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醫(yī)學影像學的進展對臨床醫(yī)學的影響
隨著放射學發(fā)展為醫(yī)學影像學，該專業(yè)從臨床醫(yī)學中的一個輔助’降學科躍升為支撐性學科�，F(xiàn)代的醫(yī)學影像學對先進科學技術(shù)依賴之深決定了它必將隨著現(xiàn)代科技的前沿迅猛發(fā)展，進而對臨床醫(yī)學整體產(chǎn)生深刻的影響。
一．醫(yī)學影像學對臨床醫(yī)學的宏觀影響
( 一) 形態(tài)學信息顯示方式的改變醫(yī)學影像學目前顯示的信息類型已經(jīng)從簡單的：維的模擬影像轉(zhuǎn)變?yōu)椋?br /> 1．數(shù)字化影像可用為各種重建、重組和數(shù)字化存貯與傳輸?shù)幕A{二．復雜的重組影像可作2D、3D、4 D顯示、內(nèi)窺鏡顯示．曲面重組、多平面重組、最大強( 密) 度投影、最小強( 密) 度投影、遮蔽表面顯示、容積再現(xiàn)等；3．除形態(tài)學信息以外還可作功能性信息和代謝性信息的顯示；4．可作不同類型信息(CT、MRI 、P E T??) 的融臺顯示與形態(tài)學、功能性與代謝性信息的融合屁示。
代的影像學信息可以把相當于大俸解剖學的形態(tài)學信息乃至遠較大體解剖學信息豐富的符類信息直現(xiàn)地提供給I臨床醫(yī)生，使臨床醫(yī)生免去解讀常規(guī)的二維模式信息以及橫斷層面信息的困難，得到豐富的，很多是其他檢查方法無法提供的信息類型。
(二) 形態(tài)學信息顯示時相的改變信息顯小中時間分辨兒的提高已從早期的“實時重建”，發(fā)展為動態(tài)器官的實時動態(tài)顯示和多期相采集，從時間的概念上擴大了采集到的信息的“質(zhì)”Lj “呈”。如肝| I 莊的多層C T動志掃描已經(jīng)可l =上準確地分辨動脈早期、動脈期、動脈晚期、門脈流入期、門脈晚期等期相，從而可捕捉到以往幣能顯示的病變和／或表現(xiàn)。
此外，MR擴散成像、MR灌注成像，CT灌注成像等除特定應用外，電具有顯示時相方面的優(yōu)勢，如可以顯普地提早腩缺血病變的顯示時間，從傳統(tǒng)CT的發(fā)病后24小時提早到發(fā)病后2小時。
( 三) 新的信息模式不斷涌現(xiàn)近午開發(fā)并口趨完善的腦門質(zhì)束成像( t r act ogr apl l y) 是基于MR擴散成像發(fā)展的擴散張量成像( t ensOrimagi ng) 的直接結(jié)果，對神經(jīng)內(nèi)、外科宵重愛的意義；腦功能性成像已開發(fā)了若干年，日已在廣泛的臨床應片j 中；CT與MRI的腫瘤灌注成像已逐步開展，以提供參數(shù)性診斷信息；心臟與J e他實質(zhì)性器官，如肝，灌注成像將提供相應器。日微循環(huán)改變的更直觀的信息；心臟的MR向最成像是研究心腔內(nèi)循環(huán)狀況的新方法；分了影像學與基因影像學的出現(xiàn)反映了醫(yī)學影像學幾乎同步地沖入了這些嶄新的醫(yī)學領(lǐng)域。這些還只是新的信息模式的一部份。這些新的信息模式給臨床醫(yī)生提供r 人量新的有用的診斷信息，直接影響對疾病的病情與預后的判斷。
( 四)對醫(yī)學基本理論的沖擊醫(yī)學影像學的迅速進展和新的信息類型涌現(xiàn)，對臨床醫(yī)學乃至基礎醫(yī)學的沖擊已經(jīng)到r 必需改寫教科書的程度。如MR皮層功能定位研究已發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)的解剖學與乍理學不了解、甚至描述幣正確的神經(jīng)反射投射路徑；腦與心肌的灌注成像nr直接提供缺血的腦或心肌存活狀況，從而需要徹底修改傳統(tǒng)的治療方案；介入放射學的多種技術(shù)開發(fā)使教科書中很多疾病的滲斷與治療方法的描述要作重大修改。事實h，介入放射學的開展是當前外科手術(shù)中蓬勃發(fā)展的微創(chuàng)技術(shù)的先驅(qū)。
