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分子影像学集锦9篇

时间:2022-07-19 08:12:48

分子影像学

分子影像学范文1

【关键词】 注意力缺陷多动障碍; 分子影像; SPECT; PET

Molecular Imaging Advances in Attention Deficit Hyperactivity Disorder/ZHANG Jia-hui,ZHAO Zheng-qin, JIA Shao-wei, et al.// Medical Innovation of China,2012,9(31):159-161

【Abstract】 The article objectively reviewed advances of molecular imaging in ADHD, including SPECT and PET. Also its morphological anatomy was systematically summarized. Abnormalities of the fronto-striatal circuit had been demonstrated,involved prefrontal cortex area regional cerebral blood flow (rCBF) decreasing,Striatal dopamine transporter density increasing,prefrontal area and striatum brain volumes diminishing,predominantly at the right hemisphere, which was the pivotal pathophysiological foundation of this disorder. While compensatory mechanism and comorbid disorders may provide an interpretation to the others abnormal areas of brain like temporal lobe、parietal lobe 、occipital lobe and cerebellum. Accurately, molecular imaging has a significant value in diagnosis and evaluating therapeutic effect due to the limitation of anatomic structure images.

【Key words】 Attention deficit hyperactivity disorder ; Molecular imaging; SPECT; PET

First-author’s address:Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen 518036,China

doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2012.31.104

注意力缺陷多动障碍(Attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)是儿童最为常见的精神疾病,基本特征是注意问题与过度活动共存。约有50%ADHD患儿症状持续到成人阶段。ADHD全球发病率约为3~5%,9~11岁为发病高峰[1]。我国报道与全球平均水平基本一致[2],据此估计,中国ADHD患儿约2000万。早期诊断ADHD有助于预防和减少青少年在成年之后出现的一系列精神和行为问题。近几十年来,随着神经分子影像技术发展,如单光子发射计算机断层扫描(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT)和正电子发射计算机断层扫描(Positron Emission Tomography,PET),提供了无创和可视化的研究和诊断手段,在ADHD研究方面取得进展,现综述如下。

1 MRI与ADHD

MRI显示,ADHD患者额-纹状体体积变小主要位于右侧额前区和右侧尾状核。Valera等[3]的研究证实,右侧尾状核和额叶局部体积减少;Soliva-Vila等[4]也发现右额前区、右侧尾状核体积减少,而左侧却未发现异常。由此可见,右额-纹状体区可能为ADHD神经解剖学基础。

Durston等[5]的研究进一步证实,右侧额前区、左枕区灰质和白质减少约9%,右侧小脑减少约5%,大脑总体体积减少约4%。Castellanos等[6]研究了152名ADHD儿童和青少年患儿与139名年龄性别匹配对照者,发现患者大脑容量减少(与对照组相比减少3.2%),包括大脑额、顶、枕、颞叶各区灰白质,小脑减少更明显(与对照组相比减少3.5%)。由此,不难理解ADHD患儿确实存在神经解剖学异常,但影像所见的异常不像先天性脑发育不良或者遗传障碍明显,加上儿童本身年龄、性别及个体差异,难以从形态结构影像学资料中得到与ADHD特异性证据,临床意义并不大。

分子影像学范文2

[中图分类号] R711.32 [文献标识码] B [文章编号] 1005-0515(2012)-02-201-01

1 临床资料

1.1 临床症状及体征 患者,女,74岁,因右下腹疼痛3天入院,疼痛呈持续性、且逐渐加重伴高热,未排气、未排便,不伴呕吐,无明显腹胀,无固定压痛点。T39.2℃,P101次/分,R20次/分,BP116/72mmHg。体征:腹膨隆,未见胃、肠型及蠕动波。全腹压痛、反跳痛,肌紧张明显。未扪及占位,直肠内无干结大便,截石位:直肠十二点方向触痛明显,有波动感。妇科检查:外阴已婚老年型,阴道通畅,宫颈已萎缩,子宫大小不清,盆腔内扪及一个大小约10.0cm包块,边界欠清,质中等。

1.2 其它辅助检查 (1)血球分析:WBC28.6×109/L,GR89.7%。(2)B超:胆囊壁稍厚,肠管轻度扩张。盆腔见一混合性团块,大小约10.0cm。

1.3 手术 子宫增大,如4月孕大小,子宫底左侧有一约4.0cm长之坏疽穿孔裂口,表面附着脓苔,裂口处见脓液溢出,宫腔积脓约500ml,双侧附件已萎缩。腹腔有脓液约200ml。子宫底坏疽处与直肠、小肠粘连,有粘连带形成,卡压乙状结肠及小肠。降结肠扩张明显,有脓苔附着。小肠节段性扩张,肠系膜淋巴结多处肿大。阑尾表面有脓苔附着,阑尾质地变硬,充血水肿明显。

行子宫次全切除术,肠粘连松解术,阑尾切除术,腹腔脓肿引流术。

1.4 病理 (1)老年性子宫内膜炎伴宫腔积脓,肌壁坏疽穿孔。(2)阑尾出血水肿,符合继发性阑尾炎。

2 影像学依据 见下图。

分子影像学范文3

【关键词】量子成像;单像素成像;鬼磁共振血管造影;量子光学相干断层扫描;综述

前言

生命科学的发展离不开各种成像设备和手段,图像分析从手工绘制到静态照片,再到如今的计算机(半)自动测量。今天的成像技术产生了大量的数据,需要可视化、多维度、定量和动态的图像分析。随着理论的发展和技术的进步,量子成像自20世纪90年代登上了历史舞台,伴随着其成像的高分辨率、非局域性和抗干扰性强等天然优势,在生物医学、保密通信、军事和气象等领域有着很高的应用前景。

1量子成像

1.1概念和历史

量子成像,又称鬼成像(GhostImaging)或关联成像(CorrelatedImaging),是利用辐射场的量子涨落来获取物体信息的一种非局域成像方法。典型的量子成像方式为纠缠光源符合成像,基本过程如图1所示。首先用自发参量下转换的方法制备纠缠光源,即当泵浦激光通过非线性晶体时,由于随机的真空涨落,一个泵浦光会以很小的概率劈裂为一对纠缠双光子,此过程满足能量、动量守恒,因此两光子具有时间、偏振、频率、自旋纠缠等特性。下转换光子经分束器PBS后分成两路,分别称为信号光和闲置光。待成像物体置于信号光一路,用一个无空间分辨能力的桶探测器接收;闲置光一路无待测物体,信息由可探测空间光场分布的空间探测器接收。因此,无论是信号光还是闲置光,任何一路的单独测量都无法成像,但两路的符合关联计数却能恢复物体的像。量子成像的实现归功于1956年Brown等[1]利用二阶光强干涉的方法测量双星角半径的实验,而在此之前,光的干涉都是基于相干光源的一阶干涉实验。在Brown等的实验中,干涉不再要求必须是相干光源,因此产生干涉的两束光的光程差几乎不影响测量结果,大大提高了实验的抗干扰性。1994年,Ribeiro等[2]利用纠缠光子对首次观测到非相干光源下的杨氏双缝干涉现象;Shih等[3]和Pittman等[4]观测到满足高斯成像公式的量子几何成像;随后,Strekalov等[5]实现了量子干涉和量子衍射实验;1999年,Fonseca等[6]观测到双缝的亚波长干涉现象,即干涉条纹间距为同波长相干光干涉条纹间距的一半,可见量子成像可以实现超越衍射极限的超分辨成像。以上实验都是基于纠缠光源实现的,那么“纠缠”是量子成像的必要条件吗?答案是否定的。自2002年起,随着赝热光源关联成像[7]、真实光源关联成像[8]、非相干热光场无透镜关联成像[9]和亚波长干涉[10]相继实现,经典热光场的关联成像也得以证实。人们发现关联成像不仅可以用基于纠缠光子的量子理论来解释,同时也可以用基于统计光学的经典理论来解释。

