核磁共振医学论文

医学影像仪器设备的维修保养方法

作者：张海成[1]

摘要：在现代医学和新型医院的发展进程中,先进医疗设备起到了决定性的推动作用。本文提出了以维护保养为主,故障维修为辅的新式维修观念,来保证医疗设备的正常使用,使其最大化的发挥其应有效能。

关键词：现代医学 新型医院 先进医疗设备 维护保养 故障维修

DOI：

被引量： 6

年份： 2009

（来源：学术堂）

同志，可能不是很全面但是中间一些可以参考一下，核磁共振谱峰的面积(积分高度) 正比于相应质子数, 这不仅用于结构的分析中, 同样可用于定量分析. 用NMR 定量分析的最大优点, 是不需要引进任何校正因子或绘制工作曲线, NMR 可以用于多组分混合物分析、元素(如H、F) 的分析、有机物中活泼氢及重氢试剂的分析等. 其中, 混合物的定量分析更是广泛应用到各个领域, 如: 最早的药物APC 药剂中阿斯匹灵、非那西汀、咖啡因的含量分析; 有机合成中复杂产物和副产物的组成分析; 对于元素分析而言, 若仪器的积分装置精密度较高, 则氢含量的测定甚至比元素分析(燃烧法) 更为精确, 又有全部回收样品的优点. NMR 定量分析的方法分为内标法和外标法, 内标法准确性更好, 操作更方便. 用这两种方法也可以间接求出物质的分子量.药物被人体吸收进入血液后会与在血清中的生物分子（如脂蛋白与白蛋白等）相互作用，形成分子配合物。而这种结合的效率和稳定性严重影响药物的分布、转运、药效、毒性和代谢。阐述药物与血清中生物分子的结合特性及其与药物分子结构的关系，无论对于探索生命体系中的生物物理过程和化学过程，还是新药开发和药理学研究都具有重要的意义。本项成果的主要工作是发展了一系列适用于生物样品分析的液体高分辨核磁共振（NMR）新技术，并应用发展的技术研究了药物与血液中生物分子的相互作用中的一些基本问题，如药物布洛芬抗血脂蛋白氧化机理的研究等。本工作拓展了液体高分辨NMR在生物样品分析中的应用范围，在用磁共振波谱分析方法直接研究生物体系的组成、生物分子间的相互作用和动力学过程及其影响因素等研究中取得了一批具有重要理论意义和应用价值的成果。这些成果作为杰出青年科学基金的主要内容，在基金委组织的结题验收中被评为优秀。1、建立了一系列用于研究血液中生物分子的扩散、弛豫等动力学特性测定、以及生物分子NMR谱表征和分子间相互作用的波谱学新方法从理论上讲，核磁共振(NMR)参数包含着丰富的分子结构、相互作用、动力学性质等信息。但是，在体温条件下，直接测定血液（清）中生物分子的NMR参数，进而用于研究药物与其相互作用，需要克服NMR谱峰重叠、热对流、水峰抑制等困难。 建立了用于在较高温度下准确测定生物样品中分子自扩散系数的双重双向梯度场多重回波实验方法（DMSE）：生物分子的运动行为（可用其扩散系数表征）与其所处的环境、状态和分子间的相互作用密切相关，在体温条件下测定的扩散系数更能反应生物分子的本征特性。但是，当样品温度超过室温时，热对流的存在会影响扩散系数的准确测定。我们提出的DMSE方法能够有效地消除热对流和背景梯度场对分子自扩散系数测量的影响。理论和实验结果都表明，在?50?C的温度下该方法能够可靠测定生物样品中分子自扩散系数(Clark et al, Rapid Commun Mass Sp 16(15) 2002; Shapiro et al, JACS 124 2003; Perez-Mendez et al, Macromolecules 36(21) 2003)。此外DMSE方法还具有NMR谱编辑的功能(Lucas et al, Anal Chem 75(93) 2003; de Graaf et al, Anal Chem 75(9) 2003)，可以用于区分和选择性检测生物样品（如血清）中蛋白质等大分子与小分子代谢物的NMR谱，研究大分子和小分子之间的相互作用。(Anal. Chem. 2001, 73: 3528-3534)。b). 与溶剂峰具有相同和相近化学位移的信号峰的恢复方法（RECUR）：生物样品都以水为溶剂，其中水质子的浓度比样品的浓度高约5个数量级。因此，生物NMR研究首先需要抑制溶剂（水）峰。但是，在溶剂峰被抑制后，与溶剂峰具有相同或相近化学位移的其它物质的共振峰也会被抑制，相应的信息将随之消失。我们提出的RECUR方法通过极化转移的原理将与溶剂峰具有相同或相近化学位移的其它物质的共振峰高效率地恢复。该方法还能同时实现分子内和分子间的极化转移。利用该方法可以观测血清样品中蛋白质上结合水的信号，并能测定与水具有相近化学位移的共振信号的弛豫时间。(J. Magn. Reson., 2001, 153: 133-137)。