二．醫(yī)學影像學對主要應用領(lǐng)域的影響
( 一) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)
1．卒中傳統(tǒng)的CT檢查塒缺血性卒中診斷的時間盲區(qū)達2 4小時或更久；傳統(tǒng)的MRI診斷缺血性卒中的時間盲區(qū)也為1 2小時左右；MRI 擴散成像、MR灌注成像以及發(fā)展較晚但應用更普及的CT灌灃成像可提早到發(fā)病后2小時作出診斷。缺血性卒中的溶栓治療是公認的介入性治療方法，fu該療法的時問窗為發(fā)病后6小時之內(nèi)。MR擴敞成像、MRf nCT的灌注成像對缺血性卒巾診斷的提早則為及時實施介入治療提供r有效的時『hJ窗。此外。缺血性卒中的部位、供血障礙的程度、側(cè)枝循環(huán)的發(fā)展等因素不同，具體病例在卒中發(fā)病后幣同時期的可恢復性也有差別。MR擴散成像巾“缺血半暗帶”的概念和MR與CT灌注成像中的相關(guān)參數(shù)則可進一步指導介入性治療與其他治療措施的實施。
2．腦腫瘤腦腫瘤的形志學改變已有很多的研究。CT灌注成像已用于腦腫瘤的更精確的定件診斷，通過灌注成像中相關(guān)參數(shù)的改變，nT進一步明確腫瘤的l f IL管生成特征、血管結(jié)構(gòu)與循環(huán)動力學，借以提示病變的性質(zhì)。表面滲透成像足CT增強檢查方式的新進展，可以設定特定的延遲掃描時間，對照不同時相的影像，反映對比荊在組織或病變表面滲出的狀況，借以推斷病變的性質(zhì)。
腦腫瘤是MRS最早應并j 的領(lǐng)域，盡管日前尚不能單獨對大多數(shù)不同病理類型的腦腫瘤作出定性滲斷，但對區(qū)分原發(fā)與轉(zhuǎn)移性日中瘤、腫瘤與非腫瘤性病變、腫瘤術(shù)后復發(fā)( 或殘存) 與術(shù)后反應以及通過檢測某砦特征性化學成份提高定性診斷的精確性等方面已有很多經(jīng)驗。
MR擴散成像也已用丁腦腫瘤的診斷。晚近的研究已注意到，惡性吶腫瘤的范圍并不完全與CT或MRI增強檢查中的強化范嘲·致，在塒圍的水腫區(qū)內(nèi)仍町有腫瘤細胞，也即為日后復發(fā)的根源。MR擴敬成像則nr 根據(jù)各部份的擴散行為和ADC( 表觀擴敞系數(shù))等各種參數(shù)值，對腫瘤的范圍和性質(zhì)作出更精確的判斷。
在MR擴散成像基礎上發(fā)展的“擴散張量成像”( t ensor imagi ng)可住多個方向上采集水分子的擴散各向異性特征，目前可在多達6—1 2 8個方向上采集，從I i I i 可以極好地顯示腦白質(zhì)束的形態(tài)，即白質(zhì)束戰(zhàn)像或示蹤成像( t r act ogr aPl l Y) 。州蹤成像除顯示白質(zhì)束自身的特征外，還可以明確顯示腦腫瘤或其他病變與鄰近白質(zhì)束的關(guān)系及指導手術(shù)。
3．癲癇MRI 可以確切地發(fā)現(xiàn)癲癇灶的結(jié)構(gòu)性改變，對腫瘤．動靜脈畸形，特別是對海馬硬化和神經(jīng)元移行障礙有很高的敏感性。斜冠狀平面、薄層厚【≤2mm) 全腦容秘掃描伴高分辨和高對比的敏感序列可發(fā)現(xiàn)微小病變和海馬硬化的表現(xiàn)。海馬結(jié)構(gòu)的容積測量可以客觀地判斷海馬體積的細微變化，I 耐時也有關(guān)于海馬以外其它相關(guān)部位，如告仁核和前顳葉體秘改變的研究。海馬的Ti ( 弛豫時間) 測量可定量地評價r l t 、( 弛豫時問) 的變化，可以發(fā)現(xiàn)輕微的、進行性的和雙側(cè)的海馬硬化而無需做雙側(cè)對比。
