導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)字醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)影像；數(shù)字化；探究

【中圖分類號】R73 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-3783(2012)05-0150-01

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各領(lǐng)域的信息系統(tǒng)和信息化進程明顯加快，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展過程中多媒體技術(shù)和計算機廣泛應(yīng)用醫(yī)學(xué)檢查領(lǐng)域，可以說數(shù)字化信息資源和影像資料已經(jīng)成為人類經(jīng)濟活動不可或缺的一部分。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛使用醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化資料有助于醫(yī)生在醫(yī)學(xué)診斷和教育中的輔助教育，鑒于醫(yī)學(xué)影像的獨特作用，本文在分析醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化與存儲過程中可能會影響醫(yī)學(xué)影像質(zhì)量的因素進行分析并提出優(yōu)化影像質(zhì)量的方法。

1 影像數(shù)字化的發(fā)展前景

隨著現(xiàn)代科技和計算機以及多媒體等技術(shù)的發(fā)展，在當今世界發(fā)展中影像數(shù)字化是影像信息化的發(fā)展階段，數(shù)字化影像信息在信息領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，影像數(shù)字化信息已逐步應(yīng)用于醫(yī)療、氣象、影戲、科研、銀行、城市規(guī)劃、公安等眾多領(lǐng)域。

目前人類對充滿影像的現(xiàn)實物質(zhì)世界總是不斷嘗試用數(shù)字化技術(shù)進行綜合改造和利用，可以這樣說數(shù)字化的影像信息給人類的生存空間帶給無限的想象和財富。

2 影像數(shù)字化廣泛應(yīng)用醫(yī)學(xué)發(fā)展的實踐意義

醫(yī)學(xué)作為一門和科學(xué)技術(shù)發(fā)展緊密相連的形態(tài)科學(xué)，對于科技的應(yīng)用總是處在風口浪尖，尤其是在臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)過程中，影像學(xué)和多媒體已經(jīng)廣泛應(yīng)用與臨床教學(xué)，而且目前醫(yī)學(xué)影像涉及的門類和種類呈現(xiàn)出越來越多的特點，者從另外一個側(cè)面也要求醫(yī)學(xué)對于疾病研究和醫(yī)學(xué)教育的不斷向前推進，通常說來醫(yī)學(xué)數(shù)字化影像包括:圖形、標本、顯微圖像、內(nèi)鏡影像、超聲影像(B超、彩超)、X線影像(傳統(tǒng)X線影像、X線數(shù)字影像)、CT影像、核磁影像、造影影像等幾大部分。

目前，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)τ谟绊憯?shù)字化的重視程度都無比高漲，包括醫(yī)院系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)以及相關(guān)的附屬科研機構(gòu)都十分重視醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化問題。但不可否認的是目前無論是醫(yī)院系統(tǒng)還是教學(xué)系統(tǒng)，醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化均存在很大問題： (1)查找相關(guān)的影像信息不方便。教學(xué)中老師需要依賴醫(yī)學(xué)影像，但教師尋找相關(guān)的影像信息卻十分困難。即便是找到也存在清晰度差和影像質(zhì)量不高等特點而用不成。(2)課堂使用的數(shù)字影像資料不方便。即便是找到相關(guān)的影像資料，因為其存儲的載體不同導(dǎo)致使用不方便，無法在課堂正常使用。 (3)教師在課堂上使用的醫(yī)學(xué)影像資料學(xué)生很難占有并時常復(fù)習(xí)。(4)另外目前我國的醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域多媒體教學(xué)難以發(fā)揮應(yīng)有作用。

3 優(yōu)化醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化采集相關(guān)方法探究

目前，在數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像采集方面，人們的重視程度和意識不夠，從而造成醫(yī)學(xué)影像利用的效率和質(zhì)量不高。根本的問題在于影像采集的質(zhì)量和后期存儲的格式兩者之間的關(guān)系沒有處理好。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域影像采集的渠道眾多，醫(yī)學(xué)診斷影像從用途上大致可以分為X線影像，CT影像，核磁共振影像，數(shù)字減影(血管造影)影像，內(nèi)窺鏡、B超影像，顯微影像等和非醫(yī)學(xué)診斷影像等。很多醫(yī)學(xué)影像即可以用掃描儀掃描，也可以用數(shù)字相機拍攝，有的還可以視頻捕捉或者直接從相應(yīng)的成像設(shè)備中獲取。醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化采集可選擇的途徑有多種，不同途徑獲得影像的質(zhì)量也有差別，本著方便使用和快捷獲取的原則合理有效地選擇影像資料的獲取途徑和手段，優(yōu)化醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化采集。另外，如果醫(yī)學(xué)影像采集后以最佳的影像質(zhì)量存儲，那么醫(yī)學(xué)影像的數(shù)據(jù)量就會極大，雖然在數(shù)據(jù)采集的過程中能夠保證醫(yī)學(xué)影像的色彩和清晰度的問題，能夠使得影像的豐富和細膩程度達到教學(xué)要求，但不可否認的是影像文件占用的空間太大導(dǎo)致影像的處理比較困難。有些同志認為在采集醫(yī)學(xué)圖像的時候使用壓縮格式可以保證醫(yī)學(xué)圖像的處理速度問題，但筆者在工作實踐中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過壓縮過的圖像普遍存影像信息減少，影像清晰度減低和層次和細節(jié)受到降低的問題，因此在這種情況下采集的醫(yī)學(xué)影像資料的利用價值就大打折扣。采集的數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像的最終目的是為了使用為目的，現(xiàn)在通常情況下總是以應(yīng)用為最主要的目的，通常情況下比如醫(yī)生的快速診斷和醫(yī)學(xué)影像的安全管理、方便的傳輸、快捷地檢索等，可以在計算機和網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用同時還可以滿足打印輸出的要求，同時還可以根據(jù)需要隨時轉(zhuǎn)換成視頻在視頻中播放。同時在現(xiàn)有技術(shù)水平基礎(chǔ)上，采集醫(yī)學(xué)影像信息的應(yīng)用模式不同對影像采集的質(zhì)量影響也不太一樣?？傊龅骄唧w應(yīng)用場合最大化保證醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量是最重要的。保證醫(yī)學(xué)影像采集質(zhì)量就是為了實現(xiàn)數(shù)字影像的存貯、傳輸、再現(xiàn)、利用的最優(yōu)化，實現(xiàn)影像在不同情況和條件下的影像質(zhì)量和用途的最佳化，滿足個性化需要和特殊需要，弄清楚影像存儲的色彩模式、文件存儲的格式和影像質(zhì)量、用途的關(guān)系是十分必要和重要的。因為恰當?shù)纳誓Ｊ胶臀募鎯Ω袷街苯雨P(guān)系到醫(yī)學(xué)影像自身的質(zhì)量以及應(yīng)用時的合理性、經(jīng)濟性問題。選擇合適的色彩模式影像色彩能否逼真地還原直接影響到醫(yī)學(xué)影像的真實性和影像的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

在數(shù)字化處理傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像的過程中常常因為處理后影像質(zhì)量不好降低影像的實用價值，有鑒于此，必須結(jié)合醫(yī)學(xué)影像本身所具有特殊性，同時結(jié)合醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化的廣泛用途，提高優(yōu)化醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量。

目前國內(nèi)醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域存在著傳統(tǒng)設(shè)備與現(xiàn)代高端數(shù)字設(shè)備并存使用的情況，而且就實際情況而言，傳統(tǒng)醫(yī)療成像設(shè)備仍占主要，并且在一個相當長的時期之內(nèi)還要繼續(xù)使用，因此在現(xiàn)有基礎(chǔ)之上優(yōu)化醫(yī)學(xué)影像的采集和存儲質(zhì)量，在現(xiàn)有條件下結(jié)合能夠使用各種設(shè)備將傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化，在原有基礎(chǔ)上最大限度保證影像的質(zhì)量并且進行改善，并且伴隨著國際關(guān)于醫(yī)學(xué)成像設(shè)備不斷完善的浪潮下，完善和規(guī)范我國的醫(yī)學(xué)影響的存儲數(shù)據(jù)格式，并逐漸進行統(tǒng)一和標準化，使目前醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化采集和存儲以及后續(xù)傳輸和使用更加規(guī)范，更加直接和簡單，而且保證醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量。

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DICOM(digitalimagingandcommu-nicationinmedicine)標準即醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信標準,由美國放射學(xué)會(ACR)和國際電子制造商協(xié)會(NEMA)共同制定。DICOM標準致力于更有效地在醫(yī)療信息系統(tǒng)間(如PACS、HIS/RIS)、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備間(如CT、MR、CR)傳輸、共享數(shù)字影像[2]。DICOM標準的建立極大地推動了不同廠商的醫(yī)療數(shù)字影像信息的傳輸與交換,促進了影像存儲與傳輸系統(tǒng)PACS(picturearchivingandcommunicationsys-tems)的發(fā)展與各種醫(yī)院信息系統(tǒng)(hos-pitalinformationsystems,HIS)的結(jié)合,實現(xiàn)了異地、異構(gòu)診斷資料庫的共享。迄今為止,DICOM共頒布了三個主要版本。CR/NEMAPSNo.300-1985,Version1.0,發(fā)表于1985年,1986年10月正式成為標準;CR/NEMAPSNo.300-1988,Version2.0,1988年1月頒布為標準;DICOMVersion3.0,源自ACR-NE-MA兩次發(fā)表的標準,1993年。每年,ACR-NEMA都推出DICOM3.0的修定草案,目前最新的版本是DICOM3.02000年最終草案標準(FDS)[1]。相對于以前的版本,DICOM3.02000明確地劃分了設(shè)備應(yīng)遵從的標準范圍,更加明確了信息實體,強調(diào)了基于多元文檔的結(jié)構(gòu)、基于TCP/IP的協(xié)議和適用于網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境。隨著DICOM標準的不斷完善,世界醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的主要供應(yīng)商都宣布支持DICOM標準。DICOM標準已成為北美、歐洲及日本各國在醫(yī)療信息影像系統(tǒng)中的標準。我國的醫(yī)療信息綜合系統(tǒng)和PACS的建設(shè)雖然剛剛起步,但發(fā)展很快。在系統(tǒng)的建設(shè)和實施中為了確保它們能夠?qū)崿F(xiàn)開放互聯(lián)并具備與國際接軌的能力,DICOM成為必須遵循的國際標準,因此對DICOM標準的分析和研究必不可少。作為國際標準,DICOM具有覆蓋面廣,內(nèi)容復(fù)雜的特點。本文旨在分析它的總體框架和關(guān)鍵內(nèi)容,力圖從這個龐大的標準中理出一條明確的脈路,對實際應(yīng)用起到指導(dǎo)作用。

2DICOM的主要內(nèi)容和信息模型

2.1DICOM標準的組成、功能及其相互

關(guān)系完整的DICOM3.02000標準由15個部分構(gòu)成[1],各部分是相互關(guān)聯(lián)的獨立文件。雖然某些部分的內(nèi)容在不斷補充和完善,但總體框架已經(jīng)最終確定:(1)介紹與總論:全面介紹DICOM的歷史、目的、結(jié)構(gòu)和適用范圍,并對其他部分的內(nèi)容做了簡介。(2)兼容性(或稱遵從性):詳細說明DICOM的兼容性目的和架構(gòu),同時給出了在開放互聯(lián)方面對遵守該協(xié)議的設(shè)備的具體要求。(3)信息實體定義:針對用于數(shù)字化交流的實際醫(yī)學(xué)影像給出一個抽象的定義,同時定義了可以使用DICOM進行通信的類別。(4)服務(wù)類的說明:對一系列的服務(wù)類進行了定義,給出用于數(shù)字化交流的操作行為的抽象定義,即定義使用DI-COM進行通信的服務(wù)的類別。(5)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義:對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)的編碼進行說明。(6)數(shù)據(jù)字典:包括對所有DICOM數(shù)據(jù)以及所有在DICOM標準內(nèi)部定義的數(shù)據(jù)的注冊和認可信息。(7)信息交換:本部分定義了DI-COM命令的結(jié)構(gòu)(命令結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)即組成DICOM消息),同時也定義了DI-COM應(yīng)用實體間的協(xié)議握手方式。(8)網(wǎng)絡(luò)通信支持下的數(shù)據(jù)交換:這一部分說明了在網(wǎng)絡(luò)中,DICOM如何使用TCP/IP和OSI網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。(9)點對點傳輸下的信息交換:說明在點對點傳輸下支持應(yīng)用DICOM協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)上層協(xié)議。說明DICOM如何支持50針點對點消息通信的服務(wù)和協(xié)議。(10)介質(zhì)儲存和存儲介質(zhì)間交換的文件格式:它提供了一個用于不同類型醫(yī)學(xué)影像間數(shù)據(jù)交換及不同物理介質(zhì)相關(guān)信息交換的框架。(11)介質(zhì)存儲的應(yīng)用方式:說明將醫(yī)學(xué)影像信息存儲于可移動介質(zhì)的的模式。(12)介質(zhì)格式和用于內(nèi)部交換的物理介質(zhì):描述了如何便利醫(yī)療環(huán)境中數(shù)字影像計算機間的內(nèi)部信息交換。這樣的交換可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像診斷或其他潛在的臨床領(lǐng)域。(13)點對點傳輸下的打印管理:詳細說明打印提供者在點對點聯(lián)接的情況下支持DICOM打印管理所必須的服務(wù)和協(xié)議。(14)顯示的灰度標準:詳細說明灰度圖像的標準顯示功能,它提供了一些樣例方法,說明如何調(diào)整灰度圖像與顯示系統(tǒng)。(15)安全策略方法:說明了具體應(yīng)用所應(yīng)遵循安全策略的兼容方式。DICOM的15個部分之間既相互獨立,又互相聯(lián)系,從涉及的主要內(nèi)容和關(guān)聯(lián)程度出發(fā)可分為3個集合[4]。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議集包括第7、8、9部分及第13部分,描述了點對點連接與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,定義了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的打印管理應(yīng)用。數(shù)據(jù)格式(編碼、儲存)集包括第5、6部分及第10、11、12部分,描述了不同條件下數(shù)據(jù)存儲的標準格式。標準框架及其他包括第1、2、3、4部分、第14部分及第15部分,描述整個DI-COM標準的結(jié)構(gòu)、目的和要求及圖像灰度標準,并定義了安全策略。

