课程教学内容。在遵循知识传授规律的基础上，可突出课程内容重点，整合相关教学内容，压缩疾病相关临床特点、病理基础及解剖表现等与其他课程重复的内容，使教学过程更加精练、系统。具体来说，可将课程内容整合为三大块。一是总论部分，主要介绍X线、CT、MRI、超声、介入等各种影像技术的基本概念、原理及优势。二是分论部分，可划分中枢神经系统、头颈、胸、腹、盆腔及骨关节共6个模块，以具体疾病为线索，融多种检查技术为一体，整合各种影像手段，重点讲授各个系统常见病、多发病的影像表现，加强比较影像学知识的教学，在病例教学中通过实例解释不同影像学检查的优势和缺陷。而罕见病的影像表现及常见病非常用检查技术（如支气管碘油造影）的影像表现可简单讲授或由学生自学。讲授具体疾病时，可采取的方法是：先向学生提供并描述典型图片，让学生先有感性认识，再从病理出发解释影像学所见，最后结合临床情况简要讨论诊断和鉴别诊断，重点培养学生的临床思维。三是拓展部分，简要介绍当前医学影像学的热点或前沿知识，如64排CT对冠状动脉粥样硬化的诊断、MRI扩散加权成像在急性期脑梗塞诊断上的应用等，使课程教学能紧跟影像学的发展步伐，体现教学内容的前沿性。
建立病例库：授课教师要在日常临床工作中广泛搜集有明确诊断的典型病例，整理临床表现、生化检查、各种影像学检查图像、手术记录、病理结果及随诊复查等各项资料，将影像图像与临床资料按照6大模块进行汇总存档，建立信息完备的病例库。同时，要重视搜集常见病典型影像学征象和易混淆征象资料，依据影像学表现，结合临床资料，列出相关疾病的鉴别诊断，并收集鉴别诊断疾病的相关影像资料，以进一步丰富和完善病例库的内容。此外，要紧跟影像技术的发展和新技术的临床应用，及时更新充实病例库。建立病例库，可以为课堂教学及实习教学提供丰富的教学资料，如以具体病例为线索开展案例式随访教学，学用相长，提升影像医学思维能力和诊断水平。
重视实习教育：影像医学是一门专业性和实用性极强的学科，教学过程必须始终强调理论联系实际，注重学生影像思维能力和实践诊断能力的培养。对学生而言，到影像科室工作场所进行形象化的直观教学最有利于知识的吸收和掌握，因此，带教老师要狠抓实习环节，注重师生沟通，强化管理，达到帮助学生即学即用、活学活用的目的。首先，带教老师要指导学生养成“对照解剖认影像，分析影像找病变，依病理分析病变，结合临床作诊断”的临床诊断习惯［3］，利用病例库中的典型病例让学生熟悉常见疾病的影像表现，了解“同病异影、异病同征”的各种表象，鼓励学生开展讨论，教会学生基本的读片方法和分析思路。其次，带教老师要引导学生主动参与临床读片讨论、病例追踪回顾等实践活动，教学相长，分析影像诊断正确与错误的形成原因，培养学生科学严谨的职业精神，树立必要的自信心；同时，帮助学生了解各种影像检查方法的优势和局限性，学会如何科学地选择检查方法。
综上所述，对影像医学知识的广泛了解、熟练掌握及综合应用是临床医学专业学生必备的基本素质，而目前《医学影像学》课程教学广泛存在的内容多而课时少、内容设置不合理、教学设施较落后、实习教学效果差等诸多问题必须引起各个院校、各个任课老师的高度重视。如果能在先进的教育教学理念的指导下，完善教学模式，加大教学投入，强化实践锻炼，通过做好课程规划、优化教学内容、建立病例库、重视实习教育等一系列措施，《医学影像学》课程教学一定能结出硕果，在培养全面过硬医学人才的历史使命中发挥更大作用。
参考文献
1 李凯.关于临床医学学生的影像诊断实习教学的几点体会［J］.广西医科大学学报,2006,1:121-122.
关键词:数据挖掘;医学;应用
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)36-10410-02
Data Mining Technology and Application in Medicine
JIAO Rui, LI Xiang-sheng
(Department of Computer Education, Shanxi Medical University, Taiyuan 030012, China)
Abstract: Data Mining( Data Mining , DM ) is a highly technical applications. This paper describes the concept of data mining techniques, methods and processes introduced in the current data mining application of the field of medicine.
Key words: data mining; medical; application
计算机信息管理系统以及数据库技术在医疗机构的广泛应用,促进了医学信息的数字化,使得医院数据库的信息容量急剧增加。这些数据蕴含了大量关于病人的病史、诊断、检验和治疗的临床信息、药品管理信息、医院管理信息等。如何才能不被信息的大海所淹没,从中及时发现有用的知识,更好地为医院的决策管理、医疗、科研和教学服务,已越来越为人们所关注,正是在这种背景下,医学数据挖掘应运而生[1]。
1 数据挖掘技术
数据挖掘DM是知识发现KDD的核心部分,是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中、人们事先并不知道但又是潜在有用的信息和知识的过程,诞生于二十世纪90年代,它的发展速度很快,汇聚了数据库、人工智能、数理统计、可视化、并行计算等多个学科,是多技术的综合。
任务:数据挖掘的任务常见有以下几种。
1)数据总结:其目的是对数据进行浓缩,给出它的紧凑描述。它主要关心从数据泛化的角度来讨论数据总结。
2)关联分析:其目的是找出数据库中隐藏的关系网,常用的技术有回归分析、关联规则、信念网络等。
3)聚类分析:聚类增强了人们对客观现实的认识,是概念描述和偏差分析的先决条件。它是根据数据的不同特征,将其划分为不同的数据类别。
4)分类与回归:它是数据挖掘中非常重要的任务,应用最为广泛。分类和回归都可用于预测,其目的是从已知的历史数据记录中自动推导出对给定的数据的推广描述,从而能对未来数据进行预测。
5)偏差检测:数据库中的数据常有一些异常记录,从数据库中检测这些偏差很有意义。偏差分析包括分类中的反常实例、例外模式、观测结果对期望值的偏离以及量值随时间的变化等。
技术:数据挖掘技术涉及到统计学、机器学习和模式识别等领域的知识,根据挖掘任务,数据挖掘技术可以分为概念描述、聚类分析、关联规则分析、分类分析、回归分析、序列模式分析等。选择用某种数据挖掘技术前,首先要将待解决的问题转化成数据挖掘任务,然后根据任务来选择具体使用哪一种或几种数据挖掘技术[2]。
过程:数据挖掘的过程一般由三个主要的阶段构成:数据准备、数据挖掘、结果表达和解释,对知识的发现可以描述为这三个阶段的反复过程。
1)数据准备:这个阶段又可进一步分成三个子步骤:数据集成,数据选择、数据预处理。数据集成将多文件和多数据库运行环境中的数据进行组合,解决语义模糊性,处理数据中的遗漏和清洗无效数据等。数据选择的目的是辨别出需要分析的数据集合,缩小处理范围,提高数据挖掘的质量。预处理是为了克服目前数据挖掘工具的局限性。
2)数据挖掘:这个阶段进行实际性分析工作,包括的要点是:先决定如何产生假设,再选择合适的工具进行发掘知识的操作,最后进行证实。
3)结果表述和解释:根据用户的需求对提取的信息进行分析,挑选出有效信息,并且通过决策支持工具进行移交。因此,这一步骤的任务不仅是把结果表述出来,还要对信息进行过滤处理,如果不能令用户满意,需要重复以上数据挖掘的过程。
2 数据挖掘技术在医学中应用的可行性和必要性
由于医疗工作自身的特点,如病情观察的不可间断、各种医疗检查结果的纷繁复杂以及大量的医学文献专著等,要想使数据真正成为有用的资源,只有充分利用它为医疗工作的业务决策和战略发展服务才行,否则大量的数据可能成为包袱,甚至成为垃圾。面对“被数据淹没,却饥饿于信息”的挑战,需要引进一门新的技术――数据挖掘和知识发现,以解决好海量医学信息的存储开发与利用。因此,在医学中应用数据挖掘技术不但是可行的而且是必要的。
运用数据挖掘技术,支持医院各种层次的科学决策服务,现在已具备了充分的条件。一方面,我国的医院信息系统经过多年的自动化建设,已具备相当的物质条件和人才储备,并积累了大量数据,为数据挖掘应用奠定了一定的物质基础。另一方面数据挖掘在经过多年的发展之后已经形成相对成熟的技术体系,特别是在数据挖掘设计、数据抽取以及联机分析处理技术等方面都取得了令人满意的进展,为数据挖掘的应用奠定了技术基础。
3 数据挖掘技术在医学的应用
近年来,数据挖掘技术在医学领域中的应用越来越广泛,主要表现在以下几方面。
3.1 在医院信息系统中的应用
目前,我国大中型医院均建立了医院信息系统(Hospital Information System,HIS),运用数据仓库和数据挖掘技术,对医院医疗活动过程中产生的海量数据进行深度加工可从中得到长期的、系统的、综合的数据;同时还可以通过决策树、神经网络、遗传算法、聚类等技术,对数据进行深层次的挖掘和有效利用,得到丰富的辅助决策信息。这两种技术的综合应用,能为医院的科学管理提供支持和依据,可以帮助医院管理者预测医院发展的趋势,满足更大范围、更深层次的管理分析需求,从宏观上把握医院的发展方向。
3.2 在疾病辅助诊断中的应用
医学诊断问题是基于知识的序贯诊断问题,医生通过一定途径获取知识,形成推理网络,而病例数据储存在数据库中,因此如何从病例数据库提取诊断规则成了研究的主题。采用数据挖掘可以通过对患者资料数据库中大量历史数据的处理,挖掘出有价值的诊断规则,这样根据患者的年龄、性别、生理生化指标等就可以做出诊断结论,从而排除了人为因素的干扰。此外由于处理的数据量很大,因此所得到的诊断规则有着较好的应用普遍性。例如利用关联规则找出头部创伤患者作CT检查的适应证以及将数据挖掘用于肝癌遗传综合征的自动检测等等都显示出数据挖掘技术在疾病辅助诊断的广阔的应用前景。
3.3 在医学影像中的应用
当前医学多媒体数据主要来自医院中的一些成像仪器如:X光机、B超、CT、电子显微镜等,DICOM的出现,促进了医学影像存档与通信系统PACS的发展和使用,使得医院有可能将来自不同设备的医学影像进行集中、统一的管理和使用。数据挖掘是集数据处理技术最新成果的系统性理论,尤其适用于医学影像数据分析这类多维数据。
医学影像数据挖掘的关键技术有数据预处理、信息融合技术等。数据挖掘在医学影像中应用主要在以下三点:1)提高目标影像质量和边缘提取:利用数据挖掘理论中各种数据的预处理技术去除或降低图像噪声的影响,提高目标影像质量或对目标进行边缘提取。Hsu JH等人曾利用数据挖掘技术对乳腺超声影像的边缘检测算法进行研究并探讨了算法的有效性评估问题[3]。2)组织定征和概念描述:通过对目标器官或组织进行概念描述并概括这类对象的有关特征,从而获得或验证有关参数的动态范围。3)医学影像管理与检索: 目前,医学影像存档与通信系统( PACS) 已经发展成熟,基本解决了医学影像数据的存储管理问题, 但影像的检索始终是研究热点。数据挖掘技术的应用提供了两种解决方案:一是由病例描述检索医学影像信息;二是由影像信息查询病例可能诊断[4]。
3.4 在生物信息学中的应用
近年来生物医学工程研究有了迅猛发展,国内外学者采用数据挖掘技术在DNA分析、医学影像数据自动分析、糖尿病及心血管系统疾病患者多种生理参数监护数据分析等方面都进行了研究。
DNA在遗传学研究中的重要作用已经众所周知,数据挖掘理论中有许多有意义的序列模式分析和相似检索技术,因此数据挖掘技术被认为是DNA分析中的强有力工具。Jiawei Han和Micheline Ka-mher从异构和分布式基因数据的语义集成、DNA序列间相似的搜索和比较、同时发现的基因序列的识别、发现在疾病不同阶段的致病基因等方面阐述了数据挖掘在DNA数据分析领域中的应用[5]。
4 结束语
医学数据挖掘是计算机技术、人工智能、统计学等与现代医学信息相结合的产物,是一门涉及面广、技术难度大的新兴交叉学科,需要从事计算机、医学工程及医务工作者进行通力合作,力争在多属性医学信息的融合、挖掘算法的高效性和准确性等关键技术方面有所突破。
参考文献:
[1] 曲哲,林国庆,余奎.数据挖掘技术在医学影像中的应用[J].医疗设备信息,2004,19(6):33-34.
