医学影像学的高技术成果

一、医学影像学的高技术成果

医学影像学是指通过某种检查手段获得有关机体内部组织和器官的形态结构、生理功能和病理状态的图像，从而根据它们所显示的特点进行诊断疾病的一门新兴的医学科学。这些图像可以在屏幕上显示出来，也可以用不同的方法记录下来。图像的质量由平面图像发展到立体图像，由重叠在一起的影像发展到仅显单层的体层影像。这样就使病变的解剖部位更为准确，内部结构更为清楚，器官或组织之间的相互关系更为明确，大大提高了分辨率。以后又由原来静止的、片段的图像发展为动态的、连续的影像，如X射线电影、医学影像录像、实时超声检查、动态空间影像重建等，使图像阅读者不仅能准确地观察器官的解剖学特征，并且能更好地识别其生理或病理生理的变化。医学影像学的更大突破在于它应用近现代科学技术成就，尤其是电子计算机的成就，将过去那些病变与正常组织间或器官与器官之间密度差较小、对比度较低、用传统检查方法无法形成有意义的图像的病变，清晰地显示出来。

1.X射线

医学影像学的内容，首先是传统的X射线诊断学。它是医学影像学的基础，主要是应用X射线来检查人体内各部分的结构是否正常的一种有效方法，它利用X射线能穿透人体后在荧光屏或X射线胶片上显示不同深浅影像的原理，从而达到诊断目的。

2.CT机

医学影像学中异军突起的是X射线计算体层的出现。CT机就是一个很有代表性的医学影像学技术产品。1972年在英国温布尔登的Atkinson Morley医院首先将CT技术应用于临床，1974年美国的Mayo Clinic开始了局部的应用，1977年扩展到胸部的扫描。我国自1978年以来，相继开展了此项临床检查技术，并且发展很快。国内外的临床经验充分证明了CT是影像诊断学的一个进步。

CT是一种利用X射线穿透人体后的衰减特性作为诊断依据的现代化设备，由扫描及机架、高发生器及其控制、阵列处理计算机、主计算机、控制台、数据采集系统、磁盘机、磁带机、多幅照相机和宽行打印机等组成。工作时，X射线穿射人体经部分吸收后为检测器所接收，另有参考检测器测量未经吸收衰减的原始X射线强度，以与衰减层的不同信号强度进行比较。当X射线球管与检测器同步移动时，可对截面内各点进行测量，得出投影值，所测得的不同信号经过模数转换变成数字送至磁盘暂存，这些数字经计算机处理得出可产生图像的数据再存于磁盘。最后在计算机的控制下将这组图像数据从磁盘读出，经过模数转换后形成模拟信号，并通过电子系统的一些必要变换后通过荧光屏显示出图像，医务工作者便可通过显示器看清病人的内部患病部位。

CT的发展十分迅速，最新发展的一种电影扫描CT(Cine CT Scanner)，在扫描速度上有了飞跃的发展，未来的CT机的设备将向简化型(设备简化，功能不变)发展。

3.核磁共振

核磁共振是医学影像学中富有发展前途的重要工具。它的基本原理是基于物质粒子的外磁场和射频作用下发生磁矩取向变化的原理。当人体的某一部分在一个可控制的磁场里，给予一定的射频，在某一特定的断面上的组织内不同的质子在不同的频率下共振，通过数据处理，可得到一个三维的质子密度或弛豫时间的空间分布图像，不同元素可出现不同的核磁共振图像。这种图像从理论上比X射线计算体层提供的图像分辨率更高，且磁场对人体无害，没有X射线计算体层检查的副作用。

4.医学的新“核武器”——PET

在核医学技术高度发展的今天，又一种医学新“核武器”——PET应运而生。PET(Positron Emission Tomography)即正电子放射体层技术，它是核医学史上又一崭新的里程碑。自从20世纪下半叶美国K uhl教授发明并建立了第一台PET装置以来，尽管设备复杂、价格昂贵，但PET中心已逐渐出现在许多科技发达的国家，成为医学技术上的“骄子”。

PET是CT、B型超声波甚至核磁共振显像技术所望尘莫及的。其独特之处，就是可以显示组织器官的功能，并反映体内生理、生化的变化。另外，PET对受检者较为安全，因为其采用的放射性核素寿命很短，其中15O、13N、11C的半衰期分别为2分钟、10分钟、20分钟，并且多是生物体内广泛存在的元素，剂量也很小；PET对深部的影像也很清晰，其剖面影像能有效排除上下断层的放射性干扰，并可对脏器做动态摄影、动态观察，直接了解受检部位的活动变化。这些优点都是目前所有显像技术都不能比拟的。

PET目前主要应用于医学研究与临床诊断，尤其对脑科学探索更有优越性。PET可以测出大脑各部位的血流量、氧分布以及某些生化代谢，而且也能了解各种神经受体的分布情况，因而对于脑的生理功能与生化活动的探索如虎添翼。在临床上，PET可以检查诊断脑血管疾病、癫痫、痴呆等脑神经性疾病，另外对一些精神病的诊断也提供帮助，这对于脑病的早期诊断、早期治疗有着重大意义。当然PET也可以判断预后。首先PET可了解肿瘤组织代谢情况，从而有利于制订不同的治疗措施；其次，PET也可以了解心脏功能，通过心肌的血流量、氧代谢、三大代谢等生化内容来鉴定心功能，鉴别不同心脏器质病变，还可用于鉴别心肌缺血与心肌梗死。不仅如此，PET还可应用于体内肝、肾、胰疾病的研究与诊断，在临床医学上它确实可以扮演许多重要的角色。