醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的重要性范文

時間:2023-08-10 17:34:16

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篇1

(曲阜師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東 曲阜 273165)

【摘要】目的:探討中藥復(fù)方枳菊解郁湯對抑郁模型小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的影響及其機(jī)制。方法:采用多種因素慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激方式建立抑郁模型小鼠,分別給予小鼠低、中、高劑量枳菊解郁湯處理。采用Morris水迷宮實驗,檢測小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力的變化;通過免疫組織化學(xué)方法檢測腦內(nèi)基質(zhì)細(xì)胞衍生因子(SDF-1)的表達(dá)。結(jié)果:與對照組相比,模型組小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力明顯下降(P<0.01),SDF-1在海馬CA1,CA3,DG及前腦皮層的表達(dá)明顯降低(P<0.05);與模型組相比,枳菊解郁湯中劑量組小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力明顯增高(P<0.05),SDF-1在海馬CA1,CA3,DG及前腦皮層的表達(dá)明顯增加(P<0.05)。結(jié)論:枳菊解郁湯的抗抑郁作用可能與SDF-1的表達(dá)上調(diào)有關(guān)。

關(guān)鍵詞 中藥復(fù)方;慢性應(yīng)激;抑郁癥;SDF-1;學(xué)習(xí)記憶;海馬;前腦皮層

Effects of Chinese Medical Prescription on Spatial Learning-Memory and Expression of SDF-1 in Brain of Depression Model Mice

DU Na CHEN Qian LI Yang XIAO Jing-shan YAO Meng-jiao LI Ya

(College of Life science, Qufu Normal University, Qufu Shandong 273165, China)

【Abstract】Objective:To explore the effects of Chinese Medical prescription of Zhijujieyu-tang on the ability of spatial learning-memory in depression model mice brain and its mechanism. Method:Using depression model mice induced by multivariate chronic unpredictable stressors, and give the animal different doses of Zhijujieyu-tang. The ability of spatial learning-memory of mice were determined by Morris Water Maze, and the expression of stromal cell-derived factor-1(SDF-1) in the brain were detected by immunohistochemical method. Result:Compared with the control group mice, the spatial learning- memory in model group mice were significantly decreased (P<0. 01). The SDF-1 expression in the CA1, CA3, DG regions of hippocampus (HP) and prefrontal cortex (PFC) were significantly reduced in the model group mice (P<0. 05). Compared with the model group mice, Zhijujieyu-tang medium dosage can improve the learning and memory function, and the expression of SDF-1 in HP and PFC (P<0. 05). Conclusion:Zhijujieyu-tang antidepressant-like property may be closely related to the up-regulation of SDF-1expression in HP and PFC.

【Key words】Chinese Medicine; Chronic stress; Depression; Learning-memory; SDF-1; HP; PFC

抑郁癥(depression)是一類嚴(yán)重威脅人類身體健康的常見精神衛(wèi)生疾病[1],可以造成身體器官的功能紊亂,其程度可以從輕度的憂傷到重度的絕望、自殺企圖等。抑郁癥發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,病程長,易復(fù)發(fā)。對于抑郁癥的治療,西藥的療效較有限,易產(chǎn)生耐藥性和不良反應(yīng)明顯等缺點(diǎn),而中藥復(fù)方具有多成分、多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)的特點(diǎn),辨證施治;同時,國內(nèi)外在抗抑郁藥物的研制與開發(fā)方面逐漸重視傳統(tǒng)藥物和天然藥物[2]?;|(zhì)細(xì)胞衍生因子(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)在神經(jīng)元發(fā)育過程中有重要作用,可影響海馬神經(jīng)元突起延伸和凋亡效應(yīng)[3],對神經(jīng)干細(xì)胞的遷移、軸突分支及神經(jīng)細(xì)胞損傷修復(fù)有重要作用[4]。本研究通過多因素慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激方式建立抑郁小鼠模型,檢測小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的變化,并通過免疫組織化學(xué)方法檢測海馬及前腦內(nèi)SDF-1的表達(dá)。探討中藥復(fù)方枳菊解郁湯對抑郁模型小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的影響及其機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

昆明品系小白鼠,體重18-21g,2月齡,雌雄各半,由濟(jì)寧魯抗藥業(yè)實驗動物中心提供。實驗小鼠分籠飼養(yǎng),每日按灌胃手法抓取撫摸,使小鼠適應(yīng)1周。

1.2 實驗藥物

中藥復(fù)方枳菊解郁湯配方:石菖蒲15g、枳實10g、夜交藤20g、15g、炒棗仁30g、勾藤30g、郁金15g、柏仁30g、膽星10g,由曲阜市中醫(yī)醫(yī)院提供。用量:按人鼠等效劑量(生藥量175g)換算為低劑量,其二倍量為中劑量,四倍量為髙劑量。每日一次灌胃給藥,每鼠每天0.2 ml。陽性藥物對照組采用鹽酸氟西汀膠囊,20mg/粒,由常州華生制藥有限公司提供,國藥準(zhǔn)字:H19980138。用量:按人鼠等效劑量換算,3.6mg/kg.d,溶于0.2ml蒸餾水中,每日一次灌胃給藥,每鼠每天0.2 ml。

1.3 動物分組

小鼠適應(yīng)一周后隨機(jī)分組:對照組,模型組,氟西汀組,中藥低、中、高劑量組。每組12只。對照組和模型組小鼠每天蒸餾水灌胃;氟西汀組小鼠每天氟西汀灌胃;中藥低、中、高劑量組,根據(jù)各自的劑量,每只小鼠每天中藥灌胃給藥。各組小鼠應(yīng)激前1h灌胃給藥。

1.4 慢性應(yīng)激抑郁模型的建立

除對照組外,各組小鼠均接受7種不同應(yīng)激方式,包括電擊足底(每隔1分鐘每次持續(xù)10秒刺激,電壓38V,共計15次)、冷水刺激(8℃冷水,共計3min)、斜籠(24h)、禁食(24h)、禁水(24h)、通宵照明、高臺(1h,高臺直徑10cm、高160cm)。每天選取一種應(yīng)激方式,隨機(jī)選擇,持續(xù)應(yīng)激21天。對照組小鼠正常飼養(yǎng),不給予任何應(yīng)激。

1.5 Morris水迷宮實驗

Morris水迷宮視頻跟蹤分析系統(tǒng)由圓形水池、平臺、視頻跟蹤設(shè)施、分析軟件4部分組成。水池內(nèi)分為4個象限。平臺放置在第一象限(目標(biāo)象限),在對面象限(第三象限)做好明顯標(biāo)記物。平臺在水面以下約1 cm。水溫控制在25oC。定位航行實驗共進(jìn)行4天,每天每只小鼠共接受4次找平臺訓(xùn)練。每只小鼠依次從四個象限的入水點(diǎn)入水池,記錄小鼠從入水至爬上平臺的逃避潛伏期(escape latency),檢測小鼠的空間學(xué)習(xí)能力。空間搜索實驗在實驗第5天進(jìn)行,平臺撤除,小鼠從第三象限入水點(diǎn)入水,記錄小鼠120s內(nèi)在各個象限的游泳(停留)時間,檢測小鼠的記憶保持能力。

1.6 小鼠海馬和前腦皮層SDF-1的表達(dá)

水迷宮實驗后立即進(jìn)行灌流取腦,用戊巴比妥鈉對小鼠進(jìn)行腹腔麻醉,迅速打開胸腔,暴露心臟,經(jīng)左心室快速灌注37℃生理鹽水和預(yù)冷4%多聚甲醛磷酸鹽(PFA)緩沖液,開顱取腦,梯度酒精脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,行冠狀切片(5μm)。按照SDF-1免疫組化試劑盒說明(武漢博士德生物工程有限公司提供)進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色。選取每只小鼠海馬CA1、CA3、齒狀回(DG)和前腦皮層(PFC)切片3 張,每個玻片各隨機(jī)取兩個視野,用Motic Images Advanced 3.2 圖像處理系統(tǒng)檢測SDF-1陽性細(xì)胞平均目標(biāo)灰度值。

1.7 統(tǒng)計學(xué)分析方法

實驗數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(M±SE)表示。定位航行實驗的逃避潛伏期采用重復(fù)測量的方差分析(Repeated-measures ANOVA);其它數(shù)據(jù)均采用單因素方差分析(One-way ANOVA),組間比較用N-K法,以P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 各組小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的變化

定位航行實驗結(jié)果顯示(表1),對照組和模型組小鼠的逃避潛伏期迅速降低(P<0.01);氟西汀組、枳菊解郁湯低、中、高劑量組小鼠的逃避潛伏期均明顯減少(P<0.001, P<0.01)。表明各組小鼠隨著訓(xùn)練周期的增加,空間學(xué)習(xí)能力得到提高。與對照組小鼠相比,模型組小鼠4天的逃避潛伏期均顯著增多(P<0.01, P<0.05);與模型組小鼠相比,氟西汀組和枳菊解郁湯中劑量組小鼠4天的逃避潛伏期均顯著減少(P<0.01),高、低劑量組小鼠在第4天出現(xiàn)顯著減少(P<0.05)。表明模型組小鼠的空間學(xué)習(xí)能力減弱,而枳菊解郁湯能改善抑郁小鼠的空間學(xué)習(xí)能力,且中劑量效果更好。

表1 各組小鼠的逃避潛伏期 (秒,M±SE)

*P<0.05,**P<0.01,與對照組比較;+P<0.05,++P<0.01,與模型組比較;n=12.

空間搜索實驗結(jié)果顯示(表2):對照組小鼠在第一象限(平臺所在象限)停留時間明顯高于其他象限(P<0.01);而模型組小鼠在第一象限停留時間明顯低于第二、三象限停留時間(P<0.001)。與對照組小鼠相比,模型組小鼠的第一象限停留時間明顯減少(P<0.01);與模型組小鼠相比,氟西汀組小鼠、枳菊解郁湯低、中、高劑量組均顯著增加(P<0.01, P<0.05)。表明抑郁模型小鼠空間記憶能力減弱;枳菊解郁湯能改善抑郁模型小鼠空間記憶,且中劑量效果最明顯。

表2 各組小鼠在四個象限的停留時間 (秒,M±SE)

*P<0.05,與對照組比較;+P<0.05,++P<0.01,與模型組比較; n=12.

