浅谈医学影像技术的认识及展望

张景臻

摘要：医学影像技术在近一百年来不断发展，特别是近年来发展迅速。从鲁钦发现x射线到第一代x射线胶片，随着CT、MRI、介入放射学等影像学技术、影像学诊断和影像学治疗的出现，医学影像学经历了从无到有、从小到大的快速快速发展过程。当前，医学影像技术已经进入了一个数字影像的新时代。医学影像技术的发展反映并指导着临床医学在诊断、治疗和诊断方面的进步。医学成像技术的发展，在某种意义上热趋势代表了医学发展的趋势，促进了医学的发展，特别是介入放射学的出现，使辐射的诊断从纯粹的进化对于诊断和治疗的双重功能，在医学领域一个重要的角色，与内部和外部，尤其是临床学科。展望21世纪，医学影像学必将得到更快、更好、更全面的发展，为人类健康做出更大的贡献。

关键词：医学影像技术;认识;展望

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-06-180

引言

医学影像技术主要是应用工（程）学的概念及方法，并基于工（程）学原理发展起来的一种技术手段（包括原理、方法、装置及程序），其实医学影像技术还是医学物理的重要组成部分，它是用物理学的概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段。医学影像信息包括传统X线、CT、MRI、超声、同位素、电子内窥镜和手术摄影等影像信息。它们是窥测人体内部各组织，脏器的形态，功能及诊断疾病的重要方法。随着医疗卫生事业的发展，以胶片为主要方式的显示、存储、传递X-ray摄像技术已不能满足临床诊断和治疗发展的需求，医疗设备的数字化要求日益强烈，全数字化放射学、图像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。

1.医学影像学发展新形势有着不断的发展

在新世纪，知识与经济的全球化和可持续发展将成为人类社会和经济发展的主流。其中，生命科学和信息科学将是跨世纪科学发展的主要学科。现代医学是循证医学，医学影像学包涵了多种影像检查、治疗手段，已成为临床最大的证源。值得一提的是，医学影像学发展的趋势是多种影像检查手段的融合和优化选择。此外，医学影像学专业内部也需要信息交流和相互融合。

1.1X-CT 的发展

CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破，因为他标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑。其主要特点是横切面、断层成像、数字影像，使X线的重叠影像成为层面图像，并可用CT值测量人体组织密度。多年来，CT成像技术的发展一直围绕解决扫描速度、清晰度及扫描范围的和谐发展，最终多层（排）螺旋CT机的出现使三者得到了完美的体现。其优点是：

（1）扫描速度提高了2～6倍，检查效率提高了10%。

（2）清晰度大大提高。

（3）比单层螺旋CT扫描信息量提高了2～4倍，尤其利于观察微小病灶。

（4）节省了X线管的损耗，增强扫描可节省造影剂用量，和单层螺旋扫描比X线剂量减少。正是由于使用了多层面采集和成像技术，有效地解决了扫描速度薄层和大范围的矛盾。今天，多层螺旋 CT机已发展到64层（排），更有利三维立体影像成像、虚拟影像成像和 CT血管成像，并且更多地被用于临床疾病的筛选，也会进一步发现微小的病灶，特别是临床症状不明显而被忽略的病灶，进而有利于治疗效果的提高。另外，超高速CT（VFCT）将用于临床，它用电子束代替X线，以极快的速度完成扫描，尤其适用于动态器官的扫描，使肺门部、心脏及大血管的影像质量进一步提高。未来的CT将是容积CT，随着探测器数量和材料的改进、计算机技术的提高、检出器的复数化排列，容积数据采集将会有更大的进步;数据量大，分辨率高，虚拟现实技术，这些新技术相加并用于临床，将会为CT的临床应用开辟更广阔的领域。

1.2数字化大影像学发展

医院数字化建设是电子工业、计算机技术和医学结合的产物，它是影像学发展的必然，也是整个科学发展的必然。科学发展到今天，电子信息、计算机技术都得到了充分发展，它们结合的产物是现在数字化影像发展的起源和基础。数字化影像学的主要优点表现为：能将模拟死图像变成可再用或数据，进一步将二维的平面图像变成多维的立体图像;可以使影像定量诊断成为可能;彻底改变了传统的医学影像视观、使用、存储和管理方式。

数字化影像是把过去的模拟图像变成了可再用的数据。过去，医院给病人的是一张X光片，它只能记录病人在当前条件下的影像，不能通过它看到新的东西。而数字化把影像变成一种活的数据，能把过去二维的平面图像变成多维的立体图像，从过去的只有一个平面和长宽变成了一个长、宽、高或者前后、左右、上下的立体图像。

1.3数字化摄影技术逐渐成熟

数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相，然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。直接FPT結构主要是由非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接FPT结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加TFT阵列构成的平板检测器。

1.4图形融合技术

由于各种医学成像设备原理不同，反映的信息也各有侧重，并且具有应用上的互补性。如x线 CT等的成像只对人体骨组织影像成像清晰，而对脂肪、肌肉、血管等则清晰度不好。PET能很好地获取功能和代谢信息，但空间分辨率较低、组织对比分辨率更低将高分辨率CT或MRI影像与之融合利于定位和诊断数字减影血管造影（DSA）较CT MRI更能清楚地显示颅内细小血管的分支，但不能显示周围结构，尤其是血和的病变的关系，可见单纯从一种成像模式所获得的信息是全面的，这导致了融合技术的产生。

1.5核磁共振技术

利用人体内部大量的氢质子所形成的杂乱无章的小磁矩在强大的静磁场和射频脉冲激励下而发生进动，出现驰豫现象，当射频脉冲撤离后，氢质子即将射频脉冲所提供的激励能量释放出来，这种释放出来的无线电信号被体外的接收线圈所接收并转化为相应的灰度，从而获取不同的断层影像。由于核磁共振成像建立于分子量级的基础之上，换句话说，MRI成像的清晰度远远超过了CT图像。因而 MRI 成像设备是目前医学成像领域中最先进的成像设备，也是一种能发现早期癌变的唯一成像设备。

2.医学影像技术的展望

2.1阻抗成像（EIT）

EIT是通过对人体加电压，测量在电极间流动的电流，得到组织电导率变化的图像。 目的在于形成对体内某点阻抗的估计。这种技术的优点是，所采用的电流对人体是无害的，因而对成像对象无任何限制。这种技术的时间分辨率很好，因而可连续监测实际的应用，已实现以视频帧速的医用EIT的实验样机。

2.2光学成像（OTC或NIR）

近期的一些实质性的进展表明，光学成像有可能在最近几年内发展成为一种能真正用于临床的影像设备。它的优点是：光波长的辐射是非离子化的，因而对人体是无伤害的，可重复曝光;它们可区分那些在光波长下具有不同吸收与散射，但不能由其它技术识别的软组织;天然色团所特有的吸收使得能够获得功能信息。它正在开辟它的临床领域。

3.结束语

医学影像技术学作为发展最快的学科之一，新设备、新技术推动其更快地向前发展。医学影像技术学的优势及临床应用价值得到临床医师的广泛认可。医学影像技术人员需不断地更新知识，提升专业能力，参与新技术、新设备临床应用的相关研究，提高图像质量、加快扫描速度、降低CT辐射剂量，获得定量和定性资料，解决更多的临床问题，更好地为患者提供医疗服务。

参考文献

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