2.2DICOM的一些重要概念

DICOM標準中定義了一些重要的概念,有關(guān)模型和協(xié)議也是以這些概念為基礎(chǔ)來設(shè)計和制定的。(1)應(yīng)用實體:應(yīng)用實體是指一個具體的DICOM應(yīng)用程序。(2)服務(wù)類:服務(wù)類是對現(xiàn)實中醫(yī)學(xué)信息的傳遞和通信的抽象概括,它包括作用于信息對象的命令及結(jié)果。DICOM服務(wù)類提供客戶/服務(wù)角色,通過網(wǎng)絡(luò)要求DICOM服務(wù)的應(yīng)用實體稱為服務(wù)類使用者(SCU)。提供DICOM服務(wù)的應(yīng)用實體稱為服務(wù)類提供者(SCP)。(3)信息模型(informationmodel):信息模型描述了實體之間的關(guān)系。通常,用“E-R”模型定義一對多或多對多的關(guān)系。(4)消息服務(wù)元素(DICOMmessageserviceelements,DIMSE):DICOM標準定義了一系列系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)命令。SCU/SCP利用消息服務(wù)元素在網(wǎng)絡(luò)上進行服務(wù),消息服務(wù)元素可以被認為是網(wǎng)絡(luò)通信的最基本單位。(5)協(xié)議握手:應(yīng)用實體間必須達成一個協(xié)議,才能相互通信。這個協(xié)議包括:①哪些服務(wù)可以操作,命令和數(shù)據(jù)如何相互交流;②傳輸規(guī)則,消息流(包括命令和信息對象)如何在通信過程中進行編碼。

2.3DICOM的信息模型

DICOM的信息模型,DI-COM協(xié)議為外界提供服務(wù)的最高層次是服務(wù)類,每個服務(wù)類可包含多個服務(wù)對象對,信息實體定義包含了大量的相關(guān)屬性。圖1清晰的給出了SOP、IOD和服務(wù)類之間的關(guān)系。下面據(jù)DICOM的信息模型,討論其中的概念。

2.3.1DICOM信息實體的概念DI-COM標準采用了信息實體關(guān)系模型E-R模型(如圖2)。信息實體代表一個實際的對象、實際對象類或者DICOM內(nèi)部定義的數(shù)據(jù)類如信息對象(informationob-jects);關(guān)系定義有多少其他實體與該實體有聯(lián)系[5]。通過建立這個模型,DI-COM標準能夠方便的描述醫(yī)學(xué)實踐中的事物如病人、報告、圖像及它們之間的關(guān)系。由E-R模型和真實實體可以抽象出模型定義的實體,每一個實體的特征用屬性來描述,例如“病人”這個實體的屬性包括“病人姓名”、“病人ID號”等。DICOM稱基于其模型的對象為信息對象,對應(yīng)于某類圖像如CT、MR;稱定義它們屬性的表格和模型為信息實體定義(IOD)。

2.3.2服務(wù)類/服務(wù)對象對類(serviceclass/SOPclass)服務(wù)類指能夠發(fā)生的各種服務(wù)和操作,DICOM中的服務(wù)類包括驗證服務(wù)類;存儲服務(wù)類;病人管理服務(wù)類;查詢檢索服務(wù)類;打印管理類等[3]。服務(wù)/對象對類由信息實體定義和消息服務(wù)元素組一一對應(yīng)組合定義。SOP類是DICOM信息傳遞活動的基本功能單位,它包括了限定消息服務(wù)元素組服務(wù)和信息實體屬性的規(guī)則和語意,可以將它類比為ISO/OSI中的管理對象類。

3DICOM的網(wǎng)絡(luò)通信

3.1DICOM的網(wǎng)絡(luò)通信

DICOM為了傳輸醫(yī)學(xué)影像和相關(guān)的信息,結(jié)合ISO/OSI和TCP/IP協(xié)議設(shè)計了自己的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和消息交換機制[1]。圖3的參考模型表明,DI-COM應(yīng)用實體屬于網(wǎng)絡(luò)分層模型的應(yīng)用層,它使用上層服務(wù)完成消息交換和信息傳輸。為了實現(xiàn)應(yīng)用實體間的通信,相應(yīng)于ISO/OSI協(xié)議模型,DICOM標準使用關(guān)聯(lián)控制服務(wù)元素、表示層內(nèi)核、會話層內(nèi)核提供上層協(xié)議服務(wù);相應(yīng)于TCP/IP協(xié)議模型,DICOM標準定義TCP/IP上層協(xié)議提供上層協(xié)議服務(wù)。

3.2DICOM的通信方式符合DICOM標準通信模式的應(yīng)用實體間的信息交換采用了客戶/服務(wù)器模型。服務(wù)類使用者(SCU)和服務(wù)類提供者(SCP)分別扮演了客戶/服務(wù)器的角色。SCU/SCP采用了DICOM定義的消息機制完成相關(guān)信息的交換。實際通信中,應(yīng)用實體間首先需要建立協(xié)商,協(xié)商的內(nèi)容包括:①哪些服務(wù)可以操作,哪些命令和數(shù)據(jù)可以相互交流;②傳輸語法,消息流(包括命令和信息實體)如何在通信過程中進行編碼。給出了遵從DICOM標準的通信方式。第一步和第二步合稱為連接協(xié)商,確定交換哪些數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)如何編碼交換,交換內(nèi)容包括應(yīng)用層上下文,其中定義了應(yīng)用服務(wù)元素組、相關(guān)操作以及其他相關(guān)互操作應(yīng)用實體的必要信息;表示層上下文,定義連接中的數(shù)據(jù)表示方式;應(yīng)用連接信息,列出了與DIMSE協(xié)議相關(guān)的一些所需信息,包括SCP/SCU角色選擇、應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元最大長度等。第三步建立協(xié)商,進行數(shù)據(jù)傳輸,應(yīng)用實體間進行信息的傳遞,DICOM命令和DICOM文件被組裝成協(xié)議數(shù)據(jù)單元,并通過協(xié)議數(shù)據(jù)單元服務(wù)傳送數(shù)據(jù)。第四步撤銷協(xié)商,中止應(yīng)用實體間的通信,可以是連接方發(fā)出的正常釋放方式或連接某一方發(fā)出的突發(fā)中止方式。

4DICOM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件格式

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是針對如何組織數(shù)據(jù)而定義的。給出了具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其中數(shù)據(jù)集(DataSet)定義為DICOM信息對象和服務(wù)類信息的集合,如病人IOD就可以用一個數(shù)據(jù)集合來表示;數(shù)據(jù)元素用來表示信息對象的屬性如病人性別、姓名等,每一個數(shù)據(jù)元素又可以再分為標識(Tag)、數(shù)值表征(VR)、數(shù)據(jù)長度(valuelength)和數(shù)據(jù)域(valuefield),其中數(shù)值表征只存在于特定的情況下,而其余三個部分是所有數(shù)據(jù)元素共有的。DICOM文件結(jié)構(gòu)提供了一種打包文件的手段,將代表SOP實例的數(shù)據(jù)集保存到DICOM文件中。圖6給出了DI-COM文件格式。圖中,SOP實例必須經(jīng)過編碼,編碼的規(guī)定涉及JPEG壓縮編碼描述及傳輸語法規(guī)定等,圖中的DICOMFileMetaInformation是必須的,相當于DICOM文件頭,它的組成元素見表1。

5DICOM支持的影像壓縮方法

醫(yī)學(xué)圖像的壓縮無疑是降低應(yīng)用系統(tǒng)成本,提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,減少存儲空間的一個重要方式。DICOM標準加入了對圖像壓縮算法的支持,DICOM已宣布支持的壓縮算法有:①JPEG(ISO10918-1)-全部有損(DCT)、無損、Huff-man,arithmetic熵編碼;②游程長編碼RLE;③JPEG-LS(ISO14495-1)(DI-COMCP-174)無損和近無損。目前,DICOM正在研究對最新的壓縮標準JPEG2000支持的可能性[2]。在DICOM標準的傳輸語法中,為其支持的壓縮算法設(shè)置了相應(yīng)的惟一標識值(不同的編碼過程,對應(yīng)有不同的惟一標識值)如惟一標識值1.2.840.10008.1.2.4.80代表JPEG-LS編碼過程無損模式。

篇3

關(guān)鍵詞：子宮肌瘤益氣活血方血液流變病理組織形態(tài)苯甲酸雌二醇黃體酮

abstract Object：To investigate effects of Yiqihuoxue（YQHX） on the experimental model of uterine leiomyoma in rat. Methods：70 Wistar unpregnancy female rats were randomly divided into 3 groups： model group， positive control group， therapy group.Estradiol benzoate and progesterone were administrated by intramuscular injection once a day to establish rat hysteromyma model for a week.Then Yiqihuoxue（YQHX） of different concentrations（40g/kg，10g/kg） and fuizhi fuling pellet（GFP） as positive medicine（0.465g/kg） were administrated to these rats for five weeks.After five weeks，these rats were killed to determine blood rheology index and uterus modulus.Patho-histomorphology of uterus was also detected. Results：Yiqihuoxue（YQHX） restrained the excess proliferation of the smooth muscle of uterus and suppressed uterus dilation of rat hysteromyma models.YQHX also improve the coagulatant state of blood. Conclusion：Yiqihuoxue（YQHX） has preventive and therapeutic function to hysteromyoma.

Keywords： Hysteromyoma，Yiqihuoxue（YQHX），Hemorrheology，pathohistology，benzestrofol，flavolutan

中圖分類號：R737.33 文獻標示碼：B 文章編號：1004-7484（2010）12-0002-04

子宮肌瘤，又稱為子宮平滑肌瘤，是女性生殖系統(tǒng)最常見的良性腫瘤，多見于30～50歲婦女，有報道患病率可高達70%～80%[1]。目前子宮肌瘤病因和發(fā)病機制尚不清楚，已有研究結(jié)果顯示，雌激素水平過高是促進子宮肌瘤生長的主要因素。臨床對于有生育要求或不宜手術(shù)的患者，常用促性腺激素釋放激素（GnRh-α）、米非司酮、三苯氧胺等藥物給予治療。這些藥物有一定療效，但副作用較多。

中醫(yī)藥在治療子宮肌瘤上有著獨特的理論和方法。益氣活血方由黃芪、水蛭、黨參、莪術(shù)、甘草等組成，能夠明顯改善子宮肌瘤癥狀，遏制肌瘤生長或使其消散，表現(xiàn)出非手術(shù)治療的優(yōu)勢。本文在實驗動物上進一步觀察其對子宮肌瘤的治療作用，為該藥的開發(fā)應(yīng)用和深入探討其作用機制奠定基礎(chǔ)

1材料與方法

1.1藥物及試劑

益氣活血方：南京中醫(yī)藥大學(xué)藥物深加工研究中心煎制。桂枝茯苓膠囊，批號：060710，江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。苯甲酸雌二醇注射液，批號：060302，上海通用藥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。黃體酮注射液，批號：060813，浙江仙琚制藥股份有限公司生產(chǎn)。檸檬酸鈉，批號：20040228，上海實意化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)。

1.2動物及造模

Wistar大鼠，雌性，180～220g，由南京中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供，合格證號：SYXK[蘇]2002-0123。

動物隨機分為5組，即對照組、模型對照組、陽性對照組、益氣活血方高劑量組、益氣活血方低劑量組，每組10只。除對照組外，其余各組肌肉注射苯甲酸雌二醇0.2mg/只，1次/日，共5周。第4周起同時肌肉注射黃體酮0.9mg/只，1次/日，共2周。對照組肌肉注射相同劑量的高溫滅菌花生油，1次/日，共5周。

于造模第2周起同時灌胃給藥。益氣活血方高低、劑量組分別為10g/kg/d、2g/kg/d；陽性藥桂枝茯苓膠囊0.465g/kg/d，對照組、模型對照組灌胃給予相同體積的蒸餾水，均灌胃給藥，給藥體積10ml/kg，連續(xù)給藥4周。

1.3觀察指標

各組大鼠于末次給藥后禁食8h，稱重后頸總動脈取血，進行血液流變學(xué)檢測，LG-R-80血液粘度儀測定不同切變率下的血液粘度。

頸椎脫臼處死，取子宮，觀察子宮大體形態(tài)、色澤、質(zhì)地等，稱重并計算子宮系數(shù)（子宮系數(shù) = 子宮重量（g）/大鼠體重（g）），10%福爾馬林固定，常規(guī)取材，脫水，石蠟包埋，制片（4μm厚），HE染色，在光學(xué)顯微鏡下閱片，進行組織病理學(xué)觀察，根據(jù)病變程度不同，進行分級。分組標準為“-”：子宮肌層未見增厚，未見有炎性浸潤，結(jié)構(gòu)正常?！?”：子宮肌層增厚不明顯，輕度炎性浸潤?！?+”：子宮肌層輕度增厚，炎細胞浸潤較明顯。“+++”：子宮肌層明顯增厚，炎細胞浸潤較重。

實驗結(jié)果應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。根據(jù)觀察指標及數(shù)據(jù)的不同，計量資料以±S表示，采用獨立樣本的t檢驗，等級分組資料采用秩和檢驗。

2結(jié)果

2.1益氣活血方對大鼠子宮系數(shù)的影響

大鼠處死后解剖發(fā)現(xiàn)，對照組大鼠的子宮顏色鮮亮，宮體纖細。其他各組大鼠（雌孕激素負荷造模的大鼠）子宮顏色偏淡，較無光澤，未見明顯結(jié)節(jié)或腫塊，但宮體明顯增粗。

表1益氣活血方對子宮肌瘤模型大鼠子宮重量及子宮系數(shù)的影響

組別 大鼠體重（g） 子宮重量（×10-2g） 子宮系數(shù)（×10-3）

對照組 260.4±27.5 62.6±20.4* 2.43±1.04**

模型組 232.7±23.1 95.6±40.7 4.72±1.90

陽性藥組 233.0±15.6 67.4±26.0 3.18±0.94*

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高劑量組 236.6±20.4 71. 5±26.3 3.11±1.11*

低劑量組 226.3±28.2 80.1±27.8 3.79±1.18

與模型組比較*：P

由表1可見，與對照組比較，模型組子宮重量和子宮系數(shù)明顯增加（P＜0.01）。與模型組比較，陽性藥組及益氣活血方高中劑量組對子宮重量影響無明顯差異（P>0.01），陽性藥組、高劑量組對子宮系數(shù)的影響有統(tǒng)計學(xué)差異（P