[2] Hsu J H,Tseng SC,et al.A methodology for evaluation of boundary detection algorithmson breast ultrasound images[J].Journal of Medical Engineering & Technology,2002(25):173-177.
[3] Jiawei Han Micheline Kamber.数据挖掘概念与技术[M].范明,孟小峰,等,译.北京:电子工业出版社,2001:3-5.
[关键词] 医学影像学；X线；计算机断层成像；磁共振成像技术；超声分子显像技术
[中图分类号] R445 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2015）10（a）-0033-04
Research of present situation and the latest progress of medical imaging
YUAN Ye
Department of Radiology， the 731 Hospital of China Aerospace Science and Industry Group， Beijing 100074， China
[Abstract] Medical imaging has from the traditional anatomical imaging into the function and molecular imaging era. Imaging diagnostic accuracy has sharply rising. Nowadays， X-rays， CT， MRI have routinely applied in the diagnosis of the disease， guiding treatment and treatment effectiveness evaluation. Medical imaging image achieves changes from 2 D to 3 D imaging， and even the 4D imaging. In clinic， all the techniques have their advantages and disadvantages and applicable condition. Ultrasonic molecular imaging technology has became a kind of potential and ideal molecular imaging method， which is the focus in this field of research in future.
[Key words] Medical imaging； X-ray； Computed tomography； MRI techniques； Ultrasonic molecular imaging technology
近年来，随着计算机技术的迅猛发展，与该技术关系度密切的影像技术也取到了前所未有的新成果，医学影像学作为医学方面发展最为快速的一门学科，其设备成像质量也向数字化迈进[1-4]，如计算机断层成像（computed tomography，CT）及磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等，图像的时间分辨率和空间分辨率均得到很大提升，实现了从2D到3D，甚至是4D的功能成像转变，影像诊断准确率得到大幅升高。本研究综述医学影像学的现状及最新的进展研究，旨在为临床医学的发展提供更多客观的诊疗参考。
1 常规X线
X线平片是迄今为止应用最早、最普遍、操作最便捷的影像学检查方法[4-5]。随着技术的不断发展，常规X线已从模拟模式（传统的胶片）逐步发展为数字模式（医用显示器阅片）[6]。该方式下的数字图像分辨率较高，图像锐利度良好，细节显示较为详细；曝光范围宽，可结合临床需求来处理各种图像；摈弃了胶片化模式，节约物质及时间成本，方便患者，同时也有利于医院会诊与医学生教学[7-10]。常用的方法主要有计算机X线摄影（computed radiography，CR）、数字X线成像系统（direct digital radiography，DDR）等。
CR是X线平片数字化较为成熟的一种体现，其以成像板作为载体，利用X线曝光及信息处理系统形成数字影像，信息的层次感增强。随着DR技术的普及与发展，其将逐渐在急诊医学中推广应用[11-13]。DDR主要利用平板、数字化探测器，通过X线影像数字化的直接转化，利用计算机将结果在监视器上还原。与CR不同的是，DDR的转换方式更为直接。在不久的将来，DDR技术将会在血管机和胃肠机等各类X线诊断设备中广泛推广。CR是DDR技术的前身，两者有一定的共同的优点：X线图像质量较好；复制与传送十分快捷，存储较方便；X线辐射剂量减少，不足同类检查剂量原有剂量的1/10，使用起来更为安全[14-15]。但相对来讲，CR的缺点是拍片速度较慢，耗时长[16]。未来一段时间CR和DDR技术会并存，不过随着医学影像技术的不断发展，CR终将被DDR技术所取代。
2 CT
20世纪90年代初，单层螺旋CT（single-slice helical computed tomography，SSCT）在临床中逐渐被关注，并逐渐成熟。其中以CT血管造影为代表的三维后处理技术，改变了传统的显示方式，其以操作简单、扫描迅速、重复性好、无创等特征广泛应用，但SSCT自身的容积覆盖速度范围较窄，医生往往需要手动增大层厚或调节螺距来进行调节，这样会明显降低后处理图像的分辨力，图像伪影较为明显，此特点限制了SSCT在临床的推广使用[17-24]。
计算机辅助检测（computer-aided detection，CAD）是当今发展起来的一种新技术，在肿瘤中的应用广泛[25-27]。CAD是一种将计算机数字化信息输入计算机，再由相关医师复阅来提高早期肿瘤检出效率的方式[28-29]。CAD往往在不增加医生工作量的情况下，提高了病变检出率，能够在临床辅助医疗中有较好的应用效果[30-35]。其优势主要表现为稳定、迅速、无生理局限，人为因素（如经验限制、疏忽、疲劳等）的影响较小，降低了误差率。有研究显示，CAD系统对于恶性肿块检出的敏感性为86%，对于活检证实的恶性钙化的检出敏感性可高达98%，可见CAD系统对于检测及标记成簇微小钙化的敏感性较高[32]。
3 MRI技术
1974年磁共振技术首次应用于人体活体成像。近年来随着超高场强设备的发展及3D设备的不断成熟，射频场的均匀性和图像质量得到了大幅提升，利用仿真180射频脉冲、超级回波技术、多通道放射状射频发射线圈能够使射频变形减少，超高场强MRI的图像分辨率提高，磁敏感伪影减少。目前新型且应用较为广泛的有以下几种：
3.1 三维动脉自旋标记技术（three dimensionalartery spin labeling，3D ASL）灌注成像
3D ASL作为一种无创灌注成像技术，具有明显的优势：①在1.5 s内能够达到1000多次的射频标记，较传统脉冲式标记下的信噪比升高，灌注效果十分均匀，此连续式标记能够满足大范围3D全脑容积灌注成像的要求；②利用FSE序列可有效评价传统2D ASL所不能评价的区域的灌注信息，包括颅底、颞部等区域；③采用螺旋K空间采集技术，在数分钟内完成全脑灌注成像，克服每个梯度线圈的自感问题和多个梯度线圈间的互感问题[33-34]。3D ASL灌注将动脉血中的水分子作为内源性示踪剂，独立于血脑屏障，能够更为准确地对梗死后再灌注的组织进行评价，鉴别畸形的脑血管，对颅内肿瘤新生血管给予准确的肿瘤分级[35]。
3.2 多对比度成像
在MRI应用于临床的过程中，需要对脂类物质信号的抑制来提高病变与背景组织之间的对比，以更好地显示病变，提高诊断的正确率。在脂肪抑制方面，传统的脂肪抑制技术往往对磁场均匀度的要求较高，信噪比不高。目前，基于三点式Dixon技术的多对比度成像技术能够保证任意的水、脂肪比值，提高信号强度，提高组织结构交界处图像的清晰度，达到水脂彻底分离。另外，多对比度成像技术的一次成像便可获得4种对比度（水相、脂相、水脂同相、水脂反相），扫描流程得到明显优化，病变诊断的特异度、病变检出的敏感度显著提高。最小二乘法估计技术（iterative decomposition of waterand fat with echo asymmetry and least-squaresestimation，IDEAL）是对Dixon技术进行改进的精准定量化技术，通过多回波采集及区域增长技术，能够达到肝脏内脂肪含量的精确量化[36-37]。IDEAL技术较传统水脂成像方法具有更高的脂肪定量的精准性，目前已在脂肪肝、肿瘤、代谢性疾病等疾病治疗效的评估中有所应用。
