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X线查抄的基本原理和要领

第一章 绪论

临床放射学(Clinical Radiology)含X线诊断学及放射治疗学。X线诊断学(Diagnostic Roentgenology)是应用X线特性,通过人体后在透视荧光屏或照片上显示正常和异常的影像,结合基础医学和临床医学的知识,加以阐发、归纳,作出诊断的一种科学。它不仅用以诊断疾病,还可以观察临床的治疗效果,亦可以用于预防医学,如体格检查、防痨、肿瘤、职业病和处所病等的普遍调查防治。X线诊断学是本门课程的主要内部实质意义。放射治疗学(Radiotherapeutics)包孕X射线、60钴及电子加速器等治疗机,应用其物理特性对身板各部位的肿瘤举行治疗的一种科学,将在本课本第八章举行简要先容。

近十年来由于电子科学进展,显像手段多样化,临床放射学的诊断部分得到许多扩充,影像诊断不只限于X线诊断,还包孕超声,γ闪烁摄影、CT、MRI等,综合称为影像诊断(Imagediagnosis),亦称医学影像学(Medical imagiology)。

第一节 X线查抄的基本原理和要领

一、X线的特性

X线是一种波长很短的电磁波,是一种光子,诊断上施用的X线波长为0.08-0.31埃(埃A=10-8cm),X线有下列持性(主要应用于医学方面):

(一)穿透性

X线能穿透一般可见光所不能透过的物质,包孕人体在内。其穿透能力的强X线的波长以及被穿透物质的密度与厚度有关。X线波长愈短,穿透力就愈大;特质密度愈低,厚度愈薄,则X线愈易穿透。在实际事情中,常以通过球管的电压伏值(Kilovolt,KV)的大小代表X线的穿透性(即X线的质),而以单位时间内通过X线的电流(milliampere,mA)与时间的乘积代表X线的量。

(二)荧光作用

X线波长很短,肉眼看不见,但照射在某些化合物(如钨酸钙,硫氧化钆等)被其接收后,就可发生波长较长且肉眼可见的荧光,荧光的强弱和所接受的X线量多少成正比,与被穿透物体的密度及厚度成反比。按照X线的荧光作用,利用以上化合物制成透视荧光屏或照相暗匣里的增感纸,供透视或照片用。

(三)感光作用

X线和日光一样,对摄影胶片有感光作用。感光强弱和胱片接受的X线量成正比。胶片涂有溴化银乳剂,感光后放出银离子(Ag+),经暗室显影定影处理后,胶片感光部分因银离子沉着而显黑色,剩下未感光部分的溴化银被断根而显出胶出本色,亦即白色。由于身板各部位组织密度不同,胶片出现黑—灰—白不同层次的图象,这就是X线照相的原理。

(四)电离作用及生物效应

X线或其它射线(例如γ线)通过物质被接收时,可使组成物质的分子分解成为正负离子,称为电离作用,离子的多少和物质接收的X线量成正比。通过空气或其它物质产生电离作用,利用仪表测量电离的程度就可以计算X线的量。同样,X线通过人体被接收,也产生电离作用,并引起体液和细胞内一系列生物化学作用,使组织细胞的机能形态受到不同程度的影响,这种作用称为生物效应。X线对人体的生物效应是应用X线作放射治疗的基础。另外,在实施X线查抄时,对查抄者与被查抄者举行防护措施亦基于此理。

二、密度对比概念和影像形成原理

X线影像形成的基本原理,是由于X线的特性和人体组织器官密度与厚度之差异所致,这种密度与厚度之差异称为密度对比(Contrast),可分为自然对比和人工对比。

(一)自然对比

人体各种组织、器官和密度不同;厚度也异,经X线照射,其接收及透过X线量也不一样。是以,在透视荧光屏上有亮暗之分,在照片上有黑白之别。这是人体自然,亦是固有的密度差别,称为自然对比。

按照人体组织密度的凹凸,依次分为骨骼、软组织(包孕皮肤、肌肉、内脏、软骨)、液体(血液及体液,密度和软组织相似,X线不能区别),脂肪和存在人体内的气体。各个不同密度的组织相邻排列,接收及透过X线量不同,才产生透视或照片上影像。在人体内,胸脯和骨骼的自然密度对比最好,透视和普通照片上应用最多。凡是密度最大的部份(例如骨骼)接收X线最多,通过X线量很少,故在照片上显出白色影像;反之,密度较小的部份(例如空气或软组织)在照片上出现黑色影像,此外,还应注重厚度,如心脏的投影,形成较着的白色。

总结自然对比和影像关系,列为下表

人体组织密度差异和X线影象关系表

组织 密度 接收

X线量

透过的

X线量 X线影象

透视 照片

骨、钙化灶 高 多 少 暗 白

软组织、液体 稍低 稍少 稍多 较暗 灰

脂肪 更低 更少 更多 较亮 深灰

气体 最低 起码 最多 最亮 黑

同样,如器官和组织有病理变化,改变了原有的密度,出现新的密度差异,产生密度凹凸不等的影像,也属于自然对比的范畴。

密度分辨率(Density resolution):施用某种射线设备,能分辩人体同一部位的两种以上不同密度的结构,亦即显出密度差异,从而形成影像。这种能分辨最小的密度差异,称为某种设备的密度分辨率。如CT机就具有高分辨率,在头颅同一层电子扫描片中,有分辨出灰质与白质、脑室、脑池与脑沟等不同结构,而普通X线的密度分辨率则较低,约为5～10%。

(二)人工对比

人体有些部分,如腹部各脏器,密度大致相同,不具备自然对比的条件,可用对人体无害、密度大或密度小的物质,引入被查抄的组织器官或其四周,造成密度差异,显出影像,称为人工对比。形成人工对比的要领称为造影查抄,引用的物质叫做造影剂(Contrastmedium)。

三、X线查抄要领

(一)普通查抄

是应用身板的自然对比举行透视或照相。此法简略易行,应用最广,是X线诊断的基本要领。

1.透视(Fluoroscopy) 使X线透过人体被查抄部位并在荧光屏上形成影像,称为透视。透视一般在暗室内举行,查抄前必须做好暗适应,带深色眼镜并有暗室内适应一段时间。透视的优点是经济,操作轻便,能看到心脏、横膈及胃肠等活动情况,同时还可转动患者体位,作多方面观察,以显示病变及其特征,便于阐病发变的性质,多用于胸脯及胃肠查抄。缺点是荧光影象较暗。细微病变(如粟粒型肺结核等)和密度、厚度较大的部位(如头颅、脊椎等)看不太清楚,而且,透视仅有书写记载,患者下次复查时不容易做精确的比较。

2.照相(Radiography) 亦称摄影。X线透过人体被查抄的部位并在胶片上形成影像,称为X线照相,胶片曝光后须经显影、定影、水洗及晾干(或烤干)等步骤,操作复杂,费用较贵。照片所见影像比透视清楚,合用于头颅、脊椎及腹部等部位查抄。照片还可留作永久记载,便于阐发对比、集体讨论和复查比较。但照片不能显示脏器活动状态。一张照片只反映一个体位(体位即照相位置)的X线征象,按照病情和部位,有时需要选定多个投照体位。

照相体位:X线查抄时,患者位于胶片(或荧光板、影像加强器、下同)与球之间,身板位置与胶片、球管的关系,称为体位。

体位的名称,通常按两种要领命名:

⑴按X线举行的方向命名:X线玩管位于查抄部位的后面,胶片位于其前面,X线由后向前投照,故称为后前位。反之,X线由前向后投照,则称为前后位。

⑵按接近胶片的部位命名:某些部位查抄时(例如心脏、脊椎等),须作斜位查抄。以胸脯为例,使旋转成右肩前方贴近胶片,则称为右前斜位;反之,如左肩前方贴近胶片,则称为左前斜位。侧位投照亦然,依被检部位的某一侧贴近胶片命名,例如左例位和右侧位等。

(二)特殊缩影

1.断层缩影(Photofluorography) 是在暗箱装置内,用快速照相机把荧光屏上的影像摄成70mm或100mm的缩小照片。这种照片的事情效率比透视高、费用低,还可减少接受放射线的剂量。机器可装成流动式,直接到部队、工厂、学校、农村,为广大工农兵作胸脯体格检查。

2.断层缩影(Tomography) 又称分层照相或体层照相。是应用一种特殊装置专照某一体层的影像,使该层影像显示清楚,而不在此层的影像模糊不清,这就可以避免普通照片上各层影像彼此重迭混淆的缺点。断层照相常用于查抄肺内包块、空洞及大支气嗓情况;此外,还可用于其它部位的查抄。按照照相时X线球管转动的形式(即轨迹),断层照相分为几种。最常用的是直线式断层照相,设备简略,装置容易。另一种是多轨迹断层照相,除直线外,还有大圆、小圆、椭圆和梅花及螺旋形等轨迹,其优点是避免直线断层照片上纵行线条状影,且显示细微结构较好,既能取得薄层又能取得厚层影像,其中薄层照相对复杂微细结构(如鼓室、内耳),能获得清晰的影像。

△3. 钼靶软X线照相(Molybdenum target radiography) X线束含有不同的波长,线束波在长短决定于X线球管阳极靶面金属材料的原子序数。绝大大都的X线球管都施用钨靶,钨的原子序数为74,能产生短波射线(硬线)多,穿透力强,合用于身板各部位的X线照相,但对于较薄的部位(如手指),特别是软组织,影像效果没有钼靶好。钼的原子序数为42,能产生长波射线(软线)多,穿透力强,合用于软组织X线照相,尤其多用于乳腺疾病的诊断。

△4. 放大照相(Magnification radiography) 摄影时增加照相部位与胶片间的距离,使投照的影像放大,称为放大照相。为着使放大后的影像不致模糊掉真,必须施用0.3mm以下的微焦点球管,使X线束窄小,从而获得病变放大后的清晰影像。此法可用于显示矽肺结节,对早期诊断有帮助,亦可用于显示骨骼的细微结构及早期粉碎灶。

△5. 高电压照相 亦称高仟伏相,是指用120KV以上的电压拍照X线照片。1常用120～150KV。其优点是X线穿透力强,以胸脯照片而论,如被锁骨、肋骨或纵膈遮蔽的病灶容易显见;胸水或胸膜增厚遮蔽的肺部病灶也可以或许看到。

(三)造影查抄

前已述及人体内有些器官与组织缺乏自然对比,须引入造影剂形成密度差异以下简要叙述常用的造影剂与查抄方式。

1.造影剂及其种类 高密度造影剂含钡剂、碘制剂等。

钡剂(Barium):施用医用硫酸钡,作钡餐与钡灌肠查抄;或制成钡胶浆用于支气嗓造影查抄。

碘制剂及分油剂与水剂、片剂(丸剂)等。

⑴油剂:A、碘化油(Oleum Iodinatum)是碘与植物油结合的机碘化物,无色或淡黄色,不溶于水,能与水分散乳化。浓度40%的碘化油,用于支气嗓造影、瘘道造影、脓腔造影及子宫输卵管造影。乳化之碘化油可用作肝癌之栓塞剂。碘化油如有游离磺分支,其色变为棕红色,则不可施用。B碘苯酯(Iophendylatum)无色或淡黄色油状液体,不溶于水,粘稠度比碘油低,合用于脊髓造影及脑室造影。

⑵水剂:又分无机磺化物与有机碘化物(含离子型造影与非离子型造影剂)。

A、无机碘化物:为磺化钠,有效浓度为12.5%,价格低,易配制,用于逆行肾盂造影、膀胱造影及手术后胆道造影。缺点为非常刺激性大,不宜多用。目前,险些不用。

B、有机碘化物:种类多,用途广。由于其排泄径路不同,又分为两大类。其一,进入体内后经肝细胞分泌至胆管再进入胆囊,故用于胆囊造影或胆管造影。此类有两种造影剂:一是碘番酸(Acidum Iopanoicum)片剂;吡罗勃定(Biloptin)胶囊,用作口服法胆囊造影,另一是50%胆影葡胺(Meglumine iodipamide),用作静脉法胆管造影。其二,有机碘通过肾脏排泄,用于各部位血管造影、心脏造影及静肾盂造影。此类造影剂也有两种:一为离子型造影剂,海内普遍施用,产品为60—70%泛影葡胺(Meglumine diatrizoate)及异泛影葡胺(Meglumine iothalamate),后者又称康锐(Conray)。两者皆含有阳离子(葡甲胺离子或钠离子)与阴离子(有机碘酸离子)。另一为非离子型影剂,不含离子,不带电,其产品有碘笨六醇(Iohexol)、甲泛醣胺(Metrizamide)、以及优维显(Iopromide或Uitravist)。非离子型造影剂较离子型造影剂具有更多的缺点,但由于经济价值高,尚不能普遍应用。

低密度造影剂含空气、氧气及二氧化碳等。多用于器官腔内或组织间隙内造影,如气腹造影、腹膜后充气造影及关节造影等。气脑造影及脑室造影由于CT查抄的开展已很少采用。

2.引入途径 分直接引入法与生理积聚两种形式。

⑴直接引入法:又分为两种途径;其一是经自然通路口引入造影剂至相应的某器官,如从口腔或肛门引入钡剂行胃道钡餐或钡灌肠查抄;经鼻腔(或口腔)插管至气嗓注射碘油行支气嗓造影;经尿道逆行插管注射碘水至尿道或/和膀胱是为尿道或/和膀胱造影,需要时可将导管再引入输尿管作逆行肾盂造影;经阴道插管至子宫腔内注射碘剂称为子宫输卵管造影;还有经病变或手术形砀瘘道引入造影剂,为瘘道造影或术后胆管造影等。其二是经皮肤穿刺,自针管或联结导管注射造影剂,引入与外界隔离的腔道或器官内,如各种血管造影、心脏造影、气脑造影及脑室造影等。

⑵生理积聚或生理排泄法:经口服或静脉注射造影剂,利用该造影剂具有选择性经某脏器生理聚积或排泄,权时停留于管道或内腔使之显影,例如口服胆囊造影,静脉肾盂造影等。

3.造影前准备和造影反应的处理

为使造影查抄顺利举行并获得预先期待效果,造影前对病人的预先准备事情显得重要。各器官的造影前准备事情在相应地章节先容,此处着重先容有关碘制剂造影前应注射事项:⑴查询患者有无造影的禁忌证如碘过敏、心肾严重疾病。⑵向患者解释造影的程度以求得合作。(3)作碘过敏试验,将拟用的造影剂1.0ml经静脉注入,观察15min内有无不良反应—轻者,表现为周身灼热感、恶心、吐逆、荨麻疹等;重者,反应为心血管、中枢神经系统及呼吸功能障碍,如休史、惊厥、喉头水肿及呼吸循环衰竭等。严重反应致死者仅见,如无上述反应,才能做造影。过敏试验虽有一定的参考意义,但实践中也有作试验时无症状,而在造影时却发生反应。是以,每次注射碘剂时应准备好急救药品以防不测。如果在造影过程中出现严重症状时,应当即终止造影并举行抗过敏、抗休史和其它对症治疗。若有心脏停搏则需当即举行心脏推拿术等。

△(四)技术设备改进与查抄要领的新进展简介

X线诊断学近30年来,由于物理学、药理学、医学生物工程及电子工业的发展,增进X线诊断机硬件的改善,从而获得新的影像,增进诊断学的发展。

1.大功率X线机、配备影像加强器及影像转化装置 X线机的基本结构为高压发生器、X线球管及控制台上三大器件。由于高压发生器及X线球管结构改进,使得球管能量(即功率)加大,可达100KV(Kilowatt),同时球管焦点微小(0.1—0.3mm,甚或0.05mm),故摄取照片采用高mA瞬息间曝光,X线摄像对比好,清晰度强。现在常用1000、1250或2000mA大型X线机作特殊查抄及造影查抄。

近代X线机常配备影像加强器(Image intensifier,略称Ⅱ)及电视设备(Television,略称TV)。电视屏幕上影象亮度很大,能显示较小的病灶,比普通透视优越。操作可在比较敞亮的机房或传送到其它房间内察看,后者称为隔室遥控查抄,事情人员可避免射线的照射。有时还配备荧光缩影、磁带录象(Video-tape)及影戏(Cine-radiography)装置,将影像记载留存,及时拍照脏器病变及功能变化,便于阐发研究及会诊示教之用。上述荧光缩影、电视技术(包孕录相)和影戏照相等称为影像转换装置,多用于胃肠查抄,观察心脏搏动,特别是在大功率X线机上配备影像转换装置,对于心脏造影及各种血管造影的诊断准确性有较着的提高。

影像加强器能减少X线用量。未配备Ⅱ的普通透视,X线球管需发射3～5mA才能达到诊断要求;而配备Ⅱ后,X线球管只须发射0.3～0.5mA,不仅合乎诊断要求,而且亮度比普通透视高。是以,Ⅱ既能减少球管损耗,又能降低患者及事情人员所接受的X线辐射剂量。

2.选择性心、血管造影⑴选择性心脏造影(Selective cardiography):通过左心或右心导管将高浓度有机碘溶液注入某心腔内,称为选择性心腔造影,由于心脏搏动快及血液稀释作用,这种造影必须配备高压快速注射和快速换片装置。近年来,由于施用大功率双向球管同时投照正侧位照片,并结合电视、录像及影戏设备从从而提高影像质量。⑵选择性血管造影(Selective angiography):采用顶端有不同弯度形状的特异导管,经皮穿刺(多穿刺股动脉),送入特定血管内,注射有机碘溶液(多用泛影葡胺),称为选择性血管造影,这种造影应该规模极其广泛,如冠状动脉造影、经颈动脉脑血管造影、椎动脉造影以及腹主动脉各分支之造影(含腹腔动脉、肠系膜上动脉、肠系膜下动脉、肾动脉等),还有其它血管等。各种造影对诊断脏器肿瘤及血管性病变(如栓塞、出血)皆有较着帮助,亦是开展介入放射学的基础。

3.数字减影血管造影(Digital subtraction angiography,DSA)DSA强化血管造影的分辨率,显示细小血管,是增进医学影像学发展的手段之一。DSA分为两种:

⑴静脉数字减影血管造影(Intravenous DSA,IV,DSA)DSA极大地强化动脉内低浓度造影剂的影像,故静脉注射造影剂能使周身大部分动脉较好地显影。此法称为Iv DSA。IV DSA的优点是比动脉插管创伤性大,操作简易。缺点是需要增加造影剂的用量,以增大血管内碘浓度,致使其应用仍有限定,不能取代动脉插管法。

⑵动脉数字减影血管造影(Intraarterial DSA,IA DSA);通过动脉插管将导管直接送至特定部位前的动脉(见下述优点③),注射造影剂照相。经数字减影处理后,形成IADSA影像,其优点是,①较清晰地显示动脉小分支。②减少造影剂用量,比常规动脉造影少用50%造影剂。③不需要将导管深切插至特定部位的动脉(如同选择性或超选择性造影那样),例如在锁骨下动脉注射可显出椎动脉,在腹主动脉下部注射可显出肾动脉等等。④数字信息可储存并适时显示,有利于介入放射学的查抄。

DSA的限定:①血管影象重迭,同一部位多血管彼此重迭,故需要多体位投照,例如正侧位同时投照。②需要病人紧密亲密合作,避免一切随意的运动。③DSA有利于显示小动脉支,但对0.2mm以下的微小血管尚不能显示。④非自立亦即不随意的运动,如吞咽、呼吸、及胃肠蠕动影响图象清晰度。

4.电子计算机体层摄影(Computed tomography,略称CT)是近十年来发展迅速的电子计算机和X线相结合的一项新颖的诊断新技术。其主要特点是具有高密度分辨率,比普通X线照片高10～20倍。能准确测出某一平面各种不同组织之间的放射衰减特性的微小差异,以图象或数字将其显示,极其精细地分辨出各种软组织的不同密度,从而形成对比。如头颅X线平片不能区分脑组织及脑脊液,而CT不仅能显示出脑室系统、还能分辨出脑实质的灰质与白质;如再引入造影剂以加强对比度,对其分辨率更为提高,故而加宽了疾病的诊断范畴,还提高了诊断正确率。但CT也有其限定,如对血管病变,消化道腔内病变以及某些病变的定性等。(参考第七章CT查抄与诊断)。

5.磁共振(Magnetic resonance,MR)或磁共振成像(Magnetic resonance Image,MRI) 是利用原子核在磁场内共振而产生影像的一种新的诊断要领。为非射线成像,亦为无创伤性查抄要领之一种,自80年代应用于临床后,其查抄技术发展非常迅速且日臻完善,成为影像诊断学中重要的成员之一。

MRI是利用含奇数质子的原子核(如1H、13C、19F、23Na)自旋运动(Spin)的特点,置于外加的强大均匀磁场(称为主磁场)内,使原排列杂乱的原子核在磁力作用下而按四周磁场方向排列成行,这种原子核围绕主磁场轴旋转的现象,称为旋进(precession)。自旋和旋进是奇数质子原子核的两种特性,不同元素原子核的旋转频率各异。因质子旋进无聚合性,磁化矢量是顺主磁场力线方向,无切割磁力线的力,故不产生电压变化,以致不能检验测定出磁场变化的信号,为测出其磁场变化,必须将顺磁力线的净磁化移位,故而在外加磁场内,又加用射频脉冲,使射频脉冲在质子共振频率上垂直作用于磁场,则净磁化移位,在射频脉冲结束后,可接受到因磁场改变而引起的电压变化。简述之,射频脉冲的频率如接近某元素的原子核的旋进频率,该原子即被激发,并改变原子核磁轴的偏斜方向,这一过程称为MRI。发生射频脉冲是间断的,所产生的电磁(能量)经接受器收集并转换为电信号,再经一系统处理。图象重建等,形成供诊断施用的MRI图象。除影像诊断外,还可利用高磁场(1.5T或2.0T)定域频谱阐发(Magnetic Resonance Spectroscopy),显示该区域的代谢过程,利用某些疾病的早期诊断。MRI与CT相比较,其优越性长短射线成像,且可任何方向切层电子扫描;如冠状面、矢状面、横切面以及斜面等,MRI与CT在成像方面还有不同之处是有多个参数,如质子密度,T1与T2弛豫时间。目前软件的开发,还可不用造影剂而显示血管,称为MRA(Magnetic Resonance Angiography)。MRI也有不足之处,如成像时间长,对钙化不灵敏,费用较昂贵等。

探头的事情原理荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:285更新时间:2006-10-24

探头的事情原理

一个主机可以有一个、两个或更多的探头,而一个探头内可以安装1个压电晶片(例如A型和M型超声诊断探头),或数十个以至千个以上晶片,如及时超声诊断探头,由1至数个晶片组成一个阵元,依次轮流事情、发射和接收声能。晶片由电致伸缩材料构成,担任电、声或声、电的能量转换,故也称为换能器。按频率有单频、多频和宽频探头。及时超声探头按压电晶片的排列分线阵、环阵、凸阵等,按用途又有体表、腔内、管内各种名称,有的探头仅数毫米,可进入冠状动脉内。

超声诊断仪涉及声学、机械学、光学和电子学,近年来随着声学材料、电子技术、集成电路、微计算机的迅速发展,尤其是DSC(数字电子扫描转换器)和DSP(数字电子扫描计算机)的引用,它的性能不断提高,有的日益专门化,显示的空间由一维、二维向三维发展。

超声诊断主要应用超声的杰出指向性和与光相似的反射、散射、衰减及多普勒(Doppler)效应等物理特性,利用其不同的物理参数,施用不同类型的超声诊断仪器,采用各种扫查要领,将超声发射到人体内,并在组织中流传,当正常组织或病理组织的声阻抗有一定差异时,它们组成的界面就会发生反射和散射,再将此回声信号接收,加以检波等处理后,显示为波形、曲线或图象等。由于各种组织的界面形态、组织器官的运动状况和对超声的接收程度等不同,其回声有一定的共性和某些特性,结合生理、病理剖解知识与临床医学,观察、阐发、总结这些个不同的规律,可对患病的部位、性质或功能障碍程度作出概括性以至肯定性的判断。

超声诊断由于仪器的不断更新换代,要领轻便,报告迅速,其诊断准确率逐年提高,再临床上已取代了某些传统的诊断要领。

基本原理:超声在人体内流传,由于人体各种组织有声学的特性差异,超声波在两种不同组织界面处产生反射、折射、散射、绕射、衰减以及声源与接收器相对运动产生多普勒频移等物理特性。应用不同类型的超声诊断仪,采用各种扫查要领,接收这些个反射、散射信号,显示各种组织及其病变的形态,结合病理学、临床医学,观察、阐发、总结不同的反射规律,而对病变部位、性质和功能障碍程度作出诊断。

用于诊断时,超声波只作为信息的载体。把超声波射入人体通过它与人体组织之间的彼此作用获取有关生理与病理的信息。一般施用几十mW/cm2以下的低强度超声波。当前超声诊断技术主要用于体内液性、实质性病变的诊断,而对于骨、气体遮盖下的病变不能探及,是以在临床施用中受到一定的限定。

用于治疗时,超声波则作为一种能量形式,对人体组织产生结构或功能的以及其它生物效应,以达到某种治疗目的。一般施用几百-几千mW/cm2-以上高强度超声波。

彩色B超的临床应用荐 ★★★

笔者:周 勇教程来源:湘潭市第一人民医院 B超室点击数:233更新时间:2006-10-24

彩色B超的临床应用

一、概述 : 超声波在医疗范畴的应用和发展

B超称为超声显像法,是将回声信号仪光点的形式显示出二维图象来,回声的大小以光点的明暗度来暗示,按照光点的灰阶不同,组成井井有条的二维结构图象,为辉度调制型。

B超的清晰度也就建立在所能显示光点灰阶级数的多少,随着计算机技术的日新月异,B超所能显示的灰阶级数也由最初的八级、十六级到一百二十八级,二百半百六甚或一千零六十四级,目前提高B超的应用规模、清晰度均建立在计算机的高速发展上,包孕目前发展的三维B超、骨髂B超。