2.2益氣活血方對子宮子宮肌瘤模型大鼠子宮病理組織學(xué)的影響

如表2所示，模型組動物子宮增生明顯，與對照組比較，差異顯著（P

表2益氣活血方對子宮肌瘤模型大鼠子宮組織病理學(xué)的影響

組別 例數(shù)

（只） － + ++ +++ P值

（與模型組比較）

對照組 10 7 3 0 0

模型組 12 0 2 3 7 --

陽性藥組 13 0 6 5 2

高劑量組 13 0 4 3 6

低劑量組 12 0 5 2 5 >0.05

2.3血液流變學(xué)檢測

頸總動脈取血后，抗凝后血液經(jīng)江蘇省中醫(yī)院藥理研究室進行血液流變學(xué)檢測，送檢過程中模型對照組2例因血液凝固未能檢測，其余結(jié)果見表3-3、表3-4。

與對照組比較，模型組相在各切變率下的全血粘度值及血漿粘度值方面均有顯著統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.01），顯示模型組大鼠的血液處于高凝狀態(tài)。與模型組比較，益氣活血方高劑量組在切變率200（1/S）、30（1/S）、1（1/S）下的全血粘度值方面的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明益氣活血方能夠改善血凝狀態(tài)。

表3益氣活血方對血液流變學(xué)的影響（±S）

組 別 例數(shù)

（只） 全血粘度 血漿粘度

切變率100

切變率200 切變率 30 切變率 5 切變率 1

對照組 10 3.35±0.60* 4.12±0.83* 6.27±1.55* 14.23±3.74* 1.26±0.06*

模型組 10 4.49±0.57 5.76±0.86 9.42±1.87 19.00±3.20 1.42±0.09

陽性藥組 13 4.29±0.55 5.41±0.81 8.56±1.70 18.50±4.24 1.35±0.10

高劑量組 13 3.93±0.40* 5.00±0.65* 8.03±1.64* 13.08±2.54* 1.35±0.11

低劑量組 12 4.08±0.45 5.12±0.70 8.42±1.65 18.29±3.83 1.42±0.15

與模型組比較*：P

3討論

子宮肌瘤屬于中醫(yī)“瘕”的范疇，而“血瘀”是自發(fā)現(xiàn)本病以來最常用的一種病因病機理論。益氣活血方由黃芪、水蛭、黨參、莪術(shù)、茜草、甘草等組成，全方性味平和，補中有行，行中有散，攻補兼施，標本兼顧，氣血同調(diào)，從而收到益氣固本，活血化瘀，消散結(jié)之功。

近年來，藥理研究表明，黃芪主要含有甙類、多糖、氨基酸及微量元素。黃芪能增強網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬功能，增強機體免疫，促進機體的代謝，還具有鎮(zhèn)靜、安定和明顯的止痛作用[4]，用于本方有利于增強機體的免疫能力，起到“扶正”的作用?；钛鏊幬锶?、莪術(shù)、茜草等具有改善微循環(huán)，增加網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吸附能力和白細胞的吞噬能力，促進炎癥滲出物的吸收，促進血腫包快的消散和吸收，通過調(diào)節(jié)子宮平滑肌的收縮功能，促進蛻膜、瘀血及其它殘留組織的完全排出，起到調(diào)經(jīng)、止血、止痛、消腫等作用，且具有抗雌激素樣作用，抑制子宮平滑肌的增生。本方運用大量活血化瘀藥物，正是利用它們的上述功效，不僅有利于促進體內(nèi)包塊的消散；還通過調(diào)節(jié)子宮平滑肌的收縮功能，促進體內(nèi)“瘀滯”的排出；利用它們的雌激素拮抗作用，從根本上抑制了子宮平滑肌的增生，從而遏制了肌瘤的發(fā)生和發(fā)展。因此，本方以“益氣化瘀”為本，選用益氣健脾、化瘀消的藥物，是有堅實的現(xiàn)代藥理學(xué)基礎(chǔ)的。

Fujii[5]等報道，用外源性雌激素可誘導(dǎo)產(chǎn)生腹膜播散性平滑肌瘤樣病變，并有病理切片予以確認。本研究中，我們采用“雌孕激素”造模方法針對靶器官“子宮”進行造模，發(fā)現(xiàn)模型大鼠的子宮肌層確實有不同程度的增生，與已有的報道一致。已有大量文獻報道，桂枝茯苓膠囊對子宮肌瘤有確切的療效[6][7][8]，我們將其作為陽性藥物，與實驗受試藥益氣活血方不同劑量進行對比試驗，通過對模型大鼠的病理改變情況、子宮體積、子宮重量、子宮系數(shù)的改變情況進行對比，發(fā)現(xiàn)高劑量的益氣活血方能夠拮抗子宮肌層的瘤樣增生（P

祖國醫(yī)學(xué)認為，子宮肌瘤的形成與血液運行不暢、瘀血內(nèi)阻有關(guān)，臨床辨證也通常將“瘀血內(nèi)阻”作為本病的必然發(fā)病機理之一?，F(xiàn)代研究表明，中醫(yī)學(xué)血瘀證的實質(zhì)是血液處于濃、粘、凝、聚的高凝狀態(tài)，從而使全身或局部血液循環(huán)發(fā)生障礙而產(chǎn)生一系列疾病，這即是血瘀證產(chǎn)生的病理基礎(chǔ)。而血液流變學(xué)是一門研究血液及其組成成分流動變形規(guī)律的科學(xué)，是衡量血瘀證程度的一項重要指標，因此，血液流變可作為血瘀證病理變化的一個客觀指標，并可作為反應(yīng)各種藥物活血化瘀療效、改善血液循環(huán)障礙、增加血流量的一個評定指標[9][10]。已有資料表明，子宮肌瘤患者血液流變性已呈高凝狀態(tài)，子宮肌瘤患者存在高粘滯血癥[11]。本研究顯示，模型組大鼠血液的全血高切變率和低切變率的粘度值、血漿粘度值與空白組相比均有顯著差異（P

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篇4

目的 觀察和探討靈芝孢子粉對戊四氮（PTZ）致癇大鼠腦核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）免疫反應(yīng)性的影響并進行行為學(xué)觀測。方法 用亞驚厥劑量的PTZ復(fù)制大鼠慢性癲癇模型，用藥組以靈芝孢子粉灌胃，記錄癲癇發(fā)作的潛伏期及持續(xù)時間，采用免疫組織化學(xué)法檢測腦NF-κB/P65的蛋白表達。結(jié)果 大鼠海馬和皮質(zhì)區(qū)每高倍視野（×400）下NF-κB/65蛋白表達模型組明顯高于對照組（P

【關(guān)鍵詞】 癲癇；大鼠；模型，動物；靈芝孢子粉；核因子κB

Effects of ganoderma lucidum spores powder on the behaviors and immune reactivity of brain NF-κB in models of epilepsy in rats

ZHAO Shuang， ZHANG Sheng-chang， WANG Shu-qiu

(Department of Pathophysiology， Youjiang Medical College for Nationalities， Baise， Guangxi 533000， China; Department of Anatomy， Youjiang Medical College for Nationalities， Baise， Guangxi 533000， China; Department of Pathophysiology， Basic Medical College of Jiamusi University， Jiamusi， Heilongjiang 154007， China)

Abstract: Objective To investigate the effects of ganoderm

lucidum spores powder on the behaviors and immune reactivity of brain nuclear factor-κB (NF-κB) in rats with epilepsy induced by pentetrazole (PTZ). Methods

The models of chronic epilepsy in rats were produced by sub-eclampsia dose of PTZ. The drug group received intragastric ganoderm lucidum spores powder infusion while injecting with PTZ intraperitoneally. The latency period and duration of epileptic seizures were recorded. The immunohistochemical staining was used to measure the immune reactivity of brain NF-κB/P65 protein. Results Under each high power microscope sight (×400)， the level of NF-κB/P65 protein in hippocampus and brain cortex for epileptic model group was higher than that for normal control group (P

Key words: epilepsy; rats; models， animals; ganoderma lucidum spores powder; nuclear factor-kappa B

癲癇是以大腦神經(jīng)細胞群反復(fù)超同步放電引起的發(fā)作性、突然性、短暫性腦功能紊亂為特征，以反復(fù)癇樣發(fā)作為表現(xiàn)的臨床征候群，其發(fā)病機制尚未完全清楚。癲癇致腦損傷已被許多動物實驗和臨床觀察所證實，癲癇作為一種免疫相關(guān)性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其發(fā)生發(fā)展與細胞因子及各種腦神經(jīng)肽有著密切關(guān)聯(lián)。靈芝是一種珍貴的藥用真菌，傳統(tǒng)的藥用部位僅限于其子實體，近年來隨著人工栽培技術(shù)的發(fā)展，其生殖細胞——靈芝孢子（粉）（ganoderma lucidum spore powder）作為靈芝的又一藥用部位逐漸為人們所認識，靈芝孢子粉是靈芝發(fā)育后期彈射釋放出來的種子，生物學(xué)上稱擔孢子，集中起來后呈粉末狀。靈芝孢子粉作為一種名貴中藥，含有豐富的氨基酸和微量元素，具有免疫調(diào)節(jié)、清除自由基、提高機體耐缺氧能力等作用，且對神經(jīng)系統(tǒng)具有鎮(zhèn)靜和保護功能［1］。本研究觀察靈芝孢子粉對戊四氮（PTZ）致癇大鼠腦核轉(zhuǎn)錄因子-κB（nuclear factor κB，NF-κB）免疫反應(yīng)性的影響，并進行行為學(xué)觀測，以進一步探討癲癇的發(fā)病機制及靈芝孢子粉的作用機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 健康雄性Wistar大鼠30只(由佳木斯大學(xué)實驗動物中心提供)，體重為（200±20）g。

1.2 藥品試劑及儀器 PIZ（美國SIGMA公司生產(chǎn)）；靈芝孢子粉（佳木斯市野生靈芝種植基地）；免疫組化檢測試劑盒（購自武漢博士德生物工程有限公司）；BI-2000醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)（成都泰盟生物科技公司）。

1.3 方法

1.3.1 動物分組及癲癇模型復(fù)制 將大鼠隨機分為正常對照組、癲癇模型組和靈芝孢子粉用藥組，每組10只。參照Morgan等［2］方法并略加改動。PTZ用前以生理鹽水新鮮配制成溶液(10g/L)，靈芝孢子粉用藥組和癲癇模型組用PTZ亞驚厥量(35mg/kg)行腹腔注射，每日1次，持續(xù)28天，空白對照組以等容生理鹽水代替PTZ腹腔注射。用藥組腹腔注射PTZ的同時再經(jīng)灌胃給予靈芝孢子粉(30g/L)，灌胃前禁食6h，灌胃體積為10.0ml/kg，每日1次，持續(xù)28天；模型組和對照組同時經(jīng)灌胃給予同體積生理鹽水。大鼠癇性發(fā)作評分標準為［3］：0級，無行為上的發(fā)作反應(yīng)；Ⅰ級，節(jié)律性點頭或嘴、面部抽動；Ⅱ級，陣攣性咀嚼或點頭甩尾；Ⅲ級，頭部顫搐加前肢陣攣性抽搐；Ⅳ級：多肢抽動或袋鼠姿勢；Ⅴ級，全面性持續(xù)強直-陣攣發(fā)作。每天對每只大鼠在PTZ注射后觀察30～60min，并記錄癲癇發(fā)作的級別、發(fā)作潛伏期(s)（即注入PTZ到首次癇性發(fā)作之間經(jīng)歷的時間）及發(fā)作持續(xù)時間(s)，凡出現(xiàn)連續(xù)5天Ⅱ級以上癇性發(fā)作的大鼠視為達到點燃標準。

1.3.2 標本留取 斷頭處死大鼠后取腦，立即分離出海馬區(qū)組織，吸去血跡，置4%甲醛溶液中固定，石蠟包埋，6μm切片備檢。

1.3.3 NF-κB/P65免疫反應(yīng)性檢測 石蠟切片經(jīng)常規(guī)脫蠟水化后，用過氧化物酶阻斷劑阻斷內(nèi)源性過氧化物酶的活性，PBS沖洗后，再用成套sABC免疫組織化學(xué)試劑盒檢測NF-κB/P65表達水平。一抗分別為兔抗大鼠NF-κB/P65抗體，以PBS代替一抗作為陰性對照，具體操作步驟按sABC免疫組織化學(xué)試劑盒說明書進行。DAB顯色，蘇木素復(fù)染，脫水，透明，封片。并于光鏡下觀察NF-κB/P65陽性細胞表達情況，每張切片海馬及皮質(zhì)區(qū)各選取6個具有代表性的非重疊高倍視野(×400)，計算每視野下平均陽性細胞數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 實驗中所得數(shù)據(jù)均以±s表示，均數(shù)間顯著性差異判定運用SPSS for Windows 10.0統(tǒng)計軟件包進行方差分析及t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 行為學(xué)觀察 癲癇模型組及靈芝孢子粉用藥組大鼠在每天注射PTZ后均有不同程度癇性發(fā)作表現(xiàn)，每次發(fā)作持續(xù)1～20min不等，到PTZ注射第28天時以上兩組動物均有連續(xù)多次Ⅲ～Ⅴ級癇性發(fā)作，癲癇模型復(fù)制成功。并分別記錄了從第1天注射PTZ后即造模過程中第1、5、9、13、17、21、25天時癲癇發(fā)作潛伏期(s)及持續(xù)時間(s)。用藥組與模型組相比，第1、5、9、13天時發(fā)作潛伏期差異無顯著性（P>0.05）；而第17、21、25天時發(fā)作潛伏期差異有顯著性（P

圖1 造模過程中模型組與用藥組癲癇發(fā)作潛伏期比較（略）

2.2 各組海馬和皮質(zhì)區(qū)神經(jīng)細胞NF-κB蛋白表達情況 NF-κB被激活后轉(zhuǎn)位入核，細胞核呈黃褐色或深棕色，蘇木素不能復(fù)染，視作陽性細胞。光鏡下，對照組僅有極少散在的NF-κB/P65陽性細胞；而模型組中NF-κB/P65陽性細胞數(shù)明顯多于對照組（P