3.3 扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）
DWI是依赖于水分子运动的一种成像方式，能够快速检出肝硬化的小肝癌、胃癌、直肠癌、乳腺癌、前列腺癌等恶性肿瘤，对于全身性有肿瘤转移存在较高的敏感性，目前尚处于研究阶段。高清DWI可降低DWI图像变形，提高DWI的空间分辨率及信噪比。可通过校正采集、识别和重新计算错误数据等技术来减少不同数据截断或生理运动所出现的误差[38]。高清DWI可应用于神经系统，如大脑、脑干、脊髓、丘脑以及灰质核团的细微结构，还可用于腹部病变的鉴别诊。目前衍生出Q-空间成像、高角度分辨率成像（HARDI）、QBI等方法能够准确反映水分子在各个方向上的扩散特性，即能获得更加精确的纤维走向和连接处结构。动态增强MRI量化参数能够间接对肿瘤血管的通透性及病变的纤维化程度进行评价，主要在乳腺、腹部及盆腔器官实质性肿瘤的早期诊断及治疗效果的监测中有所应用。随着MRI设备和技术的进步，MRI技术正在向定量成像技术、个体化治疗疗效评估和多模式MRI分子影像技术方向发展。
4 超声分子显像技术
随着超声造影成像技术的不断发展与完善，尤其是靶向微泡造影剂的出现，超声分子显像已成为了一种潜在的、较为理想的分子显影方法[39]。目前，超声分子显像的基础研究虽然取得了一些进展，但亦面临着诸多技术的难点：如何制备特异性好的靶向微泡造影剂；如何改善普通微泡造影剂仅能作为血池内显影剂的现状等。液气相变纳米粒、光声成像等新技术为超声分子显像以及多模态分子显像研究提供了新的思路与方法，是目前该领域研究的热点与发展方向。
5 小结与展望
医学影像学是现代医学发展最快的学科之一，目前已从传统的解剖成像进入了功能和分子显像时代。医学影像学常规应用于疾病的诊断、治疗指导及治疗效果评价，期望能有效可视化人类疾病高度的表型差异性及其隐藏的内涵特征。但一直以来，影像学家仅从上述影像中提取主观性、半定量的信息，如果能够利用已有数据研究并通过多学科、多领域的广泛协作，解码隐含在影像信息中的因患者细胞、生理、遗传变异等多因素共同决定的综合影像信息，并能客观且定量化将其“内涵”呈现在临床诊治、预后分析的整个过程，这无疑会为临床医学各个方面的发展带来一场举世瞩目的革命并造福人类。
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关键词：区域；医学影像；资源共享
PACS（Picture Archiving and Communication Systems）即医学影像存储与传输系统，自1985年首次由美国提出后，经历了从影像科室内部局域网、PACS与HIS集成、PACS功能化扩展、PACS 区域化与社会化建设等不断发展的过程。
基于区域卫生信息平台的PACS系统是基于区域卫生信息平台，以区域内代表性医院为核心，通过构造区域内部的医学影像信息交换平台，以实现区域内医院医学影像资源的共享和整合。新医疗改革要求信息共享，对于避免重复检查来说，PACS向院外拓展，走向区域化，解决在一定范围内不同医院之间影像互认，满足资料共享的需要是发展趋势。
区域信息化是医院内部PACS系统的发展实现后的必然结果，也是医疗区域化和集团化发展的基础，是在医院内部实现患者影像信息共享后，在医疗过程中更高层次的实现，同时也是电子病历/电子健康系统实施的基础和先决条件。
一、需求分析
1.1构建区域卫生信息一体化的需要
国内区域卫生信息一体化建设是政府既定的今后卫生信息化发展目标，2013年底，随着计生体系融入，过去的五项业务将增加计划生育这一新业务变成六项业务，两大基础数据库要增加全国人口数据资源库变成三大基础数据库等等，但首要解决的问题仍未发生变化，即解决信息共享问题，要求各医院之间的信息能够共享。因此，构建基于区域卫生信息平台的PACS的目标是通过选取医院内各业务系统中，较为成熟且业务相对独立易实现的PACS系统进行PACS系统区域化建设，并以此为契机推动整个区域内各医疗机构信息系统的一体化建设。
1.2建立共享的医药卫生信息系统的需要
新医改提出了“有效减轻居民就医费用负担，切实缓解‘看病难、看病贵’”的近期目标，以及“建立健全覆盖城乡居民的基本医疗卫生制度，为群众提供安全、有效、方便、价廉的医疗卫生服务”的长远目标。并且提出了建立实用共享的医药卫生信息系统。
这种模式，首先要建立覆盖区域内的统一的卫生信息共享网络和平台，在参与的医疗机构中实现医疗信息的共享共通。PACS系统是医疗信息系统重要组成部分，由于其具有负载影像信息的特殊性，因此在区域性卫生信息共享体系中占据着非常重要位置。在新医改的推动下，建设跨医院的区域PACS则成为医疗信息化建设的重要步骤。
二、建设目标及内容
系统建设目标：立足全局规划的高度，坚持以人为本的理念，建立基于区域卫生信息平台的PACS系统，逐步推进区域医疗信息化建设。依托区域卫生信息平台，建设区域PACS的数据中心及区域PACS系统，区域PACS数据中心纵向延伸至县级医疗卫生机构和乡镇卫生院，横向连接同级医疗卫生机构，实现区域内影像检查信息的连续保存、信息共享和信息利用，逐步消除“信息孤岛”。同时，还为卫生监管提供技术手段及有限工具。
2.1总体架构
系统的建设依据原卫生部出台的信息技术标准，采用基于SOA的WebService技术来进行数据交换， 使用XML来定义数据交换格式，以解决使用不同组件模型、操作系统和编程语言的系统之间存在的差异。该系统建设并不要求医疗卫生机构更换现有的软件系统，而是在保持原有应用系统架构的基础上，实现不同应用系统间的整合。
总体架构如下图所示：
2.2PACS数据中心及应用系统
（1）PACS数据中心
PACS数据中心连接区域范围的医疗卫生机构，通过居民健康卡或身份证号为身份索引，采集并保存居民在各医疗卫生机构接受医疗服务过程中所产生的影像检查信息，并为区域影像信息的共享提供物理空间。
PACS数据中心的特点是I/O要求高，但是数据库压力较小，因此可以采用小型机平台搭建独立的数据库实例来完成数据库方面的应用。
PACS数据中心的应用系统需要的应用层服务器可以采用刀片服务器及负载均衡设备等，保证应用系统的稳定运行。
PACS数据中心的存储可分为两个部分，数据库方面可采用镜像模式实现双机双柜，剩余的空间全部用于区域PACS影像数据的存储。
（2）应用系统
1. 区域影像共享系统
（1）区域影像共享平台
区域影像共享平台主要用于管理、维护区域内联接的医疗机构、人员、相关权限、字典目录等。
（2）区域DICOM影像服务
区域DICOM影像服务是区域影像共享平台的核心，其主要功能是影像归档服务与影像检索服务。
（3）区域影像数据管理
区域影像数据管理系统主要用于影像数据的管理、数据迁移等功能，为用户提供高效便捷、智能化的影像管理。
（4）区域影像共享平台数据上传系统
区域影像共享平台数据上传系统主要安装在区域内的医疗机构中，主要用于上传符合规范的医学影像数据和患者报告及基本信息。
（5）区域影像浏览系统
区域影像浏览系统主要用于查看区域内医院所上传的患者信息（包括患者报告和图像）。
2. 远程诊断系统
（1）区域远程诊断管理
区域远程诊断管理主要用于管理、维护远程诊断相关图像、诊断信息、人员、权限等。
（2）区域远程诊断数据库服务
区域远程诊断数据库服务是系统的核心，它综合管理与PACS系统相关的各种文本信息，并集中存储。
（3）区域远程诊断数据上传子系统
区域远程诊断数据上传子系统主要安装在区域内的医疗机构中，主要用于上传符合规范的医学影像数据和患者报告及基本信息。
（4）区域远程诊断子系统
远程诊断系统是影像诊断医生进行软阅片、书写诊断报告、管理患者检查信息的工具，是系统的重要组成模块，也是影像科室诊断医生的日常工作平台。
（5）预约登记子系统
预约登记子系统用于登记、确认患者的检查信息。
（6）技师子系统
技师子系统主要用于放射胶片的打印等及患者检查确认等功能。
（7）统计子系统
统计子系统提供了系统相关业务及数据的查询统计。
三、托管影像应用系统
托管影像应用系统是区域PACS系统的拓展，主要应用于有部分诊断能力，但没有足够计算机环境的小型医疗机构，如部分中心卫生院和小型县级医疗机构，实现一体化的PACS系统建设并同步实现PACS数据共享。
托管影像应用系统是通过统一部署PACS系统的服务端，为医疗机构提供PACS系统的应用服务。系统提供的功能与医院单独建设的PACS系统在软件功能上无太大差异。
系统实施
1. PACS数据中心实施
现有大中型医疗机构基本已与区域卫生信息平台实现了对接。因此，可直接依托现有的区域卫生信息平台，建立PACS数据中心。
2. 接入已建PACS系统的医院
现有大中型医疗机构基本已构建了医院内的PACS系统，可依托原医院信息平台与区域卫生信息平台对接的途径，实现PACS系统与PACS数据中心的对接和数据共享。利用居民健康卡或身份证号为索引，对医院影像检查信息进行归档和上传，并在PACS数据中心平台上实现共享。
3. 接入无PACS系统的中小医院