1.2单像素成像

除了基于纠缠光子对的符合计数成像和基于热光场的强度关联成像之外,另一个与量子成像密不可分的概念是单像素成像,又称计算关联成像。2008年,Shapiro[11]从理论上证实了量子成像中闲置光一路的信息可以通过对光场的计算得出,因此并不是量子成像所必须的,该理论的可行性随后得以证实[12]。计算关联成像中光源可由激光照射空间光调制器产生强度涨落光场,这一过程由计算机控制,因此闲置光一路的光强、相位等理论测量值已知,实验中无需包含空间探测器的闲置光一路,只需一个无空间分辨能力的桶探测器即可成像。将桶探测器收集到的光强信号和空间光调制器的理论数据进行符合关联运算,即可得到最终的像。单像素成像方法由于少了一路闲置光,较普通量子关联成像方法而言,实验光路更简单,因此实用性和可操作性更强。

1.3量子成像的优势

与传统成像方式相比,量子关联成像凸显出了明显的优势:(1)成像分辨率高。经典成像受限于瑞利衍射极限,而亚波长干涉现象的发现预示着量子成像可以实现超越衍射极限的超分辨成像。对于N个纠缠光源的系统,Boto等[13]于1999年证实了其在理论上可将成像分辨率提高N倍。(2)非局域成像,抗干扰能力强。首先,量子成像中“物的探测”与“像的重建”是分开进行的,并且可以用非空间探测器(桶探测器或单像素探测器)获取物体的空间信息。其次,量子成像可以实现非相干光源的相干成像,因此成像结果不受光路扰动影响,在一定程度上可以消除大气湍流和散射介质对成像的干扰,提高成像的抗干扰能力。(3)采样少,速度快,成像效率高。量子成像中的光场可以看作是服从高斯分布的随机噪声,利用压缩感知理论[14-16],可以实现在采样数远低于奈奎斯特采样极限的情况下,以很高的概率进行图像的恢复,从而大大减少测量次数,提高成像速度,而无需像传统的成像方式那样对待测物体进行逐点全像素采样。

2量子成像的医学应用

2.1鬼磁共振血管造影

传统的磁共振血管造影是一种成熟的技术,可以精确地描绘多个区域的血管形态。为了降低背景信号,增加图像对比度和分辨率,我们通常采用加速并行处理技术,然而,若标准相控阵线圈的并行加速因子过大,则会引入严重的图像噪声。鬼磁共振血管造影是一种全新的血管成像方法,它可以用于非对比和对比度增强的血管造影技术。即使在更大的并行加速因子条件下,也可以近乎完美地对背景噪声进行抑制。三维数据集的偶数kz行用强化前的数据填充,奇数行用强化后的数据。沿kz方向的信号调制产生了一个对比度增强的血管的鬼像,这个像可以用最大强度投影来处理,并在三维空间中旋转,就像传统的磁共振血管造影一样。Edelman等[17]对6名健康受试者分两组进行扫描,成像区域从肾动脉穿过大腿上部,一组用传统磁共振血管造影,另一组用鬼磁共振血管造影。磁共振血管造影在血管醒目性和背景抑制性上都优于传统磁共振血管造影,并且可以提高扫描速度,支持更大的并行加速因子。

2.2量子光学相干断层扫描

近年来,许多非传统的量子光源已成为人们关注的焦点,但很少有实际应用出现,其中一个应用是量子光学相干断层扫描[18-19],这是一个四阶干涉光学切片技术,利用自发参量下转换产生频率纠缠的光子对。量子光学相干断层扫描的一个典型优点是它天生不受群速度色散的影响[18],而传统的光学相干断层扫描是一种二阶干涉测量方案,会造成群速度色散,从而降低成像的分辨率。在光学相干断层扫描的背景下,量子光学相干断层扫描在处理群速度色散和图像分辨率方面有着绝对优势。Nasr等[20]实现了量子光学相干断层扫描的第一个实验生物样本:一个涂有金纳米颗粒的洋葱表皮组织,将三维图像以不同深度的二维横截面和不同横向位置的二维轴向剖面展示出来。量子光学相干断层扫描在提高源光子通量、增强空间分辨率、缩短图像采集时间方面有着明显的优势,未来有望成为一种可行的生物成像技术。

2.3X射线量子成像

最近,X射线成功实现了量子成像,开启了X射线鬼断层摄影的可能性。单像素相机方案的成功,结合压缩感知方法,可以实现从更少的测量中产生图像,这无疑为X射线量子光学相干断层扫描提供了重要思路。可以肯定的是,X射线鬼成像可以减少辐射剂量。因为一般来说,图像质量与总流量成正比,但高能光子(如X射线)会对生物有机体造成辐射损伤,因此如何降低辐射剂量,同时保持图像质量是一个根本问题。Zhang等[21]利用桌面X射线源,用预录的一系列散斑场作为参考光信号,另一路放置待测物体,由桶探测器接收后进行计算关联成像。通过这种方法,可以成功地在超低X射线照度下,甚至在准单光子水平下,获得高质量的X射线鬼成像图像。与传统的X射线成像相比,同一辐射剂量可以获得较高的对比噪声比,因此这项新技术可以大大减少对生物标本的辐射损伤。在此之前,所有已发表的X射线鬼成像的重建都是一维的,因此探讨二维和三维的X射线鬼成像是非常有医学意义的。Kingston等[22]结合鬼成像和传统断层摄影技术,对X射线鬼断层扫描技术给出了一些建议,提供间接和直接两种方法来进行X射线量子光学相干断层扫描:(1)过滤后投影,通过重建二维鬼投影来获得三维图像;(2)同步迭代重建技术,直接从X射线的鬼断层扫描成像数据到三维重建。目前还不清楚哪种方法会在该领域的未来发展中更有效。不过在未来,基于机器学习和人工智能的改进方法会逐渐成为X射线鬼成像的重要组成部分。

2.4用单像素探测进行生物组织的透射成像

长期以来,科学家们一直关注的一个挑战是,如何清楚地看到被浑浊介质隐藏的物体,如生物组织,这对疾病的早期诊断有着重要的意义。光学方法是一个很好的候选者,具有非侵入性和快速成像的优势,并且不像电离辐射那样会造成健康风险。然而,与超声波或X射线相比,光学测量最大的问题是进入组织的穿透深度较浅。一般的解决方案是模拟漫射光子的随机传播成像技术,如多谱光声断层摄影,或者混合荧光分子断层摄影,此技术可以达到更深的穿透深度(在组织中超过1cm),但缺点是分辨率较低。Duran等[23]利用压缩感知理论对生物组织进行单像素成像,提供了一种能在散射介质中成像的新技术。在此之前,单像素成像实验都是考虑没有散射的照明传输,而在生物医学中,通过散射介质进行图像传输是至关重要的。因此需要展示一个完全嵌入在非齐次介质中的吸收物体的单像素成像。作为初步的实验,Duran等[23]为一个被若干全息扩散器隐藏的物体进行单像素成像,可见单像素成像的效果在全波段都优于传统成像。为了进一步测试在生物组织中的成像,随后扩散器被两个3mm厚的鸡胸肉所取代。对于这样的组织厚度,多重散射是最终成像结果的主要影响因素。击中目标的光线由两个叠加的部分组成:一个强大的漫射晕加上一个带有弱信号的图像。由图可见,虽然单像素成像的分辨率仍然优于传统成像方法,但是对于不同波长的光,单像素相机的效果呈现出了差异性。