擴散力¨權(quán)成像(DWI ) 可反映癲癇急性期的能量代酣障礙與慢性期的神經(jīng)J￡丟失而導致的ADC值的變化；擴散張量成像(DTI )可望通過局部腦白質(zhì)束的擴敬各向異性與腦細胞電活動的常切關(guān)系顯吖i 癲癇異常腦活動的神經(jīng)傳導通路。
l H MRS在癲癇的研究方面具有重要的價值．町檢測各種化合物的變化，N一己酰天門冬氧酸鹽( NAA) 的減低上j 神經(jīng)元的減少有明顯的相關(guān)性；膽堿【Cho) 和肌醇(Mi ) 的升高可反映膠質(zhì)細胞的增十；乳酸(La c) 可反映癲癇發(fā)作時的能量代謝異常區(qū)域。更有意義的足，通過MRS技術(shù)可以榆測腦內(nèi)某些縣仃神經(jīng)遞質(zhì)活性的小的氰基酸分子，如抑制性神經(jīng)遞質(zhì)y一氧基丁酸( GABA)與興靜降神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸( G1u) 的變化，對于二者的研究將更好地揭不癲癇造成的病理生理改變。最新的多體素MRS技術(shù)(MRSI ) 利用相位編碼技術(shù)可以同時進行多個體素的采集，從而可反映不同解剖結(jié)構(gòu)間的代謝異常。
腦功能成像( fMRI )是最新的應用于癲癇診斷的MR技術(shù)之一，可測量神經(jīng)元活動導致的氧消耗量和血流灌注量變化。研究顯不，其可能仵以下片面具有潛在價值：①癲癇灶的定位，②術(shù)前語言乃皇記憶功能區(qū)在大腦半球的定側(cè)；@切除癲癇灶前的功能區(qū)的定位。但其在準確性和可重復性方面尚需更多的研究。
除此以外，放射性核素技術(shù)，包括正電于發(fā)射體層成像( PET)和單光子發(fā)射體層成像(SPECT) 可以用束發(fā)現(xiàn)腦組織內(nèi)局部的能量代謝、血流灌注和神經(jīng)遞質(zhì)功能異常。發(fā)作期以及發(fā)作間期可見皮層或皮層下結(jié)構(gòu)，如基底節(jié)、匠腦和紋狀體等的血流灌注和糖代謝異常改變。神經(jīng)遞質(zhì)的研究顯示，GABA能和谷氨酸能神經(jīng)元的密度可以有改變，但此方面的研究尚存在較多的爭論，因而有著廣闊的研究空間。
( 二) 心臟檢查
1．冠狀動脈MRA與CTA均已可于冠狀動脈成像，但目前cTA任冠狀動脈的顯示中具有更大的優(yōu)勢，除可應用多種重組方式顯示冠狀動脈的形態(tài)學改變外，對鈣化和軟斑塊的屁示為其獨有的功能。冠狀動脈鈣化的秘分顯示是從電子束CT移植到多琺螺旋cT卜的功能，目前除可白動實施外還可直接預測其臨床價值和危險性。軟斑塊為不穩(wěn)定性粥樣硬化，是發(fā)生急性心肌梗死的最危險的因素，但杠MRA與DSA上均不能直接品示，Cr r A則已可檢測到小至O．1 6mm的軟斑塊，指導及時的介入治療。據(jù)此，CTA已有望取代DSA作為冠狀動脈( 及其他一些血管】檢查的“金標準” 。
2．心肌灌注成像MRI 和CT已均可實施心肌灌注戰(zhàn)像，其基本原理是在注射對比劑后，通過提取一系列功能性參數(shù)，量化地反映心肌任毛細血管水平的灌注狀況，尤其是任缺血狀態(tài)下的灌注特征，以提示預后及治療指征。由于心肌是運動的結(jié)構(gòu)，灌注成像的吏施要比相對靜止的腦灌注成像同難的多，需要高時間分辨JJ 的采集設備及前瞻性觸發(fā)( t r i gge r ) 或回顧性門控( ga t t i ng) 或前瞻加回顧性濾過處理。
3．心腔成像MRT與cT均可直接任長軸位、短軸位或其他位置顯示心腔，從而進一步顯示血流狀念，心瓣膜的形態(tài)與功能、心肌運動狀況，以度人上瓣膜度其功能。