c). 发展了用二维最高量子相关谱测量生物分子T1弛豫时间和J偶合常数的方法：生物分子中原子核自旋的弛豫时间包含着丰富的分子结构、动力学、以及分子间相互作用等重要信息。虽然测定纵向弛豫时间的一维NMR方法很多，但是都不适用于共振峰严重重叠的生物样品。我们根据最高量子相干法（MAXY）能够区分和编辑不同类型的质子（甲基、亚甲基和次亚甲基）的共振峰的特点，建立了用二维最高量子相关谱测量核自旋纵向弛豫时间和多量子偶合常数分解谱的新方法，并将该方法应用于了胆固醇类分子中各种质子的弛豫时间的测定以及丙氨酸甲基的四个多量子相干态的纵向弛豫时间的同时或选择性测定。(J. Magn. Reson., 2000, 146: 277-282；Mol Phys. 2001, 99: 1701-1707)。2、人血清中脂蛋白的NMR表征与测定人血清白蛋白（HSA）和脂蛋白是人血清中大量存在的可与药物相互作用的生物分子。血清脂蛋白是由血清脂质和载脂蛋白组成的水溶性的生物分子颗粒，根据其密度的不同可细分为高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)和非常低密度脂蛋白(VLDL)等。血脂和脂蛋白代谢异常与动脉粥样硬化关系密切。研究表明，动脉粥样硬化的发病率与血液LDL水平，特别是氧化的LDL (Oxidized LDL, ox-LDL)水平呈明显的正相关，与HDL水平呈负相关。准确测定人血清中各类脂蛋白的含量对动脉粥样硬化的诊断和防治具有重要意义。目前还没有一种快速简便的能够对各类蛋白质进行同时测定的方法。通过物理或化学方法分离脂蛋白费时且价格昂贵。我们发展了在不进行任何物理和化学分离的条件下，以扩散加权NMR为手段定量分离、分析血清中各种脂蛋白的新方法。该方法以甲基(?)和亚甲基(?)的共振峰为特征峰，结合谱峰拟合技术，可得到血清中不同组分的NMR子（亚）谱。测定这些子谱（组份）在不同梯度场强度下的衰减，发现它们明显可分为4类，即HDL、LDL、HSA和VLDL。从信号的衰减速度可以计算出各种蛋白的自扩散系数。各个组份NMR峰的面积与其在血清中的含量成正比关系，扩散系数的大小与其动力学性质有关，从而达到表征血清脂蛋白的目的，为血清蛋白质的全分析以及研究药物与脂蛋白的相互作用打下了基础。本研究成果的论文应邀发表在Magnetic Resonance in Chemistry 2002, 40, S83-S88,特辑。3、药物布洛芬（IBP）抗血脂蛋白氧化的机理研究最新研究表明药物（IBP）具有抗血脂蛋白氧化的作用，在治疗血管粥样硬化上具有潜在用途。但目前IBP抗氧化作用的机理还不明确。我们应用扩散加权核磁共振波谱方法再没有任何物理分离的条件下，研究了IBP在血清中与脂蛋白的相互作用。结果表明在血清中加入IBP后：1）脂蛋白颗粒中不饱和脂分子中烯键及其相邻基团上的质子的化学位移发生变化，表明IBP与脂蛋白中的不饱和脂发生了亲脂性相互作用；2) 脂蛋白颗粒中的鞘磷脂(SM)和卵磷脂(PC)的极性基团-N+(CH3)3的化学位移发生变化，可能是由IBP的羧基(-COO-)与-N+(CH3)3发生亲电性相互作用而引起的，鞘磷脂的作用强度大于卵磷脂；基于这些实验结果，我们推测布洛芬的抗氧化作用可能机理是：布洛芬被结合到脂蛋白颗粒表面富不饱和脂的部位，保护不饱和脂不被自由基攻击，从而起到抗氧化作用。(Anal. Biochem. 2004, 324, 292-297)。4、药物IBP与血清中生物分子相互作用的动力学特性研究药物IBP在进入血液后，它不仅仅与脂蛋白相互作用结合，还有可能与其它药物或者体内其它的蛋白（如HSA）结合。为了研究IBP与HSA的结合对IBP抗血脂蛋白氧化功效的影响以及在两种或以上药物同时存在时IBP与HSA的相互作用，我们研究了IBP、水杨酸(SAL)和HSA组成的三元体系中IBP与蛋白间的相互作用。结果表明IBP和SAL在HSA上不仅具有各自特征的结合点，还具有相同的结合位点（共同结合点）；两种药物与HAS的结合既存在共结合，也存在竞争结合。（J. Pharmceut. Biomed. Anal., 2004, 34:247）在实验结果的基础上，我们建立了用于描述药物与蛋白相互作的竞争结合模型，并根据这个模型得到了两种配体（IBP和SAL）与白蛋白结合的离解常数以及二者在蛋白上总共的结合点数。我们还用托美丁、SAL和HSA的三元体系验证了这个模型，得到了这两种药物在白蛋白上的特征结合位点数和共有结合位点数。（J. Pharmceut. Biomed. Anal., in press）。