分子影像学范文4

【关键词】医院信息管理系统 电子病历 医学影像系统

随着现代信息技术的发展,医院信息管理已迈入网络信息化,其中电子病历是医院信息重要组成部分,取代传统的手写纸张病历,运用电子设备保存、管理、传输与再现;医学影像系统是应用于医院中管理影像诊疗设备如CT、MR等产生的医学图像信息系统。电子病历与医学影像系统共同成为医疗决策支持系统重要组成部分,工作人员通过调取患者电子病历及其相关医学影像信息,开展诊疗活动。此外,医院电子病历、医学影像系统还关系国民医疗体系的构建,是国家制定、执行政策的重要依据。本次研究从两者的基本概念、发展趋势、应用技术方法出发,探讨现存的问题并做出展望。

1 我国医院信息系统建设

我国卫生经济已得到初步确立,医疗条件得到极大的改善,多数医院已基本完成医疗设备、基础建筑的配置,医疗机构发展方向已转入深化内涵、加强管理中来,特别是在引入国外先进管理经验、技术之后,各医院结合自身情况,已逐步完善医院信息化建设,由传统的物质、经济信息管理,过渡至整个医院信息管理,由传统的单机系统至信息网络化。面对纷繁复杂的信息,有针对性的管理以提高管理效用,已成为医疗机构管理人员的共识。信息系统下辖财务管理系统、人事管理系统、住院病人管理系统、库存管理系统等,各个系统相互覆盖,各有侧重,以配合医院管理人员进行管理决策。目前,我国各大医院普遍使用Windows视窗操作系统,配合相关软件、设备构建医院网络,基于计算机语言访问数据库,完成信息的传输。在此种背景下,电子病历、医学影像系统等针对性较强的理念诞生并被运用于实践,极大的提高了管理的效用。

2 电子病历概述

2.1 电子病历的效用

(1)电子病历适应医院网络信息发展需要:目前,计算机等电子设备得到推广,使用电子病历代替传统纸张,通过光电讯号实现网络传递,提高了工作效率,减少差错,提高诊疗质量,为管理提供便利。

(2)电子病历可提高异地信息传递的质量与效率:电子病历通过局域网甚至是互联网可实现异地传输,为远程医疗提供了基础,当患者转诊时,电子病历可通过区域共享,节约诊疗时间。目前,部分西方国家已基础实现国民健康信息网络化,实现电子病历实时传递。

(3)为国家宏观管理提供了依据:相关部门可通过电子病历,统计、分析,归纳出有价值的信息,评价国民健康水平、医疗资源消耗情况等,为决策提供数据支持,进而减少资源消耗。

2.2 电子病历发展方向

电子病历牵涉甚广,关系医疗、管理等多个行业,关系个人、社会,家庭、国家等各个阶层,从国民卫生角度考虑,建立国民电子病历已成为必然,是构建国民医疗体系的重要内容。但在我国,电子病历内容缺乏规范指导,地区间、各医疗机构间电子病历内容差异较大,电子病历仅在内部传递,严重影响区域间信息传递效率。此外,电子病历传递缺乏制度保障,地方医疗经济壁垒较大,医疗改革力度不够,电子病历难以实现地区间共享,甚至受到人为阻挠,其它地区电子病历难以得到本地认可。

3 医学影像系统概述

3.1 医学影像系统效用

目前,医学影像设备已成为重要的诊疗工具,医学影像信息成为重要的患者信息,是医院开展诊疗活动的依据。医院影像信息存储多由胶带、胶片、图纸等载体完成,丢失、损毁等情况时有发生,迫切需要高效、可靠的管理。随着网络信息化的大力推进,相关设备不断更新换代,目前技术条件已能满足大容量影像信息的存储、传递。

3.2 医学影像系统现状

医学影像系统构建的目的在于为医疗机构开展诊疗、教学、科研提供便利,整个系统是医院信息系统不可分割的一部分。医疗机构在管理医学影像系统时缺乏系统性的认知,多与病历系统相结合,建立连接实现联合以便诊断,其它教学、科研领域调取影像信息则比较困难。因此医院在构建医学影像系统时,应综合考量,单独设立、区域共享,以满足各领域活动需要。

3.3 医学影像系统发展方向

医学影像信息常通过图片、影像进行传递,容量较大,对设备技术要求较高,医疗机构设施、设备其型号、功能各有不同,在传递影像信息中可能出现冲突,特别是部分影像信息严重失真,像素、色素、几何分辨率等较差,信息经传输后已不能满足需要[4]。因此医疗机构在开展医学影像信息建设时,应具有全局意识,配备协调性良好的设施设备,缩短处理流程,实现影像设备信息传递,保证信息质量。

医学影像信息不同于文字信息,特征性并不明显,目前尚无有效统计、筛选、比对、分析的技术手段,给信息处理带来了巨大的困难,科研、教学人员往往需要耗费大量的精力,利用人工方法处理海量的信息,严重影响工作效率。医学影像信息系统需要更加智能化的处理、传输技术。

4 结束语

目前,我国医疗体系改革仍在不断深入当中,医疗信息全国区域内跨省共享,已成为必然。医院应适应社会发展,在构建自身医疗信息网络时,加强电子病历、影像学系统的制度化、标准化,增添先进的处理、存储、传输设备,以提高信息的传输效用,提高医院诊疗效率,为国家政策开展提供便利。

参考文献

[1]顾艳,韩志东.加强电子病历质量安全监管功能[J].中国卫生质量管理,2013,20(6):62-63.

[2]郜凯华,李楠,谢铮.组织因素对实施电子病历系统的影响[J].医院管理论坛,2013,30(11):26-28.

[3]唐晓东,罗娟,关晓峰等.新版电子病历系统与临床信息系统有效集成的应用研究[J].实用医药杂志,2013,30(07):656-658.

[4]庞涛.信息化水平应体现医院综合实力―记2013华南医院信息网络大会[J].中国信息界:医疗,2013,5(05):24-24.

[5]胡志坚.集成平台在医院信息系统建设中的应用[J].中国卫生信息管理杂志,2013,9(04):59-65.

分子影像学范文5

关键词:图像学;电影;解读;圣母;蝙蝠侠

中图分类号:J905 文献标识码:A 文章编号:2095-4115(2014)01-49-2

图像学产生于20世纪初期,而帕诺夫斯基的《视觉艺术的含义》出版于1939年,在其前言和《图像学研究》中,对图像学进行了理论的阐述,也大致确定了图像学的方法与模式。

帕诺夫斯基写作《视觉艺术的含义》是为了对历史发展以来的艺术作品进行解读。他认为艺术品是人类精神活动的产物,而后人对前人作品的欣赏和解释时,需要在精神上重新参与和重新创造,他认为图像学即对超越作品本身的意义的阐释。而贡布里希则是期望将作品方案重新建立起来,通过图像学再现艺术品背后的故事,以及艺术产生和存在的意义。

从纵向的历史线看,图像学方法是针对过往艺术品的解读,从当下不同艺术领域的发展看,它同样具有启发性。电影这一新兴行业则充分运用了图像学方法。电影艺术虽为动态艺术,通过一系列的静态图像串联起来,实现人物动作及场景变化的动态效果。在轻重缓急的节奏中,电影通过不同角色演绎事情始末的变化和发展,从而在表象上满足观众的视觉需求和好奇心。而部分电影则穿插一些特殊的图像,启发观者思考电影背后深层的含义。电影《狼狈》和《蝙蝠侠》则借用此种方法。