目前超声应用技术的进步还体现在探头的日新月异,如术中探头、腔内探头(包孕直肠探头、阴道探头、食道探头、血管内探头等)及多类高频探头的应用,大大拓展了B超的应用规模。如术中探头对手术病灶的精确定位与四周组织的关系诊断,直肠、阴道探头对盆腔内脏器高分辨力,食道探头对心脏各种疾患的辨别力,血管内探头对血管病变的诊断、心脏房间隔缺损的治疗等等。

B超目前在临床诊断方面发展最快的还是介入技术的运用,对于肝脏、腹腔内、前列腺等部位病变的深刺,判断良恶性,对梗阻性黄疸的胆道胰管穿刺减压引流及造影,对肝、肾、胰腺巨大囊肿的穿刺治疗,对腹腔、心包积液等原因不明的诊断及包性积液的治疗,包孕肾孟和水肿急性肾功能不全,造瘘引流者,还有目前应用较广的肝癌内注药治疗等。

目前,医疗范畴内B超的发展方向就是彩色B超,下面咱们来谈谈彩色B超的特点:

彩色B超简略的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包孕脉冲多普勒、持续多普勒和彩色多普勒血流图象。

彩色多普勒超声一般是用自相关技术举行多普勒信号处理,把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后及时地叠加在二维图象上,即形成彩色多普勒超声血流图象。因而可知,彩色多普勒超声(即彩色B超)既具有二维超声结构图象的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息,实际应用受到了广泛的重视和欢迎,在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。其主要优点是:①能快速直观显示血流的二维平面分布状态。②可显示血流的运行方向。③有利于辨别动脉和静脉。④有利于识别血管病变和非血管病变。⑤有利于相识血流的性质。⑥能方便相识血流的时相和速度。⑦能可靠地发现分流和返流。⑧能对血流束的起源、宽度、长度、面积举行定量阐发。

但彩色B超采用的相关技术是脉冲波,对检验测定物速度过高时,彩流颜色会发生失闪,在定量阐发方面较着逊色于频谱多普勤,现今彩色多普勒超声仪均具有频谱多普勒的功能,即为彩色──双功能超声。

二、我院所购彩色B超仪器性能先容

我院所购彩色B超为美国生产的DIASONICS GATEWAY FX。它不光具有我刚才所说应包孕的彩色多普勒、频谱多普勒显像技术,还具有脉冲多普勒、M超、伪彩等显像,最先进的还有超声能量图及血管三维重建技术,由于它具备比黑白B超更强的计算机技术支持,还可以在图象不掉真情况下的局部及时放大及静态放大观察脏器微小病变。现采用双屏显示法,一个屏幕显示黑白图象,一个彩色显示器显示,加上彩流的对侧图象,便于对照鉴别,当然也可采用二维图象,M超分屏显示提高分辨力。在观察活动较快脏器,如心瓣膜运动,心内血循环等可采用及时回放效果,一帧一帧回放此前数秒内图象,不需要其它任何匡助器具材料,如录相机、记载仪等。它还采用内藏式数码摄影方式,可在机内贮存数千幅不同的影像,以后也可随时调出观察,图象不掉真,可重复删减贮存。

我院B超共配套购买了四个不同功能的探头,一个2.25MHz 的心脏探头,用以观察心脏。一个较普遍施用的3.5MHz腹部探头,观察腹、盆腔脏器。一个10MHz的高频探头,观察较表浅的器官组织,如眼球、乳腺、甲状腺、睾丸、腮腺、颌下腺等脏器及较表浅的包块、脓肿及血管、肌肉、关节腔、骨髂病变。还有一个7.5MHz的高频直肠阴道探头主要用于盆腔内脏器探查,值当一提的是目前直肠探查前列腺在上级医院已逐渐淘汰腹部探查成为最佳诊断要领。

三、彩色B超的临床应用

(一)血管疾病

运用10MHz高频探头可发现血管内小于1mm的钙化点,对于颈动脉硬化性闭塞病有较好的诊断价值,还可利用血流探查局部放大判断管腔狭窄程度,栓子是不是有脱落可能,是不是产生了溃疡,预防脑栓塞的发生。

彩色B超对于各类动静脉瘘可谓最佳诊断要领,当探查到五色嵌入的环状彩谱即可诊断确实。

对于颈动脉体瘤、腹主要脉瘤、血管闭塞性脉管炎、慢性下肢静脉疾病(包孕下肢静曲张、原发生下肢深静脉瓣功能不全、下肢深静脉回流障碍、血栓性静脉炎和静脉血栓形成)运用彩色B超的高清晰度、局部放大及血流频谱探查均可作出较正确的诊断。

(二)腹腔脏器

主要运用于肝脏与肾脏,但对于腹腔内良恶性病变鉴别,胆囊癌与大的息肉、慢性较重的炎症鉴别,胆总管、肝动脉的区别等疾病有一定的匡助诊断价值。

对于肝硬化彩色B超可从肝内各种血管管腔大小、内流速快慢、方向及侧支循环的建立作出较佳的判断。对于黑白超难区分的结节性硬化、弥漫性肝癌,可利于高频探查、血流频谱探查作出鉴别诊断。

对于肝内良恶性占位病变的鉴别,囊肿及各种动静脉瘤的鉴别诊断有较佳诊断价值,原发性肝癌与继发性肝癌也可通过内部血供情况对探查作出区分。

彩色B超运用于肾脏主要用于肾血管病变,如前所述肾动静脉瘘,当临床表现为间隔性、无痛性血尿查不出病因者有较强适应征。对于继发性高血压的常用病因之一──肾动脉狭窄,彩色B超基本可明诊断确实断,当探及狭窄处血流速大于 150cm/s时,诊断准确性达98.6%,而敏感性则为100%。另一方面也是对肾癌、肾盂移行癌及良性肿瘤的鉴别诊断。

(三)小器官

在小器官傍边,彩色B超较黑白超有较着诊断准确性的主要是甲状腺、乳腺、眼球,从某方面来说10MHz 探头不打彩流多普勒已较普通黑白超5MHz,探头清晰很多,对甲状腺病变主要按照甲状腺内部血供情况作出诊断及鉴别诊断,其中甲亢图象最为典型,具有特异性,为一“火海征”。而单纯性甲状腺肿则与正常甲状腺血运相比无较着变化。亚急性甲状腺炎,桥本氏甲状腺炎介于两者之间,可借此区别,而通过结节及四周血流情况又可很好地域分结节性甲状腺肿、甲状腺腺瘤及甲状腺癌,所以建议甲状腺诊断不太明确,病人有一定经济承受能力者可做彩色B超进一步明诊断确实断。

乳腺彩色B超主要用于乳腺纤维瘤及乳腺癌鉴别诊断,而眼球主要对眼球血管病变有较佳诊断价值。

(四)前列腺及精囊

正因为直肠探查为目前诊断前列腺最佳要领,所以在此特地提出。此种要领探查时把前列腺分为移行区、中央区、四周区,另一部分前列腺纤维肌肉基质区。移行区包孕尿道四周括约肌的两侧及腹部,为 100%的良性前列腺增殖发源地,而正常人移行区只占前列腺大小的5%。中央区为射精管四周、尖墙指向精阜,四周区则包孕前列腺后部、两侧尖部,为70-80%的癌发源地,而尖部包膜簿甚或消掉,形成剖解薄弱区,为癌症的常见转移通道,为前列腺活检的重点区域。通过直肠探查对各种前列腺精囊腺疾病有很好的诊断价值,当配合前列腺活检,则基本可明诊断确实断,而前列腺疾病,特别是前列腺癌在我国病发率均呈上升趋势,前列腺癌在欧美国度病发率甚或排在肺癌后面,为第二高发癌症,而腹部探查前列腺基本没有办法做出诊断,所以建议临床上多运用直肠B超来诊断前列腺疾病能用直肠探查就不用腹部探查。

(五)妇产科

彩色B超对妇产科主要优点在于良恶性肿瘤鉴别及胎盘疾病、胎儿先心病及胎盘功能的评估,对于滋养细胞疾病有较佳的匡助诊断价值,对不孕症、盆腔静脉曲张通过血流频谱观察,也可作出黑白超难下的诊断。运用阴道探头较腹部探查又具有一定的优势,它的优越性主要体现在①对子宫动脉、卵巢血流敏感性、显示率高。②缩短查抄时间、获得准确的多普勒频谱。③无需丰裕膀胱。④不受体型肥胖、腹部疤痕、肠腔充气等滋扰。⑤借助探头顶端的活动寻找盆腔脏器触痛部位判断盆腔有无粘连。

DR参 数 解 释荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:影像技术点击数:268更新时间:2006-10-17

DR参 数 解 释

DR参 数 解 释

1.调制传递函数(MTF)

MTF的涵义:就是描述系统再现成像物体空间频率规模的能力,理想的成像系统要求100%再现成像物体细节,但现实中肯定存在不同程度的衰减,所以MTF始终0.5s时,测量管电流。24帧达及时显示要求)。已试用于心脏、肝脏、四周血管、肾、胎儿等诊断研究,但尚需进一步提高空间分辨率及对超声剂量学的研究。

二.高强度聚焦超声治疗

高强度聚焦超声系利用较低频率的超声,可穿透软组织并在病灶区获得声聚焦焦域。一定功率的超声发射并经聚焦后,其在声轴垂直平面上的声强随该处的声束截面积成反比(忽略声衰减时)。是以,焦域区的截面积最小,故其声强最高(通常可达数千W/cm2)。声能转变为热能,焦域区迅速温升,致使蛋白质凝固,或即达到肿瘤细胞灭活,即达到相当于非手术的“肿瘤切掉”效果。目前试用于临床已无手术指征的某些脏器、组织恶性肿瘤,初步显示其按捺癌瘤生长的较好效果。减轻痛苦悲伤、延长生命。另外,高温灭活的肿瘤组织留存在机体内部似还可加强机体对其他部位同种肿瘤的肿瘤免役功能。在早期临床应用中,其适应征应首先选定在某些脏器的晚期恶性肿瘤或不能耐受手术切掉的肿瘤病人,但需防止可能出现的并发症。

磁共振专业影像基础一★★★

笔者:秦皇岛市…教程来源:本站原创点击数:379更新时间:2005-12-14

磁共振专业影像基础一

MRI是现代高新技术的产物,哈佛大学的Purcell和斯坦福大学的Bloch因发现磁共振现象而获得了诺贝尔奖。MRI原理包孕许多高深的物理学、生物学和分子学概念.这就医务事情者相识MRI原理带来了许多困难。经典与量子理论模式不同于实用原理。

1.在一定规模相识MRI的某些物理过程;

2.解释与MRI设备操作有关的基本原理;

3.相识MRI本质及参数;

MRI发展简史:

1.1946年美国斯坦福大学Bloch和哈佛大学Purcell分别在两地同时发现的,是以两人获得了1952年诺贝尔物理学奖。

2.1971年,美国纽约州立大学Dmmdian在

3.1976年Hinshaw首先实现了人体手部成像,第一幅人体头部MR图象是1978年获取,并于1980年推出世界上首台NMR成像商品机。为了与放射性核素查抄相区别,改称为磁共振成像(magneticresonancelmaging,MRl)。

4.我国1985年由第—军医大学南方医院引进了第一台磁共振成像机。

5.1989年海内开始生产MRI机并投入临床应用,图象质量及电子扫描速度都在发展中。

磁共振专业影像基础二荐 ★★★

笔者:秦皇岛市…教程来源:本站原创点击数:494更新时间:2005-12-14

磁共振专业影像基础二

基本概念:

对于一般医务事情者只需相识一些磁共振的基本概念即可。

1原子与原子核:物质由分子组成,分子由原子构成,原子又由原子核和电子构成。原子核内含质子和中子,质子带阳电荷,中子不带电荷,电子带负电荷。核外电子负电荷总量与核内阳电荷总量相等。是以整个原子表现为中性。原子的化学特性取决于核外电子的数目,而它的物理特性由原子核所决定。

2原子核的自旋、进动、磁矩:

氢原子时刻绕自身中轴旋转称自旋(spin)。自旋的速率由核的种类决定,与磁场强度无关。

氢原子在自旋时,由于受到重力影响,转动轴与重力方向形成倾角。氢原子绕自身轴线转动的同时,其转动轴线又绕重力方向回转,这种回转现象称进动(Precession)。

氢的质子带阳电荷,核的自旋就会产生环形电流,它会感应出磁场。是以可以将氢质子看作一个小磁棒,其磁力是一个矢量,称磁矢量或磁矩。磁矩是RAND分布的。

3核磁(nuclearmagnetic):带电原子核旋转产生磁场。

4共振(resonance):运动频率一致的两个物体之间发生能量传递现象(质子从电磁波中接收能量),这种现象称共振。

5进动频率:在磁场中自旋的质子也会绕磁场轴进动,进动是磁场与质子磁矩彼此作用产生的。为了产生共振,要对自旋的质子输入能量,需要按照自然进动频率加磁推力。所加的射频磁场的振动频率要等于自旋质子在磁场中的进动频率。进动频率取决于磁场强度和所研究原子核的特性。

除氢原子核可以产生磁共振外,元素周期表中凡具有自旋特性的原子核都有产生磁共振的可能。这些个元素的原子核中,其质子数或中子数必有一个是奇数,包孕如下情况:

1.质子或中子之一为奇数 如H-1(质子数为1,无中子);C-13(质子数为6,中子数为7);P-31;Na-23;O-17。

2.质子和中子皆为奇数 如H-2(质子数和中子数皆为1)和N-14(质子数和中子数皆为7)。

3.若质子和中子数皆为偶数时,此原子核不具有自旋的特性,也不可能产生磁共振如C—12(质子数和中子数皆为6),O—16。

目前用于临床MR成像的原子核仅为氢质子(氢的一种同位素)。这是因为在人体的含量,原子核产生共振的敏感性。

6H核的特性:含一个不在中心的阳电荷;有角动量-自旋。Larmor公式w。=rBo。w。为质子的共振频率,单位是MHz;Bo为静磁场中的场强,单位是Tesla,略称T;r为磁旋比,是常数,见表1—1。要能使磁化的氢原子核激发,所用的射频脉冲频率必须符合氢的共振频率,原子核的共振频率又称Larmor频率或进动频率。

7磁化(magnetization):质子在置于磁场之初指向南极和北极的约各占一半,此时机体净磁场强度为零;片刻后,指向北极(与磁场方向一致)的质子稍多于指向南极的,于是机体开始带有磁性,这个过程称为磁化。

8进动(precession):当有一个外加磁场存在时。单数质子和中子的原子核自旋轴就会平行或反平行于这个磁场方向,并以一种特定方式绕磁场方向旋转。

9磁共振(mageticresonanceMR);在恒定磁场中的核子,在相应的射频脉冲激发后,其电磁能量的接收和释放,称为磁共振。

10TR(repetitiontime):又称重复时间。MRI的信号很弱,为提高MR的信噪比,要求重复施用同一种脉冲序列,这个重复激发的间隔时间即称TR。

11TE(echedelaytime):又称回波时间,即射频脉冲放射后到采集回波信号之间的时间。

12序列(sequence):指查抄中施用的脉冲程序-组合。常用的有自旋回波(SE),快速自旋回波(FSE),梯度回波(GE),翻转恢复序列IR),平面回波序列(EP)。

13加权像(weightimage.WI):为了评判被检验测定组织的各种参数,通过调节重复时间TR。回波时间TE,可以得到突出某种组织特征参数的图象,此图象称为加权像。

14流空效应(flowingvoid effect):心血管内的血液由于流动迅速,使发射MR信号的氢质子离开接受规模,而测不到MR信号。

15MR血管成像:有两种血管成像的模式,一是时间飞越法time Offlight即TOF法;二是相位对比法phase contrast即PC法。前者通过血流的质子群与静止组织之间的纵向矢量变化来成像,后者通过相位对比变化而区别四周静止组织,突出重建血管图象。目前以TOP法临床应用较广泛。

16MR水成像:按照TW2图象,可以按捺其它的组织,只显示静止的水份,这一技术可作脑室成、胆道成像、尿路成像等。

相识了以上概念后,描述磁共振成像过程大致如下:

人体组织中的原子核(含基数质子或中子,一般指氢质子)在强磁场中磁化,梯度场给予空间定位后,射频脉冲激励特定进动频率的氢质子产生共振,接受激励的氢质子驰豫过程中释放能量,即磁共振信号,计算机将MR信号收集起来,按强度转换成黑白灰阶,按位置组成二维或三维的形态,最终组成MR图象。

总之,磁共振成像是利用原子核在磁场内共振产生的信号经重建成像的成像技术

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玻璃象 2007-01-13 11:39

X线成像设备荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:455更新时间:2005-11-30

X线成像设备

X线诊断学近30年来,由于物理学、药理学、医学生物工程及电子工业的发展,增进X线诊断机硬件的改善,从而获得新的影像,增进诊断学的发展。

1.大功率X线机、配备影像加强器及影像转化装置

X线机的基本结构为高压发生器、X线球管及控制台上三大器件。由于高压发生器及X线球管结构改进,使得球管能量(即功率)加大,可达100KV(Kilowatt),同时球管焦点微小(0.1—0.3mm,甚或0.05mm),故摄取照片采用高mA瞬息间曝光,X线摄像对比好,清晰度强。现在常用1000、1250或2000mA大型X线机作特殊查抄及造影查抄。

近代X线机常配备影像加强器(Image intensifier,略称Ⅱ)及电视设备(Television,略称TV)。电视屏幕上影象亮度很大,能显示较小的病灶,比普通透视优越。操作可在比较敞亮的机房或传送到其它房间内察看,后者称为隔室遥控查抄,事情人员可避免射线的照射。有时还配备荧光缩影、磁带录象(Video-tape)及影戏(Cine-radiography)装置,将影像记载留存,及时拍照脏器病变及功能变化,便于阐发研究及会诊示教之用。上述荧光缩影、电视技术(包孕录相)和影戏照相等称为影像转换装置,多用于胃肠查抄,观察心脏搏动,特别是在大功率X线机上配备影像转换装置,对于心脏造影及各种血管造影的诊断准确性有较着的提高。

影像加强器能减少X线用量。未配备Ⅱ的普通透视,X线球管需发射3～5mA才能达到诊断要求;而配备Ⅱ后,X线球管只须发射0.3～0.5mA,不仅合乎诊断要求,而且亮度比普通透视高。是以,Ⅱ既能减少球管损耗,又能降低患者及事情人员所接受的X线辐射剂量。

螺旋CT的原理、主要技术特点及临床应用荐 ★★★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:535更新时间:2005-11-21

螺旋CT的原理、主要技术特点及临床应用

常规CT从发明到现在已经履历了30多年的发展史。这三十年CT技术大量地应用来临床的同时,CT机自身的各项功能也显著加强。从第一代到第四代CT的发展,电子扫描时间从数分钟减少至1s-2s,事情周期时间也缩短到l0s以下,不过主要结构并没有根本性的变化。但近年来采用的滑环技术使CT上了一个很大的台阶。采用滑环技术不仅缩短了事情周期时间,并在此基础上设计出了螺旋CT。即在持续电子扫描的同时,病床承载病人持续送入机架电子扫描孔。电子扫描轨迹为螺旋形曲线,可以一次收集到电子扫描规模内全部容积的数据,所以也称为螺旋容积电子扫描。这是CT技术上的一项重大冲破。我科自去年的前一年十月份引进一台美国MarconIMXS000双层螺旋CT,经过近一年半的施用,充分说明了其绝对的优越性。现结合我科的实际事情就螺旋CT的原理,技术特点及其临床应用价值做一综述。

1 螺旋CT原理

螺旋CT电子扫描,就是在电子扫描的同时,患者随电子扫描床匀速运动,而X线管球和探测器组则相当于电机的转子一样,不停地围绕患者的“感兴趣区”(Range of interesting)作快速持续360度旋转,同时探测器组持续采集数据,云云电子扫描若干周后,其结果是球管相对患者“感兴趣区”体表的电子扫描轨迹是一螺旋形路经。故称为螺旋容积电子扫描CT(HelicaSpiralVolumetric Scanning CT)。

螺旋电子扫描得以实现,关键之处是采用了滑环技术(Slip-Ring Technique)传统的CT电子扫描机球管系统的电力及信号传递是由电缆完成的,在电子扫描时球管作往复圆周运动,电缆也随之来回环绕纠缠,并发生拉伸和绞合。阻碍了探测器组的持续旋转,使得电子扫描没有办法持续举行。故而较着地影响了电子扫描速度的提高,获取数据的规模也受到限定。滑环技术的发展,解决了上述电缆毗连的缺点。

该技术的实现,包孕两个关键的解决:第一,它应用了中频技术将高压发生器建造得很小,并与凹球管连在一起形成组合,固定在机架内,RAND架旋转而同步运动。第二,它运用高速旋转的封闭滑环来代替机架运动器件的供电和传送数据的电缆。所谓滑环,其实是一个圆形宽带状封闭的铜条制成的同心环。其一面与探测器、控制器、控制电路以及检验测定电路相毗连并固定于机架的旋转部分。另一面则于一组固定的碳刷头紧密接触,每个碳刷头对应一个滑道,这样在电子扫描时,滑环与机架一起高速同步旋转,数据则通过滑环与机架相连的一面及时传递到滑环。滑环另一面的各个滑道也就随即获取了各自所需负责传递的数据。这些个数据再通过各个滑道同与之对应的碳刷头的紧密接触,这就能及时地准确无误地被传送给数据处理系统,这很像电机的结构。X管和探测器相当于电机的转子,滑环系统相当于碳刷和集电环。由于像这样电源和数据的传递不是通过电缆而是通过封闭的滑动的铜环来毗连的,所以称之为滑环技术。正是由于这种技术的实现,保持电子扫描系统可以毗连旋转,从而消除了传统CT电子扫描机的加速减速和回位的过程,大大提高了电子扫描速度,并使电子扫描获取的信息越发广泛。我院引进的美国Marconi公司MXS000双层螺旋CT是比较先进的换代产品,其单周电子扫描速度能达到0.5s/周,并采用双排固体探测器,曝光一次能重建两层图象。过去做一个头颅需电子扫描9-10次,每次电子扫描4.5s,共需5min左右,而现在的机器一次头颅CT仅需曝光5次,而每一次电子扫描时间仅0.5s,全部过程均等不到lmin,使事情效率提高几倍甚或十几倍,而胸腹部的电子扫描,螺旋CT的优势越发较着。后面再作比较阐述。

2主要技术特点

2.1 电子扫描技术

螺旋CT电子扫描体位与普通CT无太大区别,只是电子扫描架倾角度更大(一般正负30度),床位移越发灵活,故而电子扫描规模也进一步扩大,电子扫描技术参数的选择直接影响图象的质量。螺旋CT电子扫描的大大都参数,如kV,mA,层面厚度等的选择与常规CT基本一致。所不同的是增加了进床速度(table increment)和所需重建图象的间隔的选择。螺旋电子扫描的层厚,床移速度,整个电子扫描时间及图象重建的间隔是可以调整的。层厚的选择主要是按照成像部位和电子扫描目的而设计。床速度和层厚的比值即螺距(picth),螺距在整个电子扫描条件的设计中显得很重要,一般情况下picth选用1,也就是进床速度等于层厚,但也可以在0.1-2规模内选择。一次电子扫描的规模决定于电子扫描时间和进床速度,而一次螺旋电子扫描最长时间决定于所用的mA数,在电子扫描层厚一定的情况下,pitch越小,床面移动速度愈慢,切层愈薄,倍提高则图象质量愈好,但当电子扫描规模确定时,若床速太卡,必然延长电子扫描时间,则需考虑病人的一次屏气能力和机器本身的性能,不然患者将没有办法很好地配合电子扫描。pitch越大,床面移动愈快,切层愈厚,则总的电子扫描时间愈短,图象质量下降,从而降低病灶的检出率。是以,pitch,层厚,电子扫描时间三者必须很好地选择于最佳配合点。我科现有CT因是双层探测器,X射线利用率高,一般pitch用0.875,重建时有部分容积数据重叠,这样有利于提高图象质量,对特殊身材的病人(如肺气肿,瘦高体型患者)pitch一般取1,最大不超过1.2,憋气时间一般不超过20s。

2.2图象重建技术

由于螺旋电子扫描采集的是容积数据,所以数据重建的要领关系到图象质量的好坏。电子扫描的同时,电子扫描床在持续等速移动导致每一周电子扫描的出发点和终点不在同一平面上,是以在图象重建以前,为了消除运动伪影和防止层面的错位,需要在所采集的原始数据的相邻点内用线性内插法举行校正。线性内插法有两种:360度线性内插法和180度线性内插法,360度线性内插法与常规CT比较,其噪声降低了17%-18%,但使层面敏感度侧视曲线SSP增宽,降低了纵向分辨率,而180度内插法的噪声则比常规叮增加了12%-29%,但其纵向分辨率要高于360度线性内插法,所以一般咱们都施用180度内插法。螺旋CT图象的重建数据虽然要比实际电子扫描数据少,也就是说在重建过程中要损掉一部分数据,从而降低了图象的分辨率,特别是z轴分辨率。但实践证实,因为图象的持续性增加了。螺旋CT重建图象的质量仍比普通CT的高得多。

3 临床应用 螺旋CT险些可用于全身各系统的查抄,合理选择不同的应用要领,会给临床带来杰出的影像效果并可充分阐扬其奇特的优势。

3.1 头部电子扫描螺旋叮头部电子扫描 一般情况下不用螺旋程序,只用轴位电子扫描程序,是以要领和条件与普通CT基本一样。只是图象重建要领不同,而螺旋叮电子扫描时间短,X线穿行人体以后带有信息的光于量相对较少,从理论上讲重建后的图象不如普通CT,但是由于螺旋Cr采用的是稀有金属制造的固体探测器,光子接收率可达到98%-99%险些为普通CT的一倍(普通叮一般采用惰性气体探测器,接收效率仅仅50%左右)有效地弥补了光子量少的缺点,事实上螺旋CT头颅图象质量不低于普通CT。由于电子扫描时间极短,每次曝光仅0.75s,同时一次曝光可重建两层图象是以大大提高了事情效率,对急诊病人、儿童以及易燥动的病人非常合用,为临床诊断和治疗以及院前急救争取了时间。

