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醫學(xué)影像學(xué)的進(jìn)展對臨床醫學(xué)的影響
隨著(zhù)放射學(xué)發(fā)展為醫學(xué)影像學(xué)，該專(zhuān)業(yè)從臨床醫學(xué)中的一個(gè)輔助’降學(xué)科躍升為支撐性學(xué)科�，F代的醫學(xué)影像學(xué)對先進(jìn)科學(xué)技術(shù)依賴(lài)之深決定了它必將隨著(zhù)現代科技的前沿迅猛發(fā)展，進(jìn)而對臨床醫學(xué)整體產(chǎn)生深刻的影響。
一．醫學(xué)影像學(xué)對臨床醫學(xué)的宏觀(guān)影響
( 一) 形態(tài)學(xué)信息顯示方式的改變醫學(xué)影像學(xué)目前顯示的信息類(lèi)型已經(jīng)從簡(jiǎn)單的：維的模擬影像轉變?yōu)椋?br /> 1．數字化影像可用為各種重建、重組和數字化存貯與傳輸的基礎{二．復雜的重組影像可作2D、3D、4 D顯示、內窺鏡顯示．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、容積再現等；3．除形態(tài)學(xué)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(lèi)型信息(CT、MRI 、P E T??) 的融臺顯示與形態(tài)學(xué)、功能性與代謝性信息的融合屁示。
代的影像學(xué)信息可以把相當于大俸解剖學(xué)的形態(tài)學(xué)信息乃至遠較大體解剖學(xué)信息豐富的符類(lèi)信息直現地提供給I臨床醫生，使臨床醫生免去解讀常規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(wú)法提供的信息類(lèi)型。
(二) 形態(tài)學(xué)信息顯示時(shí)相的改變信息顯小中時(shí)間分辨兒的提高已從早期的“實(shí)時(shí)重建”，發(fā)展為動(dòng)態(tài)器官的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示和多期相采集，從時(shí)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(dòng)志掃描已經(jīng)可l =上準確地分辨動(dòng)脈早期、動(dòng)脈期、動(dòng)脈晚期、門(mén)脈流入期、門(mén)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。
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(shí)相方面的優(yōu)勢，如可以顯普地提早腩缺血病變的顯示時(shí)間，從傳統CT的發(fā)病后24小時(shí)提早到發(fā)病后2小時(shí)。
( 三) 新的信息模式不斷涌現近午開(kāi)發(fā)并口趨完善的腦門(mén)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) 的直接結果，對神經(jīng)內、外科宵重愛(ài)的意義；腦功能性成像已開(kāi)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(kāi)展，以提供參數性診斷信息；心臟與J e他實(shí)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(guān)的信息；心臟的MR向最成像是研究心腔內循環(huán)狀況的新方法；分了影像學(xué)與基因影像學(xué)的出現反映了醫學(xué)影像學(xué)幾乎同步地沖入了這些嶄新的醫學(xué)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)對醫學(xué)基本理論的沖擊醫學(xué)影像學(xué)的迅速進(jìn)展和新的信息類(lèi)型涌現，對臨床醫學(xué)乃至基礎醫學(xué)的沖擊已經(jīng)到r 必需改寫(xiě)教科書(shū)的程度。如MR皮層功能定位研究已發(fā)現了傳統的解剖學(xué)與乍理學(xué)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的治療方案；介入放射學(xué)的多種技術(shù)開(kāi)發(fā)使教科書(shū)中很多疾病的滲斷與治療方法的描述要作重大修改。事實(shí)h，介入放射學(xué)的開(kāi)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。
二．醫學(xué)影像學(xué)對主要應用領(lǐng)域的影響
( 一) 中樞神經(jīng)系統
1．卒中傳統的CT檢查塒缺血性卒中診斷的時(shí)間盲區達2 4小時(shí)或更久；傳統的MRI診斷缺血性卒中的時(shí)間盲區也為1 2小時(shí)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(shí)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(shí)問(wèn)窗為發(fā)病后6小時(shí)之內。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(shí)實(shí)施介入治療提供r有效的時(shí)『hJ窗。此外。缺血性卒中的部位、供血障礙的程度、側枝循環(huán)的發(fā)展等因素不同，具體病例在卒中發(fā)病后幣同時(shí)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)參數則可進(jìn)一步指導介入性治療與其他治療措施的實(shí)施。