一、电影图像学研究对象

电影图像学和绘画艺术中的图像学在研究对象和解读手法上基本一致,一种为借用某些过去人赋予了一定意义的图像,例如圣母、耶稣和蝴蝶等。另一种则是借用电影角色创造新的图像,例如蝙蝠侠。电影《狼狈》中有关图像学的内容以宗教形态和自然形态存在。该片由日本女导演蜷川实花拍摄,讲述了平面模特莉莉子为追求美貌也讲述了而进行了一系列将近全身整容后获得美貌和媒体大众的追捧,同时整容后所带来的一系列后遗症问题和影响,阐述电影对非法整容这一行为的批判,上帝对人们偏执地追求美却不顾后果的行为感到悲哀,以及该剧在问世人追求美是否是一种错误,人是否生而平等。影片中圣子耶稣和圣母基督在该电影中不断交错重叠,贯穿整部影片。女主角莉莉子家中无处不在的静默的圣母像,以及当莉莉子站在镜子前,透过镜子妖娆地欣赏自己改造后完美的身体,而镜子内反射出她背后挂着的被蒙住双眼的圣子耶稣和基督使者画像。基督为拯救人类而诞生,而从画面中被蒙住双眼的基督,可以看出莉莉子不希望基督看到她的堕落,更不希望基督为她悲哀。从导演的角度出发,我们可以看到其有意却不显突兀的安排,本为悲叹,蒙住双眼后,期望不被看见,却更让人悲伤。这一欲盖弥彰的手法更突出女主角不断下滑,最终走向堕落的命运。除了宗教图像的不断出现,蝴蝶――这一自然形态的形象也同样多次出现于镜头中,如果认为莉莉子喜欢蝴蝶,把它纹在脚上亦或是戴在头上,这些都不为过。在一次药物副作用复发后,她幻见彩蝶飞舞,根据弗洛伊德的心理学分析,认为人幻想的产物是潜意识中期望得到的东西,以及姐妹俩用羡慕的眼神看着白色蝴蝶从眼前飞过,都说明了这点。对于身陷堕落处境的女子而言,白色蝴蝶则是她期望的状态。除了宗教形态和自然形态,在电影《蝙蝠侠》中布鲁斯・韦恩从对蝙蝠的恐怖、战胜内心对蝙蝠的恐怖和然后把自己塑造成蝙蝠侠,整个过程中,蝙蝠的轮廓和形象在主角的提取和塑造下,成为该电影系列中不断出现的形象。例如:他在作案现场留下钢片的蝙蝠;把犯罪分子绑在巨型灯头上,反射出蝙蝠的外形轮廓;把自己装扮成蝙蝠的形象等。由此蝙蝠形像在主角的演绎下,给受众留下深刻的印象,无声地告诉人们蝙蝠侠是正义和和平的化身。

图像学的研究对象从宗教到人为创造图像,都具有人为创造性的,并在其产生和发展过程中赋予更丰富的内容和含义。从其产生的根源分析,图像都是人们为传达某些意义而创造的,内容皆是人们日常生活中所见之物。其内容丰富,从人们理想的神到人们身边的动物、植物,都可以成为图像学解说的对象。因此,电影中的图像学研究对象丰富多彩。

二、电影图像学的解读方法

电影中图像意义的表达较为隐晦,与电影故事线索相比,具有一定的隐喻性。因此,在解读电影中的图像学时,需要仔细观察。所谓会看的看门道,不会看的看热闹。在电影图像学中需要有意识观察分析电影中出现的图像,看热闹的人往往一遍过后基本上结束对电影的深层次思考,而对电影中图像有一定研究的人则会多次看电影。通过对不同画面的对比,抓住画面与画面之间的异同。从而发现画面中值得我们去解读的图像。在电影图像学中,重复是电影图像学运用的主要特点,即电影中图像在导演的有意安排下,重复出现在电影重要情节中。解读电影中的图像的方法,可以从其作用出发,对图像进行描述和分析,以及探讨图像可以正面烘托主角的形象,也可以反面衬托说明主角的性格特征和命运走向,亦或用象征手法解读图像象征的精神。例如《狼狈》中在蒙面基督的哀叹中,莉莉子愤怒和恐惧地站在镜子前,因为她的工作被人所代替。对于莉莉子来说这是她事业人生走向下滑的趋势。在此,正面烘托了女主角的悲惨人生。同样《蝙蝠侠》中布鲁斯・韦恩在杀掉犯罪头目的时候留下蝙蝠的形象。以此象征蝙蝠侠是正义的化身。

理解和分析电影,从技法、角度、场景、光影和角色等角度都可行。这些仅是解读电影的基本方法。从电影图像学的方法出发,即通过正面、反面或象征的手法进行分析,重点在于深入理解电影主题,给观者提供新的解读电影的方法。

三、图像学在电影中的作用

图像学本身是对图像的解读,从对图像的描述到对图像的分析,从图像志到图像学,其本身是一个方法论。从文化角度分析,图像本身自产生之后,经过长时间的积淀,各个时代的人都会赋予图像新的含义,在重新应用中携带有各个时期人们赋予的意义。因此,图像不仅契合电影所需,除了以无声的形式表达导演所期望的意义之外;同时,观者在欣赏的同时也在感受图像带给我们的文化感,引发观者的共鸣。《狼狈》中圣子圣母为拯救世人而产生,亦为人类可悲行为而哀叹。从这个层次上可以看出,电影不仅演绎当时代的社会故事,也是对有史以来的文化历史进行回顾。观者从中找到文化认同感,可以多角度的理解历史文化带给我们的意义和价值。从社会进步的角度分析,图像学的内容随着人们对新事物的理解,我们同样可以创造新的图像,并赋予人类发展以来的优良品质。电影《蝙蝠侠》借用蝙蝠的形象创造新的图像,并成为勇敢与邪恶势力作斗争、维护社会正义的化身。随着时间的积累,众多图像将被赋予更多新的意义。电影制作者将图像学方法引入电影中,其目的不言而喻。电影制作者通过借用本身带有特定含义的图像,或创造新的图像,应用于电影中,以演员演绎故事为主线,借用图像的象征或隐喻的手法为故事后期作铺垫,丰富电影故事主线,加深人们对故事情节的思考,以及电影对社会和人们的影响,以此获得观者对电影的认可。

图像学产生的目的是为了对过去艺术品的解读提供一种新的方法,而当下电影则有意识地将图像学阐释的方法和意义应用于电影中,以更好地表达电影的主题。电影《狼狈》算不上经典之作,而图像学在其运用的手法是可取的。《蝙蝠侠》电影系列版一直以来都受到大众的一直好评,其创造的蝙蝠侠形象深得人心,借用蝙蝠侠的图像,人们思考蝙蝠侠带给我们的勇敢、公平和正义。因此,从图像学角度评判此两部电影,都是值得观看的。

参考文献:

[1][美]帕诺夫斯基著,李震译.图像学研究[M].南京:江苏美术出版社.

[2][美]帕诺夫斯基著,傅志强译.视觉艺术的含义[M].沈阳:辽宁人民出版社,1987.

[3][英]贡布里希著,杨思梁,范景中编选.象征的图像[J].杭州:浙江摄影出版社,1990.