3.2胸脯螺旋CT电子扫描与普通CT电子扫描相比胸脯螺旋CT具有较为显著的优点。首先,在电子扫描过程中由于是持续容积电子扫描,定位以后病人只需憋一口气即可将全胸电子扫描完毕,消除了由于数次甚或十数次的呼吸换气而引起的病变位移的影响,能发现普通CT易于漏诊的小结节病变。螺旋Cr具有后处理成像的功能,可在任一位置举行回顾性重建,是以,可选择病变中心成像,达到精确描绘病变型态,准确测量密度,免受容积效应影响的诊断效果。对肺底横膈及附近病变,利用MPR可确定病变的发生部位及胸膜的关系。应用SSD,最小密度投影和MPR可举行气道成像,显示气嗓,支气嗓轮廓,观察气道病变的规模,显示有无狭窄及扩张。对肺内孤立结节的诊断,通过SCT电子扫描速度快,成像迅速避免了呼吸伪影,减轻了容积效应,故对瘤肺界面的观察更清晰、真实。MPR对分叶,毛刺,血管毗连,胸膜凹陷等征象显示得更精确,对肿块或空洞内结构显示更细致,故对肺内的良恶性结节的鉴别诊断优于常规CT。

3.3用于腹部螺旋CT腹部螺旋CT同样具有一次憋气即可全部电子扫描完毕的优点,避免了腹式呼吸而引起的图象伪影。并且可以配合高压注射器举行肝脏的螺旋CT加强电子扫描,并且能比较准确地在肝脏动脉期,门脉期和平衡期举行适时电子扫描,利用观察病变的动态强化过程,大大提高了小病灶的检出率,如小肝癌等。另外,用以区分血管瘤病变和肝癌提供越发准确的影像资料。通过门脉期加强血管造影,还可举行门脉系统的三维成像,为TIPPS术前提供参考依据。螺旋Cr电子扫描还可以发现胰腺,肾上腺,肾脏的小病灶在加强峰值期电子扫描可以显示普通CT难以发现的密度差异,加强了与四周结构以及病变与正常组织的对比,提高了诊断的可靠性和可信性。

3.4 SCT血管造影(CTA)SCTA是SCT加强电子扫描与计算机3D重建相结合的新查抄法。CTA的基础是较薄层的电子扫描或窄间隔重建,血管显著强化及由此而产生的三维重建。应用MIP和SSD要领可使血管表现如同普通的血管造影,但较其优越的是前者还可以举行多轴旋转,从不同角度观察,更利于病变的展现,CTA可以很好地描绘WILLS环的剖解,发现动脉瘤,血管闭塞及动脉畸形,并可显示其大小,起源,部位和连累到的其它血管。颈动脉CTA可发现狭窄,结合横切面像能举行狭窄分级。胸腹主动脉瘤或夹层动脉瘤,CTA能提供有价值的信息。CTA具有操作轻便相对费用低病人无创伤等优点。

3.5 SCT仿真内窥镜成像(SCTVE)

其成像原理是将SCT所获取容积数据输入事情站,用计算机软件调整CT阈值与公开度,将含气器官或主动脉内腔显示,将管腔内表面以外的组织之公开度调整为100%,将其图象删去,再用伪彩色技术将管腔内表面赋予近似内窥镜所见的组织色彩,后用CT影戏沿管腔方向由上而下或由下而上地依次回放。SCTVE查抄安全无痛苦,并可以从病变的远端或近端观察,并可观察大血管腔内病变。缺点是属于一种重建图象,伪色彩显示,不如纤维内窥镜显示清楚与真实,不能举行病变活检,后处理复杂,费用相对较高。

3.6 螺旋CT可用于肌肉骨骼的查抄,也有其较着的优越性。螺旋CT电子扫描速度快,查抄时间短,特别合用于创伤和危重症者及难在较长时间内保持固定姿势的病人。MPR和三维显示在本系统有奇特的应用价值。它可分辨复杂的剖解关系,如肩关节,脊柱,骨盆,腕关节和踝关节等,显示横切面像上不容易显示的水平骨折和粉碎性骨折的移位情况,通过不同角度旋转,观察者可以直接看到剖解结构间的空间关系,有利于手术计划的拟定。

3.7 另外,配合SCT还可举行胆系造影,CT冠状动脉成像,CT灌注成像,CT速成像等,一些新的技术也逐步地应用来临床上,并收到其较好的效果。螺旋CT是1972年CT发明以来关键技术上的一次重大冲破,也是九十年代世界医疗器械迅速发展最具代表性之一。随着计算机技术发展步伐的进一步加快,CT技术也会发生日新月异的变化。据报道最新研究的超高速电子束CT也已投入来临床应用之中,对心脏、胃肠道等过去CT查抄显得力不从心的部位也在逐步得到比较满意的查抄效果,为临床提供越发准确、可靠的诊断依据。从现在看,CT仍具有非常广阔的发展前景,今后的CT会向越发小型化、高新技术化、多功能化、以人为本化方向发展。有理由相信,将来CT查抄技术会为人类的健康事业做出更大的贡献。

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玻璃象 2007-01-13 11:40

数字医学影像核心装备荐 ★★★

笔者:包尚联??…教程来源:本站原创点击数:570更新时间:2005-11-18

数字医学影像核心装备

1.前言

数字医学影像核心装备是以计算机可记载的数字形式作为输出量,用于疾病诊断和治疗,在医院内广泛施用的医疗装备。其中数字化医学影像装备、放疗装备、热疗装备是这类装备的 主要产品类型。其中可以分成电离辐射型物质波源的成像和放疗装备,例如X-射线成像用的 装备,包孕平面X-线机:CR和DR两种,以及断层X-CT装备,及目前正在发展的体成像X-射线 成像装备,可以减写为V-CT;还有核医学成像装备:单光子发射断层成像SPECT和阳电子发射断层成像PET装备等。凡是X-射线和伽玛射线既可用于成像,也都可以用于对肿瘤放疗,而且是目前放疗市场的主流产品。另一类就长短电离辐射型的影像诊断和治疗装备。例如核磁共振成像装备和超声波成像装备。现在射频波段的物质波以及超声机械波也都可以用于肿瘤治疗。

本文重点先容的是与医学成像有关的,包孕电离辐射和非电离辐射的数字医学成像核心装备的情况。这类数字化医疗装备是目前主要用于医学临床和教学科研事情的,今后还会扩展到社区,成为无创化体格检查的东西。它们采集人体剖解学、生理学和病理学的信息并实现可视化这个行业提供最先进的科学技术,为人类健康、疾病的无创伤诊断提供关键性装备,同时为疾病的治疗提供重要的匡助东西,是目前数字化医疗装备中发展最快、附加值最高的一类产品,所以称为数字医学的核心装备。

医学影像设备的发明和发展是人类对自身疾病诊断具有革命性的进展,在世界各国都是最受重视的工业范畴之一,其水平和国度的整体发展水平紧密亲密相关,按照人均消费水平来衡量, 这个行业在中国的发展还远远满足不了需要,从人类健康的长远和巨大需求来看,这是一个朝阳产业。

数字医学影像装备涉及的关键技术和发展内部实质意义可以概括成如下10个方面的关键问题和四个应用范畴。

数字医学影像装备涉及的10个关键技术:

⑴产生用于成像的物质波装备的原理和关键技术,即提高波源产生物质波的效率和改善物 质波束流品质的要领和关键技术。

⑵对物质波和人体组织发生彼此作用的规律建模,通过模型参数的最佳化,改善影像信息 提出取得的数量、质量和速度。

(3)研究探测物质波的探测器、传感器或者换能器等探测器件,使得它们具有更好的灵敏度 以及空间和时间分辨率。

(4)把探测到的信号放大,成形并实现数字化,在计算机记载的编码过程中防止掉真,开展 提高信号传输效率和保真度的要领研究。

(5)快速、高效地实现图象重建,在重建中减少噪声的要领学研究。

(6)减少噪声、伪影和畸变,提高图象质量的要领学研究。

(7)更符合人体视觉效果的医学图象显示要领和关键技术。

⑻设计为新的成像系统的性能指标举行测量和评估的要领学以及相应的软件。

(9)以高效和快速的医学图象的存贮、通讯管理、检索以及从海量数据中寻找规律的知识挖潜的要领学为主要内部实质意义的PACS(Picture Achieving Communication System)技术。

(10)分子和基因成像,在基因序列标定之后的后基因时代,为了搞清楚基因和人体内的生物大分子之间的关系,疾病和基因以及生物大分子之间的关系,开展基因和分子成像成为医学成像的一个新的发展方向。其中核医学成像、功能磁共振成像是目前已经可以在临床开展诊疗的分子和基因配体水平上成像,而光学成像是一个非常有前途的正在开发中的成像模态。但是由于空间分辨率差和受到放射性标记药物的限定,核医学成像用于分子水平成像的潜力还没有很好阐扬出来。随着后基因时代的到来,核医学成像将越来越受到重视。MRI可以提供分子成像某种现实的技术手段,例如谱成像技术。分子成像东西都是新药开发的必要东西但是海内药物开发商施用这类东西的险些没有。因为用放射性标记药物举行药物病理和毒性的研究是目前活体水平研究的最重要的东西。所以,咱们把成像技术的最后一个重要方向 归纳为:实现分子成像的新原理和新要领,以及对现有要领的改进技术。

医学影像的四个应用范畴可以归纳为:

⑴在疾病的无创伤诊断中的应用,目前已经涉及到人的剖解和生理有关的险些所有范畴,但是最重要的还是肿瘤、心血管以及机械创伤后脏器损伤的查抄,及所有脏器的器质性病变参数或者代谢功能参数的测量。

这里先容的内部实质意义中还应该包孕计算机匡助诊断。由于医院的放射科每天产生的图象太多,放射科医生的事情量太大,眼睛容易疲劳,加上个人的经验问题,漏诊或者误诊的问题时有发生。为了减少事情量和用于活检的人数,防止漏诊,减少误诊,发展基于医学影像的计算机匡助诊断MICAD(Medical Imaging based Computed Assistant Diagnosis)长短常必要的。

⑵在脑功能成像基础研究中的应用也是今后发展的一个重要内部实质意义。大脑的作用对人的重要性是不言而喻的。脑功能成像是目前无创伤研究人脑事情机制、诊断大脑疾病的唯一有效的要领。从基础研究看,它们是实验心理学的主要东西;从医学的角度看,主要用于诊断大脑的脑功能性疾病,并为大脑占位性病变提供的脑功能性疾病,并为大脑占位性病变提供功能模块重新分布的信息,从而为准确治疗提供依据,其实人脑的疾病,是常见病和多病发,诊断和治疗这些个疾病都需要对大脑举行功能成像。解决这些个问题是二十一世纪人类面临的挑战,也是科学和医学有可能有重大冲破的处所,实际上脑认知功能成像已经完全可以用于临床诊断。

(3)成像设备还是疾病治疗时的匡助东西,其中主要包孕用于手术或者肿瘤放疗计划设计、治疗时的影像监督技术、治疗后的验证和预后。同时,通过信息集成完成的虚拟内窥镜技术、外科手术计划、影像扶引下的外科手术、以影像信息为基础拟定的放疗计划、影像扶引下的介入治疗是医学影像的重要应用范畴,这方面的应用方兴未艾。

(4)医学图象的剖解学、生理学的教学傍边也有非常广泛的应用。今后的医科学生都应该具备基本的医学图象产生机制、各种成像设备的设计原理以及检验测定标准等广泛的知识,为他成为正式医生之后选用合理的成像东西打下基础。

综上所述,医学影像是人体的最大的信息源,通过无创伤的数据采集实现对人体在三维空间的时间轴上的信息测量,通过对测量数据的阐发,获得人体内部剖解学、生理功能和脑认知心理信息,是采集人体宏观和微观信息并具有非常广泛应用范畴的一个产业群。围绕这个产业群事情的不仅是这类产品研发、生产、销售和售后服务人员,还包孕施用这些个装备的医务人员、医学物理师、临床工程师和技术员。

综上所述,医学影像是人体信息获取、阐发和人类疾病诊疗的重要东西,这些个行业的发展是一个国度整体实在的力量和科技综合水平和体现。

但是,目前任何一种成像东西只能获取人体的部分信息。局部的或者部分的信息还不足于为 准诊断确实断提供足够依据,所以肿瘤的活检还不能废除。加上各种原因,在图象中还夹带了伪影和噪声,所以正确施用成像东西,不断改进医学图象的质量,研究和发展新的成像东西,是咱们今后发展中相当长一段时间内需要解决的问题。

2.医学成像范畴的现状

2.1.临床广泛施用的四大成像系统

⑴X-射线成像

自从伦琴发现X-射线以后,险些世界上所有大学的物理系都建立了X-线产生和成像装备,并很快在医学上得到了广泛应用。110年之后的今天,估计每1000人中约莫有700人每年要用X-线查抄,现代人一生中要做几十次X-射线成像查抄。所以,X-线成像及其应用可以称得上是世界科学史及医学发展史上最重要的一个里程碑。以人体不同器官和组织对X-射线的不同接收特性为基础发展起来的X-射线透视和X-射线照相术,为人体骨骼和内脏器官疾病或损伤举行诊断、定位提供了强有力的手段,同时也把胶片带进了医学成像的范畴,使之成为110多年来图象显示的主要东西。

在平面X-射线成像之后,显像加强剂得到了很大的发展,血管造影技术和其他脏器的专门化X-线机相继延生,大大扩大了X-线成像的应用规模。目前在所有血管造影技术中,X-射线的血管造影仍然是最经典的技术,可以作为其他成像技术的金标准。

平面X-射线成像的未来发展方向是数字化的X-线机技术。这种技术来自对传统X-线机的批判。统的X-线机照相技术的剂量有可能提高癌症的病发率,从而限定在妇幼保健体格检查中的应用;由于胶片显像施用的微粒的大小尺寸已经受到限定,而进一步克服颗粒不均匀性等因素已经非常困难,使得胶片图象质量的进一步提高受到了限定。用胶片作为成像媒介的最大问题是胶片图象不能用于计算机处理和存贮,不能在网上传送。

目前把传统的X-线机数字化已是发展的潮水,其中包孕直接数字化的X-线机(DR)和用图象版的X-线机(CR)两种。最终的目标当然是DR,但是DR的普及需要进一步提高产品的行得通性并降低产品的价格。

⑵X-射线断层成像(X-CT)。这是平面X-射线成像得到充分发展之后进一步发展的必然结果 。X-CT已经从二十世纪七十年代初简略的成像装备发展为今天以多层螺旋CT为主的技术。它是传统影像技术中发展中最为成熟的成像模式之一,其速度已经快到可以实现心脏的动态显像。但是,如何在病人剂量和片厚之间举行选择,在临床上是经常需要考虑的问题;空间分辨率和对比度的进一步提高也受到很多制约。而多模态集成的成像装备,例如PET-CT、MRI-CT、子直线加速器/CT等相继问世,为用户提供了更多的选择和可能性。同时,各种专业化的CT发展技术也得到了很快的提高和发展。这段的设计理念去掉“层厚”的概念,实现真正意义上的三维空间X-射线成像(volume CT),也就是目前直接数字化平面X-射线在三维空间的数据采集和重建。这种volume CT的实验室样机已经问世,图象的空间分辨率已经达到0 1mm的水平。

2.2.核磁共振成像(NMRI)

核磁共振成像也开创立二十世纪七十年代末,当时在美国纽约洲立大学石溪分校事情的P.C.Lauterbur教授,用三维空间的梯度场发展了核磁共振(NMR)的空间定位要领,并用X-CT的相同的图象重建技术实现了磁共振成像(MRI)。1983年MRI的商业化设备进入市场,并大量应用于无创伤疾病诊断、无创伤介入治疗等现代医疗活动中,之后该项技术越来越成熟,在影像诊断市场上所占的份额不断提高。由于这种成像设备具有在任意方向的多切片成像及多参数成像整个空间的真三维数据采集、结谈判功能成像以及没有放射性等优点,MRI受到广泛重视,不断扩展用途,还在迅速发展过程中。

但是,相对而言,核磁共振成像也是所有结果像模式中技术最为复杂的一种成像要领,研制和开发这样的装备涉及磁共振物理学、磁学、电子工程、计算机软件工程、信号处理等许多科学技术范畴。目前各种各样的产品都已经大量地进入市场,其中包孕高场超导系统,低场开 放系统和快速成像系统。在技术上,多线圈并行采集已经成为当前技术的重要发展方向之一,而气体成像(3He,129Xe)已经成为肺部显像的商业选件。今后的发展有可能借助微电子技术实现在体素水平上的平行采集和不依赖于梯度的编码技术,但是,在商业上实现这一点,还需要很长的时间,MRI成像技术还在发展。

2.3.核医学成像(NMI)

单光子计算机机断层成像(SPECT)的发明过程比较难以说清楚,因为有很多家实验室险些同时发展。其中需要提到的是Jaszczak等人和Keys等人,他们于1977年分别报告在实验室内得到了包孕旋转支架在内的SPECT,而且得到了临床应用结果,是现代SPECT发展的关键性一步。

阳电子发射断层成像(PET)的思想是Wrenn等人在1951年提出来的。但是在六十年代末才得来临床可以施用的PET图象。由于价格昂贵和产生同位素的困难,PET一直没有在临床得以广泛的应用。这段由于技术的可靠性增加,以18F为代表的放射性核素显像技术开始在临床广泛推广。从整个学科来说,平面通用的伽玛相机正在逐步被淘汰,专用的平面伽玛相机,例如甲状腺疾病诊断和治疗监督的专用小型伽玛相机等仍然是市场看好的产品。

核医学成像在这段的一个亮点是分子成像。目前分子水平的成像主要是指用放射性核素标记的放射性化合物分子在人体内分布的可视化。这些个图象是人体内微观的分子甚或亚分子(例如基因配体)的宏观分布。在宏观水平上通过统计学阐发后得到的关于该分布的分布,结合人类已经掌握的生化知识,阐发这些个生化过程,从而确定该生化分子在人体内的行为,并按照它的行业阐发该化学分子在人体内和人体的彼此作用(机制),或者归纳出对该化学分子是不是对人体有利或者有害的结论(药物的药理和毒性的研究)。

人体的病变,有些是通过基因突变开始的,从基因调控下的大分子运动紊乱开始,长期的紊乱引起脏器功能的变化,这种变化在脏器发生器质性变化以前就发生了,例如代谢紊乱、血流变化、血容积的变化等。但是主要从事结构诊断的影像设备,例如X-CT、超声波查抄及大部分MRI设备都不可能对这些个紊乱举行测量,可以或许定量地测量这种紊乱,就是医学上的早期诊断。由于核医学成像可以或许实现早期诊断,这是核医学影像设备得以发展的原因。

核医学成像的作用是早期诊断。拿癌症来说,按照统计学要领的研究结果,放射型CT(SPECT )可以比X-CT提前三个月诊断出癌症,阳电子CT(PET)一般比SPECT还要早三个月诊断出癌症。很多癌症发展长短常快的,半年时间就足可以挽救至少延长一个人的生命。从原理上来说,X-CT诊断病人的按照是X射线通过人体时,人体组织对X-射线不同的接收系数,而核医学影像设备的诊断依据是人体内的放射性药物的强度分布,这种分布是通过放射性核素标记的药物的生化过程体现出来的,故而可以用于研究和开发药物。因为带有放射性标记的药物可以自动寻找和浓集在需要探测和研究的人体组织或者脏器上,按照放射性强度的分布及其随时间的变化曲线就可以知道特定组织或者脏器内对这种药物特异性接收所揭示的生化规律,满足对这些个药物的药理和毒性的研究目标。

核医学成像的优点是特异性好,是代谢、功能和分子成像,可以或许用于早期诊断;其缺点是空间分辨率差,病理和四周组织的彼此关系很难准确定位。如何克服这些个缺点发扬它的优势,是医学物理事情者的一个重要任务。把核医学成像叠加在诸如X-CT成像、MRI高分辨率结构图象上举行定位是目前比较流行的要领。所以,医学图象配准、分割和融合在医学成像方面的应用是这个范畴内一个重要的方面。

2.4.超声波成像(Ultrasonic Imaging)

超声波成像是除了平面X-射线成像以外施用最为广泛的医学成像东西。超声波成像施用脉冲—回波技术,和雷达技术相似,从第二次世界大战之后不久发展起来的。它的发展受到X-射线金属探伤的启发。第一台超声波成像仪是1952年由Wild和Reid完成的,他们得到了活人腿的单层超声波图象。第一台二维的商业超声波成像仪被认为是Donald等人于1958年研制出来的。目前超声波成像仪已经从过去的单探头发展成为今天的探测器阵列,从模拟系统发展到数字化和图象及时显示系统。如何增加超声波成像仪的对比度是研究和发展的重点。彩色超声波成像和杜普勒超声成像正在逐步被发展为三维及时成像系统。

超声波成像的优点是安全可靠、价格低廉,所以在诊断/介入治疗和预后影像检验测定中都得到了迅速发展,成为四大医学影像之一,数量上增加最快。目前在中国超声波成像正以每年1000台的数量级在增加。

超声成像的缺点是图象对比度差,信噪比欠好,准确判断还需要别的成像东西的帮助,而且图象的重复性在一定程度上依赖于操作人员。因为超声波的发射和接收都是通过探头实现的,而探头掌握在操作员的手上。

2.5.医学计算机图象事情站

在所有的医学影像装备中,图象事情站是系统的重要组成部分。但是,这里强调的图象事情站是相对独立于成像系统的图象事情站,是用于举行图象数据的集成和阐发的专用图象事情站,例如外科手术计划、影像扶引下的介入治疗、手术模拟、放疗治疗计划、放疗时的及时监督和放疗后的剂量分布验证、针对某种特殊用途或者特定疾病的计算机匡助诊断图象事情站等。为了充分施用医学成像设备产生的医学图象资源,需要每个科室、每个医生都能用上这些个图象资源。但是没有统一标准和规划,医院PACS系统的发展完全跟不上IT行业的快速发展。现在厂商提供的PACS系统只是网络事情在医院的实现,主要用于管理还没有让医院的每个科室和科室内的每个医护人员可以或许充分把这些个信息用起来。所以,咱们这里强调的医学图象事情站,是为了满足不同科室对医学图象信息、生化信息整拼凑,通过统计学的阐发要领,协助对病人数据的处理和阐发,然后通过医生的诊断给出病人数字档案文件和对病人诊疗意见的图象事情站。这类图象事情站,非常具有医生和科室的个性,所以从事这种图象事情站开发的研究人员应该紧密和医生配合,做出“量体裁衣”式设计和建造,对这类图象 事情站的软件和硬件需要经常更新,实现终生服务。只有这样,数字化医院的概念,以及通过医院的数字化使得医院、医院的医护人员以及患者从信息革命中获得好处,推动医学事业的进步和医疗服务水平的提高。

医院的信息系统把医院所有的图象事情站毗连起来,形成数字化医院信息流的主要内部实质意义。每个接诊的医生和护士都把信息录入到系统傍边,通过录入的病人信息还可以和注册的病人举行比较,可以起到核对的作用。每天下来,一个医院有多少病人就诊,有多少病人住院、用药和接受查抄的统计数字很容易统计出来,电子文档的问题也就不存在了。这种图象事情站以某个科室或者病房作为节点形成微型的PACS系统,把微型的PACS系统和整个医院毗连起来 才能形成医院有效施用病人信息的大环境。所以,建议我国发展这类图象事情站作为我国医院数字化的基础事情来做,使得医院尽快产生经济效益,使得各人有积极性去做这件事。目前,很多海内医院在整体水平上建立的PACS系统没有真正普及的原因就是因为医院的数字化不是从基础做起,基础不扎实。这还和我国医务人员整体的计算机水平、数理知识的应用水平有关,和医学院校学生的知识结构有关。没有医院基层的基础,还很难在全院规模、甚或院际之间奉行PACS系统。因为以科室为单位做,只要一个科室的事情完成了,整个医院的网络系统是正常事情的,整个医院的PACS是很容易建立起来的。采用这种思路,使得我国广大的中小企业一个发展的机会。是以,发展这些个专用图象事情站的努力值当鼓励的。为此,笔者把发展专业医学图象事情站作为发展数字化医疗装备的一个重要方面列出来,以便引起各人的重视。

3.对医学成像装备和医院信息化今后发展的看法

3.1.对影像诊断医疗设备产业发展的整体评价

用各种医学影像装备采集人体内部剖解学、生理学(包孕病理学)和心理学的信息并实现可视化的手段,是医学诊断和治疗可视化必备的设备。引进这些个设备是对医院医疗服务的革命性变革,从事这个行业的人员,尤其是领头人士必须具有物理学、信息学和医学的跨学科知识。改革开放之后的汗青充分证实了这一点。

但是无论是影像诊断还是治疗过程中的影像学,在中国都还比较落后,捉住我国国民经济调整发展的机遇,采取综合措施,以比西方国度更快的速度发展这个行业是完全可能的。

3.2.对发展我国影像数字化核心装备产业的建议

从技术的层面阐发,由于我国人口多,地域发展不平衡,发展肿瘤和心脑血管早期影像诊断技术应该作为我国在这个范畴内产品发展的重点。而把信息学、数理化基础科学和医学的结合看成一个战略措施,形成我国在这个范畴内新的生长点。建议以理工和医学院校合并之后运行比较好的大学为中心,建立若干个综合基地或者中心,例如数字医疗核心装备关键技术国度工程研究中心,拟定这方面的规划,引领整个行业发展,作为规划这个行业的一个重要措施。

在规划时是不是考虑把整个行业分成三个层次。首先是新的成像模式的发明、发展及临床试用、市场准入以及政府的鼓励措施把这个层次作为重点;其次对已经广泛施用的成像设备的技术完善和改进要足够重视,因为我国已经购进了大量的先进影像设备,但是这些个设备除了常规诊断外,很多其他功能没有阐扬出来,研究事情开展得很不够,这是对这些个设备的重大华侈;最后是利用这些个设备产生的我国特有的大量正常人体信息,尤其是病理信息资源,举行大面积的开发应用,形成对医学信息深加工的产业群是完全可能的。多家综合部门和基金申请部门应该鼓励各人做这些个事。是以,从当前我国现真实情况况看,把发展的重点放在医学影像信息的整合上,不掉为一种好的选择。因为相对而言,所投入的钱比较少,效果比较显著, 更重要的是可以把世界上发展最快的信息产业所取得的成果尽快地应用到医疗行业中来。