2.2 各組小鼠海馬和前腦皮層SDF-1的表達(dá)

各組小鼠免疫組化結(jié)果顯示(表3):SDF-1在海馬各區(qū)及前腦皮層均有不同程度的表達(dá),與對照組相比,模型組小鼠CA1、CA3、DG和前腦皮層SDF-1的平均目標(biāo)灰度值明顯增高(P<0.01),模型組SDF-1的表達(dá)減弱;與模型組相比,氟西汀組、中藥各劑量組SDF-1的平均目標(biāo)灰度值均不同程度降低(P<0.01, P<0.05),SDF-1的表達(dá)增強(qiáng)。

3 討論

有研究報道,慢性、低強(qiáng)度、長期的日常壓力是引發(fā)抑郁癥的主要原因[5],慢性應(yīng)激抑郁動物模型被廣泛應(yīng)用于抑郁癥的研究。英國心理學(xué)家Morris創(chuàng)建了水迷宮實驗以評估動物的空間學(xué)習(xí)記憶能力,Morris水迷宮實驗?zāi)P鸵呀?jīng)成為研究學(xué)習(xí)記憶的常用方法之一。定位航行實驗是動物通過空間視覺線索找到隱匿平臺,從水中逃生的程序,用于動物空間學(xué)習(xí)能力的檢測;空間探索實驗則用于評價動物空間記憶能力。本研究顯示,模型組小鼠的逃避潛伏期均顯著增多,空間搜索實驗中在第一象限停留時間也明顯減少,表明抑郁模型小鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力均減弱;氟西汀組、枳菊解郁湯中劑量組的逃避潛伏期均減少,空間搜索實驗的第一象限停留時間均明顯增多,表明枳菊解郁湯能有效改善抑郁模型小鼠空間學(xué)習(xí)、記憶能力減退的現(xiàn)象,從而起到一定的抗抑郁效果。

慢性應(yīng)激導(dǎo)致神經(jīng)化學(xué)方面的改變可能參與了抑郁癥的發(fā)生,尤其是神經(jīng)內(nèi)分泌、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)可塑性的改變在抑郁癥的發(fā)生中起到重要作用。研究發(fā)現(xiàn)慢性應(yīng)激動物腦區(qū)海馬及前腦皮層的整體形態(tài)發(fā)生改變[6],從而導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞受到損害。我們先前的研究表明,多因素慢性應(yīng)激可引起小鼠腦內(nèi)神經(jīng)元的損傷[7]。SDF-1是一種表達(dá)于多種細(xì)胞和組織的基質(zhì)細(xì)胞衍生因子[4],在胚胎發(fā)育、腫瘤轉(zhuǎn)移、免疫系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和修復(fù)中起著重要作用,可影響海馬神經(jīng)元突起延伸、凋亡效應(yīng)及神經(jīng)干細(xì)胞的遷移。本研究結(jié)果顯示,SDF-1在海馬各區(qū)及前腦皮層均有不同程度的表達(dá),模型組小鼠CA1、CA3、DG和前腦皮層SDF-1的平均目標(biāo)灰度值明顯增高;氟西汀組、中藥各劑量組SDF-1的平均目標(biāo)灰度值均不同程度降低,且中劑量有顯著差異,表明枳菊解郁湯通過上調(diào)抑郁模型小鼠SDF-1在腦區(qū)的表達(dá),對損傷的神經(jīng)元進(jìn)行修復(fù),進(jìn)而起到一定的抗抑郁作用。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)影像物理;仿真實驗;空間教學(xué)

醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)是我校醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程,也是一門實驗性的課程,與其相關(guān)的醫(yī)學(xué)成像的物理原理無不依賴于實驗結(jié)論。同時該課程實驗環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及研究能力等方面,起著非常重要的作用[ 2] 。而目前很多醫(yī)學(xué)院校,尤其是醫(yī)學(xué)高專院校,在開設(shè)這樣一門理工結(jié)合性很強(qiáng),實驗依賴性很大的課程時,往往忽略了實驗課的重要性,甚至有許多醫(yī)學(xué)高專院校不能開設(shè)該實驗課程,主要原因有:①醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)涉及知識面太廣,而一般的醫(yī)學(xué)高專院校缺少這方面的專業(yè)老師,導(dǎo)致課程教學(xué)難度很大。②醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)實驗設(shè)備耗資大,許多醫(yī)學(xué)高專學(xué)校實驗室并沒有購買相應(yīng)的設(shè)備,由于儀器的缺乏而直接阻礙了醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)實驗課程的開展。③醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)中部分實驗涉及射線的輻射,這對師生的身體健康有潛在的威脅,導(dǎo)致部分師生對該課程實驗產(chǎn)生一定的排斥和恐懼心理,這也制約了醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)實驗課程的開展。 此外,也有部分醫(yī)學(xué)院校開設(shè)了醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的實驗課程,但是由于實驗儀器昂貴且精密,學(xué)生也不可能隨意反復(fù)調(diào)整儀器,這些都不利于學(xué)生理解儀器的性能與結(jié)構(gòu)以及實驗的原理與方法。正是這種種條件的限制,導(dǎo)致大部分醫(yī)學(xué)高專院校醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)實驗課程難以開展起來,或者實驗課程往往是以走馬觀花的形式參觀實驗室或者醫(yī)院的影像設(shè)備為主,這樣學(xué)生對醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的原理難以掌握,后續(xù)課程的學(xué)習(xí)也變得更加困難。

在種種條件的制約下,利用基于云計算的空間教學(xué)開展醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)仿真實驗可在相當(dāng)程度上彌補(bǔ)實驗教學(xué)這方面的缺陷。而整個的仿真實驗包括了X射線影像、磁共振成像、核醫(yī)學(xué)影像、超聲成像和紅外成像,對于課時數(shù)較少的醫(yī)學(xué)高專院校來說不可能全都做到。因此從培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專門人才出發(fā),針對我校醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)學(xué)生的特殊情況,結(jié)合我校的實際情況,我們選擇了最貼近臨床的一些仿真實驗X射線影像、磁共振成像以及超聲成像的一些仿真實驗。

通過空間教學(xué)開展醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)仿真實驗教學(xué),首先,打破了時間和空間的限制。由于醫(yī)學(xué)高專醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程的特殊性,理工知識薄弱的醫(yī)學(xué)??茖W(xué)生僅僅依靠課堂想要理解掌握醫(yī)學(xué)成像的物理原理就顯得非常困難,而利用空間教學(xué)平臺開展仿真實驗,學(xué)生可以利用課余時間來完成整個的實驗過程,開展實驗教學(xué)不再受到昂貴的實驗儀器和有放射污染的實驗環(huán)境的限制,可以重復(fù)操作,這樣可以增加更多的實驗內(nèi)容,不再受傳統(tǒng)實驗條件和經(jīng)費(fèi)的制約。其次,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得強(qiáng)烈的真實感。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)實驗比較復(fù)雜,學(xué)生有普遍畏難情緒,而通過空間教學(xué),把仿真實驗置于世界大學(xué)城,學(xué)生通過空間隨意訪問實驗資源,整個的實驗過程都是通過計算機(jī)在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行,仿真成功后,可以直接得出實驗結(jié)果,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也得到激發(fā),學(xué)習(xí)效果更佳。最后,豐富了師生互動活動。師生間的交流互動是一個很重要的環(huán)節(jié),有效的互動能夠提高教學(xué)效果??臻g教學(xué)提供了很多的交流互動模式,學(xué)生進(jìn)入老師的教學(xué)空間進(jìn)行實驗,老師進(jìn)入學(xué)生的空間檢查實驗情況。另外學(xué)生之間還可以互相交流和學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短,達(dá)到共同進(jìn)步。

總之,通過空間教學(xué)仿真實驗訓(xùn)練,很大程度上提高了學(xué)生實驗的積極性和主動性,學(xué)生可以快速掌握幾種成像技術(shù)的物理原理,提高了學(xué)習(xí)效率,同時也培養(yǎng)了學(xué)生勇于探索的科學(xué)精神,構(gòu)建了醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)理論聯(lián)系實踐教學(xué)的新模式。

參考文獻(xiàn):

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篇3

【關(guān)鍵詞】多媒體技術(shù);醫(yī)學(xué)影像設(shè)備;應(yīng)用

1醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的望聞問切并不能全面的進(jìn)行各種疾病類型的判斷,而醫(yī)學(xué)影像設(shè)備在臨床實踐中主要是利用其成像技術(shù)觀察患者體內(nèi)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行病理的判斷,并以此得知患者所患疾病以及發(fā)展階段,并制定科學(xué)合理的治療方案進(jìn)行病情的控制以及治療,大大的提高了患者的生存質(zhì)量。

1.1計算斷層成像的臨床應(yīng)用

計算斷層成像簡稱CT,在臨床應(yīng)用中也是最基礎(chǔ)的一項檢查項目,應(yīng)用較為普遍,其發(fā)展過程也經(jīng)歷了斷層掃描到螺旋掃描、單排探測器到雙排探測器、單源到雙源三次發(fā)展歷程,目前在臨床應(yīng)用中可以有效對急腹癥、急性腦溢血、蛛網(wǎng)膜下腔出血等等疾病迅速的做出檢測并進(jìn)行判斷,結(jié)果較為精確,能夠及時衛(wèi)醫(yī)生的治療方案提供較為準(zhǔn)確的參考依據(jù),以便提高患者的生存質(zhì)量。同時,CT也常常用于人體各部位的檢查,通過檢測人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各項變化來判斷其健康狀態(tài)[1]。

1.2磁共振成像的臨床應(yīng)用

磁共振成像簡稱MRI,主要就是對一些細(xì)微的血管進(jìn)行檢測,近些年在其發(fā)展過程中逐漸融入了超高場強(qiáng)設(shè)備、3D設(shè)備等先進(jìn)技術(shù)設(shè)備后使得MRI的推向?qū)Ρ确直媛省⒖臻g分辨率得到了較大的提升,在檢車一些腦血管疾病、感染性疾病、腦白質(zhì)病變等方面具有重要的作用,而且MRI在使用過程中并沒有使用放射性同位素,對人體并不會造成傷害[2]。

2醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)教學(xué)的重要性

2.1有利于提高醫(yī)護(hù)人員的專業(yè)技能以及綜合素質(zhì)

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備在實際的醫(yī)療實踐中包含眾多的設(shè)備儀器,其具有不同的使用功能、操作方法以及維護(hù)方法,在實際的使用過程中如果出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r下可能會出現(xiàn)難以預(yù)料的后果,因此,在日常工作中要及加強(qiáng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的教學(xué),促使醫(yī)護(hù)人員能夠在學(xué)習(xí)中不斷提高自身的專業(yè)技能以及綜合素質(zhì),提高服務(wù)質(zhì)量以及患者的滿意度。

2.2有利于減少醫(yī)療糾紛

通過教學(xué)提高醫(yī)護(hù)人員對儀器設(shè)備的操作能力以及專業(yè)化水平,使其在實際的工作過程面對患者能夠以較強(qiáng)的專業(yè)態(tài)度滿足患者的要求,促進(jìn)醫(yī)患之間的和諧,有利于減少醫(yī)療糾紛的出現(xiàn)。

2.3有利于樹立醫(yī)院的良好形象

醫(yī)護(hù)人員的專業(yè)素質(zhì)以及技能水平也直接體現(xiàn)著醫(yī)院的醫(yī)療水平,其對設(shè)備儀器的熟練程度也能夠?qū)崟r展現(xiàn)在患者面前,專業(yè)的態(tài)度能夠給患者帶來較大的安全感,從而有利于樹立醫(yī)院的良好形象。

3多媒體技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

多媒體技術(shù)的引入在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的教學(xué)中是一次較為重要的革新,也符合現(xiàn)階段人們的學(xué)習(xí)理念,在實際的教學(xué)過程中能夠最大程度的吸引注意力,使其較快的掌握重要內(nèi)容。多媒體技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)的教學(xué)中主要有以下應(yīng)用優(yōu)勢。

3.1大數(shù)據(jù)支撐

多媒體技術(shù)的應(yīng)用時間較早,但是傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)只是簡單的投影儀和幕布的結(jié)合,主要就是將書本知識放到了屏幕上,而現(xiàn)階段的多媒體技術(shù)融入了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并通過計算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等實現(xiàn)了教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化,也就是在教學(xué)過程中可以在互聯(lián)網(wǎng)上快速準(zhǔn)確的搜索到相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,甚至有很多免費(fèi)的且內(nèi)容優(yōu)秀的視頻和其他材料來輔助教學(xué)工作,制作精良的多媒體課件,使醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)相關(guān)的知識形象立體的展現(xiàn)在眼前,有利于加深了解。

3.2便于總結(jié)整理

多媒體課件是配合講解的主要途徑,其主要包含了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)等方面,尤其是醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)的教學(xué)理大多包含設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖、注意事項等等方面,其具有的可重復(fù)利用、下載等特點(diǎn)便于總結(jié)整理,從而活得更好的教學(xué)效果。

篇4

常言道:一副圖畫勝過千言萬語。這從側(cè)面說明了影像表達(dá)的豐富和形象性。醫(yī)學(xué)影像作為重要的醫(yī)學(xué)診斷依據(jù),在電子病歷(EMR)中的重要性日漸突出。隨著電子病歷系統(tǒng)應(yīng)用的逐漸深入,怎樣在電子病歷系統(tǒng)中集成PACS影像成為醫(yī)院和廠家都關(guān)注的話題。

按照通行的理解,電子病歷應(yīng)集成病人的全部信息,包括HIS提供的病人基本信息以及CIS各系統(tǒng)提供的數(shù)字、文字、圖形、影像、聲音等多媒體信息和統(tǒng)計分析結(jié)果。所有這些集成的信息,獲得授權(quán)的用戶在任何地方、任何時間都能調(diào)閱共享。在實際的實施項目中,影像數(shù)據(jù)與EMR的集成仍然面臨很多難點(diǎn)。

PACS與EMR集成的技術(shù)難點(diǎn)

首先是影像數(shù)據(jù)規(guī)模的問題。醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的規(guī)模很大,如果完全在EMR系統(tǒng)中再保存一份拷貝,會給EMR的存儲管理帶來巨大的壓力,也會造成存儲的冗余和浪費(fèi);

另一方面是影像數(shù)據(jù)一致性的問題。海量醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)加上復(fù)雜的數(shù)字化閱片技術(shù),使得各級用戶對影像提出更高的要求。怎樣保證數(shù)字化影像在不同時間、不同地點(diǎn)有一致的顯示,是保證影像信息準(zhǔn)確性的重要前提。

利用WADO實現(xiàn)EMR對影像的瀏覽

眾所周知,DICOM是醫(yī)學(xué)影像的國際標(biāo)準(zhǔn),實際上DICOM是一系列與醫(yī)學(xué)影像傳輸、顯示與交換有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)族。其中一項名為“DICOM持續(xù)對象的Web訪問”(Web Access to DICOM Persistent Object,簡稱WADO)的技術(shù),為在EMR或者其他系統(tǒng)中嵌入DICOM影像范圍提供了較好的支持。

WADO是基于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP協(xié)議,使用HTTP GET方法。這使得WADO實現(xiàn)不依賴于特定的WEB服務(wù)器,支持HTTP 1.1的服務(wù)器就可以了。WADO提供了一種給予WEB網(wǎng)址(URL)來訪問DICOM對象的方法,一個典型的WADO訪問如下所示:

WADO的訪問參數(shù)選項很多,主要可分類如表1 所示。

從表1中的參數(shù)可以看到,WADO不僅僅提供了DICOM影像對象的定位策略,還能夠?qū)τ跋駛鬏?、質(zhì)量控制和顯示設(shè)置予以明確。正常情況下,既定的WADO URL,返回來的結(jié)果是一致的,WADO作為DICOM標(biāo)準(zhǔn)中的子集,能夠保證不同PACS系統(tǒng)間兼容的訪問接口,這也為其他系統(tǒng)(包括EMR)集成PACS影像提供了良好的支持。

在WADO技術(shù)的支持下,在EMR中集成PACS影像變得相對簡單。PACS系統(tǒng)的對象不再僅僅是簡單的影像對象,而應(yīng)該是在PACS閱片診斷模塊中集成WADO功能:影像科醫(yī)生選擇需要的影像區(qū)域,系統(tǒng)自動將各種參數(shù)生成,打包成一個WADO URL。EMR系統(tǒng)保存的是WADO URL,而不是體積龐大的影像本身。為了保證影像結(jié)果的可靠性,還可以將校驗值同樣保存起來(如 MD5值),訪問的時候進(jìn)行對比校驗。如果不一致,則需要高一級管理員的介入。

在EMR中使用WADO來訪問影像,不再需要額外的DICOM瀏覽器,直接看到是與影像科一致的影像結(jié)果。從效果上看,EMR中仿佛存放著診斷影像的快捷方式,一點(diǎn)即可訪問到需要的影像部分。這種能夠保證一致性的按需訪問策略,是EMR中集成PACS影像的上佳選擇。

WADO技術(shù)局限性的解決方案

WADO技術(shù)的局限性在于它難以實現(xiàn)良好的交互。對任何一點(diǎn)影像的調(diào)節(jié)(如區(qū)域的擴(kuò)大,窗寬窗位的改變等)都等于生成新的WADO URL,PACS服務(wù)器重新進(jìn)行計算和傳輸。如果需要在EMR中向醫(yī)生提供影像二次處理的功能,首先要面對的就是處理帶來的網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力:每一次參數(shù)的變化,都意味著一張新的圖片在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。

要緩解帶寬的壓力,最直接的考慮是引入有損壓縮。怎樣在有損壓縮的前提下保證影像質(zhì)量,加拿大有一項研究成果很有借鑒意義。這項研究在Sunnybrook醫(yī)院進(jìn)行,有9個省份的100名放射科醫(yī)生參與,使用的PACS系統(tǒng)基本涵蓋了業(yè)界主流的DICOM閱片軟件。通過對有損壓縮的醫(yī)學(xué)圖像綜合使用客觀測量和主觀對比評價,并考慮了不同科室需求,該研究給出了表2的壓縮比建議。

篇5

 

1 電子信息技術(shù)的特點(diǎn)

 

所謂的電子信息技術(shù)具體是指以計算機(jī)作為載體,并以通訊網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介,對各類信息進(jìn)行采集、處理和傳輸,它是信息時代的產(chǎn)物,是多種技術(shù)的結(jié)合體,也是當(dāng)前發(fā)展速度最快的一項技術(shù)。電子信息技術(shù)的特點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾個方面:

 

1.1 智能與自動

 

智能化與自動化是電子信息技術(shù)最為突出的一大特點(diǎn),智能傳感器是電子信息技術(shù)智能化的具體體現(xiàn),利用智能傳感器可以采集相關(guān)的信息,并完成自動傳送;自動導(dǎo)航與自動存儲等技術(shù)則體現(xiàn)了電子信息技術(shù)的自動化特點(diǎn),由此節(jié)省了人力資源,成本也隨之顯著降低。

 

1.2 集成與微型

 

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,使得各類技術(shù)獲得了長足發(fā)展,半導(dǎo)體技術(shù)便是其中之一,目前,該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個非常高的層次,并為電子信息技術(shù)集成化的實現(xiàn)提供了支撐。電子信息技術(shù)微型化的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳感器上,由于傳感器設(shè)計制造時,采用了高端的新型材料,從而使傳感器的結(jié)構(gòu)體積大幅度縮小,毫米級的傳感器在多個領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。此外,納米技術(shù)也在微型計算機(jī)的設(shè)計制造中得到了應(yīng)用,小的體積使其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)寬。

 

1.3 高效與快捷

 

