芻議數字醫學影像設備

宋元敏

隨著醫學影像技術近幾十年的不斷發展，DR、CT、磁共振以及分子成像等技術與設備研發取得十足的發展。結合pacs系統，數字醫學影像設備在醫學臨床中的應用進入數字化、智能化時代。快速、清晰的圖像獲取，輔助醫生更好地判斷患者的疾病類型，并準確找到病因，從而進行精準治療。提升診斷水平的同時，推動醫學的發展，為人類的健康做出極大貢獻。

醫學影像技術是非常重要且快速更新的一門學科。數字醫學影像設備依托醫學影像信息系統（PACS）強大的信息存儲能力及可記錄可讀取可快速調回的數字輸出功能，從而被廣泛運用到疾病診斷與治療中，尤其表現在X線影像技術、CT、MRI、分子影像技術等應用幾個方面。

1 數字影像技術的發展及設備綜述

數字影像，指的是完全以一種有規則的數字量的集合來表現的物理圖案。數字影像的特點如下：灰階動態范圍大;密度分辯率相對較高、線性好、層次豐富;可進行后處理、輻射劑量小[1]。當前的數字影像以DR（數字X線攝影系統）最為典型。該系統通過平板探測器（FPD）對穿過人體的X線信號進行接收，然后將其進行數字信號轉化和傳輸，由此在幾秒內就能從圖像系統中得到一幅數字化的X線圖像。隨著FPD的不斷發展和升級、優化，大大避免了以往由人為及技術因素造成的曝光不足及過度現象，顯著提升了圖像的清晰度、分辨率、對比度等質量。

DR成像系統被廣泛運用于心血管疾病的診治中。以時間剪影法為代表的數字減影血管造影（DSA）技術就是DR系統的運用典范，近年來在先天性心血管畸形及心、肺系統疾病的診斷方面運用尤為突出。

2 CT成像技術的發展及設備綜述

在近30多年的發展中，隨著軟、硬件技術的不斷強化，CT從螺旋CT發展到多層螺旋CT（由4層發展到64層），加之探測器、球管、計算機系統以及偽影校準算法的不斷進步，輕松實現機架球管繞人體一圈后多幅斷面圖像的獲取。通過3D數據的獲取和處理，使得多層CT的圖像質量得以大力提升，處理功能得以豐富和多元化，其后處理功能得以不斷增加，諸如仿真內窺鏡、最大密度投影等等，其圖像可以是任意面，也可以是三維立體的，強大的后處理功能使CT成像技術應用廣泛。

在心臟成像方面，多排螺旋CT能夠全面細致地觀察心臟的解剖細節，并診斷其病變，以先心病、冠心病等診斷為典型，配以電子束CT，實現了臨床應用的新突破。在血管成像方面，（CTA）CT血管造影術逐步成熟，配以仿真內窺鏡，能清楚地對動脈血管中的腫瘤大小、形態、瘤體內是否有穿支血管等進行顯示。此外，該技術還能幫助醫生準確判斷患者是否存在血管壁鈣化、血管狹窄程度等問題。隨后CT灌注成像應運而生，在診斷分析大腦缺血性病癥方面效果突出，能夠高效輔助腦梗死的早期診斷。隨著技術的不斷發展，其在腫瘤診斷中的應用也越來越多，不僅能很好地鑒別和診斷腫瘤的血管生成情況，判斷腫瘤的類型及是否轉移，而且還能勾畫腫瘤的邊界，為腫瘤的預后及治療提供價值參考。

3 磁共振成像技術的發展及設備綜述

近年來，磁共振成像技術呈現高速發展的態勢，設備從低場0.2T逐步發展到高場強3.0T，射頻信號優化、切換率加快、電子梯度場提高、實時成像技術的不斷發展，使MR掃描速度提升到每層以秒計算，清晰度大力提升，時空分辨率顯著改善，并且實現MR透視功能，具備3D和4D等后處理影像功能，使其在醫學影像臨床檢查中得以重用。

首先，前文提到運用CT灌注成像技術可以很好地診斷早期腦梗死，而運用磁共振灌注成像技術，已經可以成功預測中風的危險系數。而且隨著彌散成像研究的不斷加強，其應用除了大腦外，甚至已經發展到可以對人體全身的神經纖維束進行可視化彌散成像。其次，磁共振成像技術借助氫譜、鈉譜技術以及無創傷腦功能成像技術的不斷進步，其優勢更加突出，可以清晰準確地對大腦內發生的血流、血氧水平等功能性變化以及腦內的代謝性變化進行成像，對大腦的認知由基本功能方面推進到大腦的高級認知方面。再次，應用對比劑的血管成像技術發展迅猛，可通過不同時相掃描實現不同時血管成像。最后，隨著新型磁共振設備的研發，加之諸如MR波普分析、MR水成像、動脈血質子標記技術等技術的不斷應用，使得磁共振成像在影像學中的運用除了通過大體解剖結構輔助疾病診斷外，進一步向顯示細胞學、分子乃至基因水平成像方面發展，極大地推動醫學研究的新進展。

4 分子成像技術及設備展望

當前，隨著分子影像技術的出現和發展，其在CT和MR技術的基礎上，在疾病的診治方面發揮了重要作用。就癌癥的早期診斷來說，分子成像技術能夠超越其他的影像技術，從基因及基因表達異常等分子水平方面就能發現疾病，比起通過組織形態病變診斷，更具有顯著優勢，能夠真正實現疾病的早期診斷，并開展諸如基因治療等針對性治療。另外，就癌癥的治療來說，除了對腫瘤大小和解剖定位外，還可對腫瘤惡變分子、基因改變等全新參數進行檢測，并可以實現被治療靶目標效果的評估。活體分子成像技術與影像導引系統的配合運用，還可以實現識別疾病的同時對其進行直接的治療。分子影像學技術在醫學中的應用以核醫學技術為代表。利用（PET）技術可以敏銳高效地對患者體內的多藥耐藥進行成像，輔助醫學界抗多藥耐藥的藥品研發。

5 結語

作為疾病治療的輔助工具，醫學影像設備的不斷研發，給畸形篩查和患者的疾病診斷與治療帶來了希望。從治療前的影像檢查到治療過程中的影像監督，再到治療后的效果觀察都發揮著重要作用[2]。依托信息技術的發展，其在心臟病學、腫瘤學、神經病學、器官移植乃至新藥研發等方面的應用將會越來越廣泛，將會更好地造福人類的健康與發展。

參考文獻：

[1]李越.數字圖像處理技術在醫學影像中的研究與應用[J].通訊世界，2015（15）：253.

[2]崔現成.數字醫學影像設備綜述[J].醫療裝備 ，2010，23（10）：17.

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