表1 各組海馬和皮質(zhì)區(qū)NF-κB/P65蛋白表達水平 （略）

與對照組比較，a：t=18.98，b：t=13.12，P均

3 討論

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中［4］，NF-κB作為一種重要的“應(yīng)激傳感器”，可通過其活化形式進入細胞核結(jié)合于DNA上相應(yīng)位點，對外界刺激作出快速反應(yīng)，上調(diào)c-fos、c-jun、p53等靶基因的轉(zhuǎn)錄，神經(jīng)細胞進入激活狀態(tài)。NF-κB還可作為多級基因調(diào)控蛋白，調(diào)控神經(jīng)突觸重組過程［5］。海馬神經(jīng)細胞活化即NF-κB/P65的核轉(zhuǎn)位是PTZ點燃大鼠癲癇形成的重要機制之一［6］。NF-κB在癲癇腦損傷中的作用機制為：促進炎癥的發(fā)生發(fā)展；誘導(dǎo)神經(jīng)細胞凋亡；介導(dǎo)自由基損傷；參與NMDA和Ca2+超載介導(dǎo)的神經(jīng)損傷［7］。

靈芝孢子粉含有大量的蛋白質(zhì)、糖類、脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)和豐富的維生素等天然抗氧化成分，可增加血紅蛋白含量，提高機體攜氧能力，有效清除癇性發(fā)作生成的自由基，并具有營養(yǎng)大腦，提供能量及免疫調(diào)節(jié)作用［1］。據(jù)本實驗結(jié)果可知，靈芝孢子粉的有效成分能充分作用于腦組織，可能是通過其有效的抗氧化損傷和抑制免疫炎癥反應(yīng)發(fā)生發(fā)展，使NF-κB的激活得到控制。本實驗中，用藥組在PTZ致癇第17、21、25天時，其發(fā)作潛伏期較模型對照組明顯延長，說明靈芝孢子粉可能通過改變神經(jīng)遞質(zhì)水平、調(diào)節(jié)神經(jīng)受體、影響能量代謝及調(diào)控這些機制的基因表達等改善皮質(zhì)及海馬區(qū)的神經(jīng)電生理功能，可通過抑制免疫炎癥反應(yīng)發(fā)生發(fā)展糾正異常重組的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而抑制神經(jīng)元同步放電，降低神經(jīng)系統(tǒng)興奮性。

總之，通過本研究表明，靈芝孢子粉可明顯抑制PTZ致癇大鼠腦NF-κB免疫反應(yīng)性，對神經(jīng)細胞具有保護作用。靈芝孢子粉作為一種治療癲癇的輔助用藥，在臨床應(yīng)用上將具有廣闊前景。

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［3］ Martina EV， Uta R， Peter M， et al. Pentylenetetrazole(PTZ)-induced c-fos expression in the hippocampus of kindled rats in suppressed by concomitant treatment with Naloxone ［J］. Brain Res，1998，792(3):299-308.

［4］ Mattson MP， Culmsee C， Yu Z， et al. Roles of nuclear factor κB in neuronal survival and plasticity ［J］. Neurochem，2000，74(2):443-456.

［5］ Silva Brum LF， Elisabersky E. Antiepileptogenic properties of phenobarbital:behavior and neurochemical analysis ［J］. Pharmacol Biochem Behav，2000，67(3):411-441.

篇5

摘　要：目的：觀察降鉛Ⅰ號對低水平鉛暴露仔鼠的血鉛及學(xué)習(xí)記憶能力的影響并探討其作用機制。方法：選用Wistar大鼠仔鼠50只，隨機分成5組，每組10只，為模型組、EDTA對照組和降鉛Ⅰ號低劑量、中劑量和高劑量治療組。喂0.2％醋酸鉛的去離子水造模后，每組均隨機選取2只仔鼠，檢測血鉛及海馬一氧化氮合酶NOS)活性的變化。其余仔鼠給藥30天后，再檢測以上指標。所有大鼠進行Y迷宮實驗觀察降鉛Ⅰ號對鉛中毒大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響。結(jié)果：降鉛Ⅰ號治療30天后，各治療組血鉛水平都較模型組下降，海馬NOS活性除低粥量組外，其余各組都有升高，差異有顯著性(P＜0.05)。Y迷宮實驗顯示，降鉛Ⅰ號治療組的記憶保持率高于模型組，療效以中、高劑量組為優(yōu)，與低劑量組比較，差異也有顯著性(P＜0.05)。結(jié)論：降鉛Ⅰ號有較強的驅(qū)鉛及改善學(xué)習(xí)記憶能力的作用。升高海馬NOS活性可能是其改善學(xué)習(xí)記憶能力，減輕鉛神經(jīng)毒性的作用機制之一。

關(guān)鍵詞：降鉛Ⅰ號；血鉛；一氧化氮合酶；學(xué)習(xí)記憶

鉛是一種對人體有害的重金屬元素，可對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用，引起接觸者學(xué)習(xí)記憶能力的缺陷，其神經(jīng)毒性越來越受到重視。目前臨床采用依地酸鈉鈣、二巰基丁二酸鈉等絡(luò)合劑治療急性重癥鉛中毒，其驅(qū)鉛效果雖好，但存在諸多不良反應(yīng)，并且也不適用于低水平鉛暴露的治療。本研究采用降鉛Ⅰ號治療低水平鉛暴露大鼠仔鼠，觀察其血鉛、學(xué)習(xí)能力、記憶保持率及海馬一氧化氮合酶(NOS)活性的變化，探討該藥對鉛中毒仔鼠降鉛作用、學(xué)習(xí)記憶能力的影響及作用機制，從而為臨床尋求治療鉛中毒及學(xué)習(xí)障礙的有效藥物提供實驗依據(jù)。

1 材料和方法

1．1建立動物模型

選用健康、剛斷乳的Wistar大鼠仔鼠50只，體重80―100g，由浙江中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供，隨機分成5組，每組10只，分別為模型組，EDTA對照組，降鉛Ⅰ號低劑量、中劑量和高劑量治療組。喂飼含0.2％醋酸鉛的去離子水造模。各組喂飼共同配方的基礎(chǔ)飼料，共喂飼15天。

1．2給藥方法

造模結(jié)束后開始給藥，EDTA對照組予CaNa2EDTA注射液10mg/(kg?d)腹腔注射；降鉛Ⅰ號(由益智仁、枸杞子、牡蠣、五味子、生甘草等組成，浙江省中醫(yī)院制劑室制成煎劑，再濃縮至2g生藥/mL)各組給藥：低劑量治療組予降鉛Ⅰ號5g(kg?d)、中劑量治療組予10g/(kg?d)、高劑量治療組予20g/(kg?d)稀釋至相同毫升數(shù)灌胃；模型組予等量的蒸餾水灌胃。給藥共30天。

1．3檢測方法

1．3．1標本采集為檢驗造模是否成功，于造模結(jié)束并完成Y迷宮實驗后，各組均隨機選取2只仔鼠，用2％的戊巴比妥鈉以3mL/kg的劑量腹腔注射麻醉，腹腔動脈取血1mL左右，置于加入肝素鈉16μL并干燥后的離心管中，混勻。用于血鉛的測定；然后將仔鼠斷頭處死，在冰浴中迅速分離大腦海馬組織，置于-70℃冰箱冷凍備用，用于NOS的測定；給藥結(jié)束后，其余仔鼠再按上述相同步驟取血，并處死取腦組織。所有容器均作無鉛化處理，用5％的稀硝酸浸泡24h，再用蒸餾水洗凈，烘干，標本的盛放及處理過程中盡量避免外環(huán)境的污染。

1．3．2血鉛測定采用AA700型原子吸收光譜儀(美國Perkln Elmer公司)石墨爐法進行。

1．3．3 NOS活性的測定NOS測定試劑盒和雙縮脲試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供。將分離好的腦組織解凍，準確稱重，按1：9的比例計算所需生理鹽水的毫升數(shù)，在冰浴中用勻漿器制備勻漿(10％)，然后按試劑盒的要求操作測定。

1．3．4 Y速宮實驗造模結(jié)束后，將大鼠置于Y迷宮中，三臂燈均亮，讓其適應(yīng)3min后將燈熄滅。然后打開大鼠不在的一臂燈，停留5s(燈亮臂為安全區(qū))，將其余兩臂通電(電壓50V)，燈亮為隨機的。記錄大鼠到達安全區(qū)的時間(30s內(nèi)到達有效，否則失敗)，燈亮持續(xù)30s，然后熄滅，一次實驗結(jié)束。兩次實驗之間間隔1min，直到大鼠學(xué)會為止(10次有9次正確到達安全區(qū)為學(xué)會)，記錄所受電擊次數(shù)。給藥30天后再次檢測所受電擊次數(shù)，并檢測記憶保持情況，即在連續(xù)10次測試中正確反應(yīng)尚保持多少，以記憶保持的百分數(shù)表示。

1．4統(tǒng)計學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均輸入SPSS11.O軟件包中，采用均數(shù)標準差(x±s)描述，各組間采用多組單因素方差分析(One-way―ANOVA)。

2 結(jié)果

2．1 治療前后各組血鉛濃度的變化

造模結(jié)束后，隨機選取的10只仔鼠血鉛濃度平均為(161.13±16.94)μg/L；各組經(jīng)過1個月的干預(yù)治療后，其血鉛濃度與治療前比較。均有不同程度的下降，差異有顯著性(P＜0.01)；治療后，各治療組與模型組比較差異也有顯著性(P＜0.01或P＜0.05)。但各治療組與EDTA組及各治療組之間比較，差異不顯著(P＞0.05)。

2．2各組海馬NOS活性變化

造模結(jié)束后，隨機選取的10只仔鼠海馬NOS活性平均為(0.79±0.56)U/mgprot；用藥1月后，除低劑量組外，其余各治療組NOS活性都有升高，前后比較差異有顯著性(P＜0.05)；各治療組與模型組比較也有顯著性，其中以EDTA組上升最為明顯(P＜0.01)。

2．3學(xué)習(xí)記憶能力的改善

Y迷宮實驗結(jié)果提示：經(jīng)過15天的低水平鉛接觸，各組仔鼠在Y迷宮中受電擊次數(shù)無明顯差別(P＞0.05)。經(jīng)過1個月治療后，EDTA對照組，降鉛Ⅰ號中劑量組和高劑量組大鼠受電擊次數(shù)均明顯低于模型組，其記憶保持率均明顯高于模型組，差異有顯著性(P＜0.01或P＜0.05)。降鉛Ⅰ號低劑量組大鼠受電擊次數(shù)與模型組比較差異不顯著(P＞O.05)。學(xué)習(xí)記憶保持率以降鉛Ⅰ號中、高劑量組為優(yōu)，與低劑量組比較，差異也有顯著性(P＜0.05)。

3 討論

篇6

[關(guān)鍵詞]MMP_2；MMP_9；TIMP_1；血管平滑肌細胞；增殖；遷移；阿齊沙坦

中圖分類號：R544.1文獻標識碼：A文章編號：1009_816X（2014）04_0274_04

[Abstract] Objective To investigate the effects of azilsartan on TGF_β_induced spontaneously hypertensive vascular smooth muscle cells （VSMCs） proliferation and migration. Methods Rat VSMCs were cultivated by the method of tissue explants adherence. Cells of generation 3 to 5 were used as the experimental system. The MTT test was used to measure cell proliferation and Boyden chamber assay was used to measure cell migration. Primary cultured VSMCs were treated by 10 ng/ml TGF_β and azilsartan for 24 hours. The expression of MMP_2， MMP_9， TIMP_1 were measured by Western blot and RT_PCR. Results The expression of MMP_2， MMP_9 and TIMP_1 in rat VSMCs stimulated by TGF_β increased significantly. VSMCs migration and proliferation also increased significantly. Azilsartan significantly inhibited TGF_β induced MMP_2， MMP_9 and TIMP_1 production in rat VSMCs， as well as VSMCs proliferation and migration. Conclusions Azilsartan inhibited TGF_β_induced VSMCs proliferation and migration by down_regulation the expression of MMP_2， MMP_9， TIMP_1.

[Key words] MMP_2； MMP_9； TIMP_1； Vascular smooth muscle cells ；Proliferation； Migration； Azilsartan

自發(fā)性高血壓是最常見的心血管疾病，以體循環(huán)動脈壓升高為主要特點。高血壓伴發(fā)的血管重構(gòu)包括血管壁腔比增加、小動脈稀少及血管功能異常?；|(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）是參與降解全身各種組織細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的蛋白酶家族，參與正常和病理條件下的組織重構(gòu)，金屬蛋白酶組織抑制物（TIMP）是MMPs的特異性抑制物[1]。MMPs/TIMP的動態(tài)改變，造成選擇性的降解ECM，從而調(diào)整血管內(nèi)皮細胞形態(tài)、生長和成活[2]。血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑可能是通過抑制局部腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)（RAS）活性和緩激肽的降解來抑制或逆轉(zhuǎn)血管重構(gòu)[3]。阿齊沙坦是一種血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑，多用于治療高血壓病[4]。但沙坦類藥物是否可抑制血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）中MMPs/TIMP的表達則鮮有報道。通過藥物抑制MMPs/TIMP活性，減少細胞外基質(zhì)的降解，阻止血管平滑肌細胞的增殖和遷移是防治高血壓發(fā)生、發(fā)展的一個可能的切入點。本研究觀察血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑阿齊沙坦對血管平滑肌細胞中MMP_2、MMP_9和TIMP_1蛋白表達的影響，探討轉(zhuǎn)化生長因子_β（TGF_β）在自發(fā)性高血壓大鼠發(fā)生、發(fā)展進程中誘導(dǎo)細胞外MMPs/TIMP分泌及促平滑肌細胞遷移、增殖能力，為臨床應(yīng)用阿齊沙坦治療高血壓提供指導(dǎo)信息。

1資料和方法

1.1材料：自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）和同一株系的正常血壓大鼠（WKY）大鼠（購自上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院高血壓研究所），雄性，7～10周齡。血壓：SHR>170mmHg（1mmHg=0.113kPa），WKY

1.2實驗分組：將大鼠斷頭處死，無菌情況下分離胸主動脈，剪碎后加入含有20%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液，用貼壁細胞培養(yǎng)法行原代細胞培養(yǎng)至細胞長成致密單層后傳代，取3～5代細胞用于實驗。在傳代過程中，細胞以5×105個/ml接種于6孔板培養(yǎng)板上。實驗前48h換成不含血清的DMEM，使細胞處于靜止狀態(tài)。將培養(yǎng)的VSMC分成6組：WKY組、SHR組；TGF_β刺激WKY組、TGF_β刺激SHR組：10ng/ml TGF_β誘導(dǎo)增殖；TGF_β刺激WKY組阿齊沙坦給藥組、TGF_β刺激SHR組阿齊沙坦給藥組：50μmol/ml阿齊沙坦預(yù)處理30min后，用10ng/ml TGF_β誘導(dǎo)增殖。各組均應(yīng)用0.2%胎血清培養(yǎng)液培養(yǎng)，培養(yǎng)24h后收集細胞。

