医学影像技术热点精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇医学影像技术热点，期待它们能激发您的灵感。

篇1

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：

[1]唐农轩.矫形外科应用影像诊断学基础[M].西安：世界图书出版公司，1997

[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

篇2

[关键词]医学影像技术；发展；热点

The Past， Present and Future of Medical Imaging Technology and Equipment

Abstract： With progress of technology medical imaging technology makes considerable development and the position in the medical field will be even more important .this paper shows the developing process of medical imaging technology ，the achievement of medical imaging technology accomplished during the recent years and discuss what will be the next hot area.

Key words：medical imaging technology；develop；hot area

宇宙之万物，无不由分子组成。而组成分子的原子，则是由原子核和围绕原子核旋转的电子组成。人们通过对分子，原子的研究， 终于在1895年伦琴发现了X-ray，这是20世纪医学诊断学上最伟大的发现。X-RAY透视和摄影技术作为最早的医学影像技术，直到今天还是使用最普遍且有相当大的临床诊断价值的一种医学诊断方法。医学影像技术主要是应用工（程）学的概念及方法，并基于工（程）学原理发展起来的一种技术手段（包括原理、方法、装置及程序），其实医学影像技术还是医学物理的重要组成部分，它是用物理学的概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段。医学影像信息包括传统X线、CT、MRI、超声、同位素、电子内窥镜和手术摄影等影像信息。它们是窥测人体内部各组织，脏器的形态，功能及诊断疾病的重要方法。随着医疗卫生事业的发展，以胶片为主要方式的显示、存储、传递X-ray摄像技术已不能满足临床诊断和治疗发展的需求，医疗设备的数字化要求日益强烈，全数字化放射学、图像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。

1 传统摄影技术在摸索中进行

1.1 计算机X线摄影

X射线是发展最早的图像装置。它在医学上的应用使医生能观察到人体内部结构，这为医生进行疾病诊断提供了重要的信息。在1895年后的几十年中，X射线摄影技术有不少的发展，包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等。但是，由于这种常规X射线成像技术是将三维人体结构显示在二维平面上，加之其对软组织的诊断能力差，使整个成像系统的性能受到限制。从50年代开始，医学成像技术进入一个革命性的发展时期，新的成像系统相继出现。70年代早期，由于计算机断层技术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。到整个80年代，除了X射线以外，超声、磁共振、单光子、正电子等的断层成像技术和系统大量出现。这些方法各有所长，互相补充，能为医生做出确切诊断，提供愈来愈详细和精确的信息。在医院全部图像中X射线图像占80%，是目前医院图像的主要来源。在本世纪50年代以前，X射线机的结构简单，图像分辨率也较低。在50年代以后， 分辨率与清晰度得到了改善，而病人受照射剂量却减小了。时至今日，各种专用X射线机不断出现，X光电视设备正在逐步代替常规的X射线透视设备，它既减轻了医务人员的劳动强度，降低了病人的X线剂量；又为数字图像处理技术的应用创造了条件。随着计算机的发展数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影现阶段，用于数字摄影的探测系统有以下几种: （1）存储荧光体增感屏[计算机X射线摄影系统（computer Radiography.CR）]。(2)硒鼓探测器。（3）以电荷耦合技术（charge Coupled Derices.CCD）为基础的探测器 。（4）平板探测器（Flat panel Detector）a:直接转换（非晶体硒）b：非直接转换（闪烁晶体）。这些系统实现了自动化、遥控化和明室化，减少了操作者的辐射损伤。

1.2 X-CT

CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破，因为他标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑。这种技术有两种模式，一种是所谓“先到断层成像”（FAT），另一种模式是“光子迁移成像”（PMI）。

1.3 磁共振成像

核磁共振成像，现称为磁共振成像。它无放射线损害，无骨性伪影，能多方面、多参数成像，有高度的软组织分辨能力，不需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。

1.4 数字减影血管造影

它是利用计算机系统将造影部位注射造影剂的透视影像转换成数字形式贮存于记忆盘中，称作蒙片。然后将注入造影剂后的造影区的透视影像也转换成数字，并减去蒙片的数字，将剩余数字再转换成图像，即成为除去了注射造影剂前透视图像上所见的骨骼和软组织影像，剩下的只是清晰的纯血管造影像。

2 数字化摄影技术日臻完善

1981年6月在布鲁塞尔召开的第15届国际放射学会学术会议上，首次提出了数学化X线成像技术的物理概念及临床应用结果。使医学影像技术步入了数字化的新纪元。事实上，医学影像技术的数字化趋势在近10多年已渐趋明晰。时至1998年，体现国际医学影像技术最高水平的“北美放射学年会”，不论从学术报告及展览中均体现出医学影像设备的数字化是大势所趋。

数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相，然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。直接FPT结构主要是由非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接FPT结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加TFT阵列构成的平板检测器。电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术结构上包括可见光转换屏，光学系统和CCD或CMOS。

3 成像的快捷阅读

由于成像方法的改进，除了在成像质量方面有明显提高外，图像数量也急剧增加。例如随着多层CT的问世，每次CT检查的图像可多达千幅以上，因此，无法想象用传统方法能读取这些图像中蕴含的动态信息。这时在显示器上进行的“软阅读”正在逐渐显示出其无可比拟的优越性。软拷贝阅读是指在工作站图像显示屏上观察影像，就X线摄影而言这种阅读方式能充分利用数字影像大得多的动态范围，获取丰富的诊断信息。 4 PACS的广阔发展空间

随着计算机和网络技术的飞速发展，现有医学影像设备延续了几十年的数据采集和成像方式，已经远远无法满足现代医学的发展和临床医生的需求。PACS系统应运而生。PACS系统是图像的存储、传输和通讯系统，主要应用于医学影像图像和病人信息的实时采集、处理、存储、传输，并且可以与医院的医院信息管理系统放射信息管理系统等系统相连，实现整个医院的无胶片化、无纸化和资源共享，还可以利用网络技术实现远程会诊，或国际间的信息交流。PACS系统的产生标志着网络影像学和无胶片时代的到来。完整的PACS系统应包含影像采集系统，数据的存储、管理，数据传输系统，影像的分析和处理系统。数据采集系统是整个PACS系统的核心，是决定系统质量的关键部分，可将各种不同成像系统生成的图象采入计算机网络。由于医学图像的数据量非常大，数据存储方法的选择至关重要。光盘塔、磁带库、磁盘陈列等都是目前较好的存储方法。数据传输主要用于院内的急救、会诊，还有可以通过互联网、微波等技术，以数据的远距离传输，实现远程诊断。影像的分析和处理系统是临床医生、放射科医生直接使用的工具，它的功能和质量对于医生利用临床影像资源的效率起了决定作用。综上所述，PACS技术可分为三个阶段，（1）用户查找数据库；（2）数据查找设备；（3）图像信息与文本信息主动寻找用户。

5 新型技术----分子影像

随着医学影像技术的飞速发展，在今天已具有显微分辨能力，其可视范围已扩展至细胞、分子水平，从而改变了传统医学影像学只能显示解剖学及病理学改变的形态显像能力。由于与分子生物学等基础学科相互交叉融合，奠定了分子影像学的物质基础。Weissleder氏于1999年提出了分子影像学的概念：活体状态下在细胞及分子水平应用影像学对生物过程进行定性和定量研究。

分子成像的出现，为新的医学影像时代到来带来曙光。基因表达、治疗则为彻底治愈某些疾病提供可能，因此目前全世界都在致力于研究、开创分子影像与基因治疗，这就是21世纪的影像学。 新的医学影像的观察要超出目前的解剖学、病理学概念，要深入到组织的分子、原子中去。其关键是借助神奇的探针--即分子探针。到目前为止，分子影像学的成像技术主要包括MRI、核医学及光学成像技术。一些有识之士认为；由于诊治兼备的介入放射学已深入至分子生物学的层面，因此，分子影像学应包括分子水平的介入放射学研究。

6 学科的交叉结合

交叉学科、边缘学科是当今科学发展的趋势。影像技术学最邻近的学科应为影像诊断学。前者致力于解决信息的获取、存储、传输、管理及研发新的技术方法；后者则将信息与知识、经验结合，着重于信息的内容，根据影像做出正常解剖结构的辨认及病变的诊断。两者相辅相成，互为依托。所以，影像技术学的发展离不开影像诊断学更密切地沟通与结合将为提高、拓展原有成像方式及开辟新的成像方式做出有益的贡献。医用影像诊断装置用于详细地观察人体内部各器官的结构，找出病灶的位置毫克大小，有的还可以进行器官功能的判断 。还有医用影像诊断装备情况，已成了衡量医院现代化水平的标志。

7 浅谈医学影像技术的下一个热点

医疗保健事业在经济上的窘迫使得90年代以来，成为一个没有大规模推广一种新的影像技术的、相对沉寂的时期，延续了一些现有影像技术的发展，使得他们中至今还没有一种影像技术能对影像学产生巨大的影响。随着科技的发展，最近逐渐发展起来的一批有希望的影像技术。如：磁共振谱（MRS），正电子发射成像（PET）单光子发射成像（SPECT），阻抗成像（EIT）和光学成像（OCT或NRI）。他们有可能很快成为大规模应用的影像技术，将为脑、肺、乳房及其他部位的成像提供新的信息。

7.1 磁源成像

人体体内细胞膜内外的离子运动可形成生物电流。这种生物电流可产生磁现象，检测心脏或脑的生物电流产生的磁场可以得到心磁图或脑磁图。这类磁现象可反映出电子活动发生的深度，携带有人体组织和器官的大量信息。

7.2 PET和SPECT

单光子发射成像（SPECT）和正电子成像（PET）是核医学的两种CT技术。由于它们都是接受病人体内发射的射线成像，故统称为发射型计算机断层成像（ECT）。ECT依据核医学的放射性示踪原理进行体内诊断，要在人体中使用放射性核素。ECT存在的主要问题是空间分辨率低。最近的技术发展可能促进推广ECT的应用。

7.3 阻抗成像（EIT）

EIT是通过对人体加电压，测量在电极间流动的电流，得到组织电导率变化的图像。 目的在于形成对体内某点阻抗的估计。这种技术的优点是，所采用的电流对人体是无害的，因而对成像对象无任何限制。这种技术的时间分辨率很好，因而可连续监测实际的应用，已实现以视频帧速的医用EIT的实验样机。

7.4 光学成像（OTC或NIR）

近期的一些实质性的进展表明，光学成像有可能在最近几年内发展成为一种能真正用于临床的影像设备。它的优点是：光波长的辐射是非离子化的，因而对人体是无伤害的，可重复曝光；它们可区分那些在光波长下具有不同吸收与散射，但不能由其它技术识别的软组织；天然色团所特有的吸收使得能够获得功能信息。它正在开辟它的临床领域。

7.5 MRS

MRS是一种无创研究人体组织生理化的极有用的工具。它所得到的生化信息可与人体组织代谢相关联，并表明它正常组织的方式有差别。目前MRS还没有常规用于临床，但已有大量技术正在进行正式适用。

上述的几个先进的技术，究竟哪一个能成为医学影像技术的热点，我们认为应要有最大效益、安全和经济是最为重要的。在逝去的20世纪，医学影像技术经历了从孕育、成长到发展的过程，回顾过去可以断言它在防治人类疾病及延长平均寿命方面是功不可没的。在一切“以人类为本”的21世纪中，人们将继续用医学影像技术来为人们的健康服务。

参考文献

[1] 严汉民. 核医学影像设备的发展与临床应用[J]. 医疗设备信息，2003，18（8）：1—2、12

[2] 杨秀琼. 医用图像诊断装置进展[J]. 世界医疗器械，1995，1（1）：45—48、58

篇3

【关键词】医学影像技术

医学影像技术主要是应用工程学的概念及方法,并基于工程学原理发展起来的一种技术,其实医学影像技术还是医学物理的重要组成部分,它是用物理学的概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段。医学影像信息包括传统X线、CT、MRI、超声、同位素、电子内窥镜和手术摄影等影像信息。它们是窥测人体内部各组织,脏器的形态,功能及诊断疾病的重要方法。随着医疗卫生事业的发展,以胶片为主要方式的显示、存储、传递X-ray摄像技术已不能满足临床诊断和治疗发展的需求,医疗设备的数字化要求日益强烈,全数字化放射学、图像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。

