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醫(yī)學(xué)影像學(xué)的進(jìn)展對臨床醫(yī)學(xué)的影響
隨著放射學(xué)發(fā)展為醫(yī)學(xué)影像學(xué)，該專業(yè)從臨床醫(yī)學(xué)中的一個輔助’降學(xué)科躍升為支撐性學(xué)科。現(xiàn)代的醫(yī)學(xué)影像學(xué)對先進(jìn)科學(xué)技術(shù)依賴之深決定了它必將隨著現(xiàn)代科技的前沿迅猛發(fā)展，進(jìn)而對臨床醫(yī)學(xué)整體產(chǎn)生深刻的影響。
一．醫(yī)學(xué)影像學(xué)對臨床醫(yī)學(xué)的宏觀影響
( 一) 形態(tài)學(xué)信息顯示方式的改變醫(yī)學(xué)影像學(xué)目前顯示的信息類型已經(jīng)從簡單的：維的模擬影像轉(zhuǎn)變?yōu)椋?br /> 1．?dāng)?shù)字化影像可用為各種重建、重組和數(shù)字化存貯與傳輸?shù)幕A(chǔ){二．復(fù)雜的重組影像可作2D、3D、4 D顯示、內(nèi)窺鏡顯示．曲面重組、多平面重組、最大強( 密) 度投影、最小強( 密) 度投影、遮蔽表面顯示、容積再現(xiàn)等；3．除形態(tài)學(xué)信息以外還可作功能性信息和代謝性信息的顯示；4．可作不同類型信息(CT、MRI 、P E T??) 的融臺顯示與形態(tài)學(xué)、功能性與代謝性信息的融合屁示。
代的影像學(xué)信息可以把相當(dāng)于大俸解剖學(xué)的形態(tài)學(xué)信息乃至遠(yuǎn)較大體解剖學(xué)信息豐富的符類信息直現(xiàn)地提供給I臨床醫(yī)生，使臨床醫(yī)生免去解讀常規(guī)的二維模式信息以及橫斷層面信息的困難，得到豐富的，很多是其他檢查方法無法提供的信息類型。
(二) 形態(tài)學(xué)信息顯示時相的改變信息顯小中時間分辨兒的提高已從早期的“實時重建”，發(fā)展為動態(tài)器官的實時動態(tài)顯示和多期相采集，從時間的概念上擴大了采集到的信息的“質(zhì)”Lj “呈”。如肝| I 莊的多層C T動志掃描已經(jīng)可l =上準(zhǔn)確地分辨動脈早期、動脈期、動脈晚期、門脈流入期、門脈晚期等期相，從而可捕捉到以往幣能顯示的病變和／或表現(xiàn)。
此外，MR擴散成像、MR灌注成像，CT灌注成像等除特定應(yīng)用外，電具有顯示時相方面的優(yōu)勢，如可以顯普地提早腩缺血病變的顯示時間，從傳統(tǒng)CT的發(fā)病后24小時提早到發(fā)病后2小時。
( 三) 新的信息模式不斷涌現(xiàn)近午開發(fā)并口趨完善的腦門質(zhì)束成像( t r act ogr apl l y) 是基于MR擴散成像發(fā)展的擴散張量成像( t ensOrimagi ng) 的直接結(jié)果，對神經(jīng)內(nèi)、外科宵重愛的意義；腦功能性成像已開發(fā)了若干年，日已在廣泛的臨床應(yīng)片j 中；CT與MRI的腫瘤灌注成像已逐步開展，以提供參數(shù)性診斷信息；心臟與J e他實質(zhì)性器官，如肝，灌注成像將提供相應(yīng)器。日微循環(huán)改變的更直觀的信息；心臟的MR向最成像是研究心腔內(nèi)循環(huán)狀況的新方法；分了影像學(xué)與基因影像學(xué)的出現(xiàn)反映了醫(yī)學(xué)影像學(xué)幾乎同步地沖入了這些嶄新的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這些還只是新的信息模式的一部份。這些新的信息模式給臨床醫(yī)生提供r 人量新的有用的診斷信息，直接影響對疾病的病情與預(yù)后的判斷。
