发布时间:2023-09-22 18:07:40
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5篇医学影像应用,期待它们能激发您的灵感。
医学影像包含了超声、介入、MRI、CT及X线等多种不同门类的新兴医学技术,自X线在1895年被发现以来,临床医学影像技术经历了快速的发展时期。而在此之前,医疗人员进行诊断时除了解剖之外,就是依靠视、触、叩、听诊对病情进行了解。由于不同的影像检查技术在应用方面的差异,使得每种检查技术具备自身的特点,因而医学影像诊断对于医学影像技术的依赖性也不断增加。本文对医学影像技术和医学影像诊断之间存在的关系进行了分析,并且从专业的互补性和独立性两个方面对医学影像诊断中影像技术的临床应用进行了探究。
1医学影像技术与医学影像诊断的专业互补性
医学影像诊断离不开医学影像技术的支持,二者之间存在十分紧密的关系。医学影像技术水平的提升及工作层面的拓展需要影像诊断的科学指导,而医学影像诊断水平的提升同样需要高水平的医学影像技术作为保障。只有通过医学影像诊断及时将结果反馈出来,才能逐步提升医学影像技术水平。由于不同的医学影像技术的成像原理是存在差别的,并且不同的影像学技术的专业性较高,例如超声检查、CT、MRI等方法各有特点,在临床应用过程中,对检查的结果进行分析与研究,能够发现不同的技术各有优势,但也存在一定的不足和缺陷[1]。对于疾病的诊断,并非通过医学影像技术就能够得出最准确的结论,有时仅通过一种影像学技术就能进行诊断,而采用其他的检查方式则难以检出异常。即使不同的影像学技术都能对一些疾病进行检查,但也应当出于对患者经济角度的考虑,选择最为经济且适合的检查方法。
医学影像技术和医学影像诊断在本质上是紧密联系的,并且二者之间相互依赖、相互渗透、相互制约,在相互促进的过程中促进各自的发展。随着当前医学影像技术的不断成熟与发展,医学影像诊断和医学影像及时之间的界限逐渐变得模糊[3]。在整个医疗环境中,随着新业务、新技术、新材料以及性科学的出现及快速发展,使得医学影像诊断与医学影像技术之间实现了有效的融合,这在一定程度上缩短了患者的治疗周期,大大提升了医疗水平。
2医学影像的专业独立性
在医学影像技术工作中,主要涵盖以下4个方面;(1)是具有常规放射学,超声医学核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能;(2)是具有临床医学、基础医学和电子学等有关理论知识;(3)是在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用;(4)是比较熟悉医学影像学各专业分支技术和发展趋势。
在医学影像诊断工作中,主要涵盖以下4个方面:(1)是比较熟悉临床医学、基础医学及现代医学有关知识;(2)是在临床疾病诊断中具有应用多种影像技术诊断的能力;(3)是对医学影像领域的各种技术具有深入的认识了了解;(4)是对医学影像学分支的有关前沿技术和发展趋势比较熟悉。
影像技术工作主要是为临床影像诊断提供多角度、多方位准确可靠的医学影像信息,为影像诊断提供重要依据。影像诊断工作主要是详细观察、分析影像技术工作中所能提供的信息,对其进行综合归纳,以获得比较客观的医学诊断结论。
3医学影像技术的发展及展望
应用数字化虚拟肝技术,可在术前明确肝静脉、门静脉和肿瘤血管的分布以及相互关系,有利于减少术中切肝时的出血量。此外,运用数字化虚拟肝系统可进行反复术前模拟仿真,显示各种预切除方案的肝断面及残肝体积、需切除或保留的肝内管道,从而选择既能完整切除肿瘤又能保留足够残肝体积的最优手术切除方案,最大程度减少术后并发症的发生,准确预测术后发生肝功能衰竭的可能性,提高手术的成功率。