1 传统摄影技术在摸索中进行

1.1 计算机X线摄影

X射线是发展最早的图像装置。它在医学上的应用使医生能观察到人体内部结构,这为医生进行疾病诊断提供了重要的信息。在1895年后的几十年中,X射线摄影技术有不少的发展,包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等。但是,由于这种常规X射线成像技术是将三维人体结构显示在二维平面上,加之其对软组织的诊断能力差,使整个成像系统的性能受到限制。从50年代开始,医学成像技术进入一个革命性的发展时期,新的成像系统相继出现。70年代早期,由于计算机断层技术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。到整个80年代,除了X射线以外,超声、磁共振、单光子、正电子等的断层成像技术和系统大量出现。这些方法各有所长,互相补充,能为医生做出确切诊断,提供愈来愈详细和精确的信息。在医院全部图像中X射线图像占80%,是目前医院图像的主要来源。在本世纪50年代以前,X射线机的结构简单,图像分辨率也较低。在50年代以后, 分辨率与清晰度得到了改善,而病人受照射剂量却减小了。时至今日,各种专用X射线机不断出现,X光电视设备正在逐步代替常规的X射线透视设备,它既减轻了医务人员的劳动强度,降低了病人的X线剂量;又为数字图像处理技术的应用创造了条件。随着计算机的发展数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影现阶段,用于数字摄影的探测系统有以下几种: (1)存储荧光体增感屏[计算机X射线摄影系统(computer Radiography.CR)]。

(2)硒鼓探测器。(3)以电荷耦合技术(charge Coupled Derices.CCD)为基础的探测器 。(4)平板探测器(Flat panel Detector)a:直接转换(非晶体硒)b:非直接转换(闪烁晶体)。这些系统实现了自动化、遥控化和明室化,减少了操作者的辐射损伤。

1.2 X-CT

CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破,因为他标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑。这种技术有两种模式,一种是所谓“先到断层成像”(FAT),另一种模式是“光子迁移成像”(PMI)。

1.3 磁共振成像

核磁共振成像,现称为磁共振成像。它无放射线损害,无骨性伪影,能多方面、多参数成像,有高度的软组织分辨能力,不需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。

1.4 数字减影血管造影

它是利用计算机系统将造影部位注射造影剂的透视影像转换成数字形式贮存于记忆盘中,称作蒙片。然后将注入造影剂后的造影区的透视影像也转换成数字,并减去蒙片的数字,将剩余数字再转换成图像,即成为除去了注射造影剂前透视图像上所见的骨骼和软组织影像,剩下的只是清晰的纯血管造影像。

2 数字化摄影技术

数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相,然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。直接FPT结构主要是由非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接FPT结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加TFT阵列构成的平板检测器。电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术结构上包括可见光转换屏,光学系统和CCD或CMOS。

3 成像的快捷阅读

由于成像方法的改进,除了在成像质量方面有明显提高外,图像数量也急剧增加。例如随着多层CT的问世,每次CT检查的图像可多达千幅以上,因此,无法想象用传统方法能读取这些图像中蕴含的动态信息。这时在显示器上进行的“软阅读”正在逐渐显示出其无可比拟的优越性。软拷贝阅读是指在工作站图像显示屏上观察影像,就X线摄影而言这种阅读方式能充分利用数字影像大得多的动态范围,获取丰富的诊断信息。

4 PACS的广阔发展空间

随着计算机和网络技术的飞速发展,现有医学影像设备延续了几十年的数据采集和成像方式,已经远远无法满足现代医学的发展和临床医生的需求。PACS系统应运而生。PACS系统是图像的存储、传输和通讯系统,主要应用于医学影像图像和病人信息的实时采集、处理、存储、传输,并且可以与医院的医院信息管理系统放射信息管理系统等系统相连,实现整个医院的无胶片化、无纸化和资源共享,还可以利用网络技术实现远程会诊,或国际间的信息交流。PACS系统的产生标志着网络影像学和无胶片时代的到来。完整的PACS系统应包含影像采集系统,数据的存储、管理,数据传输系统,影像的分析和处理系统。数据采集系统是整个PACS系统的核心,是决定系统质量的关键部分,可将各种不同成像系统生成的图象采入计算机网络。由于医学图像的数据量非常大,数据存储方法的选择至关重要。光盘塔、磁带库、磁盘陈列等都是目前较好的存储方法。数据传输主要用于院内的急救、会诊,还有可以通过互联网、微波等技术,以数据的远距离传输,实现远程诊断。影像的分析和处理系统是临床医生、放射科医生直接使用的工具,它的功能和质量对于医生利用临床影像资源的效率起了决定作用。综上所述,PACS技术可分为三个阶段,(1)用户查找数据库;(2)数据查找设备;(3)图像信息与文本信息主动寻找用户。

5 技术----分子影像

随着医学影像技术的飞速发展,在今天已具有显微分辨能力,其可视范围已扩展至细胞、分子水平,从而改变了传统医学影像学只能显示解剖学及病理学改变的形态显像能力。由于与分子生物学等基础学科相互交叉融合,奠定了分子影像学的物质基础。Weissleder氏于1999年提出了分子影像学的概念:活体状态下在细胞及分子水平应用影像学对生物过程进行定性和定量研究。

分子成像的出现,为新的医学影像时代到来带来曙光。基因表达、治疗则为彻底治愈某些疾病提供可能,因此目前全世界都在致力于研究、开创分子影像与基因治疗,这就是21世纪的影像学。 新的医学影像的观察要超出目前的解剖学、病理学概念,要深入到组织的分子、原子中去。其关键是借助神奇的探针--即分子探针。到目前为止,分子影像学的成像技术主要包括MRI、核医学及光学成像技术。一些有识之士认为;由于诊治兼备的介入放射学已深入至分子生物学的层面,因此,分子影像学应包括分子水平的介入放射学研究。

6 学科的交叉结合

交叉学科、边缘学科是当今科学发展的趋势。影像技术学最邻近的学科应为影像诊断学。前者致力于解决信息的获取、存储、传输、管理及研发新的技术方法;后者则将信息与知识、经验结合,着重于信息的内容,根据影像做出正常解剖结构的辨认及病变的诊断。两者相辅相成,互为依托。所以,影像技术学的发展离不开影像诊断学更密切地沟通与结合将为提高、拓展原有成像方式及开辟新的成像方式做出有益的贡献。医用影像诊断装置用于详细地观察人体内部各器官的结构,找出病灶的位置毫克大小,有的还可以进行器

官功能的判断 。还有医用影像诊断装备情况,已成了衡量医院现代化水平的标志。

7 浅谈医学影像技术的下一个热点

医疗保健事业在经济上的窘迫使得90年代以来,成为一个没有大规模推广一种新的影像技术的、相对沉寂的时期,延续了一些现有影像技术的发展,使得他们中至今还没有一种影像技术能对影像学产生巨大的影响。随着科技的发展,最近逐渐发展起来的一批有希望的影像技术。如:磁共振谱(MRS),正电子发射成像(PET)单光子发射成像(SPECT),阻抗成像(EIT)和光学成像(OCT或NRI)。他们有可能很快成为大规模应用的影像技术,将为脑、肺、及其他部位的成像提供新的信息。

7.1 磁源成像

人体体内细胞膜内外的离子运动可形成生物电流。这种生物电流可产生磁现象,检测心脏或脑的生物电流产生的磁场可以得到心磁图或脑磁图。这类磁现象可反映出电子活动发生的深度,携带有人体组织和器官的大量信息。

7.2 PET和SPECT

单光子发射成像(SPECT)和正电子成像(PET)是核医学的两种CT技术。由于它们都是接受病人体内发射的射线成像,故统称为发射型计算机断层成像(ECT)。ECT依据核医学的放射性示踪原理进行体内诊断,要在人体中使用放射性核素。ECT存在的主要问题是空间分辨率低。最近的技术发展可能促进推广ECT的应用。

7.3 阻抗成像(EIT)

EIT是通过对人体加电压,测量在电极间流动的电流,得到组织电导率变化的图像。 目的在于形成对体内某点阻抗的估计。这种技术的优点是,所采用的电流对人体是无害的,因而对成像对象无任何限制。这种技术的时间分辨率很好,因而可连续监测实际的应用,已实现以视频帧速的医用EIT的实验样机。

7.4 光学成像(OTC或NIR)

近期的一些实质性的进展表明,光学成像有可能在最近几年内发展成为一种能真正用于临床的影像设备。它的优点是:光波长的辐射是非离子化的,因而对人体是无伤害的,可重复曝光;它们可区分那些在光波长下具有不同吸收与散射,但不能由其它技术识别的软组织;天然色团所特有的吸收使得能够获得功能信息。它正在开辟它的临床领域。

7.5 MRS

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【关键词】医学影像系统 差异化竞争

医学影像系统是医院医疗系统中不可分割的一部分，作为代表民生重要福利的行业，医疗正在随着科技的发展而成为社会各个阶层瞩目的焦点，一些新型病症的出现让人们开始迫切地需要一种能够探究疾病成病原理的重要手段，而医学机构和组织也急需要进一步对相关病症进行深入研究，利用前沿科技作为基辅的影像医学自然引起了人们的关注和追捧，因此我国医疗影像系统和相关设施设备在市场上的需求也急剧增长。可以说，医学影像系统开发成为了医疗领域必然也是必须研究的课题。

一、医学影像技术的现状

一百多年以前，伦琴发现了X射线，从而为后来医学影像的发展奠定了核心基础，这么多年以来，医学影像的发展速度非常迅猛，除了将X线应用到医学影像中以外，一些非X线的成像技术也逐渐被一一开发，包括人们耳熟能详的B超、核磁共振（MR）、PET（正电子发射断层扫描）、SPECT（单光子发射计算机断层照相机）等等。

1. 1常规X线成像

X线成像作为发展最早、最基本的成像方式，一直以来都是应用最多、推广范围最广的技术，但科技发展让数字化技术成了X线成像的新突破，包括影像板技术（CR）和电子板成像技术（DR）。影像板技术是让影像板取代了传统的X线胶片成为了影像载体，影像板通过X线照射感光后经过激光扫描就得到了数字化的影像，其主要特点是便于进行携带、储存，且影像板可以重复利用。电子板成像技术是指曝光利用多个微小的X线感光元件排列形成的电子成像板，可直接形成数字化影像。

1. 2CT成像

CT成像早在1972年就被应用在了临床诊断和治疗上，其基本原理是利用X线束从多个不同的角度对需要进行检查的人体部位（且要求具有一定厚度的层面）扫描，探测器在接收到信号之后将其转变为可见光，再通过光电转换器将光信号转换为电信号，最后转换为数字信号进行储存和进一步处理。现今螺旋CT技术的应用让传统CT成像在质量、速度和成像方式等多个方面都上了一个新台阶，也让CT诊断技术有了长足进步。

1. 3 磁共振成像

磁共振成像技术主要应用于脑血管疾病、关节病、脊髓病等病症上，该技术在这些病症上的独特优势令其成为近年来发展最快、技术成果最多的成像技术。成像速度从最初的几分钟每层到后来的几十分之一秒每层，再到后期的3D、4D处理影像和核磁共振透视等，目前的磁共振成像因为抗血管生成因子辅助MR功能成像等多个新技术的持续开发与应用，已经将磁共振成像仅用于大体解剖水平向分子水平甚至基因迈进。

1. 4正电子发射断层扫描（PET）

PET技术是指利用人体或生物代谢所必需的某一种物质，例如蛋白质、葡萄糖、核酸等，用短寿命的放射性核素进行标记，通过观察该物质在代谢过程中的聚集和分解等活动情况来反映生物代谢的情况，以此为依据进行诊断。一般临床应用较多的是氟代脱氧葡萄糖，用于观测恶性肿瘤方面具有较高的准确性和针对性。

1. 5图像储存与传输技术（PACS）

PACS技术是医学影像数字化的典型代表，主要分为图像获取系统、控制系统、显示工作站三大部分，如果只是医院或者科室内几台放射设备的联网则称为mini PACS（微型），若是整个放射科的设备联网则被称为radiology PACS（放射科），另外还有全院PACS，其未来还有可能发展至区域乃至全球PACS。

除以上几类医学成像外，还有超声成像、介入放射学等也是医疗领域应用较多、发展较为成熟的医学成像技术。每一种成像技术都根据自身不同的成像原理应用于相同或不同的医学领域，随着科技的不断发展，这些成像技术还会有显著的进步甚至会有新的成像技术诞生。

二、医学影像数字化带来的挑战

经过多年的发展，医学影像为国家医疗实力的提升提供了卓越的贡献，显著提高了人们的医疗水平，互联网和科技的发展让医学影像数字化成为了必然趋势，但同样医学影像数字化也带来了许多现实性的挑战。

2. 1思维方式的变化

对于传统的医学影像工作人员而言，对于医学影像的思维方式很多还停留在二维图像、单纯诊断以及反映真实大体机体状态等层面上，事实上医学影像已经从反映大体病理转向了分子和基因水平，图像维度也早已从二维发展为了三维甚至四维，从单纯诊断发展成为了以诊断为辅助的治疗方向。因此利用医学影像进行诊断和治疗的医务人员乃至科研人员应当及时完成思维方式的过渡和转变，用动静结合、宏微观结合、结构功能结合等多个方面来看待和学习研究医学影像，将医学影像前沿技术应用到医疗中去，发挥其应有的医学价值。

2. 2工作流程变化

在上文所提到的图像储存与传输技术（PACS）不仅已经实现了过去胶片向数字化信息的转变，更是医学影像数据信息从“硬拷贝”向“软拷贝”的转变。在形成医学报告时，未来甚至现在的工作流程必然会发生相应的变化，而已经习惯于传统阅片形式的老医生们在操作流程上会不够顺利，加上对电脑技术的应用不熟练，更难以实现“纯熟经验”与现代先进技术的融合。