( 四)對醫(yī)學(xué)基本理論的沖擊醫(yī)學(xué)影像學(xué)的迅速進(jìn)展和新的信息類型涌現(xiàn)，對臨床醫(yī)學(xué)乃至基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的沖擊已經(jīng)到r 必需改寫教科書的程度。如MR皮層功能定位研究已發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)的解剖學(xué)與乍理學(xué)不了解、甚至描述幣正確的神經(jīng)反射投射路徑；腦與心肌的灌注成像nr直接提供缺血的腦或心肌存活狀況，從而需要徹底修改傳統(tǒng)的治療方案；介入放射學(xué)的多種技術(shù)開發(fā)使教科書中很多疾病的滲斷與治療方法的描述要作重大修改。事實h，介入放射學(xué)的開展是當(dāng)前外科手術(shù)中蓬勃發(fā)展的微創(chuàng)技術(shù)的先驅(qū)。
二．醫(yī)學(xué)影像學(xué)對主要應(yīng)用領(lǐng)域的影響
( 一) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)
1．卒中傳統(tǒng)的CT檢查塒缺血性卒中診斷的時間盲區(qū)達(dá)2 4小時或更久；傳統(tǒng)的MRI診斷缺血性卒中的時間盲區(qū)也為1 2小時左右；MRI 擴散成像、MR灌注成像以及發(fā)展較晚但應(yīng)用更普及的CT灌灃成像可提早到發(fā)病后2小時作出診斷。缺血性卒中的溶栓治療是公認(rèn)的介入性治療方法，fu該療法的時問窗為發(fā)病后6小時之內(nèi)。MR擴敞成像、MRf nCT的灌注成像對缺血性卒巾診斷的提早則為及時實施介入治療提供r有效的時『hJ窗。此外。缺血性卒中的部位、供血障礙的程度、側(cè)枝循環(huán)的發(fā)展等因素不同，具體病例在卒中發(fā)病后幣同時期的可恢復(fù)性也有差別。MR擴散成像巾“缺血半暗帶”的概念和MR與CT灌注成像中的相關(guān)參數(shù)則可進(jìn)一步指導(dǎo)介入性治療與其他治療措施的實施。
2．腦腫瘤腦腫瘤的形志學(xué)改變已有很多的研究。CT灌注成像已用于腦腫瘤的更精確的定件診斷，通過灌注成像中相關(guān)參數(shù)的改變，nT進(jìn)一步明確腫瘤的l f IL管生成特征、血管結(jié)構(gòu)與循環(huán)動力學(xué)，借以提示病變的性質(zhì)。表面滲透成像足CT增強檢查方式的新進(jìn)展，可以設(shè)定特定的延遲掃描時間，對照不同時相的影像，反映對比荊在組織或病變表面滲出的狀況，借以推斷病變的性質(zhì)。
腦腫瘤是MRS最早應(yīng)并j 的領(lǐng)域，盡管日前尚不能單獨對大多數(shù)不同病理類型的腦腫瘤作出定性滲斷，但對區(qū)分原發(fā)與轉(zhuǎn)移性日中瘤、腫瘤與非腫瘤性病變、腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)( 或殘存) 與術(shù)后反應(yīng)以及通過檢測某砦特征性化學(xué)成份提高定性診斷的精確性等方面已有很多經(jīng)驗。