2．腦腫瘤腦腫瘤的形志學(xué)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(guò)灌注成像中相關(guān)參數的改變，nT進(jìn)一步明確腫瘤的l f IL管生成特征、血管結構與循環(huán)動(dòng)力學(xué)，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(jìn)展，可以設定特定的延遲掃描時(shí)間，對照不同時(shí)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不同病理類(lèi)型的腦腫瘤作出定性滲斷，但對區分原發(fā)與轉移性日中瘤、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(guò)檢測某砦特征性化學(xué)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，在塒圍的水腫區內仍町有腫瘤細胞，也即為日后復發(fā)的根源。MR擴敬成像則nr 根據各部份的擴散行為和ADC( 表觀(guān)擴敞系數)等各種參數值，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(gè)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(gè)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)現癲癇灶的結構性改變，對腫瘤．動(dòng)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)現微小病變和海馬硬化的表現。海馬結構的容積測量可以客觀(guān)地判斷海馬體積的細微變化，I 耐時(shí)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(shí)間) 測量可定量地評價(jià)r l t 、( 弛豫時(shí)問(wèn)) 的變化，可以發(fā)現輕微的、進(jìn)行性的和雙側的海馬硬化而無(wú)需做雙側對比。
擴散力¨權成像(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(guò)局部腦白質(zhì)束的擴敬各向異性與腦細胞電活動(dòng)的常切關(guān)系顯吖i 癲癇異常腦活動(dòng)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(jià)值．町檢測各種化合物的變化，N一己酰天門(mén)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(shí)的能量代謝異常區域。更有意義的足，通過(guò)MRS技術(shù)可以榆測腦內某些縣仃神經(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(shí)進(jìn)行多個(gè)體素的采集，從而可反映不同解剖結構間的代謝異常。
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(dòng)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(jià)值：①癲癇灶的定位，②術(shù)前語(yǔ)言乃皇記憶功能區在大腦半球的定側；@切除癲癇灶前的功能區的定位。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)現腦組織內局部的能量代謝、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(jiàn)皮層或皮層下結構，如基底節、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(zhù)廣闊的研究空間。
( 二) 心臟檢查
1．冠狀動(dòng)脈MRA與CTA均已可于冠狀動(dòng)脈成像，但目前cTA任冠狀動(dòng)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(dòng)脈的形態(tài)學(xué)改變外，對鈣化和軟斑塊的屁示為其獨有的功能。冠狀動(dòng)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(dòng)實(shí)施外還可直接預測其臨床價(jià)值和危險性。軟斑塊為不穩定性粥樣硬化，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(shí)的介入治療。據此，CTA已有望取代DSA作為冠狀動(dòng)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(shí)施心肌灌注戰像，其基本原理是在注射對比劑后，通過(guò)提取一系列功能性參數，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(dòng)的結構，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(shí)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(mén)控( ga t t i ng) 或前瞻加回顧性濾過(guò)處理。
3．心腔成像MRT與cT均可直接任長(cháng)軸位、短軸位或其他位置顯示心腔，從而進(jìn)一步顯示血流狀念，心瓣膜的形態(tài)與功能、心肌運動(dòng)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、心腔容量等，在若干年前即可施行，但實(shí)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(shí)問(wèn)采集(如電子束cT可達30F／s) ，因『f 『i 可實(shí)施更精確的心臟功能分析。新的MR成像系統還可實(shí)施心臟向量成像，可反映瞬時(shí)心臟各腔內血流運動(dòng)的向量。日前，此類(lèi)分析均需專(zhuān)用的心功能軟件包。
( 三) 腹部檢查
1．肝臟榆查對于大多數應用目的來(lái)說(shuō)，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(jià)值要高。多期相、快速采集的信息可精確地葦組肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈系統的各種二維。三維影像，以及明確病變的血供來(lái)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的影像信息幾乎是外科醫師術(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(kāi)始臨床研究，希望相戈的灌注參數提供更多的臨床有用的信息。目前尚沒(méi)有較為成熟的應片j 結果。