2. 3医学影像技术手段的选择和费用问题

相对于传统的X线检查、超声波检查、CT检查等方式，现下的CR、DR、螺旋CT、磁共振成像（MRI）、PET、PACS等技术虽然能够获取更多地医疗信息数据，图像更为清晰，使诊断更为精准和方便。但对于一些较易观察和诊断治疗的病症如急性脑出血等利用CT技术就已足够，其相对螺旋CT等技术所消耗的医疗费用更低，检测结果由一张或几张图像反映反而要优于其他方式形成的几百张图像分析。因此影像学医师不仅要熟知各类技术的应用操作方法，也要学会分辨病变的特征，采取最合理的检查手段，缩短诊断时间的同时也降低费用消耗。

2. 4保密与安全性问题

对于传统的医学影像技术而言，所有针对病患的医学数据信息都是处在相对封闭的环境中，由医学影像设备进行储存，或者所有实质性的资料、电子信息资料等都由档案科一并封存归档。但现代的医学影像设备尤其是诸如PACS等技术设备实现了设备之间的联通功能，相当于打破了传统的封闭式管理和储存方式，这种功能虽然相对外部社会只是属于医院的内部使用，但不能否认其有被盗取、损坏的可能性。因此，在使用医学影像设备时必须利用数字认证或其他保密手段以确保医患的隐私权不被侵犯。

2. 5影像科管理问题

由于各类医学影像技术还在不断地被开发和更新，医疗机构对于设备以及人员的如何配置成为影响医疗机构技术水平高低以及资产合理利用与否的关键问题。经调查发现，与其他科室相比较，医学影像科是占医疗机构固定资产三分之一的大科，人员与设备重组和搭配关系到医疗机构科室建设以及相关技术教研工作。如果不能正确合理进行配置，很容易造成人员或设备浪费，且对于医疗机构来说，控制项目费用成本也是维持机构生存的重点之一。

三、医学影像系统的差异化竞争

差异化竞争包括多个方面，例如市场差异化、价格差异化、功能差异化、包装差异化等等，医学影像作为一种产品，且是未来市场前景强大的产品，要想以自身独特的个体特征赢得市场自然也不能排除利用差异化竞争策略进一步打开市场。根据现代医学影像系统数字化、网络化、标准化、小型化、诊断与治疗相结合等特征，其差异化竞争策略主要应从以下几点入手考虑：

3. 1市场定位的差异化

当下绝大多数正规医疗机构都已经配备了基本的医学影像系统和相关设备，如X线成像设备、CT成像设备、磁共振成像设备、超声波成像设备等，虽然PET、PACS等技术仍然是医疗机构购置热点，但我们必须清晰地认识到市场已经由生产者主宰转变为了消费者主宰，医学影像系统的开发在满足民生医疗基本需要的大众化需求之后，更应该转向攻克一些顽固病症所在的个性化市场，也就是由大众化市场向定制市场以及细分市场进军，利用更有个性特征的市场群进行医学影像系统的功能性提升。

3. 2模版开发的差异化

虽然不同医疗机构所开设的科室基本相同，但不同医院所擅长的医学领域并不一定相同，且对于不同的医疗机构，医学影像系统所具备的应用功能也不同，有以医疗为目的的，也有以研发为目的的，还有以教育为目的的。因此，医学影像系统必须对不同的应用功能有针对性地进行开发应用。医学影像系统通过对系统流程的更改，可以令线上编辑处理、图像数据上传速度等功能进行改善，同时为避免大部分系统模板存在功能单一、分类混乱等问题，还应该拓宽思路和方法，研究开发更多特色功能和高级功能。

3. 3产品种类和层次的差异化

目前所开发的、经由医疗机构普遍应用的多是一些发展较为成熟的医学影像系统设备，即使是一些利用了前沿科技所开发出来的产品正常情况下在一般的医疗机构中应用价值并没有很明显的体现，一方面是由于一般性的医学影像系统能够满足人们日常医疗所需，另一方面也是由于缺乏具有与设备相匹配知识及操作水平的医疗人员所造成的。因此未来医学影像系统的开发必须打破概念模糊、定位不清晰、产品种类多但技术不精的难点，从产品本身性能以及市场定位层次出发提升医学影像系统的核心竞争力。

与普通影像设备不同，医疗影像系统属于专业性较强、功能性明显的系统技术，因此医疗影像系统在宏观层面来看不仅要平均着力，提升民生医疗水平，也要从微观层面体现其在细分市场和客群之中的价值，既要做大做全，也要做优做细，不仅是为了产业盈利性质，更是为了社会安全和进步。

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医学影像学是一门综合实践性的学科，其中的最大特点需要大量的影像资料，学生要通过对影像资料的分析对疾病进行诊断观察，在这一过程中强调学生不仅是对理论知识的熟练掌握，而且应将所学知识融会贯通。近年来，随着计算机技术与医学影像设备的飞速发展，医学影像学已发展成为了一门与计算机密切相关的集成像、诊断及治疗的综合学科。PACS/RIS（picturearchivingandcommunicationsystems/Radi－ologyInformationSystems，影像存储及传输系统/放射科管理信息系统）是以高速计算机设备及海量存储介质为基础，以高速传输网络连接各种影像设备和终端，管理并提供、传输、显示原始的数字化图像和相关信息。具有查找快速准确、图像质量无失真、影像资料可共享等特点。PACS/RIS系统应用于影像学教学中可方便的查找所需的片源，例如，在系统中输入“垂体瘤”可将系统中所有相关疾病的影像资料全部调出，方便教师从中筛选，并可直接用于临床教学，省去了在大量胶片中选取、扫描或翻拍等步骤，也可以将某一患者的不同治疗阶段的影像资料调出进行对比教学。

使用和PACS/RIS系统连接的多媒体能够方便直观地调出大量的图像，利用PACS系统自带的图像处理软件或处理单元，调节图像分辨率、对比度、窗宽、窗位及三维图像重建等，教师可根据实际教学的需要将图像进行调整，甚至可以多屏显示，便于对病灶的发展变化进行对比，有利于指导学生观察学习。在实习课中利用该系统避免了在阅片灯下频繁地更换胶片，也可避免由于学生观察角度和距离对观察的影响。利用PACS/RIS系统教学改变了传统的教学方式，可实现无胶片、数字化教学，更加有助于激发学生的学习积极性，提高学习效果。

2模块化教学在医学影像学教学中的应用

传统的影像学教学更多的是普放科的教师讲授普通X线诊断，CT室的教师讲授CT的诊断，MRI室的教师讲授MRI的诊断内容，这样，在教学中专业的教师可以很系统地讲授本专业相关的理论知识和临床诊断，但是，现代医学临床诊断中患者往往需要结合不同的影像诊断来对疾病确诊，这就使学生很难在短时间内将不同的诊断方法统一起来。因此，很多的医学院校都在尝试将影像学分成若干模块进行讲授，我院目前着手进行这样的教学改革，将影像学分为头部、胸部、心血管、腹部、神经系统和四肢关节几个部分，将每个部分的所有的影像诊断方法统一讲授，这样可使学生对同一病症的不同诊断方法能够有整体的认识和学习，同时提高学生对疾病的认知和分析能力，提高学习效率和学习效果。

3PBL在医学影像学教学中的应用

以问题为基础的教学方法（problembasedlearning，PBL）是任课教师在课前提出某些问题，学生据此查找资料分组讨论得出结果，最后教师总结的授课模式。案例教学就是教师根据教学目的和教学内容，组织学生通过对临床案例的阅读、思考、分析和交流等方法加深对重点内容的理解认识，同时教给学生分析问题和解决问题的方法和原理，加深学生对基本知识和概念理解同时增加学生学习积极性的教学方法。近年来，PBL教学模式已成为了医学教育改革的热点，并被认为是目前比较适合学生学习和记忆的方法，在教学过程中教师讲授完该部分的理论和实验的教学内容，可根据实际情况将学生分成若干组，给出一组或几组胶片或图像资料让学生自己进行分析讨论，查阅相关病例，对教师提出的问题进行讨论分析。这样既能激发学生的学习热情，加深记忆，也可以锻炼学生的团队协作能力，为今后的临床诊断打下一定的基础。

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从上个世纪70年代开始,医学影像获得了飞速的发展,医学成像方法越来越多,成像设备也在不断改善。人们还发明了很多新的技术,如单光子发射计算机断层显像(SPECT) , X射线计算机断层扫描(CT),磁共振成像(MRI),正电子发射计算机断层显像(PET),超声成像和先进的成像技术等⑴。这些新的成像技术给人们观察组织和器官的功能和结构提供了各种非常有效的手段,它们也因此成为重要的医疗诊断工具。传统医学成像技术是通过X射线或者其他手段获得人体的一个断面的图像数据,通过屏幕或胶片进行显示并观察和诊断的。但不管是通过屏幕或胶片来显示,医生都只能够观察到二维的图像,并只能在固定的图像上观察。通过二维图像,医生只能对病情作定性分析,因此诊断的结果主要取决于医生的读片经验和对医学影像的主观理解,不同医生诊断相同的疾病有时却会得出不同的诊断结果。显然,这种诊断技术远远不能满足患者的需求。进入20世纪90年代后,计算机图形和图像处理技术迅速发展,日渐成熟的图形图像处理分析技术开始逐步渗透到医疗领域。

人们幵始利用计算机对二维切片进行分析和处理,比如分割提取,三维重建,显示等。这种技术便于医生从多角度,多层次对人体器官,软组织和病变体进行观察和分析,可以帮助医生对人体的病变部位或感兴趣区域做出定性甚至准确的定量分析,这大大提高了医疗诊断的正确性和准确性。这些变化大大的提高了影像数据的应用价值,具有十分深远的意义。随着传统的医学影像处理技术和计算机图形处理技术的融合,逐渐产生了专门研究医学影像三维可视化技术的新学科。所谓的医学影像三维可视化技术[2],是指使用一系列通过二维图像重建成三维模型同时进行定性,定量分析的技术。该技术可以从二维图像得到三维的结构信息,为医生提供更逼真的显示和定量分析工具和手段,能够弥补成像设备在成像方面的不足,为医生提供了一个更有真实感的三维医学影像,而且可以使医生可以直接参与到数据的处理和分析中,便于医生从多个角度,多层次进行观察和分析。

这种技术在模拟手术,引导治疗中都可以发挥重要的作用。但是,重建出医学影像的三维模型并不是人们追求的最终目标,人们不仅仅要“看”到三维模型,还需要能够和三维模型进行交互,如旋转,缩放和平移等,使得医生们可以获得更好的视角,以便对疾病做出正确的判断。医学影像的三维重建和交互应用是当前的两个研究热点,它在医学上具有重要的意义。首先,它能够提高医生的诊断准确率和医院的效率。因为将二维数据重建成三维模型,能够方便医生观察人体内部的结构,使医生获得感兴趣的器官的定量描述,比如大小,形状和空间位置等,这将提高医生的诊断水平。第二,由于现在大多数医院仍使用传统形式的胶片来帮助医生诊断,这些胶片不仅有存储的问题,而且本身就是一笔不小的开支。实现数字化医院,可以将这些胶片保存成电子文档,这将大大的节省医院的支出。因此,展开医学影像的三维重建研究具有十分重要的意义。

1.2医学影像三维重建的临床应用

临床医学应用是可视化技术应用得最早最成功的领域之一,过去医生主要根据CT图像,磁共振成像和超声图像对病人做出诊断。但这些图像都是2维的图像序列,只有经过培训的医生才能通过这些图像获得器官或组织的整体认知。所以可视化的任务是揭示物体内部的复杂结构,让人们可以看到通常看不到的内部结构。由于三维可视化技术的日渐成熟,医学图像三维重建技术在临床医学中应用越来越广泛,具体概括如下:

一、 在检测诊断中的应用

在对病人身体的检测过程中,CT图像、磁共振图像和超声波图像一直都是一种十分重要的医疗诊断手段。而三维可视化技术可以对图像进行处理,构造出三维的几何模型,而且对重建出的模型能够从不同的方向进行观察,使得医生对感兴趣的部位的大小、形状和空间位置不仅有定性的认识,也能够得到定量的认识,这样可以极大的提局医生的诊断水平。

第二章医学图像和医学图像的预处理技术

在三维医学影像重建中,首先需要获得二维的医学图像即医学体数据,才能在此基础上进行三维重处理,本章将侧重于介绍各种医学体数据的采集方法和医学影像的预处理方法,及对比各方法的优缺点。

2.1医学体数据来源

医学体数据是一个数据场,人们通过医疗成像设备扫描器官和软组织得到断层图像后,将这些图像叠加在空间中的同一个方向,这样便构成一个立体的数据场,这个数据场就称为体数据。目前,医学影像数据的采集主要通过以下途径:X射线断层扫描(CT),磁共振成像(MRI),超声成像(UI),正电子发射计算机断层扫描(PET)等,其中两个最常用的医学影像来源是CT和MRI图像[5]。