MR擴散成像也已用丁腦腫瘤的診斷。晚近的研究已注意到，惡性吶腫瘤的范圍并不完全與CT或MRI增強檢查中的強化范嘲·致，在塒圍的水腫區(qū)內(nèi)仍町有腫瘤細(xì)胞，也即為日后復(fù)發(fā)的根源。MR擴敬成像則nr 根據(jù)各部份的擴散行為和ADC( 表觀擴敞系數(shù))等各種參數(shù)值，對腫瘤的范圍和性質(zhì)作出更精確的判斷。
在MR擴散成像基礎(chǔ)上發(fā)展的“擴散張量成像”( t ensor imagi ng)可住多個方向上采集水分子的擴散各向異性特征，目前可在多達(dá)6—1 2 8個方向上采集，從I i I i 可以極好地顯示腦白質(zhì)束的形態(tài)，即白質(zhì)束戰(zhàn)像或示蹤成像( t r act ogr aPl l Y) 。州蹤成像除顯示白質(zhì)束自身的特征外，還可以明確顯示腦腫瘤或其他病變與鄰近白質(zhì)束的關(guān)系及指導(dǎo)手術(shù)�！ �
3．癲癇MRI 可以確切地發(fā)現(xiàn)癲癇灶的結(jié)構(gòu)性改變，對腫瘤．動靜脈畸形，特別是對海馬硬化和神經(jīng)元移行障礙有很高的敏感性。斜冠狀平面、薄層厚【≤2mm) 全腦容秘掃描伴高分辨和高對比的敏感序列可發(fā)現(xiàn)微小病變和海馬硬化的表現(xiàn)。海馬結(jié)構(gòu)的容積測量可以客觀地判斷海馬體積的細(xì)微變化，I 耐時也有關(guān)于海馬以外其它相關(guān)部位，如告仁核和前顳葉體秘改變的研究。海馬的Ti ( 弛豫時間) 測量可定量地評價r l t 、( 弛豫時問) 的變化，可以發(fā)現(xiàn)輕微的、進(jìn)行性的和雙側(cè)的海馬硬化而無需做雙側(cè)對比。
擴散力¨權(quán)成像(DWI ) 可反映癲癇急性期的能量代酣障礙與慢性期的神經(jīng)J￡丟失而導(dǎo)致的ADC值的變化；擴散張量成像(DTI )可望通過局部腦白質(zhì)束的擴敬各向異性與腦細(xì)胞電活動的常切關(guān)系顯吖i 癲癇異常腦活動的神經(jīng)傳導(dǎo)通路。
l H MRS在癲癇的研究方面具有重要的價值．町檢測各種化合物的變化，N一己酰天門冬氧酸鹽( NAA) 的減低上j 神經(jīng)元的減少有明顯的相關(guān)性；膽堿【Cho) 和肌醇(Mi ) 的升高可反映膠質(zhì)細(xì)胞的增十；乳酸(La c) 可反映癲癇發(fā)作時的能量代謝異常區(qū)域。更有意義的足，通過MRS技術(shù)可以榆測腦內(nèi)某些縣仃神經(jīng)遞質(zhì)活性的小的氰基酸分子，如抑制性神經(jīng)遞質(zhì)y一氧基丁酸( GABA)與興靜降神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸( G1u) 的變化，對于二者的研究將更好地揭不癲癇造成的病理生理改變。最新的多體素MRS技術(shù)(MRSI ) 利用相位編碼技術(shù)可以同時進(jìn)行多個體素的采集，從而可反映不同解剖結(jié)構(gòu)間的代謝異常。
腦功能成像( fMRI )是最新的應(yīng)用于癲癇診斷的MR技術(shù)之一，可測量神經(jīng)元活動導(dǎo)致的氧消耗量和血流灌注量變化。研究顯不，其可能仵以下片面具有潛在價值：①癲癇灶的定位，②術(shù)前語言乃皇記憶功能區(qū)在大腦半球的定側(cè)；@切除癲癇灶前的功能區(qū)的定位。但其在準(zhǔn)確性和可重復(fù)性方面尚需更多的研究。