从医学影像信息的整合看,其整合的方向主要是:形态学成像和功能成像的整合;高空间分率和低分辨率成像信息之间的整合;快时间特性的人体信息和慢变化人体信息之间的整合;多模态医学成像信息和生化参数信息的整合。

重点发展软件业是这个整合过程中始终要抓的重点,因为软件业依赖的主要是人力资源。中国是人口大国,人力资源丰富,但是目前的问题是:培训和教育跟不上。例如,中国还没有医学物理学专业,目前医院内没有医学物理师和医生一起事情,以承担对新购进的大型影像设备的功能开发和质量控制;甚或在放疗科也没有医学物理师岗位制度,使得很多医院没有办法施用放疗治疗计划,甚或购进了这些个软件也没有办法施用,使得放疗的治疗不能很快晋升。

从政策层面上来说,国度对那些大型设备,例如高档CT、MRI、PET、电子直线加速器及其其他近似的设备,在进入临床施用时,和这些个设备的进口和购进一起考虑的是必须划定施用这些个设备的处所既要有医生岗位,也要有医学物理师岗位。医学物理师和医生一样要通过正式培训合格之后才能上岗。在这里需要特别强调的是放疗行业,因为放疗施用的剂量比较大,处理不当很容易对人造成不可挽回的损伤,是以国度应该划定凡是购买放疗设备的处所必须同时购买放疗计划软件,而且治疗计划必须由医学物理师完成。医生只负责接待病人确定治疗处方,也就是确定治疗靶点,靶点的总剂量及其分次治疗的剂量。对于如何实现靶点剂量及其分次,最后达处处方要求的任务应该由医学物理师来完成。因为医学物理师才有这样的知识背景和能力运行这些个复杂的软件,满足医生的处方要求使得治疗达到最佳效果,必要时还得专门设计相应的实验,验证治疗计划计算的结果是不是正确。而且实际上,由于医学物理师完成一个计划所需要的时间比医生接待一个病人做出处理决定的时间还要长,所以,从某种意义上说,医院放疗科内的医学物理师应该比医生多。但是,当前中国的情况是首先必须有医学物理师,然后才能确定合理的比例以及明确各自的岗位责任。从人才培养来说,国度在这方面的人才豁口非常大,教育部有责任在学科调整和人员培训方面和卫生部一起做出规划,尽快解决这个问题。

我国医疗软件产业的组织管理涉及到国度多个部门,缺乏统一的协调机构来拟定医疗软件产 业发展的战略目标,没有规划相应的产业发展政策,医学软件企业之间缺乏必要的协作与结合,企业之间的重复开发和恶性竞争时有发生。处于自由竞争阶段的医疗软件企业规模较小,抗风险能力差。由于受规模和技术能力的限定,医疗软件企业缺乏规模性的资金投入以及开拓市场的能力,难以开发出有竞争力的、商品化的医疗软件产品,企业抗风险能力差。而且,这些个企业基本上没有通过ISO9000认证,已经通过的也只是形式上的,而不是实际上的,即没有严格实现。在这种情况下,软件企业承担大型软件工程和系统设计、开发、集成能力相对较弱,在国际市场上处于不利的竞争地位。另外,我国在系统软件和中间件的开发更差,对医疗软件缺乏有力支持。

综上所述,我国的医学影像数字化医疗装备行业有喜也有忧,制约发展的核心问题是人才问题。只管我国很多行业的学生目前已经找不到事情,但是国度对这个行业的规划始终滞后。从人才的需要来说,制约我国整个软件业的也是人才。因为大量的人才从国有软件企业流向了国外、流向了外商独资企业、中外合资企业以及个体企业。国度虽然采取了很多吸引人才的措施,但是得到实惠的只是少数人。这些个少数人目前可以从各个渠道得到经费支持,钱多得用不完。但是大量的,尤其是海内自己培训的人才没有得到充分支持,他们的作用没有得到应有的阐扬,使得人才的流动造成上述局面。这里不单单是待遇问题,关键是没有创造一个宽松的环境和普遍的经费支持,在数量的基础上才能培养高质量的人才,也只有在自由竞争中才能让他们更好地阐扬作用。

医学软件业和一般软件业相比,对人才的要求更高,因为他们不仅要懂一般软件业本身的计算机知识,还必须具备数字和物理建模和阐发的能力以及广泛的医学知识。培养这种跨学科人才不是很容易的,而且海内由于各种原因,对从事这种跨学科人才培养的单位和教授没有 给予足够的重视和支持,也是造成这种人才奇缺的一个原因。

临床检验仪器的进展概况荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:681更新时间:2005-11-11

临床检验仪器的进展概况

近年来,各种新技术渗入医学检验仪器范畴,出现了一些新仪器,原有产品也得到不 断提高。

1.血气/pH阐发仪

这种仪器用来对动脉血标本测量pH值,二氧化碳分压(PC02)和氧分压(P02),以提供诊断和治疗信息。

这种仪器的测量原理变化很少,其进展只是微机的采用量增多,从而压缩了数据,降低了记载时间,使校准自动化。目前的仪器所用的标本量更少,但除了能计算出pH、P02和PC02外,还能计算出其他多种血气参数。某些型号的仪器还能测量出电解质和猩红蛋白或血细胞比容。校准次数可作程控,有自检功能。另一些型号的仪器内置数据管理系统,可存储病人数据和显示积累的质控结果。在某些情况下,采用预置膜电极帽或筒,可以简化电极的手工调整,免除电极的维护事情。目前此类阐发仪也能和电解质阐发仪、测氧计和医院计算机系统相毗连。某些公司还推出由电池供电的、携带式血气标定阐发仪,能在病床边操作。这些个装置应用含有全部电极、校准液和气体的校准器,以及废物袋,故而就不需应用外部气体箱。只管这些个装置不需要作维护调养,但筒必须按期更换,如每周换一

次。

用于手术室和沉痾监护装置中的持续式血气监测阐发仪,这段已经开发出来。这种技术采用内置光纤传感导管,将它置于病人的主动脉中来测量‘pH、PC02和P02。用弃式导-管可用72小时或更长的时问。测量每20秒钟即显示在床边监护仪屏幕上。由于能当即在病床前获得测量结果,这些个阐发仪可能很快地进入介入性应用中。只是,和内置导管一同施用会产生有关的问题,如装置的消毒,传染的预防,血管的损伤,以及需用血气阐发仪经常来调准这些个监护仪等,目前还没有解决。

2.电解质阐发仪

电解质阐发仪用来测量全血、血浆、血清和尿液标本中电解质的含量。电解质在体液中呈阳离子或阴离子状态。虽然说电解质可用来指溶于水中的任何一种盐,但在医疗范畴,它是指四种主要的电解质,即钠(Na+)、钾(r)、氯(Cr)和碳酸氢盐(1IC03一)。电解质在维持人体功能中起着多种作用。它们维持渗入压和水合作用,保持正常的人体pH值,调节心脏和其他肌肉的功能,协助电子传输反应,参与酶反应。调整和电解质不平衡相关的某些紊乱,包孕永合过度和脱水,充血性心脏衰竭,呼吸性碱中毒和酸中毒,尿毒症,以及胃肠道疾病和’肾病。由于电解质不正常多是由不同疾病造成的,所以对电解质举行测量和阐发是诊断和治疗疾病的关键所在。

单价的钠离子和钾离子有助于维持人体内渗入压和酸碱平衡。钾离子也是维持心脏和 骨骼肌收缩性的主要身分。钠是细胞外主要的离子,而钾险些均处于细胞内主要离子,两者的含量主要由肾脏来调节。氯是细胞外液体液中的主要阴离子,它的作用是保持细胞外体液中的阴一阳离子平衡、水合作用和渗入压。如果血浆中碳酸氢盐离子的含量增加,则氧的含量便减少,以保持电中性。尿和汗的分泌排泄会除去人体中的氯。

测量整个C02可用来评估血液中的碳酸氢盐的含量,因为TC02主要是由碳酸氢盐离子构成的。TC02含量反映了肺部气体交换是不是适当,以及碳酸一碳酸氢盐缓冲系绕的有效性,这个系统是保持酸碱平衡的,亦即正常的pH值。

目前的一些电解质阐发仪是采用离子选择性电极(ISES)、电量滴定法、热传导探测(rrCD)或火焰光度标定法来检验测定一种或多种电解质的。这类电解质阐发仪还能检验测定附加的非电解质参数。能阐发电解质的,还有一些内置血气阐发仪功能的阐发仪和临床生化阐发仪。钙也是一种电解质,能测量钙离子的阐发仪,称之为钙离子阐发仪。

目前大大都电解质阐发仪都采用离子选择电极法,它通过外部参考电极和插有内部参考电极的离子选择电极之间电位测量,来直接标定溶液中离子浓度(活度)。这种要领轻便、快速,标定的浓度规模较宽,灵敏度较高,待溶液中大大都的滋扰易于隐蔽或消除,较小受样品颜色、浊度影响,所以已得到广泛的应用。

不同种类的离子选择电极能举行不同的阐发测量.离子选择电极大都属于膜电极。目前较多的是采用玻璃材料作敏感膜。随着玻璃身分的不同,膜对不同离子就会产生选择性的响应。如,钠离子敏感电极用玻璃制成,对钠离子具有较高的选择性响应;钾选择性电极用与缬霉素浸润的聚氯乙烯和抗菌素制成,对钾离子具有选择性响应,钙离子选择膜用聚氯乙烯中的二正辛苯基磷酸酯作为离子交换体;氯离子敏感电极用含有聚氯乙烯载体中的四价胺的液膜制成,对氯离子具有选择性响应。

离子选择电极的广泛应用使得小型的电解质阐发仪需求量大增,就连医生诊所也要设置它。这段,用于锂离子的敏感电极也进入临床。

电解质阐发仪已经微机化,使得仪器能自动监护,自检妨碍作出系统报警,即时计算诊断结果。近年来还推出一些具有自动校准功能的电解质阐发仪,它们还能储存病人数据和质控数据。

3.分立式自动生化阐发仪

临床生化阐发仪用来标定血清、血浆或尿液样品中某些代谢物、电解质、蛋白质和药物的浓度。按其类型,可分为分立式、离心式、持续流量式三种,均系自动操作的,此外还有一种手动式。自动化的这三种生化阐发仪,操作方便,具有标准标定要领,能获得精确的、重复性好的测量数据。持续流量式阐发仪在操作期间可能会发生样品之间彼此作用和传染等问题,而分立式阐发仪举行每一项检验测定时,试管都是分立的,从而减少了这些个弊端。目前,大大都分立式阐发仪都具有RAND存取技术,能对每一样品或一批样品举行选择性检验测定。某些产品还能举行酶免疫试验和药物评估。有的产品能每次举行一项检验测定(单道),有的产品则能每次同时举行几项检验测定(多道)。

新型的分立式阐发仪能举行更多的检验测定项目,检验性能越发不变,畅通量更大,程序更少,如能从原试管中直接取样,这类特点还在继续发展。此外,通过软件的加强进一步自动化,所需要的样品量进一步减少,操作程序更趋简略,维护事情也更方便。上述诸项均可视为分立式阐发仪的技术发展趋势。目前某些产品还采用条形码来识别样品和试剂。

Coulter公司的DacosXI。型分立式阐发器采用光谱隔离光学系统,其中试管组件围绕钨一卤素石英灯旋转;组件包含8只滤光器,每只滤光器有其相应的探测器;每只试管在每6秒钟即可读出8种波长,而计算机仅采用特定的波长举行欲作的试验项目。

Bexter公司的Paramax。720ZX型分立式阐发仪采用于微片试剂来举行紫外线/可见光的光标定,采用条码来提供每一样品所需的试验数据。

Du Pont公司的acaIV型分立式阐发仪采用特殊的塑料试验袋(内装一次标定所需的试剂)和双壁反应室(组成试管容器作光标定用)。每一试验袋的顶部有一坚硬的集管头。它是塑料块,通过传送链作步进,以使试验袋移动。集管头可内置层析柱,以消除滋扰物质,或内置胶质滤光型片,以遏止小分子。含有干片或液体试剂的分隔间四周作临时密封,反应室四周作永久密封。

此外,Eaxtman Kodak公司的Ektachem型全自动分立式阐发仪,Miles公司的’rechnicon系列中的RA一2000型、RA～XT型、CHEM I型等采用不可混合的、非反应的液体碳氟化合物作为正载体的产品,以及NOVA公司的自立机(包孕键盘、计算机、显示屏、样品盘架和稀释模块)和7只附加调试模块(全钙、离子钙、肌酸酐、葡萄糖、尿素、全二氧化碳和电解质等)组合成的Naclcus型阐发仪,技术上都有新意。

4.血液阐发仪

该仪器亦称细胞计数仪或细胞阐发仪,用来测量全血中的红细胞和白血球数量,有的产品还可测量血小板、猩红蛋白、血细胞比容、红细胞均等容积、均等猩红蛋白及其浓度、红细胞形态,以及作各种不同血细胞计数等。目前的血液阐发仪均可测量上述的几个项目或全部项目。

许多血液阐发仪测出的血小板数,是用全血中每微升含血小板数来暗示的,它们还能测出均等血小板容积。血小板在人体凝血机制中起着重要的作用,血小板过多或过少均会引起不正常的血液凝固。

Miles公司的Technicon H—IE型产品采用分立式采样系统取代以前的持续流量式系

统,它将细胞化学测量和光散射测量结合起来举行阐发,可测出5种不同的附加血液值。这两种装置都设有四个阐发通道:猩红蛋白、红细胞和血小板、嗜中性细胞份叶细胞和过氧化酶。猩红蛋白通道采用改变氰化正铁猩红蛋白的要领来测出猩红蛋白的浓度。红细胞和血小板通道采用氟氖光作光源。在低角和高角测出光散射,即可求出红细胞数,红细胞分布宽度及其他指标和血小板。每个红细胞的猩红蛋白浓度是当红细胞通过激光柱时测量出来的,用猩红蛋白分布宽度暗示,因为这一宽度是猩红蛋白浓度图的标准漂移。嗜中性细胞/分叶核白血球通道也是采用激光散射来测量嗜中性细胞数和白血球核成熟度的,这两个指标合起来就是分叶核白血球的指标,它可以分出不同的白血球。这些个仪器还可以用免疫过氧化酶要领对染色淋巴细胞举行离机独立阐发,对T细胞、B细胞、匡助T细胞和抑

制T细胞作出定量。

目前,血液阐发技术都在设法提高白血球的区别要领。Coulter公司的STKS型和

MAXM型产品就在用流量细胞计数器的同时,还分别采用阻抗法测量细胞容量,用射频法测量细胞的不公开度,用氦氖激光标定细胞表面特性。

血液阐发技术一直处于不断进展中,如提高了直方图和细胞图的显示,采用了微机等。微机的采用,使得能储存数据、设定极限和举行质控程序的调养。某些阐发仪还有接口,以与大型计算机系统联机。条型码标记系统能使病人诊断结果与打印拷贝的格式相配,而不受样品挨次的限定。其他进展有样品需要量更少,而样品畅通率更高。一些比较新型的阐发仪还采用闭路式管子和自动采样系统。某些阐发仪还能将废试剂自动排放到排放管或废液瓶中去。

自动血液阐发仪提高了细胞计数的精确度和速度。采用移液管和血细胞计数器的要领举行测量,结果是不精确的。因为操作容易掉误,手工操作要领的变化率在8%以0%之间。

目前市售的血液阐发仪都增加了数据管理能力,降低了辗转造成的错误,将变化率降低到2%^4%。

5.离心计心情

离心计心情是以离心思来分离液体中悬浮颗粒或分离不同密度液体的器械。这些个液体包孕体液(如血液、血清和尿液)、试剂,以及上述两者和其他添加剂的混合液。在临床化验室中,离心处理是试验某些病人样品前必须举行的试样准备事情之一。

离心计心情通常分为低速、高速和超速三种。临床中采用低速和高速离心计心情,主要有立式和台式两种。此外,还有一些专用离心计心情,如血库离心计心情、微量离心计心情、自动细胞清洗离心计心情、微量血细胞比容离心计心情、冷冻离心计心情和持续流量离心装置等。超速离心计心情为专用立式装置,_般用在研究中。

低速离心计心情,如台式和某些立式离心计心情,运转速度最大可达6 000转/分。低速离心计心情有致冷和非致冷两类。主要用于分离血或沉淀物,但这类离心计心情没有足够高的速度,不能分离出超小粒子(如病毒、DNA分子)和大分子,或举行密度梯度离心。

高速离心计心情的速度为12 000-25 000转份,通常用于前级制备,以及冷却转子室。高速离心计心情有小容量分离试样型和大容量持续流量型两种。小容量的高速离心计心情可回收微生物、细胞和沉淀物,也能有效地沉淀病毒和细胞小器官。大容量的高速离心计心情用来从大培养物上收集酵母细胞或细菌,从预处理样品中回收胚蛋白沉淀,制造细胞中物质的密度梯度,以及采集稀释液中的病毒和噬菌体。此类仪器大大都能每分钟处理l—1.5升样品。

超速离心计心情的转动速度在75 000转份以上。离心思为600 000克。它可以冷凝,因为高速造成气体摩擦所产生的热能可以或许分离蛋白、病毒或其他要分离身分。

临床和研究用的离心计心情是几十年来发展的较为全面的技术。下面以立式离心计心情为例作先容。

目前的立式离心计心情都装有永久润滑油轴承,各种可置换的回头以及较耐磨的电刷。某些类型的立式离心计心情已采用频率控制感应要领来取代电刷。以将电传输到驱动系统。回头可夹持各种类型的样品容器,包孕血袋、微量滴定板和支架、目镜载玻片以及烧瓶等。

某些采用微机作控制的立式离心计心情,通过转子表面的条形码来验明各种转子。微机能设定离心计心情的事情边界,依据条码信息可对特殊转子作准据储存(如允许的最大转速)。某些立式离心计心情置有传感器,能检验测定处于设计边界之外的事情条件(如室温超高)和自动停机。

另外一些传感器用在具有自检系统的离心计心情中,能对电子部分举行查抄,并将结构显示出来。计算机化的离心计心情可与专用计算机相接,以记载和更改操作参数。

非致冷的立式离心计心情不能像致冷型离心计心情那样举行多种试验,因为某些酶试验和补体试验对温度都很敏感,所以最需要的是能在室温和冷温下举行试验的离心计心情。

生产公司正在使离心计心情具有更多的特性以确保它在操作运转时有合理的生物安全性。如有些产品的转子和叶片紧贴一层透明塑料,能查抄转子运转时是不是有溢出或容器有无泄漏的有些产品则增添了引流管,安全有效地消除样品溢出和容器破损现象。

以上只是枚举了几种常见的检验仪器的发展状况,随着医学技术的不断进步,医学检验仪器已经成为现代医院中重要的匡助诊断仪器。尤其是电子技术和计算机技术的迅速发展,使得医学检验仪器的发展和更新更快。

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玻璃象 2007-01-13 11:45

核医学查抄与治疗问与答荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:转载点击数:868更新时间:2005-11-7

核医学查抄与治疗问与答

-前言

-什么是核医学

-核医学查抄安全吗

-为何有时在一个月内要多次做核医学查抄有时甚或第二或 第三天就要做,这样安全吗

-有身妇女能举行核医学查抄吗

-儿童能举行核医学查抄吗

-核医学影像查抄(ECT)的一般步骤

-ECT与CT等其他影像学查抄有何区别

-什么是PET

-肿瘤患者思疑有骨转移,怎么办

-除了骨肿瘤以外,还有那些疾病要做骨显像查抄

-核医学心脏查抄有什么作用

-对小儿癫痫核医学有何诊断要领

-脑血流显像还可用于哪些疾病的诊断

-甲状腺显像在临床上有何意义

-放射性核素能治疗哪些疾病

-放射性核素治疗安全吗

-放射性核素治疗与放疗有何区别

-如何用核素治疗甲状腺癌及其转移灶

-甲状腺功能亢进症的核素治疗有哪些优点,什么情况下适合于核素治疗

-恶性肿瘤骨转移的核素治疗疗效如何

-嗜铬细胞瘤等神经机体分泌肿瘤的核素治疗疗效如何

前 言

核医学是现代医学的重要组成部分,在国际上有着60年的汗青,在海内起步于1956年。核医学的发展是与原子能科学的发展紧密亲密相关,是最广泛、最活跃的原子能和平利用的部分,在美国没有核医学设备的医院是不准开业的。

核医学是对人体无创伤、安全而有效的诊断和治疗要领,它最重要的特点是能提供身板内各组织功能性的变化,而功能性的变化常发生在疾病的早期。众所周知现在有各种诊断要领如超声、CT、磁共振(MRI)查抄,它们可以提供人体剖解学变化的信息,核医学与他们相比,在某些情况下能更早地发现疾病,判断疾病的性质及发展程度。

在治疗上核医学对有些病有独到的优点,例如甲亢、甲状腺癌转移灶、恶性肿瘤转移到骨骼内引起难忍的痛苦悲伤、不能手术的恶性嗜铬细胞瘤均可采用核医学治疗,它的要领与一般放疗(钴-60外照射)不同,它是把治病的药物直接指导到有病的部位,作用更直接、效果更较着。

问:什么是核医学?

答:放射性核素又称放射性同位素。一个元素在元素周期表中占领一个小格子,这些个元素大大都都有自己的双生兄弟,互称同位素,它们"长相相似"即化学性质一样,"性格各异"即物理性质不同,有的"沉稳",咱们称之为不变同位素;有的"活泼",它们要发射出各种射线,如γ线、β线等等,咱们就称之为放射性同位素或放射性核素。

核医学是利用放射性核素,也就是利用它们发射出的各种射线,来诊断和治疗疾病的一门医学分支。在诊断方面又分为体内和体外两方面:体外诊断即放射免疫阐发技术,人生病时体内的一些微量身分会发生变化,咱们利用这种技术就可以测得这些个微小的变化,协助临床医生诊断和治疗疾病,施用这种技术时放射性核素是不进入病人体内的;体内诊断即放射性核素造影或核医学影像查抄(ECT),是利用放射性核素标记的显像剂在正常与异常生理情况下,在人体内的分布的不同来作出诊断的,做这种查抄时病人要注射显像剂到体内,再用专门的仪器来采集放射性核素发射出的射线,拍出照片,作出诊断。利用放射性核素来治疗疾病的原理同显像相似,即利用浓聚在病变部位的放射性药物所发射出的射线来消灭那些病变的细胞,从而达到治疗疾病的目的。

问:核医学查抄安全吗?

答:核医学是核技术的和平利用,与核武器有着本质上的区别。在日常生活中各种射线的辐射无处不在:电视、pc、移动电话甚或家里用的装潢材料;医院里除了核医学科以外,放射科(包孕X线拍片、CT、核磁共振等)、放疗科等均是施用各种射线来为病人诊断与治疗疾病的。

核医学中施用的每一种核素在临床上应用以前,科学家们都做过大量的实验,确保其安全性。在实际操作中,核医学医生又采取了每一种可能的要领来减少对病人的辐射到尽可能少的程度,事实上核医学查抄中病人所受到的辐射量与X拍片相当或更少。大大都放射性显像剂通常在数小时,最多1-2天从身板内排出,副反应极少发生。另外在医学上有一种"利益-风险"评价系统,针对核医学来讲就是,病人所受到的小剂量的辐射,相对做了核医学查抄后,对疾病的早期、准确的诊断所得到的益处来讲是眇乎小哉的。

问:为何有时在一个月内要多次做核医学查抄,有时甚或第二天或第三天就要做,这样安全吗?

答:这完全是临床上的需要,有着多种多样的原因,有的是在治疗前后做两次查抄,以便医生知道疗效如何;有的本来就需要两种查抄配合起来让医生作出诊断,如肝血池与肝胶体显像等等。这些个查抄都是在临床医生和核医学医生的配合下完成的,咱们认为是安全的也是完全有必要的。

问:有身妇女能举行核医学查抄吗?

答:一般情况下咱们不建议有身和哺乳期的妇女做核医学影像查抄。如果病人知道自己已有身,或者认为可能有身,或者有身了而医生不一定从外表上会发现,请及时告诉医生。对于未生育的妇女来讲,目前的大量资料与研究表明,正常的核医学查抄是不会导致不孕或乳儿的异常发生。

问:儿童能举行核医学查抄吗?

答:儿童纵然是刚出生不久的乳儿做核医学影像查抄也是安全的,医生会按照儿童的具体情况,年龄、体重等方面来调整放射性显像剂的用量。事实在临床上有些儿童所做的某些放射性核素影像查抄,对于疾病的诊断有着自己奇特的甚或不可替代的作用:如肝胆显像对新生儿黄疸的鉴别;小儿胃肠道出血的影像诊断等等。

问:核医学影像查抄(ECT)的一般步骤?

1.查抄前的准备:大大都的核医学查抄不需要特殊的准备,如果有需要的话,医生会提前告诉病人的。

2.注射显像剂:注射以前医生会让您口服一种胶囊,这是为了保护您正常的器官,注射之后按照不同的查抄,病人等候的时间也不相同,有的只需数分钟;有的要2-3小时;有的要1-2天后,为的是让注射的显像剂能充分到达所需查抄的部位。

3.查抄摄片:在拍片前医生融会贯通知病人撒尿、进食或其他一些准备,这也是为了让查抄更准确。拍片时病人躺在床上,可以正常呼吸,按照医生的要求采取一定的姿势,探测器会只管即便靠近病人的身板,拍摄一张或多张照片,这时仅仅拍照罢了,并不增加额外的放射性。

4.阐发结果:核医学科的医生会综合阐病发人的病情,所拍摄的照片以及其他各种查抄结果:生化、血液、超声、CT等,对临床诊断和治疗提供可靠准确的阐发结果。

问:ECT与CT等其他影像学查抄有何区别:

答:ECT是利用放射性药物在正常与异常组织器官内的分布不同来诊断疾病的,它的诊断基础和依据是疾病情况下人体的正常生理与代谢发生了改变,而这种改变往往是要比结构、剖解上的变化要来得早,也就能较早地发现与诊断疾病。

X线拍片和X线断层显像(CT)是利用X线在不同组织中的彼此作用不同来构成图象的。

超声是利用超声波在不同组织中的回声的不同来诊断疾病的。

核磁共振(MRI)是利用与人体组织紧密亲密相关的一类原子核在外界射频场的作用下产生磁共振信号而达到成像的目的。

问:什么是PET?