已可應用MRCP取代傳統的ERC P行膽胰管成像。MRCP巳可在大多數MR設備上實(shí)施，除其無(wú)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( 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、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(guān)顯示，也可作仿真導航內窺鏡顯不。CT結腸成像中可使用粘膜展平技術(shù)更仔細地觀(guān)察各部位的粘膜，但由丁和常規x線(xiàn)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胃腸遭檢盤(pán)，也不能完每取代內窺鏡檢查，但宏蠅顯示及可同時(shí)顯示腔內，外病變則是其特點(diǎn)。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(wù)。
3．?huà)D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(xiàn)劑量問(wèn)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(dòng)，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(xué)檢查開(kāi)展已久。除腦之外，前列腺是少數已經(jīng)開(kāi)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(chǎng)MRI(3．0T或更高) 、直腸內線(xiàn)圈及以偽彩作模擬顯示的技術(shù)也使研究進(jìn)一步深入。前列腺的MR S檢杏目前為熱點(diǎn)研究的領(lǐng)域之一。
( 四)普查
CT和MRI 均已開(kāi)始應用丁疾病的普杏，以CT為多。最早提H{和實(shí)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(xiàn)胸片作肺部普查，由于其二維成像中的盲區及分辨力的限制，結果的可評估率(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結節。肺的CT普查迅速被接受和推廣，任2002年的RSNA上也是一個(gè)重要的議廂。美國和歐洲較發(fā)達國家的醫療保險機構基丁早期發(fā)現病變( 尤其是肺癌j 在衛生經(jīng)濟學(xué)上的宏觀(guān)利蒜．已將肺的c，I 、普查納入醫療保險內容。結腸任含氣時(shí)也可實(shí)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(zhuān)用技術(shù)以提高細節的品示。MR I 結眄普查的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(jià)格問(wèn)題是一個(gè)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(kāi)發(fā)的智能輔助診斷系統，最早應用的領(lǐng)域是乳腺普查及乳癌的診斷。隨著(zhù)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(gè)積極開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。同樣，其他領(lǐng)域，如結腸癌、冠心病等的診斷也均可利用CAD系統。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(shí)際l 是- 個(gè)以從累積的資料歸納出的概率為依據，對輸機的新的病例的規范化信息作出分析，最終提供各種診斷可能性的智能輔助診斷系統或專(zhuān)家系統。以肺癌檢測為例，對每一個(gè)新的病例將需依系統要求規范化提供：腫塊( 或結節) 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，淋巴結情況及一些重組影像的信息，系統最終提出定性診斷的各種可能性。CAD系統的結論僅為提示性的，需經(jīng)放射科醫師確認，井補充臨床情況、實(shí)驗室資料等信息，最終由放射科醫師作出最后診斷。據報道，CAD的診斷準確性可達到或略高于有經(jīng)驗的專(zhuān)家水平。但是，CAD永遠不可能代替醫生獨立作出診斷，因為它只是一個(gè)邏輯分析的軟件，原始累積的數據要依賴(lài)醫帥提供和適時(shí)修改，其邏輯性結論則需醫生和計算機專(zhuān)家依醫學(xué)原理編程，它不可能自動(dòng)更改分析的結論。比如：若以傳統的肺結核分型標準為依據制作出肺結核CAD軟件，則今天的肺結核中大多數會(huì )被錯誤診斷或錯誤分型。因此，CAD應用中的一個(gè)最大的誤區將是過(guò)份“相佶”CAI ) 的結果而不結臺其他相關(guān)信息。
(六) 圖像存檔與傳輸系統(pACS)
PACs代表了放射學(xué)的數字化革命，這也是2002年RSNA年會(huì )的主題。
國內的大多數大型醫院及相’一批中型巨院部在不同程度地開(kāi)發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò )系統。我國PACS發(fā)展中成功與失敗并存，歸納起來(lái)以下兒個(gè)問(wèn)題似應注意：
1．我國目前尚沒(méi)有自己的相芙的國家標準，這將會(huì )影響下‘階段更廣泛的信息聯(lián)網(wǎng)，
2．醫院信息系統(HI s) 和I 放射科信息系統(RI s )的整合是一個(gè)比想象中困難的工作，這也是2002年RSNA年會(huì )上強調的問(wèn)題之一；
3．醫院在運行中如何體現PAcs的投入與效益．從而使管理者可保持對持續投入的熱情和力度足一個(gè)需要認真分析和對待的問(wèn)題，后者足保證網(wǎng)絡(luò )生存的基本條件；
4．醫院在網(wǎng)絡(luò )的建堤與運行中需要有穩定的．長(cháng)期臺作的、技術(shù)條件具備的臺作伙伴，以保證網(wǎng)絡(luò )自身的質(zhì)量與生存。
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