除此以外，放射性核素技術(shù)，包括正電于發(fā)射體層成像( PET)和單光子發(fā)射體層成像(SPECT) 可以用束發(fā)現(xiàn)腦組織內(nèi)局部的能量代謝、血流灌注和神經(jīng)遞質(zhì)功能異常。發(fā)作期以及發(fā)作間期可見皮層或皮層下結(jié)構(gòu)，如基底節(jié)、匠腦和紋狀體等的血流灌注和糖代謝異常改變。神經(jīng)遞質(zhì)的研究顯示，GABA能和谷氨酸能神經(jīng)元的密度可以有改變，但此方面的研究尚存在較多的爭論，因而有著廣闊的研究空間。
( 二) 心臟檢查
1．冠狀動脈MRA與CTA均已可于冠狀動脈成像，但目前cTA任冠狀動脈的顯示中具有更大的優(yōu)勢，除可應(yīng)用多種重組方式顯示冠狀動脈的形態(tài)學(xué)改變外，對鈣化和軟斑塊的屁示為其獨有的功能。冠狀動脈鈣化的秘分顯示是從電子束CT移植到多琺螺旋cT卜的功能，目前除可白動實施外還可直接預(yù)測其臨床價值和危險性。軟斑塊為不穩(wěn)定性粥樣硬化，是發(fā)生急性心肌梗死的最危險的因素，但杠MRA與DSA上均不能直接品示，Cr r A則已可檢測到小至O．1 6mm的軟斑塊，指導(dǎo)及時的介入治療。據(jù)此，CTA已有望取代DSA作為冠狀動脈( 及其他一些血管】檢查的“金標(biāo)準(zhǔn)” 。
2．心肌灌注成像MRI 和CT已均可實施心肌灌注戰(zhàn)像，其基本原理是在注射對比劑后，通過提取一系列功能性參數(shù)，量化地反映心肌任毛細(xì)血管水平的灌注狀況，尤其是任缺血狀態(tài)下的灌注特征，以提示預(yù)后及治療指征。由于心肌是運動的結(jié)構(gòu)，灌注成像的吏施要比相對靜止的腦灌注成像同難的多，需要高時間分辨JJ 的采集設(shè)備及前瞻性觸發(fā)( t r i gge r ) 或回顧性門控( ga t t i ng) 或前瞻加回顧性濾過處理。
3．心腔成像MRT與cT均可直接任長軸位、短軸位或其他位置顯示心腔，從而進(jìn)一步顯示血流狀念，心瓣膜的形態(tài)與功能、心肌運動狀況，以度人上瓣膜度其功能。
4．·15臟功能分析心臟功能顯不，如審壁厚度、每搏輸出量、射血分?jǐn)?shù)、心腔容量等，在若干年前即可施行，但實施這些功能對于采集速度、心I I 莊的十理與病理狀況及分析軟件等因素依乖夤性很強，尼其足采集速度和相麻的觸發(fā)或f J控方式。如前所述，新一代cT與MRI 均可以極短的時問采集(如電子束cT可達(dá)30F／s) ，因『f 『i 可實施更精確的心臟功能分析。新的MR成像系統(tǒng)還可實施心臟向量成像，可反映瞬時心臟各腔內(nèi)血流運動的向量。日前，此類分析均需專用的心功能軟件包。
( 三) 腹部檢查
1．肝臟榆查對于大多數(shù)應(yīng)用目的來說，精確地反映肝的血供特征最為重要。因此，目前CT任肝臟檢查中的應(yīng)用比MR I 的價值要高。多期相、快速采集的信息可精確地葦組肝動脈、門靜脈系統(tǒng)的各種二維。三維影像，以及明確病變的血供來源。同樣的檢查方式也可用于姨腺等器官。日前CT提供的肝肚血管系統(tǒng)的影像信息幾乎是外科醫(yī)師術(shù)前與術(shù)后不可缺少的(圖4)。
MRI 也已能提供期相分明的肝臟血供特征。