暂无PACS系统的中小医院可以将仪器输出的影像直接传送PACS数据中心的前置服务器作为托管影像，实现院内信息整合和影像数据上传。院内信息整合指在影像数据上传之前，需要和院内其他系统进行整合，获取所需信息。影像数据上传是指院内 PACS 的数据上传至PACS数据中心。
3月21日，飞利浦医疗信息系统影像IT解决方案经理王国鑫和飞利浦医疗信息系统影像诊断应用及平台产品经理王涛接受了《e医疗》的专访。
为临床诊断提供技术支撑
飞利浦认为，影像为临床诊断提供技术支撑将是未来医疗影像系统应用发展的热点，而三维后处理将会在其中发挥重要作用。
|请介绍一下医学影像系统近期有什么热点？
王国鑫：一个是数据范围上的变化，一个是应用范围上的变化。之前是基于影像科的一个科室级的信息管理系统，现在正在扩展到包括超声、内镜、病理、核医学、导管等在内的一体化的全院级信息管理系统，这是数据范围上的改变。第二个改变是在影像应用方面。在过去，影像应用主要集中在放射科，只涉及到拍片子、出报告。发展到现在，更多的高端用户开始探讨如何通过对影像的有效利用为临床提供诊疗决策支持，帮助后者快速实现患者病灶定位，比如三维影像会诊这种高级临床功能。
王涛：从临床角度讲，三维影像诊断应该会是未来3～5年的热点。影像信息的归档管理和基本通讯已经发展成熟，接下来应该会在临床方面深入发展，也即是在诊断方面的智能处理、快速诊断。此外，我认为基于大数据量的数据挖掘、再利用，也应该是未来发展的热点。
|建设三维影像数据中心的目的是什么？
王国鑫：之前的三维后处理基本在单机工作站上进行，通常是和设备绑定的，比如CT有CT的工作站，核磁有核磁的工作站，它们之间没有办法进行图像的交叉、融合，而这恰恰是目前的临床诊疗所需要的。另一个不足是，单机工作站只能在设备旁边进行三维后处理，无法实现全科室范围的广泛应用，更不可能让临床医生使用该三维工具用于临床诊断和治疗。三维影像数据中心的出现可以彻底解决上述问题，真正打破三维数据处理功能的空间局限性。
|建设三维影像数据中心有什么必要条件？
王涛：肯定得是大型医院，在临床、科研等方面都是相对比较成熟的，而且基本信息系统是比较完善的，因为只有在这些基础之上，他们才会考虑怎样更好地利用和管理影像信息。医院的三维数据中心可能只是在放射科内部，能对医院所有影像进行管理，并把更好的临床应用提供给临床科室。
还有一种是区域级的三维影像数据中心，可能是未来的趋势。区域级的三维影像中心可以让多家医院进行互联，都能使用先进的临床应用，而且下级医院可以得到上级医院专家的临床指导或者享受上级医院的高级影像诊断服务。这样一来，就会促进整个区域内医疗水平的提高。
密切临床和放射科的关系
三维影像数据中心的出现，将改变放射科“照相馆”的尴尬境地，使其与临床科室更紧密地结合起来，共同提升诊断水平和医疗质量。
|三维影像数据中心会给医疗带来哪些改变？
王国鑫：以前，放射科的工作站也有三维后处理功能，但往往比较简单。临床医生如果想基于该三维处理结果进行手术计划或者是诊断，往往会发现三维处理的结果并不能完全满足诊断需要，对特定部位需要进行更多的高级重建。有部分临床医生甚至会选择自己到放射科进行三维后处理工作。这样一来，就会占用临床医生花在患者诊疗上的时间，大大影响其工作效率。
三维影像数据中心可以让临床医生的工作模式由“被动式”变为“主动式”，放射科医生在放射科做三维后处理的同时，临床医生可以在自己的办公室看到三维影像，也可以同步指导或要求放射科医生完成三维影像后处理，这样的后处理工作是真正贴近临床需求的，避免了放射科医生的二次劳动，也提高了临床医生的工作效率。在权限允许的情况下，临床医生甚至可以在自己的电脑上独立完成所有三维重建工作，这在过去是不可想象的，但“飞利浦星云三维影像数据中心”让这一切成为了现实。
王涛：三维影像数据中心更加贴近临床的真实需求，不再是放射科按照自己的想法做，而是从流程上实现了科室间的有效互动，这为放射和临床科室都带来了极大的便利。三维影像数据中心的出现使影像高级后处理更加专业，之前的三维处理功能，不管是PACS上的还是设备自带的，其覆盖面都有很大的局限性，无法进行CT、核磁、核医学等多设备之间的综合交叉对比诊断。
|三维影像数据中心给放射科带来了什么改变？
王涛：在跟一些医院的放射科主任聊天的时候，他们说很多临床科室把放射科称为“照相馆”，因为很多临床医生都有很强的读片能力，他们只是要放射科“照张片子”，发给他们自己看就可以了，甚至不会等放射科出报告。
三维影像数据中心出现后，放射科会真正围绕临床科室的想法做一些处理或重建。在医院，放射科在每个周五的中午都会请临床科室的同事讲解临床科室对影像方面的需求，真正按照临床的需求进行工作，这种工作模式的出现就依托于三维数据中心这样一个平台。
飞利浦的这套系统还包括随访、辅助手术计划制定等很多功能，不仅仅只是三维重建。这样就可以给临床科室提供更多资源和信息，真正帮助他们实现更好的诊疗，更加密切科室之间的关系，对双方在学术等方面都会有所提升。
三维影像数据中心近几年或大热
PACS系统存储、传输等基本功能的日渐成熟，使得其深入发展的方向必然是为临床诊断服务，凭着在此方向上的卓越表现，三维影像数据中心或许会像本世纪初的PACS一样大热起来。
|在国外，三维影像数据中心的发展情况是怎样的，是否比国内更成熟、更普及？
王国鑫：因为国内外诊疗环境、诊疗资源都不一样，所以对于三维后处理的需求也是不一样的。比如，国外的医生一天里可以有一半时间做诊断，另一半时间做科研；而我们的医生光是诊疗方面的工作可能就已经焦头烂额了。哈佛大学最早提出了3D Lab（三维实验室）的概念，但是国内外对于3D Lab的需求可能是两个层面的，国内目前最需要的是快速诊断、综合诊断，提高诊疗效率。
我们虽然有大量的数据集，但是没有足够的时间去做科研，这是非常遗憾的事情。从这一点上说，国内的需求比国外大多了。我们要建三维影像数据中心就是为了更好地把资源利用起来，而不是像很多PACS数据中心，建完以后就丢在那里，没有真正利用起来。
|飞利浦的三维影像数据中心与其他厂家的类似产品相比，优势在哪里？
王国鑫：飞利浦三维影像数据中心基于三维影像数据后处理云平台，真正实现了全科扩展、多设备支持。可以支持放射科、核医学科、导管室、超声科等多科扩展，可以在临床进行三维高级后处理功能，同时又支持临床间互动和多科室会诊。此外，该应用还支持手持设备的扩展，在智能手机、iPad上都可以实现三维高级后处理功能。
王涛：首先是临床应用，我们在应用方面可以说是最全、最广的。因为飞利浦是设备厂家，所以对影像有深入的理解。同时，飞利浦有非常强大的三维影像后处理的研发团队。飞利浦三维影像后处理产品在国际最权威的医疗IT产品调研机构KLAS排名上连续七年排名第一，从这一点也能看出我们产品的优势。
其次，我们有非常强大的后台支撑。一般的解决方案能支持一台或数台工作站同时进行三维处理，而飞利浦可以支持上百台工作站同时工作，这对服务器、算法的要求都是非常高的。飞利浦有这样的技术，加上我们这些年一直在进行功能的优化和升级，因此一直走在三维后处理这个领域的前端。
|医院放射科如何看待三维影像数据中心？你觉得三维影像数据中心是否有可普及性？
关键词：中西医结合诊治；对比剂肾病；医学影像学
中图分类号：R595.3；R692 文献标志码：A 文章编号：1008―2409（2015）04―0157―04
对比剂肾病（contrast-induced nephropathy，CIN）是指使用对比剂后发生的急性肾功能损害。现CIN已成为医源性肾损害的主要因素之一，仅次于缺血性肾损伤和。肾毒性药物所致肾病。亦成为继支架再狭窄和支架内血栓之后PCI术后第3大并发症。CIN是指静脉或动脉使用对比剂后72 h内发生的急性肾损伤，排除其他病因所致的肾损害，一般标准为血清肌酐（Scr）水平上升0.5 mg/dl（44.2μmoL/L）或较基础血清肌酐水平升高25%可诊断为CIN。近年对比剂肾病发病率越来越高，已成为医学界研究的热点。现综述如下。
1 CIN的发病率
CIN发病率在普通人群中为0.6%～2.3%。CIN高危人群，如慢性肾功能不全、糖尿病及高龄患者CIN的发生率明显升高，不同危险因素的患者发病率从0～24%不等。Rahman观察了245例行冠状动脉造影或经皮冠状动脉成形术患者，155例合并糖尿病患者中，有57例发生了CIN，发病率为36.8%，而另外90例患者中只有2例发生了CIN，发病率为2.2%。随着影像学和介入医学的快速发展，对比剂的应用越来越多，CIN发病率明显增加，CIN不仅仅影响肾脏，且显著降低介入治疗和手术后患者生存率。
2对比剂肾病的发病机制