現(xiàn)階段,計算機(jī)的普及程度越來越高,在這一背景的推動下,計算機(jī)技術(shù)也隨之獲得了快速發(fā)展,它將多種技術(shù)進(jìn)行了融合,如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、信息處理與存儲技術(shù)等,從而使這些技術(shù)的特點(diǎn)得到了充分發(fā)揮,由此使得電子信息技術(shù)具備了高效性和快捷性的特點(diǎn)。在電腦上應(yīng)用電子信息技術(shù)后,能夠為使用者提供高效、便捷的信息傳輸工具,信息的交互變得更加容易。

 

2 電子信息技術(shù)的應(yīng)用

 

電子信息技術(shù)以其自身所具備的諸多特點(diǎn)在多個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,其中較具代表性的應(yīng)用有以下幾個方面:

 

2.1 在航天領(lǐng)域的應(yīng)用

 

軍事與經(jīng)濟(jì)是一個國家強(qiáng)弱的體現(xiàn),航天領(lǐng)域在軍事和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中扮演著重要的角色。在該領(lǐng)域中,電子信息技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在高、精、尖技術(shù)的研發(fā)上,其在航天領(lǐng)域中的應(yīng)用,進(jìn)一步推動了我國航空航天事業(yè)的發(fā)展?,F(xiàn)階段,隨著國家對航天事業(yè)重視程度的不斷提升,使得該領(lǐng)域中的研究項目大幅度增多,電子信息技術(shù)類項目成為該領(lǐng)域研究項目中的一個重要課題,主要涉及以下幾個方面的內(nèi)容:航空領(lǐng)域軟件的設(shè)計研發(fā)、航空領(lǐng)域的信息處理技術(shù)、高端微波遙感技術(shù)等。除此之外,在航天電子系統(tǒng)的開發(fā)中,也應(yīng)用到了電子信息技術(shù)。例如,我國在新型洲際彈道導(dǎo)彈“東風(fēng)-14”的研發(fā)過程中,電子信息技術(shù)在導(dǎo)彈的設(shè)計、試飛以及投入應(yīng)用等環(huán)節(jié)中均得到了應(yīng)用,并成為該導(dǎo)彈開發(fā)中一項重要的技術(shù)保障。在航空衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)中,電子信息技術(shù)也獲得了應(yīng)用,如我國在研發(fā)BDS(北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))時,通過電子信息技術(shù)的應(yīng)用,使系統(tǒng)的精準(zhǔn)度及覆蓋范圍得到了大幅度提升。鑒于航天事業(yè)的重要性,必須持續(xù)不斷地推動該領(lǐng)域的發(fā)展,這就要求我們應(yīng)當(dāng)逐步加大對電子信息技術(shù)在該領(lǐng)域中的應(yīng)用力度,并擴(kuò)展其應(yīng)用的深度與廣度。

 

2.2 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

 

我國是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著主導(dǎo)性地位,推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,為農(nóng)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。例如,電測儀可以通過對地層電阻率的實施監(jiān)測找到適合灌溉的地下水資源。按照水體的類型可將地下水分為咸水和淡水兩種,其中淡水可以用于農(nóng)田灌溉,兩種類型水體最大的差別在于鹽分含量的不同,咸水中的含鹽量相對較高,由此使得此類水體更容易導(dǎo)電,而淡水由于含鹽量較低,所以導(dǎo)電性也相對較差,正因如此,使得兩種水體的電阻率有很大的差別,借助電子信息技術(shù)對地下水的電阻率進(jìn)行檢測,便可準(zhǔn)確判斷出水體是咸水還是淡水,從而為農(nóng)業(yè)灌溉工程提供依據(jù)。此外,積溫儀可用于農(nóng)作物周圍晝夜溫差數(shù)據(jù)的記錄,溫度傳感器可將溫度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流,借助積分電流進(jìn)行處理,便可使計數(shù)器進(jìn)行計數(shù),通過對積分?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計可獲得一天內(nèi)的溫度累計值。

 

2.3 在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

 

在醫(yī)療領(lǐng)域中,電子信息技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在如下幾個方面:醫(yī)學(xué)影像、電子病歷、臨床檢驗等。在醫(yī)學(xué)影像方面,電子信息技術(shù)的應(yīng)用,使醫(yī)學(xué)影像實現(xiàn)了數(shù)字化,影像可以通過數(shù)字化的方式輸出,計算機(jī)接收到相關(guān)的影像數(shù)據(jù)之后,可對其進(jìn)行處理、存儲、顯示和輸出,由此大幅度提高了醫(yī)學(xué)影像的處理效率。目前,醫(yī)療機(jī)構(gòu)中應(yīng)用較多的醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化設(shè)備有磁共振成像、計算機(jī)放射攝影以及斷層掃描系統(tǒng)等。在臨床檢驗方面,電子信息技術(shù)的應(yīng)用最為普遍,如血細(xì)胞分析儀、血液自動生化分析儀等。電子病歷是電子信息技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的一個創(chuàng)新應(yīng)用,其為醫(yī)院管理工作的開展提供了極大的方便。電子病歷的應(yīng)用使醫(yī)院真正意義上地實現(xiàn)了無紙化運(yùn)營,不但簡化了臨床流程,而且還便于臨床數(shù)據(jù)的在線查詢,這在一定程度上推動了醫(yī)院的現(xiàn)代化發(fā)展。

 

3 結(jié)論

 

綜上所述,電子信息技術(shù)的航天、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域中的應(yīng)用,使這些領(lǐng)域在原有的基礎(chǔ)上得到了進(jìn)一步發(fā)展,這與該技術(shù)自身所具備的諸多特點(diǎn)有著密不可分的關(guān)系,為了使電子信息技術(shù)能夠更好地為各個領(lǐng)域的發(fā)展服務(wù),在未來一段時期,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加大對電子信息技術(shù)的研究力度,對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行不斷地改進(jìn)和完善,使該技術(shù)的特點(diǎn)得以充分發(fā)揮。

篇6

1從細(xì)微處入手,重視入科教育

1.1針對專業(yè)特點(diǎn),做好輻射防護(hù)教育:針對放射科工作環(huán)境存有電磁輻射危害的特點(diǎn),和目前依法執(zhí)業(yè)及醫(yī)療安全的需要,重點(diǎn)突出地做好入科教育。向?qū)嵙?xí)同學(xué)講述X線的五大特性,其生物效應(yīng)對人體的危害,使其明確做好防護(hù)的重要性,掌握常規(guī)防護(hù)方法和輻射防護(hù)三原則:實踐的正當(dāng)性、防護(hù)的最優(yōu)化和個人劑量限值。在做好自身防護(hù)的同時,學(xué)習(xí)掌握對受檢者防護(hù)知識:育齡期婦女應(yīng)注意詢問是否有身孕。如為孕婦,則應(yīng)立即與經(jīng)治醫(yī)師聯(lián)系,盡量采取其他影像學(xué)檢查方法。如確認(rèn)必須給予X線檢查時,檢查前,對非檢查部位的重要/射線敏感器官(如大腦、甲狀腺、性腺等)做好屏蔽防護(hù)或距離防護(hù),以避免發(fā)生不必要設(shè)計輻射安全的糾紛。使醫(yī)學(xué)生在實習(xí)期間懂得影像學(xué)檢查的合理(正當(dāng))應(yīng)用,和做好自身及受檢者防護(hù)的重要性。

1.2依法實習(xí)、實踐:自年5月1日《中華人民共和國執(zhí)業(yè)醫(yī)師法》實施后,任何無執(zhí)業(yè)資格的醫(yī)務(wù)人員包括醫(yī)學(xué)生在內(nèi)不得單獨(dú)處理患者,包括報告書寫、履行告知和知情同意書簽署等。在實習(xí)中,除認(rèn)真向帶教老師學(xué)習(xí)檢查方法外,醫(yī)學(xué)生還應(yīng)注意學(xué)習(xí)履行告知的方式方法、內(nèi)容和注意事項等。此外,注意尊重患者的權(quán)利。世界醫(yī)學(xué)會《患者權(quán)利宣言》和《中華人民共和國執(zhí)業(yè)醫(yī)師法中》對患者的權(quán)利都有明確的規(guī)定?;颊叩臋?quán)利有以下10項:生命權(quán)、生存權(quán)、身體權(quán)、健康權(quán)、平等的醫(yī)療權(quán)、疾病認(rèn)知權(quán)、知情同意權(quán)、保護(hù)隱私權(quán)、免除一定社會責(zé)任權(quán)、訴訟權(quán)和求償權(quán)。尊重患者的上述權(quán)利,既是依法行醫(yī)的重要內(nèi)涵,也是保證醫(yī)療安全的需要。除上述兩大方面外,在入科教育中,對工作學(xué)習(xí)紀(jì)律、接待患者的禮儀教育等方面,注意配合科教科院前教育,結(jié)合放射科實際診療工作情況,進(jìn)一步細(xì)化、強(qiáng)調(diào)。力爭將醫(yī)學(xué)生實習(xí)教學(xué)工作從入科教育開始科學(xué)、規(guī)范的做好。

2注意方法學(xué)教學(xué),避免單打一式診斷、鑒別診斷思維

我科是集普通X線、CT、磁共振成像(MRI)、介入放射學(xué)和核醫(yī)學(xué)于一體的較為完整的醫(yī)學(xué)影像學(xué)科。講課中,我們一般先講述各種影像檢查方法的適應(yīng)證及各自在診斷方面的限度,以及各種影像設(shè)備/檢查方法在診斷中可以相互彌補(bǔ)。講解某一病種,也盡可能將其各種影像學(xué)檢查的表現(xiàn),即用比較影像學(xué)的模式展示給學(xué)生,啟發(fā)他們學(xué)會水平思維(橫向聯(lián)系)、垂直思維(縱向分析)的診斷與鑒別診斷方法學(xué)。告知他們要重視、注意結(jié)合臨床資料,重視循證醫(yī)學(xué)影像學(xué)方法的應(yīng)用。不就“影”論病,避免單打一式思維診斷模式,從而減少或避免在“異病同影”或“同病異影”時,因定式思維(經(jīng)驗主義)而導(dǎo)致漏、誤診。