2.1.1 CT (Computed Tomography)图像

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1 医学影像融合的必要性

1.1 影像的融合是技术更新的需要 随着计算机技术在医学影像学中的广泛应用，新技术逐渐替代了传统技术，图像存档和PACS的应用及远程医疗的实施，标志着在图像信息的存储及传输等技术上已经建立了新的模式。而图像后处理技术也必须同步发展，在原有的基础上不断地提高和创新，才能更好更全面地发挥影像学的优势。影像的融合将会是后处理技术的全面更新。

1.2 影像的融合弥补了单项检查成像的不足 目前，影像学检查手段从B超、传统X线到DSA、CR、CT、MRI、PET、SPECT等，可谓丰富多彩，各项检查都有自身的特点和优势，但在成像中又都存在着缺陷，有一定的局限性。例如：CT检查的分辨率很高，但对于密度非常接近的组织的分辨有困难，同时容易产生骨性伪影，特别是颅后窝的检查，影响诊断的准确性；MRI检查虽然对软组织有超强的显示能力，但却对骨质病变及钙化病灶显示差；如果能将同一部位的两种成像融合在一起，将会全面地反映正常的组织结构和异常改变，从而弥补了其中任何一种单项检查成像的不足。

1.3 影像的融合是临床的需要 影像诊断最终服务于临床治疗；先进的检查手段，清晰的图像，有助于提高诊断的准确性，而融合了各种检查优势的全新的影像将会使诊断更加明确，能够更好地辅助临床诊治疾病。

2 医学影像融合的可行性

2.1 影像学各项检查存在着共性和互补性为影像的融合奠定了基础 尽管每项检查都有不同的检查方式、成像原理及成像特征，但它们具有共同的形态学基础，都是通过影像来反映正常组织器官的形态、结构和生理功能，以及病变的解剖、病理和代谢的改变。而且，各项检查自身的缺陷和成像中的不足，都能够在其他检查中得到弥补和完善。例如：传统X线、CT检查可以弥补对骨质成像的不足；MRI检查可以弥补对软组织和脊髓成像的不足；PET、SPECT检查则可以弥补功能测定的不足。

2.2 医学影像的数字化技术的应用为影像的融合提供了方法和手段 现在，数字化技术已充分应用于影像的采集、存储、后处理、传输、再现等重要的技术环节。在首要环节即影像的采集中，应用了多种技术手段，包括：(1)同步采集数字信息，实时处理；(2)同步采集模拟信号，经模数转换装置转换成数字信号；(3)通过影像扫描仪和数码相机等手段，对某些传统检查如普通X线的胶片进行数字转换等；将所采集的普通影像转换成数字影像，并以数据文件的形式进行存储、传输，为进一步实施影像融合提供了先决条件。

3 医学影像融合的关键技术

信息融合在医学图像研究上的作用一般是通过协同效应来描述的，影像融合的实施就是实现医学图像的协同；图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和图像数据理解是融合的关键技术。(1)图像数据转换是对来自不同采集设备的图像信息的格式转换、三维方位调整、尺度变换等，以确保多源图像的像/体素表达同样大小的实际空间区域，确保多源图像对组织脏器在空间描述上的一致性。它是影像融合的基本。(2)影像融合首先要实现相关图像的对位，也就是点到点的一一对应。而图像分辨率越高，图像细节越多，实现对位就越困难。因而，在进行高分辨率图像(如CT图像和MRI图像)的对位时，目前借助于外标记。(3)建立图像数据库用以完成典型病例、典型图像数据的存档和管理以及信息的提取。它是融合的数据支持。(4)数据理解在于综合处理和应用各种成像设备所得信息，以获得新的有助于临床诊断的信息［1］。

图像融合的方法主要有4种：(1)界标配对：界标作为两种图像相对应的融合点且决定融合的一些参数，它被广泛应用于放射治疗和立体外科学［3］；(2)表面相合(SFIT)法：SFIT法又称头和帽法。其原理：所有融合影像上可识别的同一解剖结构表面之间的均数平方根(RMS)距离最小，其中，可用手工或半自动的边缘探测规则从每种影像的一系列图片得到的器官外部轮廓就是表面；头代表从较高分辨率影像中获得的表面模型；帽子代表从较低分辨率影像中获得表面的一系列独立的点［4］；(3)空间力矩配对：协调中心点和主轴(PAX)，使PAX惯性力距最小，融合时包括计算偏心和旋转以协调PAX和比例［5］；(4)交叉相关法：此法基点是两种影像的相关系数值最大(接近)。主要用于同一种显像方式影像的融合［6］。以上4种融合方法可分为两大类：(1)前瞻性融合法：在显像采集时使用特别措施(如协调器具，外部标志等)；(2)回溯性融合法：在显像采集时不采取特别措施。

近年来，有学者从另外的角度将融合技术归纳为单模融合、多模融合和模板融合［2］。(1)单模融合：是指将同一种影像学的图像融合，多用于治疗前后的对比、疾病的随访观察、疾病不同状态的对比、运动伪影和设备固有伪影的校准等方面；(2)多模融合：是指将不同影像技术的图像进行融合，包括形态和功能成像两大类，多模图像融合主要是将这两类成像方法获得的图像进行融合，其意义在于克服功能成像空间分辨率和组织对比分辨率低的缺点，发扬形态学成像方法各种分辨率高、定位准确的优势，最大限度地挖掘影像学信息，直接进行不同成像方法之间的比较，多用于神经外科定位手术、制定治疗计划等方面；(3)模板融合：是指将患者的图像与模板(解剖或生理图谱等)图像融合，这种方式也适用于不同患者的图像融合，主要用于正常结构的统计测量、不同患者同一类病变的比较、监测生长发育和衰老进程等方面。

4 医学影像融合的临床价值

利用计算机技术对获取的影像信息进行处理，并将其成果应用于临床已成为现代医学影像学发展的主要方向。通过影像的融合，将多项检查成像进行综合分析、处理，再现出全新的、高质量的影像，对于临床的价值主要体现在3个方面：(1) 对影像诊断的帮助：融合后的影像能够清晰地显示检查部位的解剖结构及毗邻关系，有助于影像诊断医生全面了解和熟悉正常组织、器官的形态学特征；通过采用区域放大、勾画病变轮廓、增添病变区伪彩色等手段，能够增加病变与正常组织的差异，突出显示病灶，有助于诊断医生及时发现病变，尤其是早期不明显的病变和微小病变，避免漏诊；在影像中集中体现出病灶在各项检查中的典型特征，有助于诊断医生做出更加明确的定性诊断，特别在疑难疾病的鉴别诊断中，作用更为显著［7］。(2) 对手术治疗的帮助：在影像的融合中，采用了图像重建和三维立体定向技术，充分显示出复杂结构的完整形态和病灶的空间位置，同时清楚地显示出病变与周围正常组织的关系；对于临床制定手术方案、实施手术以及术后观察起了重要作用［8］。(3) 对科研的帮助：影像的融合集中了多项检查的特征，同时体现了解剖结构，病理特征，以及形态和功能的改变，并对影像信息做出定性、定量分析，为临床进一步研究疾病提供了较为完整的影像学资料。

5 医学影像融合的应用前景

目前，图像融合主要应用于体层成像。随融合技术的不断发展，其在非体层成像方法中的应用逐渐增多。已有研究将血管内超声与二维X线血管造影图像进行融合，认为融合图像能克服超声显示冠状动脉形态的局限性、准确重建出血管的解剖结构、反映血管的真实弯曲［9］。

以医学成像技术为基础，结合影像诊断、影像导航、介入治疗和外科等学科所形成的计算机辅助科学是计算机在医学应用新的发展方向。图像融合技术有助于计算机辅助科学的成熟，特别是三维图像融合的研究与开发。

随着PACS在医院逐渐推广应用，为多种影像学技术的综合应用提供了广阔空间，加速了图像融合的发展。有人利用图像融合建立自动识别警告系统，校正PACS进行图像存储及归档的错误［10］。

远程医学是网络时代产物，是实现医学资源全球共享的方式。图像融合在远程医学中有广阔的应用前景。如进行远程手术，将多模图像融合成多参数、仿真人体模型，配准到术中真实器官上，可有效指导制定远程手术计划，有助于顺利实施手术［11］。

综上所述，医学影像的融合是利用计算机技术将多项检查成像的特征融合在一起，重新成像；影像融合既保留了原有的后处理技术，又增添了新的内容；它是信息融合技术、数字化技术、计算机技术等多项技术的综合和在医学影像学应用的深入和扩展。医学影像的融合将会带动医学影像技术的又一次更新，并将是影像医学新的发展方向。

【参考文献】

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2 Hill DL.Medical image registration.Phys Med Biol，2001，46：R1-R45.

3 Liehn JC，Loboguerrero A，Perault C，et al.Superimposition of computed tomography and single photon emission tomography immunoscintigraphic images in the pelvis：validation in patients with colorectal or ovarian carcinoma recurrence.Eur J Nucl Med，1992，19：186-194.

4 Turkington TG，Jaszczak RJ，Pelizzari CA，et al.Accuracy of registration of PET，SPECT，and MR images of a brain phantom.J Nucl Med，1993，34：1587-1594.

5 Alpert NM，Bradshaw JF，Kennedy D，et al.The principal axis transformation：a method for image registration.J Nucl Med，1990，31：1717-1722.

6 Bacharach SL，Douglas MA，Carson RE，et al.Three-dimensional registration of cardiac positrom emission tomography attenuation scans.J Nucl Med，1993，34：311-321.

7 丁里，朱之庄，武绍远，等.标准化神经影像融合技术及临床应用研究.中国医学影像技术，2000，16(2)：88.

8 汪家旺，罗立民，舒华忠，等.CT、MRI图像融合技术临床应用研究.中华放射学杂志，2001，35：604.

9 Cothren RM，Shekhar R，Tuzcu EM，et al.Three-dimensional reconstruction of the coronary artery wall by image fusion of intravascular ultrasound and bi-plane angiography.Int J Card Imaging，2000，16：69.

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【关键词】超声医学；住院医师规范化培训；教学改革

【中图分类号】R-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-6851（2014）2-0361-02

长期以来，我国无规范化住院医师培训制度，学生从医学院校毕业，未经二级学科培养，就直接分配到医院从事临床工作，以后的能力和水平相当程度上取决于所在医院的条件，严重影响了医疗队伍的整体素质的提高。20世纪80年代开始，许多地方恢复了住院培训的试点工作。经10余年的实践，一套较为完整的住院医师规范培训的制度和模式已经得到了确定和完善。

超声医学是影像医学的重要组成部分，它与普通X线诊断学、核医学、介入放射学、计算机体层摄影（CT）、磁共振成像（MRI）、单光子发射计算机断层摄影（SPECT）、正电子发射计算机断层摄影（PET）等构成了临床医学中必不可少的影像诊断技术[1]。随着现代医学的迅猛发展，超声诊断在一些临床学科诊疗疾病过程中已成为必不可少的诊断手段.在某些方面发挥着其他诊疗方法不可替代的作用。因而临床对适应超声医学影像需要的医学影像人才的需求也越来越多。因此适应临床的超声医学住院医师规范化培训正在开展，以往的超声医学教学方式是否能够适应住院医师规范化培训，是目前探讨的热点问题。

首先，我们先了解一下，住院医师规范化培训应用于医学影像学教学的目的：通过3年在有资质的培训基地（三甲医院）进行正规化培训，要使住院医师打下扎实的医学影像科临床工作基础，能够掌握正确的临床工作思维，了解医学影像学范围内放射医学、超声医学和核医学的现状和发展前景，建立较为完整的现代医学影像概念（包括影像诊断及其治疗）。接触大量的临床病例，包括各种疾病的临床表现、诊断及处理，打下扎实的诊断基础。主要采取在放射科、超声科、核医学科及其他相关科室轮转的形式进行。通过管理病人、参加门、急诊工作和各种教学活动，完成规定的病种和基本技能操作数量，学习专业理论知识；认真填写《住院医师规范化培训登记手册》。整个过程着重强调了医师理论知识及技能的培养，尤其是知识全面性的培养。培训结束时，住院医师能够具有良好的职业道德和人际沟通能力，具有独立从事医学影像科临床工作的能力。

超声医学以往教学方式相对较为单一，主要以上级医师对典型病例进行临床示教。采用基于PBL、案例式、导学式、多媒体以及PCAS系统的教学方法与手段使用也较少。动手能力训练较少，对医师的考核重知识而不重能力，实习医师操作技能、诊断能力及报告书写能力还有待提高。此外，可供实习医师使用的超声医学相关教材数量较少。一些关于介绍超声造影、三维重建、弹性成像、血管内超声、介入超声、超声靶向药物治疗等新技术、新设备、新知识的教材也较少[2]。