1.3MTT法檢測阿齊沙坦對TGF_β誘導(dǎo)的VSMCs細胞增殖的作用：取對數(shù)生長期細胞，以每孔3×104/孔均勻接種于96孔培養(yǎng)板內(nèi)，按照上述分組方法將各組細胞懸液接種于96孔板上，培養(yǎng)24h后，結(jié)束實驗，將每孔的培養(yǎng)液吸出，重新加入180μl培養(yǎng)液，然后每孔加入濃度為5mg/ml的MTT液20μl。在37℃培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)4h后，吸取培養(yǎng)液，每孔加入DMSO 200μl振蕩10min，用酶聯(lián)免疫檢測儀在490nm波長測定各孔A值，取每組3孔的均值。

1.4Boyden趨化小室檢測阿齊沙坦對TGF_β誘導(dǎo)的VSMCs細胞遷移的影響：取對數(shù)生長期的VSMCs，將培養(yǎng)的VSMCs分成6組觀察VSMCs遷移：WKY組、SHR組：上室中加入未經(jīng)處理的VSMCs懸液，下室中加人DMEM；TGF_β刺激WKY組、TGF_β刺激SHR組：上室中加入未經(jīng)處理的VSMCs懸液，下室中加入10ng/ml TGF_β 0.5ml；TGF_β刺激WKY組阿齊沙坦給藥組、TGF_β刺激SHR組阿齊沙坦給藥組：上室中加入50μmol/ml阿齊沙坦孵育2h的VSMCs懸液，下室中加入10ng/ml TGF_β 0.5ml。上、下室之間隔以8μm孔徑聚碳酸酯濾膜。將建立好的Boyden小室放入一容器培養(yǎng)24h后取出濾膜，固定、染色，在高倍鏡下（×400）隨機觀察6個視野，計數(shù)移行細胞數(shù)，取平均值。

1.5Western blot檢測蛋白表達：取對數(shù)生長期細胞，0.05%胰蛋白酶消化，PBS洗滌兩次后離心棄上清，加入含全酶抑制劑和PMSF的RIPA裂解液冰浴裂解提取總蛋白。BCA法測定樣品蛋白濃度，完成十二磺基硫酸鈉/聚丙烯酸胺凝膠電泳和蛋白轉(zhuǎn)膜操作，膜片分別與一抗（抗MMP_2多克隆抗體、抗MMP_9多克隆抗體、抗TIMP_1多克隆抗體）進行抗原抗體結(jié)合反應(yīng)，再與辣根酶標記二抗反應(yīng)，經(jīng)適當洗滌，膜片與ECL溫浴1min，保鮮膜包裹后，經(jīng)X光片曝光，顯影和定影，最后對結(jié)果進行光密度掃描分析。

1.6RNA的提取及RT_PCR檢測m_RNA表達：以Trizol提取細胞總RNA，按照試劑盒要求操作。MMP_2上游引物序列：5’_GCGACAAGAAGTATGGCTTC_3’，下游引物序列：5’_TGCCAAGGTCAATGTCAGGA_3’；MMP_9上游引物序列：5’_CGCAGACATCGTCATCCAGT_3’，下游引物序列：5’_GGATTGGCCTTGGAAGATGA_3’；TIMP_1上游引物序列：5’_CAATTCCGACCTCGTCATCA_3’，下游引物序列：5’_TCAGAGCCTTGGAGGAGCT_3’，按實驗室常規(guī)方法進行PCR擴增。用反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)液2μl作為模板，加入2μl上游及下游引物和2μl Taq酶后用PCR儀擴增。循環(huán)步驟如下：變性94℃ 1min，58℃ 1min和72℃ 1min共35個循環(huán)；末次長7min，終止反應(yīng)。以β_actin為內(nèi)參，依據(jù)2_ΔΔCT法計算各組細胞mRNA的相對表達量。

1.7統(tǒng)計學(xué)處理：以SPSS16.0統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計，計量資料用（x-±s）表達，組間比較采用t檢驗分析，P

2結(jié)果

2.1MTT法檢測TGF_β對VSMCs細胞的增殖作用：見圖1。MTT法檢測結(jié)果如圖所示：SHR和WKY組VSMCs，TGF_β刺激組細胞增殖水平均顯著高于對照組和TGF_β+阿齊沙坦給藥組（P0.05）。另外，SHR組VSMCs細胞增殖水平均顯著高于相同干預(yù)的WKY（#P

圖1各組大鼠VSMCs細胞增殖水平的比較

2.2阿齊沙坦對TGF_β誘導(dǎo)的VSMCs細胞遷移的影響：見圖2。與WKY組相比，SHR組細胞遷移數(shù)目明顯增多（#P

圖2阿齊沙坦對TGF_β誘導(dǎo)的VSMCs細胞遷移的影響2.3各組VSMCs中MMP_2、MMP_9、TIMP_1蛋白水平比較：Western blot檢測結(jié)果如圖3所示：SHR和WKY組VSMCs，TGF_β刺激組MMP_2、MMP_9和TIMP_1蛋白表達水平均高于對照組和TGF_β+阿齊沙坦給藥組（P0.05）。各組SHR大鼠VSMCs中MMP_2、MMP_9和TIMP_1蛋白表達水平均顯著高于相同干預(yù)的WKY大鼠（P

圖3MMP_2、MMP_9和TIMP_1在各組細胞中的蛋白的表達

2.4各組VSMCs中MMP_2、MMP_9、TIMP_1 mRNA水平比較：RT_PCR檢測結(jié)果見圖4。SHR和WKY組VSMCs，TGF_β刺激組MMP_2、MMP_9和TIMP_1 mRNA表達水平均高于TGF_β+阿齊沙坦給藥組（*P

篇7

中圖分類號：R242.2；R285.5 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2013）01-0040-03

關(guān)鍵詞：心肌缺血再灌注損傷；祛痰寬胸；活血化瘀；痰瘀同治；炎癥反應(yīng)；大鼠

結(jié)構(gòu)破壞，引起細胞死亡，導(dǎo)致梗死范圍擴大，造成心功能的進一步損害。隨著動脈搭橋術(shù)、溶栓術(shù)等療法的應(yīng)用和推廣， MI/RI已成為當今急性心肌缺血再灌注治療時代不能實現(xiàn)心肌“有效再灌注”的一個主要原因和障礙。MI/RI病因復(fù)雜，與多種因素有關(guān)，其中炎癥反應(yīng)與再灌注損傷關(guān)系密切[1-2]。近年研究表明，中藥能通過抑制炎癥細胞的趨化與浸潤，調(diào)節(jié)細胞因子的合成與分泌，減輕炎癥損傷，發(fā)揮心肌保護作用[3]。本研究采用高脂大鼠制備MI/RI模型，從炎癥反應(yīng)角度探討祛痰寬胸、活血化瘀、痰瘀同治等不同中醫(yī)治法對MI/RI的拮抗作用，以期為臨床治療缺血性心臟病提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

雄性SD大鼠60只，體質(zhì)量（315±20）g，北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供，許可證號：SCXK（京）2012-0001。

1.2 主要試劑與藥物

總膽固醇（CHO）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）及高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）試劑盒均購自北京中生北控生物科技有限公司，批號分別為120621、120931、120502、120521；細胞間黏附分子（ICAM）-1、腫瘤壞死因-α（TNF-α）、白細胞介素（IL）-10 ELISA試劑盒，英國Abcam公司產(chǎn)品，購自北京中原領(lǐng)先科技有限公司，批號分別為GR101667-1、k120727、GR95720-1。

祛痰寬胸法、活血化瘀法及痰瘀同治法代表方劑分別選用瓜蔞薤白半夏湯（瓜蔞24 g，薤白9 g，清半夏12 g，白酒24 L）、血府逐瘀湯（當歸9 g，生地黃9 g，桃仁12 g，紅花9 g，枳殼6 g，赤芍6 g，柴胡3 g，桔梗5 g，川芎5 g，牛膝9 g，甘草3 g）及痰瘀同治方（前兩方合方）。三方分別濃縮成含原藥材量1.3、2.2、2.15 g/mL的水煎液，中藥材購自亳州市芳益堂藥業(yè)有限責任公司。藥物劑量換算按體質(zhì)量70 kg成人每日1劑用量換算出大鼠1日用量（相當于人用劑量的20倍）。

1.3 分組

將60只大鼠隨機分5組，每組12只，分別為假手術(shù)組、模型組、祛痰寬胸組、活血化瘀組及痰瘀同治組。假手術(shù)組動物常規(guī)飼養(yǎng)，其余各組給予高脂飼料（74%基礎(chǔ)飼料、1%膽固醇、10%蛋黃粉和15%豬油，購自北京科澳協(xié)力飼料有限公司）。

1.4 造模與給藥

各組分別按1 mL/100 g量給予生理鹽水或藥物灌胃，每日1次，連續(xù)給藥8周。末次給藥2 h后用于實驗。

取材前，腹腔注射1%戊巴比妥鈉（5 mL/kg），麻醉后仰臥位固定四肢及頭部。記錄Ⅱ?qū)碾妶D。頸部、胸前手術(shù)野備皮，切開氣管，連接動物呼吸機（呼吸頻率70次/min，吸呼比1∶2，潮氣量9 mL/kg）。自左側(cè)第3～4肋間剪開皮膚，鈍性分離肌肉組織，打開胸腔，剪開心包膜，于左心耳與肺動脈圓錐之間找出冠狀動脈左前降支，并以5-0號絲線結(jié)扎分支起點外約1～2 mm，（在絲線與心肌間放一根約1 cm長細棉繩），此時缺血心肌壁呈現(xiàn)發(fā)紺、膨出，同時記錄心電圖，以標準肢導(dǎo)聯(lián)Ⅱ?qū)?lián)ST段弓背上抬、T波高聳，顯示心肌缺血形成。30 min后松開結(jié)扎，使缺血冠脈再灌注，關(guān)閉胸腔，再灌注120 min，心電圖示ST段回落1/2以上。結(jié)扎前心電圖不正常，或未到觀察終點而死亡以及造模不成功者剔除。

1.5 標本采集與檢測

實驗結(jié)束后，腹主動脈取血5 mL，3 000 r/min離心10 min，分離血清，全自動生化儀檢測CHO、TG、LDL-C及HDL-C，ELISA法按試劑盒說明檢測ICAM-1、TNF-α、IL-10。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS11.5軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以―x±s表示， 多組間比較采用單因素方差分析，滿足方差齊性時的兩兩比較采用LSD-t法，不滿足方差齊性時的兩兩比較采用Tamhane's T2法，P

2 結(jié)果（見表1、表2）

3 討論

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認為，MI/RI是一個固有免疫機制啟動的炎性反應(yīng)，包括多種前炎性基因（趨化因子、細胞因子和細胞因子受體）表達的上調(diào)。研究表明，在缺MI/RI中發(fā)生了細胞因子瀑布式的激活[4]。中藥可通過多層次、多途徑、多靶點綜合作用于MI/RI后炎癥反應(yīng)的多個病理環(huán)節(jié)，有效阻斷炎癥級聯(lián)反應(yīng)的瀑布效應(yīng)，保護缺血心肌，發(fā)揮獨特優(yōu)勢[5]。中醫(yī)理論認為， MI/RI的病位在心，涉及血脈，屬于“胸痹”、“心悸”、“真心痛”等范疇，其病機多為本虛標實，本虛乃心之陰陽氣血不足，標實由外因引起的氣滯、血瘀、痰阻等。本研究即從其基本病機著手，采用相應(yīng)代表方劑為干預(yù)措施，觀察了不同治法對MI/RI炎癥反應(yīng)的防治效果。

高脂血癥是導(dǎo)致動脈粥樣硬化、冠狀動脈梗阻或狹窄，引起冠心病及心肌梗死的獨立危險因素之一。有研究顯示，大鼠心功能損傷程度及炎癥因子水平與血脂升高有密切聯(lián)系[6]。實驗結(jié)果表明，各治療組對大鼠血脂異常增高有明顯的抑制作用，在此基礎(chǔ)上，本研究進一步觀察了其對再灌注損傷后炎癥反應(yīng)的影響。

TNF-α是MI/RI早期巨噬細胞和心肌組織所產(chǎn)生的炎癥細胞因子，能誘導(dǎo)血管炎癥反應(yīng)，引起內(nèi)皮功能障礙[7-8]。TNF-α可使炎癥局部血管通透性增加，刺激血管內(nèi)皮細胞和多形核白細胞（PMN）表達內(nèi)皮白細胞黏附分子（ELAM）和ICAM，促進PMN聚集，導(dǎo)致PMN釋放活性氧和蛋白水解酶等物質(zhì)，引起心肌微血管的阻塞和心肌損傷，加重缺血再灌注損傷程度[9]。ICAM-1是免疫球蛋白超家族的成員，其主要功能是通過與淋巴細胞功能相關(guān)抗原-1（LFA-1）和巨噬細胞分化相關(guān)抗原-1（Mac-1）結(jié)合而介導(dǎo)中性粒細胞與血管內(nèi)皮細胞的黏附。心肌缺血再灌注時，缺血的細胞產(chǎn)生大量的促炎介質(zhì)如脂多糖、TNF-α、補體C5a、細胞因子IL-6等；在炎癥介質(zhì)作用下，內(nèi)皮細胞及白細胞表達活性提高，兩種細胞相繼被激活，細胞表面有多種黏附分子表達，并能介導(dǎo)炎癥和免疫反應(yīng)[10]。本實驗結(jié)果顯示，MI/RI后大鼠血清TNF-α、ICAM-1含量都明顯增多，提示炎癥反應(yīng)增強?；钛鼋M可降低ICAM-1含量，而痰瘀同治組能夠同時抑制TNF-α及ICAM-1高表達，與模型組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，綜合能力優(yōu)于其他治療組，提示其能通過降低炎癥因子水平，防止炎癥因子在缺血區(qū)血管中黏附、聚集導(dǎo)致內(nèi)皮損傷，從而減輕炎癥反應(yīng)。