答:PET(阳电子发射断层现显像)是核医学技术的最新发展,它与目前的SPECT相比有两大优势:在仪器上它比SPECT有更高的分辨率,也就是说它能发现更小的病灶;另外它施用的是与人体正常代谢更为相似的显像剂,如葡萄糖等,也就更能正确反应人体的状况。PET技术在肿瘤、神经系统、心血管系统等方面有着广泛的应用前景。

问:肿瘤病人思疑有骨转移 怎么办?

答:有些肿瘤很容易转移到骨骼,形成骨癌,如乳腺癌、肺癌、前列腺癌和鼻咽癌,是以早期诊断骨转移,对患有这些个肿瘤病人的治疗方案的拟定以及骨转移的治疗效果的好坏非常重要。核医学的骨显像是首选的诊断项目,目前在临床上用得最普遍,它具有以下显著的优点:

1.比X线早发现骨转移病灶3-6个月

2.一次查抄可以看到全身是不是有病变

3. 查抄安全、轻便、无创伤性、无痛苦

肿瘤病人自感有什么处所骨痛,应当即做骨显像查抄,看看是不是有骨转移。

问:除了骨肿瘤以外还有那些疾病要做骨显像查抄?

答:骨炎、代谢性骨病如甲状旁腺亢进、肾性骨病、Paget's病等,劳累性骨折、骨股头无菌性坏死等病都可做骨显像查抄。足球运动员、马拉松运动员、绝经后妇女引起的骨质疏松等在运动或负荷加重的情况下很容易引起X线不能发现的劳累性骨折,病人自感有骨痛,骨显像能及时早期诊断是不是骨折。

问:核医学心脏查抄有什么作用?

答:众所周知心脏是人体最重要的器官之一,它将新鲜的,富有养分的血液运送到人体的各个部分。可想而知如果心脏出了问题、得了病,将对人体产生多大得影响。给心脏本身运送养料的管道医学上称之为冠状动脉,心脏的许多疾病都于它有关,比如最多见的冠心病等等。

核医学对这类疾病的诊断有自己的,区别于其他要领的奇特的手段。咱们将少量的核医学造影剂经静脉注射以后,通过核医学仪器SPECT可以看到心脏对造影剂的接收情况。如果心脏的哪个区域,与正常情况时的影象不同,医生就会知道哪一枝冠状动脉有问题,问题有多严重。

有的人在安静的时辰心脏很正常,但这并不料味着她的心脏没有病,颇有可能在运动的时辰就会表现出来。核医学要领还可以通过比较心脏在安静和运动负荷情况下的查抄结果,对心脏的"储备能力"做出诊断。

心脏每时每刻都在不停地跳动着,象一个泵一样,将血液泵到人体的各个部分时。施用核医学的查抄要领,咱们可以清楚地看到心脏在舒张和收缩时的样子,再通过计算机的处理就可以得到一些评价心脏这个"泵"好坏的参数,其中最重要的是反应心脏收缩能力的,医学上称为"射血分数"的指标。这个数值可以协助医生诊断疾病,或者对治疗后的结果作出判断。

总之,心脏的核医学查抄是一种无创伤性的,方便可靠的查抄手段,对病人来讲没有任何痛苦而言,对医生来说,查抄结果能提供许多有价值的信息。

问:对小儿癫痫核医学有何诊断要领?

答:核医学的脑血流显像诊断癫痫要比X-CT来得灵敏,普通X线查抄对此病无诊断价值。当癫痫病人急性发作时,脑的病灶区呈高血流状态,摄取显像剂比正常脑组织多,显示病灶区放射性浓聚;而过了急性发作期,病灶又呈缺血状态,摄取显像剂比正常脑组织少,病灶区显示放射性稀少或缺损,这种变化X线看不清楚,而脑血流显像可以清楚显示。

问:脑血流显像还可用于哪些疾病的诊断

答:凡由于脑血管障害引起的疾病都可用脑血流显像来诊断,如脑梗塞,由于运送血液给脑的血管变细或塞住,这部分脑的血流供应就低下,脑血流显像可以比X线更早期发现。脑梗治疗后效果如何,脑血流显像比X-CT可提早预报。早老性痴呆症的诊断,脑血流显像更比X-CT可早期诊断。

问:甲状腺显像在临床上有何意义

答:甲状腺疾病在机体分泌系统的疾病中是一种常见的多发的病种,在对它的诊断和治疗过程中要用到多种核医学的要领,其中常用的直观的要领就是甲状腺显像,它在临床上有以下诊断意义:

1 当你发现颈部甲状腺处有肿块时,甲状腺显像就可以告诉你肿块的功能状态,一般有热结节、冷结节、温结节等情况,其中冷结节时为甲状腺癌的可能性最高,咱们建议手战国政治疗,然后在核医学科医生的安排下按期复查。

2 异位甲状腺的诊断

3 甲状腺癌转移灶的寻找

问:放射性核素能治疗哪些疾病?

答:放射性核素在衰变时能释放β射线,其射程仅几个毫米,险些全部被有病变的组织接收,能有效地粉碎病变组织的病灶,达到治疗目的,而对其他组织和脏器无较着影响。

放射性核素治疗开展得最早、应用得最广泛的就是在甲状腺疾病方面,如甲状腺功能亢进症(俗称甲亢)、甲状腺癌及其转移灶,其他咱们开展得多、效果好的项目还有癌症骨转移、类风湿性关节炎或风湿引起的强直性子关节炎、嗜铬细胞瘤和神经母细胞瘤等方面。

问:放射性核素治疗安全吗?

答:核医学科医生在患者接受放射性核素治疗前,首先要详细研究病人的病史,判断是不是适合核素治疗,然后按照病人的实际情况,决定治疗方案与剂量。不可否定核素治疗与显像查抄不同,它多多少少会给病人带来一些负面影响,但要考虑"危险-利益"这一因素,当核素治疗是唯一或者是最有效的方案时,积极的治疗比其他姑息的方案要好得多,综合以上多种因素考虑,咱们认为核素治疗是安全、可靠的。

问:放射性核素治疗与放疗有何区别?

答:核素治疗的原理是利用核素发射出的β射线在病变组织产生一系列的电离辐射的生物效应,射线作用于组织细胞将其能量部分或全部移交付组织,通过辐射能的直接和间接作用使机体生物活性的大分子结谈判性质遭受损害导致细胞繁殖能力丧掉,代谢紊乱掉调,细胞衰老或死亡从而达到治疗的目的。正常细胞和病变的细胞群体对核素射线的敏感性不同,一般细胞分裂活性越大对射线越敏感,浓聚放射性核素的能力也越强,故而射线粉碎或按捺病变组织的同时对正常组织可不发生或仅发生轻微的损伤。

放疗依赖于各种放射源,包孕放射性核素发射的射线和加速器加速的粒子,从体外定位,对肿瘤举行照射达到治疗的目的。显而易见的是,射线要穿行一些正常的组织,会对它们造成一些伤害。

两者的另一区别在于放射性核素治疗主要是核素注入人体后,可自动进入病变区域照射,如体内有多个病变区,也只要一次注射,体内所有病变部位可同时照射而获得治疗;放疗则主要在体外局部照射某一病变区,即照光一次只能治疗一个病变区,若体内有多个病变区则不能同时治疗,要分多次举行。

问:如何用核素治疗甲状腺癌及其转移灶?

答:甲状腺癌在众多的肿瘤疾病中不占大都(约1.1%),但在机体分泌肿瘤中它是比例最多的一种。各种甲状腺癌及其转移灶均可用131I来治疗,但要相识其是不是能浓聚131I。有的开始时不能浓聚131I,但经过各种预治疗后,病灶能浓聚131I,仍可用131I来治疗。如果不能浓聚131I的癌组织,岂论属于哪种病理类型,均不适合于131I治疗。

第一步手术切掉原发灶及转移灶,第二步用131I消除残余正常甲状腺,第三步131I全身显像及处理。如果仅发现剩余甲状腺摄取131I,在彻底断根残余正常甲状腺组织后,按期随访;如果发现病人有转移灶,则可以开始治疗,一般情况下每隔3-四个月可重复治疗。

问:甲状腺功能亢进症(甲亢)的核素治疗有哪些优点,什么情况下适合于核素治疗?

答:131I治疗甲亢是核医学在治疗上应用得最早的一种要领,迄今截止已有50多年的汗青。131I被甲状腺摄取后,衰变时放出的β射线因能量低而射程短(约2-3mm),故基本上完全被甲状腺组织所接收。这种要领轻便、安全、经济、疗效好,复发率低,并发症少,是一种理想的治疗甲亢的要领。

这种要领适合于年龄在25岁以上的Graves病患者、抗甲状腺药物失效、过敏、治疗后复发、甲亢手术后复发、甲亢伴较着突眼、患者不肯手术或有手术禁忌症(如心脏病、糖尿病或血液病)的病人;对于妊娠或哺乳期的妇女、甲亢伴有急性心肌梗塞患者以及未婚、年轻的患者咱们都不建议用核素治疗。

小知识:上海地处沿海地域,罹患缺碘性甲状腺疾病的可能性很低,所以思疑或获悉自己得了甲状腺疾病后,不要轻易食用富含碘的食物。事实上有的病人要忌食这些个食物甚或加碘的盐巴(现在市场上供应的大多为加碘的盐巴,但每个区有一个定点商店供应不加碘的盐巴),在做核素甲状腺查抄前半个月内也要忌食富含碘的食物。

问:恶性肿瘤骨转移的核素治疗疗效如何?

答:恶性肿瘤的骨转移发生率很高,乳腺癌有50%的病人会发生骨转移,前列腺癌有80%会有骨转移,其他如肺癌、鼻咽癌、甲状腺癌都会发生骨转移。骨转移性肿瘤患者约50%有骨痛苦悲伤症状,且大大都为难治性骨痛,纵然外照射、化疗及麻醉镇痛药物都难以控制。

利用静脉注入的亲骨性放射性药物,在骨转移部位出现较高的浓集,利用放射性核素发射的β射线可对肿瘤举行照射,达到止痛和粉碎肿瘤组织的作用。

可以或许起作用的放射性药物有很多,按照咱们多年的临床施用经验,现在施用较多的,国际上也一致认可的是89-锶(89Sr)。静脉注射后它能与骨骼中的羟基磷灰石结合,发射纯β射线,对前列腺癌、乳癌的骨转移效果最好,镇痛效果可维持3-6个月,不会引起造血系统的损害。经治疗后病人一般情况好转,睡眠质量提高,肢体活动度改善和麻醉镇痛药量减少。

问:嗜铬细胞等神经机体分泌肿瘤的核素治疗效果疗效如何?

答:恶性嗜铬细胞瘤及其转移灶对化疗和放疗效果欠好,常要依靠药物来减轻由于大量儿茶酚胺的分泌所制的症状,但疗效也不满意。对于这类病人,咱们建议只管即便手战国政治疗,不能手战国政治疗的以及手战国政治疗后,要及时在核医学医生的指导下治疗和按期复查。131I-MIBG能被恶性嗜铬细胞瘤及其转移灶、神经母细胞瘤、类癌、甲状腺髓样癌等摄取,131I所释放的β射线使肿瘤受到较大的辐射量,使肿瘤的活性受到按捺和粉碎,减轻症状,降低血压,缩小瘤体,以达到治疗目的。一般有效率在50%左右,病情未愈者可多次治疗,间隔时间为1-2个月。

脑电图机热 荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:1000更新时间:2005-11-7

脑电图机

脑电图机(Electroencephalograph)是用来测量脑电信号的生物电放大器。

它的主要单元脑电放大器的事情原理与心电放大器基本相同,但由于脑电信号的幅值规模为10-100μV,比标准心电信号要小两个数量级,是以它要求的放大增益要高得多(约100dB左右)。由于信号太微弱,同样大小的共模电压对脑电检验测定将会造成更为严重的影响,是以要求脑电放大器有更高的共模按捺比(约为10000:1)。本机的噪声应在3μV以下。对电源的纹波系数亦有更高的要求,当电网电压波动±10%时,输出电压变化要小于0.01%,特别是供给前置放大级的电源纹波电压应小于0.5mV。为了防止很可能出现的基线漂移,对电极也有更严格的要求,应采用银-氯化银制的极化电极,以提高极化电压的不改变性别。由于脑电电极比心电电极要小得多,是以它具有较高的信号源阻抗,这就要求放大器有更高的输入阻抗(大于10MΩ)。除此之外,结合脑电图临床查抄的特点,对整机还提出了一些特殊的要求。由于脑电信号一般由若干个头部电极从统一的部位引出,引出的电极线就有若干根,是以经常采用中间接线盒,又称输入盒。电极引出线直接与输入盒相连,通过输人盒引出线再将脑电信号送到脑电图机中去。由于导联数较多,而且为了观察脑电场分布的对称情况和瞬时变化,一般要求举行同步记载,是以必须有多通道的放大器和记载器同时事情,常见的一般有8导、16导、32导等。有的机器还附加一道儿心电和一道儿记号导联。是以脑电图机的记载纸要宽得多,这对走纸电机提出了更高要求,一般电机输出功率应在1.5W以上,许多放大器和记载器中有一导发生妨碍就会使整个记载受到影响。另外为了便于阐发各导联脑电信号波形之间的彼此联系,机器内设置了时钟信号和定标信号。

脑电图机还应设有电极-皮肤接触电阻测量装置,以估测接触电阻,提示采取改进措施来包管杰出的接触。一般接触电阻应小于20kΩ,如果超过此值,则必须清洁皮肤,处理电极和采用更好的电极膏。为包管人身安全和测量的准确,测量电源应采用交流恒流源。

由于脑电信号幅值变化比较大,故要求增益控制能有多档粗、细调节,定标电压亦设置有多种幅值。由于脑电信号的频率差别变化显著,为了适应各种不同频率波形记载的需要,放大器应有各种不同频率的低截和高截滤波器,随时都可以转换。同样,时间常数、走纸速度均应有多档的选择。比较先进的脑电图机,运用微处理器控制操作的状态,随着信号的记载,在各导波形的旁边能自动打印出它们放大器和记载器各自的事情参数,有的可以直接打印出数值,有的可以打印出它们的编码标记,这种标记对熟练的操作人员,只要稍加思索就可以通过大脑直接解码。

脑电信号被电极捡取后送至输入盒,然后经过导联选择器和放大器后送到记载器举行描记。现代脑电图机常用CPU控制各项操作,操作过程由存储于ROM中的监控程序来完成。

1. 输入盒

头皮电极的导线一般不直接与脑电图机输入端相毗连,而是通过输入盒与主机相连,输入盒为金属屏蔽盒,上有电极插孔,包孕20个以上的脑电极插孔,以及接地插孔、外接插孔等,外接插孔可用于描记脑电、肌电、眼电、诱发电、呼吸波等。盒内有缓冲放大器,有的还带有电极阻抗测量装置。

2. 导联选择器

通常是一个节点开关阵列,来自CPU的指令接通一组节点即可把相应的来自电极的生物电信号送到放大器输入端。脑电图机可提供固定导联选择及自由导联编程。

3. 放大器

由多级放大器组成放大电路,另外还包孕时间常数变换、高频滤波、灵敏度控制、交流滋扰按捺等电路。

4. 记载器

目前脑电图机多用笔式记载器,大部分采用墨汁笔式。

5. 控制部分

主要是键盘电子扫描电路,用于产生相应的键码,使CPU作相应的操作,这些个操作包孕导联的选择与编程、定标描记、光非常刺激、参考电极的选择等等。

6. CPU部分

现代脑电图机有很多都是微机控制的,如日本光电的7300系列,采用Z80芯片,外加48KROM、8KRAM及8255芯片等组成。

心电机概述荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:887更新时间:2005-11-7

心电机概述

心电图机是生理功能检验测定仪器之一,主要记载心脏电活动波形图。自1905年威廉.爱因霍文(Willam.Einthoven)最早将心电图机用于临床,乞今截止,它已有近百年的汗青。随着高新技术的迅猛发展,在设计与制造心电图机方面也正在飞速发展,老型号心电机不断被新型号心电机所淘汰,电子管心电机器被晶体管心电机所取代,晶体管分立原件心电机又被大规模集成电路心电机所取代。尤其近些年来,在心电信息处理方式方面由模拟式心电机向智能化式心电机转变,目前智能化心电机已在临床得到广泛应用。为使广大医务事情者及仪器维修技术人员对心电机有一并括性的相识,下面就几个方面对心电机作以先容。

一.心电图机的种类

心电图机的种类很多,从功能上分大至分为以下五种:①单道手动心电机:如日本光电6511型、中国上海XDH-3B型、日本福田FX-101等(所谓单道就是指一次输出一个导联心电输出波形,手选任意导联输出心电波形;而多道是指同时可输出多个导联的心电波形。)。②单道自动心电机(手动、自动均可):如日本光电6151型、北京福田FX-2111型、日本福田FX-102型、中国广东ECG-11A等,只要选择自动方式机器就会按挨次依次输出12导联心电波形。③多道全自动心电图机:如日本光电ECG-6453型。④具有自动阐发诊断功能的智能型心电机:如日本ECG-8110K、日本福田FCP-2201A/G/U(两个厂家的心电机都具有单道、双道、三道三种记载方式;手动、自动均可操作;可储存和阐发10秒心田电信号)。⑤具有自动阐发诊断功能的智能型多功能心电机:如国产BK-400、BK-500心电多功能综合阐发仪,这类仪器是将人体的心电、矢量、晚电位信号通过电极输入给特制的采集卡式电路板,采集卡式电路板可直接插在微型计算机扩展槽中,形成一个基于心电、矢量及晚电位综合数据采集阐发系统。可做出心电图、矢量图、心频图、心室晚电位图等,并可自动阐发采集的数据,由打印机输出诊断结果。

除了从功能上分类外,还有的是按心电图机描记输出方式分类:有间接描记方式和直接描记方式。间接描记式目前基本不施用,多用直接描记方式,直接描记式还分为:喷墨式、墨汁笔式、热笔式、热阵打印头式。目前的单道心电机多用热笔式,多道心电机多用热阵打印头式或打印机。

二.心电图机的基本结谈判原理简介

虽然心电机的种类繁多,构成电路结构又复杂,但复杂电路都是在基本电路基础上发展而来,是以许多基本电路结构是相同的,事情原理也相似。下面就现代最基本的心电图机加以先容。

人体心电信号由电极加到输入电路:

1.输入电路:包孕过压保护、高频滤波、缓冲放大器、威尔逊网络、导联选择电路。过压保护和高频滤波电路是因有时心电图机与除颤器、高频电刀同时施用,为确保病人安全和心电图机免遭高压冲击,同时为了遏止外界高频滋扰信号进入心电图机的前置级而设置的。缓冲放大器实际上就是起阻抗变换的作用,它输入阻抗高输出阻抗低便于与威尔逊网络输入阻抗相匝配。威尔逊网络是由9个电阻组成,6个20KΩ组成一个三角形电路,每个三角形极点分别与3个30KΩ组成一个星形电路三个点相连,星形公共点是威尔逊网络的中心端,这点的电位与人体电偶中心点电位相等,均可视为零点。三角形的三个极点分别引入人体右手、左手、左脚三个肢导的信号,三角形三个边的中点是三个加压肢体导联的相应参考点。导联选择电路是控制人体信号的输入,不同的导联选自人体的不同部位。

2.放大电路:放大电路基本上是由前置放大电路、中间级放大电路和功率放大电路组成。前置放大的主要任务是提高共模按捺也就是按捺滋扰信号,放大心电信号。1mv发生器就加在这级的输入端。中间级放大是将心电信号进一步放大,一些在心电机面板上可调整的和可用的功能基本在这级实现。如增益调节(记载笔输出幅度不够时调节)、阻尼调节(方波不够理想时调节)、增益选择(输出幅度有3档可选:1/2、1、2)、50Hz电源滤波(去除电源引起的滋扰)、35Hz肌电滤波(去除肌电引起的滋扰)、位移(调整热笔在合适的位置)等等。功率放大电路是把经过前置放大和中间级放大后的心电信号再放大到使记载笔可以或许笔恰当偏转的电平,驱动记载器举行心电描记。

3.记载电路:现在的心电机记载电路都是由走纸马达(交流电机)调速、稳速电路、记载笔调温电路、记载器组成。而调速、稳速电路都采用锁相环技术,通过锁相环输入不同参考频率信号来改变速度,通过速度反馈信号与输入参考信号相位比较,锁相环输出不同电位来不变速度。记载笔调温电路采用调宽脉冲方式,改变脉冲宽度(占空比)来改变笔的温度。记载器采用位置馈式记载器,它是由笔马达和同轴电位器式位置检验测定器组成。利用电位器转动臂与记载器线圈同轴的特点,使位置反馈式记载器的线性好,描记的心电图清晰。

4.电源:一 般心电机电源都有交直流两种方式供整个机器电路事情。

三.施用心电机应注重的事项:

1.在施用心电机以前一定要先细心看说明书,相识仪器所有面板功能,施用起来才能驾轻就熟。还要多留意一下说明书上的技术参数,如比较重要的一个参数是对电源的要求,有的心电机要求交流电源220V～230V 50Hz/60Hz,有的要求110V～120V 50Hz/60Hz,还有的要求就是220V 50Hz/60Hz(不同的机器电源要求不同)。前两个电源规模要求比较宽,而后一个电源规模要求就挺苛刻,一般情况下要配稳压电源施用。如你施用的电源不在要求规模内,心电机就不能正常事情,可能就误认为是机器出妨碍了。

2.要重视维护美意电机的导联线,大都情况下心电机妨碍都是出现在导联线上。在给病人做心电时为减少病人与电极之间的接触电阻,操作人员每每往极板上涂一些淡盐水或导电膏,时间一常电极与极板相接处生成一些氧化物,这样电极与极板接触电阻很大,做出的心电图滋扰大,严重时全是滋扰波。所以要经常查抄和清洁导联电极与极板相接处。

3.施用心电机时一定要将机器接地端的夹子夹在地线端子上。如没有可靠的接地端子,可将一金属棒埋入地下,并在其四周注水以增加接地效果。水管不能包管都是接地的,勿将其作为接地导体。

4.施用电池应注重,电池事情后应当即充电。如果不用,每三个月充一次电。长期不用电池,应将电池充好电取出,与主机分开放,存放在干燥低温处。由于电池纵然在存放期间也会变质,所以最好要经常施用电池

我国医学影像技术十年概述荐 ★★★★★

笔者:王骏教程来源:转载点击数:610更新时间:2005-9-29

我国医学影像技术十年概述

中华医学会影像技术分会成立十周年庆典

暨第三届第二次全国学术大会概述

中华医学会影像技术分会中小伙子委员

全军医学会影像技术专业委员会委员

南京军区南京总医院医学影像中心

王骏

1993年7月14正午华医学会影像技术分会宣告成立,从此我国医学影像技术有了属于自己的讲坛,2003年9月20日召开了中华医学会影像技术分会第三届第二次全国学术大会的同时,迎来了她的十周年庆典。值此庆典之际,本文从一侧面反映我国医学影像技术学的最新发展现状。

数字成像(CR、DR、DSA)

早在十年前我国的X线摄影还普遍处于自动控制摄影技术上,如:电离室在普通X线摄影中的应用以及相关投照体位的显示等,且X线摄影还离不开暗室技术,T颗粒技术、多幅相机以及自动洗片机等在当时应用广泛。为此,学会于1994年举办过一次全国性的自动洗片机应用学术集会,于1998年举办了全国性X线高电压及乳腺摄影的专题学术集会。随着计算机的硬件、软件的开发和利用、容量的加大,以及探测器的更新换代,相继使DSA、旋转DSA、CR、DR、数字激光打印和干式激光打印等在我国得到广泛的应用与研究。

1、CR(computed radiography):其优势在于剂量较传统X线摄影小,且只需要一次曝光就能捕获多层次的信息来满足诊断的要求,密度动态规模大,曝光宽容度大,在曝光量不足或过量时能在一定程度上较好显示图象,避免因参数选择不当而导致重拍,从而减少被检者X线接受剂量。不仅云云,还可通过磁盘保存图象,避免了传统照片保存时间长而使影像质量下降,便于照片的打印及网上资源共享。无论如何,其影像质量的提高在于后处理,通过窗宽、窗位的调整、边缘加强等改善影像质量,并在抗击SARS的没有硝烟的战役中阐扬了巨大的作用。

“能量减影”(energy subtraction,ES)是CR影像处理技术的一种,目前主要用于胸脯查抄,可同时获得胸脯的原始影像、单纯肺组织像、单纯肋骨像等多种影像信息,又称“双能减影”(dual energy subtraction),通过单次或双次能量曝光,得到对两幅不同能量的影像举行加权减影(weighted subtraction),消除骨骼或软组织影像。

双能曝光法(two-exposure):施用两块IP(Imaging Plate,成像板),采用两种不同的曝光条件对同一物质举行分次曝光,该要领在胸脯摄影时因呼吸道在两次曝光之间会产生位移,气嗓轮廓在减影之后仍会存在于影像中,此现象称“运动伪影”。是以双能曝光法不宜施用于一些具有非自立运动的剖解结构,如:肺部和腹部等。其优势在于:颗粒性好;缺点:需要特殊的IP转换器,易产生运动伪影。

单能曝光法(one-exposure):为避免双能曝光法的不足,在2块IP之间放置一块0.5-1mm厚的铜板,实施单次曝光时,前后两块IP依次获落槽能和高能的X线,通过加权技术处理后即可获得减影后的照片影像。其优势在于很少引起由于器官的位移造成的伪影,现有设备可用,一次曝光可直接获得减影影像;缺点是:颗粒性差,放大率不同,影像边缘不能被完全消除。随着DR(直接数字成像)的双能减影在胸脯的应用,肺内细小结节性病变清晰可见,可清晰显示肋骨病变及心后和膈下肋骨,但屏气曝光仍是DR胸脯双能减影优质成像的关键,肋骨对运动的敏感性大于肺组织。