基于以上问题，首先，超声医学专业要适应住院医师规范化培训应采用系统高效满负荷培养模式

医学影像专业住院医师培训分为3个阶段进行，第一阶段（1～6个月）安排到相关临床科室轮转，根据本专业所涉及的科室安排非指定科室，包括儿科、妇产科、神经内科和神经外科、耳鼻咽喉科、口腔科等；也可根据专业特点适当延长在内、外科的轮转时间。第二阶段（7～21个月），在影像科内各专业组之间轮转，第三阶段（22～33个月），住院医师在选定的执业方向的相关专业组内进行培训。主要分为医学影像诊断、超声和核医学三个执业方向。这种培养模式不再局限于医师的专业限制，注重各专业结合，全面扩展医师其他各相关专业知识，打下扎实的临床基本功，拓展医师临床思维。超声医学是一门实践技能要求较高的学科，在教学中也应配合医师的轮转时间，调整培养模式，注重提高医师的学习效率，在本科室轮转期间，尽量让轮转医师多接触临床病例，多进行临床实践操作，让其应用之前在临床科室轮转期间学习到的理论知识来独立思考，建立正确的全面的诊断思维模式[3]。笔者科室专门指派多名超声专业上级医师负责超声检查操作技能培训，轮转医师可以随时进行操作和得到带教老师的解惑，轮转医师每天需完成一定多数量的病例操作及诊断，并整理典型病例，随时可以进行病例讨论，训练诊断思维。在第三阶段培训过程中，逐步形成独立“接诊病例-实践操作-结合临床-思考诊断-提出问题-解疑答惑-总结经验”的思维模式。理论教学与实践教学实现系统的无缝衔接。

在规培期间利用先进的信息系统开展教学

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关键词：应用型人才；培养；医学影像学；教学改革

doi：10．3969／j．issn．1009－6469．2015．12．057

近年来，医学影像学发展迅速，影像诊断技术也不断更新和完善并且逐渐趋于数字化及信息化。如何结合本学科知识结构改变，培养医学影像学应用型人才已经成为我们面临的任务，对我们的教学也提出了更高的要求。所谓应用型人才，是指接受医学教育，具有宽广的知识面、一定医学专业知识和全面的素质，能将现有的医学技术转化成临床实践，并具有一定创新和发展能力的专门人才［1］。为此，必须把握医学发展潮流中的热点趋势，改革传统的医学影像学的教学方法。传统的医学影像学教学模式存在着以下不足：（1）教学思路僵化。大多数一线教师缺乏创新性教育的主动性，在教学实践中上体现的是传统的教育思想，学的好与不好主要靠最后的考试来评价；其次，授课教师之间团队意识薄弱、交流匮乏。大多数的教学团队都只是一种形式的组织，并没有做到集中备课、共同拟定系统的、综合的教学方案。（2）教学方法传统。学生们缺乏对影像学技术的了解，尤其是各种影像学技术在具体疾病中的诊断价值与限度。这些学生从事临床工作以后，就会产生不合理的检查和误、漏诊问题，并且有可能延误最佳诊断治疗时机、降低医疗质量。其次，多层次、多专业学生“一种版本、一个模式”的“一刀切”教条模式。这样做的弊端往往是本科学生“吃不饱”，专科学生“吃不了”，达不到基本教学要求［2］。（3）教学方法单一。传统的“教师讲、学生听”的教学方法仍占主流。落后的教学理念必然导致陈旧的教学模式，而这种模式对学生的学习兴趣、学习潜能、学习动力和好奇心是一种不经意的扼杀。为了解决上述问题，我们采用包括教学内容、教学方式、教育手段多元化的教学模式，将多元化教学的建设和实践贯彻在本科生教学实践中，从教学理念、教学内容、教学方法等各方面做改革性教学的尝试，力求培养学生能够成为具有独立分析问题和解决问题的应用型人才［3］。

1转变教学理念，注重能力培养

1．1实施“以学生为中心，以团队为基础”的多元化实践性改革

对《医学影像学》课程在医学本科生的教学方法上，运用以团队为基础的教学模式，旨在树立融知识传授、能力培养、素质教育于一体的教学思想，要求理论联系实际。为此，每个专业设置一个主讲教师，带队3～5名中青年教师，集中备课、共同拟定教学方案，力求最终培养出具有系统的、综合的思维能力的影像人才。其次，改变僵化的教学方法，改革的重点是实施“以学生为中心”“以团队为基础”的多元化实践性教学，引导学生积极主动参与医学影像学教学活动。在实际教学中不再是将知识进行简单的传授，而是通过一个个具体的疾病案例，从临床症状入手，综合实验室检查、影像学表现启发学生进行主动思维，达到对某种疾病的掌握。教学结果表明，这种带有主动创新意识的模式学生喜爱接受，且效果很好［4］。

1．2改变学生成绩评价模式，培养自主解决问题的能力

教师除了课堂上注重培养学生解决问题的能力，在课余也有一些很好的案例要求学生解决，并且学生的最后成绩与平时这些课后的练习挂钩。由此，死记硬背的学生得不到认可，学生主动发现问题并且解决问题的能力大大提高。同时，除了教会学生影像学的专业知识，还要求学生掌握各种影像学技术在具体疾病中的诊断价值与限度，通过临床病例检查成功与失败的案例分析，反复通过测试强化记忆并掌握，与成绩挂钩。这样，就避免了这些学生从事临床工作以后不能恰当使用影像学检查技术，产生不合理的检查和误、漏诊问题，减少卫生资源的浪费。

2教学内容的改革

2．1影像、病理、临床并重医学影像学具有自身固有的特点

利用各种成像技术显示并反映患者的解剖、生理、病理、心理、代谢和功能的改变。对于没有任何临床经验的医学生来说，有必要在教学中更多地强调影像、病理及临床三者的有机联系，引导学生深入了解影像技术如何反映疾病的病理、生理过程，比单纯传授影像诊断知识更为重要［5］。为此，本课题组成员在实际教学中三者并重，力求使学生对某种疾病达到的是一种立体的掌握，而不仅仅是影像。

2．2以点带面，举一反三

以X线诊断学为基础，详细讲解CT、MRI等内容，力争做到每个学生都能全面掌握各种影像技术在临床的应用，以及各种技术临床应用的优势和限度，并逐步增加了CT和MRI的比重。通过拓展学生的知识面，逐步培养他们认识问题和解决问题的能力，最终达到提高学生的自学能力的效果。

2．3改变以教材为中心的教学模式

对教学计划和教学大纲进行相应的修改和适当的调整，既要突出重点，又要兼顾全面。不断充实新知识，增加了介入放射学、分子影像学、PACS等影像专业的前沿知识及新进展，增强学生的学习兴趣，是他们对医学影像学的认识达到一个更高的层次［6］。

3教学方法的改革

3．1以学生为中心，以问题为中心

摒弃传统的“教师讲、学生听”的教学方法，采取以学生为中心，以问题为中心的教学方式。例如，在学生们学会了心血管系统的正常和异常X线表现之后，在理论课1周前选取1例具有典型的临床症状的先天性心脏病室间隔缺损的患者，要求学生在下周理论课上写出该患者影像学表现会有哪些？需要与哪些疾病进行鉴别。学生们课后通过查找资料，阅读相关的心脏病的知识，了解先心病的影像学表现、临床表现、诊断与鉴别诊断。教师随机选取不同的学生，要求他们通过图像和幻灯来展示该病的影像学特点，根据学生的问题讲解，最后总结出该病的影像学诊断方法、影像特点以及鉴别诊断。这样学生全程参与了从提出问题到问题解决，大大提高了学生的学习积极性，让学生从被动学习变为主动学习，强化了学生的影像思维能力，有效的培养了学生的临床思维能力及解决问题的实际能力。在这个模式教学中，教师的作用是引导、启发、促进的作用，而不是单纯的教导式作用，使学生综合素质得到提高，也培养了学生医学检索的能力，使学生在合作与交流、方法与创新等各方面的能力都得到了培养［7］。

3．2开发多媒体课件

为解决学时短和知识内容多的矛盾，在教改活动中，开发了大量的多媒体课件，并充分利用大学校园网的先进技术，将该课件嵌入医学影像系网页，建立网络实验数据库。不但可以提供图文声并茂的临床及影像资料，使学生在听觉、视觉上同步获取教学信息。而且能使疾病的影像特点、手术过程、病理标本三者动、静态图像及临床资料有机的结合，既方便了学生的学习，又可以拓展学生的知识面，有利于提高学生学习兴趣，促进了实验教学质量的提高［8］。

3．3开发网络论坛，完善网上课程教学系统

为学生和教师提供知识交流、学术指导和病例讨论的平台，激发学生增强学习的趣味性和自觉思考的主动性，使学生从病例讨论中提高判断是非和自我完善的能力［9－10］。开辟专门医学影像园网页，学生可以把问题写出来放入答疑栏，老师可以做有针对的问题解答；同时，老师可以选择一些试题和病例在网上，学生可以在网上选择性答题，不懂的内容写入答疑栏，老师及时给予答复。通过这种教学方式，学生可以在网上与老师进行交流，使学生和教师能及时掌握学科的新动态，激发了学生学习医学影像学的积极性、主动性和首创精神，也会较大提高教学效果。

3．4改变以课堂为中心的的教学方式

鼓励学生在课余时间到科室学习，并将我科多媒体教室及阅片室建成临床实践基地。他们学到的不仅仅是某种疾病的影像学表现，而是一整套对疾病诊断及鉴别的思路［11］。每周安排1～2次小型专题讲座，讲座上的影像图片，能在学生对影像学理论课学习之后有了初步感性认识。紧接着会在讲座里面设置一些临床影像病例，要求学生运用所学的理论知识解决临床实际问题，让理论与实践有机的结合在一起。这种教学模式使学生能积极主动参与，使影像图像由抽象变为形象，把理论知识转化为解决实际问题的工具，有助于教学质量的提高。当然，平时还存在实践课授课制度不完善，实践课高级师资授课时间有限等问题。克服这些困难和不足，提高教学质量，有利于培养出主观能动性强的应用型医学影像学人才。

3．5吸收一部分优秀学生参与科研

我们的教学团队成员都有自己的科研项目，对于一些自主学习能力较强的学生，吸收他们参与科研，这在其他一些重点院校已经实施［12］，我们刚刚起步。在参与科研的过程中，这些学生会阅读大量的相关外文文献，提高了外文文献检索、阅读甚至写作的能力，为以后进一步深造打下基础。此外，在实际的参与过程中，他们也学会了分子影像学相关学科的技术，如细胞培养、分离、鉴定、标记，动物模型制备等等，科研能力及科研思维得到一定提高。另外，在科研参与过程中，他们接触到了本学科的一些前沿技术，对本学科的发展动态及趋势有所了解，效果表明这批学生的实际应用能力大大提高。总之，我们力求通过理论和实践教学在内容上和形式上的科学设计与合理安排，形成多元化教学模式，培养学生能够成为具有独立分析问题和解决问题的应用型人才。同时，力求通过对本课程的教学改革，使教学队伍梯队结构合理、教学思想和教学方法先进、教学内容符合时代需求，将本课程建设成为省内一流、在国内有影响的具有显著特色的精品课程，对全省影像医学的教学起到良好的示范作用。

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【关键词】 计算机； 医学； 远程会诊； 嵌入式系统

中图分类号 R319 文献标识码 B 文章编号 1674-6805（2015）30-0136-03

【Abstract】 The development of the computer has become the main power to promote the development of medicine，it makes the medical system changed from the old pattern to the new pattern，especially with the popularity of computer network，remote consultation has become a new clinic and reliable way，it powerful drives for the reform and progress of the traditional treatments，it provids solid foundation and strong condition for medical regional expansion and service internationalization，application of the embedded system improved the real-time and reliability of medical instrument，which is a research hotspot and development trend of modern medical electronic instrument.