3加強(qiáng)學(xué)習(xí)與積累,提高團(tuán)隊素質(zhì)與水平

通過加強(qiáng)專業(yè)知識學(xué)習(xí)培訓(xùn),提升技術(shù)水平和教學(xué)能力。在醫(yī)院和科教科大力支持下,放射科通過外派內(nèi)引和科室內(nèi)教學(xué),以提升團(tuán)隊素質(zhì)與水平。

3.1外派進(jìn)修學(xué)習(xí),培養(yǎng)骨干團(tuán)隊:自年起,放射科先后派出11人次到上級醫(yī)院定向進(jìn)修學(xué)習(xí);參加各類學(xué)術(shù)會議、培訓(xùn)班61期計136人次。對外出進(jìn)修學(xué)習(xí)人員,規(guī)定其在學(xué)習(xí)結(jié)束后,必須寫出書面進(jìn)修、學(xué)結(jié),向醫(yī)院和科室匯報其收獲以及可引進(jìn)開展的新技術(shù)項目等,并且在科內(nèi)做一次專題匯報。這樣,既可以促使外出進(jìn)修學(xué)習(xí)人員須認(rèn)真用心學(xué)習(xí),履行職責(zé),又能做到一人進(jìn)修學(xué)習(xí),全科人員受益提高。

3.2上請外引,借力提升:采用請上級醫(yī)院專家來醫(yī)院、科室講學(xué),主動聯(lián)系、承辦學(xué)術(shù)會議的方法,使眾多無機(jī)會外出進(jìn)修學(xué)習(xí)的醫(yī)技人員得以就近聽取學(xué)術(shù)講座,了解影像醫(yī)學(xué)新進(jìn)展,學(xué)習(xí)和掌握新的檢查、診斷技術(shù)與知識?!?,我科在科教科支持下共承辦青島市放射學(xué)分會年會四屆,承辦青島市醫(yī)學(xué)影像質(zhì)量控制培訓(xùn)班和輻射安全防護(hù)培訓(xùn)各三屆。另有5位上級醫(yī)院專家來院作學(xué)術(shù)講座9課次,有力的促進(jìn)了本科室的學(xué)術(shù)水平,提高了專業(yè)骨干的表達(dá)能力和教學(xué)水平,提升了醫(yī)院和放射科在本地區(qū)的知名度和影響力。

篇7

[關(guān)鍵詞]研究生教育;醫(yī)學(xué)圖像處理;教學(xué)

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.138

[中圖分類號]G648.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194(2017)06-0-02

為滿足醫(yī)學(xué)研究生對醫(yī)學(xué)圖像加工處理需求不斷增加的現(xiàn)狀,各醫(yī)學(xué)院校在醫(yī)學(xué)研究生的計算機(jī)教學(xué)中紛紛引入了醫(yī)學(xué)圖像處理課程。其目的在于使學(xué)習(xí)者能夠適應(yīng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備在醫(yī)院廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀,掌握基礎(chǔ)的、主流的相關(guān)醫(yī)學(xué)圖像處理的計算機(jī)數(shù)字處理技能。醫(yī)學(xué)圖像處理是圍繞計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的多學(xué)科交叉性的學(xué)科,其以計算機(jī)為載體和主要工具,對不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所采集和生成的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行目的性的二次處理,進(jìn)而輔助于醫(yī)療工作。

涉及數(shù)字圖像處理的醫(yī)學(xué)圖像主要包括:計算機(jī)射線照相檢測(Computed Radiography,簡稱CR ),數(shù)字化X射線照相檢測(Digital Radiography,簡稱DR),計算機(jī)斷層掃描成像(Computed Tomography,簡稱CT),磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI),正電子發(fā)射機(jī)斷層掃描成像(Positron Emission Tomography,簡稱PET),超聲成像(Ultrasound,簡稱US)等。對學(xué)習(xí)者來說:首先是通過醫(yī)療圖像設(shè)備獲取相應(yīng)的醫(yī)學(xué)圖像;其次是了解待處理的圖像及其特征,并根據(jù)實際需要設(shè)計相應(yīng)的計算機(jī)算法方案;再次是使用相應(yīng)的圖像處理工具(Photoshop或Matlab)按照算法方案進(jìn)行特定圖像的處理;最后是對處理結(jié)果進(jìn)行驗證,如果結(jié)果具有可靠性、實用性則將處理結(jié)果用于醫(yī)療。

醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)是基于圖像處理的理論,針對醫(yī)學(xué)中醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)內(nèi)容,結(jié)合醫(yī)學(xué)圖像處理的過程而展開的教學(xué)活動。

1 醫(yī)學(xué)圖像處理課程分析

本文以S醫(yī)科大學(xué)為例,對其研究生的醫(yī)學(xué)圖像處理課程進(jìn)行了剖析。

在課程基礎(chǔ)方面,需要完成醫(yī)學(xué)影像學(xué)基礎(chǔ)、計算機(jī)公共基礎(chǔ)學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷學(xué)等部分課程;在課程實踐方面,需要有計算機(jī)實踐中心作為支持,并具備計算機(jī)應(yīng)用環(huán)境,安裝Photoshop和Matlab等專業(yè)處理軟件;在教學(xué)時間方面,依據(jù)內(nèi)容為64學(xué)時;在教學(xué)內(nèi)容方面,依據(jù)聶生東 等編著,由復(fù)旦大學(xué)出版社出版的《醫(yī)學(xué)圖像處理》教材為準(zhǔn),教學(xué)內(nèi)容涵蓋了醫(yī)學(xué)圖像處理的基本概念、典型方法和使用技術(shù)三個主要方面,具體內(nèi)容如表1所示。在教學(xué)考核方面,將理論性考核與技能實踐性考核相結(jié)合,實現(xiàn)綜合性評價。

2 醫(yī)學(xué)圖像處理課程的教學(xué)現(xiàn)狀

為進(jìn)一步對研究生醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)進(jìn)行分析,本文對部分醫(yī)學(xué)院校的醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查分析,以下為調(diào)查結(jié)果。

2.1 對醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)的重視程度不足

首先,調(diào)查顯示近50%的醫(yī)學(xué)院校沒有針對研究生開設(shè)獨(dú)立的醫(yī)學(xué)圖像處理課程,而是部分地將相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容移入到研究生計算機(jī)教學(xué)的部分章節(jié),課時少、內(nèi)容概括,難以達(dá)到相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。其次,在已開設(shè)醫(yī)學(xué)圖像處理課程的學(xué)校,超過30%的學(xué)校將其設(shè)定為非指定選修課或者為影像專業(yè)的專業(yè)考查課。

2.2 教學(xué)內(nèi)容簡單

醫(yī)學(xué)圖像處理課程是多學(xué)科的交叉性邊緣學(xué)科,其對計算機(jī)使用及編程內(nèi)容要求較高,同時涉及很多數(shù)學(xué)建模、算法問題,教師在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)這對醫(yī)學(xué)研究生的學(xué)習(xí)和運(yùn)用具有較高的難度,因此實際教學(xué)中內(nèi)容難以深入,難以實現(xiàn)其教學(xué)目標(biāo)的要求。

2.3 教學(xué)工具單一,難以滿足教學(xué)要求

調(diào)查顯示,70%以上的醫(yī)學(xué)圖像處理課程使用的是Adobe公司的Photoshop軟件工具,不容置疑Photoshop是功能強(qiáng)大的圖像編輯處理軟件,但醫(yī)學(xué)圖像處理很大程度上要設(shè)計特定算法及組合方案,是更高級的圖像處理,如邊緣檢測、對象識別、智能分析和配準(zhǔn)等,這是Photoshop難以實現(xiàn)的。目前,公認(rèn)圖像處理課程教學(xué)中較好的軟件是具有編程功能的Matlab和C++等工具。

2.4 缺乏合理的教W團(tuán)隊

目前,90%的醫(yī)學(xué)圖像處理課程的教學(xué)工作由從事計算機(jī)教育工作的教師承擔(dān),其重要問題在于計算機(jī)教師屬于理工學(xué)科范疇,其對醫(yī)學(xué)相關(guān)問題的研究和理解有限,難以實現(xiàn)圖像處理與醫(yī)學(xué)問題的結(jié)合。同時,這個問題也體現(xiàn)在醫(yī)學(xué)圖像處理的教材中,縱觀現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)圖像處理教材,其作者90%以上為計算機(jī)領(lǐng)域的研究者,導(dǎo)致教材只是在淺層實現(xiàn)圖像處理向醫(yī)學(xué)方向的靠攏。還有部分院校的醫(yī)學(xué)圖像處理課程由醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的教師承擔(dān),其問題表現(xiàn)在相應(yīng)的教師沒有較深的計算機(jī)圖像處理素養(yǎng)。

2.5 其他方面

除了上述主要問題外,研究生的醫(yī)學(xué)圖像處理課程的問題還表現(xiàn)在教學(xué)實踐性差,教學(xué)案例醫(yī)學(xué)針對性不足,教材內(nèi)容可用性不強(qiáng)等方面。

3 醫(yī)學(xué)圖像處理課程的發(fā)展對策

基于研究生醫(yī)學(xué)圖像處理課程的限制和主要問題,未來醫(yī)學(xué)圖像處理課程要想在一個良性的發(fā)展軌道上運(yùn)行,必須注重以下幾個方面。

3.1 提高認(rèn)知程度

國家教育管理機(jī)構(gòu)、各級醫(yī)學(xué)院校和學(xué)習(xí)者本人都要認(rèn)識到醫(yī)學(xué)圖像處理相關(guān)的知識和技能在醫(yī)務(wù)工作者未來工作中的重要性。當(dāng)今社會已經(jīng)步入了全信息化時代、綜合素質(zhì)時代和高科技時代,相關(guān)人員一定要認(rèn)識、并重視醫(yī)學(xué)圖像處理在輔助醫(yī)學(xué)診療中所具有的極其重要的作用。