分子影像学范文6

关键词:影响学;诊断;发展前景;影像技术

一、前言

在医学诊断中,影像学还是一门新兴的科学,但是随着医学的发展和科学技术的不断更新,其在临床中的应用已经非常广泛。作为诊断的依据,影像学诊断为临床诊断和治疗提供了更加科学的依据,在疾病诊断中的作用不可替代。

从伦琴发现X线开始,到人们历史上的第一张X线片,从CT、MRI、介入放射学等技术的新兴,到影像学技术、影像学诊断的普及,医学影像学的发展是一个快速而逐步科学的过程。当前,医学影像学技术在诊断中的运用,已经开始了影像学新的数字影像时代,技术不断革新,在临床医学诊断和治疗领域更是不断进步。医学影像学的不断发展,是整体医学发展中的一个热点,也是未来医学发展的一个趋势。在未来,医学影像学的诊断作用将会更加普及,技术也会更加先进,对医学的贡献将会更大。

二、医学影像学的含义

在广泛意义上,医学影像学是指通过X线的成像,电脑断层扫描,核磁共振成像,超声成像,正子扫描,脑电图,脑磁图,眼球追踪,穿颅磁波刺激等现代成像技术,来检查人体无法用非手术手段检查的部位的过程。医学影像学也称医学成像,又因,之前的胶卷使用的是感光材料卤化银化学感光物来成像的,所以其又称为卤化银成像。

三、影像学的发展现状

目前,随着影像的发展,在临床检查中,X线的透视检查已经逐步减少或被取代,X线摄影检查,被推广开来,其中的DR检查运用的最为广泛。传统的X线造影检查也被多排螺旋CT和磁共振成像取代。这是一个逐渐发展的过程,首先是X线的脊髓照影技术被MRI技术取代,其次是X线在消化道造影、经静脉肾盂造影等,被多排的螺旋CT、MRI结合光学内镜成像技术所替代,另外,DSA的诊断价值逐渐开发出来,取代了CT血管成像和MR的血管成像技术。目前,CT已经成为了临床急诊和确诊的重要依据,MRI也因其无创性、无辐射性、成像参数多、承载信息量大等特性,成为了临床重大疾病的诊断技术。超声及其设备也因其价格低、无创伤等在临床上被广泛运用在了影响学筛选检查中。此外,DS A E t成为了介入治疗的工具。从影响学的发展来看,将来,分子成像将是医学影像学的重要发展方向和研究热点之一。

四、影像学的诊断作用

影像学诊断已经被广泛运用在了临床上的各个方面,一般来说,影像学的诊断作用为:检出病灶、病变点定位、肿瘤良恶性鉴别、术前分期评估、介入诊断及治疗、随访观察等,涉及骨科检查与诊断、胸腔检查与诊断、消化道检查与诊断、泌尿系统检查与诊断、妇产疾病检查与诊断等。诊断技术主要包括:透视、放射线片、CT、MRI、超声、数字减影、血管造影等。随着医学的发展和影像学技术的不断更新,目前影像学诊断为人们提供了更多的价值。

(一)反应局部循环的状况

CT技术和MRI的灌注成像以及MRI的扩散成像等,均可以反应出人体结构的血流量、血容量、循环时间,甚至可以细微到水分子在细胞内的扩散运动等,通过这些技术的运用,在临床上可以给人们提供更多、更详细、更细微的诊断信息,临床主要用于脑、心肌等一些实质性脏器的诊断。

(二)显示脑白质纤维束的走形级改变情况

影响学技术中的MR张良成像技术在诊断时可以显示出脑白质的纤维束走形情况和改变情况,MR张良成像技术其实属于扩散成像技术的延伸,更加有利于人们准确的诊断疾病。

(三)脑皮质功能定位

MR功能性成像技术可以实现脑皮质功能定位。随着影像学的发展,此项技术已经从简单的脑区功能识别发展到了神经学、生理学等领域。可用于喉癌术后与发音功能相关的脑区变化观察,有利于发音功能的恢复。可用于某些疾病康复患者脑皮层反应的观察与训练等。

(四)心脏功能成像

通过CT、MRI成像技术在心肌检查中的运用可以显示出某支冠状动脉闭塞后相应心肌供血情况和活性,及观察治疗后的康复情况,指导心肌梗塞等疾病的诊断与治疗。

(五)检查组织变化,鉴别疾病

影像学磁共振波普可以检测组织的化学成分在磁共振波普上的波形,以此来诊断疾病的类型与组织变化。如,前列腺疾病增生与癌变的诊断、脑肿瘤的诊断与术后复发性诊断等。

五、影像学的发展前景

随着科学的不断进步与影像学的不断发展,目前集诊断与治疗一体的影响学技术和设备也在不断的发展与成熟中,未来疾病的诊断将会更加快捷与准确,治疗效果也会大幅度提升。此外,通过计算机仿真技术的发展与运用,影像学诊断技术奖更加直观与明确,手术范围的确定与病灶切术范围将会更加准确与直接。

在影像学网络化发展的基础上,影像学的图像处理技术也会成为临床上的常规技术,服务器软件也将取代工作站,实现多点化同时处理,提高图像自动处理技术水平。此外,影响学图像的传输也将更加便捷、清晰、准确,甚至医生可以在家里或是度假图中处理诊断图像,完成诊断报告等。

分子成像将会是未来影像学发展的热点,针对多组织、器官特异性的对比剂将会问世,通过特定基因表达、对比增强效果将会更佳,诊断特异性也会更强,在临床上真正实现疾病的早期诊断。

未来影像学的作用将不单单局限于诊断与治疗,甚至会广泛涉及到疾病的预防与保健、人体健康管理等领域。科学在发展,影像学技术也在不断更新,随着分子技术、基因工程等更加细微与高端技术的发展,影像学技术的发展空间将会更加广阔,应用范围也会更加广泛,其前景是我们无法预料的。

参考文献:

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[2]林曰增,张雪林 分子影像学研究进展 临床放射学杂志 2003年第22卷第1期

[3]李果珍.临床体部CT诊断学[M].北京:人民卫生出版社,1992

[4]张雪林,陈贵孝.脊柱和脊髓CT诊断[M].成都:成都科技大学出版社,1992

分子影像学范文7

文章编号:1671-489X(2015)08-0049-02

1 前言

随着现代信息技术和电子科学技术飞跃式发展,医学领域科学技术与电子信息技术结合的趋势明显加强,呈日新月异之势,世界前沿、具有高科技含量、创新型医学影像仪器、设备不断涌现,则需要更加成熟的临床应用技能人才。因此,对于医学院校、高职高专学生的职业医师技能培养更为重要,使其掌握一些相关的影像电子学基础知识已经成为医学发展的必然选择。

2 《影像电子学基础》教材及增值服务问题

下面着重探讨医学院校、高职高专学生所需求的《影像电子学基础》教材建设的相关问题,尤其是教材的编写构建工作、配套教材及其增值服务等问题的设计工作,值得第三版《影像电子学基础》教材编写组成员探析。

高职高专《影像电子学基础》教材编写修订问题 人民出版社出版的高职高专《影像电子学基础》第一轮教材由朱小芳教授编写,体系完整、内容设置合理,符合医学影像技术专业学生的知识结构和专业特点[1]。随着时间的推移,电子科学技术在医学仪器、影像设备等方面的渐进式发展,以及不同时期对专业人才培养的需求不同,则要求各类高职高专医学院校使用的教材要紧跟时展、科技进步的步伐。值此时机,人民出版社成立了高职高专《影像电子学基础》第三版教材编写组,对新一轮教材进行更新与构建。

高职高专《影像电子学基础》教材在继承第二版成熟部分的基础上,根据全国各类高职院校学制较短、学时较少的教学特点,教材遵循培养目标的规定,内容兼顾相关课程的需要,结合电子技术的最新发展和医学影像技术人才培养目标进行了相应修订。修订体现出教材内容的思想性、科学性、先进性、启发性和适应性,加强了实验教学相关内容,突出实用性、可操作性,旨在培养、提升学生的职业技能。

本轮教材调整了数字电路部分章节结构,编排和具体内容作了较大修改,使体系更趋于合理实用;全书字数约36万字。前导课为医学物理学、高等数学、影像电子学基础(电路分析、模拟、数字电子学基础),后续课程包括影像设备学等。

高职高专《影像电子学基础》教材规划与设计 根据高职高专医学影像技术专业学生的特定需求,增加了影像设备中典型电路的分析,教材体系体现了专业特点;教材内容注重基础,适当结合专业,难度适中,简明、易读,体现了实用性和特定性;全书内容修订紧跟影像电子技术的最新发展,删、改了过时内容,体现出教材的先进性;增加了部分内容,如影像设备中精简电路分析,电子元器件的识别方法、检测和应用分析方法,集成运放电路的分析及实例讲解;注重全书内容的整体性和各章节衔接的流畅性;精选和增加课后习题,修改附录相关内容。