CIN病理生理机制，目前尚不完全明确，比较公认的机制有对比剂影响肾血流动力学改变、对肾小管的直接毒性作用、氧自由基损伤、细胞凋亡、炎性因子等。对比剂对肾血流的影响呈双相反应，对比剂进入人体后，肾血管短时间扩张，继而持续性血管收缩，导致肾内血流重新分配，发生髓质缺血，Martin Mockel等研究显示在行造影术后，肾血流灌注并非立即下降，而是随着手术时间的延长，造影剂量的增加，肾脏血流逐渐出现明显下降，下降的值与患者易感体质及使用造影剂的总剂量有关。.对比剂对肾小管细胞的直接毒性作用包括空泡形成，线粒体功能改变甚至凋亡，对比剂的毒性可以导致肾小管细胞线粒体损伤、细胞色素C释放和破坏质膜完整。近年来，Wu等嘲使用造影剂处理体外培养的肾小管上皮细胞，发现内质网的应激因子GRP-78，caspase-12表达增加，提示内质网应激可能参与对比剂肾病的发生发展。在CIN的发病机制中，肾髓质缺血和肾脏血流分布异常是发病的关键因素，而肾小管的直接毒性对发病起重要作用。
3对比剂肾病危险因素
几乎所有注射对比剂的患者均会出现一过性肾小球滤过率降低，但对于没有任何基础疾病的患者，使用造影剂后2%～3%患者虽出现血肌酐一过性升高，但多于3 d内恢复正常。是否出现具有临床意义的急性肾损害，主要取决于是否存在造影剂肾病相关的危险因素。存在造影剂肾病危险因素的患者更容易出现CIN，其发生率达20%以上。这些危险因素可分为两种，一是造影剂本身，包括造影剂使用剂量、造影剂的选择（低渗、等渗、高渗）。另外就是患者本身因素，包括年龄、有无慢性肾病、充血性心衰、贫血、糖尿病以及是否使用影响肾功能的相关药物（非甾体抗炎药、氨基苷类等肾毒性药物以及两性霉素B和利尿剂等）。
肾小球滤过率降低的患者发生CIN的可能性明显增高，慢性肾脏病3期及其更严重阶段是CIN的危险因素，其CIN的发生率与肾功能下降程度密切相关。多项研究表明基线血清肌酐升高、肾小球滤过率下降、慢性肾功能衰竭是对比剂应用后急性肾损伤的独立危险因素；高血糖可加重机体对造影剂的毒性损伤反应，显著增加CIN发生率和住院病死率。糖尿病患者较易合并肾功能不全，长期高血糖会导致肾小球压力增高、内皮细胞的暴露及损伤，以上因素增加糖尿病患者对PCI术中对比剂的敏感性，导致肾脏损害；张善稳等研究表明糖尿病患者PCI术后CIN的发生率明显高于非糖尿病患者。同时糖尿病患者与CIN密切相关的因素是高血压、心衰、贫血、袢利尿剂、肾功能不全、术前GFR、对比剂用量和术前口服二甲双胍，均可能是影响糖尿病患者CIN发生的独立危险因素。
4对比剂肾病防治
目前，现代医学对于CIN尚无治愈的药物与方法。碘对比剂血管造影应用相关不良反应中国专家共识，为临床医生提供了降低CIN风险的策略。共识认为CIN的预防包括对比剂的合理使用、危险分层、水化以及药物预防。一般认为CIN的发生与对比剂的使用剂量相关，因此，应严格掌握适应证，在保证检查及手术质量及安全前提下，尽量减少对比剂用量，应避免短时间内大量使用对比剂，并规范的给予水化治疗。使用造影剂前后规范水化早已证明可以减少CIN的发生。水化的预防作用在于提高肾脏血流，产生稀释性利尿作用便于对比剂排出、减轻球一管反馈、稀释造影剂浓度、减少肾素一血管紧张素系统的激活、抑制抗利尿素的分泌及降低内源性肾血管扩张剂的产生。近年来，预防CIN研究热点主要集中于抗氧化剂、他汀类及血管扩张剂的研究，但至今尚无公认可以完全阻断CIN发生的药物。另外，虽然有研究者提出建议血液透析来预防CIN的发生，但越来越多的研究证实，血液透析可清除造影剂，但并没有发现预防性血液透析减少CIN的发生，因此，不推荐预防性血液透析。
5中医药防治CIN的临床经验
对比剂肾病中医研究甚少，从中医角度考虑，造影剂对属于外来邪毒，伏于体内化热，燔灼津液，壅塞水道，.致使气机紊乱，气化不利。《黄帝内经》“肾为胃之关门，关门不利，聚水而从其类”。脾气失于散津、运化，肾之气化不利，皆可发为水肿。罗良涛等认为对比剂肾病当属中医“水肿”、“关格”、“癃闭”等病证，具体病机为毒、虚、瘀。毒为药毒，邪毒蕴结，搏结于脏腑，使脾不能运化，浊气上升清气下降，上则肺失于通调水道之能，下则瘀塞膀胱，使尿道不通，故出现小便减少；肾虚则不能化气，气虚则水停，导致水湿下聚，发为水肿。本病中医治疗原则需遵“扶正祛邪”为旨。董志刚教授指出㈣，对比剂肾病其特点不外乎毒、瘀、闭、虚。毒指热毒、药毒；瘀指瘀血阻塞；闭指尿窍闭塞；虚指气虚。病性以邪实为主，兼有肾气不足。本病治疗应采用解毒、化瘀、利尿、益气四法。
【关键词】 影像诊断； 专家系统； 中枢神经系统
随着信息技术和人工智能的不断发展，专家系统在医学领域的应用逐步推广。但在中枢神经系统的影像诊断方面，较完整的应用尚未见报道，现将笔者在这一方面做的一些尝试介绍给大家，以供参考。
1 中枢神经系统影像诊断专家系统的背景
专家系统的任务是应用人工智能日趋成熟的各种技术，将专家的知识和经验以适当的形式存入计算机，利用类似专家的思维规则，对事例的原始数据进行逻辑或可能性的推理、演绎，并作出判断和决策[1-2]。
医疗专家系统最早成功应用的实例，是1976年美国斯坦福大学肖特列夫（Shortliff）等[3]开发的医学专家系统MYCIN，这个系统后来被视为“专家系统的设计规范”。此后的近四十年间，尤其是最近十多年，在网络互连技术、数据库技术、程序设计技术等信息处理技术的迅猛发展的推动下，专家系统技术的应用在广度和深度上都到达了一个新的高度，诊断的准确性或特异性均较传统诊断方法明显提高[4-8]。
目前在医学影像诊断领域内，专家系统在肺部结节定性、乳腺癌诊断及骨龄测定、骨肿瘤诊断等方面取得了不同程度突破。
2 设计原理
专家系统是基于知识的系统。一个完整的医学专家系统应由下列五个部分组成：数据库、知识库、推理机、解释接口和知识获取模块。数据库存放的是已确诊病例的临床和影像信息等数据集；知识库是用来存储已知的中枢神经系统疾病各种诊断信息数据以及各种诊断信息的发病概率；推理机是专家系统的思维机构，本质是一组程序，用来控制和协调整个系统，它通过输入的数据，利用知识库的原有知识按一定的推理策略解决所提出的问题；解释接口是用户与专家系统交互的环节，负责对推理给出必要的解释，便于用户了解推理过程，为用户向系统学习提供方便；人机接口主要用来完成输入输出工作；学习系统就是知识获取模块，它为修改和扩充知识库存的原有知识提供相应的手段，随着医学的不断发展和人类对疾病认识的不断深入，结合实践过程中总结出的经验和教训，程序设计者与临床医师间进行交流后可以通过学习系统来完成颅内疾病知识的完善和规则的修订，并输入知识库中。
当系统诊断一个疑似患者时，就可以将该患者的临床症状和影像信息通过人机接口输入计算机，推理机将这些资料与知识库当中的规则进行比对、匹配。处理的结果通过屏幕或打印系统提供给用户。
2.1 知识库的建立 系统各相关指标的设置是根据日常工作中，影像诊断医师的常规观察习惯，并结合各种CT征象在诊断中的权重来选取。主要有：发病部位（额叶、颞叶、顶叶、枕叶、小脑半球、脑干、基底节区、鞍区、桥小脑脚区、松果体区、侧脑室、三脑室、四脑室、脑膜、脊髓、颅骨以及跨多部位等）、病灶形态（圆形、类圆形、不规则形）、占位效应（有、没有）、平扫时病灶的密度（等密度、低密度、高密度和混合密度）、是否有钙化（没有、斑点状、条片状、完全钙化）、囊变、坏死（没有、小囊、大囊、多囊）、水肿（没有、轻度、中度、重度）、脑积水（没有、有）、强化程度（没有、轻度、明显）以及强化的特征（均匀、不均匀、厚环形、薄环形、开环形、壁结节强化等）、病灶境界（清楚、模糊）、病灶数量（单发，多发）等十二个CT征象，以及发病年龄、发热、智力障碍、功能障碍、外伤史、疫区生活史等临床指标信息，并建立每项影像特征的标准化选项。
根据各指标分别建立信息库，信息库包括每种疾病各指标的属性值及发生概率。各指标发生概率的系统初始值以目前学术界公认的概率为标准设置。在系统开始使用后，随着每一条随访记录的录入，系统通过后台的维护模块将自动调整各指标的发生概率。
2.2 程序编写 中枢神经系统影像诊断专家系统编程开发语言为VFP9.0，数据库管理系统软件为VFP9.0，操作系统为Windows。系统采用采用VFP9.0数据库和SQL技术。为了确保信息采集的准确性，系统采用下拉式选项框方式进行信息采集。按照影像专家日常分析图像的习惯，分步骤采集患者各种影像及临床信息。通过SQL技术获取符合上述特征的候选疾病，通过各参数在相关疾病的发病概率计算，得出可能的疾病，再结合关键性信息，得出最终的诊断结果，供影像诊断医师参考，见图1～2。
2.3 准确性验证 采用三甲医院有完整临床和影像学资料并经病理证实的术前误诊病例共173例，包括肿瘤、感染、中毒、外伤、血管、先天性、变性、代谢、脱髓鞘、遗传性病变等十大类疾病。测试方法：⑴由两名三甲医院副主任医师（第一组）共同阅片，根据经验进行讨论并达成一致，作出诊断；⑵由一名副主任医师（第二组）和一名住院医师（第三组）分别将上述病例的相关信息输入专家系统，记录所得结果。并分别对第一组与第二组 ，第二组与第三组进行准确率统计。
2.4 统计学处理 采用SPSS 13.0软件，对三组结果分别进行两组间 字2检验，以P<0.05为组间差异具有统计学意义。
3 结果
4 讨论
4.1 临床应用价值 医疗诊断是一项典型的专家任务。医学专家必须具有特定领域的知识和丰富的实践经验。而要培养一个医学专家既需要时间，又花费巨大。因此，开发特定应用的计算机辅助医疗专家系统就成为生物医学工程领域的一个热点课题。