2数字化虚拟肝对门静脉栓塞术的指导价值
在肝脏移植尚不能普及的今天,手术切除是目前治疗肝癌的最有效方法。但是术后残肝体积(fu-tureliverremnant,FLR)过少则是造成术后肝功能衰竭等并发症的重要因素,限制了肝癌手术的进行。对于预切除肝体积和预留肝体积等,国外有免费软件和可供教学的网站,数字化虚拟肝有助于在三维空间上对门静脉进行直观、准确地划分,准确测定肝体积有助于门静脉栓塞术后肝切除时机的选择,从而最大限度地减少术后肝功能衰竭的发生,更加有利于术后患者的恢复,体现了数字化虚拟肝技术对门静脉栓塞术的指导价值。虚拟手术具有可交互操作、可预测、可重复等优点,且在手术之前可预先模拟其手术过程,预测在真实手术过程中可能出现的复杂及险要情况。该系统有助于完整地保留残肝、血管及重要结构的完整性,最大程度地减少术后并发症的发生率,提高手术成功率。该系统通过测定拟切除肝脏的体积、残余肝脏的体积、功能性肝脏的体积,完整地保留残肝、血管及其重要结构,最大程度地减少术后并发症的发生率,预测术后发生肝功能衰竭的风险性,从而提高肝脏手术的成功率。
精准肝脏虚拟手术主要依靠三维影像技术及虚拟手术系统。三维图像可视化重建技术又被称为非损伤性立体解剖,其利用计算机图像处理技术对二维切面图像进行分析和处理实现了对人体器官、软组织和病变组织的分割提取、三维重建和三维图像的显示,不需对二维图像进行综合想象,对肝脏、管道系统的分支走形及病灶的空间位置信息的显示更加直观、准确。可辅助外科医生对病变区域进行分析,为手术方案设计提供了准确的个体化信息,大大提高了诊断的准确性和可靠性,比二维断层图像的临床应用价值更高。三维可视化重建基础上的虚拟手术技术是肝脏外科手术有效的辅助工具之一,这对制定合理的手术预案具有重要的临床价值。
2004年起我们进行中国女性一号数字化虚拟肝脏三维重建及虚拟手术研究并得到了令人满意的结果,为今后数字化虚拟肝脏及虚拟各种肝脏手术的研究做了积极探索。这些方法主要是利用CT进行三维重建,先进的螺旋CT带有三维软件和重建功能,对收集的二维图像通过计算机处理重建出三维图像,对疾病的诊断和手术方案的制订具有一定的指导作用。三维图像可供外科医生对肝脏进行多方位、多角度的观察,有利于肝脏正确分段、肝内病变术前定位和肝内血管变异情况的观察,降低手术的风险。文献报道应用三维肿瘤治疗系统同样是提高放疗的精确定位和安全性的方法,说明三维影像技术具有精确定位和精确引导的作用。三维超声具有更加准确、直观的特点,尤其是三维断层超声模式可根据实际需要任意调整最小层间距,更加有利于分层及准确定位,对于肝脏的病变有更加准确的定位。三维超声能提供许多二维超声不能提供的信息。可根据肝脏肿瘤内部血管的走形及空间位置关系进行准确的定位,从不同角度观察手术区域,同时能从二维超声不易得到的冠状切面进行观察,提高了手术的精确性。
超声造影可以作为评估肝癌治疗疗效的可靠方法,可评估虚拟各种肝脏手术的效果。医生可借助术前进行超声影像技术的检查,制定最佳手术路径、切除肝段的大小、阻断肝内管道的预案,达到减小手术损伤、预测治疗效果的目的。由于CT价格昂贵且对人体产生辐射,虽然现在的防辐射技术有所提高,但是仍不适宜为外科医生常用的手术方法。相比较之下,三维超声具有无辐射的特点,可以反复操作,且其对血流具有较高的敏感性,更加有利于定位时趋避血管。在肝脏虚拟手术应用中,是一种具有广泛发展前景的方法。
3开展医学影像技术在肝脏虚拟手术的展望
关键词:PBL教学模式;LBL教学模式;医学影像学;实习教学