IL-10由各種炎性細胞，特別是巨噬細胞產(chǎn)生，一方面可抑制炎性細胞（如單核細胞、淋巴細胞等）的黏附和浸潤，另一方面可抑制單核/巨噬細胞合成、釋放前炎性細胞因子，是體內(nèi)合成的重要抗炎細胞因子[11]。在心血管系統(tǒng)中，IL-10是缺血再灌注早期就已產(chǎn)生的一種抗炎介質(zhì)，對MI/RI具有保護作用。實驗結(jié)果表明，各治療組能不同程度地升高血清IL-10含量，但均不顯著。綜合整體實驗結(jié)果來看，可以認為活血化瘀法及痰瘀同治法對MI/RI炎癥反應(yīng)有顯著的抑制作用，可能是通過控制血脂、抑制炎癥相關(guān)細胞因子的釋放而實現(xiàn)的。

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篇8

【關(guān)鍵詞】 醫(yī)學(xué)影像學(xué)；成像技術(shù)；教學(xué)

伴隨高新技術(shù)的迅速發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)數(shù)字化的逐步實現(xiàn)，醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)在臨床工作中的地位更加突出，對專業(yè)技術(shù)人才提出了更高的要求，因此醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)人才的培養(yǎng)應(yīng)突出“高起點、高要求、高標準”的目標，為醫(yī)學(xué)影像學(xué)學(xué)科培養(yǎng)高素質(zhì)的適應(yīng)數(shù)字化時代的專業(yè)人才。因此，如何盡快適應(yīng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)數(shù)字化時代的影像學(xué)技術(shù)教學(xué)，是需要我們認真思考的問題。

1 突出影像學(xué)技術(shù)專業(yè)學(xué)科特點

醫(yī)學(xué)影像學(xué)具有自己獨立的理論體系，是物理學(xué)、工程學(xué)、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科相互滲透的綜合結(jié)果，是理、工、醫(yī)結(jié)合的產(chǎn)物。醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的核心是為臨床提供含有最大信息量的圖像，協(xié)助臨床醫(yī)生對疾病做出正確的診斷[1]。醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)技術(shù)人員必須精通專業(yè)知識，保證醫(yī)療設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，全面發(fā)揮設(shè)備的功能。

對醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，影像學(xué)技術(shù)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，按教學(xué)大綱要求占一定比例，這體現(xiàn)了醫(yī)學(xué)影像學(xué)多學(xué)科交叉和涉及知識面廣的特點。在專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)診斷課之間起著承前啟后的作用，并對后期的臨床實習(xí)有直接的影響。

2 影像學(xué)技術(shù)教學(xué)中存在的問題

存在主要問題為教材滯后、內(nèi)容陳舊，臨床上普遍應(yīng)用的新技術(shù)教材未涉及，淘汰和沒有使用價值的技術(shù)教材未刪減。從教材內(nèi)容看，仍以介紹常規(guī)X線攝影和中小型X線設(shè)備為主，數(shù)字化設(shè)備和技術(shù)所占比例很少，很難適應(yīng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化時代的要求，教學(xué)效率很難提高。

教學(xué)手段單一落后，師資力量薄弱。影像學(xué)技術(shù)教師多為兼職，大多缺乏教學(xué)經(jīng)驗和基本素質(zhì)，而且很多教學(xué)醫(yī)院中，掌握先進影像設(shè)備和技術(shù)的專業(yè)教師為數(shù)不多，這就影響了影像學(xué)技術(shù)整體教學(xué)水平的提高。

3 教學(xué)思路

3.1 專業(yè)課內(nèi)容的擴充與刪減

醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)是一門實踐性很強的學(xué)科，教學(xué)時應(yīng)充分利用模型、掛圖、幻燈等教具，并結(jié)合多媒體教學(xué)，使學(xué)生通過感性認識加強對所學(xué)知識理解和記憶教學(xué)過程中應(yīng)強調(diào)科學(xué)性和系統(tǒng)性，注重與有關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，如工程學(xué)、解剖學(xué)、診斷學(xué)等，但要盡量減少重復(fù)。課堂講授把教材內(nèi)容分為詳細講解、重點講解和一般介紹3部分，實驗和見習(xí)課要緊跟課堂進度，要重視學(xué)生動手能力和分析問題能力培養(yǎng)，使其真正達到理論與實際相結(jié)合，給學(xué)生講解分析圖像、評價圖像的順序和方法。針對上節(jié)課講授的內(nèi)容，準備幾份典型照片，利用課堂前幾分鐘，讓學(xué)生獨立閱片、分析講解，老師進行總結(jié)。學(xué)生會進一步掌握所學(xué)知識，很快進入角色，求知欲望增強。接下來的課堂效果會非常好，學(xué)生收獲會更大。這就提高了學(xué)生理論聯(lián)系實際和綜合判斷能力，使學(xué)生從一開始就認識到該學(xué)科的嚴肅性、科學(xué)性和實踐性很強，培養(yǎng)其認真、踏實、嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)方法。 轉(zhuǎn)貼于

隨著專業(yè)技術(shù)的進展，教學(xué)內(nèi)容和方法需進一步補充和完善。如多媒體軟件的開發(fā)，為醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)教學(xué)提供了有力的手段。由于專業(yè)特點的需要，教學(xué)計劃中需增加斷層面的解剖、X線解剖等內(nèi)容。

如今計算機在醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，各類高新技術(shù)產(chǎn)品不斷更新，特別是醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)數(shù)字化進程迅速，教材嚴重滯后，這就要求我們專業(yè)人員有前瞻性，知識面要寬，制定教學(xué)計劃時有一定的超前意識[2]。教學(xué)過程中隨時增加一些相關(guān)的新技術(shù)內(nèi)容，有利于學(xué)生畢業(yè)后盡快接受新技術(shù)，適應(yīng)影像學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求。

高新技術(shù)在影像學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)進入高速發(fā)展的時期，由普通X線攝影技術(shù)逐步進入影像學(xué)數(shù)字化時代，如CT、MR、CR、DR、PACS技術(shù)的應(yīng)用，改變了原有的工作流程和格局。有些技術(shù)已失去了使用價值，如熒光攝影、體層攝影、記波攝影、氣管造影、傳統(tǒng)的血管造影技術(shù)等，在教學(xué)中將這些知識只作為一般性了解即可。

3.2 強化“三基”訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)

醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)本科生需要有扎實的理工基礎(chǔ)和廣泛的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)。按大綱要求，加強“三基”訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動手能力，提高教學(xué)質(zhì)量。加大見習(xí)課的比重，畢業(yè)實習(xí)也應(yīng)兼顧臨床醫(yī)學(xué)和專業(yè)課的比例，通過內(nèi)、外、婦、兒等科室的臨床實習(xí)，豐富學(xué)生的臨床醫(yī)學(xué)知識，提高對常見病、多發(fā)病的診斷處理能力，為今后結(jié)合病史、癥狀、實驗室檢查等做出正確的影像學(xué)診斷打下良好的基礎(chǔ)。通過專業(yè)課的實習(xí)，一方面要熟練操作使用現(xiàn)代化影像學(xué)設(shè)備，鞏固所學(xué)理論知識，更重要的是通過實踐能學(xué)到更多的臨床知識，為將來踏入社會打下堅實的基礎(chǔ)。注重學(xué)生醫(yī)德醫(yī)風的培養(yǎng)，養(yǎng)成嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和求實的精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3.3 應(yīng)用多元化教學(xué)手段

影像學(xué)技術(shù)教學(xué)學(xué)時少、內(nèi)容多，一直是困擾教學(xué)的難題。怎樣在有效的時間內(nèi)讓學(xué)生掌握更多的知識是影像學(xué)技術(shù)界思考的問題。以往的教學(xué)多采用老師講、學(xué)生聽，老師指導(dǎo)、學(xué)生看的模式，這樣教出的學(xué)生理論課考分可能比較高，但實際操作和圖像分析成績不理想，尤其是進入臨床后，學(xué)生在較長時間內(nèi)不能獨立操作設(shè)備和分析評價照片，存在理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象[3]。為改變這種狀況，應(yīng)從多方面努力，利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，如多媒體、掛圖等，結(jié)合理論講解，并通過見習(xí)、閱片等增強學(xué)生的感性認識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在理解的基礎(chǔ)上加深記憶。

采取誘導(dǎo)式方法培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的能力。老師講、學(xué)生想，不時向?qū)W生提出問題，然后和學(xué)生共同討論和解決問題，從而調(diào)動學(xué)生聽課的積極性，發(fā)揮其主動性，使課堂變得輕松活潑，所講內(nèi)容易被接受。

充分利用圖片教學(xué)。醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)離不開圖片，但真實圖像又比較復(fù)雜，初學(xué)者較難理解，因此可以利用具有簡潔清晰特點的簡圖，學(xué)生容易理解和接受。在此基礎(chǔ)上，再對實際照片或多媒體進行分析，教學(xué)效果會很好。

醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)水平的高低，直接關(guān)系到醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷水平的提高，特別在醫(yī)學(xué)影像學(xué)數(shù)字化時代的今天，如何發(fā)揮設(shè)備的最大功能，發(fā)揮最大效益，醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。通過以上教學(xué)方法改進與實施，收到明顯教學(xué)效果，畢業(yè)生的綜合素質(zhì)明顯提高。

總之，數(shù)字化時代的影像學(xué)技術(shù)教學(xué)對我們是一項新的課題，需要我們不斷地改進教學(xué)方法，及時調(diào)整教學(xué)大綱的內(nèi)容，使其更適應(yīng)時代的要求，比如增加數(shù)字化成像技術(shù)、影像學(xué)存儲與傳輸技術(shù)以及計算機應(yīng)用能力等相關(guān)技術(shù)的教學(xué)課時比例，增加見習(xí)、實習(xí)教學(xué)的課時數(shù)量，利用多元化的教學(xué)手段，培養(yǎng)出適應(yīng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)學(xué)數(shù)字化時代的高素質(zhì)專業(yè)人才。

【參考文獻】

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篇9

關(guān)鍵詞：移動醫(yī)療；數(shù)字圖像處理；醫(yī)學(xué)影像

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0238-03

隨著科學(xué)技g的快速發(fā)展和生活質(zhì)量的提高，健康問題已成為大家關(guān)注的焦點。然而生活環(huán)境的污染、飲食結(jié)構(gòu)的不健康和長期處于現(xiàn)代職場高壓環(huán)境之下，很多人的身體出現(xiàn)亞健康狀態(tài)：頭痛、胸悶、失眠等健康問題困擾著現(xiàn)代職場白領(lǐng)，長期以往，身體不堪重負，疾病隨之而來。面對這種情況，早期發(fā)現(xiàn)、早期治療既可以減輕患者病痛，提高預(yù)后水平，又可以減少患者的經(jīng)濟支出。因此，對疾病問題的早期診斷就成為國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界關(guān)注的焦點。

然而由于醫(yī)患交流以及過去醫(yī)學(xué)影像不清晰、保管難等問題，始終制約了精準醫(yī)療的發(fā)展。目前隨著科學(xué)技術(shù)的進步和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突飛猛進，影像學(xué)被越來越多的應(yīng)用到各種疾病的檢查中去，醫(yī)生讀片診病，影像成了醫(yī)生重要的診斷輔助工具，難以被低估，不能被替代。隨之影像學(xué)科也成了當今迅速發(fā)展起來的一門綜合學(xué)科，多門課程如通訊、計算機、醫(yī)療交叉，為醫(yī)務(wù)工作者提供盡可能準確的輔助診療方法，這將是今后影像學(xué)科持續(xù)發(fā)展的重要方面。

日常生活中我們在對體內(nèi)和體外的血液細胞、器官組織進行無損害性檢查時，通常會選擇諸如：數(shù)字線攝影、核磁共振、超聲波三維診斷等治療方法，這些拍片式的診斷方法可見即可得，不僅生動補充了書本上的人體正常組織以及病灶組織的解剖學(xué)知識，同時對影像引導(dǎo)下的教學(xué)、檢查、穿刺、手術(shù)等有著不可低估的作用。但是醫(yī)療圖像A生成往往會因自然界信號的干擾、信號傳輸過程中的衰減、醫(yī)療設(shè)備的成像原理、光線和顯示屏等原因的影響，所顯示出來的影像像質(zhì)往往不夠清晰、感興趣內(nèi)容不突出，或者不適合人眼觀察或者機器理解分析，同時醫(yī)學(xué)影像本身也有圖像分辨率不高導(dǎo)致圖像模糊不清或者無明顯邊緣、噪聲偏大、結(jié)構(gòu)信息缺乏的問題， 最終生成的影像不能準確定位病變部位以及病變性質(zhì)，臨床診斷面臨各種困難。如果有一種方法能對生成的醫(yī)學(xué)影像進行數(shù)據(jù)處理提高影像的清晰度，增強醫(yī)學(xué)影像的可讀性可分辨性，臨床醫(yī)生可以結(jié)合解剖學(xué)和生理學(xué)對病變組織有針對性的觀察并診斷，這將大大提高臨床診斷的準確率。因此，醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化處理對醫(yī)療衛(wèi)生、信息技術(shù)、生物科學(xué)等學(xué)科來說無論在理論研究還是臨床應(yīng)用方面都起著關(guān)鍵作用，這是人類認識疾病并對之精確診斷的重要環(huán)節(jié)，這將是一門具有較強應(yīng)用性和長遠發(fā)展性的課題。

1醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展及意義

1.1國內(nèi)外醫(yī)學(xué)影像的背景及對其圖像處理的意義

1895年德國物理學(xué)家W.K.倫琴在實驗室拍攝出其夫人手指和的影像，自此 “X射線”被發(fā)現(xiàn)，并被影像學(xué)逐步引進到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。經(jīng)過30多年的研究與應(yīng)用，醫(yī)學(xué)影像起著翻天覆地的變化，隨著計算機技術(shù)的引進和廣泛應(yīng)用，影像學(xué)科更是呈現(xiàn)出跨度大、知識交叉密集的特點，如今基于計算機算法的圖像處理技術(shù)也已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)影像學(xué)中發(fā)展迅速的領(lǐng)域之一。