目的：通过组建简便医学影像存档与通讯系统(picture archiving and communication systems, PACS)实现影像诊断设备的网络化，诊断报告书写计算机化、标准化。 方法：CT、MRI和Sun Advantage Windows（简称AW）工作站连接成医学数字影像传输（DICOM）网络；DICOM服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端连接成以太网（Ethernet）网络；二者再通过集线器连接成PACS。Advantage Viewer Server/Client 软件分为服务器端和客户端两部分。结果：成功地实现了数字化图像在PACS内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统（UNIX和Windows NT）不同格式图像（Adv和Dic）在标准水平的相互兼容和图像交流，以及诊断报告的书写与共享打印等功能。结论：PACS提高了工作效率及管理水平，推动了医生工作模式的变革；方便了工作、科研和学习；提高了教学质量。规范化、计算机化的诊断报告质量优于人工书写报告。 随着信息时代的到来，数字化、标准化、网络化作业已经进入医学影像界，并以奔腾之势迅猛发展，伴随着一些全新的数字化影像技术陆续应用于临床，如CT、MRI、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、正电子体层成像（positive electron tomography， PET）、计算机放射摄影（computed radiography， CR）及数字放射摄影（digital radiography，DR）等，医学影像诊断设备的网络化已逐步成为影像科室的必然发展趋势,同时在客观上要求医学影像诊断报告书写的计算机化、标准化、规范化。医学影像存档与通讯系统(picture archiving and communication systems, PACS)和医学影像诊断报告系统应运而生并得到了快速发展，使整个放射科发生着巨大变化，提高了影像学科在临床医学中的地位和作用。概述 PACS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〔1-4〕。PACS分为医学图像获取、大容量数据存贮、图像显示和处理、数据库管理及用于传输影像的局域或广域网络等5个单元〔2，4〕。 PACS是一个传输医学图像的计算机网络，协议是信息传送的先决条件。医学数字影像传输（DICOM）标准是第一个广为接受的全球性医学数字成像和通信标准，它利用标准的TCP/IP（transfer control protocol/internet protocol）网络环境来实现医学影像设备之间直接联网〔3〕。因此，PACS是数字化医学影像系统的核心构架，标准则是保证PACS成为全开放式系统的重要的网络标准和协议。 1998年我院放射科与航卫通用电气医疗系统有限公司（GE Hangwei Medical Systems,简称GEHW）合作建成医学影像诊断设备网络系统，它以DICOM服务器为中心服务器，按照标准将数字化影像设备联网，进行医学数字化影像采集、传输、处理、中心存储和管理。材料与方法一、系统环境 （一）硬件配置 1. DICOM服务器：戴尔（Dell） PowerEdge 2300服务器（奔腾Ⅱ400MHz CPU，128MB动态内存，热插拔SICI硬盘×2，NEC 24× SCSI CD-ROM，Yamaha 6×4×2 CD-RW×2，EtherExpress PRO/100+网卡；500W 不间断电源（UPS）。 2. 数字化医学图像采集设备：螺旋CT：GE HiSpeed CT/i，DICOM 接口；磁共振：GE Signa Horizon LX MRI，DICOM 接口。 3. 医学图像显示处理工作站：Sun Advantage Windows（简称AW），128MB 静态内存，20 in (1 in= cm)彩显，1280×1024显示分辨率，DICOM 接口。 4. 激光胶片打印机：3M 怡敏信（Imation） 969 HQ Dual Printer 。 5. 医学图像浏览终端：7台，奔腾Ⅱ350～400MHz / 奔腾 Ⅲ450MHz CPU，64～128MB内存，8MB显存，6GB～硬盘，15 in～17 in显示器，10Mbps 以太网（Ethernet）网卡，Ethernet接口。医学影像存档与通讯系统的开发与初步应用 来自: 第一范文网 6. 