中图分类号:R445 文献标识码:B DOI:10.3969/j.issn.1671-3141.2016.11.159
0引言
医学影像学是通过各种成像设备直接反映人体组织、器官的生理或病理形态。它是一门通过影像观察与分析,并结合临床资料进行疾病诊断的学科,是医院疾病诊治中不可缺少的重要技术手段。基于问题为基础(PBL)教学法是指教师把临床实例作为教学材料,采取提问的方法,激发学生不断去思考,最终使问题得以解决[1]。本文选择某校14级临床医学专业的82名学生为研究对象,探讨PBL教学模式在医学影像学实习教学中的应用。现报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料。选择某校14级医学影像专业的106名学生为研究对象,其中男性同学41名,65名女同学,学生年龄在19~24岁之间不等,平均年龄为(21±0.4)岁。将所选学生随机分为两组即观察组与对照组,每组有学生53名,其中观察组53名学生中有男同学23名,女同学30名,学生年龄在20~24岁之间不等,平均年龄为(21±1.2)岁;对照组53名学生中有男同学21名,女同学32名,学生年龄在之间19~24岁之间不等,平均年龄为(21±0.2)岁。对比学生的一般资料均无明显差异(P>0.05),具有可比性。
1.2研究方法。将所选学生随机分为两组即观察组与对照组,其中给予对照组中的同学传统的教学模式进行教育;而观察组中的同学在传统教学的基础上进一步实施PBL教学模式,其中PBL教学模式包括:(1)精选教学内容:根据授课内容阅读相关教材、文献、临床资料,编写病历,结合病例提出问题,制作相关课件。(2)加强教师对教学开放模式的培养:教师应熟悉教学大纲和学生的能力情况,规划好学习的重点,制定有针对性的讨论提纲,选择适当的临床病例为做好PBL教学的基本前提。教师要学习和具备良好的组织管理能力,控制课堂节奏等技巧,加强教师立体—平面—立体形象思维方式的授课意识,调动学生的积极性。(3)提高学生主动学习的能力,要求学生主动配合,从准备资料开始,就要结合提纲、病例去查阅大量的文献资料,并积极与其它同学交流沟通,积极调动学生对所学知识形成立体的思维方式,形成独特的医学影像学教学模式。
1.3考评方法。检测学生对影像学基本理论、基本知识及基本技能的掌握,同时考核学生分析问题和解决问题的能力,随机抽取题目结合病例进行考核。总成绩分为理论测试成绩与读片成绩两部分[2]。
1.4统计学方法。对上述两组患者各项记录数据进行分类和汇总处理,采取统计学软件SPSS19.0对上述汇总数据进行分析和处理,计量资料采取平均值±标准差(—χ—±s)表示,组间率对比采取t检验对比以P<0.05为有显著性差异和统计学意义。
2结果
通过对学生采用不同的模式进行教学后,两组学生的总成绩差异性明显,P<0.05为有显著性差异和统计学意义。详细成绩如下表1所示
3讨论
根据相关资料可知,目前医学影像学实习教学中还是以传统的教学为主即LBL模式[3],老师结合基础知识带领同学讲解课件,然后同学重复读片或者有问题向老师提问,这种教学模式主要以学生死记硬背为特点,长此以往会降低学生学习的积极性、思考问题的能力以及创新性,最终的教学效果并不乐观[4]。PBL教学模式克服了上述弊端,强调基础理论与临床实践相结合,使学生在思考问题的时候将知识巩固,加深了对知识的理解[5]。由上述结果可知,对学生实施PBL的教学模式后,学生学习的主动性以及学习成绩均有显著的提高。
参考文献
[1]陈婷,郭大静,钟维佳,方正,等.PBL教学法结合PACS在医学影像学实习教学中的应用[J].现代医药卫生,2014,30(13):2064-2065.