【Key words】 Computer； Medical； Remote consultation； Embedded system

First-author’s address：The Second Affiliated Hospital of Kunming Medical University，Kunming 650101，China

doi：10.14033/ki.cfmr.2015.30.071

计算机以其高精度、高速度，自动化及大存储容量的无可比拟的优点被广泛应用到各个领域，它在医学系统中的应用更是随处可见，通常被用到医疗系统的信息管理、医学资料的查询、医疗信息的存储、临床医学的诊断和监护、医药的专家系统、计算机辅助放射治疗、计算机辅助断层摄影、人工器官的计算机控制基础医学等各个方面。它促使医疗系统从旧模式向新模式进行变革，有效的提高了医院的医疗水平，逐渐成为推动医学发展的主要动力。

1 医学系统中的改革

电子计算机在本世界50年代末开始应用在医学领域，而我国始于70年代中期，计算机最初仅用来实现医学的管理[1]。经过几十年的快速发展，电子计算机已经深入到医学系统的各个领域，可以利用它检索、存储、传输、处理等各种医学信息，医学与计算机技术的结合对医学的发展起着重要的推动作用，它使整个医疗系统正经历以计算机为中心的技术革命。

1.1 在基础医学方面的改革

在基础医学领域，医院的行政管理、收费系统、财务系统、人事系统、药品库存管理和患者的住院病案管理等，均离不开电子计算机的处理，而且，近年来随着计算机网络的飞速发展，网络的应用在医学系统中更是发挥着举足轻重的作用，比如：用户之间通过邮件的方式自由的交换信息，许多非正式的专家讨论组通过Internet进行网络会议，使人们可以从网络共享大量的信息。

目前，在基础医学方面经常利用计算机联机处理各种医学实验信息，模拟病变过程的生理变化、模拟人体对外界刺激的反应，对研究生物的微观机构、神经活动、癌细胞的发生机理等，都起到了促进作用，进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。在医院的综合管理方面，利用计算机来实现对整个医疗系统进行管理，比如：完善病例存储、药品管理、财务管理、办公自动化等，可使管理人员从繁重的劳动中解脱处理，从而大大提高了医院的管理水平。

1.2 在病历方面的改革

在早期的医生会诊患者时，先通过传统的手写病历了解病情，病历是医生和患者之间的主要沟通方式，也是医生制定医疗方案的主要依据，这种传统的会诊方式存在很多弊端，一是纸质的病历不易长期保存容易丢失，而且医院每天就诊的患者很多，病历的数量很大，种类复杂多样，要想及时的查找某位患者的病历是件工作量很大的工作。二是病例资料不容易共享，当患者面对不同医生时，必须携带其病例资料。三是各医院使用的医学术语和病历格式不统一，有些医生写的病历字体潦草模糊，其他医生难以辨认。因此传统的病历管理方式已不能适应现代医学发展的需求。先进的医疗保健体系必须建立地区性以及全国性的医疗信息系统。而由电子计算机形成的电子病历，可以很好的克服手写病历存在的缺点，它和传统病历一样，包含了患者的所有诊断信息，通过信息的数字化处理保存在计算机上，便于查询，不易丢失，还可以在网络的支持下，方便的实现资源共享，能进行远距离的信息传输，使不同地区的医学专家能对同一个患者进行会诊，方便医生对患者进行共同讨论，从而缩短患者的治疗时间，提高诊断的效率。

1.3 辅助医学诊断的改革

传统诊断的第一步是通过询问患者的主观感应来得到病例资料，这份资料对诊断起到了定向作用，并为诊断提供了线索。医生利用感官检查就诊者的身体，获得评价资料，然后在该资料的基础上进行分析、推理、判断，来制定诊断方案，对于所获取到的资料，不论是否齐全，都需要医生运用已有的知识和经验，进行归纳、剖析、联想、推理，进而产生诊断，由于这些过程增加了医生的工作强度，容易产生误诊和漏诊现象。

电子计算机具有逻辑判断和信息加工的能力，利用计算机进行分析、判断，从而实现诊断的过程又称为“电脑医生”。计算机辅助检测与诊断（computer aided detection/diagnosis）是指通过影像学、医学图像处理技术以及其他可能的生理、生化手段，结合计算机的分析计算能力，辅助发现病情，提高诊断的准确率[2]。当今流行的CAD技术，又被称为医生的“第三只眼”，主要是指基于医学影像学的CAD技术，计算机辅助检测是计算机辅助诊断的必然阶段，检测的结果是诊断的依据。CAD技术的广泛应用有助于提高医生诊断的敏感性和特异性。计算机实现诊断的过程是利用程序设计，将医生的临床经验和诊断标准，输入到计算机，再将患者的询问、体检、化验的病例资料也输入到计算机，计算机通过快速的分析处理并与标准对比，最后作出诊断。例如体表标测心电图就是利用体表多电极信号，来记录体表各部位心脏兴奋形成的电位差，计算机根据自动采集的体表各部位的瞬时电位变化数据，进行分析处理，绘制成等位标册图，它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信息，有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的关系。

1.4 图像处理技术方面的改革

近20年来，医学影像技术的飞速发展，已在医学系统形成相当大的规模，随着计算机图形学技术的发展，医生诊断工作站（Review Station）代替了原始的胶片与胶片灯，数字影像资源共享（Image Distribution）代替了传统的胶片邮递，医学影像正从二维医学图像向三维可视化技术转化[3]，在传统的影像医疗系统中，医生通过分析一组二维切片图像来发现病变体，然后依靠医生的经验判断，得到需要的信息，而仅靠观察二维切片图像是很难确切知道病变体空间位置、大小、几何形状、及与四周生物组织的空间关系，因此，传统的二维图像技术已经不能满足需求。现在的分子医学通过利用计算机的医学影像图形处理技术对所展现的分子层面的物质结构进行分析处理，在分子层面上研究各种疾病的现象、机理和治疗方法。医学影像技术还可实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、切片图像扫描、三维重建和三维显示，合成完全数字化的三维人体模型，来辅助医生对病变体及其他感兴趣的区域进行定性及定量的分析，比如：应用于超声图象处理、脉象处理及脑血流图分析等，均为医学提供了大量的现代化诊断手段，大大提高了医疗诊断的准确性和可靠性。

医学图像处理技术包括很多方面，比如：图像分割、图像融合、图像配准、纹理分析等[4]，这种多维、多参数以及多模式图像在临床诊断与治疗中发挥着巨大的作用。与此同时，核共振成像、数字射线照相术、超声成像、核素成像及发射型计算机成像等也在逐步发展，计算机和医学图像处理技术的结合是影像技术的发展基础，带动着现代医学诊断走向一个新台阶。

2 远程会诊的改革

随着计算机技术的快速发展，尤其是Internet网络的应用，网络和医学的关系也注定是密不可分的。远程医疗会诊技术在这个大背景下也是发展的必然趋势，它是远程医学中最主要的业务活动，是极其方便、诊断极其可靠的治疗方式。通过利用网络技术的优点，它与邮购紧密配合，建立各种类型的远程电子病历系统，通过三维可视化技术为远程医学提供一个完整的多层次、多维度索引的电子病历集成视图[5]，完成远程医学的患者门诊、住院的临床资料的收集、归档、检索和显示，有力地带动了传统治疗方式的改革和进步。并能与远程医学影像、远程病理进行互动，支持远程医学集成终端，实现远程医学会诊平台的各种诊疗服务，让会诊室的医生和远程医疗的医生均能有效的获得患者的第一手资料，便于主治医生的诊断，为医疗走向区域扩大化、服务国际化提供了坚实的基础和有力的条件。同时预防和减少了医疗错误，节约了患者大量的时间和费用，改善了会诊质量，提高了会诊效率，促进了远程医学的快速健康发展。

在远程会诊中，信息在网络中传输要求低抖动、低延时，因此采用流媒体技术来传输影像资料[6]。它是指采用流式传输的方式在网络中播放媒体格式，利用流媒体的形式将患者的PACS影像传递到远程会诊终端屏幕，以完成医学影像资料的共享[7]。随着3G的普及，移动无线终端也可采用流媒体技术访问远程医学影像。流媒体技术的应用，突破了局域网的限制，医生可随时了解住院患者的情况并给予及时的诊断处理，提高了诊断的效率。远程会诊模式在医生之间建立了高效影像综合信息传输平台，通过使用公共网络通信资源，保证医生之间和医患之间迅速有效的交流。即使一些医院在条件不具备、经验不丰富、技术不成熟的情况下，只要通信网络通畅，都能迅速传输患者的影像资料信息到会诊专家的数字终端上，进而得到专家的指导性意见。解决了因技术能力不平衡带来的看病难的问题，提供了一个符合中国国情的理想解决方案，也为规范医疗市场、完善医疗服务体系、评价医疗质量标准、交流医疗服务经验提供了新的准则和工具。

3 嵌入式系统在医学中的应用

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统[8]。它是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术、传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的产物。计算机厂家向用户提品的插件形式，再由用户根据自己对产品的特定要求选择合适的CPU板、存储器及各式输入输出插件板，将其嵌入到自己的系统设备中，从而构成专用的嵌入式系统，它是为特定应用而设计的专用计算机系统，它具有体积小、功能集中、可靠性高等优点[9]，设计人员能够根据需要对它进行优化，减小尺寸，降低成本。嵌入式系统与医学领域的结合是现代医学电子仪器的研究热点和发展趋势。

嵌入式医疗仪器是先进的嵌入式技术和生物医学的融合，是生物医学和计算机技术、电子技术相结合的产物，反映了当代最新技术的先进水平，如：心脏起搏器、放射设备、分析监护设备、药剂控制系统等大型设备；经颅多普勒、彩超、脑电、心电等电子设备；免疫测试系统及全自动生化分析系统等检测设备，都需要嵌入式系统的支持[10]。嵌入式系统中的控制计算机与一般用于科学计算或信息管理的计算机不同，需要有较高的实时性和可靠性，在实际应用中不允许它发生异常现象，因此，在嵌入式系统的设计过程中，首先要考虑其安全性，选用高性能的控制计算机，对所控制的对象设计成双机系统，能对内部和外部事件的请求做出及时地响应，不丢失信息，不延误操作。另外，随着医疗传感器技术的发展，嵌入式设备在医疗保健方面也逐渐被应用，如家用心电监测设备、家庭远程诊断设备。由于数字信息技术的飞速发展，现代医疗系统要求嵌入式医疗仪器具有更强大的处理和存储能力以及高可靠性和高实时性等性能，同时又要能够达到更高级别的环保要求，因此，如何进一步使医疗仪器专业化、小型化、智能化、便携式、低成本，将成为以后研究的方向[11]，这也为嵌入式系统在医疗仪器中的应用提供了更广阔的应用平台和更高的性能需求。

在信息技术发展的今天，医学系统离不开计算机技术，计算机对医疗事业的推动有着不可替代的作用，尤其是网络的高速发展和嵌入式系统的应用，使不同地区的医疗信息实现网络共享，使人们能快速的将临床医学系统、医学影像处理技术，网络信息传输系统、医院管理信息系统、远程医疗系统相结合，同时，随着信息的数字化越来越被人重视，嵌入式系统的软件开发已经成为数字化产品设计创新和软件增值的关键因素，是未来市场竞争力的重要体现[12]。总之，计算机在医疗系统中的广泛应用为全人类的健康提供了更加可靠的保障，同时促进了医学信息事业健康、有序、持续和稳定的发展。

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（1）内分泌系统核医学。

（2）临床应用广泛的核医学技术，如：骨骼系统、泌尿系统等。

（3）在临床诊断治疗、疗效判断、预后评估中有较高临床应用价值的核医学技术，如：肿瘤核医学、心血管系统核医学、神经系统核医学。

（4）临床价值重大的核素治疗，如甲状腺疾病及肿瘤的核素治疗等。对重点内容进行重点讲解，从核素显像的原理，影像的分析要点、常见的异常类型、临床应用价值以及核素治疗的适应证、禁忌证、治疗后的防护，突出教学中的重点内容；同时给出实际病例，进行课堂讨论，积极与学生互动，活跃课堂气氛，充分调动学生的学习积极性，增强教学效果。在考试命题过程中，充分体现教学大纲中的重点内容，突出核医学的临床实用性。

2改进教学方法

进行多模式教学过去由于教学内容多，理论课时数少的矛盾，教师们更多进行了“填鸭式灌输”的传统教学模式，课堂以教师讲授为主进行教学，忽略了与学生的互动、提问、讨论等环节，使学生疲于接受教学内容，而难以及时消化吸收，导致学习兴趣低、学习效率低。随着多媒体技术在医学教学中的广泛应用，核医学的教学模式发生了前所未有的变革。多媒体技术将图像、动画、视频及文字资料生动逼真的融于教学过程中，将抽象的无法用语言描述清楚的教学内容予以模拟，给学生们更为直观、深刻的影像，为学生提供了一个感性认识与理性认识相结合的平台。教师们充分利用多媒体教育技术来辅助教学，将大量的图片制作成多媒体幻灯，将核素示踪过程完全以图片或动画的形式展现给学生，结合实际病例进行提问并展开讨论，最大限度的吸引了学生的注意力，高度的调动了学生学习的积极性、主动性，实现教学互动，突出了教学中的重点，增加了教学信息量，同时增强了教学效果。