医疗专家系统有许多吸引人的特征，如不像人类专家那样会遗忘或退休，专家知识可以不再受时间和空间的限制而得以永久保留并广为推广应用；专家系统的可靠性高；还可以综合多个专家的知识和经验，提高解决问题的能力。计算机辅助医学诊断系统是计算机技术在医学领域中应用的深化。利用专家系统技术来处理这些知识密集性的任务，可以将人们从重复和繁重的脑力劳动中解放出来，从事更富有创造性的工作。
国内专家系统在医疗领域的应用和发展相对来说规模较小、水平较低，应用范围也有限，这与我国计算机专业人员与医生缺乏交流等因素有关。通过从事计算机研究的专家和医学专家们的共同努力，特别是跨学科的生物医学工程人员的培养，相信专家系统必将在医疗领域得到更为广泛的重视和应用。
目前在医学影像诊断领域内，在肺部结节、乳腺癌诊断及骨龄测定等领域有部分应用。颅内病变诊断方面，2009年复旦大学医学院进行了基于模糊集的脑胶质瘤分级自动诊断方面的研究。1999年，北京神经外科研究所开发了鞍区及鞍上肿瘤计算机辅助MR影像诊断软件。而较为完整和全面的神经系统方面的专家系统，目前国内外文献均未见报道。
由于专家数量相对于患者数量以及医疗机构的数量仍然是明显偏少的，不少中、小型及偏远地区医院的医生或者经验不够丰富的年轻医生的误诊率偏高。本系统的实现与应用将有助于改善这种情况。
在本项目的数据测试中，未使用专家系统辅助诊断的准确率为37.57%（65/173），与文献[14]报道类似。这与大多数人的认识有很大差异，主要是因为测试中，仅以第一诊断作为判断准确率的依据，与日常工作中以常见病、多发病为主有所不同；另外，也与测试病例均为误诊病例有关。使用辅助诊断的两组的准确率分别为第二组63.01%（109/173）和第三组46.89%（81/173）。两组的准确率均较未使用软件辅助诊断的准确率高，其中第二组与第一组、第三组之间具有显著性意义，差异有统计学意义（P<0.05）。本系统通过逐步提问，引导医生全面、仔细阅片，通过及时反馈可能结果，可以拓展年轻医生的思路，对于提高基层医院和广大低年资医师的中枢神经系统疾病诊断水平有很大帮助。
4.2 关于推理机的设计 传统的医学诊断专家系统一般采用概率统计法，为解决医学活动中的不确定性知识，近来又发展出基于二元Logistic回归法、分类回归树及粗糙集等数据挖掘技术的模糊算法专家系统。影像诊断的特点是要全面分析病灶的各种信息，并密切结合临床信息，综合分析。本系统根据影像诊断的过程和特点，采用概率法与关键特征相结合的推理机制。相对于贝叶斯算法、二元Logistic回归法、分类回归树及粗糙集等数据挖掘技术的模糊算法，本系统有实现相对简单，紧密联系临床等优点。
4.3 自我学习功能 自我学习功能是提高专家系统自我更新、自我完善能力的重要途径。常见的专家系统推理方法，如贝叶斯算法、二元Logistic回归法、分类回归树及粗糙集等数据挖掘技术的模糊算法，需要具有专业知识的人员定期进行数据的重新训练、挖掘，无法实现用户对软件在后期应用中的自我更新、完善。本系统初步具备了自我更新、自我完善的能力，通过知识补充模块，可以添加系统原来无法诊断的疾病，也可以补充原本不完整的知识信息，并且，随着数据库中样本数量的不断扩大，学习程序可以通过每一个随访病例的录入，自动调整各种指标属性值的发病概率，以达到自我学习，自我完善的目的。
4.4 目前存在的不足之处 虽然，使用软件的第一诊断准确率高于常规组，但仅有63.01%。造成第一诊断准确率偏低的原因有以下可能性：所选病例为术前误诊的疑难病例；软件对某些征象的描述、分类不够细化；属性赋值不够精确；软件使用者对一些影像征象的观察不够准确。随着对影像征象的分类、描述更趋合理，系统搜集的确诊病例不断丰富，以及医务人员对影像资料解读的不断提高，软件的诊断准确率必将进一步提高。
计算机辅助诊断是影像诊断学发展的方向之一。将来，随着计算机辅助诊断与图像处理、PACS系统等技术融合，专家系统的临床应用范围将进一步扩大。本系统希望能为这方面的工作做一些有益的尝试。
参考文献
[1]俞思伟.医学专家系统的设计原理与实现方法[J].医学信息，2002，15（6）：346-349.
[2]韦晓虎，郑虹.基于事例推理的医学诊断专家系统[J].玉林师范学院学报，2006，27（3）：179-180.
【关键词】 临床放射物理学;教学;课程改革
Initial Study of Clinical radiophysics Teaching Reform
XIN Yong,ZHANG Long zhen,YAO Yuan hu.
Department of radioation of Xuzhou Medical College,Xuzhou 221000,China
【Abstract】 Based on the development of chnical radiophysics and combined with teaching practice for recent years,we have preliminarily surveyed the teaching reform about this curriculum and proposed some advices about the clinical radiophysics teachingreform.
【Key words】 Clinical radiophysics;Teaching;Curriculum reform
肿瘤的放射治疗涉及到临床肿瘤、放射物理、放射生物学、电子学技术、计算机、生物工程技术等专业知识。其中放射物理学是医学物理学的一个重要分支,是一门边缘交叉学科,任何放射治疗技术的发展和进步,都离不开放射物理的贡献[1] 。它主要研究放疗设备的结构、性能以及各种射线在人体内的分布规律,包括放射治疗中剂量分布的测定和校准,放疗设备的质量保证(QA) 、质量控制(QC),计划系统参数和数据的设定和采集,计算机临床应用数据的开发以及生物医学研究中数学模型的建立等,探讨提高肿瘤剂量、降低正常组织受量的物理方法,是放射肿瘤学(放射治疗学)的四大支柱(肿瘤学、放射物理学、放射生物学和放射治疗学)之一,相当于内科学中的药理学,指导我们正确选择放射源和治疗方式。因此,世界上绝大多数国家在对放射治疗医生进行培训、资格考核或晋级都要包括临床放射物理学的内容[2]。放射治疗的发展及其疗效的提高,大多以物理技术的改进和发展为先导,放射物理师不仅发挥了积极的原动力作用,而且能及时将现代物理学、影像学、计算机科学等最新成果应用于肿瘤放射治疗中,充分发挥着技术桥梁的作用[3] 。因此,在一个科学、先进、完整的放射治疗部门中,必须由临床医师、放射物理师、放疗技师和维修工程师组成一支放疗队伍,协同努力,共同保证放射治疗的精确定位、精确计划、精确治疗。本文围绕临床放射物理学的发展并结合本教研室数年来的教学实践对该课程的教学改革进行了初步的探索和思考。
1 合理设置课程,科学安排教学时间
临床放射物理学是在辐射物理学基本理论的基础上,结合计算机、高等数学、医学影像、工程学等多门学科的内容。显然医用物理学、医学影像学、计算机等众多课程是学习临床放射物理学的基础,要达到该课程的预期教学目的,学生的前期知识对学习这门课程甚为重要。所以,在对放射物理学课程设置时,要充分考虑其特殊性,应在已掌握了基础课程如医学物理学、计算机和部分影像医学及肿瘤学课程的基础上,再进行临床放射物理学课程教学。
2 改革并优化理论课教学
放射物理学是肿瘤放射治疗的基础之一,近年来随着放疗设备及其计算机和网络的发展,放射物理学有了长足的进步,并直接推动了放射治疗的进展,提高了放射治疗的疗效。因此,精选教学内容、优化教学环节、突出课程教学主线是放射物理学教学的重点。近年来,放射物理学进展主要有:①三维适形调强放射治疗技术的的采用;②影像引导下的调强放射治疗;③四维调强放射治疗(呼吸门控技术等);④基于生物靶区的多维生物适形调强放射治疗。临床放射物理学的理论教学始终要贯穿课程的内在主线:围绕放射物理对临床的指导及质控作用,尤其是从临床放射治疗时的质量控制与质量保证来探讨提高肿瘤放射治疗疗效的办法。这一知识结构体系不仅能帮助学生掌握临床放射物理学的理论知识,而且为进入肿瘤放射治疗学课程的学习奠定基础。在重点讲解临床放射物理学基本概念和基础知识的同时,要着重介绍目前放射物理学研究的热点和难点,开拓学生的视野。
3 合理运用多媒体教学,贯彻启发式教学理念