2、直接数字成像(DR):可举行组织均衡,它是利用探测器很宽的动态规模及其特性,将图象分其他地方理后重新组合,使凹凸密度的组织能很好地在同一影像上显示,从而提高每一帧图象的信息量,提高其显示力。

均衡是按照组织凹凸密度的区域(area)和均衡的强度(streng)规模来调整图象。数字化组织均衡能使X线检验测定仪更好地显示那些在屏-片系统中胶片显影曝光不足或曝光过度的区域,同时施用了自动对比加强及窗户-层次效应,使重建的影像越发符合诊断的信息要求。由于均衡作用,使DR在摄影中X线剂量和能量的改变(曝光宽容度)允许规模较以前能在很大的一个规模内都可以采集到影像的信息,从而反映整个系统捕获信息和显示物体真实反差的能力,尤其在对那些本身就是低对比度物体的显像效果的反映,诸如胸脯的微小钙化灶和肺部的小结节,这在胸脯、脊柱的X线摄影中显出优势。

3、旋转DSA:数字减影血管造影(DSA)被认为是诊断血管性病变的金标准,具有高度的敏感性及特异性,但每每因为投照体位等因素而受到一定的局限,有时可造成误诊及漏诊,现将旋转DSA技术引入造影中具有一定的临床意义。

旋转DSA从-110度到+110度持续采集图象,在图象回放中可看到旋转、立体图象,便于观察病灶。它通过一次注药所成影像便可观察正、侧及任一侧斜位,而普通DSA需要多次注药才能观察正位、侧位及斜位,使对比剂的用量减少。旋转DSA可以观察动态3D血管图象,在相识血管病变和四周组织之间的关系及准确定位方面有重要的意义。旋转DSA可针对不同病变、不同部位、不同年龄、单双侧,选择不同的旋转方向、旋转角度,在所获得的旋转DSA图象序列中确定观察效果最理想的一帧图象,以清晰显示病变的大小、形态、剖解部位、对供血动脉的血管关系,在此角度和方向上监督图象,举行球囊扩张、支架植入、化疗栓塞,为疾病的介入治疗提供清晰明确的路径,为手战国政治疗提供可靠的依据。不仅云云,还可通过3D事情站举行动态及血管仿真内窥镜的建造。从文献上看此项技术已用于脑血管、颈部血管、肺动脉、腹腔动脉、肾动脉、髂动脉、下肢步进等多种项目的查抄。

CT

早在1993年我国拥有CT1300台,CT技术的应用已趋于常规化,但只是从电子扫描操作的经验先容方才进入课题研究阶段,三维成像寥若晨星。通过10年的发展,CT的应用与研究在我国得到了长足的进步,滑环技术(slip ring)、高分辨率CT、螺旋式电子扫描方式(spiral mode)-体积电子扫描(volume scan)、超高速CT(ultrafast CT)、多排及16排探测器CT机(Multislice CT,MSCT)等在我国得到了更为广泛的应用,电子扫描速度的加快,达到双期,甚或是多期电子扫描,这无疑使CT发展成为当今的“CT家族”。

1、三维重建:

⑴创伤性病变的三维重建:随着交通变乱和意外损伤的增多,常伴有严重的复合伤,而常规X线摄片因重叠过多影响病变的显示,多层螺旋CT可按照不同的查抄部位,选择不同的电子扫描参数,在容积电子扫描的基础上举行多轴位重建,从而使观察越发直观,便于相识骨折的位置、程度,尤其是隐匿性的骨折和脱位。从理论上讲,在重建图象显示上选择适当的层厚和螺距举行电子扫描是有必要的,层厚越薄、螺距越小,重建图象越清晰,掉真度越小;但太薄的层厚和太小的螺距,使电子扫描时间大大延长,曝光量增加,同时在Z轴的覆盖面也减小。

颌面部三维重建成功的关键是颌面部的螺旋电子扫描,准直器宽度一般为2-3mm,螺距为1,SSD(Shaded Surface Display,表面遮盖法)成像时骨结构阈值上界以180-220HU为好,若专观察牙齿则阈值上界为1800-2000HU,可作为正畸患者治疗前相识病人缺陷及治疗后评价疗效的一种可视性强、可信度高的要领。

利用多层CT重建技术行重度脊柱侧弯查抄,通过MPR(Multiplatar Reconstruction,多平面重建)、CPR(Curved Planar Reconstruction,曲面重建)、及四维重建软件技术举行图象处理,可更清晰显示脊柱整体剖解结谈判各椎体及椎管正中层椎管结构情况,相识椎管有无异常,脊髓有无受压,有无合并多种先天畸形,以包管手术成功。

髋关节三维立体影像的髋臼与股骨头分离技术,是通过CT电子扫描或独立影像事情站中配置的3D影像处理软件,对CT电子扫描获取的原始影像数据举行后期影像处理的一门技术,它可将股骨头与髋臼完全分离,分别对股骨头、髋臼举行独立观察。从而实现了在无创的情况下,运用影像虚拟技术观察髋臼内的情况,和被髋臼包绕部分的股骨头情况,对于临床医生术前诊断,拟定手术方案,模拟手术,建造假体模型等提供了详实的影像资料和数据。

⑵血管的三维重建:DSA一直被认为是脑血管性病变查抄的金标准,但DSA毕竟是一种有创伤性的查抄,随着MSCT技术的发展,其快速电子扫描和较大Z轴规模的优势在血管造影方面取得了冲破性进展,使得非创性CT脑血管三维成像成为可能。

目前开展冠脉查抄的要领有DSA、EBCT、MR、彩色B超等,诊断上DSA和EBCT为最好,但DSA费用高且有创伤性,而EBCT空间分辨率不高,随着多层螺旋CT的发展和应用为冠状动脉疾病的诊断开辟了一条新的电子扫描要领。但其难点在于心脏搏动快,易导致冠脉边界的模糊,必须采用心电门控技术,缩短电子扫描时间。16排螺旋CT可很好地显示冠脉的钙化、狭窄等病变型态,与冠脉造影相比,其优点在于无创伤、对比剂用量少,病人接受的X线剂量少、费用少,合用规模广,轻便易行,一般在10-20分钟内即可完成查抄。是以,对于电子扫描技术提出更高的要求:(a)、电子扫描速度至关重要,在不影响图象质量的前提下应加大螺距,同时适当增大毫安量,以弥补图象质量的下降,快速电子扫描的目的是在动脉期内完成;(b)、延迟时间应准确无误;(c)、电子扫描层厚薄,提高图象空间分辨率,使得图象越发细腻柔和。

2、CT仿真内窥镜成像(CT Virtual Endoscopy,CTVE)是螺旋CT一种新的三维重建技术,有人经过186例喉仿真内窥镜的研究得出结论:利用它举行重建和图象处理,可以充分显示喉腔病变和四周浸润情况,且具有不用插管、无创伤性,副作用少,同时可多次观察,达到近似纤维内窥镜的查抄效果。有人在36例举行CTVE胸脯疾病患者的查抄中:螺旋CT气嗓、主支气嗓3D重建与CTVE从查抄的无创伤性、图象的直观性和整体性以及CTVE图象与纤支镜图象的一致性,认为其有着杰出的应用前景。同时也有人认为:CTVE能清晰显示上、中、下鼻甲及鼻道。在探讨高分辨率CT、三维重建、CTVE等在中、内耳查抄的临床应用中,薄层HRCT可较好地观察中、内耳的细微结构,三维重建技术的图象较二维图象显示得越发立体直观,但二维影像对较深部的骨折等病变的显示仍优于三维影像,CTVE可从耳的任何位置包孕屈曲的窦腔内显示前、中、后鼓室的结构,且能从各个角度更好地显示听小骨。

3、多期电子扫描:多层螺旋CT胰腺癌电子扫描及四周血管重建应用技术对每一位胰腺查抄的病人举行平扫、动脉期、胰腺期、门脉期四期电子扫描。血管重建的要领有:曲面重建对动脉期、静脉期的胰腺沿其胰管走向分别重建;血管重建也按动脉期、门静脉期举行;MIP(Maximum Intensity Projection,最大密度投影)可用来评价血管、血管瘤、斑块和狭窄。

胰岛素廇的切掉术是其惟一有效的根治要领,影像学查抄的主重要的条目的是术前定位,但由于肿瘤通常较小(90%直径<2cm),其检出和定位是影像科医生的一个难题。胰岛素瘤最显著的病理特点在于绝大大都肿瘤血供十分丰富,是以加强CT电子扫描可显示病灶呈高密度强化的特征,特别是动脉期电子扫描显示更佳。常规CT对胰岛素瘤的检出率自17%-40%不等,可利用螺旋CT双期薄层加强电子扫描、团注对比剂,捉住其动脉期,可提高其检出率和定位。

4、CT灌注(CT perfusion)技术是这段开发的一种新的影像技术,它是在静脉注射对比剂同时,对选定层面通过持续多次电子扫描,以获得每一像素的时间密度曲线,按照不同的算术模型计算出各像素的脑血流图(Cerebral Blood Flow,CBF)、脑血容量图(Cerebral Blood Volume,CBV)、对比剂均等通过时间图(Mean Transit Time,MTT)、对比剂峰值时间图(Time to Peak,TTP),经伪彩处理得到上述各参数图。有人对20例缺血性脑梗塞病人行CT灌注查抄,施用4ml/s的注射速度,在开始注药后5-7s开始电子扫描,共电子扫描45-50层,基本可以或许包孕加强前期、动脉期、微血管期、静脉期、静脉窦期等各期图象,包管了图象质量。

MR

1、水成像:

⑴磁共振胰胆管成像(magnetic resonance cholangiopan crcatography,MRCP):是一种评价胰胆管系统影像学查抄要领,它利用重T2WI技术直接显示胰胆管形态和结构,其主要原理是用长的重复时间(TR>3000ms)及特长回波时间(TE>150ms)来区分静态液体四周软组织结构,使含水结构显影。静态或缓慢流动的液体如胆汁等其T2时间很长,一般是四周组织如肝、胰和腹腔脂肪的20倍,是以,在重T2WI呈高信号,而实质脏器或快速流动的血液则呈低或无信号,故以黑色低信号的四周组织作背景可衬托出胆道系统的高信号。实际上,长TR主要是为了取得T2的效果,特长的TE是为了加强T2的效果,更重要的是将一般的组织结构信号压低(变黑),从而使含水的信号越发突出,是以,TE在水成像中非常重要,是成功的关键。

现今1.5T较低场强(<1.0T)MRCP成像更快,冠状位厚层电子扫描仅需3秒钟就可获得一层图象,横断位薄层电子扫描不超过20秒钟,若与常规MRI电子扫描结合,能显著提高胰胆管疾病的诊断准确率。另外,B超、ERCP及PTC只管大量应用于胰胆管疾病诊断,但由于MRCP具有查抄要领简略、病人无痛苦、无创伤、无并发症及不需对比剂等诸多优点,MRCP大有替代ERCP之势。

为获得质量杰出的MRCP需要3个条件:(a)、液体-背景对比,(b)、高空间分辨率;(c)、呼吸运动伪影的按捺。在查抄时,可通过脂肪按捺技术以减少背景信号,使信噪比(signal to noise ratio,SNR)及对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)提高;运用表面线圈缩短屏气时间,增加磁场内有效信号影,使SNR提高;在序列选择方面,采用半付理叶采集单次激发快速自旋回波(HASTE)序列,其不但使成像时间大为缩短及克服了位移伪影,而且可采用薄层电子扫描,使SNR、CNR和空间分辨率大大提高,最终得到比较满意的图象。高场MRCP在诊断胰胆管疾病中结合施用脂肪按捺、HASTE序列及空间预饱和等技术,获得质量优良的MRCP图象,从而提高胰胆管疾病诊断的准确率。

⑵磁共振尿路成像(MRU):尿路成像常以泌尿系造影为主,但受病人年龄、过敏体质、肾功能等因素的影响,或不能举行造影查抄,或达不到诊断目的。随着磁共振成像技术的发展,因其无创伤性、安全轻便、不需对比剂、可多方位成像、多角度观察等优点,可解决常规尿路造影查抄的不足,对指导临床治疗具有一定的意义。

MRU常用的要领有3D FSE T2WI、MIP处理的单幅屏气4秒MRU成像技术,前者受年龄、呼吸因素的影响较大,且所需时间较长(5分钟),而后者成像时间短,可重复施用,并随时改变方位和视阈,在较瞬息间内获得比较满意的全程尿路MRU影像。MRU的缺点在于不能获得功能信息,且无积水扩张的输尿管显示不佳,对输尿管结石的查抄有一定限度,可确定梗阻部位但不能显示结石影。关于MIP也有不足之处,肾盂输尿管边缘较弱的信号也会被删去,使肾盏边缘不如IVP清晰锐利,且有时会有伪影,影响真实性,需结合横切面的影像来解读全部水成像资料。

此外,选择适合参数的IR-FSE(快速反转恢复序列)水成像序列技术,口含Vit C能较好地显示腮腺管及分支的扩张、狭窄、移位及粉碎等病变,与腮腺的常规电子扫描相结合,对指导临床治疗和手术都有更好的作用。不仅云云,此技术还可用于脑脊液鼻漏的诊断。

2、MRI减影技术:先预扫一个层面D1,在此层面上再扫一个序列Dn,然后按照D=Dn-WD1,得出相减后的图象D,W为减影加权因数,一般为一常数,其规模在-1.5-+1.5之间,它跟机器的磁场强度有关,在施用磁场强度为1.0T的成像仪,其W值为1。因为减影是将注射对比剂后的图象与注射对比剂前的图象通过每个对应的象素之间的信号相减来实现的,是以磁共振减影技术的关键,在于病人应在无任何运动的状态下举行电子扫描,同一层面加强前后应严格吻合,所以应取得病人的合作。MRI减影技术可用于颅脑出血性病变的诊断,查找出血原因。

3、磁共振导航电子扫描:Stealth station手术导航系统是专为外科手术设计的,广泛用于脑外科和脊髓外科,它的动态光学跟踪定位系统有很高的精确度,在整个手术过程中能向医生提供三维动态影像,纵然病人或系统的位置改变,也不影响定位的准确度。手术前系统必须输入病人的CT或MRI影像数据,然后举行三维重建,自动识别和勾画出病灶大小,确定病灶位置,并阐病发灶四周组织情况,向医生提供最佳手术方案,手术中系统提供轴位、矢状位、冠状位和立体影像,显示出探针在人体中的相对坐标位置,以及探针四周组织的剖解结构,包管手术快速准确地举行。

4、fMRI技术:利用MRI对组织磁化高度敏感这一特点用于人脑的功能研究,即脑功能MR成像(fMRI)是近年来关注的开发课题之一。它包含MR弥散加权(diffusion-weighed imaging,DWI)和血流灌注成像(PWI)、血氧水平依赖性成像、皮层定位成像和动脉血质子标记技术等,这些个技术都基于平面回波技术(EPI)的发展,fMRI在脑疾病诊断上的应用有很大的开发潜力,是以,MRI脑功能成像技术为诊断和科学研究提供重要依据。

⑴脑视皮层非常刺激fMRI技术具有无创伤性的特点,可对人脑的功能(语言、认知、运动等)举行非侵入性的反复观察和研究。fMRI查抄的采集数据量一般较大,而且数据中所含的信息量也极大,在这些个数据中脑功能的信号和噪声是并存的,fMRI通常采用BOLD成像的要领,这种要领由试验非常刺激而产生的信号改变通常较小,如果不合错误噪声举行一定的处理,这些个噪声就有可能减弱甚或掩盖脑功能的信号而导致fMRI研究的掉败。对生理性的噪声可采用高频滤过器去除,而对热噪声及其他一些无规律的高频噪声则可通太低频滤过器去除,fMRI的数据处理过程比较复杂,去除噪声,从而提高信噪比,只是第一步,要取得正确的结果,查抄前的试验设计和后期阐发选用的模型和要领也是很关键的步骤。

⑵MR弥散加权成像(DWI)是近年发展起来的新的成像技术,是建立在MR流动效应基础上的成像显示要领,DWI是在标准MRI脉冲序列上插手2个很强的快速切换的梯度脉冲举行成像,其特点是以图象来显示水分子的布朗运动,评价水分子中质子的移动。在弥散成像时,它的信号强弱反映的是水分子弥散的速度,弥散快的结构信号衰减大,呈低信号;弥散慢的结构信号衰减小,呈高信号。其临床作用是反映体内微循环的情况,目前主要应用于脑梗塞的早期诊断,在超急性期即能发现脑梗塞灶。

弥散方向、b值(弥散敏感系数)和采集矩阵的选择是影响弥散效果的关键因素,也是在DWI电子扫描时需考虑的主要因素,如:b值为0则相当于T2WI像,没有弥散效果,随着它的增高,弥散效果越好,显示梗塞灶越清楚。这是因为DWI成像时,b值和梯度场场强、梯度场的持续时间、弥散效果紧密亲密相关,当梯度场的持续时间和弥散时间一定时,b值越高,产生弥散梯度场越高,即弥散加权越强,反映水分子的弥散情况越好,对病灶显示越清楚。弥散全方向与单方向对于显示脑灰质的梗塞灶效果一样,但弥散全方向比单方向显示脑白质梗塞灶清楚。

五、波谱技术:磁共振波谱(MR spectroscopy,MRS)是医学影像学近年来发展的新的查抄手段,作为一种无创伤性研究活体器官组织代谢、生化变化及化合物定量阐发的要领,目前主要在脑部应用研究较多,随着MRI、MRS装置不断改进,软件开发及临床研究的不断深切,人们通过MRS对各种疾病的生化代谢的认识将不断提高,为临床的诊断、鉴别、分期、治疗和预后提供更多有重要价值的信息。1H MRS可对神经元的丢掉、神经胶质增殖举行定量阐发,31P磁共振波谱可对心肌梗塞能量代谢变化举行评价。

此外,介入性磁共振(IMRI)指导下的神经根阻滞是一种安全、准确的技术,是临床磁共振成像的最新进展之一,结合了磁共振成像与介入放射学的优点。

P A C S

正是由于X线、CT、MR等众多医学影像的数字化,加上医院信息系统的产生,便出现了PACS(picture archiving and communication systems,图象存档与通讯系统)。作为一个完整的PACS应包孕图象的获取、数据库管理、在线存储、离线归档、图象显示及处理、外部信息系统的接口、胶片打印以及用于传输数据的高速局域网络和支持远程数据传送的广域网。无论如何PACS应与RIS(radiology information system)和HIS(hospital information system)互相融合。为了与其他系统互连,PACS应当遵循一个信息交换的标准,目前国际上的HL 7(health level 7)标准已为大都厂商认可,HL 7通讯协议(protocol)汇集了不同厂商用来设计应用软件之间介质的标准格式,它允许各个医疗机构不同的系统之间举行一些重要资料的通讯。

PACS可以或许显示各种医学影像,可以调整显示的分格,并可单独对每幅图象举行处理,包孕:图象放大、缩小、加强、锐度调整、以及漫游等,图象面积、周长、灰度等的测量,并具有对医学图象举行后处理和统计阐发的各种功能,影戏回放、三维重建、多切面重建等。对图象举行压缩处理,省电存贮空间和图象传输时间。所有这些个可通过局域网与广域网举行传输与读取。

这首先要求要有大容量存贮器,图象的存储需要解决在线浏览30天左右的所有住院病人的图象,以大容量的阵列硬盘作为存储介质;对半年至一年的图象资料采用磁光盘存储;超过一年的图象资料以磁带、DVD、或CD-R等介质存储,需手工检索。采用分层存贮策略来满足PACS的要求,即将PACS中的图象分轻重缓急分别存于高速缓存(RAM存贮,即RAND存贮器)、前台(高速磁盘)和后台(光盘塔或库)存贮器中,施用较多的或方才产生的图象应存于前台存贮器中,不常施用或逾期的图象应将其归档并存于光盘中。医学图象按一定的方式存贮在病人数据库中,存贮前作分类、编排、索引、文字说明或其他形式的再处理。

这样医学影像科大夫与临床医生即可坐在各自的办公桌前随意调取病人的图象资料,显示在终端显示器上,举行诊断或浏览,但对于不同用途的显示器有着不同的要求,正确、合理地配置显示器,对PACS的建设和应用有着重要作用。通常考查显示器的性能主要从以下几个参数举行:空间分辨率、灰度分辨率、低对比分辨率、几何畸变、亮度、尺寸、按F5率、带宽等。

CRT的选购关键是在于其用途是什么,如:对于CR、DR要求显示器空间分辨率至少达1KX1K,灰度分辨率至少达10bit,按F5率85HZ,相应带宽高于150M。对于乳腺X片影像,显示器空间分辨率应大于2KX2K,灰阶达12bit,按F5率保持,带宽也相应提高。CT、MR:灰度分辨率最好达12bit,空间分辨率1K即可。DSA:空间分辨率达1K,灰度分辨率不小于8bit,由于DSA有是时显示的是高达40帧/秒的动态图象,所以对按F5率有较高的要求,大于100HZ。

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玻璃象 2007-01-13 11:47

各影像设备查抄先容★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:498更新时间:2005-9-22

各影像设备查抄先容

一、C T 检 查

一部完整的CT系统主要包孕电子扫描部分、计算机系统、图象显示、记载系统及操作控制部分。

CT是用X线束对人体的某一部分一定厚度的层面举行电子扫描,由探测器接收透过该层面的X线,所测得的信号经过模数转换(ADC),转变为数字信息后由计算机举行处理,从而得到该层面的各个单位容积的X线接收值即CT值。这些个数据信息可存储于磁光盘或磁带机中,经过数模转换(DAC)后再形成模拟信号,经过计算机的一定变换处理后输出至显示设备上显示出图象,是以又称为横切面图象。CT的特点是操作轻便,对病人来说无痛苦,其密度分辩率高,可直接显示X线平片没有办法显示的器官和病变,它在发现病变、确定病变的位置、大小、数目方面非常敏感而可靠,而在病灶性质的诊断上存在一定的限定

CT与传统X光摄影不同,在CT中施用的X光探测系统比摄影胶片敏感,一般施用气体或晶体探测器,并利用计算机处理探测器所得到的资料。在这两种查抄系统中都施用大致相同的要领产生X光。CT的特点在于它能区别差异极小的X光接收值。与传统X光摄影比较,CT能区分的密度规模多达2000级以上,而传统X光片约莫只能区分20级密度。这种密度分辨率,不仅能区分脂肪与其它软组织,也能分辨软组织的密度等级。

在举行CT查抄时,水平轴状切面(Horizontal Axial Section)是目前最常应用的断层面。断层层面的厚度与部位都可由查抄人员决定。常用的层面厚度在1.0至1Omm间,移动病人通过查抄机架后,就能陆续获得能组合成身板架构的多张相接影像。利用较薄的切片能获得较准确的资料,但这时必须对某一体积的构造举行较多切片才行。

在每次曝光中所得到的资料由计算机重建形成影像。计算机会计算每个像素(Pixel)中的X光衰减(接收)值(Attenuation Value)。每个像素的直径约为0.25～0.6mm,此数值依机器的解析度而定。每个像素都具有一定体积,其高度与所电子扫描的层面厚度一致,在计算机中所记载的X光衰减值就代表该组织体积,亦即体积元素(Volume Element,略称体素Voxel)的均等值。计算机最后可将运算所得到的影像显示在显示设备上,也可将其摄成胶片以作永久保存。此外,其基本资料也可以储存在磁光盘或磁带里。

CT的X光衰减值是一组随意设定的刻度,以霍斯菲耳德氏单位(Hounsfield Unit)为其单位。其中将水的密度设定为O值,而空气的密度为-1000单位、骨骼密度则是+1000单位。在显示时所采用的密度规模及均等值则可以在计算机上操作控制。在一张影像中所见到的密度规模称为“窗宽”(Window Width),而密度均等值则称为“窗位”(Window Level)或“窗中心”(Window Centre)。

人类肉眼只能分辨数种灰影(Shades of Grey)。在选取宽窗时,能见到所有结构,但却没有办法分辨微小的密度差异。在选取窄窗时,又只能分辨小规模享氏单位的密度变化。

1、其优点为:

⑴CT为无创性查抄,查抄方便、迅速,易为患者接受。

⑵有很高的密度分辨力,能测出各种组织的CT值。

(3)CT图象清晰,剖解关系明确。

(4)CT能提供没有组织重叠的横切面图象,并可举行冠状和矢状面图象的重建。

(5)CT加强电子扫描,不仅提高了病变的发现率,而且有的能做定性诊断。

2.CT电子扫描的限度

CT电子扫描虽有广泛的适应规模,但仍有限度。虽然发现病变的敏感性极高,但在定性诊断上仍有很大的限定。由于CT机标定的是物理参数,即人体组织对X线的衰减值或物理密度,医生就是按照正常组织和异常组织呈现的衰减值差异作为诊断的依据,如果衰减值无差异,再大的肿瘤也没有办法鉴别。可见CT电子扫描只管有许多优越性,但也有其局限性,只有与其他设备,其他诊断手段相配合,才能充分阐扬其作用。

二、M R I 检 查

MRI是英文Magnetic Resonance Imaging的减写,即磁共振成像。是近年来一种新型的高新技术影像学查抄要领,是80年代初才应用于临床的医学影像诊断新技术。它具有无电离辐射性(放射线)损害;无骨性伪影;能多方向(横断、冠状、矢状切面等)和多参数成像;高度的软组织分辨能力;无需施用对比剂即可显示血管结构等奇特的优点。故而被誉为医学影像范畴中继X线和CT后的又一重大发展。

磁共振成像的图象与CT图象非常相似,二者都是“数字图象”,并以不同灰度显示不同结构的剖解和病理的断面图象。与CT一样,磁共振成像也险些合用于全身各系统的不同疾病,例如肿瘤、炎症、创伤、退行性病变,以及各种先本性疾病等的查抄。