[2]陆明,王健,刘刚,陈洁,等.PBL教学模式在医学影像学教学中的应用[J].西南国防医药,2009,19(5):546-547.
[3]沈娟.PBL教学法在医学影像学实验教学中的应用[J].中国病案,2010,11(6):51-52.
[4]关丽明,李雪丹,张立娜,等.PBL教学模式在医学影像学实习教学中的应用[J].基础医学教育,2011,13(2):188-190.
关键词:病人隐私;医学影像;图像加密;通信加密
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)01-0195-03
现代医学与计算机技术、通信技术及多媒体技术逐步相结合,为患者提供了直接、准确、方便、快捷的医学诊断,大大提高了医学诊断准确率,为患者的进一步治疗提供了方便之门,减轻了患者的痛苦。但是,随着社会的发展,患者在享受医学影像给病情的诊断带来便利的同时,其个人隐私保护意识不断加强,并对对此不断提出要求;同时,院方也有责任保护患者的隐私不被泄露;因此相关的图像加密技术便亟需应用在医学影像图像中[1][2]。
1 医学图像加密类别
医学影像的加密初步可分为存储加密和传输加密两类。在存储过程中,为了图像的信息安全可以采用图像隐藏、图片加密等方式;经常采用混沌加密算法。而对于彩色图像则有一种称为单通道彩色图像加密算法。在图像传输过程中,可以采用图像通信加密技术等,通过在通信中的加密技术以便保证患者的隐私安全。
2 图像加密介绍
现阶段,图像加密采用的主要方法分为如下三种:
2.1 数字图像置乱技术
如今为了图像的存储及处理方便采用数字技术存储医学影像成为必然。数字图像置乱技术则是通过对数字图像中由图像像元组成的空间数据进行置换实现。这个置换类似经典密码学中的一维信号的置换。或是修改用来描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系中的数字图像的变换域中的参数。其目的都是使需要被保护的图像在置换后成为无法识别出的杂乱图像。用以达到需要进行隐私保护的图像内容的目标。研究人员提出了基于数学变化技巧的几新算法[3]即幻方变换、Arnold变换、Fass曲线、Gray代码、生命模型等。这些算法已被广泛的应用于数字图像所包含的信息内容的处理之中,并起到了行之有效有效地作用。数字图像的数字信息的安全的得到了有力的保护。
现如今出现了另外一种图像置乱的思想,即通过利用混沌序列来实现数字图像的置乱。这种技术也可应用在医学影像中,用以实现对病人个人医学影像的保护。基本思想是通过混沌系统运算出一个混沌序列,将这个序列按照事先选取的既定的算法或是排列方案进而进一步进行运算以生成新的一个序列。与此同时,为了保证原混沌序列的位置与计算后的新序列之间的变换位置是一一对应的,又进一步利用了混沌系统的遍历性。实验表明,这种通过由混沌系统得出的混沌序列的进而对其进一步运算得到的变化关系在应用到图像置乱后可以实现明显的图像置乱效果。同时为了改变加密图像的统计特性、图像像素值以及降低图像像素值间的相关性,也可以通过单个混沌序列或多个复合的混沌序列来实现改变。
2.2数字图像信息隐藏
数字图像信息隐藏技术也可用于保护病人医学影像的隐私。基本思想是,将需要被加密的医学图像的数字信息隐藏在另外一幅无关的图像中,比如一幅公开图像。这幅图像要求具有一定的迷惑性、大众性,以便迷惑攻击者,能够降低转移其注意力,这样就降低了图像被攻击的几率;与此同时,通过一定算法改变加密图像的原有的统计特性。以达到保护被加密影像的目的。应用其中的调配融合算法、“中国拼图”算法可以使图像的信息隐藏达到一个高质量的水平。另外,还可以综合各种不同的算法的特点,将数字隐藏技术扩展到声音、图像等不同的信息载体中的信息隐藏需求中去。