3.2 組建合理的醫(yī)學(xué)圖像處理課程體系

醫(yī)學(xué)圖像處理的多學(xué)科性要求其學(xué)習(xí)者要有一定的多學(xué)科知識和技能基礎(chǔ),這也是醫(yī)學(xué)圖像處理可以進(jìn)行深入學(xué)習(xí)的前提。因此,要在醫(yī)學(xué)本科生階段構(gòu)建計算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)診斷學(xué)、影像學(xué)等知識基礎(chǔ)架構(gòu),使醫(yī)學(xué)圖像處理成為這些課程的延續(xù)與深入。

3.3 組建醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域的科研教學(xué)團(tuán)隊

教學(xué)是大學(xué)教師最基本的工作職能,同時大學(xué)教師還有科學(xué)研究的義務(wù)。組建醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域的科研教學(xué)團(tuán)隊,將多學(xué)科的教學(xué)研究者,以科研為目標(biāo)組合到一起,實現(xiàn)彼此間的交流、合作和領(lǐng)域滲透,打破目前教學(xué)在師資方面的限制。

3.4 建設(shè)醫(yī)學(xué)圖像處理實例資源庫

醫(yī)學(xué)圖像處理實例是提高課程針對性,明確未來業(yè)務(wù)需求,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等的最直接手段。要想使醫(yī)學(xué)圖像課程可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)醫(yī)學(xué)圖像處理實例資源庫是十分必要的。

3.5 采用先進(jìn)的教學(xué)形式,注重教學(xué)環(huán)境的建設(shè)

醫(yī)學(xué)圖像處理課程在定位上比較注重于研究生醫(yī)學(xué)圖像處理技能的培養(yǎng),是實用技能的素質(zhì)教育,因此,實踐教學(xué)尤為重要。傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以滿足現(xiàn)在的教學(xué)需求,因此,應(yīng)注重新教學(xué)形式的引入,如以任務(wù)為驅(qū)動的教學(xué)模式、SPOC教學(xué)模式等。同時,要進(jìn)一步加強(qiáng)教學(xué)環(huán)境的建設(shè),構(gòu)建高性能、全數(shù)字化的教學(xué)設(shè)施和教學(xué)實踐平臺環(huán)境,這也是教學(xué)的基礎(chǔ)保障。

3.6 依托互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像處理教育的延續(xù)

目前,限制醫(yī)學(xué)圖像處理教學(xué)效果的另一因素是教學(xué)學(xué)時有限。醫(yī)學(xué)圖像處理是一個系統(tǒng)的理論和工程,有限的教學(xué)學(xué)時嚴(yán)重阻礙了學(xué)習(xí)的深入性和可持續(xù)性,因此,應(yīng)借助互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有的科技形式對教學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步延續(xù)。

4 結(jié) 語

隨著信息時代、高科技時代和多媒體時代的到來,醫(yī)療診治的工作中包含大量的診療相關(guān)圖像,這些醫(yī)學(xué)圖像作為醫(yī)學(xué)診療的輔助,具有重要的價值。因此,醫(yī)療相關(guān)工作者必須掌握醫(yī)學(xué)圖像處理的相關(guān)知識和技能,提高自己的綜合素質(zhì),發(fā)現(xiàn)、獲取、提并利用這些醫(yī)療圖像的價值。醫(yī)學(xué)圖像處理課程正是在這樣的需求下進(jìn)入到大學(xué)教育體系中,為了更好地完成相應(yīng)課程的教學(xué)工作,本文以研究生為例對醫(yī)學(xué)圖像處理課程教學(xué)進(jìn)行了剖析,并從課程教學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展對策兩個主要方面進(jìn)行了闡述,以期對未來研究生醫(yī)學(xué)圖像處理課程的發(fā)展具有指導(dǎo)和借鑒意義。

主要參考文獻(xiàn)

篇8

吉林省伊通滿族自治縣第一人民醫(yī)院超聲科,吉林四平 130700

[摘要] 超聲成像診斷是醫(yī)學(xué)臨床診斷的一種重要手段,主要是通過超聲成像儀來實現(xiàn),它又包括軟組織結(jié)構(gòu)成像(即B超儀和M型心動圖儀等)和多普勒運(yùn)動成像(即彩色血流成像儀和多普勒組織成像。隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)字化己成為超聲成像設(shè)備發(fā)展的必然趨勢,同時使設(shè)備的性能得到提高。

[

關(guān)鍵詞 ] B超儀;成像;相控陣

[中圖分類號] TB55

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

[文章編號] 1672-5654(2014)08(b)-0030-02

超聲波是一種機(jī)械波其頻率在2×104~108范圍內(nèi),它只能傳播于介質(zhì)之中,而且在空氣、水等均勻物質(zhì)中有很好的指向性,其最大的特點(diǎn)是可以聚集于某個特定的位置。在超聲成像系統(tǒng)中,超聲波是由電激勵超聲換能器的壓電材料對周圍媒介作用所引起的壓力變化而產(chǎn)生的,發(fā)射波在傳播過程中根據(jù)媒介的不均一性而產(chǎn)生不同的反射波,再由換能器轉(zhuǎn)換成電信號,這些信號能夠表現(xiàn)出反射體的反射強(qiáng)度和位置信息。由于超聲成像診斷具有無輻射、重復(fù)性好、無損傷、靈敏度高、非侵入性等優(yōu)點(diǎn),所以在醫(yī)學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用,已成為醫(yī)學(xué)診斷的一種重要的圖像診斷法。

1醫(yī)療診斷中常見的醫(yī)用超聲診斷儀

1.1 A型超聲診斷儀

它雖然不能直觀的掌握被檢測對象的剖面結(jié)構(gòu)信息,但由于其有很高的掃描頻率,能夠清晰地顯示出被檢測對象的運(yùn)動情況,由橫軸來表示深度,縱軸顯示回聲信號的幅度。它是超聲波首次應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床診斷的設(shè)備。

1.2 B型超聲診斷儀

它能夠顯示出人體組織不同方位的二維截面圖像,其亮度受回聲幅度約束,其垂直方向顯示回聲的發(fā)射位置,以超聲的掃描線呈現(xiàn)其水平方向。由于對同一截面需要進(jìn)行多次掃描,所以需要耗費(fèi)的時間相對要多一些,為了保證B型超聲診斷儀的成像質(zhì)量,還需要對掃描到的信息進(jìn)行一定的處理。我們現(xiàn)在所用的B型超聲診斷儀基本上者采用多陣元探頭和獨(dú)立多通道。其中多陣元探頭又分為相控陣探頭和線陣列探頭兩類。

1.3 M型超聲診斷儀

由于其多用于心血管疾病的診斷,又被稱為超聲心動儀,其亮度受回聲信號的控制,回聲越強(qiáng)亮度越高,反射回聲的位置表示出來的位置是垂直的,以時間的變化來表示該位置的水平運(yùn)動。當(dāng)對心臟的某個位置進(jìn)行探測時,探頭的位置是固定的,由于心臟的跳動使探頭和心臟各層組織之間的距離隨之變化,這樣得到的灰度級對應(yīng)回聲信號的強(qiáng)度,心臟搏動產(chǎn)生上下擺動的亮點(diǎn)就呈現(xiàn)在顯示屏上,上下擺動的亮點(diǎn)會隨著掃描線由左向右在水平方向上的勻速移動而橫向展開,這樣就得到了心臟各層組織結(jié)構(gòu)周期性的活動曲線,即心動圖。

1.4多普勒超聲診斷儀

包括有很多種,其中有血流測量儀、聽診型診斷儀、脈象儀等,屬于無創(chuàng)傷性的檢查方法。它是利用超聲波的多普勒效應(yīng)來做診斷的一類儀器,通過探頭獲取檢查部位界面的超聲頻率變化,界面的運(yùn)動情況變化隨之獲取到超聲頻率改變,界面接近探頭時得到的回聲頻率高于反射頻率,界面遠(yuǎn)離探頭時得到的回聲頻率降低,之間形成的差頻經(jīng)多普勒信號檢出進(jìn)行分析處理,得到的結(jié)果輸出供醫(yī)生參考。

2數(shù)字技術(shù)在超聲影像診斷設(shè)備中的應(yīng)用

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使其普遍應(yīng)用于高性能超聲影像診斷設(shè)備,從最開始的數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器到現(xiàn)在的超聲發(fā)射、接收、成像,已經(jīng)實現(xiàn)了超聲診斷全過程的數(shù)字化,如數(shù)字化聲束技術(shù)、動態(tài)電子聚焦、動態(tài)孔徑技術(shù)、數(shù)字式延時技術(shù)等,同時也對超聲影像診斷設(shè)備的智能化、高性能和小型化起到一定的促進(jìn)和帶動作用。高性能、智能化的超聲影像診斷系統(tǒng)除了可以滿足醫(yī)學(xué)臨床診斷的多種需求外,還為臨床醫(yī)學(xué)研究以及相關(guān)基礎(chǔ)理論的開展提供了準(zhǔn)確、可靠的依據(jù),同時也進(jìn)一步促進(jìn)了超聲影像診斷技術(shù)的發(fā)展。智能化超聲診斷系統(tǒng)還可以實現(xiàn)一鍵操作,既可調(diào)節(jié)速度標(biāo)尺,多普勒基線等眾多參數(shù),又可調(diào)節(jié)TGC、動態(tài)范圍、接收增益,體現(xiàn)其一鍵多功能的優(yōu)點(diǎn),同時還能夠避免檢查過程中復(fù)雜、繁瑣的調(diào)節(jié)操作。

小型化超聲儀器雖結(jié)構(gòu)簡單,與筆記本大小差不多,但是無論是出急診還是出診以及現(xiàn)場搶救檢查, 都能夠提供一切所需功能,更突出了超聲影像診斷技術(shù)的價值和重要性,使超聲診斷技術(shù)的臨床應(yīng)用范圍更加廣泛。另外,伴隨著高速公路的興起和通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)在大多數(shù)超聲影像診斷設(shè)備雖然廠家、型號不同但普遍都設(shè)有DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)接口,使其不僅包涵了數(shù)據(jù)字典、介質(zhì)存儲、與醫(yī)學(xué)影像學(xué)有直接關(guān)聯(lián)的信息交互、網(wǎng)絡(luò)通訊和文件格式等多方面的內(nèi)容,還能夠促進(jìn)整個醫(yī)療環(huán)境,使數(shù)據(jù)信息和其容量交換加快,將超聲診斷成像設(shè)備或與超聲影像工作站和醫(yī)院影像管理與通訊系統(tǒng)(PACS)一起進(jìn)行組合,使其能夠最終進(jìn)入了整個醫(yī)院信息系統(tǒng)。