《影像电子学基础》教材进行如下规划与设计。

1)教材规划与设计包括课程介绍。《影像电子学基础》课程是医学影像技术专科专业一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,使学生可以处理好电路原理、计算机原理之间的衔接问题,掌握各种分立元件电路的设计和集成电路的功能与应用。要求学生熟练掌握电子学的基本概念和基本规律,正确认识各种电学现象的本质;还应掌握电子学研究问题的思想方法,能对实际问题建立简化的物理模型,并对其进行正确的数学分析。本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力等方面起到重要作用。

2)教材规划与设计包括课程理论教学内容纲要。理论教学内容共计10章,包括直流电路、正弦交流电路、变压器与常用电工器件、半导体器件、基本放大电路、常用放大电路、直流电源、组合逻辑电路、时序逻辑电路、数模与模数转换器等。

3)教材规划与设计包括实验教学内容纲要。实验教学主要内容包括:常用电子仪器的使用,电子电路实验中的各种电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法;晶体管单管放大器,分析静态工作点、动态参数性能指标对放大器性能的影响;负反馈放大器,掌握负反馈对放大电路性能的影响;集成逻辑电路的连接,熟悉集成逻辑电路连接应遵守的规则;触发器及其应用,了解触发器之间的相互转换方法等。

《影像电子学基础》教材是高职高专医学院校专业基础课教材,其理论性与实践性非常强,学科知识具有广度深、跨度大的特点,教学内容更是涵盖了医、理、工科院校多门电子学课程的相关知识,但其又有别于理、工科电子学课程体系,重点体现电子科学技术在医学仪器、影像设备上被广泛使用的教学内容。

《影像电子学基础》教材增值服务项目问题探析 “教材增值服务”是指与教材配套的辅助学习资源和获取资源的相关工具,其作用是对教材知识体系的补充和延展,辅助教师授课或引导学生自我学习,帮助学生更好地理解所学知识以及提升实践应用能力等,更好地为教与学者提供超出教材本身的服务价值。增值服务项目包括以下内容。

1)理论教学数字资源整合部分。理论教学资源中,经验丰富的教师制作完成的电子课件、电子教案等数字材料,是经过实践教学检验、且含金量较高的理论讲解体系资源,可以作为增值服务内容之一,供学习者参考、借鉴与使用;与教材配套使用的数字图书,可以是本教材相关习题的解析,也可以是该知识体系前沿发展的相关内容介绍或是与后续课程相关衔接内容等的电子版工具书,作为学生自主学习或是结业考试复习的参考书。

2)实验课程内容演示教学部分。对于高职高专学生来说,能够自行完成实验操作内容的学习,并顺利实施该实验且达到实验的目标要求,提供必要的演示教学操作示范是实验教学的重要手段之一。演示教学操作示范资源内容的制作是增值服务内容的制作难点。理想的演示教学操作示范资源,可以由课程组教师将做预实验的过程记录下来,并形成音像资料保存起来;也可通过对学生的现场进行指导,由学生来操作、完成实验内容,并形成音像资料等方式获得。对实验教学内容进行演示操作示范,可以加深学生对配套教材中实验内容的初步认识,并在此过程中捋顺实验操作步骤,熟悉实验操作技巧,提高操作水平与能力,尤其是电子学实验中强电部分内容,尽量避免由于误操作带来的不必要损失和麻烦。

3)实验课程内容软件仿真系统部分。电子学课程实验内容中,一些较为基础、验证性实验通常可以通过各种软件进行仿真实验验证完成。这样做的好处:减少学生在实验实施过程中对实物器件需求的依赖性,就可以达到实施各种验证性、设计性实验内容的目的;否则如果没有配套的设备、器件与材料,或缺失其中的部分资源,都可能导致实验内容无法顺利实施,就更难达到实验教学的目标要求。同时也可以减少实物资源的浪费现象。有些实验是验证性的,结果出来即可,但有些器件是一次性的,就会导致不必要的损失。

基础软件仿真系统可以通过与开发公司协商形式得到,教师主要负责引导学生对相关验证、设计性实验所能用到的软件进行说明、讲解,指导实践应用即可。另外也可以使用商业性软件进行各种实验、理论设计等工作,如Multisim软件,它是电子电路全功能模拟测试仿真软件,是一套完整的系统设计工具,其强大功能包含元器件编辑、选取、放置,电路图编辑、绘制,电路特性分析等。

传统教学模式中以教科书的使用为主体[2],以教师说讲、黑板演绎为知识载体形式,而增值服务教育资源的应用,改变了传统的教学模式,可以让学生在合适的时间范围内、不同的学习环境中获得需要的知识或相关学习工具,辅助课堂教学更加方便、快捷,适合学生进行“自我发现”的探求式学习方式,为学生发散性思维、创造性思维的培养提供校验平台。如何更好地发挥出教材及其增值服务的优越性、实效性,关乎学生、教师在教学相长过程中互动能力的提升。