肝臟( 以及胰腺) 的CT與MR灌注成像已經(jīng)開始臨床研究，希望相戈的灌注參數(shù)提供更多的臨床有用的信息。目前尚沒有較為成熟的應(yīng)片j 結(jié)果。
已可應(yīng)用MRCP取代傳統(tǒng)的ERC P行膽胰管成像。MRCP巳可在大多數(shù)MR設(shè)備上實施，除其無創(chuàng)性的優(yōu)勢阻外，成像也不受ERCP檢查中的技術(shù)與病理狀況制約，尤適于重復(fù)檢查。因MRCP系一水成像技術(shù)，其成像效果要受膽道系統(tǒng)( 和胰管) 擴張、郁滯程度的影響，正常且已排空的膽系在MRCP影像七的顯示則較差。
2．巾空器官胃和結(jié)、直腸近年米應(yīng)用cT成像的報道漸多，主要足應(yīng)用3D和透明化顯示技術(shù)作宏觀顯示，也可作仿真導(dǎo)航內(nèi)窺鏡顯不。CT結(jié)腸成像中可使用粘膜展平技術(shù)更仔細(xì)地觀察各部位的粘膜，但由丁和常規(guī)x線胃腸道造影相比空I Ⅵ分辨力較低的限制，C T技術(shù)顯示粘膜微細(xì)改變片面不及常規(guī)胃腸遭檢盤，也不能完每取代內(nèi)窺鏡檢查，但宏蠅顯示及可同時顯示腔內(nèi)，外病變則是其特點。也有使用MRl 作上述檢查的報道。迄今，中空臟器的檢查還需綜合應(yīng)用兒種成像方式，以求信息互補。CT或MRI 尚不能獨自承擔(dān)中率器官成像的任務(wù)。
3．婦科與盆腔病變婦科與盆腔病變的CT與MRI 檢查已有很艮昕史。由丁x線劑量問題．CT不適用于胎兒檢查，f u- MRI在提高采集速度的基礎(chǔ)上可克服胎兒的運動，作胎兒成像。其信息可與超聲檢查互補(圖5) 。
4．前列腺前列腺形態(tài)學(xué)檢查開展已久。除腦之外，前列腺是少數(shù)已經(jīng)開展MRS研究且已町臨床應(yīng)用的器官之一。體素體積減小(日前可為l cII l 3) 及多體素MRs 、多核MRS研究足前列腺MRS應(yīng)用口益增多的因素，超高場MRI(3．0T或更高) 、直腸內(nèi)線圈及以偽彩作模擬顯示的技術(shù)也使研究進(jìn)一步深入。前列腺的MR S檢杏目前為熱點研究的領(lǐng)域之一。
( 四)普查
CT和MRI 均已開始應(yīng)用丁疾病的普杏，以CT為多。最早提H{和實施的CT低劑量普查或篩選性檢查的部位是肺部。以往以x線胸片作肺部普查，由于其二維成像中的盲區(qū)及分辨力的限制，結(jié)果的可評估率(ECR)不足。多層螺旋CT基丁簿層、夸肺·次性屏息采集及使用低的I nA條件(25-3 5I nA或更低) ，可明顯提高ECR，特別有利于檢查和識別小的肺內(nèi)結(jié)節(jié)。肺的CT普查迅速被接受和推廣，任2002年的RSNA上也是一個重要的議廂。美國和歐洲較發(fā)達(dá)國家的醫(yī)療保險機構(gòu)基丁早期發(fā)現(xiàn)病變( 尤其是肺癌j 在衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)上的宏觀利蒜．已將肺的c，I 、普查納入醫(yī)療保險內(nèi)容。結(jié)腸任含氣時也可實施低劑量C T撿查，故近年也被引入普查范疇，并且發(fā)展了的“粘膜展平顯示”等專用技術(shù)以提高細(xì)節(jié)的品示。MR I 結(jié)眄普查的T作也有撤道。曾有以MRI 作壘身普查以篩選或早期檢出疾病的報道，除ECR因素外，價格問題是一個重要的應(yīng)用限制。
( 五) 計算機輔助檢淵(CAD)