4．·15臟功能分析心臟功能顯不，如審壁厚度、每搏輸出量、射血分數(shù)、心腔容量等，在若干年前即可施行，但實施這些功能對于采集速度、心I I 莊的十理與病理狀況及分析軟件等因素依乖夤性很強，尼其足采集速度和相麻的觸發(fā)或f J控方式。如前所述，新一代cT與MRI 均可以極短的時問采集(如電子束cT可達30F／s) ，因『f 『i 可實施更精確的心臟功能分析。新的MR成像系統(tǒng)還可實施心臟向量成像，可反映瞬時心臟各腔內(nèi)血流運動的向量。日前，此類分析均需專用的心功能軟件包。
( 三) 腹部檢查
1．肝臟榆查對于大多數(shù)應用目的來說，精確地反映肝的血供特征最為重要。因此，目前CT任肝臟檢查中的應用比MR I 的價值要高。多期相、快速采集的信息可精確地葦組肝動脈、門靜脈系統(tǒng)的各種二維。三維影像，以及明確病變的血供來源。同樣的檢查方式也可用于姨腺等器官。日前CT提供的肝肚血管系統(tǒng)的影像信息幾乎是外科醫(yī)師術(shù)前與術(shù)后不可缺少的(圖4)。
MRI 也已能提供期相分明的肝臟血供特征。
肝臟( 以及胰腺) 的CT與MR灌注成像已經(jīng)開始臨床研究，希望相戈的灌注參數(shù)提供更多的臨床有用的信息。目前尚沒有較為成熟的應片j 結(jié)果。
已可應用MRCP取代傳統(tǒng)的ERC P行膽胰管成像。MRCP巳可在大多數(shù)MR設備上實施，除其無創(chuàng)性的優(yōu)勢阻外，成像也不受ERCP檢查中的技術(shù)與病理狀況制約，尤適于重復檢查。因MRCP系一水成像技術(shù)，其成像效果要受膽道系統(tǒng)( 和胰管) 擴張、郁滯程度的影響，正常且已排空的膽系在MRCP影像七的顯示則較差。
2．巾空器官胃和結(jié)、直腸近年米應用cT成像的報道漸多，主要足應用3D和透明化顯示技術(shù)作宏觀顯示，也可作仿真導航內(nèi)窺鏡顯不。CT結(jié)腸成像中可使用粘膜展平技術(shù)更仔細地觀察各部位的粘膜，但由丁和常規(guī)x線胃腸道造影相比空I Ⅵ分辨力較低的限制，C T技術(shù)顯示粘膜微細改變片面不及常規(guī)胃腸遭檢盤，也不能完每取代內(nèi)窺鏡檢查，但宏蠅顯示及可同時顯示腔內(nèi)，外病變則是其特點。也有使用MRl 作上述檢查的報道。迄今，中空臟器的檢查還需綜合應用兒種成像方式，以求信息互補。CT或MRI 尚不能獨自承擔中率器官成像的任務。
3．婦科與盆腔病變婦科與盆腔病變的CT與MRI 檢查已有很艮昕史。由丁x線劑量問題．CT不適用于胎兒檢查，f u- MRI在提高采集速度的基礎上可克服胎兒的運動，作胎兒成像。其信息可與超聲檢查互補(圖5) 。
4．前列腺前列腺形態(tài)學檢查開展已久。除腦之外，前列腺是少數(shù)已經(jīng)開展MRS研究且已町臨床應用的器官之一。體素體積減小(日前可為l cII l 3) 及多體素MRs 、多核MRS研究足前列腺MRS應用口益增多的因素，超高場MRI(3．0T或更高) 、直腸內(nèi)線圈及以偽彩作模擬顯示的技術(shù)也使研究進一步深入。前列腺的MR S檢杏目前為熱點研究的領(lǐng)域之一。
( 四)普查