1971年，英國科學(xué)家漢斯?基于計算機技術(shù)原理設(shè)計出第一臺X-CT診病機，這一發(fā)明在醫(yī)學(xué)界引起巨大的轟動。從此，對醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字成像技術(shù)的研究開始發(fā)展壯大，各種醫(yī)療設(shè)備也被開發(fā)出來，它包括計算機 X線攝影（ Computed Radiography， CR）、數(shù)字 X線攝影（ Digital Radiography， DR）、 X射線計算機斷層成像（ X- Computed Tomography，X- CT）、磁共振成像超聲（ Magnetic Resonance， MR），超聲（ Ultrasound）成像、光纖內(nèi)窺鏡圖像、磁共振血管造影術(shù)（ Magnetic Resonance Angiography，MRA）、數(shù)字減影血管造影術(shù)（ Digital Subtraction Angiography， DSA）、單光子發(fā)射斷層成像（ Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT）、正電子發(fā)射斷層成像（ Positron Emission Tomography， PET）， EEG腦電圖、 MEG腦磁圖、光學(xué)內(nèi)源成像等。

本文著重論述的 X- CT（ Computed Tomogaphy）意為 X線計算機斷層掃描技術(shù)，是用 X線束對器官組織進行斷層掃描，應(yīng)用物理原理來測量X射線在人體組織中的衰減系數(shù)或吸收系數(shù)，再經(jīng)計算機進行數(shù)學(xué)計算來對圖像進行三維重建。按照測量的衰減系數(shù)的數(shù)值排列成一個二維分布矩陣，計算出人體被掃描組織斷面上的圖像灰度分布，從而生成斷面圖像。X-CT以它高速、高分辨率、高靈敏度的探測器螺旋式旋轉(zhuǎn)來獲取器官組織的多方位、多層次的斷面或立體影像，經(jīng)臨床實際應(yīng)用，它能發(fā)揮有別于傳統(tǒng)X線檢查的巨大作用。它能綜合反映人體組織在解剖學(xué)方面的功能、性質(zhì)，還能提供人體被拍攝部位的完整三維信息，器官和組織結(jié)構(gòu)清楚顯影，提示病變，已與核磁共振、超聲波等診斷方法一樣成了醫(yī)生獲取信息的重要來源。并且具有其他醫(yī)學(xué)設(shè)備不可比擬的優(yōu)點，X- CT成像簡單方便、對人體損傷小、組織結(jié)構(gòu)密度分辨率高，這在病理學(xué)和解剖學(xué)研究中尤為重要。特別是臨床在對腫瘤的診斷中X-CT的分辨率要遠遠高于其他醫(yī)學(xué)設(shè)備成像，研究顯示在對于1～2厘米的小腫塊的檢測上，X-CT顯示率高達88%，而B超、MRI等僅為48%。在針對肝臟疾病實驗的拍片中， X-CT可以較清晰的顯示出多種器官病變和功能性狀，如肝癌、肝血管瘤、脂肪肝等，其對肝癌的診斷準確率高達93%，最小分辨率可顯示為1.5厘米，

可以直接觀察到肝靜脈、門靜脈與腫瘤大小、位置之間的關(guān)系，并能診斷出肝靜脈、門靜脈有無癌栓，為醫(yī)生的精確診療提供了重要依據(jù)。

由于器官病變的位置、病灶大小、病程長短等自身因素，加上設(shè)備電子元器件、嘈雜的環(huán)境以及人為操作等因素的影響， X- CT在對病灶做定位影像、定性精確診斷時常常會有所限制，即它能反映出器官的異樣變化，但卻不能反應(yīng)目前器官的生理功能。現(xiàn)實工作中采集到的數(shù)字化影像或多或少的存在一些問題：偽影、雪花、邊緣不清、病灶不清、對比度不強……憑借肉眼無法從整張影像中清晰分辨出病灶部位或者確性病理改變的程度，要想精確診斷，還需做進一步的檢查。

目前，對 X- CT圖像處理進行處理大部分的研究還集中在預(yù)處理階段，即研究通過調(diào)試設(shè)備、提高影像像素、提高出圖效率、減少外界干擾等方式增強醫(yī)學(xué)影像的可讀性和敏感性。而對于醫(yī)學(xué)影像成像后的處理則相對冷門，其中對部分內(nèi)容的研究也比較單一，如僅僅單獨研究醫(yī)學(xué)影像的降噪或增強。同時應(yīng)用降噪、增強、分割技術(shù)來處理影像的研究較少，理論研究也停留在可行性階段，針對單一疾病的醫(yī)學(xué)影像處理研究還不常見。

1.2醫(yī)學(xué)影像常用的診斷方法

目前我們常用超聲波、核磁共振、X-CT等設(shè)備生成的醫(yī)學(xué)影像作為輔助診斷方法。其中：超聲波是使用聲波來探測病理并生成平面圖像的一種診斷方法，由于其具有方向性好，穿透力強，聲能集中，操作簡便，能反映出人體組織的灰度形態(tài)和結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，被影像科廣泛采用。其中 B型超聲波采用超聲平面成像，在超聲屏上顯示出病變部位周圍有明顯的強弱不等的回聲區(qū)，表現(xiàn)為亮度不等的光點、結(jié)合解剖學(xué)和生理學(xué)知識，可判斷這些高光區(qū)和暗區(qū)的病變性質(zhì)。且價格低廉，診斷快速，但缺點是對于1～2厘米的小腫塊診斷準確率不到達48%。

核磁共振是診斷組織病理變化的一種新的方法，通過層片選擇，頻率編碼，相位編碼，實現(xiàn)對接收到的電磁信號在人體內(nèi)部的準確定位，根據(jù)接收到的電磁信號的頻率、相位的差別成像，完成對器官組織的檢測。例如：核磁共振檢查原發(fā)性肝癌時通常表現(xiàn)為信號改變，T1W1馳豫時間加權(quán)圖呈低信號，T2W2加權(quán)圖呈高信號。其特征性影像為病灶內(nèi)出現(xiàn)粗大引流或供血血管的流空信號，該信號提示肝癌結(jié)節(jié)內(nèi)有動靜脈短路形成。但缺點在于檢查價格昂貴，且核磁共振設(shè)備在我國普及率較低，對于1～2厘米的小腫塊診斷準確率較低。

X- CT是用 X線束對器官組織進行斷層掃描，再經(jīng)計算機由于分辨率高圖像清晰，能夠掃描到早期剛發(fā)展起來的較小的腫瘤，這對病人早診斷早治療不至延誤病情具有重要意義。比如：X- CT肝癌表現(xiàn)與大體病理形態(tài)一致，平掃多為低密度，少數(shù)為等密度或混雜密度，外形不規(guī)則呈球形或結(jié)節(jié)形，邊界模糊。增強掃描表現(xiàn)為低密度區(qū)略縮小，境界變得較為清楚。腫塊中心部位常因腫瘤組織壞死囊變形成極低密度區(qū)。研究顯示在對于1～2厘米的小腫塊的檢測上，X-CT顯示率高達88%。目前X-CT已成為各種疑難雜癥中最重要的診斷方法。

1.3對醫(yī)學(xué)影像進行數(shù)字圖像處理的可行性及意義

在實際圖像信號的生成和傳輸過程中，由于受到醫(yī)療器械自身、人為操作控制和自然界噪聲等干擾的影響，多多少少會出現(xiàn)細節(jié)模糊、對比度差、噪聲較大或存在偽影等問題，影響到影像質(zhì)量。且成像是用亮度不等的灰度表示，加上病灶發(fā)展早期其空間形態(tài)變化通常比較小，拍出的片子肉眼很難觀察，誤診和漏診的情況也時有發(fā)生，致使病情診斷準確率下降，醫(yī)務(wù)工作者的效率也難以體現(xiàn)。因此，有必要運用適當?shù)募夹g(shù)和方法來處理和分析醫(yī)學(xué)影像，提高影像質(zhì)量，這將有助于減少誤診和漏診率，提高診斷準確率。因此，研究醫(yī)學(xué)影像的計算機輔助診斷技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)具有重要的意義和實用價值。

在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的數(shù)字成像技術(shù)有個共性：基于計算機將圖像采集、顯示、存儲和傳遞分解成各個獨立的部分，將每一部分圖像信息分別數(shù)字化，這種共性為我們以后對各功能模塊進行單獨優(yōu)化提供了便利，對其實施圖像數(shù)字信息的后續(xù)處理提供了可行性。

以X-CT成像為例，對影像進行預(yù)處理可以過濾掉影像上的不利影響，處理掉無用的信息，保留或恢復(fù)有價值的信息。通過過濾掉不利因素，加強病灶信息的可讀性，突出感興趣部位，清除各種干擾的同時能保留所攝影像的形態(tài)和邊緣，有效的改善圖像視覺效果，為醫(yī)生診病提供了依據(jù)和便利，這就達到了圖像處理的目的。

2數(shù)字圖像處理在醫(yī)學(xué)影像中的具體應(yīng)用

圖像處理（image processing），在醫(yī)學(xué)上也被稱作影像處理，是指將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后使用計算機對醫(yī)學(xué)影像處理和分析，提高并改善影像的質(zhì)量供醫(yī)生有效診斷的專業(yè)技術(shù)。將將人設(shè)為對象，圖像設(shè)為目標，輸入低質(zhì)量的圖像，輸入改善后高質(zhì)量的圖像，當圖像達到滿足人的視覺效果為最終目標。圖像處理方法通常有圖像增強、復(fù)原、編碼、壓縮等等。本文將重點討論圖像去噪、增強、分割在醫(yī)學(xué)影像中的應(yīng)用技術(shù)。

2.1圖像去噪

影像的生成和傳輸常常受到自然界各種聲音的干擾導(dǎo)致影像質(zhì)量下降，就像我們在日常生活中交談時被其他聲音打擾一樣，在語言中表現(xiàn)為聽不清對方說話， 表現(xiàn)到影像上，則是原本很清楚的圖像，因為機械本身、電子元件、外界雜音等干擾原因產(chǎn)生各種各樣的斑點或條紋，圖像變得模糊不清，此即為圖像噪聲。噪聲的存在勢必影響后續(xù)對影像的分割和理解分析，所以圖像去噪是預(yù)處理的重要步驟之一。去噪的方法有很多，結(jié)合影像特點、噪聲的統(tǒng)計特征及頻譜分布規(guī)律，目前常用均值濾波、中值濾波、低通濾波等算法來對圖像進行平滑處理。

2.2 圖像增強

圖像增強（image enhancement）是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中的一個重要分支。影像學(xué)上的圖像增強和復(fù)原的目的是為了提高醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量，清除干擾、降低噪聲，通過增強清晰度、對比度、邊緣銳化、偽彩色等來提高影像的質(zhì)量，或者轉(zhuǎn)換為更適合人觀察或機器識別的模式。不同于圖像噪聲，在圖像增強中通常不考慮影像降質(zhì)的原因，它不需要反應(yīng)真實的原始圖像，只需突出圖像中感興趣的內(nèi)容。但要對降質(zhì)的原因有所了解，依據(jù)降質(zhì)的原因建立“降質(zhì)模型”，然后各種濾波方法和變換手段增強圖像中的背景與感興趣部位的對比度，比如：增加圖像高頻分量，被照人體組織輪廓變得清晰，細節(jié)特征明顯；增加低頻分量，能有效降低噪聲干擾，最終達到增強圖像清晰度的目的。

圖像增強根據(jù)空間不同可劃分為基于空間域的增強方法和基于頻率域的增強方法?；诳臻g域的增強方法是對圖像中的各個像素的灰度值直接處理，算法有直方圖均衡化、直方圖規(guī)定化等；基于頻率域的增強方法不直接處理，而是用傅里葉變換將空間域轉(zhuǎn)換成頻率域，在頻率域?qū)︻l譜進行處理，再使用反傅里葉變回到空間域，算法有低通濾波、高通濾波、同態(tài)濾波等。

2.3圖像分割

圖像分割是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，目的是將圖像中有意義、感興趣的內(nèi)容從背景里剝離，劃分為各個互不交叉的區(qū)域。有意義、感興趣的內(nèi)容通常是指圖像區(qū)域、圖像邊緣等。分割是后續(xù)圖像理解分析和識別工作的前提和依據(jù)。目前已經(jīng)開發(fā)出很多邊緣檢測和區(qū)域分割的算法，但是還沒有一個算法對各種圖像處理都有效。因此對圖像分割的研究還將繼續(xù)深入，在以后很長一段時間將始終是熱門話題。

圖像分割方法基于灰度值主要劃分為基于區(qū)域內(nèi)部灰度相似性的分割和基于區(qū)域之間灰度不連續(xù)的分割。

（1） 基于區(qū)域內(nèi)部灰度相似性的分割

基于區(qū)域內(nèi)部灰度相似性的分割是確定每個像素的歸屬區(qū)域（同一區(qū)域內(nèi)部像素是相似的），從而形成一個區(qū)域圖集，來對圖像進行分割，常用算法有閾值分割法、形態(tài)學(xué)分割、區(qū)域生長法、分裂合并法等。

（2） 基于區(qū)域之間灰度不連續(xù)的分割

基于區(qū)域之間灰度不連續(xù)的分割是指先提取區(qū)域邊界，再確定邊界限定的區(qū)域。因為圖像中的邊緣部分往往是灰度級發(fā)生躍變的區(qū)域，根據(jù)像素灰度級的不連續(xù)性，找出點、線、邊，最后確定邊緣。常用的算法有邊緣檢測分割法、Hough變換等。

篇10

[關(guān)鍵詞]醫(yī)學(xué)影像技術(shù)；發(fā)展；熱點

The Past， Present and Future of Medical Imaging Technology and Equipment

Abstract： With progress of technology medical imaging technology makes considerable development and the position in the medical field will be even more important .this paper shows the developing process of medical imaging technology ，the achievement of medical imaging technology accomplished during the recent years and discuss what will be the next hot area.