磁共振成像无骨性伪影,可随意作直接的多方向(横断、冠状、矢状或任何角度)切层,对颅脑、脊柱和脊髓等的剖解和病变的显示,尤优于CT,磁共振成象借其“流空效应”,可不用血管造影剂,显示血管结构,故在“无损伤”地显示血管(微小血管除外),以及对肿块、淋巴结和血管结构之间的彼此鉴别方面,有独到之处。磁共振成像有高于CT数倍的软组织分辨能力,它能敏感地检出组织身分中水含量的变化,故常可比CT更有效和早期地发现病变。近年来,磁共振血流成像技术的研究,使在活体上标定血流量和血流速度已成为可能;心电门控的施用,使磁共振成像能清楚地、全面地显示心脏、心肌、心包以及心内的其他细小结构,为无损地查抄和诊断各种获得性与先本性心脏疾患(包孕冠心病等),以及心脏功能的查抄,提供了可靠的要领。随着各种不同的快速电子扫描序列和三维取样电子扫描技术的研究和成功地应用于临床,磁共振血管造影和影戏摄影新技术已步入临床,且日臻完善。这段又实现了磁共振成像和局部频谱学的结合(即MRI与MRS的结合),以及除氢质子以外的其他原子核如氟、钠、磷等的磁共振成像,这些个成绩将能更有效地提高磁共振成像诊断的特异性,也坦荡了它的临床用途。

磁共振成像术的主要不足,在于它电子扫描所需的时间较长,故而对一些不配合的病人的查抄常感困难,对运动性器官,例如胃肠道因缺乏合适的对比剂,每每显示不清楚;对于肺部,由于呼吸运动以及肺泡内氢质子密度很低等原因,成像效果也不满意。磁共振成像对钙化灶和骨骼病灶的显示,也不如CT准确和敏感。磁共振成像术的空间分辨室,也要等待进一步提高。

1、颅脑与脊髓 MRI对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先本性异常等的诊断比CT更为敏感,可发现早期病变,定位也越发准确。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管,发现有无动脉瘤和动静脉畸形。MRI还可直接显示一些颅神经,可发现发生在这些个神经上的早期病变。MRI可直接显示脊髓的全貌,故而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤等有重要的诊断价值。对椎间盘病变,MRI可显示其改变性别、突出或膨出。显示椎管狭窄也较好。对于颈、胸椎,CT常显示不满意,而MRI显示清楚。另外,MRI对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。

2、脖子部 MRI对眼耳鼻喉咙部的肿瘤性病变显示好,如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯,MRI显示比CT更清晰更准确。MRI还可做颈部的血管造影,显示血管异常。对颈部的肿块,MRI也可显示其规模及其特征,以帮助定性。

3、胸脯 MRI可直接显示心肌和左右心室腔(用心电门控),可相识心肌损害的情况并可标定心脏功能。对纵隔内大血管的情况可清楚显示。对纵隔肿瘤的定位定性也极有帮助。还可显示肺水肿、肺栓塞、肺肿瘤的情况。可区别胸腔积液的性质,区别血管断面还是淋巴结。

4、腹部 MRI对肝、肾、胰、脾、肾上腺等实质性脏器疾病的诊断可提供十分有价值的信息,有助于诊断确实。对小病变也较易显示,故而能发现早期病变。MR胰胆道造影(MRCP)可显示胆道和胰管,可替代ERCP。MR尿路造影(MRU)可显示扩张的输尿管和肾盂肾盏,对肾功能差、IVU不显影的病人尤为合用。

五、盆腔 MRI可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层,对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。

6、后腹膜 MRI对显示后腹膜的肿瘤以及与四周脏器的关系有很大价值。还可显示腹主动脉或其他大血管的病变,如腹主动脉瘤、布—查综合征、肾动脉狭窄等。

7、肌肉骨骼系统 MRI对关节内的软骨盘、肌腱、韧带的损伤,显示率比CT高。由于对骨髓的变化较敏感,能早期发现骨转移、骨髓炎、无菌性坏死、白血病骨髓浸润等。对骨肿瘤的软组织块显示清楚。对软组织损伤也有一定的诊断价值。

1、其优点为:

1.没有电离辐射;

2.多方位成像(横切面、冠状面、矢状面和斜面);

3.剖解结构细节显示较好;

4.对组织结构的细微病理变化更敏感(如骨髓的浸润,脑水肿);

5.由信号强度可以确定组织的类型(如脂肪,血液和水);

6.组织对比优于CT。

2、同CT相比其不足之处: CT在显示钙化和骨胳肌肉系统的骨质异常方面优于MRI,这是由于MRI上钙是无信号的,而CT则可以较好地显示钙化、骨皮质和骨小梁结构。只管CT在显示Paget’s病的典型骨改变和骨化性肌炎等方面优于MRI,MRI仍在对骨髓病变、骨和软组织肿瘤的评价等方面具有优越性。CT对胸脯、腹部和盆腔可以提供高分辨率的剖解图象,可作为首选查抄手段,MRI则用于帮助CT所显示的病变的性质。CT价格较MRI低,从经济角度上讲应优先选用。现代CT技术的发展已能使查抄在几分钟内完成,而MRI则需15-20min。幽闭恐惧在大电子扫描孔架的CT中较少发生,而在MRI中则可达10%(因磁体的孔腔较小)。

三、超 声 检 查

超声影像查抄技术是指运用超声波的物理特性,通过高新技术电子工程技术对超声波发射、接收转换及电子计算机的快速阐发、处理和显象,从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创伤性查抄方式。

正常人的耳朵可接听到声波频率的规模为16-20000Hz,高于2万赫兹的声波就称为超声波。超声医学影像所用的声频率通常是300万-750万次/秒(3MHz-7.5MHz)。超声波是一种机械波,其流传是通过介质中粒子的机械振动举行的,它不同于电磁波,在真空中不能流传,但在人体复杂的介质中流传较好,同时它属直线流传,是以有杰出的方向性。

超声波具有反射、折射与散射等较为奇特的一些物理特性。当超声波在介质的流传过程中,遇到两种在密度伴唱速上均不相同的介质,在其交界面上即产生声阻抗,从而发生声波的反射与折射等现象。就比如一个人朝着山间空谷大喊大叫时,所听到的两山之间的低凹回音;以及早期的雷达电子扫描在朝某一定点方向发射声波,遇到飞机或其他物体即产生原方向上的反射波,被雷达站接收后即可判断有无物体接近及其距离等信息。这些个都是利用波的反射原理。

同样,人体是一个复杂的有机整体,人体内分布有许许多多各不相同的组织和器官结构,它们对超声波存在着不同的声阻抗,从而当超声波通过人体某些部位和器官时,在不同组织大大小小的相邻界面上产生各不相同的反射、折射、散射与衍射等,这些个信息被特殊的仪器接收后通过电子计算机等电子工程技术处理后以一定的特殊形式显示出来,医务人员通过对比可疑病患者与正常人体相同部位或器官的以上各种超声波信息之后,判断该可疑病患者其查抄部位或器官是不是存在异常病变并做出诊断。

目前,由于超声显像技术具有及时动态、灵敏度高、易操作、无创伤、无特殊禁忌症、可重复性强、费用低廉和无放射性损伤等优点。从而使这一诊断技术成为了现今临床各学科疾病的查抄、诊断和介入治疗中所不可缺的重要手段之一。

其特点为:

1、超声查抄是无损伤、无痛苦、无电离辐射的影像技术,一般无需施用造影剂或静脉注射药物。

2、对人体各个部位的软组织器官和病变,可以或许提供高清晰度的动态超声断层图象。它可以或许显示内脏器官断面剖解结构,反映心脏和血管系统、消化管道、泌尿道以及宫内带儿等许多重要的生理功能。

3、彩色多普勒血流成像技术的问世,不仅可以或许及时显示常规断层图象,还能同时提供不同组织器官及其病变内部的血流信息,并可举行血液速度频谱阐发。如今,彩色超声被誉为"无创伤性的血管造影术"。

4、超声断层借助于操作医师的技巧,通过不同的扫查途径,可做任意断面观察,包孕纵、横、斜、冠状断面。特别有利于超声指导在精确定位条件下开展多种穿刺技术,即介入性超声。它可以或许为临床提供细胞学、组织病理学、微生物学和生化检验等重要诊断依据,也可对脓肿、囊肿等举行抽吸引流和局部注射药物等治疗。

五、操作比较方便,必要时可在急诊床旁和手术中举行。

6、在现代医学影像设备中,超声诊断的性能价格比最优,收费比较低廉,便于重复查抄和手术前后的对比观察,持续监测,疾病普遍调查。

四、核 医 学 检 查

核医学是原子核医学的略称,又称为原子医学,它是一门应用放射性同位素及其射线来诊断、治疗和研究疾病的综合性的边缘科学。核医学已成为医学科学中不可分割的一部分,核医学能及时地反映体内生理、生化过程,提供动态资料,故有人把核医学称为“应用生物化学及应用生理学”,可以或许反映组织器官的整体或局部的功能,能提供定量的、准确的数据,能轻便、安全、无损伤地诊断疾病,能有效地治疗某些疾病等。目前,核医学仪器已与超声断层仪、热像图仪、CT和磁共振电子扫描装置等共同组成医学图象成像技术,把现代医学的诊断技术提高到一个新的阶段。

PET是阳电子发射体层摄影的首字语,美国拥有PET的医学中心不到20个。PET是核素成像的一种,它应用盘旋加速器产生阳电子发射,用一个特殊的照相机依靠电流所产生的一对阳电子在180度方向做彼此分离运动来检验测定它们,之后这些个阳电子又湮没掉。

SPECT既单光子发射电子计算机体层摄影是应用放射性核素举行成像的技术。它是按照每次放射衰减时会发射单光子的原理,单光子发射在技术上不同于x 线一CT,x 线一CT查抄时x 线从球管发出,穿行人体后到探测器。电子计算体层摄影意思是对人体的每个层面举行计算机匡助伽玛照相。

磁共振成像在临床应用的表现★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:598更新时间:2005-9-22

磁共振成像在临床应用的表现

磁共振成像的图象与CT图象非常相似,二者都是“数字图象”,并以不同灰度显示不同结构的剖解和病理的断面图象。与CT一样,磁共振成像也险些合用于全身各系统的不同疾病,例如肿瘤、炎症、创伤、退行性病变,以及各种先本性疾病等的查抄。

磁共振成像无骨性伪影,可随意作直接的多方向(横断、冠状、矢状或任何角度)切层,对颅脑、脊柱和脊髓等的剖解和病变的显示,尤优于CT,磁共振成象借其“流空效应”,可不用血管造影剂,显示血管结构,故在“无损伤”地显示血管(微小血管除外),以及对肿块、淋巴结和血管结构之间的彼此鉴别方面,有独到之处。磁共振成像有高于CT数倍的软组织分辨能力,它能敏感地检出组织身分中水含量的变化,故常可比CT更有效和早期地发现病变。近年来,磁共振血流成像技术的研究,使在活体上标定血流量和血流速度已成为可能;心电门控的施用,使磁共振成像能清楚地、全面地显示心脏、心肌、心包以及心内的其他细小结构,为无损地查抄和诊断各种获得性与先本性心脏疾患(包孕冠心病等),以及心脏功能的查抄,提供了可靠的要领。随着各种不同的快速电子扫描序列和三维取样电子扫描技术的研究和成功地应用于临床,磁共振血管造影和影戏摄影新技术已步入临床,且日臻完善。这段又实现了磁共振成像和局部频谱学的结合(即MRI与MRS的结合),以及除氢质子以外的其他原子核如氟、钠、磷等的磁共振成像,这些个成绩将能更有效地提高磁共振成像诊断的特异性,也坦荡了它的临床用途。

磁共振成像术的主要不足,在于它电子扫描所需的时间较长,故而对一些不配合的病人的查抄常感困难,对运动性器官,例如胃肠道因缺乏合适的对比剂,每每显示不清楚;对于肺部,由于呼吸运动以及肺泡内氢质子密度很低等原因,成像效果也不满意。磁共振成像对钙化灶和骨骼病灶的显示,也不如CT准确和敏感。磁共振成像术的空间分辨室,也要等待进一步提高。

1、颅脑与脊髓 MRI对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先本性异常等的诊断比CT更为敏感,可发现早期病变,定位也越发准确。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管,发现有无动脉瘤和动静脉畸形。MRI还可直接显示一些颅神经,可发现发生在这些个神经上的早期病变。MRI可直接显示脊髓的全貌,故而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤等有重要的诊断价值。对椎间盘病变,MRI可显示其改变性别、突出或膨出。显示椎管狭窄也较好。对于颈、胸椎,CT常显示不满意,而MRI显示清楚。另外,MRI对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。

2、脖子部 MRI对眼耳鼻喉咙部的肿瘤性病变显示好,如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯,MRI显示比CT更清晰更准确。MRI还可做颈部的血管造影,显示血管异常。对颈部的肿块,MRI也可显示其规模及其特征,以帮助定性。

3、胸脯 MRI可直接显示心肌和左右心室腔(用心电门控),可相识心肌损害的情况并可标定心脏功能。对纵隔内大血管的情况可清楚显示。对纵隔肿瘤的定位定性也极有帮助。还可显示肺水肿、肺栓塞、肺肿瘤的情况。可区别胸腔积液的性质,区别血管断面还是淋巴结。

4、腹部 MRI对肝、肾、胰、脾、肾上腺等实质性脏器疾病的诊断可提供十分有价值的信息,有助于诊断确实。对小病变也较易显示,故而能发现早期病变。MR胰胆道造影(MRCP)可显示胆道和胰管,可替代ERCP。MR尿路造影(MRU)可显示扩张的输尿管和肾盂肾盏,对肾功能差、IVU不显影的病人尤为合用。

五、盆腔 MRI可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层,对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。

6、后腹膜 MRI对显示后腹膜的肿瘤以及与四周脏器的关系有很大价值。还可显示腹主动脉或其他大血管的病变,如腹主动脉瘤、布—查综合征、肾动脉狭窄等。

7、肌肉骨骼系统 MRI对关节内的软骨盘、肌腱、韧带的损伤,显示率比CT高。由于对骨髓的变化较敏感,能早期发现骨转移、骨髓炎、无菌性坏死、白血病骨髓浸润等。对骨肿瘤的软组织块显示清楚。对软组织损伤也有一定的诊断价值。

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玻璃象 2007-01-13 11:49

磁共振血管成像技术★★★

笔者:佚名教程来源:《现在医学成像》杂志2003年第1卷第1期点击数:362更新时间:2005-9-22

磁共振血管成像技术

近年来磁共振血管成像(Magnetic Resonance AngiograPhy,MRA)技术发展迅速,可供选择的磁共振血管成像(MRA)技术有多种,充分理解MRA技术的原理及其特性,有利于日常事情中恰当地应用这些个技术。本文就目前常用的几种磁共振血管成像技术的原理、特点做一些简略先容。

一 几种常用的磁共振血管成像技术

l.时间飞越法(TOF)MRA

时间飞越法(Time ofFlight,TOF)血管成像的基本原理是采用了“流动相关加强’机制,是最广泛采用的MRA要领。TOF血管成像用具有非常短TR的梯度回波序列。由于TR短,静态组织在没有充分弛豫时就接受到下一个脉冲的激励,在脉冲的反复作用下,其纵向磁化矢量越来越小而达到饱和,信号被衰减对于成像容积以外的血流,因为开始没有接受脉冲激励而处于完全弛豫状态,当该血流进入成像容积内时才被激励而产生较强的信号。

TOF MRA的对比极大地依赖于血管进入的角度,所以在用TOF法举行血管成像时电子扫描层面一般要垂直于血管走向。另外,在TOF血管成像中,通过在成像区域远端或近端放置预饱和带,去除来自某一个方向的血流信号,故而可以选择性地对动脉或静脉成像。

目前已有效地应用于身板各部位的TOF技术有多种,并且各具特色。

a.三维(3D)单容积采集TOF法MRA

3D TOF同时激励一个容积,这种容积通常3～8mm厚;含有几十个薄层面。3D TOF的最大优点是可以采集簿层,可薄于lmm,最终产生很高分辨率的投影。另外,3D TOF对容积内任何方向的血流均敏感,所以对于迂曲多变的血管,如脑动脉的显示有一定优势。但是对于慢血流,因其在成像容积内停留时间较长,反复接受多个脉冲的激励,可能在流出层块远端以前产生饱和而丢掉信号,所以3D TOF不适于慢血流的显示,也是以不能对大规模血管(例如颈部血管)成像,这是3D TOF的主要缺陷。3D TOF一般不用于静脉以及具有严重狭窄和流速较低的动脉。

b.二维(2D)单层面重叠TOF法MRA

2D TOF是依次采集一组薄的二维层面,在一个TR周期只采集一个层面,因为在TR之间血流只需要穿行一个层面的短距离,所以血流被饱和的程度较小,纵然慢血流也能形成杰出的信号对比,是以2D TOF主要用于慢血流的显示,2D TOF对慢血流比3D TOF要敏感得多,可较好地描述显著狭窄区的真正管径,2D TOF可用于脑部静脉血管成像。另外,由于2D TOF的饱和效应较小,故可以对大规模的血管成像,例如,在颈部血管和肢体血管成像中宜选用2D TOF要领。

在搏动性强的血管区域(例如肢体血管),还可以采用心电门控2D TOF要领成像,降低运动伪影,心电触发2DTOF MRA在检验测定血管梗阻疾病方面具有较高敏感性和特异性。

由于 2D TOF的分辨力不如 3D TOF,所以实际电子扫描中层面之间要有一定重叠;这样既提高了 2D TOF MRA的分辨力,又降低了层面间的黑线伪影,使血管投影均匀。

c.多个重叠薄层块采集MRA

多个重叠薄层决采集(Multiple Overlapped Thin Slab Acquisition,MOTSA)MRA结合上述2种要领,持续采集多个重叠的薄的3D层块,因为这些个层块很薄,所以当血液穿行它时险些没有饱和。典型的MOTSA层块约莫16~48 mm厚,层块越薄,穿行层块的饱和越少,流动信号越强。MOTSA的优点是可在大的血管成像规模内提供高对比和高分辨率的图象。MOTSA的缺陷是存在层块边缘伪影(Slab Boundary Artifact,SBA)和血管截断现象。SBA伪影表现为层块的相接处的一条穿行血管的暗线,这是由于层块边缘的信号比中间的要暗。层块之间互相重叠,可以减少SBA伪影,重叠越多,SBA伪影越小,但造成MOTSA的成像时间较长。

d.SLINKY采集MRA

SLINKY采集(Sliding Interleaved Ky,SLINKY )技术是在MOTSA和ramped电子扫描的基础上发展而来的新的血管成像技术,也施用多个薄层块3D采集,但其采集方式做了重大改进。SLINKY沿层面方向(Z-轴)以持续kZ的方式采集,但在层面内相位方向以Interleaved方式采集(例如步幅编码为9,第一次采集1,4,7相位;第二次采集2,5,8相位,第三次3,6,9,以资类推。),层块采集集中在Nz* NY/n * TR的时间间隔(Nz为沿Z-轴的层块相位编码总数,NY为沿Y-轴的相位编码总数,n为每一次采集的相位数,TR为重复时间);沿Z-轴以一个层厚的空间步幅移动采集。而MOTSA是以持续kZ和持续Ky的方式采集,层块采集集中在Nz* Nv* TR的时间间隔,沿Z-轴以约莫一个层块的空间步幅移动采集。在SLINKY的这种采集方式中;由沿层块方向的穿行层决的饱和引起的流动依赖性信号波动转化为沿Ky轴的循环强度调制,这使得穿行整个层块的层面之间的血流依赖性信号强度均一化了,就去除了血管内的信号强度波动,这样也就解决了MOTSA的SBA伪影和血管截断问题。SLINKY的这种采集方式近似于真正的2D采集,大大减少了血管饱和效应,有利于显示慢血流和小血管。另外,SLINKY还改善了对血流方向和速度的敏感性,对不同方向和速度的血管具有相同的信号均一性,改善了血管狭窄和其他血管异常的显示率,有利于显示复杂血流。虽然采集方式不同,SLINKY具有与其他要领一样的重建和后处理要领;但是其重建和后处理所用的时间要比其他要领要长。SLINKY的缺点是对原始数据相位不一致敏感,易引起相位方向的幻影伪影。

咱们在脖子部的血管成像研究表明SLINKY能非常好地显示血管分支;尤其是在显示小血管方面,不但能显示多级小血管,而且小血管清晰度很高。同时SLINKY图象的血管管壁光滑度和血管持续性也很好。

2. 相位对比法血管成像

除TOF MRA外,相位对比(Phase Contrast,PC)法MRA(略称PCA)技术是另一个有价值的评价血管疾病的要领。PCA与TOF MRA的重要区别是像素强度代表的是磁化矢量的相位或相位差,而不是组织磁化强度。

相位对比血管成像最常用的要领是用双极梯度对流动编码,即在梯度回波序列的层面选择与读出梯度之间施加一个双极的编码梯度,该梯度由两部分组成,这两部分梯度脉冲的幅度和间期相同;而方向相反。第一部分过程中,沿梯度方向场强不同,故而进动频率不同,最后造成相位不同。第二部分开始后;静止组织自旋反转过来进动,最终正相期获得的相位与负相期丢掉的相位相等,静息组织相位最终为零而流动组织的自旋还要运动一段距离到不同位置,所以第二部分结束时相位不回到零,流动的剩余相位与移动距离成正比,即与速度成正比。PC MRA过程基本上由三步构成,首先,采集两组或几组不同相位的运动质子群的影像数据;然后,选取一种适宜的演算要领对采集的相位举行减影;静态组织减影后相位为零,流动组织按照不同速度具有不同的相位差值最后,将相位差转变成像素强度显示在影像上。

流动组织的相位偏移不仅与速度成正比;而且与梯度的幅值和间期成正比。通过改变梯度的幅值和间期,使某种速度的血流产生的相位差最大测该速度的血流在图象上信号最高。采集前可按照所要观察的血流的速度,选择一个速度编码值(Venc),即选定了梯度的幅值和间期,则在图象上能突出显示该速度的血流。一般,快血流速Venc约为80cm/s,中等速度Venc约40cm/s,慢血流Venc约10cm/s。

另外,只有沿编码方向的自旋运动才会产生相位变化;如果血管垂直于编码方向;它在PC MRA上会看不到。操笔者可选择编码梯度沿任意轴,例如层面选择方向、频率编码方向\相位编码方向或所有三个方向。当流动在每个方向都有时,采集需沿三轴加流动编码梯度,这样电子扫描时间是沿一个方向时的2~3倍。PC MRA的参数选择灵活性较大;使之比TOF成像方式更为复杂。常用的PC要领有:

a.3D PC

3D PC是最基本的PC要领;其优点是能用很小体素采集,结果减少体素内掉相并提高对复杂流动和湍流的显示。另外,3D PC可在多个视角对血管举行投影。

b.2D PC

2D PC是对一个或多个单层面成像;每次只激发一个层面。ZD PC成像时间短,但空间分辨力低,常用于3D PC的流速预测成像。

c. 影戏PC

影戏(cine)PC是以2D PC为基础,其图象是在心动周期的不同时刻(时相)获得的,这种采集需要心电或脉搏门控。影戏PC在评价搏动血流和各种病理流动状态方面颇有用。与TOF法相比,PC MRA有更好的背景按捺,具有较高的血管对比;能区分高信号组织(例如脂肪和加强的肿瘤组织)与真实血管,能提高小血管或慢血流的检验测定敏感度 而TOF可用于观察血管与四周结构的关系。另外,利用PC的速度一相位固有关系可以获得n流的生理信息,有利于血流定量和方向研究。目前,常用PC法举行脑静脉窦的成像。

3 三维(3D)对比剂动态加强血管成像

近年来随着磁共振成像设备软件和硬件的发展,尤其是梯度磁场技术的发展,MR电子扫描速度越来越快,一种新的 MRA要领即对比加强MRA(Contrast Enhanced MRA,CE-MRA)应运而生。CE-MRA合用规模广,实用性强,尤其对生理运动区的胸脯血管(包孕心脏大血管.肺血管)、腹部血管以及搏动性强的四肢血管显示极佳。例如,在肢体血管成像中,CE-MRA可以或许克服普通TOF和 PCA技术成像时间较长、过高评价血管狭窄、搏动伪影较着的缺点,并具有高空间分辨力。

CE-MRA施用极短TR与极短TE的快速梯度回波序列,在云云短TR与TE的情况下,各种组织的纵向磁化都很小,其信号强度也很小。如果在血管内团注磁其振顺磁对比剂,血液的T1弛豫时间会极端缩短,血管T1弛豫时间远短于背景组织的T1弛豫时间,血液呈高信号,在血管与背景间形成强烈对比。

另外,按照对比剂到达各级血管的首过时间,可以设定最佳数据采集时间,有目的地选择动脉或静脉成像。用于这种动态CE-MRA的脉冲序列的电子扫描时间要求非常短,才能与各级血管的首过时间同步。电子扫描时间一般为10s-20s,对于胸、腹部应该行屏气电子扫描。另外,CE-MRA中一般采用o.1-0.3mmol/Kg的对比剂注射剂量。

在CE-MRA中,还可以采用数字减影技术,在钇对比剂注射前和注射过程中获得的两组图象之间作对应像素信号强度相减,减影MRA相对非减影MRA提高了对比/噪声比,改善了对血管的显示。

二 磁共振血管成像的图象后处理要领

经过上述各个要领的血管图象采集获得原始图象之后,必须举行图象后处理以获得整个成像规模的血管影像,施用最多的后处理要领是最大信号投影重建技术。随着计算机软件的发展,目前还可以按照实际需要选用其它的一些后处理要领。

l 最大信号投影

最大信号投影(Maximum Intensity Projection,MIP)是对沿视角投影的轨迹上的容积数据中的最大信号举行编码,将三维空间的高强度信号投影干一个平面内,形成持续的血管影像。MIP的缺点是不能区分信号近似的结构\不能充分显示重叠结构的关系。

2 多平面容积重组技术

多平面容积重组(Multiplanar Volume reformation,MPVR)技术又称多平面重组技术(Multiplanar reformation,MPR),在某一方向电子扫描的基础上,通过用任意截面截取的三维体积数据获得任意平面或曲面的重组影像。该要领可以选择性地显示某个规模区域内的血管或某一支曲管,有利于显示血管与四周结构的关系。

3 遮蔽表面显示

遮蔽表面显示(Shaded Surface Display,SSD)是将容积电子扫描数据按表面算术模式举行计算处理,将超过设计的信号阈值的相邻像素毗连而重组成明暗区另帕勺图象,可极好地显示复杂的、重叠结构的三维关系及相关结构的表面形态。故SSD影像可以显示血管表面形态,特别突出血管瘤等异常结构。

4 容积再现

容积再现(Volume Rendering,VR)是使假定的投射线从给定的角度上穿行电子扫描容积,对容积内的像素信息作综合显示。需结合深度、遮蔽表面显示技术.旋转技术及适当的信号强度切割技术共同施行。可赋予影像以不同的伪彩与公开度,给以近似亘实的三维结构的感受,该方式在重建中丢掉的数据信息很少,可更佳地显示剖解结构的空间关系。可突出显示血管与四周组织的关系,可显示血管三维立体结构,对管腔内病变越发敏感。目前在心脏与冠脉成像中应用较多。

五、仿真内窥镜技术

仿真内窥镜技术(Virtual EndoscoPy,VE)利用计算机软件功能将电子扫描获得的图象数据举行后处理,重建出空腔器官内表面的立体图象,近似纤维内窥镜所见。直观显示血管腔内部的病变,例如,对颈动脉钙化斑块的显示。只管二射线血管造影长期以来被看作是 全标准的血管成像技术,但它是有创的,而MRA则是新的、无创性的血管成像技术。随着硬件、软件和无肾毒性对比剂的不断发展,MRA的应用将会继续扩大。

常用医疗设备原理先容★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:898更新时间:2005-9-22

常用医疗设备原理先容

“X线摄影”:又称电子成像板技术。1997年底Sterling公司推出新一代DR成像系统。成像原理为:电子成像板由大量微小的X线感光元件排列而成,X线曝光后,可直接将X线曝光量转变为数字信号,是直接的数字化影像。DR的关键技术在电子成像板,其价格约占整机的1/3强,电子成像板是在玻璃基底上,固定了无定型硅阵列(硅是低噪声材料),在硅阵列的上面针状生长了碘化铯闪烁晶体(碘化铯闪烁晶体是所有X线转换材料中转化率最高和最不变的材料),用于将X线信号转变成光信号,在每个像素单元都装配了极为复杂的细如发丝的信号读取电路和空间定位电路,图象处理和重建系统。光信号由硅阵列和光电电路转换成电信号,并被读出和转换成数字信号。电子成像板的幅面可达17"×17",分辨率为3K × 3K,像素尺寸为143μm。DR采取了以上高新技术手段,使X线的散射和余晖得到了彻底的改善,DR的高量子检验测定率(DQE)和 MTF性能;大动态规模等,高集成的SMD技术等受到业内人士的高度重视,DR系统也配备用于DICOM网络通讯、存储、打印等功能的DICOM接口,可与激光打相机、显示器、PACS及 RIS毗连。在考虑到未来的数字化平台的发展趋势,在更新老化的传统X线机时,选择DR也许是懂事理的。

传统的X射线摄片与CT成像

?牐犎缃袢嗣侨ヒ皆嚎床。?特别是患脑部疾病,医生每每会让病人做一个CT查抄一下。对此,病家也每每十分乐意。简直CT查抄以它方便、直观、准确的特点为人们所接受和喜爱。CT究竟是什么呢?它和传统的X射线摄片有何不同?CT又是谁发明的呢?