3醫(yī)學(xué)上數(shù)字化超聲成像診斷的應(yīng)用

3.1超聲成像診斷的醫(yī)學(xué)發(fā)展史

上世紀(jì)中期,在醫(yī)學(xué)上離體臟器的厚度就開始應(yīng)用A型超聲儀來檢測,同時也進(jìn)行臨床疾病診斷方面的探索,隨后,醫(yī)學(xué)研究者開始對正常人的心臟和心臟病患者利用M型超聲儀對風(fēng)濕性進(jìn)行探測。到70年代初期,通過B型超聲顯像技術(shù)可以顯示臟器和病變形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,使其廣泛應(yīng)用于臨床,也是臟器二維切面超聲成像檢查技術(shù)的起點(diǎn)。在80年代中期,又開創(chuàng)了彩色多普勒超聲診斷儀,多普勒超聲是不僅能夠顯示器官和病變器官的形態(tài),同時也能夠顯示雙重信息的血流動力學(xué)變化。使得超聲影像診斷技術(shù)有了進(jìn)一步的提高。 90年代以來,大量使用計算機(jī)數(shù)字技術(shù),讓超聲影像診斷技術(shù)有新的發(fā)展,達(dá)到了更高水平。開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)超聲三維成像技術(shù)。縱觀超聲影像診斷技術(shù)的發(fā)展史,它是由是靜態(tài)成像向?qū)崟r動態(tài)成像發(fā)展的過程,其發(fā)展過程是由“點(diǎn)”到“ 線”,由“線”到“面”,最后到“體”。

3.2幾種新成像技術(shù)的發(fā)展

①寬景超聲成像技術(shù)。 該技術(shù)是通過移動探頭來獲取一系列二維切面圖像,再將這些圖像反饋給計算機(jī),由計算機(jī)進(jìn)行圖像重建,把這些二維圖像轉(zhuǎn)換成一個連續(xù)視野的超寬切面圖像。寬景超聲成像技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于肢體軀干的肌肉、血管和周圍神經(jīng)等方面的疾病以及婦產(chǎn)科、診斷甲狀腺、胸腹部、乳腺、等一些小器官。一幅寬景超聲圖像不僅能夠顯示整個胎兒全貌,而且還能夠顯示胎盤內(nèi)的完整結(jié)構(gòu),對于判斷胎位、多胎妊娠、羊水量與分布的評估等相關(guān)方面都有著重要的研究價值。寬景超聲成像技術(shù),可以定量準(zhǔn)確地測量臟器大小和體積較大的病灶或腫物還能夠更清晰地顯示出病變的范圍,內(nèi)部回聲、位置、大小及其毗鄰,同時還,除了有較好地展示外還存在延伸管道結(jié)構(gòu)的功能,其優(yōu)點(diǎn)在于它可以提供更好的空間關(guān)系和結(jié)構(gòu)層次。受到組織或器官運(yùn)動的干擾影像的影響,這種技術(shù)也存在缺點(diǎn),使圖像模糊,清晰度不高。寬景超聲圖像還可以顯示常規(guī)二維超聲無法獲得的特別是肢體軀干軟組織,它通過利用高頻線陣探頭迅速的進(jìn)行大范圍的體層掃描,就可以獲得一幅從皮膚、皮下組織到周圍神經(jīng)干以及骨膜等相關(guān)方面的正常和病變體層解剖寬景圖像,使各層結(jié)構(gòu)特征清晰可見。寬景超聲成像技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿?,它還能夠與彩色多普勒超聲和常規(guī)實時灰階相結(jié)合,不僅能夠使現(xiàn)代超聲診斷技術(shù)更完善,還能夠為超聲CT的研究和應(yīng)用奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

②超聲成像技術(shù)。三維超聲成像技術(shù)可以彌補(bǔ)二維平面成像技術(shù)的不足,給人們提供一個更全面的三維圖像信息。動態(tài)三維成像技術(shù)主要有三維成像來觀察和檢測非活躍的器官,靜態(tài)三維成像,實時三維心臟形態(tài)成像的活動。其中包括一個靜態(tài)三維成像部門的掃描掃描掃描和旋轉(zhuǎn)兩種形式,需要掃描二維探頭,圖像的某些方面獲得他們的反饋到計算機(jī)圖像,器官的最終輸出的轉(zhuǎn)型計算機(jī)三維地圖,然后重建編輯后,電腦以得到一個明確的,清晰的圖像,器官與病變的形態(tài)特征突出而且表面輪廓與深淺立體感強(qiáng),這種成像主要適用于探查對象周圍有液體環(huán)抱者或器官內(nèi)有液體存在的情況,如腫瘤、膽道結(jié)石與息肉、肝腎囊腫等。醫(yī)生通過血管三維圖像重建能夠清楚地了解臟器內(nèi)的血管走向、血栓形成、有無畸形以及分支狀況等情況;對于胰、十二指腸三維圖像重建,可以幫助醫(yī)生準(zhǔn)確地對胰頭及膽總管病變進(jìn)行診斷,同時對于胎兒面部畸形、潰瘍、臍帶繞頸等也有鮮明的特點(diǎn)。三維超聲成像還能夠給醫(yī)生提供患者體內(nèi)的腫瘤病灶的三維形態(tài)和空間位置,使定位信息更準(zhǔn)確,有助于超聲引導(dǎo)介入性治療的發(fā)展,同時能夠提高臨床治療效果。

隨著采樣技術(shù)和高速掃查的不斷發(fā)展,可以將靜態(tài)三維成像與心電圖同步技術(shù)的時間參量相融合,使其能夠則實時、準(zhǔn)確的顯示出動態(tài)的三維成像,在此基礎(chǔ)上再結(jié)合速度信息,還能夠?qū)崿F(xiàn)實時三維成像。四維參量即動態(tài)三維成像,可以對醫(yī)生診斷瓣膜疾病有著重要意義,同時它還能夠呈現(xiàn)出心內(nèi)血流的立體動態(tài)圖像,幫助醫(yī)生觀察血流方向、分流與返流有著十分重要的意義。心臟的各種結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)、活動情況、空間關(guān)系和血流動態(tài),動態(tài)三維成像技術(shù)都可以從不同方位觀察,并為醫(yī)生提供可靠的圖像依據(jù),有效的提高了臨床診斷的準(zhǔn)確率。

③分子影像技術(shù)。分子影像學(xué)最早是由美國國家癌癥研究所正式提出和應(yīng)用,它與傳統(tǒng)的成像方法有所區(qū)別,它所揭示的不是細(xì)胞、分子發(fā)生改變后所導(dǎo)致的組織結(jié)構(gòu)的異常信息,而是著重描述了導(dǎo)致人體疾病的細(xì)胞、分子的異常。分子成像主要基于分子生物學(xué),而現(xiàn)代的成像技術(shù)的幫助下,從分子水平研究和觀察疾病的發(fā)生,能夠描述和確定活體生物發(fā)展中病理生理變化和代謝功能改變過程的一種成像方法。通過研究可以發(fā)現(xiàn),許多疾病在臟器組織出現(xiàn)病理改變之前,其細(xì)胞、分子或其功能就已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化,所以需要通過分子成像技術(shù)來更早、更及時地發(fā)現(xiàn)和確定疾病,同時分子成像技術(shù)還能夠?qū)膊〉闹委熤屑?xì)胞和分子水平做出直接的評價,使醫(yī)學(xué)界能夠?qū)膊〉陌l(fā)生、發(fā)展和治愈的整個過程建立起全新的科學(xué)性認(rèn)識。除此之外,它還能夠用于心血管、腫瘤等的靶向診斷,這需要通過單克隆抗體、多肽分子等靶向微泡對比劑,同時它還能夠?qū)崿F(xiàn)血栓、粥樣硬化斑塊等的治療和基因、藥物的輸送。分子影像學(xué)不僅融合了分子生物學(xué)、納米技術(shù)、生物化學(xué)、基因工程技術(shù),同時還結(jié)合了數(shù)據(jù)處理和圖像處理等技術(shù),是多種學(xué)科結(jié)合的成果,也是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

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參考文獻(xiàn)]

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篇9

[關(guān)鍵詞]醫(yī)學(xué)超聲影像 圖像融合 應(yīng)用

[中圖分類號]R455.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號]1009―6019―[2010]06―37―02

醫(yī)學(xué)超聲在醫(yī)學(xué)診斷中起著十分重要的作用。但是醫(yī)學(xué)超聲所包含的診斷技術(shù),無論是型成像還是血流檢測,一般都沿用了線性聲學(xué)的規(guī)律,從低廉的普及型儀器到昂貴的高檔設(shè)備,都作為線性系統(tǒng)進(jìn)人應(yīng)用領(lǐng)域,這種醫(yī)學(xué)超聲中的線性現(xiàn)象以往占了主導(dǎo)地位,形成超聲診斷的主流,實際上醫(yī)學(xué)超聲中存在著非線性現(xiàn)象,過去它處于次要地位而被忽略,但是隨著人們對事物本質(zhì)研究的深入,以往被忽略的非線性現(xiàn)象都在某種場合顯示其重要性,研究醫(yī)學(xué)超聲中非線性現(xiàn)象有助于人們進(jìn)一步提高現(xiàn)有的診斷水平,近年來產(chǎn)生的諧波技術(shù)就是非線性聲學(xué)在超聲診斷中的一項有應(yīng)用成效的新技術(shù)。傳統(tǒng)的超聲影像設(shè)備是接收和發(fā)射頻率相同的回波信號成像,這種成像的方法被稱為基波成像,實際上回波信號受到人體組織的非線性調(diào)制后產(chǎn)生基波的二次三次等高次諧波,其中二次諧波幅值最強(qiáng),利用人體回聲的高次諧波構(gòu)成人體器官的圖像,使得圖像清晰分辨率得到提高。這種用回波的高次諧波成像的方法叫做諧波成像,近年來,在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用。雖然諧波成像可以減少雜波和圖像陰霾,能夠提供增強(qiáng)的對比分辨率,但是由于帶寬較窄,對于低頻中的有用信號的損失是不可避免的,能否提高信號的利用率是獲得更為清晰的超聲圖像的關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)融合,是20世紀(jì)80年代形成和發(fā)展起來的一種自動化信息綜合處理技術(shù),它將來自多傳感器和多源的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,從而得出更為可信的圖像融合。圖像融合是將來自不同探測器的圖像進(jìn)行合并,以得到一個更完整的圖片或場景,其主要目的是通過對多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來提高圖像的可靠性,通過對多幅圖像間的互補(bǔ)信息的處理來提高圖像的清晰度,圖像融合作為數(shù)據(jù)融合的一個分支,也用到了常用的數(shù)據(jù)融合方法,但又根據(jù)圖像的特點(diǎn)引入了許多圖像處理的方法,本文采用小波變換的方法針對醫(yī)學(xué)超聲圖像進(jìn)行融合,實驗所用圖像經(jīng)過預(yù)處理濾波。