Key words：medical imaging technology；develop；hot area

宇宙之萬物，無不由分子組成。而組成分子的原子，則是由原子核和圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的電子組成。人們通過對分子，原子的研究， 終于在1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了X-ray，這是20世紀醫(yī)學(xué)診斷學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)。X-RAY透視和攝影技術(shù)作為最早的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，直到今天還是使用最普遍且有相當大的臨床診斷價值的一種醫(yī)學(xué)診斷方法。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)主要是應(yīng)用工（程）學(xué)的概念及方法，并基于工（程）學(xué)原理發(fā)展起來的一種技術(shù)手段（包括原理、方法、裝置及程序），其實醫(yī)學(xué)影像技術(shù)還是醫(yī)學(xué)物理的重要組成部分，它是用物理學(xué)的概念和方法及物理原理發(fā)展起來的先進技術(shù)手段。醫(yī)學(xué)影像信息包括傳統(tǒng)X線、CT、MRI、超聲、同位素、電子內(nèi)窺鏡和手術(shù)攝影等影像信息。它們是窺測人體內(nèi)部各組織，臟器的形態(tài)，功能及診斷疾病的重要方法。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，以膠片為主要方式的顯示、存儲、傳遞X-ray攝像技術(shù)已不能滿足臨床診斷和治療發(fā)展的需求，醫(yī)療設(shè)備的數(shù)字化要求日益強烈，全數(shù)字化放射學(xué)、圖像導(dǎo)引和遠程放射醫(yī)學(xué)將是放射醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的必然趨勢。

1 傳統(tǒng)攝影技術(shù)在摸索中進行

1.1 計算機X線攝影

X射線是發(fā)展最早的圖像裝置。它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用使醫(yī)生能觀察到人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這為醫(yī)生進行疾病診斷提供了重要的信息。在1895年后的幾十年中，X射線攝影技術(shù)有不少的發(fā)展，包括使用影像增強管、增感屏、旋轉(zhuǎn)陽極X射線管及斷層攝影等。但是，由于這種常規(guī)X射線成像技術(shù)是將三維人體結(jié)構(gòu)顯示在二維平面上，加之其對軟組織的診斷能力差，使整個成像系統(tǒng)的性能受到限制。從50年代開始，醫(yī)學(xué)成像技術(shù)進入一個革命性的發(fā)展時期，新的成像系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。70年代早期，由于計算機斷層技術(shù)的出現(xiàn)使飛速發(fā)展的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)達到了一個高峰。到整個80年代，除了X射線以外，超聲、磁共振、單光子、正電子等的斷層成像技術(shù)和系統(tǒng)大量出現(xiàn)。這些方法各有所長，互相補充，能為醫(yī)生做出確切診斷，提供愈來愈詳細和精確的信息。在醫(yī)院全部圖像中X射線圖像占80%，是目前醫(yī)院圖像的主要來源。在本世紀50年代以前，X射線機的結(jié)構(gòu)簡單，圖像分辨率也較低。在50年代以后， 分辨率與清晰度得到了改善，而病人受照射劑量卻減小了。時至今日，各種專用X射線機不斷出現(xiàn)，X光電視設(shè)備正在逐步代替常規(guī)的X射線透視設(shè)備，它既減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動強度，降低了病人的X線劑量；又為數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。隨著計算機的發(fā)展數(shù)字成像技術(shù)越來越廣泛地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屏片攝影現(xiàn)階段，用于數(shù)字攝影的探測系統(tǒng)有以下幾種: （1）存儲熒光體增感屏[計算機X射線攝影系統(tǒng)（computer Radiography.CR）]。(2)硒鼓探測器。（3）以電荷耦合技術(shù)（charge Coupled Derices.CCD）為基礎(chǔ)的探測器 。（4）平板探測器（Flat panel Detector）a:直接轉(zhuǎn)換（非晶體硒）b：非直接轉(zhuǎn)換（閃爍晶體）。這些系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化、遙控化和明室化，減少了操作者的輻射損傷。

1.2 X-CT

CT的問世被公認為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來的重大突破，因為他標志了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與計算機相結(jié)合的里程碑。這種技術(shù)有兩種模式，一種是所謂“先到斷層成像”（FAT），另一種模式是“光子遷移成像”（PMI）。

1.3 磁共振成像

核磁共振成像，現(xiàn)稱為磁共振成像。它無放射線損害，無骨性偽影，能多方面、多參數(shù)成像，有高度的軟組織分辨能力，不需使用對比劑即可顯示血管結(jié)構(gòu)等獨特的優(yōu)點。

1.4 數(shù)字減影血管造影

它是利用計算機系統(tǒng)將造影部位注射造影劑的透視影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式貯存于記憶盤中，稱作蒙片。然后將注入造影劑后的造影區(qū)的透視影像也轉(zhuǎn)換成數(shù)字，并減去蒙片的數(shù)字，將剩余數(shù)字再轉(zhuǎn)換成圖像，即成為除去了注射造影劑前透視圖像上所見的骨骼和軟組織影像，剩下的只是清晰的純血管造影像。

2 數(shù)字化攝影技術(shù)日臻完善

1981年6月在布魯塞爾召開的第15屆國際放射學(xué)會學(xué)術(shù)會議上，首次提出了數(shù)學(xué)化X線成像技術(shù)的物理概念及臨床應(yīng)用結(jié)果。使醫(yī)學(xué)影像技術(shù)步入了數(shù)字化的新紀元。事實上，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的數(shù)字化趨勢在近10多年已漸趨明晰。時至1998年，體現(xiàn)國際醫(yī)學(xué)影像技術(shù)最高水平的“北美放射學(xué)年會”，不論從學(xué)術(shù)報告及展覽中均體現(xiàn)出醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的數(shù)字化是大勢所趨。

數(shù)字X射線攝影的成像技術(shù)包括成像板技術(shù)、平行板檢測技術(shù)和采用電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術(shù)。成像板技術(shù)是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片增感屏來照相，然后記錄于膠片的一種方法。平行板檢測技術(shù)又可分為直接和間接兩種結(jié)構(gòu)類型。直接FPT結(jié)構(gòu)主要是由非品硒和薄膜半導(dǎo)體陣列構(gòu)成的平板檢測器。間接FPT結(jié)構(gòu)主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非品硅層在加TFT陣列構(gòu)成的平板檢測器。電荷耦合器或CMOS器件以及線掃描等技術(shù)結(jié)構(gòu)上包括可見光轉(zhuǎn)換屏，光學(xué)系統(tǒng)和CCD或CMOS。

3 成像的快捷閱讀

由于成像方法的改進，除了在成像質(zhì)量方面有明顯提高外，圖像數(shù)量也急劇增加。例如隨著多層CT的問世，每次CT檢查的圖像可多達千幅以上，因此，無法想象用傳統(tǒng)方法能讀取這些圖像中蘊含的動態(tài)信息。這時在顯示器上進行的“軟閱讀”正在逐漸顯示出其無可比擬的優(yōu)越性。軟拷貝閱讀是指在工作站圖像顯示屏上觀察影像，就X線攝影而言這種閱讀方式能充分利用數(shù)字影像大得多的動態(tài)范圍，獲取豐富的診斷信息。 4 PACS的廣闊發(fā)展空間

隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有醫(yī)學(xué)影像設(shè)備延續(xù)了幾十年的數(shù)據(jù)采集和成像方式，已經(jīng)遠遠無法滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展和臨床醫(yī)生的需求。PACS系統(tǒng)應(yīng)運而生。PACS系統(tǒng)是圖像的存儲、傳輸和通訊系統(tǒng)，主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像圖像和病人信息的實時采集、處理、存儲、傳輸，并且可以與醫(yī)院的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)放射信息管理系統(tǒng)等系統(tǒng)相連，實現(xiàn)整個醫(yī)院的無膠片化、無紙化和資源共享，還可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)遠程會診，或國際間的信息交流。PACS系統(tǒng)的產(chǎn)生標志著網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)和無膠片時代的到來。完整的PACS系統(tǒng)應(yīng)包含影像采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的存儲、管理，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，影像的分析和處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個PACS系統(tǒng)的核心，是決定系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵部分，可將各種不同成像系統(tǒng)生成的圖象采入計算機網(wǎng)絡(luò)。由于醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)量非常大，數(shù)據(jù)存儲方法的選擇至關(guān)重要。光盤塔、磁帶庫、磁盤陳列等都是目前較好的存儲方法。數(shù)據(jù)傳輸主要用于院內(nèi)的急救、會診，還有可以通過互聯(lián)網(wǎng)、微波等技術(shù)，以數(shù)據(jù)的遠距離傳輸，實現(xiàn)遠程診斷。影像的分析和處理系統(tǒng)是臨床醫(yī)生、放射科醫(yī)生直接使用的工具，它的功能和質(zhì)量對于醫(yī)生利用臨床影像資源的效率起了決定作用。綜上所述，PACS技術(shù)可分為三個階段，（1）用戶查找數(shù)據(jù)庫；（2）數(shù)據(jù)查找設(shè)備；（3）圖像信息與文本信息主動尋找用戶。

5 新型技術(shù)----分子影像

隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的飛速發(fā)展，在今天已具有顯微分辨能力，其可視范圍已擴展至細胞、分子水平，從而改變了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)只能顯示解剖學(xué)及病理學(xué)改變的形態(tài)顯像能力。由于與分子生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科相互交叉融合，奠定了分子影像學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)。Weissleder氏于1999年提出了分子影像學(xué)的概念：活體狀態(tài)下在細胞及分子水平應(yīng)用影像學(xué)對生物過程進行定性和定量研究。

分子成像的出現(xiàn)，為新的醫(yī)學(xué)影像時代到來帶來曙光?；虮磉_、治療則為徹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、開創(chuàng)分子影像與基因治療，這就是21世紀的影像學(xué)。 新的醫(yī)學(xué)影像的觀察要超出目前的解剖學(xué)、病理學(xué)概念，要深入到組織的分子、原子中去。其關(guān)鍵是借助神奇的探針--即分子探針。到目前為止，分子影像學(xué)的成像技術(shù)主要包括MRI、核醫(yī)學(xué)及光學(xué)成像技術(shù)。一些有識之士認為；由于診治兼?zhèn)涞慕槿敕派鋵W(xué)已深入至分子生物學(xué)的層面，因此，分子影像學(xué)應(yīng)包括分子水平的介入放射學(xué)研究。

6 學(xué)科的交叉結(jié)合

交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科是當今科學(xué)發(fā)展的趨勢。影像技術(shù)學(xué)最鄰近的學(xué)科應(yīng)為影像診斷學(xué)。前者致力于解決信息的獲取、存儲、傳輸、管理及研發(fā)新的技術(shù)方法；后者則將信息與知識、經(jīng)驗結(jié)合，著重于信息的內(nèi)容，根據(jù)影像做出正常解剖結(jié)構(gòu)的辨認及病變的診斷。兩者相輔相成，互為依托。所以，影像技術(shù)學(xué)的發(fā)展離不開影像診斷學(xué)更密切地溝通與結(jié)合將為提高、拓展原有成像方式及開辟新的成像方式做出有益的貢獻。醫(yī)用影像診斷裝置用于詳細地觀察人體內(nèi)部各器官的結(jié)構(gòu)，找出病灶的位置毫克大小，有的還可以進行器官功能的判斷 。還有醫(yī)用影像診斷裝備情況，已成了衡量醫(yī)院現(xiàn)代化水平的標志。

7 淺談醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的下一個熱點

醫(yī)療保健事業(yè)在經(jīng)濟上的窘迫使得90年代以來，成為一個沒有大規(guī)模推廣一種新的影像技術(shù)的、相對沉寂的時期，延續(xù)了一些現(xiàn)有影像技術(shù)的發(fā)展，使得他們中至今還沒有一種影像技術(shù)能對影像學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。隨著科技的發(fā)展，最近逐漸發(fā)展起來的一批有希望的影像技術(shù)。如：磁共振譜（MRS），正電子發(fā)射成像（PET）單光子發(fā)射成像（SPECT），阻抗成像（EIT）和光學(xué)成像（OCT或NRI）。他們有可能很快成為大規(guī)模應(yīng)用的影像技術(shù)，將為腦、肺、乳房及其他部位的成像提供新的信息。

7.1 磁源成像

人體體內(nèi)細胞膜內(nèi)外的離子運動可形成生物電流。這種生物電流可產(chǎn)生磁現(xiàn)象，檢測心臟或腦的生物電流產(chǎn)生的磁場可以得到心磁圖或腦磁圖。這類磁現(xiàn)象可反映出電子活動發(fā)生的深度，攜帶有人體組織和器官的大量信息。

7.2 PET和SPECT

單光子發(fā)射成像（SPECT）和正電子成像（PET）是核醫(yī)學(xué)的兩種CT技術(shù)。由于它們都是接受病人體內(nèi)發(fā)射的射線成像，故統(tǒng)稱為發(fā)射型計算機斷層成像（ECT）。ECT依據(jù)核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤原理進行體內(nèi)診斷，要在人體中使用放射性核素。ECT存在的主要問題是空間分辨率低。最近的技術(shù)發(fā)展可能促進推廣ECT的應(yīng)用。

7.3 阻抗成像（EIT）

EIT是通過對人體加電壓，測量在電極間流動的電流，得到組織電導(dǎo)率變化的圖像。 目的在于形成對體內(nèi)某點阻抗的估計。這種技術(shù)的優(yōu)點是，所采用的電流對人體是無害的，因而對成像對象無任何限制。這種技術(shù)的時間分辨率很好，因而可連續(xù)監(jiān)測實際的應(yīng)用，已實現(xiàn)以視頻幀速的醫(yī)用EIT的實驗樣機。

7.4 光學(xué)成像（OTC或NIR）

近期的一些實質(zhì)性的進展表明，光學(xué)成像有可能在最近幾年內(nèi)發(fā)展成為一種能真正用于臨床的影像設(shè)備。它的優(yōu)點是：光波長的輻射是非離子化的，因而對人體是無傷害的，可重復(fù)曝光；它們可區(qū)分那些在光波長下具有不同吸收與散射，但不能由其它技術(shù)識別的軟組織；天然色團所特有的吸收使得能夠獲得功能信息。它正在開辟它的臨床領(lǐng)域。

7.5 MRS

MRS是一種無創(chuàng)研究人體組織生理化的極有用的工具。它所得到的生化信息可與人體組織代謝相關(guān)聯(lián)，并表明它正常組織的方式有差別。目前MRS還沒有常規(guī)用于臨床，但已有大量技術(shù)正在進行正式適用。

上述的幾個先進的技術(shù)，究竟哪一個能成為醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的熱點，我們認為應(yīng)要有最大效益、安全和經(jīng)濟是最為重要的。在逝去的20世紀，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)經(jīng)歷了從孕育、成長到發(fā)展的過程，回顧過去可以斷言它在防治人類疾病及延長平均壽命方面是功不可沒的。在一切“以人類為本”的21世紀中，人們將繼續(xù)用醫(yī)學(xué)影像技術(shù)來為人們的健康服務(wù)。

參考文獻

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