咱们通常所说的CT其实是指X射线CT,中文全称是“X射线电子计算机电子扫描术”,CT是它的英文减写。世界上第一台CT机是由英国EMI公司工程师豪斯菲尔德研制成功,1971年在伦敦一家医院正式安装施用的。

?牐燙T的问世在医学放射界引起了爆炸性的轰动,被认为是继伦琴发现X射线后,工程界对放射学诊断的又一划时代贡献。CT的诞生为何会引起云云的轰动,咱们来简重地回顾一下影像技术的发展史就不难理解了。

?牐犛跋窦际跻恢笔钦锒霞膊〉闹匾?手段,其汗青远比心电图诊断疾病的技术要早。1895年,德国人伦琴在试验阴极射线管时发现了X射线。3天以后,伦琴的夫人偶尔看到了手的X射线造影,从此就开创了用X射线举行医学诊断的放射学——X射线摄影术,也开创了工程技术与医学相结合的纪元。传统的X射线装置只管在形态学诊断方面起了划时代的作用,但其缺点也是相当较着的。首先X射线装置是将人体的立体形象即三维景物显示在二维的胶片或荧光屏上不同深度方向上的信息重叠在一起,引起混淆;其次,传统X射线摄影装置只能区分密度差别大的脏器,如充气的肺等,而对肝、胰等软组织内的差异则没有办法辨别;此外还存在着X射线线所用的剂量较大等问题。而CT能有效地克服传统X射线装置的这几个缺点,如CT可对人体举行三维空间的观察,包孕举行横切面的摄像;同时CT又具有很高的密度分辨率和空间分辨率,提高了图象的清晰度;它还能使人体各种内脏器官的横断图象在几秒钟内便显示在荧光屏上,一目了然,从可以或许准确地诊断许多疾病,这是普通的X射线查抄做不了的;并且CT 查抄属于无损伤查抄法。正因为云云,CT 以它无可比拟的优越性而广泛应用于临床,并受到患者的普遍欢迎。

?燙T是豪斯菲尔德发明的,但CT的基本思想则可以追溯到1917年奥地利算术家雷唐所作出的贡献。惋惜他的论文在发表后50多年里一直被湮没,直至20世纪70年代初才发现。CT的基本思想(或称原理)是取一高度准直的、极细笔状X射线束,环绕人体某一部分作断面电子扫描,未被接收光子穿透人体后被检验测定器接收,作为模拟信号输人,经过数处理和运算后重建图象。

?牐牫?雷唐外,还有其他一些算术家提出了各自对CT数处理的运算要领,其中贡献最大的当数美国理论物理学家马克。科马克于1955年受聘到南非开普敦市一家医院照放射科事情。因为按照南非的法律,医生在应用放射性同素和其他物理治疗时,必须有物理学家在座监督。科马克当时在开普敦大学物理系任讲师,虽然他当时教的是理论物理学,但他很快对癌的放射治疗和诊断产生了兴趣。他发现当时的医生在计算放射剂量时,是把非均质的人体当作均质看待的。他想,这怎么能确定适当的放射剂量呢?

?牐牽坡砜巳衔?要改进放射治疗的程序设计,应把人体构造和组成特征用一系列前后相继的切面图象表现出来。他运用多种材料、多种形状的物体直至人体模型作实验,同时举行理论计算。经过近10年的努力,他终于解决了计算机断层电子扫描技术的理论问题,于1963年首先建议用X射线电子扫描举行图象重建,并提出了精确的算术推算要领。科马克虽然没有最终发明这项技术,但他为这项技术的诞生奠定了基础。

?牐燙T的发明过程

?牐牶浪狗贫?德(N.Housfield),1919年生于英国纽瓦克,他曾就读于吉尔德学院。1939年至1946年,也就是第二次世界大战时期,他在皇家空军雷达学校任教。战后,豪斯菲尔德进入伦敦法拉第·豪斯电气工程学院学习。195且年应聘到电乐器演奏的音乐器工业有限公司从事研究事情。1975年,他成为皇家学会会员。1981年被授勋为爵士。由于发明了CT电子扫描仪,豪斯菲尔德和科马克共同获得了1979年度的诺贝尔生理学和医学奖。他于1975年和1976年还分别获得巴塞尔大学、伦敦大学等校授予的名誉医学博士学位、名誉理科博士学位和名誉工程学博士学位。1976年,他成为英国皇家内科医师学会和外科医师学会的声誉会员。

?牐犛肟坡砜瞬煌?,豪斯菲尔德一直从事工程技术的研究事情。他从伦敦法拉第·豪斯电气工程学院毕业后,于1951年应聘到电乐器演奏的音乐器工业有限公司从事研究事情,尝试将雷达技术应用于工业生产、气象观察等方面。不久他又转向从事电子计算机的设计事情。当时,这项新技术还方才发明,他以自己特有的创造力、动手能力和组织能力,组成了一个设计小组,白手起家,研制出英国第一台晶体管电子计算机。虽然这是一个不小的进展,但由于元器件、制造技术等条件的限定,这种计算机体积庞大,十分笨重,与今日的微机相比,也是不可同日而语,尤其在信息贮存方面存在着不少问题。豪斯菲尔德将这作为自己的主攻方向,转入薄膜贮存的研究。经过多年的努力,他研制出一种能识别印刷字体的计算机.这在当时也是一个了不起的成绩。

?牐牭笔焙浪狗贫?德任职的电乐器演奏的音乐器工业有限公司生产各种电子仪器,除计算机外,还有探测器、电子扫描仪等。他的目标是要综合运用这些个技术,生产出具有更大实用价值的新仪器。科马克的研究成果给了他很大的启迪和信心。在科马克等人研究的基础上.豪斯菲尔德选择了CT机作为研究的课题,开始了多年的艰苦攻关。好在他对计算机技术的原理和运用轻就熟,CT图象重建的算术处理要领可以恰当地与他熟悉的计算机技术结合起来,故研制中的一个个难题都水到渠成了。

?牐犞沼谠?1969年,豪斯菲尔德首次设计成功了一种可用于临床的断层摄影装置,并于1971年9月正式安装在伦敦的一家医院里。这年他与神经放射学家阿姆勃劳斯合作,首次成功地为一位英国妇女诊断出脑部的肿瘤,获得了第一例脑肿瘤的照片。同年,他们在英国放射学会上发表了第一篇论文。1973年英国放射学杂志对此作了正式报道,这篇论文受到了医教育界的高度重视,被誉为“放射诊断学史上又一个里程碑”。从此.放射诊断学进人了CT时代。1979年的诺贝尔生理学和医学奖亦破例地授给了豪斯菲尔德和科马克这两位没有专门医学履历的科学家。

?牐? CT的发展和应用前景

?牐牶浪狗贫?德最初研制的CT电子扫描仪只能用于人脑的查抄,时间约需1分钟至4分钟。此后20多年来,CT装置很快得到推广,并获得了极大的发展。从第一台 CT机问世至今,CT设备已从第1代发展至第5代,其各项性能和速度都有了很大提高。电子扫描时间从4分钟到5分钟缩短到1秒钟甚或更短,最新式的CT机电子扫描速度可达每秒24层(横切面图象),可以跟上血液在器官和组织中的流动,故而可以对心脏作动态查抄。后来,莱德利设计成功全身CT装置,进一步扩大了CT的查抄规模,取得了更大的效益。

?牐牫齒射线CT外,其他型号的CT也相继问世,如单光子发射CT、核磁共振CT等均已付诸临床应用。超声CT、微波CT的研究也取得了极大的进展。毫无疑问,CT已成为影像诊断学范畴中不可缺乏的查抄手段。计算机断层成像术作为一种高性能的无创伤诊断技术,显然已在医学成像范畴确定了其不可动摇的地位。

?牐牪唤鋈绱耍珻T作为一种技术,既有坚实的算术理论为依托,又有现代微电子与计算技术相支撑,必然在其他范畴也会得到广泛应用。事实上,CT在工业生产上,在地球物理研究上,甚或在农业、林业和环境保护方面都已取得了令人瞩目的成果并展览了美好的前景,如用于反应堆组件的无损评估,火箭策动机、导弹等器件及钢板焊缝的无损检验测定,以及洋灰制品的质量查抄等,CT电子扫描仪均能明察秋毫;而常规的无损探伤技术对此则往往不能胜任。

计算机X线成像

计算机X线摄影(ComputedRadiography,CR)是X线摄影的发展。随着计算机的应用发展,到80年代CR才逐渐发展起来。CR的基本事情原理是X线透过人体后,射到影像板上,并形成潜影,再将照过的影象板置入激光电子扫描机内电子扫描,将图象信号通过模数转换器转变成图象,此图象可用三种要领显示出来:1)通过监督器(荧光屏)直接阅读;2)用多幅照相机直接将影象照到胶片上;3)用激光照相机直接将影象信号记载在胶片上。

影象的储存可采用光盘,磁带和磁盘,但以光盘储存最好,因为光盘储存的信息20年以上也不会发生影象质量变化。

影象板的构造一般分:1)表面保护层,它可防止荧光屏受损伤,多采用聚脂树脂类纤维。2)辉尽性荧光物质层,它在接受X线后产生辉尽性荧光,并形成潜影。采用的辉尽性荧光物质BaFxEu++(x=Cl,Br,I)等与多聚体溶液混匀,均匀涂布在基板上,表面复以保护层。3)基板,相当于X线片基,它既是辉尽性荧光物质的载体,又是保护层。多采用聚脂树脂作成纤维板,厚度在200~350um。基板为黑色,背面常加一层吸光层。4)背面保护层,其材料和作用于表面保护层相同。据国外经验,一张影象板约莫可用2000次。

CR的优点是:1)空间分辨力高;2)灵敏度高;3)射线量少,只是平片的1/5~1/20;4)处理速度快而不需暗室处理;5)储存方便,可靠和时间长。此项技术,目前只在世界少数国度应用,海内尚未见应用报道。预计,随着影象板,光电系统和计算机处理程序的不断改进,CR会越来越受到重视。

医用核磁共振技术

核磁共振现象发现于1946年,其后,主要被化学家和物理学家用于研究分子的结构。1973年,英国学者劳特布尔在主磁场内附加一个不均匀的磁场,并逐点地诱发核磁共振无线电波,然后对这些个一维投影值举行组合,从而获得了一幅二维的核磁共振图象。1974~1978年,英国诺丁汉大学和阿伯丁大学的物理学家们,在研制核磁共振图象系统方面取得较猛进展。1978年5月28日,他们取得了第一幅人体头部的核磁共振图象,1980年下半年取得了第一幅胸,腹部图象。到1982年底,世界上已有许多医院和科研单位,把这种图象技术应用来临床诊断和其它医学范畴的研究中去。

核磁共振成像术(略称MRI)是一种可使人体免受X射线损害的崭新的电子扫描技术,它是电子计算机技术,CT技术以及磁共振频谱学等先进科学的结晶。世上万物均由分子组成,而分子是由原子组成,原子是由原子核和围着核旋转的电子组成,原子核又是由带阳电荷的质子和不带电荷的中子组成。许多原子核的运动则近似“自旋体”,不停地以一定的频率自旋。如设法使它进入一个恒定的磁场,它就会沿着这磁场方向盘旋。这时用特定的射频电磁波去照射这些个含有原子核的物体,物体就会显著地将电磁波接收,这就是磁共振现象。MRI就是利用人体中的氢(H)原子,在强磁场内受到脉冲激发后,产生的磁共振现象,经过空间编码技术,把在磁共振过程中所散发的电磁波以及与这些个电磁波有关的质子密度,弛豫时间,流动效应等参数,接收转换,通过电子计算机的处理,最后形成图象,做出诊断。MRI比CT能更灵敏地分辨出正常或异常的组织,对肿瘤的早期检验测定及鉴别有很大的帮助。

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玻璃象 2007-01-13 11:53

医学影像新技术的含义★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:307更新时间:2005-8-23

医学影像新技术的含义

计算机X线摄影:其优势在于它在给患者举行X线拍摄时剂量比传统X线摄影的剂量要小,而且只需要一次曝光就能捕获到多层次的影像信息来满足诊断的要求,在曝光量不足或过量时能在一定程度上较好显示图象,避免因X线摄影参数选择不当而导致重拍,从而减少被检者X线接受剂量。此外,还可通过磁盘保存图象,避免了传统照片保存时间长而使影像质量下降,便于照片的打印及网上传输、会诊、资源共享。不仅云云,其影像质量的提高在于计算机的后处理,可通过窗宽、窗位的调整、边缘加强等技术改善影像质量,并在抗击SARS的没有硝烟的战役中阐扬了巨大的作用。而“能量减影”是计算机X线摄影影像处理技术的一种,目前主要用于胸脯查抄,可同时获得胸脯的原始影像、单纯肺组织像、单纯肋骨像等多种影像信息,消除骨骼或软组织影像,从而可为肋骨骨折或肺部肿块及其对肋骨的粉碎提供强有力的证据。

旋转数字减影血管造影(DSA):被认为是诊断血管性病变的金标准,具有高度的敏感性及特异性,但每每因为投照体位等因素而受到一定的局限,有时可造成误诊及漏诊,现将旋转DSA从-110度到+110度持续采集图象,在图象回放中可看到旋转、立体图象,便于观察病灶。它通过一次注药所成影像便可观察正、侧及任一侧斜位,而普通DSA需要多次注药才能观察正位、侧位及斜位,使对比剂的用量减少。旋转DSA可以观察动态3维血管图象,在相识血管病变和四周组织之间的关系及准确定位方面有重要的意义。旋转DSA可针对不同病变、不同部位、不同年龄、单双侧,选择不同的旋转方向、旋转角度,在所获得的旋转DSA图象序列中确定观察效果最理想的一帧图象,以清晰显示病变的大小、形态、剖解部位、对供血动脉的血管关系,在此角度和方向上监督图象,举行球囊扩张、支架植入、化疗栓塞,为疾病的介入治疗提供清晰明确的路径,为手战国政治疗提供可靠的依据。不仅云云,还可通过3维事情站举行动态及血管仿真内窥镜的建造,目前此项技术已用于脑血管、颈部血管、肺动脉、腹腔动脉、肾动脉、髂动脉、下肢步进等多种项目的查抄。

CT三维重建:

⑴创伤性病变的三维重建:随着交通变乱和意外损伤的增多,常伴有严重的复合伤,而常规X线摄片因重叠过多影响病变的显示,多层螺旋CT可按照不同的查抄部位,选择不同的电子扫描参数,在容积电子扫描的基础上举行多轴位重建,从而使观察越发直观,便于相识骨折的位置、程度,尤其是隐匿性的骨折和脱位。如:髋关节三维立体影像的髋臼与股骨头分离技术,是通过CT电子扫描或独立影像事情站中配置的3维影像处理软件,对CT电子扫描获取的原始影像数据举行后期影像处理的一门技术,它可将股骨头与髋臼完全分离,分别对股骨头、髋臼举行独立观察。从而实现了在无创的情况下,运用影像虚拟技术观察髋臼内的情况,和被髋臼包绕部分的股骨头情况,对于临床医生术前诊断,拟定手术方案,模拟手术,建造假体模型等提供了详实的影像资料和数据。此外,颌面部三维重建可作为正畸患者治疗前相识病人缺陷及治疗后评价疗效的一种可视性强、可信度高的要领。还有的利用多层CT重建技术行重度脊柱侧弯查抄,可更清晰显示脊柱整体剖解结谈判各椎体及椎管正中层椎管结构情况,相识椎管有无异常,脊髓有无受压,有无合并多种先天畸形,以包管手术成功。

⑵血管的三维重建:DSA一直被认为是脑血管性病变查抄的金标准,但DSA毕竟是一种有创伤性的查抄,随着多排CT技术的发展,使得非创性CT脑血管三维成像成为可能,从而为冠状动脉疾病的诊断开辟了一条新的电子扫描要领。16排螺旋CT可很好地显示冠脉的钙化、狭窄等病变型态,与冠脉造影相比,其优点在于无创伤、对比剂用量少,病人接受的X线剂量少、费用少,合用规模广,轻便易行,一般在10-20分钟内即可完成查抄。

CT仿真内窥镜成像:是螺旋CT一种新的三维重建技术,有人经过186例喉仿真内窥镜的研究得出结论:利用它举行重建和图象处理,可以充分显示喉腔病变和四周浸润情况,且具有不用插管、无创伤性,副作用少,同时可多次观察,达到近似纤维内窥镜的查抄效果。有人在36例举行CT仿真内窥镜成像胸脯疾病患者的查抄中:螺旋CT气嗓、主支气嗓3维重建与CT仿真内窥镜成像从查抄的无创伤性、图象的直观性和整体性以及CT仿真内窥镜图象与纤支镜图象的一致性,认为其有着杰出的应用前景。同时也有人认为:CT仿真内窥镜成像能清晰显示上、中、下鼻甲及鼻道。在探讨高分辨率CT、三维重建、CT仿真内窥镜成像等在中、内耳查抄的临床应用中,薄层HRCT可较好地观察中、内耳的细微结构,三维重建技术的图象较二维图象显示得越发立体直观,CT仿真内窥镜成像可从耳的任何位置包孕屈曲的窦腔内显示前、中、后鼓室的结构,且能从各个角度更好地显示听小骨。

磁共振水成像:这里以磁共振尿路成像为例:尿路成像常以泌尿系统造影为主,但受病人年龄、过敏体质、肾功能等因素的影响,或不能举行造影查抄,或达不到诊断目的。随着磁共振成像技术的发展,因其无创伤性、安全轻便、不需对比剂、可多方位成像、多角度观察等优点,可解决常规尿路造影查抄的不足,对指导临床治疗具有一定的意义。另外,磁共振胰胆管成像目前已作为评价胰胆管系统影像学查抄要领,可直接显示胰胆管形态和结构。此外,选择适合参数,口含VitC能较好地显示腮腺管及分支的扩张、狭窄、移位及粉碎等病变,与腮腺的常规电子扫描相结合,对指导临床治疗和手术都有更好的作用。不仅云云,此技术还可用于脑脊液鼻漏的诊断。

磁共振导航电子扫描:手术导航系统是专为外科手术设计的,广泛用于脑外科和脊髓外科,它的动态光学跟踪定位系统有很高的精确度,在整个手术过程中能向医生提供三维动态影像,纵然病人或系统的位置改变,也不影响定位的准确度。手术前系统必须输入病人的CT或磁共振影像数据,然后举行三维重建,自动识别和勾画出病灶大小,确定病灶位置,并阐病发灶四周组织情况,向医生提供最佳手术方案,手术中系统提供轴位、矢状位、冠状位和立体影像,显示出探针在人体中的相对坐标位置,以及探针四周组织的剖解结构,包管手术快速准确地举行。

磁共振波谱技术:是医学影像学近年来发展的新的查抄手段,作为一种无创伤性研究活体器官组织代谢、生化变化及化合物定量阐发的要领,目前主要在脑部应用研究较多,随着磁共振及其波谱装置不断改进,软件开发及临床研究的不断深切,人们通过磁共振波谱对各种疾病的生化代谢的认识将不断提高,为临床的诊断、鉴别、分期、治疗和预后提供更多有重要价值的信息。有的还可应用磁共振的功能成像对脑梗塞举行早期诊断,甚或在超急性期即能发现脑梗塞灶,提高了病变检出的准确性和效率,达到早诊断、早治疗,以减少致残率和致死率。

伽玛刀简介★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:330更新时间:2005-8-25

伽玛刀简介

伽玛刀并不是真正的手术刀,它是一个布满直准器的半球形头盔,头盔内能射出201条钴60高剂量的离子射线——伽玛射线。它经过CT和磁共振等现代影像技术精确地定位于颅内某一部位,咱们称之为“靶点”。

它的定位极准确,偏差常小于0.5毫米;每条伽玛射线剂量梯度极大,对组织险些没有损伤。但201条射线从不同位置聚集在一起可致死性地摧毁靶点组织。它因功能尤如一把手术刀而得名,有无创伤、不需要全麻、不开颅、不出血和无颅内传染等优点,手术时间只需要几分钟至几十分钟。目前全球已有数万人接受了治疗。

伽玛刀合用于:

1、30毫米以下的听神经瘤、垂体瘤和脑膜瘤等颅内良性肿瘤;

2、小而深的颅内动静脉畸形;一些手术不能切掉干净的良性肿瘤;

3、较小而边缘清楚的颅内转移癌;

4、帕金森氏病、癫痫病、精力病等功能性疾病。

仍有相当一部分颅内病变需要做开颅手术。同时,伽玛刀也不是当即显效的,常需要3个月至半年时间才能显效,甚或1～2年后仍有效果。伽玛刀的出现简直是神经外科的一猛进步。

诊断X 线机的功能荐 ★★★

笔者:佚名教程来源:本站原创点击数:284更新时间:2005-8-10

诊断X 线机的功能

诊断X 线机,因其结构、输出功率不同,其功能各异。现以中型X 线机为例,讲道理其具有的一般功能。(一)X 线透视

所谓透视就是利用X 线具有穿透作用和荧光作用这两大特性,借助荧光屏而实现的一种诊断要领。常分为:

1.普通透视 直接利用人体不同组织间的密度差异,或正常组织与病变组织间的密度差异,形成具有天然对比的影像而举行诊断的要领。

2.胃肠钡剂透视 由于消化道组织间缺乏天然对比,普通透视不容易发现疾患,故需口服能接收X 线的硫酸钡,方能形成具有较着对比的影像,以对疾患作出诊断。

(二)X 线摄影

借助X 线机各种摄影装置将被检部位或病变的影像记载在X 线胶片上而举行诊断的一种要领。

1.普通摄影 是指X 线透过人体直接照射到装有X 线胶片的洗胶卷的小盒上,使胶片感光而形成影像的摄影要领

2.滤线器摄影 为了提高影像清晰度而设置的一种摄影。因为X 线穿行人体时,其中一部分因人体组织的作用而产生一些方向不一、波长较长的X 线,称散射线或二次射线。这些个散射线也会使胶片感光,造成影像模糊不清,对比度下降。为了消除这种影响,在X线机结构上设计了滤线装置,称滤线器。

(三)胃肠摄影

又称点片摄影,是专为摄影消化道病变影像而采用的一种摄影方式。(四)体层摄影

也称断层摄影,是专为摄取人体内部某一层组织上的病变影像所采用的一种摄影方式。因为在上述前三种摄影方式中,由于人体组织彼此重叠之故,其所形成的影像必然是各组织重叠在一起的复合影像,这种影像会使某些有诊断价值的病变显示不清,造成诊断上的困难。为消除这一弊端设计了断层装置。