分子影像学范文8

1895年威廉姆•伦琴无意中发现阴极射线管可以使一张涂有铂氰化钡的纸发光,即使把管子和纸分放在两间隔开的房间里也是一样.伦琴认为管子一定放射出某种具有穿透力的射线.他把这种未知射线命名为X射线.不久,他又发现如果让X射线穿过人手,射向一个涂有化学物质的屏幕,里面的骨胳就会清晰地显现在幕上.事实上,有史以来第一张X射线人体解剖照片上照的正是伦琴夫人的左手,此后几十年医学成像在科技发展的带动下经历了日新月异的发展。 1.传统的X线诊断学早期的X线机结构简单、成像的空间分辨率较低。50年代以后,X线机设备发展很快,普遍采用影像增强电视系统,提高了分辨率和图像清晰度,一直是最可靠的仪器,被广泛用于肺部及骨折的诊断。随着X线造影检查技术的迅速发展,出现了脑、心血管、消化道快速动态摄影。在许多发展中国家及不发达国家的乡间,仍是唯一可利用的诊断仪器。 2.B型超声诊断仪超声诊断技术具有无损伤、无痛苦、能反复进行,尤适宜于人体软组织检查,可以获得动态信息,进行动力学研究,具有较高的灵敏度和分辨度,且体积小、操作自动化程度高、可与电子计算机对接等优点。B型超声诊断仪具有电子直线扫描、电子扇形和机械扇形扫描三种扫描方式。不管方式如何,它都是一种辉度调制的二维显像法。目前先进的B超,采用一机配宽频带多探头电子线路采用数字化技术已从数字扫描转换器(DSC)发展到数字扫描信息处理器(DSP),自动可变动态聚焦系统,均具有灰阶显示、图像冻结等多种功能。 3. 伽玛照相机伽玛照相机即伽玛闪烁照相机,由探头、电子线路及显示装置三部分组成,是一种较新型的核素脏器成像装置。伽玛闪烁照相机的优点是可在短时间内同时观察到整个脏器影像的各部分。灵敏度高,能一次成像,并可对器官作连续动态的观察。配有电子计算机的照相机,最适合于器官和组织显影的定量分析和快速连续动态分析等,明显地提高了体外显影的诊断效果,对心血管、肿瘤等疾病的诊断尤有价值,分辨率可达2毫米。 4. 计算机X线断层摄影扫描(X—CT) X—CT扫描时,把病人暴露在X线当中,X线球管围绕病人旋转,由探测器把信号送给计算机,并组成图像。通过重复扫描还可以得到多层次的图像。能清晰地显示出人体的异常部位,图像数据还可以贮存。X—CT已发展到第5代,扫描时间已缩短到几十毫秒,空间分辨率已0.3毫米。 5. 核磁共振仪(NMR—CT) NMR—CT成像是利用人体水的质子能发出较强的信号,把人体置于强磁场中的螺线管内,螺线管与检测器相连,用射频发生器发射出短暂的射烦脉冲照射人体,利用人体内部水的氢原子核出现核磁共振频率变化,发出核磁共振信号,通过电子计算机转换成图像信号,就能清晰地显示出体内某一断层的图像。由于人体不同部位的组织出现不同病理变化时,所含水份、组织密度不尽相同,所发出的核磁共振信号也不同,通过正常情况下的核磁共振图像比较,来确定病变的部位、大小、性质。因为NMR—CT能清晰地辨别正常与异常的组织细胞,所以在临床诊断中优于X—CT,在图像方面不仅能反映组织密度的解剖学图像,还能显示功能的代谢过程等生理化学性图像,能识别良性肿瘤和恶性肿瘤,可使脑、心脏血管成像、测定血流速度和流量,这些都是X—CT所不能比拟的。同时,NMR—CT仪器结构简单、安全性好,对人体无辐射性损伤,所以NMR—CT的出现,使放射线又发展到一个新阶段。目前先进国家配置医学成像设备主要是NMR—CT。 6. 数字减影法血修境影(DSA) DSA是将血管造影的影像转换成数字,通过数字减法,再将数字复原并重建图像,这是电子与电子计算机进入X线设备,研制成功的新设备及相应产生的新诊断技术。数字减影法血管造影,只要静脉内注入造影剂后术须照相,而是通过影像增强系统与电视录像直接提取像素,再逐点转换成数字,然后进行减影增强过程,最后成为清晰的图像。它的优点是:应用范围广、造影操作简便、安全、准确、病人痛苦小、并发症少。注入少量造影剂后即可得到检查部位的清晰的动脉图像,还可作大量照相,迅速看到实时性血管的动态图像。 7. 正电子发射计算机辅助断层摄影(SPECT) SPECT是核医学体系中几种核射线图像系统中的一种,它利用核素衰减时发出的正电子,主要是碳、氧、氮等同位素。这些放射性物质进入人体后,正电子与负电子相遇,互相碰撞,放出两个 光子,以180°反向分开,可以得到两个信号,用旋转探测器就可以收到 射线,并确定其原始方位。在计算机配合下,不仅能把机体不同切面中的放射性分布用三维图像显示出来,而且还可测定出组织射性的绝量。 8. 热电式热像图系统红外温度记录法在病理学、风湿病、乳房以及血管疾病等医学领域具有重要的诊断价值。基于光电摄像扫描器和微处理机的热像图系统,配有由热像图诊断风湿性关节炎以及血管痉挛等疾病的软件。此系统主要由红外线扫描检测器、摄像机、微机、磁盘驱动器、打印机等组成。电子扫描检测耀是红外系统的基本部分。微机用于处理、分析和显示热像图。该系统不仅可以显示、贮存和打印出检测部位的热像图,而且能计算出某局部的平均温度值以及绘出温度变化的曲线。它绘制出手指、掌心的热像图以及温度变化的曲线,取得了令人满意的结果。 9. 新型断层照相术新型断层照相术完全可以避免X光透视、CT扫描和核磁共振成像对病人造成的有害辐射。这种新的断层照相术以低频电流通过人体,然后使用计算机收集人体器官产生的不同电阻率的数据,构成电视图像。例如:健康、充满空气的肺电阻率高,产生明亮的图像,而病态、存有液体的肺电阻率低,显示出相对阴暗的图像。这种照相术产生的是动态图像,医生可利用它对病人进行一天24小时连续监测。 10. 三维透视技术三维透视技术可以把数百幅人体CT照片合成在一个全息干板上,构成一幅人体立体图像,从而实现了CT成像与全息摄影的联姻。近年来,X—CT在医疗中的应用非常普及。但是不论是X—CT还是NMR—CT都只能得到人体某一部位“横断面”的平面图,使医生很难对病变部位作出确诊。既使医生可以连续观察多幅人体某部位不同层次的CT照片,也很难得得一个完整的立体感觉。该技术首先用分束器把激光器发出的激光束一分为二,一束光经过一个被称为光阀的投影系统,把CT照片投影到一个投影屏上,作为记录全息图的物光,另一束经过扩束后直接照射在置于投影屏一侧的全息干板上,作为记录全息图的参考光;物光和参考光在全息千板上汇合,形成的干涉图由全息干板记录下来。依次逐幅处理,人体某部位不同层次的众多CT照片,就可按同样比例再现人体三维图像。人体三维透视技术的问世为医生诊断疾病提供了一种更为直观可靠的观察手段,必将大幅度提高疾病诊断的准确率。人们普遍认为医学图像技术是现代医学最新成就之一,也是医学现代化的重要标志。可以预料,不久的将来还会有更新的图像技术出现,这不仅大大提高了诊断的范围及质量,更进而成为具有治疗功能的诊疗新学科。医学成像的目的不只是通过图像提供的有限信息实现对疾病的早期诊断,制定相应的治疗方案,判断疾病的危险程度,指出实施治疗方案成功的可能性。随着科学技术的发展,医学成像系统还会有更大的发展,正朝着实时、动态、立体、功能等方向发展,为医生提供高分辨率的多维、多参数、多模式图像,准确、直观地显示解剖结构和病变组织的空间位置、大小、几何形状以及与周围组织结构的空间关系,使医生能更准确、更全面地了解机体的内部结构,辅助医生对病变组织及其它感兴趣的区域进行分析,为临床诊断提供可靠依据,有利于制定客观、有效的治疗方案,对提高医疗诊断水平具有重要的意义。参考文献 [1]王志远,李树祥.医学图像技术发展中的分析与综合.医学与哲学,1998,19(8):410~413 [2]吴雅峰,张桂珍,主编.实用心脏超声诊断学.第1版.北京:中国医药科技出版社,1996.5 [3]李治安,王新房.经食管超声心动图学.第1版.北京:人民卫生出版社,1997.4 [4]张树斌,主编.临床实用超声心动图学.第1版.北京:北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1996.2 [5]周永昌,郭万学.超声医学.第1版.北京:科学技术文献出版社,1989.10 [6]任超世,池学东,崔云莉等.电阻抗断层图像技术[J].中国医学物理学杂志,1997;14(2):122

分子影像学范文9

[关键词] 医学影像学;临床检查;应用

[中图分类号] R811[文献标识码] B[文章编号] 1673-7210(2010)11(c)-126-02

从1895年伦琴发现X线成像至2010年的时间里,医学影像学的发展可谓是日新月异,并且从事研究医学影像学的人员分别于1910、1952、1979和2003年四次获得诺贝尔物理学奖或诺贝尔医学生物奖,由此可见医学影像学在临床医学中的地位和作用是无可比拟和不能替代的。

1 X线成像

1.1 X线成像的基本原理

X线之所以能使人体在荧光屏上或胶片上形成影像,是基于X线具有穿透性、荧光性和感光性,再加之人体组织之间的密度或厚度差异,即人体对X线的吸收程度不同,这样穿过人体并携带人体信息的X线即在荧光屏或X线照片上形成明暗或黑白对比不同的影像,这种影像是以密度来反映人体组织结构的解剖及病理状态。

1.2 X线图像的特点

显示的结构层次比较丰富,有利于整体上观察受检部位的组织结构,具有较高的空间分辨率,但其缺点是密度分辨率低,无法区别组织密度差别小的结构,在密度分辨率方面无法与CT、MRI相比。

1.3 X线诊断的临床应用

X线诊断是重要的临床诊断方法之一,是影像学的基础,已经积累了非常成熟的经验,也是临床上使用最多和最基本的诊断方法,特别是在骨骼、胸部及胃肠道应首先选用X线检查。

2 计算机体层成像(CT)