医学影像诊断报告打印服务器：2台图像浏览终端兼作打印服务器。 7. 激光打印机：惠普（HP） LaserJet 6L Gold×2。 8. 集线器（HUB）：D-Link DE809TC，10Mbps。 9. 传输介质：细缆（thinnet）；5类无屏蔽双绞线（UTP）；光纤电缆。 10. 网络结构：星形总线拓扑（star bus topology）结构。 （二）软件 1. 操作系统：螺旋CT、MRI、AW工作站：UNIX；DICOM服务器：Windows NT Server（英文版）；图像浏览及诊断报告书写终端：Windows NT WorkStation（中文版）。 2. 网络传输协议：标准TCP/IP。 3. 网络浏览器：Netscape Communicator 。 4. 数据库管理系统：Interbase Server/Client 。 5. 医学图像浏览及影像诊断报告系统开发软件：Borland C++ Builder 。论文医学影像存档与通讯系统的开发与初步应用来自 6. 医学图像浏览终端：GEHW Advantage Viewer Server/Client 。 7. 医学影像诊断报告系统：GEHW医疗诊断报告。 8. 刻录机驱动软件：Gear 。 （三）系统结构 螺旋CT、MRI和AW工作站按照标准通过细缆连接到主干电缆（细缆）上形成总线拓扑结构的DICOM网络；DICOM服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端通过双绞线以集线器（HUB）为中心连接成星形拓扑结构的Ethernet网络；二者再通过集线器连接成星形总线拓扑结构的PACS。螺旋CT、MRI、AW工作站各自通过光纤电缆与激光胶片打印机相连，进行共享打印。本PACS由如下各子系统构成：CT/I：GE Hispeed CT/I; AW : SUN Advantage Windows ; MRI: GE Signa Horizon LX MRI; DICOM: digital imaging and communications in medicine; Ethernet 网络：以太网络；T-BNC：同轴电缆接插件T型连接器；terminator: 终结器；transceiver:收发器；UTP：无屏蔽双绞线；thinnet coaxial cable：细同轴电缆 1． 数字化图像采集子系统：从螺旋CT、MRI等数字化影像设备直接产生和输出高分辨率数字化原始图像至DICOM服务器，供中心存储、打印、浏览及后处理。 2． 数字化图像回传子系统：将中心存储的图像数据回传给螺旋CT、MRI等数字影像设备，供打印、对比参考及后处理（三维重建等）。 3． 医学图像处理子系统：在AW工作站及各图像浏览及诊断报告书写终端上进行调节窗宽/窗位、单幅/多幅显示、局域/全图放大、定量测量（CT值、距离、角度、面积）、连续播放和各种图像标注等。 4． 医学影像诊断报告书写子系统：书写规范、标准的医学影像诊断报告。 5． 图像中心存储子系统：图像短期内（5～7天）保存在DICOM服务器的硬盘中，当图像数据累积到一定数量（650MB）时，将其刻录到CD-R（compact disk-recordable，刻录盘）盘片上作为长期存储。二、医学图像浏览及影像诊断报告系统 医学图像浏览及影像诊断报告系统使用的软件包是由航卫通用电气医疗系统有限公司（简称GEHW）提供的Advantage Viewer Server/Client 。该软件以Windows NT Server/Workstation 为操作平台，分为服务器端和客户端两部分：服务器端软件负责完成医学图像的传输、中心存储、数据库管理等任务；客户端软件具有医学图像浏览和影像诊断报告书写功能。 服务器端软件包括图像浏览、图像管理、光盘数据库和系统设置4个模块。(1)图像浏览模块具有简单的图像浏览功能；(2)图像管理模块包括存储、删除、图像输出等子模块，在这些子模块中通过以患者姓名、年龄、性别、CT号、检查序号、检查类型、检查日期等为关键词在DICOM服务器硬盘、光盘上查询所需图像并进行相关处理；(3)光盘数据库模块储存有每张光盘图像检索信息以备查询；(4)系统设置模块管理各输入输出设备的IP地址等。 医学图像浏览软件具有强大的图像处理功能，可以通过网络从DICOM服务器硬盘、光盘上调阅所需图像，并进行图像浏览和后处理。