另外,近年来新兴的一种数字作品版权保护技术——数字图像水印技术[3],能够有效地保护作者以及出版商的合法权益不受侵犯,现已被广泛应用于印刷领域中,具有了广阔的使用价值和商用价值,成为多媒体及知识产权保护的有效手段之一。数字图像水印技术是信息隐藏技术研究领域的一个重要分支。为了显示创作者对其作品的所有权,这种隐藏技术将具有某种意义的数字水印利用数字嵌入方法将其隐藏在其作品(可以是多种信息载体,比如视频、图像、声音、文字等数字产品)中。在进行印刷品真伪验证时,可通过水印的检测、分析来保证数字信息的完整性及可靠性。
2.3数字图像分存
数字图像分存技术是把一幅需要进行保护的数字图像分割成多幅图像进行传输。被分割后的图像不再具有某种特殊的意义成为无意义或是看起来杂乱无章的图像。也可将分割后图像进一步隐藏到另外几幅不相关的或是具有一定迷惑作用的图像中进行存储获传输。这类似于数据组的分包传输。这样可以避免因个别图像的传输丢失而造成病人隐私信息遭到泄露的危险,而且也起到在通信中个别被分割后的图像信息的丢失与泄露不会影响原始图像信息的泄露。
数字图像分存技术的特点使窃密者窃取完整的原始图像的成本大大增加,而且也提高了病人图像隐私的保密程度
同时,若将图像置乱技术、图像隐藏技术、图像分存技术三者结合起来将使图像的安全传输有了较高的可靠性。
3 图像传输加密介绍
随着现代科技的不断进步,远程医疗技术也在日新月异的发展。对病人实行连续诊断,及时获取病情发展状况成为未来要实现的目标;同时,病人的隐私在图像传输过程中也增加了泄露和被攻击的风险,因此,在某种特定情况下对病人图像信息的传输需要进行加密保护。
【关键词】传输系统;图像存档;教育;理论知识;医学影像学;实践操作
医学影像学是临床医师诊疗的重要手段,具有较强的实践性[1]。随着医学影像设备的日新月异以及各种检查手段的出现,与之相关的影像学理论知识逐渐增多,学生若想在一定时间内掌握有关内容,并培养学习医学影像专业的兴趣实属困难[2-3]。传统教学方式主要是将胶片作为教学工具,有少数学生会存在考核成绩不达标等情况,传统的教学手段已不能适应时展的需要[4-5],亟待寻找一种更加可行可靠的教学方案。2018年,本院对传统教学方式实施改进,实施图像存档和传输系统(PACS)结合以问题为导向的方法(PBL)教学,观察其在医学影像学教学中的应用效果,现总结如下。
1资料与方法
1.1一般资料。选取选择2018年1月—2019年1月我院医学影像学中48名医学生作为研究对象。按随机数字表法分为观察组和对照组,各24例,前组男女比例20:4,年龄22~26岁,平均(24.73±0.66)岁,学历:本科4例、硕士及以上20例;后组男女比例19:5,年龄23~27岁,平均(24.70±0.63)岁。学历:本科3例、硕士及以上21例。上述资料对比差异无统计学意义(P>0.05)。1.2方法。对照组开展传统带教形式,依据书本大纲,由带教老师对相关内容进行讲解,并结合影像学资料开展授课。观察组基于对照组之上采用PBL和PACS相结合的授课模式:(1)授课前准备:利用网络开展教学,挑选存在典型特征的影像学资料,提出问题,所有学员自行查找资料,并提出新的、有意义的问题进行解决,针对学生提出的问题,老师可在教学平台上进行回答。