多媒体教学是利用计算机技术、网络技术、多媒体技术和现代教学方法进行的教学活动,它是在传统教学的基础上以计算机为核心,将文字、声音图像、动画、数据等多种信息加工编制成课件进行教学。临床放射物理学有着诸如PDD、TMR等许多抽象的概念和理论内容,以文字描述和简单的图片模具已经无法全面准确地描绘出临床放射物理学的丰富性和整体性。此时以电子幻灯片为主要形式的多媒体教学较好地解决了以上问题。多媒体可以将以上涉及的内容概念以图像、二维或三维形式表达出来,并和放疗设备有机地结合,通过文字、色彩、动画、声音等多种元素共同刺激学生的视觉与听觉。多媒体教学画面活泼,色彩丰富,容易记忆;在多媒体课件上教师易于修改增添新的教学内容,改进教学方法及设计备课内容。启发式教学理念是将启发式教学思想与方法融入多媒体教学过程,探索和创造出适合多媒体教学特殊性的启发式教学策略方法,深化临床放射生物学多媒体教学改革。要以问题为引导,教师组织学生为解决某一问题而开展学习,从而将学生独立思考与掌握知识技能有机结合起来,注重给学生思考的时间和机会,培养学生分析和解决问题的能力;利用多媒体进行课堂实例演示虽然效果显著,但不是越多越好,实例太多反而主次不明、喧宾夺主,教学效果会适得其反。决不能热衷于热闹、新奇的图片和场景,使用过多教学无关的背景、插图、照片、音效,把本来简明的内容搞得花里胡哨、“枝叶”繁杂,分散了学生的注意力。从表面上看,学生的兴趣很浓,但事实上,教学信息在传递过程中的干扰过大,学生对知识的获取量相当有限。
4 充分利用网络资源,提高课堂教学效果
因特网丰富的信息资源为教师进行教学和科研等诸多活动提供了极大的方便,对教师获取最新资料和数据提供了经济而又联系广泛的沟通媒体。从理论上说,目前学习资源和教学资源是无限的,已经从四壁围墙的空间和个人扩展到世界,网络提供了非常好的教学和学习的平台。而如何利用这一平台,则是每一位教师在教学中必须考虑的首要问题。例如从CSCO、ASCO、UICC、RTOG 等组织的官方网站上可以获取关于临床放射肿瘤学的大量文字、图片、动画、幻灯等素材及各种课件,教师可以通过信息技术将最新的信息或远在国外的相关资源、实验、活动栩栩如生地展现在课堂里,从而达到课堂教学的“与时俱进”。但是在教学过程中对各种资源一定要精心策划,灵活运用,教师既是信息的表达者,又是信息的加工者、处理者,课件给出图像和色彩信息,应该包含明确的、有针对性的理念。
5 稳步推进双语教学
双语教学指以母语与一门外语两种语言作为教学用语的教学方式,在我国,双语教学语言的具体定位主要是汉语与英语,并在此基础上兼顾其他语种。目前在国际交流中,英语已逐渐成为广泛应用的工作语言。为此,2001 年教育部[4]《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》提出,“为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课或专业课教学,力争3 年内,外语教学课程达到所开课程的5%~10%,暂不具备直接用外语讲授条件的学校,可以对部分课程实行外语教材,双语授课,分步到位。”可见我国对双语教学的重视程度。针对本科学生的特点,在引导推荐学生阅读放射生物学英文教材的同时,双语授课,向其灌输一些专业术语通过英文教材的学习,双语教学课堂的强化,对相关的专业词汇从陌生到熟悉,为将来进一步扩大专业视野打基础。
6 重视实验教学
实验教学在临床放射物理学教学中占有极其重要的地位,是课程教学的一个重要部分。要努力实行“学生为主体原则”,注重启发式、讨论式的教学方法,发挥学生在实验教学中的自主性,以加强学生动手能力的培养,促进学生素质的全面发展;科学合理优化实验,揭示实验知识体系的内在联系,通过系统性、综合性较强的实验内容,从整体上引导学生的思路,使学生在完成课程学习后,也同样得到全面系统的实验技能培养。例如在百分深度剂量的测量实验中,要通过学生实际动手操作机器、测定不同深度的剂量、最后绘制百分深度剂量曲线,从而使学生深刻理解了临床放射物理学中剂量计算。放射物理学研究的进展,大大拓展了人们对放射治疗的认识,并已经在很大程度上改变了传统的放射治疗面貌。临床放射物理学教师要在课堂教学过程中,有意识的优化教学内容、教学方法和教学手段,拓展学科领域的知识,强化科学思维、创新意识,培养具有宽厚扎实的理论知识又具有熟练的临床工作能力和独立的临床科研工作能力的合格的放射肿瘤学人才[4]。
参考文献
[1] 胡逸民.肿瘤放射物理学.原子能出版社,1999:1.
[2] 王荣福.核医学在中国的发展和医学物理师制度.中国医学影像技术,2004,20(6):941.
[关键词] 低剂量；体层摄影术；X线计算机；自动管电流调节；图像质量
[中图分类号] R816.4 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2015）10-0113-04
在2014年公布的中国恶性肿瘤2010年发病与死亡的年报中，肺癌的发病率和死亡率均位于第一[1]。胸部低剂量CT是肺癌筛查的有效手段， 随着CT技术的日益更新， 根据辐射防护最优化原则也称ALARA（as low as reasonably achievable，ALARA）原则，即在得到优质图像的前提下，将一切辐射照射保持在可合理达到的尽可能低的水平，根据不同厂家设备的软件和硬件条件，将扫描参数进行个性化设置，使受检者接受的辐射剂量降低，同时使图像质量不受到影响，是目前临床研究的重要方向之一。
本研究利用西门子CareDose 4D管电流自动控制技术配合降噪处理的个性化扫描方案在胸部低剂量检查中应用，与日常使用常规剂量且固定管电流的扫描方案进行对比研究，分析对图像质量的影响。
目前，针对体检人群的胸部低剂量 CT 扫描方案是研究的热点之一，在目前众多的扫描方案中，常用的扫描方案是固定管电流50 mA[2]。但此类扫描方案忽略了不同个体以及同一个体的组织密度结构差异，造成对某些部位，如肺尖照射量不足，而另一些部位，如中肺则可能存在照射量过多，降低了图像质量和稳定性，使诊断准确率下降。自动管电流调节技术可根据由人体不同组织结构差异的分布不同造成对射线吸收的差别，计算出个体化的有效管电流量，并对管电流量进行自动调节，从而降低辐射剂量。本研究将对在低剂量肺部CT检查中应用管电流自动控制技术并配合降噪处理的方法进行初步探讨。以期优化胸部低剂量CT检查的扫描方案，使辐射剂量分布趋于合理化，且不降低图像质量。
1 资料与方法
1.1一般资料
选取2014年3～7月于我院接受低剂量螺旋CT检查的受检者100例，作为A组，均签署胸部CT低剂量体检知情同意书，排除扫描范围内有心脏起搏器、胸骨内固定物等金属固定物者。A组男49例，女51例，年龄41～68岁，中位年龄55.1岁。另选取2014年3～7月于我院接受常规剂量CT平扫检查的健康人群受检者100例，作为B组，排除扫描范围内有心脏起搏器、胸骨内固定物等金属固定物者。B组男52例，女48例，年龄39～86岁，中位年龄61.7岁。
1.2仪器与方法
采用SIEMENS SOMATOM DIFINITION 64层双源螺旋CT扫描成像系统。扫描前对受检者进行憋气训练，受检者吸气末一次屏气完成扫描，扫描范围从肺尖到肋膈角（包括全部肺）。A组低剂量扫描及重建方案：120 kV，30 mAs，增加CareDose技术，层厚5 mm，层间距5 mm，螺距1.0，重建薄层图像，采用ASA卷积系数（kernel值）重建进行降噪处理，层厚和层间距均为1.0 mm，层间隔为0；B组常规剂量扫描及重建方案：120 kV，110 mAs，层厚5 mm，层间距5 mm，螺距1.0，重建薄层图像，采用标准算法，层厚和层间距均为1.0 mm，层间隔为0。
1.3图像分析
所有图像均传输至SIEMENS专用诊断工作站，由胸部专业放射科医师在专用监视器上观察图像，进行测量分析及后处理。采用标准肺窗[窗宽/窗位：（1600～2000） Hu/（-600～-700）Hu]、纵隔窗[软组织窗，（350～380） Hu/（10～15）Hu]及骨窗（2000/400）Hu进行观察。
1.3.1 图像噪声的主观评价及方法 采用双盲法评分： 由两位高年资胸部专业放射科医师在不显示扫描参数的情况下，分别独立从诊断工作站专业监视器上阅片并进行图像质量评分（image quality scores，IQS），其中一位为副主任医师以上职称。评分标准见表1。
表1 IQS评分标准
1.3.2 图像噪声的客观评价及方法 ①测量方法：不同层面图像标准差（standard deviation，SD）值测定方法：在每位受检者的重建纵隔窗图像上，选取指定层面的均匀组织进行测量：在肺尖，选取胸锁关节层面的均匀肌肉组织进行测量；在中肺，选取气管隆突下水平层面的升主动脉进行测量；在下肺，选取膈上层面的降主动脉进行测量，感兴趣区划分面积为（200±10）mm2。②对比方法：对选定层面在左、右、后各取3个位点，分别测其SD值，取其均值作为该层面SD值。
1.4 剂量
开启CT的“Dose Report（剂量报告）”功能，记录扫描时的各剂量参数，包括容积CT剂量指数（CTDIvol），并储存传输至PACS。
1.5统计学分析
应用统计软件SPSS 17.0进行分析。运用Kappa检验的方法评价两名医师IQS的一致性，若两名医师一致性较高，则任取一名医师的评分作为IQS。各取两组研究对象的指定对应层面，比较低剂量与常规剂量的SD均值。采用独立样本t检验的方法比较两组的SD值和IQS。P
2 结果
2.1两组剂量对比分析