它包括窗宽窗位、图像、几何、网络、显示格式、连续播放等功能模块：(1)窗宽窗位模块通过预定义、用户自定义及精确设定窗宽窗位，使图像得到最佳显示，另外还可以通过鼠标左键进行调节；(2)图像功能模块可以对图像进行放缩（1～300倍）、滤波、对比度（-100～100）、旋转（0～360°）、三原色（RGB）色彩处理；(3)几何功能模块可以将图像垂直或水平翻转、加网格、负片处理、定量测量（CT值、距离、面积、角度）及标注等。经过后处理的图像可以直接输出至诊断报告系统或以不同文件格式存盘以供制作幻灯片。医学影像存档与通讯系统的开发与初步应用 来自: 第一范文网 医学影像诊断报告系统软件镶嵌于医学图像浏览软件内，可以在浏览图像后直接书写诊断报告。医疗诊断报告主窗体上的输入项如姓名、性别、年龄、CT号、检查序号及检查日期可直接从数据库获取，报告日期由系统自动生成，科别、报告模板等项通过下拉菜单选择。检查所见、印象两项可直接从诊断支持库提取正常或常见病、多发病的检查所见、印象，直接或经局部修改后形成诊断报告主体。程序提供了撤消、剪切、复制、粘贴、清除、全选、字体等编辑功能。该软件可输出4种格式的诊断报告，其中可包含1～2幅典型图例。用户可通过1个或多个关键字段检索和调阅诊断报告。结果 在上述PACS的硬件设备安装、组网完成后，在基础网络连接（TCP/IP）和DICOM水平传输这2个层次上，对PACS进行整体调试，成功地实现了数字化图像在PACS内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统（UNIX和Windows NT）不同格式图像（Adv和Dic）在标准水平的相互兼容和影像交流，以及PACS内影像诊断报告的书写、共享、打印等功能。1999年初PACS正式用于我科的CT及MRI室，显著提高了科室的工作效率及管理水平。讨论 数字技术、计算机技术和网络技术的飞速发展带动了医学影像技术的突飞猛进的发展，同时也推动了医生工作模式的变革：要求医生逐渐习惯于在显示器的荧光屏上观看医学图像；通过计算机检索和调阅医学图像，并且调节窗宽窗位；通过计算机网络随时获取所需的医学图像及诊断报告等相关信息。 一、传统的医学图像处理方式存在的问题 （1）保存胶片需要很大的存放空间。（2）在显影、定影、冲洗、烘干、归档等环节上要耗费大量的人力和财力。（3）胶片库手工管理效率低，查询慢且容易把胶片归错档。（4）数年后由于胶片的老化使其上的图像变得模糊不清，给再次查阅和科研工作带来极大的不便。（5）把CT、MRI等图像硬拷贝到胶片上，固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息，保留的只是操作医师认为有用的信息，图像无法后处理，丢失了对病人复诊和其他医师认为是有用的诊断信息。 二、PACS在影像学科中的应用价值 （1）利用PACS网络技术，在CT、MRI等影像科室之间能快速传送图像及相关资料，做到资源共享，方便医师调用、会诊以及进行影像学对比研究，更有利于患者得到最高的诊断治疗效益。（2）PACS采用了大容量可记录光盘（CD-R）存储技术，实现了部分无胶片化，减少了胶片使用量和管理，减少了激光相机和洗片机的磨损，降低了显定影液的消耗，节省了胶片存放所需的空间，降低了经营成本。（3）避免了照片的借调手续和照片的丢失与错放，完善了医学图像资料的管理，提高了工作效率。（4）可在不同地方同时调阅不同时期和不同成像手段的多幅图像，并可进行图像的再处理，以便于对照和比较，为从事医学影像学工作的医务人员和科研人员提供方便的工作、科研和学习的条件。（5）有利于计算机辅助教学，进一步提高教学质量。运用PACS可无损失地储存图像资料，待日后调阅发现有价值且符合教学内容要求的图像，标上中英文注释，利用PowerPoint软件制作成教学幻灯片，采用大屏幕多媒体投影仪示教。 规范的医学影像诊断报告书写功能，可打印出图文并茂的影像诊断报告。 三、诊断报告规范化、计算机化 （1）基本项目要求规范化。诊断报告中反映病情的一般项目齐全，备查项目比较完整。（2）报告的专业术语规范化。内容表述清楚，主次分明，先描述阳性征象，后描述阴性征象，先描述主要病变，后描述次要病变，描述部分与结论一致。（3）基本格式规范化。先一般项目，再描述图像情况，然后作结论表述，最后还有做其他进一步检查的建议。 医学影像诊断报告系统与人工书写相比较具有许多显著的优点：（1）医学影像诊断报告书写系统可以更加完整地保存各种影像诊断数据资料，避免重复性劳动。（2）报告格式规范，字迹清楚，克服了手工书写报告字迹潦草的缺陷〔5〕。（3）可打印出图文并茂的影像诊断报告。（4）患者查询及科研病例的统计分析快捷。 PACS为放射学与计算机及计算机网络相结合的科学，单靠放射学家或计算机及网络专家单方力量很难完成设计及使用任务，因此多方合作极为重要。