3将核医学影像与其它影像学进行比较

体现出核医学功能显像独特优势在教学过程中，我们发现学生们以放射学得理念学习核医学，特别强调解剖学的概念，例如在描述影像时，常用放射学概念，如“密度”、“信号”等，因此，授课时，我们特别将放射影像学与核医学进行对比，在总论的教学过程中，强调放射影像学与核医学成像原理的不同；在各论教学时再进行比较教学；例如心肌灌注显像是核医学的一个重点内容，主要目的是评估冠心病心肌缺血的部位、范围及程度；而多排螺旋CT冠状动脉血管成像（简称冠脉CTA）也是目前诊断冠心病的主要影像学诊断手段之一；我们将二者进行比较教学；冠脉CTA检查的是冠状动脉的解剖学改变，即冠脉有无狭窄、钙化及肌桥，并对病变进行精确定位。理论上冠状动脉狭窄可致心肌的血流灌注减少，但由于机体有着强大的代偿机制，并不是所有冠脉狭窄、斑块及肌桥都会出现心肌缺血或梗死，因此，冠脉CTA并不能显示冠脉疾病引发的心肌缺血的范围、程度；然而这恰好是心肌灌注显像的特长。心肌灌注显像观察的是心肌的血流灌注情况，通过心肌放射性分布的多与少反映心肌血流灌注的多与少，而心肌细胞聚集放射性的多少取决于该部位冠状动脉灌注血流灌注量，即心肌灌注显像反映的是冠状动脉狭窄这个病因所导致的结果-冠心病患者心肌缺血的范围及程度，从而判断预后，并可评价冠脉支架的疗效。这好比是水渠与稻田，冠状动脉好比是水渠，心肌好比是稻田，水渠有问题不能代表稻田的灌溉不好，而我们更为关注的是稻田里的麦苗是否长的好，即心肌是否缺血。由此可见冠脉CTA所提供的是解剖学信息，心肌灌注显像提供的是功能学信息，二者分别反映了一个疾病的两个不同的侧面，从不同的角度对疾病进行评估，各有所长，不可相互替代或混淆。

4紧随现代医学发展

及时更新教学内容，增加核医学最新研究进展，培养学生及时跟进医学科技发展的新动态科学技术的飞速发展带动了现代医学的发展，现代医学影像学的发展更是日新月异。现代医学影像学已从单纯的形态学诊断发展为形态与功能成像并重，并着眼于分子影像学的研究，分子影像学代表了21世纪医学影像学的发展方向。随着现代核医学的不断发展，尤其是分子核医学取得了显著进展，带动了肿瘤核医学、核心脏病学及神经核医学的迅猛发展。尤其是图像融合技术的应用，解决了核医学图像模糊、解剖结构欠清晰的难题；PET/CT、SPECT/CT图像融合一体机的使用，使核医学的发展进入了新的发展阶段。另外，随着现代临床医学及现代医学影像学的发展，有些传统的核医学检查方法的临床应用逐渐减少，甚至被淘汰了；同时，随着核医学仪器及放射性药物的发展，核医学中新的内容层出不穷，我们需要及时跟进核医学的发展，将核医学的新技术、新进展及时补充到教学中，突出核医学先进性及实用性，及时对教学内容进行更新并重点讲解这些内容，例如：随着PEC/CT的广泛使用，正电子显像成为了核医学研究热点，并广泛应用于临床，因此，正电子显像的显像原理、临床应用价值就成为了新的重点内容；这样更贴近临床的教学，不但提高了学生的学习情趣，同时也拓宽了学生的知识面，使得学生们及时跟进学科发展新动态，在将来的临床实践中能更合理自如的运用核医学知识为临床服务。

5加强教师技能培训

促进教师知识扩展首先，医学科学的发展，鞭策着教师们要在教学过程中不断更新知识，拓宽视野，提高业务水准。尤其图像融合技术的应用，迅速推进了分子核医学的发展，因此教师们需要充分利用各种资源，更快更新教学内容，使学生了解核医学的新进展，培养学生及时跟踪的学科新动态。其次，多媒体教学的应用，使得核医学的教学形式发生了重大变化，也充分调动了学生的学习兴趣与积极性；如何更好的应用多媒体进行教学，也成为了教师们的新课题。这样的变化不仅要求教师精通核医学的专业理论和实践，还要求教师掌握基本的微机应用知识、相关的操作软件、一定的网络知识及扫描仪、数码相机等电子仪器的应用技能。

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【关键词】 DICOM；PACS； 接口

【中图分类号】R773.1 【文献标识码】B【文章编号】1005-0019（2013）12-0058-01

一 DICOM和PACS简介

医学数字图像通讯标准（DICOM）是在医学信息学领域中有关医学图像的国际标准，是目前国际国内研究开发的热点。医学影像存档与通信系统PACS（pitcure archiving and communica- tion systems）是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统[2]。

二 非DICOM设备标准化的提出

基于我国医学影像设备应用现状以及短期内不可能大范围更新换代的现实，我们提出了非DICOM设备标准化的方案，如下所示：

非标准设备获取接口PC

DICOM310 DICOMPACS

为了将不支持DICOM 3.0标准的医学影像设备接入合乎DICOM 3.0标准的PACS网络，在PACS和非标准设备之间，接入一台PC，在PC上设计图像获取接口，将获取的图像转换成DICOM 3.0标准格式并赋予DICOM 3.0标准中的某一角色，使非标准设备能通过PC间接接入合乎DICOM 3.0标准的PACS网络。

三 实现途径

有一部分非标准设备，其厂家已经为其设计好了DICOM标准化的方案，如GE公司的后期出现的非标准CT，只要在CT工作站里加入一块集成电路卡，安装相应软件即完成了标准的改造。但仍有大量非DICOM标准数字接口的CT、MR、ECT等设备，对此我们通过INTERNET或厂家查询有关图像格式及通讯协议信息，分析研究各主要厂家自定义标准及ACRNEMA 1.0/ 2.0标准，以便向DICOM 3.0标准转换[1]。

四 实现方案

我们认为，将非DICOM设备标准化有如下四个步骤：

（1）图像获取接口的设计

对支持FTP协议的系统，可以通过NFS文件共享系统，使PC上能读取设备上的图像文件；对不支持FTP协议的系统，我们可以考虑打断其硬盘链路，接入自己的数据读取模块让图像文件存入PC的硬盘中。对无法进行数字通讯但具有视频输出的其他影像设备，采用视频采集方案。将以上途径获取的图像信号转换为DICOM 3.0标准存贮格式，并使其支持DICOM 3.0标准通讯协议。

（2）角色的确定

DICOM中有12个不同的服务类，例如打印、传输、存储、存档等。某一服务类中又分为使用者和提供者，某一设备可能仅符合DICOM 3.0的某一个或几个类。比如通常CT机的操作台仅符合DICOM的存档服务类及传输服务类，它仅作为User而不是Provider，且不符合DICOM 3.0的打印服务类。因此，我们对PC在PACS网络中的角色定位就是存档服务类和传输服务的使用者，而不需配备打印服务类的功能。

（3）格式的转换

把接收过来的图像转换成DICOM 3.0标准的图像。以GE9800CT为例：对文件头部分，我们根据DICOM 3.0文件头的需要从原文件中抽取必要的信息构造相应的DICOM 3.0的数据元素。对图像数据部分，我们得区分是否压缩。未压缩的图像，GE9800CT使用了边界编码，它只记录有效图像信息，抛弃背景。我们要根据这点来得到恢复后的图像并同样使用未压缩的格式存放DICOM 3.0图像数据。对压缩图像，GE9800CT采用如下的DPCM编码：第一个字是象素值，从第二个字开始，如果第一个字节的最高位为1，则后面7位是第二个象素与第一个象素的差值。否则整个字都是该象素的值。根据这点我们可得到解压后的裸数据。对裸数据调用JPEG算法，形成一个JPEG文件，直接附在DICOM 3.0文件头后面，就形成了有压缩的DICOM 3.0格式文件。

（4）DICOM 3.0通信能力及其角色的实现

接下来的工作是赋予PC机按DICOM标准进行通信（收发图像）的能力和按DICOM标准中的存档服务类和传输服务类的要求去实现PC的功能。我们通过自行开发的DICOM的几个基本服务类包括STORAGE SERVICE CLASS，实现了图像的DICOM标准传输。

五、结束语

通过本实验室对GE9800CT的改造实验证明，本文提出的方案是可行的，具有很大的实用价值。随着我国医院现代化水平的提高，以放射科为核心的PACS、HIS、RIS等相关系统的发展和融合是大势所趋[3]，作为关键技术基础的医学影像设备标准化接口技术是各医院须面临的首要问题，因此可以预见此技术具有极其广阔的应用前景和极为丰富的市场潜力。

参考文献

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[2] 林天毅， 等. WWW和DICOM网络的实现. 生物医学工程杂志， 1999， 16 （3）： 333～338

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据记者了解，庞文跃教授是一名心内科专家，其研究的主要学术范畴是先天性心脏病和冠心病介入治疗。那么，在本届长城会上，他为什么如此钟情于影像学的学术活动呢？就此问题，记者在会议间隙，对庞文跃教授做了深入采访。

心脏影像在中国发展的迫切性

采访一开始，记者就把萦绕在内心的问题抛了出来。庞文跃教授不假思索地随口化解了记者的疑问，他说：“心血管影像学是心血管疾病诊断的重要手段之一，同时又是心脏学发展最迅猛的领域之一，目前，这门学科正在从心脏二维成像向三维成像发展。尽管心脏影像学技术发展日新月异，为心脏疾病的临床诊断和疗效评估提供了更丰富的手段，而且心脏影像学已发展成为多种成像技术将临床问题逐步整合、化解并最终提供参考答案给临床医师的一门新学科，但就目前我国的现实情况而言，这一学科还需要不同领域的专家达成广泛、一致的共识，并进行更为深入的研究，且仍需要使目前日益强大的成像能力为心血管患者所受益。这就是我在本届长城会上尤其关注心脏影像问题的原因之一。”

庞文跃教授还介绍说，现代医学技术的精细化和专业化，需要医技人员掌握更多的心血管疾病和放射学技术交叉学科的知识。由于各种各样的原因，我国目前的培训系统在交叉学科知识的训练上存在很大的不足。技术的进步要转变成病人的获益，其关键环节在于应用技术的医疗技术人员，即医生和技师。如何使心血管科医生对心脏中的影像知识更加清晰、让放射科影像中的心脏色彩更加斑斓，已成为我国心血管影像技术发展面临的问题之一。因此，心脏影像学在我国能否顺利发展，已经成为一个十分迫切的问题。

“圆中有缺”的我国心脏影像学

在采访中，庞文跃教授简要回顾了影像学的历史渊源，他介绍说：“据我了解到的资料记载，1895年，德国物理学家W.K.伦琴发现了X射线，并应用于临床，进而形成X射线学，这应该是医学影像学的第一阶段，其后称为放射学；其中包括各种X射线造影技术的开发、应用和亚专业的形成；而以CT应用于临床为标志，包括CT、MR、核医学、数字减影、血管造影、超声等在内的影像学的形成，是影像学发展的第二阶段；第三阶段是指介入放射学的发展和诊治兼备的现代影像学的形成……”

对于国外心脏影像学的重视程度，庞文跃介绍说，现代心血管影像学是一门设备依赖性学科，以CT、MRI为代表的检查方法得益于现代计算机技术和生物工程技术，正在对临床心血管病学产生划时代的影响。比如，2008年9月的欧洲心脏病年会（ESC），将大会主题确定为心血管影像，其对心脏影像学以及基于影像学的循证医学的重视程度可见一斑。2009年11月的北美放射学会议（RSNA），不仅是放射诊断设备展示的舞台，更是对其临床应用的全面总结。

关于我国医学影像学的现状，庞文跃教授介绍说：“中国医学影像学跟随世界的步伐也在不断发展。以第三阶段为例，西方发达国家是在20世纪80年代中期基本形成了现代医学影像学，我国则是在90年代中期实现了这一进展。而这一时期，恰是现代计算机技术、现代电子科学和生物医学工程等高技术快速发展的时期。正是这些相关学科技术的发展，改变了现代医学影像学的成像方法，加之影像治疗体系（为介入治疗学）的形成，医学影像学科进入了前所未有的‘大好时机’。”

谈及医学影像学与心血管疾病的关系时，庞文跃认为，心血管疾病已成为本世纪影响人类健康的主要疾病之一，其发病率、致残率和死亡率之高已名列各类疾病之首。本世纪是医学飞速发展的时期，在心血管疾病的诊断与治疗领域，各种技术手段层出不穷，日益更新；特别是影像技术在最近十余年的发展更甚，包括多层螺旋CT及其三维重建、高场强磁共振成像（MRI）、单电子发射计算机断层成像（SPECT）及正电子发射计算机断层成像（PET/CT）等影像技术的发展日新月异，并不断应用于临床，极大地拓展了心脏影像诊断与治疗的信息量和信息深度。但是，心脏影像学在我国迅猛发展的同时，不可否认也存在诸多问题，就像未盈的月亮一样，“圆中有缺”……

庞文跃教授进一步详细介绍说：比如说，现阶段CT冠状动脉造影（CTCA）主要适合于胸痛（中危患者）、通过单项无创性检查和临床评估无法肯定者；此外，急性胸痛、搭桥术后患者以及非冠状动脉的心脏手术如老年瓣膜替换术前亦可优先考虑CTCA。对于主动脉夹层和肺动脉血栓栓塞等急诊患者，因扫描快、空间分辨率高且不受条件限制等，亦可作为首选。值得注意的是，心脏CT在心功能评价中有了一定的进展，近年来有同仁报道了MSCT在二尖瓣和右心功能中的应用；但我们必须正确认识到，超声心动图仍然是评价瓣膜功能最优先选择的方法。MRI能更准确地评估左右心功能，而CT时间分辨率的限制和X线的辐射损害，使其不应该作为一线检查评估心功能。心脏CT评估心肌灌注和心肌活力等亦存在很大的局限性，专业工作者对此必须有客观的认识，没有必要盲目追求所谓的“一站式”检查。事实上，CT单凭密度而缺乏组织分辨率的缺陷无法与核素和（或）MRI相比拟。