受检者低剂量扫描和常规扫描CTDIvol 容积CT剂量指数分别为2.06 和8.50。低剂量肺部CT 扫描吸收剂量约为常规剂量的1/4，有显著差异。
2.2 两名胸部专业影像诊断医师IQS评分结果的一致性分析
Kappa一致性检验的结果：在对肺尖、中肺、下肺IQS评分中，两名医师的一致性均较高（Kappa值均>0.75，P均>0.05），故采用其中任一名医师的评分结果作为标准评价图像质量。
2.3 两组图像质量对比分析
在肺尖层面，A组的IQS低于B组（P0.05），说明两组图像质量无明显差异，见表2。
表2 A、B两组肺尖、中肺和下肺的IQS比较（x±s）
2.4两组对应的层面图像SD值比较结果
在肺尖和下肺层面，A组SD值低于B组（P0.05），即两组图像噪声无明显差异，见封三图5～7、表3。
表3 A、B两组对应的不同层面图像的SD值比较结果（x±s）
3 讨论
肺癌在早期阶段的临床症状并不明显，不具有典型特异性，而肺癌患者的预后效果又较差，在能够确诊时超过一半的患者已经为肿瘤晚期，延误了最佳治疗时期[3，4]，已成为当前中老年人主要的死亡原因之一。有研究表明，对肺癌的早期准确诊断有助于进行肿瘤完整切除手术，最大限度延长患者的存活时间[5]。因此，对肺癌患者进行早期准确诊断，能使患者及时得到治疗，保障其生命安全。通过影像学检查方法进行普查是发现早期或无症状的亚临床期肺癌的最有效方法。目前，最常用的影像学检查方法是普通胸部X线摄片和胸部多层螺旋CT[6，7]。其中多层螺旋CT分辨率极高，有很高的临床诊断价值，但其缺点是辐射剂量太大，会对患者身体造成一定程度损伤。在胸部体检中，低剂量 CT 因辐射剂量较低而得到较广泛的应用，尤其是在肺癌筛查方面，其检出率要大大高于 X 线胸片。相对于胸部X线片，螺旋CT对肺癌的早期诊断有明显的优势[8，9]。随着公众健康意识的提高，健康体检年受检量不断上升[10]。多层螺旋CT的问世及低剂量CT扫描技术的成熟为肺癌的CT普查创造有利条件[11]。韩伟等[12]对1 000 名健康体检者分别进行普通平片和低剂量胸部 CT 平扫，结果显示胸片异常发现率20.18%，低剂量CT胸部平扫异常发现率 46.17%。王d等[13]报道低剂量 CT 是检测早期无症状肺癌的有效方法，可提高检出率，实现疾病的早期诊断和治疗。郑文龙等[14]报道多层螺旋 CT 成人胸部低剂量扫描，既不影响胸部疾病的诊断，又能显著降低扫描剂量，具有显著的防护价值。据报道，低剂量胸部CT检查可使肺癌的死亡率降低20%[15]。
本研究在对比了低剂量CT和常规剂量CT后，结果显示：在肺尖，A组图像质量优于B组；在中肺，两组SD值及IQS均无统计学意义的差异；在下肺，A组SD值低于B组，而两组IQS差异无统计学意义，但A组的管电流低于B组。由此可见，管电流自动调节技术提高了图像质量和均一性，在观察肺尖的结构方面更有优势，提高了该部位疾病的检出率，而在吸收剂量上A组优势明显，几乎只相当于B组的1/4。
CT图像的质量取决于高对比分辨率、低对比分辨率和噪声。在一定的剂量下，不同厚度的物体对X线的衰减程度不同，厚度越大的物体，重建出来的图像的噪声较大。骨骼多的地方其噪声要比软组织多的地方噪声大，为了使噪声水平趋于一致，可在骨骼多的地方加大剂量，而在软组织多的地方减少剂量。如人体纵轴方向的厚度和衰减程度差异较大，在纵轴方向就可以很好地实施剂量降低技术。本研究中采用CAREDOES 4D西门子优势技术，根据定位片中恒定管电流下纵轴衰减程度差异，达到自动调整剂量减少患者的曝光剂量、但不降低图像质量的结果。
除了应用管电流自动调节技术使剂量分布合理化，本研究中还对比了低剂量CT扫描和常规剂量扫描对图像质量的影响，发现在以肺部为主要观察部位的图像中，低剂量CT 并未明显降低图像质量（见封三图8）。管电流降低引起图像质量的下降主要是降低了低对比分辨力， 而高对比分辨力几乎不会因此下降。量子噪声的升高与mA 值的平方根成反比。病变与周围正常肺组织形成对比是显示肺部病变的基础，噪声水平的升高将降低其显示质量。充气的肺组织平均CT 值在 -810～-860 Hu。在低剂量胸部CT扫描中，大血管和胸壁软组织是引起影像图像质量降低的主要因素，肺组织中病变受噪声影响不大。
低剂量螺旋CT 体检解决了群体辐射剂量过大的问题。适用于高危人群普查早期肺癌。而在低剂量肺部CT检查中使用管电流自动控制技术并配合降噪处理，将使辐射剂量分布进一步趋于合理化，更有利于观察肺尖的结构，提高该部位疾病的检出率。随着CT检查的普及，在保证图像质量可用于诊断疾病的前提下，尽可能降低群体辐射剂量是医务工作者的重要责任和研究方向。
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【关键词】18F-FDG PET/CT显像诊断；肺癌
肺癌是我国常见的恶性肿瘤之一。近半个世纪以来，手术、化学药物、放射治疗等技术方法均有长足的进步，但病人总的5年生存率仍较低，据统计不足20 %［1］ 。肺癌的早期诊断及准确分期对治疗和预后有着极其重要的意义。肺癌的早期发现主要依赖于影像学检查，其中18-氟脱氧葡萄糖(18 F-FDG) PET/CT 作为一种新的无创性的功能影像学技术，对于鉴别肺部肿瘤的良恶性，准确判断疗效，精确分期及指导治疗均具有重要意义，近年来已成为研究的热点。
1 资料与方法
1.1临床资料：
对2009年10月至2011年4月PET/CT显像诊断为肺癌的病人51例，男27例，女24例；年龄30~87（62.28±12.24）岁。经手术或活检病理证实为肺癌41例，其中腺癌18例，鳞癌12例，小细胞癌4例，肺泡细胞癌4例，其他类型3例（未分化癌1例，表皮样癌1例，肉瘤样癌1例）
1.2 PET/CT检查方法：
18F-FDG由GE 公司(美国) 的回旋加速器生产并通过自动合成模块自动合成， 放化纯度> 99%。显像仪器为Simense公司(德国) 生产的Biograph 16 HR PET /CT 扫描仪。所有患者均禁食6 h以上，注药前空腹血糖≤7.0mmol/L，按3.70～5.55MBq/kg静脉注射18F-FDG，安静状态下药物在体内分布60mins后，进行全身PET/CT检查。应用CT数据进行衰减校正，迭代法重建，层厚5mm，最终获得横断、矢状、冠状面CT、PET及PET/CT融合图像。PET/CT检查时嘱患者平静呼吸，检查完之后行常规胸部CT屏气扫描。
1.3 诊断标准：
PET显像利用感兴趣区（ROI）技术测定病灶的最大标准摄取值（SUVmax）， SUVmax >2.5判为阳性。CT发现短轴直径>1.0cm的肺门、纵隔淋巴结诊断为淋巴结转移。分别由医学影像科与核医学科中级以上职称的医师各1名来判断病灶性质，意见一致即确立诊断，不一致者由科室内集体讨论确定。
以手术后病理、穿刺活检组织检查及综合手段（临床、影像或血液学等检查）的结果为诊断标准，分别计算PET/CT对肺癌及其转移灶的灵敏度、特异性及准确性。
1.4 统计学方法：
采用SPSS11.5统计软件进行相关分析，两样本均数比较采用t检验。
2结果
41例肺癌PET/CT诊断为远处多发转移，包括脑转移2例，胸膜转移14例，肺转移16例，肝转移3例，脾脏转移1例，肾上腺转移7例，肌肉转移2例，骨转移25例；其中肌肉转移2例，CT均未发现。PET/CT发现骨转移病灶105处，CT只发现25处，表现为成骨性改变或溶骨骨质破坏。转移灶SUVmax均大于2.5 。
3讨论
PET/CT是将PET和CT两种先进的影像技术有机地结合在一起的一种新型影像设备。PET能从分子水平上反映人体组织的生理、病理、生化、代谢改变，而多排螺旋CT则可显示机体精细的解剖结构。PET/CT实现了PET图像和CT图像的同机融合，形成两种技术的优势互补。一次检查可获得冠状面、矢状面、横断面、三维多个方向的全身断层图像。显著提高了诊断效能，提高了肿瘤诊断和分期的准确性。
PET/CT一次检查可完成全身三维成像，其对肺癌远处转移的诊断较传统分段检查的优越性是显而易见的，不仅能发现远处病灶而且可鉴别其性质，即是否为转移。本组51例肺癌患者PET/CT发现远处转移41例。脑转移2例，表现为不规则结节灶，环绕“指状”水肿区，放射性摄取可低于亦可高于正常脑实质，结合增强MR图像进一步确定诊断；肺内较小的转移结节放射性摄取可无明显异常，薄层重叠重建CT图像可提供更多诊断依据；肝脏、肾上腺、脾脏、肌肉及骨骼转移灶放射性摄取异常增高，是PET显像的优势。在发现转移并确定转移灶位置PET/CT较CT及单纯PET有明显优势，尤其是早期骨转移，PET图像上可见FDG代谢浓聚，CT图像上可无任何形态及密度变化。Mankoff等［2］报道PET/CT对肺癌骨转移的检出率明显高于CT。不仅可以灵敏地检出肺癌转移灶并且可以精确定位，在肺癌转移灶诊断中具有独特的优越性。
总之，PET/CT融合了功能代谢和解剖定位，能准确提供肿瘤部位以及与周围正常组织和器官解剖关系的信息，并能对其他脏器的转移作出明确诊断。在肺癌的远处转移具有广泛的应用价值。参考文献