医学影像技术论文范文

在日常学习、工作生活中，大家都经常接触到论文吧，论文是学术界进行成果交流的工具。你写论文时总是无从下笔？以下是我帮大家整理的医学影像技术论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

【摘要】 医学图像在临床应用或科研中的物理问题、算法和软硬件设计操作等，是医学物理学的重要分支。医学影像是人体信息的载体，可用于教学和科研、治疗和疾病诊断。

治疗中的医学影像可以用于制定治疗计划、在治疗过程实施影像监督，以及通过对治疗监督是采集的数据的图像重建实现对治疗计划的验证。当前医学影像的世界前沿是功能成像

主要内容是对人的生理功能和心理功能成像。这些成像方法和技术的发展以及在医疗界中的广泛使用，必将引起医学领域研究和新的治疗方案的革命。

【关键词】 医学影像；影响物理；成像技术

1引言

人体成像包括对健康人的成像和对病人的成像，对于前者的成像主要用于科研和教学，后者主要用于医学临床诊断和治疗。医学影像物理和技术是医学物理学的重要分支，研究的对象包括了所有人体成像。

目前临床广泛使用的模态按照成像时使用的物质波不同，分为X射线成像、γ射线成像、磁共振成像和超声成像。

2对目前各种医学成像模态现状的分析

射线成像

X射线成像模态分为平面X射线成像和断层成像。人体不同器官和组织对X射线的吸收可以用组织密度进行表征，因此，可以利用平面x射线、x射线照相术对人体内脏器官和骨骼的损伤和病灶进行诊断和定位

同时也把胶片带进了医学领域。随着x射线显像增强技术的发展，x射线的血管造影术和其他脏器的专用x线机相继诞生，扩大了x射线成像的应用范围。平面x射线成像的未来发展方向是数字化的x光机技术其中，x线机是全世界的发展方向，但是其价格使得大多数用户望而怯步。

作为传统影像技术中最为成熟的成像模式之一的x射线断层成像，其速度对于心脏动态成像完全没有问题，加上显像增强剂，还可以对用于血管病变及其血脑屏障是否被病灶破坏进行检查，属于功能成像的范畴。当前，三维控件x射线断层成像的实验室样机已经问世，将会为x射线成像带来新的生命力。

核磁共振成像

目前，各种各样的核磁共振设备产品已经大量进入市场。核磁共振成像集中体现了各种高新技术在医学成像设备中的应用。目前核磁共振主要应用包括人脑认知功能成像，用于揭示大脑工具机制的认知心理实验测量。