CT和MRI 均已開始應用丁疾病的普杏，以CT為多。最早提H{和實施的CT低劑量普查或篩選性檢查的部位是肺部。以往以x線胸片作肺部普查，由于其二維成像中的盲區(qū)及分辨力的限制，結(jié)果的可評估率(ECR)不足。多層螺旋CT基丁簿層、夸肺·次性屏息采集及使用低的I nA條件(25-3 5I nA或更低) ，可明顯提高ECR，特別有利于檢查和識別小的肺內(nèi)結(jié)節(jié)。肺的CT普查迅速被接受和推廣，任2002年的RSNA上也是一個重要的議廂。美國和歐洲較發(fā)達國家的醫(yī)療保險機構(gòu)基丁早期發(fā)現(xiàn)病變( 尤其是肺癌j 在衛(wèi)生經(jīng)濟學上的宏觀利蒜．已將肺的c，I 、普查納入醫(yī)療保險內(nèi)容。結(jié)腸任含氣時也可實施低劑量C T撿查，故近年也被引入普查范疇，并且發(fā)展了的“粘膜展平顯示”等專用技術(shù)以提高細節(jié)的品示。MR I 結(jié)眄普查的T作也有撤道。曾有以MRI 作壘身普查以篩選或早期檢出疾病的報道，除ECR因素外，價格問題是一個重要的應用限制。
( 五) 計算機輔助檢淵(CAD)
CAD是美國R2公司率先開發(fā)的智能輔助診斷系統(tǒng)，最早應用的領(lǐng)域是乳腺普查及乳癌的診斷。隨著多層螺旋C T在肺痛曹杏中的麻用，肺癌的CAD則是I i 一個積極開發(fā)的領(lǐng)域。同樣，其他領(lǐng)域，如結(jié)腸癌、冠心病等的診斷也均可利用CAD系統(tǒng)。一些新型號的設備已可選配CAD軟件，從而易化診斷和提高ECR。
CAD實際l 是- 個以從累積的資料歸納出的概率為依據(jù)，對輸機的新的病例的規(guī)范化信息作出分析，最終提供各種診斷可能性的智能輔助診斷系統(tǒng)或?qū)＜蚁到y(tǒng)。以肺癌檢測為例，對每一個新的病例將需依系統(tǒng)要求規(guī)范化提供：腫塊( 或結(jié)節(jié)) 大小、形態(tài)、密度、鈣化、邊緣、部位、和血管的關(guān)系．和支氣管的莢系，淋巴結(jié)情況及一些重組影像的信息，系統(tǒng)最終提出定性診斷的各種可能性。CAD系統(tǒng)的結(jié)論僅為提示性的，需經(jīng)放射科醫(yī)師確認，井補充臨床情況、實驗室資料等信息，最終由放射科醫(yī)師作出最后診斷。據(jù)報道，CAD的診斷準確性可達到或略高于有經(jīng)驗的專家水平。但是，CAD永遠不可能代替醫(yī)生獨立作出診斷，因為它只是一個邏輯分析的軟件，原始累積的數(shù)據(jù)要依賴醫(yī)帥提供和適時修改，其邏輯性結(jié)論則需醫(yī)生和計算機專家依醫(yī)學原理編程，它不可能自動更改分析的結(jié)論。比如：若以傳統(tǒng)的肺結(jié)核分型標準為依據(jù)制作出肺結(jié)核CAD軟件，則今天的肺結(jié)核中大多數(shù)會被錯誤診斷或錯誤分型。因此，CAD應用中的一個最大的誤區(qū)將是過份“相佶”CAI ) 的結(jié)果而不結(jié)臺其他相關(guān)信息。
(六) 圖像存檔與傳輸系統(tǒng)(pACS)
PACs代表了放射學的數(shù)字化革命，這也是2002年RSNA年會的主題。
國內(nèi)的大多數(shù)大型醫(yī)院及相’一批中型巨院部在不同程度地開發(fā)自己的網(wǎng)絡系統(tǒng)。我國PACS發(fā)展中成功與失敗并存，歸納起來以下兒個問題似應注意：
1．我國目前尚沒有自己的相芙的國家標準，這將會影響下‘階段更廣泛的信息聯(lián)網(wǎng)，
2．醫(yī)院信息系統(tǒng)(HI s) 和I 放射科信息系統(tǒng)(RI s )的整合是一個比想象中困難的工作，這也是2002年RSNA年會上強調(diào)的問題之一；
3．醫(yī)院在運行中如何體現(xiàn)PAcs的投入與效益．從而使管理者可保持對持續(xù)投入的熱情和力度足一個需要認真分析和對待的問題，后者足保證網(wǎng)絡生存的基本條件；
4．醫(yī)院在網(wǎng)絡的建堤與運行中需要有穩(wěn)定的．長期臺作的、技術(shù)條件具備的臺作伙伴，以保證網(wǎng)絡自身的質(zhì)量與生存。
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