(2)课堂教学:学生每4人1组,每组推选出一名组长,负责回答带教老师的问题,并给予病例诊断与鉴别诊断,由各组组长将组内问题解决方案以演讲的形式进行展示,过程中接受其他组的提问并予以解答,在最后,将课前自学过程中遇到的问题提出,并接受其他组的建议。(3)总结:教师将准备好的多媒体课件展示,并分别对每位组长的上台发言进行点评,总结其中不足,表扬正确学术观点,并肯定每位同学对本节课的辛勤付出,最后整理各组答案,基于课件展示形式,对上节课提出的教学问题进行系统的解读与解答,并将课件发送至班级群,供所有学生课后预习。(4)课后总结:课程结束后要求完成总结报告,并上传到局域教学平台,让各个班级展开深入研讨。1.3观察指标。教学结束后,开展理论以及临床实践内容考核,满分是100分,理论考核包括专业基础知识;临床实践考核内容则涵盖了综合阅片分析、报告书写、鉴别诊断等项目[6],得分与成绩成正比,由任教老师进行相应统计。1.4统计学方法。经SPSS21.0统计软件处理所得数据,计数资料用(%)表示,采用χ2检验;计量资料用(x±s)表示,采用t检验,当检测结果显示P<0.05时,表明数据差异存在统计学意义。
2结果
在理论考核项目和临床实践考核得分方面,观察组均高于对照组(P<0.05)。详见下表1。
3讨论
医学影像学作为医学中的桥梁学科,是临床医学不可缺少的重要分支[7]。近年来伴随影像技术的进步,同时网络信息化也有一定发展,影像学资料呈现出丰富性与多样性,同时具有很强的感观性和实践性,这就要求医学生将书本中的理论知识与临床实践相结合,以适应医学影像学的飞速发展的需要[8-9]。随着临床对医学人才引进的重视,各种新型教学模式应运而生,李艳翠、王海丽等[10]在研究中表示利用PBL教学法可有效提高医学影像学实习带教成效,证实其应用价值;帕提曼•阿不都热依木等[11]则表明PACS在临床本科生医学影像学教学中发挥重要作用,尤其是将PACS与PBL教学法联合运用,可进一步扩大教学效果。PBL教学法将问题作为教学基础,对提高学生的学习兴趣、增强学生综合能力起到重要作用;而PACS是一种图像信息管理系统,其利用数字化技术对图像开展保存以及传输,为医院与医院,科室与科室之间的图像信息传递发挥作用[12]。本研究将PACS与PBL相结合进行影像学教学,结果显示:在理论考核项目和临床实践考核得分方面,观察组均高于对照组。表明在医学影像学教学中开展PBL结合PACS教学方式能够获得良好效果,分析原因:采用传统教学方式,学生无法在短时间内对核心知识进行掌握,缺少对影像资料的客观认识,枯燥的课堂体验,也是导致学生学习积极性下降、整体教学质量难有提升的重要弊端[13]。采用新型教学模式中,医学生已经对教学内容有一定了解,但真正运用到临床实践中却寥寥无几,故而在教学时利用典型与疑难的影像资料提升其发现、提出、讨论以及解决问题的能力,获得实践经验,有效弥补了上述不足,该教学理念的优势在于,充分归还医学生教学主体的地位,使医学生在解决问题与互相探讨交流的过程中,识别自身学习缺陷,并更好地查缺补漏,提升医学生教学的参与感,进而打破传统教学课堂学习氛围不足的弊端。与目前国内学者的研究成果相符[14]。虽然该种新型教学方式有较多长处,但在真正实践过程中仍存在以下不足与建议[15-16]:(1)在开展教学前,要求老师需对教学内容完全掌握,依据重点以及难点,合理选择典型病例,制定针对性病理讨论梗概。(2)老师需对自身专业水平以及教学方式进行不断提升。逐渐转变为交互式讲授,同时需要具备提出以及解决问题的能力,能够对教学情况进行有效掌握,应具有良好的逻辑思维能力。