核医学成像

核医学成像包括平面和断层成像两种方式。目前，以单光子计算机断层成像和正电子断层成像为主，为动物正电子断层成像主要是用于基础研究，而平面的γ相机已经处于被淘汰的水平。

核医学成像设备可以定量地检测到由于基因突变而引起的大分子运动紊乱继而引起的脏器功能变化，例如代谢紊乱、血流变化等。这是其他设备如超声波检查不可能完成的任务。

这就是临床医学上所说的早期诊断，核医学影像设备能够快速发展归功于此。但是核医学成像存在空间分辨率差、病理和周围组织的相互关系很难准确定位的确定，因此，还需要医学物理工作的不懈努力。

超声波成像

超声波是非电离辐射的成像模态，以二维成像的功能为主，也包括平面和断层成像两类产品。超声波成像由于其安全可靠、价格低廉，多以在诊断、介入治疗和预后影像检测中得到发展。

目前，超声波设备已有超过x射线成像的势头。同样，超声波成像也存在一定的缺点，如图像对比度差、信噪比不好、图像的重复性依赖于操作人员等。

3关于医学软件问题

基本情况分析

成像的硬件设备要完成功能离不开医学软件的支持，对于这些医学软件按照和硬件设备的关系，可分为三个层次：

第一层，工作和硬件紧密结合的软件。主要功能是负责成像设备的运动控制，对数据的采集，图像预处理和重建，完成数据分析。

第二层，主要负责对医疗器械产生的数据进行分析、处理软件。这种软件的应用需要来自医学物理人员，软件编程人员和医生三方的合作，目前，由于我国还没有建立这种三方合作机制，这类软件应用情况明显滞后。

第三层，主要功能是完成医学信息的整合的软件，用于医疗过程中医疗信息，医学工作的管理。例如PACS。这种软件也需要医生的参与，但是并没有依赖性。

PACS是医疗发展信息化的体现，是医学影像技术集成管理和开拓影像资源应用范围的重要技术手段。PACS将医学影像中的各种软件和图像工作站连接起来，使之成为局域网中的节点，实现了资源的共享。不同科室的医生在完成对病人的信息收集和诊断后可以完成信息的录入。还可以利用商业设备上采集的数据运用于病人的诊疗中，结合数据和医学影像，对诊断信息综合处理，以此提高诊断的准确率。

4医学影像物理和技术学科今后的发展

虽然存在各种不同的医学影像模态，但是目标只有一个，即为了更好的进行医学研究诊断，随着物理和计算机技术的发展，医学影像技术会随之提高。为了更好的为医疗服务，在今后的发展中，医学影响物理和技术学科还需在以下几方面继续努力。

第一，用于成像的物质波产生装置还需要不断进行提升，为更好的满足成像需求，在提高波源产生物质波的同时，还需要改变物质波的束流品质；

第二，将物质波和人体组织发生相互作用的规律模型化，为减少误诊率和定位误差，把模型参数的最佳化，改善从影像中提取信息的质量和速度。同时努力消除探测中的噪声和伪影；

第三，把探测的信号收集，放大、成形实现数字化；

第四，为满足影像诊断和治疗中的监督需要，高质量的实现图像重建和显示等。

在科学技术方面，开展医学影像在脑功能成像研究中的应用、临床诊断中的应用等，有利于拓宽医学影像的市场。

5结语

本文介绍了当今主流的几种医学成像技术，对各种成像方式的优缺点进行了阐述，对日后医学影像物理和技术的发展提出了自己的看法，希望能为那些为医疗服务的工作者们提供一些参考。随着医学影像物理和技术的不断进步，医疗服务行业的科学化加速发展。

参考文献

[1]黄浩，施红，陈伟炜，俞允，林多，许茜，俞向梅，洪全兴，魏国强.医学影像技术学专业教育的问题与思考[J].教育教学论坛.2013（11）

[2]彭文献，黄敏，罗敏.基于岗位需求培养医学影像技术学生专业意识的探讨[J].浙江医学教育.2011（03）

【摘 要】随着科学技术的进步，医学影像技术在医疗领域中的地位将更为重要。本文谈了医学影像技术发展史，总结了近年来取得的新进展。

【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

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 )]。

(2)硒鼓探测器。(3)以电荷耦合技术(charge Coupled )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。

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)。

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。

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、乳房及其他部位的成像提供新的信息。

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。

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。

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。

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。

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。