CAD是美國R2公司率先開發(fā)的智能輔助診斷系統(tǒng)，最早應(yīng)用的領(lǐng)域是乳腺普查及乳癌的診斷。隨著多層螺旋C T在肺痛曹杏中的麻用，肺癌的CAD則是I i 一個積極開發(fā)的領(lǐng)域。同樣，其他領(lǐng)域，如結(jié)腸癌、冠心病等的診斷也均可利用CAD系統(tǒng)。一些新型號的設(shè)備已可選配CAD軟件，從而易化診斷和提高ECR。
CAD實際l 是- 個以從累積的資料歸納出的概率為依據(jù)，對輸機的新的病例的規(guī)范化信息作出分析，最終提供各種診斷可能性的智能輔助診斷系統(tǒng)或?qū)＜蚁到y(tǒng)。以肺癌檢測為例，對每一個新的病例將需依系統(tǒng)要求規(guī)范化提供：腫塊( 或結(jié)節(jié)) 大小、形態(tài)、密度、鈣化、邊緣、部位、和血管的關(guān)系．和支氣管的莢系，淋巴結(jié)情況及一些重組影像的信息，系統(tǒng)最終提出定性診斷的各種可能性。CAD系統(tǒng)的結(jié)論僅為提示性的，需經(jīng)放射科醫(yī)師確認(rèn)，井補充臨床情況、實驗室資料等信息，最終由放射科醫(yī)師作出最后診斷。據(jù)報道，CAD的診斷準(zhǔn)確性可達(dá)到或略高于有經(jīng)驗的專家水平。但是，CAD永遠(yuǎn)不可能代替醫(yī)生獨立作出診斷，因為它只是一個邏輯分析的軟件，原始累積的數(shù)據(jù)要依賴醫(yī)帥提供和適時修改，其邏輯性結(jié)論則需醫(yī)生和計算機專家依醫(yī)學(xué)原理編程，它不可能自動更改分析的結(jié)論。比如：若以傳統(tǒng)的肺結(jié)核分型標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)制作出肺結(jié)核CAD軟件，則今天的肺結(jié)核中大多數(shù)會被錯誤診斷或錯誤分型。因此，CAD應(yīng)用中的一個最大的誤區(qū)將是過份“相佶”CAI ) 的結(jié)果而不結(jié)臺其他相關(guān)信息。
(六) 圖像存檔與傳輸系統(tǒng)(pACS)
PACs代表了放射學(xué)的數(shù)字化革命，這也是2002年RSNA年會的主題。
國內(nèi)的大多數(shù)大型醫(yī)院及相’一批中型巨院部在不同程度地開發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。我國PACS發(fā)展中成功與失敗并存，歸納起來以下兒個問題似應(yīng)注意：
1．我國目前尚沒有自己的相芙的國家標(biāo)準(zhǔn)，這將會影響下‘階段更廣泛的信息聯(lián)網(wǎng)，
2．醫(yī)院信息系統(tǒng)(HI s) 和I 放射科信息系統(tǒng)(RI s )的整合是一個比想象中困難的工作，這也是2002年RSNA年會上強調(diào)的問題之一；
3．醫(yī)院在運行中如何體現(xiàn)PAcs的投入與效益．從而使管理者可保持對持續(xù)投入的熱情和力度足一個需要認(rèn)真分析和對待的問題，后者足保證網(wǎng)絡(luò)生存的基本條件；
4．醫(yī)院在網(wǎng)絡(luò)的建堤與運行中需要有穩(wěn)定的．長期臺作的、技術(shù)條件具備的臺作伙伴，以保證網(wǎng)絡(luò)自身的質(zhì)量與生存。
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