庞文跃还说，心脏MRI的临床应用越来越广泛，与CT单因素成像和单一层面扫描方法不同，MRI系多参数、多序列和任意层面成像，但MRI必须结合心血管疾病的临床特点，有针对性地选择合适的扫描序列，才能做到有的放矢，达到临床应用目的。因此，放射科医师需要充实自己的临床知识，这也是为什么心脏MRI在国外应用更为普及，而在国内难以全面推广的重要原因。国内同行如不能尽快地认识到这一状况，若干年后心脏MRI被心内科“收编”，绝非危言耸听。当然，就技术特点而言，MRI空间分辨率不及CT，检查耗时较长，所以帮助临床医师认识心脏MRI的核心价值也是至关重要的。

对于本届长城会专门开辟的心脏影像论坛。庞文跃认为：“心血管界和放射界同仁应当把握这一契机，与时俱进，携手驾驭引导心血管影像诊治新技术。”

让VISION计划

引领中国心脏影像之发展

在10月15日下午召开的《中国心脏影像的发展（VISION项目）》专题会上，中华医学会心血管病学分会主任委员、长城会的发起者胡大一教授强调说：“为了进一步在临床心内科推广和普及心血管影像学知识和临床技能，中华医学会心血管病分会与GE公司联合推出了针对心内科医生的心血管影像学的推广和培训计划，简称VISION项目。鉴于VISION项目的特殊意义和作用，其已经被列为中华医学会心血管病分会2010年五大重点项目之一。”

就此项目，庞文跃教授介绍说，在中华医学会国家级医学继续教育教材编写委员会的牵头下，GE公司组织了一大批国内包括胡大一教授、葛均波教授以及赵世华教授等心血管和影像医学领域知名专家，贡献了他们的资料、时间和智慧编写了一本针对心血管影像医学的实用教材，目的是介绍在心脏影像医学领域主要的诊断技术应用与发展。本书初步设想阐述包括心血管影像的应用原则，心血管CT的原理、适应证与辐射剂量，超声心动图原理与应用，心脏MRI的原理、适应证与禁忌证，SPECT、PET的原理、显像方案与辐射安全性，心脏负荷试验的原理、适应证与禁忌证，心血管影像学的合理应用与优势互补，心脏功能的评价，造影剂肾病，冠心病的影像学诊断的临床评价，心肌梗死全球统一定义与影像学诊断，冠心病的危险分层，心肌活力的评估，肺栓塞影像学诊断的临床评价，肺高压影像学评价以及继发性高血压的影像学诊断等内容。

关于VISION项目的宗旨，庞文跃教授补充道：编写VISION项目教材的宗旨是介绍心血管影像医学方面最新的技术进展及临床应用情况，全书的编写风格比较自由，尽量让各位专家充分阐述方法和技术上的发展而不拘泥于格式或体裁，适合作为临床心血管医生日常学习和查阅的工具书。所以，作为本次教材编写的主要牵头人，胡大一教授特别指出：“此次GE公司与中华医学会合作共同推出的这本心血管影像学教材，将是我国第一本专注于心血管影像学的专业指导书籍，这是一件非常有意义的实事，必将为我国心血管疾病诊断水平的提高作出贡献。”

据记者了解，GE公司将针对心脏影像学的相关热点问题，邀请全国知名专家进行针对性讲课解析，并拍摄制作成D800学习光盘。D800学习光盘将通过最新的医院内电子化教学模式进行学习和推广，预计在未来的二至三年中将在超过1000家医院推广，有超过近10000名心内科医生将接受D800光盘内容的学习和培训。

另外，中国医师协会心内科医师分会和GE公司还将邀请相关专家和心血管影像学教材作者，在全国将近30家城市进行心血管影像学的学术专题巡讲。庞教授还特别说明：VISION项目作为中华医学会心血管病分会2010年的五大项目之一，由GE公司来承办，这充分体现了学会、专家和厂家共同承担社会责任的意识，同时也期待媒体加入其中，共同为健康公益事业作出贡献。

采访到最后，庞文跃教授欣慰地说，VISION项目的启动，标志着我国心脏影像系统培训正在有步骤、有计划地推进，必将达到帮助全国各地方医院掌握心血管影像学的基本技术和应用，从而提高心血管疾病的诊疗水平，实现健康社区、健康城市、健康中国、健康中国人的和谐社会目标的最终目的。

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【关键词】医学影像临床教学 以问题为基础的学习 教学效果

作为以图像形象化为主的学科，医学影像学临床教学中实践课占有举足轻重的地位。随着多媒体教学以及医学影像存档及传输技术（picture archiving and communicationsystem，PACS）的广泛应用，教学方法也不断变[1]。基于问题的教学模式（problembased learning，PBL）是20世纪60年代美国神经病学Barrows教授创立的自主学习模式，目的是让学习者通过合作、思考和讨论来解决问题，学习隐含于问题背后的科学知识，培养学生独立解决问题的技能以及自主学习的能力[2-3]。本研究通过对两组学生的试卷成绩分析及问卷调查结果，比较分析PBL教学方法和传统讲授式教学方法的教学效果，现将研究结果报道如下。

1 资料与方法

1.1实验对象

选取本2009级临床影像医学专业五年制本科班学生共126名，平均年龄（21.2±2.6）岁，所有学生高考成绩、认知水平、平均年龄和性别比例无显著差异。126名学生根据学号随机分成2组：PBL教学组（实验组）和传统教学组（对照组）。

1.2 实验方法

1.2.1 实验组学生在医学影像学临床实践教学课中，采用PBL教学法，具体实施过程如下：给出病例―提出问题―建立假设―收集资料―论证假设―总结6个阶段。首先，将每组学生再分为若干小组，由教师提出未知病例让学生讨论，此病例与所授课程相关，但学生课前不知道具体诊断及需要注意的影像学细节。第2阶段学生初步查看影像及临床资料后提出问题，主要对临床及影像特点及疑问进行分析。第3阶段在提出问题的基础上建立假说，确定自己的诊断，并为该诊断提供依据。第4阶段在课外完成，查阅相关文献资料并行组内讨论。第5阶段，再次进行组间讨论及辩论，对出现的其他问题进行讨论。最后由教师进行归纳要点，对疑难问题进行分析，对各组发言进行评估。

1.2.2 对照组采用传统讲授式教学，即教师为授课主体，教师在实习课中利用多媒体、课件、挂图、模型、标本等进行课堂讲授，之后由学生观看教师所制多媒体医学影像图片教学库，全程由教师进行授课并总结。

1.3 教学评价

临床教学授课内容结束后，当堂进行课堂阅片测验，要求每个学生对临床病例的影像资料进行描述、分析并诊断，两组均采用同样病例。由一位老师进行考卷评分，评分采用盲法进行。学期末对两组学生理论考试进行测试，考试以试卷形式进行，测试结束后也是由一位教师盲法阅卷评分；临床实践教学课结束后向学生发放调查问卷，收集学生对PBL教学法和传统讲授法的反馈意见。

1.4 统计学处理

运用SAS19.0软件进行，对课堂阅片测验成绩、理论考试成绩及问卷调查结果进行统计学分析，课堂阅片及理论测试成绩对照组、实验组行两组间的t 检验，两组间对教学方法的反馈评价采用卡方检验，以P≤0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 考试成绩比较

临床实践授课内容结束后进行课堂阅片测验，以实际病例要求学生进行影像描述、分析及诊断，按要点给分。学期末对两组学生理论知识进行考试。实验组学生读片考试成绩（16.9±5.1）分、理论成绩（84.4±14.8）分均高于对照组的读片成绩（10.2±6.1）分和理论成绩（72.5±9.7）分，差异有统计学意义（表1）。

表1 实验组及对照组学生读片成绩和期末理论考试成绩

组别 阅片成绩 期末考试成绩

实验组 16.9±5.1 84.4±14.8

对照组 10.2±6.1 72.5±9.7

t 3.56 3.63

p 0.000 0.000

两组间阅片成绩及考试成绩进行组间t检验，差异具有统计学意义，PBL教学法教学成绩好于传统教学法。

2.2 问卷调查

两组学生对教学内容评价比较差异有统计学意义，PBL教学比传统教学法在激发学生学习兴趣、培养学生综合应用能力、增强学生交流能力、加强学生分析能力、活跃课堂气氛等方面均占优势（表2）。

表2 两组学生对教学的评价结果比较（%）

评价内容 实验组（n=63） 对照组（n=63） χ2 P

对于学科兴趣 54（85.7） 43（68.2） 3.894

活跃课堂气氛 52（82.5） 41（65.1） 4.396

主动学习能力 55（87.3） 38（60.3） 6.782

知识掌握的深度 57（90.5） 37（58.7） 6.884

知识掌握的广度 52（82.5） 40（63.5） 4.653

临床思维能力 51（80.9） 39（62.0） 5.324

文献查阅能力 50（79.4） 37（58.7） 7.897

综合分析能力 49（77.8） 35（55.6） 7.347

交流能力培养 51（80.9） 37（58.7） 5.324

3 讨论

医学影像学是多学科交叉的医学桥梁学科，影像教学最大特点是以大量X线片、CT片及MRI片等进行教学[4-5]。传统医学影像教学以灌输知识为目的，基本以教师讲解为主，虽然通过课件、多媒体、标本、挂图等方式进行授课，让学生通过大量阅片学到影像知识，但对临床思维的培养帮助不大。因此在影像专业临床实践教学中最大程度地发挥影像专业特色，激发学生的学习创造性，培养良好的临床思维模式已成为影像专业临床实践授课中关注的热点问题[6-7]。

PBL教学法目前已成为国际上一种值得推广的教学方法[8-9]，此种授课模式目的是让学习者通过合作、思考和讨论来解决问题，学习隐含于问题背后的科学知识，培养学生独立解决问题的技能以及自主学习的能力，因此将PBL引用于医学影像学实习教育，学生获得的不仅是知识，更是一种方法。本研究结果发现将PBL法应用于影像临床授课中，相较于传统教学法大大提高了学生自学能力，激发了学生的学习兴趣和学习主动性，通过对病史及影像的综合分析，培养了学生的医学思维方式和理论联系实际的能力，在研究中通过小组成员相互交流，活跃了课堂气氛，同时提高了学生自我表达和分析解决问题的能力。有研究报道，PBL教学法能显著提高学生的知识、技能和能力[10-11]。在本研究中，授课内容结束后进行课堂阅片测验，以实际病例要求学生进行影像描述、分析及诊断，并在学期末对两组学生理论知识进行考试，结果发现实验组学生读片考试成绩、期末理论成绩分别为（16.9±5.1）分和（84.4±14.8）分，均高于对照组的读片成绩（10.2±6.1）分和理论成绩（72.5±9.7）分，并且差异有统计学意义，说明在临床实践教学中使用PBL法可以提高学生的临床实践能力及理论水平。

在教学结束后进行的教学方法效果评估问卷调查中发现，学生对PBL教学法对自身能力的提升普遍持赞成态度。大部分学生认为PBL教学法在活跃课堂气氛、增强学生主动学习能力、培养临床思维能力、提升学生知识掌握的深度广度、增强综合分析能力和交流能力等诸多方面具有积极作用。通过本研究我们发现此种教学过程中要求学生主动分析资料、查阅文献、整理思路、得出结论，发挥了他们学习的主观能动性，由被动接受者转变成为主动学习者。其次PBL教学也提高了学生的临床综合分析能力，因为在PBL教学中学生所面对的病例都是临床上实际的例子，学生对病人的分析处理不仅需要医学影像学知识，同时把基础医学的解剖、病理、生理以及临床的内外科联系起来。这种纵向构建的知识网络，在激发学生学习兴趣的同时，也能把学生所学的知识糅合，提高其临床分析及基础知识运用的能力。在研究中我们发现PBL教学还能培养学生的合作精神，学生在组内讨论时即要表达自己所想，同时对别人的分析要予评议、吸收，最后小组内达成一致意见，培养了团队合作精神。

上述研究结果显示PBL教学模式能在诸多方面增强学生的综合素质，值得在临床教学中推广，但是在研究中我们也发现PBL教学受限于时间及课程形式，仅能就数个病例展开讨论，不能对学科要求的大纲内容面面俱到，同时PBL教学也对学生提出了更高的要求，要求学生不仅掌握医学影像学的知识，还需要掌握基础及内外科的相关知识，对于事前无准备的部分学生，难以融入讨论中来，因此在PBL教学中我们鼓励激发学生的学习兴趣、创新意识，改变其作为“知识容器、考试机器”的现状，同时对于部分配合度不够的学生，可以尽其所长，安排文献查阅或其他工作，做到因材施教，使教学更加个体，提高整体教学效果。

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