2.1 CT成像的基本原理

CT成像的基本原理是用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描,由探测器接受透过该层面的X线,转变为可见光之后,由光电转换器变为电信号,再经模拟/数字转换器转为数字信号,输入计算机处理。图像形成的处理有如将选定层面分成若干个体积相同的长方体称为体素。扫描所得的信息经计算机处理获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵即数字矩阵,数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转换为黑白不等灰度的小方块,即像素,并按矩阵排列,即构成CT图像,故CT图像是数字化图像,是重建的断层图像。

2.2 CT成像的特点

CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成,这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。CT图像可以用组织对X线的吸收系数来说明其密度高低的程度,具有一个量的概念,即用CT值来表示,其单位为Hu(Hounsfieldunit),CT值表示组织结构的相对密度。水的CT值为0 Hu,人体中密度最高的骨皮质的CT值为+1 000 Hu,空气的CT值最低为-1 000 Hu。人体中密度不同的各种组织的CT值则居于-1 000~+1 000 Hu范围内。

CT图像为横断面断层影像,可以通过重建获得矢状位、冠状位图像,螺旋CT扫描还可以进行三维图像重建。与X线平片相比,CT图像的空间分辨率低于前者,但其密度分辨率高,它可以显示平片不能发现的病变。CT图像可显示人体的复杂结构,普通平片是用二维图像显示三维结构,对重叠的结构常难于分辨,CT则能较好地解决此问题。

2.3 CT的临床应用

CT的诊断价值高已得到普遍承认,并被广泛应用于临床,但CT设备比较昂贵,检查费用偏高,对某些部位的检查,还有一定限度,所以目前尚不易将CT检查作为常规诊断手段,应在了解其优势基础上,合理选择应用。CT检查对中枢神经系统疾病的诊断价值较高,对颅脑外伤、颅内占位、脑血管病变以及椎管内肿瘤、腰椎间盘突出等病诊断效果好。螺旋CT扫描可以进行脑血管造影即CTA,在一定程度上可取代常规的脑血管造影。对胸部疾病的诊断,CT检查随着高分辨率CT及螺旋CT的应用,日益显示出它的优越性,对肺内肿块和气道病变的诊断有很高的准确性,采用强化扫描能够使纵隔内的病变及病变与大血管的关系得到很好的显示。腹部及盆腔疾病的CT检查,可对腹部器官的占位性、炎症性、外伤性及胃肠病变的腔外侵犯和邻近、远处转移均有很大的价值。心脏及大血管的CT检查亦具有重要意义。

3 磁共振成像(MRI)

3.1 磁共振成像原理

磁共振成像(MRI)是根据生物体磁性核(氢核)在磁场中表现出的共振特性进行成像的高新技术,它的物理基础为核磁共振理论,其本质是一种能级间跃迁的量子效应,实验结果表明,利用磁共振现象可以研究物质的微观结构。磁共振现象产生有三个基本条件:具有磁性的原子核、外界静磁场和适当频率的射频脉冲。据此,人们以不同的射频脉冲序列对生物组织进行激励,从而使原子核产生共振,向外界发出电磁信号,并用线圈技术检测其弛豫或质子密度,就出现了MRI。

3.2 磁共振成像的特点

3.2.1 多参数成像一般医学成像技术都使用单一的成像参数,例如,普通放射、CT成像参数仅为X射线吸收,超声成像只依据组织界面所反射的回波信号等;而MRI是一种多参数的成像方法,它至少有4个“组织参数”即T1、T2、N(H)和流f(v)。MRI成像还与所用机器脉冲序列及其参数有关,如TR、TE、TI、激励角等。MRI成像可充分利用上述参数及其适当射频脉冲序列,进行MRI扫描,以获取更多有用的诊断信息。

3.2.2 高对比度成像目前使用的MRI系统主要是用来观测活体组织中氢质子密度的空间分布及其弛豫时间的新型成像工具,人体含有占体重70%以上的水,这些水中的氢核是核磁共振(NMR)信号的主要来源,其余信号来自脂肪、蛋白质和其他化合物中的氢质子。由于氢质子在体内的分布极为广泛,故可在人体的任意部位成像。另一方面,由于水中的氢原子与脂肪、蛋白质等组织中的氢质子的NMR信号强度不同,使用磁共振图像必然是高对比度的,MRI软组织对比度明显高于CT。

3.2.3 任意方位成像CT主要为横轴位断层,冠状位和矢状位断层比较困难。MRI扫描在患者不变的情况下,通过选择梯度场进行横轴位、矢状位及任意方位成像,这样对病变的显示极为有利。

3.2.4 能够人体能量代谢进行研究T1和T2弛豫时间及其加权像本身反映质子群周围的化学环境,即生理和生化信息的空间分布。正是因为大脑灰质中的氢几乎都存在于水中,而白质中的氢大量存在于蛋白质中,所以二者在磁共振图像上出现明显对比。

3.2.5 不使用造影剂可观察心脏和血管结构SE序列时,利用血液的流空效应,心脏大血管内腔均表现为低信号,可诊断心脏、大血管病变,对诊断区分血管和实性结构十分有利。不用造影剂即可行非创伤性MRA和MR心脏电影检查,还可行心脏动态和血流速度的分析。

3.2.6 无电离辐射MRI用射频(RF)脉冲的波长为数米,能量为10~7 eV;而CT为短波电磁波波长为1 A;高能量的X线对人体有辐射损伤。从能量上看RF只有CT的1/1 010,因而不会对人体造成任何损害。

3.2.7 无骨伪影干扰CT检查时骨的边缘如岩骨、枕内粗隆、枕骨等处可出现条纹状伪影,严重影响后颅凹的检查质量对病变的诊断;MRI无骨伪影,对于CT上易出现骨伪影的部位MRI图像质量显著优于CT。

3.3 磁共振成像的局限性

3.3.1 成像速度慢第三代CT每幅图像时间为几秒钟,螺旋CT仅为1 s左右,MRI,常规自旋回波序列一幅T1WI和T2WI的成像时间分别为15~30 s和25~35 s。

3.3.2 对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感钙化灶在发现病变和定性诊断方面均有很大的作用。在MRI上钙化通常表现为低信号,另外,由于骨质中氢原子的含量较低,骨的NMR信号比较弱,使得骨质病变不能充分显示,对骨细节的观察比较困难。

3.3.3 图像易受多种伪影影响MRI的伪影主要来自设备、运动和金属异物3个方面,常见的有化学伪影、卷褶伪影、截断伪影、非自主性运动伪影、流动伪影、静电伪影、非铁磁性伪影和铁磁性金属伪影等。

3.3.4 禁忌证多装有心脏起搏器、疑有眼球金属异物者、动脉瘤用银夹结扎术后均应严禁作MRI检查,体内留置金属异物或金属假肢者不易作MRI检查。监护仪器、抢救器材不能带入MR检查室。

4 MRI诊断的临床应用

MRI诊断应用于临床时间虽短,但已显示出它的优越性,在神经系统应用较为成熟。三维成像和流空效应使病变定位诊断更为准确,MRI明显优于CT。在纵隔MRI上,能够很好地观察肿瘤与血管间的解剖关系。对心脏大血管的形态与动力学的研究可在无创的检查中完成。对腹与盆腔器官,MRI也有相当价值。在恶性肿瘤的早期显示,对血管的侵犯以及肿瘤的分期方面优于CT。MRI对骨髓病变相当敏感,对关节及软组织创伤或病变也很有优势。功能磁共振成像就是人体行动功能活动的同时成像,有利于代谢功能方面进行研究,给恶性肿瘤的早期诊断带来希望。

综上所述,各种影像学检查方法各有其特点及局限性。在临床工作中,应根据病情需要有针对性地选择检查项目,既能解决临床问题,又能避免浪费,节省医疗开支,临床医生应根据患者病情需要有的放矢地选择不同的医学影像学检查方法,使其在不同疾病的诊断治疗中发挥最有效的作用。

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