1 基于小波變換的圖像融合方法

醫(yī)學(xué)圖像融合的過程可以分為兩個步驟,圖像在空間域的配準(zhǔn)和融合圖像的創(chuàng)建,圖像配準(zhǔn)是圖像融合的先決條件,圖像配準(zhǔn)精度的高低直接決定著融合結(jié)果的質(zhì)量,20世紀(jì)90年代以來,隨著圖像配準(zhǔn)研究的深入開展,國內(nèi)外學(xué)者研究了多種方法1993年專門對醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)方法進(jìn)行了分類,歸納了7種分類標(biāo)準(zhǔn)。

小波變換在空間和頻率域上都具有局域性,從而能對信息進(jìn)行多尺度分析的細(xì)化分析。小波變換在圖像融合中的應(yīng)用研究已有報道,但大多在熱圖像和可視圖像的融合,小波變換用于圖像融合有不少優(yōu)點(diǎn),圖像經(jīng)小波分解后,不同分辨率上的細(xì)節(jié)信息互不相關(guān),這樣可以將不同頻率范圍內(nèi)的信號分別組合,產(chǎn)生多種不同特征的融合圖像,而且圖像在不同分辨率水平上的能量和噪聲不會互相干擾,融合圖像的塊狀偽影也容易消除,基于小波變換的圖像融合的一般結(jié)構(gòu),可以看出融合規(guī)則非常重要,當(dāng)在建立融合圖像的每個小波系數(shù)時,必須確定哪幅源圖的小波系數(shù)對融合有利,這個信息將保留在融合決策圖中,常用的融合規(guī)則主要有基于像素的融合規(guī)則和基于窗口的融合規(guī)則,基于像素的融合規(guī)則逐個考慮源圖相應(yīng)位置的小波系數(shù),主要是交叉像素選擇法,即從各源圖的小波系數(shù)矩陣中相應(yīng)位置選取最大的小波系數(shù)作為融合的小波系數(shù),然后再由小波逆變換得到融合圖像。

這種方法在融合處理時表現(xiàn)出對邊緣的高度敏感性,使得圖像在預(yù)處理時要求圖像嚴(yán)格對準(zhǔn),否則處理結(jié)果將不盡人意。基于窗口的融合規(guī)則不僅考慮相應(yīng)位置的小波系數(shù),還要考慮與它相鄰的小波系數(shù)。比如窗口劃分,再確定融合相應(yīng)位置的小波系數(shù),這種方法考慮了圖像像素與它相鄰像素的高度相關(guān)性這一事實,因此,降低了對邊緣的敏感性。如何選擇窗口是該融合規(guī)則的難點(diǎn),這要求所選窗口的小波系數(shù)有較大的相關(guān)性,否則就無法發(fā)揮該法的優(yōu)越性,為此,可以將圖像看作是由不同灰度等級的區(qū)域構(gòu)成的,而物體的邊緣表現(xiàn)為灰度差,邊緣是圖像的一個很重要的特征,包含有價值的目標(biāo)邊界信息,由邊緣可以進(jìn)行圖像的定位“識別”濾波等操作。根據(jù)邊緣區(qū)域圖和區(qū)域活動表,使用以下的融合規(guī)則來計算融合決策圖:高活動等級優(yōu)于低活動等級,邊緣的像素點(diǎn)優(yōu)于非邊緣像素點(diǎn),小區(qū)域優(yōu)于大區(qū)域,在確定邊緣在圖像處理中,經(jīng)常要將處理后的圖像與處理前的圖像進(jìn)行各方面的比較,看圖像質(zhì)量是否改觀,比較常用的方法是峰值信噪比,圖像融合是一種新的圖像處理方法,因此可以借用通常圖像處理中的圖像評估方法,以評判融合方法的優(yōu)劣,由于圖像融合是將幾幅不同的圖像經(jīng)處理后得到一幅包含源圖像中各個細(xì)節(jié)的圖像,該融合后的圖像與兩張源圖進(jìn)行,計算處理結(jié)果表明基于區(qū)域的融合的方法是有效的,總之,融合處理對圖像質(zhì)量的提高是有益的。

篇10

診斷的方法雖然很多,但最基本的仍然是病史采集和體格檢查。

設(shè)計準(zhǔn)備包括:①廣泛查閱,收集資料。廣泛查閱各類課本、期刊和網(wǎng)上資料,收集新資料,這在備課中需準(zhǔn)備較長時間,也是教師提高教學(xué)質(zhì)量所必不可少的,但課堂教學(xué)中能使同學(xué)明顯提高學(xué)習(xí)興趣。②充分利用多媒體技術(shù)設(shè)計課堂內(nèi)容。以powerpoint軟件為主體設(shè)計,充分利用其系統(tǒng)功能,在背景、顏色、文字等方面精心處理,可插入動畫、錄像、圖片等,增強(qiáng)課堂的趣味性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于加強(qiáng)學(xué)生的理解和記憶。③緊密結(jié)合臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)。強(qiáng)調(diào)病史采集和體格檢查的重要性。強(qiáng)調(diào)采集病史和體格檢查是最基本的診斷方法。正確診斷的前提是準(zhǔn)確地詳細(xì)地掌握病情,包括詳細(xì)地采集病史、系統(tǒng)全面地體格檢查和必要的輔助檢查。

設(shè)計內(nèi)容:該課程在醫(yī)專臨床專業(yè)第三學(xué)期開設(shè),學(xué)生已有一定的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識,筆者就詢問同學(xué)看病時,醫(yī)生是怎樣詢問的,問了什么內(nèi)容,用手觸診檢查了沒有,使用聽診器聽診了沒有?由此提出診斷的目的及概念:診斷是通過疾病的表現(xiàn)來認(rèn)識疾病的內(nèi)在屬性的一段程序,其目的是為了防治疾病。診斷疾病是臨床醫(yī)學(xué)的最基本的任務(wù),是預(yù)防和治療疾病的前提。

問診是醫(yī)生通過對病人或知情人進(jìn)行全面系統(tǒng)詢問而獲得臨床資料的一種診斷方法。通過問診可詳細(xì)了解疾病的發(fā)生、發(fā)展、病因、診療經(jīng)過及既往健康狀況等全過程,從中獲得診斷依據(jù)。體格檢查則是醫(yī)生運(yùn)用自己的感官或借助傳統(tǒng)的工具(如聽診器、叩診錘等)來檢查病人身體狀況的一組最基本的方法。包括視診、觸診、叩診、聽診和嗅診。

臨床診斷一般從先問診,然后進(jìn)行詳細(xì)地體格檢查。多數(shù)疾病的發(fā)生都有其相關(guān)的病因,繼之出現(xiàn)相應(yīng)的病理改變和臨床表現(xiàn)。根據(jù)多年的臨床經(jīng)驗,有時僅根據(jù)可靠、準(zhǔn)確的病史即可作出初步診斷。即使有些的癥狀可能很輕微,通過仔細(xì)的詢問和詳細(xì)的體格檢查,也可為診斷提供的依據(jù)。

對不典型癥狀和體征者才需要借助有關(guān)地輔助檢查,如實驗室檢查、B超、心電圖、X線等。這些檢查在診斷疾病中起了重要的作用。近年來,隨著生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的理論和技術(shù)的飛速發(fā)展,診斷學(xué)正向非侵入性、微量化、自動化和快速化的方向發(fā)展,新的診斷方法和技術(shù)不斷涌現(xiàn),如動態(tài)心電圖,亦稱Holter系統(tǒng),使用隨身攜帶器連續(xù)記錄24小時、48小時或更長時間的心電變化,可不受病人活動的影響,記錄病人在不同狀況下的心電圖,是重要的心電監(jiān)測技術(shù),為心血管疾病的診斷提供了重要價值;而彩超可形象地顯示心血管內(nèi)血流方向、速度和狀態(tài),對診斷先天性心臟病、心瓣膜病、血管有否狹窄或閉塞有重要價值;CT原理是利用X線束對人體選定層面進(jìn)行掃描,取得信息,經(jīng)計算機(jī)處理獲得重建圖象,其密度分辨率明顯優(yōu)于X線圖象,擴(kuò)大了檢查范圍,提高了病變的檢出率和診斷的準(zhǔn)確率。

討 論

診斷技術(shù)的發(fā)展,明顯提高了病變檢出率和診斷的準(zhǔn)確率,為醫(yī)學(xué)診斷的發(fā)展提供了廣闊的前景。但由于設(shè)備昂貴,費(fèi)用高,不宜作為常規(guī)檢查,更不能在診斷疾病時單純依靠儀器檢查來獲得診斷結(jié)果。每位臨床醫(yī)生對先進(jìn)的檢查技術(shù)不可盲目依賴,詳細(xì)的病史采集、規(guī)范的體格檢查、科學(xué)的思維方法,才是臨床醫(yī)生最基本的、必須切實掌握的方法。

參考文獻(xiàn)