醫(yī)學(xué)影像學(xué)任務(wù)與發(fā)展趨勢青島大學(xué)附屬醫(yī)院徐文堅第1頁第2頁第3頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)旳任務(wù)定位診斷：發(fā)現(xiàn)/檢出病變定量診斷：大小、數(shù)目、范疇……定性診斷：良惡性、炎癥……病變分期與判斷預(yù)后監(jiān)測療效介入治療第4頁放射診斷學(xué)（diagnosticradiology）WilhelmConradR?ntgen1845.3.27-1923.2.10(78yrs)1870:Wuerzburg大學(xué)助教1875：Hohenheim農(nóng)學(xué)院物理學(xué)專家1879：Giessen大學(xué)物理學(xué)專家1888：Wuerzburg大學(xué)物理系主任、校長1895：發(fā)現(xiàn)X線（11月8日）1895.12.28：第一篇論文1896.1.23:正式報告1896.3.9：第二篇論文1896年用于人體檢查1900：Muenich科學(xué)院院士1901：Nobel物理學(xué)獎第5頁1896第6頁X線發(fā)展歷史1913：Coolidge熱陰極X線管1929：旋轉(zhuǎn)陽極X線管1921：Potter-Bucky濾線器1930：X線斷層照相裝置1951：多軌跡斷層照相裝置1942：光電限時器1948：影像增強器1981：CR（ComputedRadiology，模擬數(shù)字時代）1990：DR（digitalradiology）第7頁X線檢查優(yōu)缺陷X線透視簡樸易行，價格便宜實時觀測構(gòu)造或器官動態(tài)變化無記錄，不能保存，不易會診輻射量大，構(gòu)造互相重疊逐漸取消，適應(yīng)癥逐漸縮窄X線平片簡樸易行，價格便宜，常用檢查辦法骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、有良好天然對比旳區(qū)域/組織/病變空間辨別率高輻射量小，有膠片記錄，易會診密度辨別率低，軟組織辨別力差構(gòu)造互相重疊第8頁X線檢查優(yōu)缺陷X線造影檢查人工產(chǎn)生組織或器官間對比，如胃腸道、支氣管、血管、泌尿系、子宮輸卵管等對比劑陽性：含碘類、硫酸鋇……陰性：氣體、脂類…..缺陷輻射量大軟組織辨別率差構(gòu)造互相重疊檢查項目逐漸被替代或應(yīng)用量逐漸減少，如支氣管造影、氣腦造影、椎管造影等第9頁CT—影像學(xué)進入數(shù)字化時代標志1967:G.N.Hounsfield@EMI實驗室,第一幅圖像1971:第一臺CT@AtkinsonMorley醫(yī)院1972:正式宣布@英國放射學(xué)年會,RSNA1972:Hounsfield獲McRoberl獎1974:Ledley,全身CT@GeogeTown,USA1979:Hounsfield獲Nobel物理獎1985:滑環(huán)技術(shù)1989:螺旋技術(shù),單層/,多層,1,2,4,8,16,64,……640…2023:雙源CT第10頁第11頁第12頁CT檢查優(yōu)缺陷CT檢查最常用檢查辦法，適于全身各部位容積掃描，三維/二維成像，動態(tài)成像，功能成像等層面成像，無遮蓋密度辨別率高輻射量大：多次檢查、特殊人群檢查受限第13頁MRI—數(shù)字化影像新時代1946年：Bloch和Purcell—磁共振現(xiàn)象1952年：諾貝爾物理獎（Bloch和Purcell）1967年：Jackson第一次獲取活體動物MR信號1971年：Damadian發(fā)現(xiàn)腫瘤T1、T2時間延長1973年：Lauterbur二維水質(zhì)子像1974年：Lauterbur活鼠MR像1977年：Damadian人體胸部MR像,MR裝置1977年：Mallard全身MR像1980年：MR設(shè)備商品化1983年：FDA批準1989年：國產(chǎn)安科—永磁型0.15T202023年：磁共振梯度系統(tǒng)設(shè)計與改善，諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎（Lauterbur和Mansfield）202023年：3.0-7.0T---Bloch哈佛大學(xué)Purcell斯坦福大學(xué)第14頁MR高辨別成像第15頁MR檢查優(yōu)缺陷MR檢查最常用檢查辦法，適于全身各部位三維/二維成像，容積掃描，動態(tài)成像，功能成像、分子成像等多參數(shù)、多方位、多層面成像，無輻射，無遮蓋軟組織辨別率高缺陷：磁場限制（心臟起搏器、體內(nèi)金屬異物、體內(nèi)外電磁裝置、危重病人……等）第16頁超聲檢查優(yōu)缺陷超聲檢查最常用檢查辦法，簡樸易行，價廉實時、動態(tài)、三維/二維成像軟組織成像為主（空氣、骨骼、脂肪受限）層面成像，無遮蓋無輻射適應(yīng)癥：心臟、甲狀腺、肝膽脾胰、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、肌肉軟組織等第17頁核醫(yī)學(xué)檢查優(yōu)缺陷核醫(yī)學(xué)檢查（SPECT、PET）適于全身各部位三維/二維成像空間辨別率差輻射量大第18頁融合成像技術(shù)PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR……綜合各項長處，圖像匹配、融合，克服缺陷構(gòu)造成像+功能成像+分子成像，獲取新信息缺陷輻射量大價格昂貴第19頁介入放射學(xué)診斷+治療血管內(nèi)血管外將來治療手段：微創(chuàng)第20頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)特點1.檢查辦法（信息載體）多樣化，各具優(yōu)缺陷X線：一般平片、體層、CR、DR、CT等超聲：A超、B超、M超、Doppler等磁場：MRI、磁源成像等核素（射線）：SPECT、PET等紅外線：乳腺成像融合成像：PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR…….第21頁第22頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)特點2.成像數(shù)字化非數(shù)字化成像模擬數(shù)字數(shù)字化老式X線攝片DR/CRCT/MR……第23頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)特點3.全方位獲取人體內(nèi)不同器官和組織信息骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)：骨、軟骨、骨髓、肌腱、韌帶、肌肉、脂肪、外周神經(jīng)、血管……呼吸系統(tǒng)：肺、支氣管、淋巴……循環(huán)系統(tǒng)：心臟、瓣膜、心肌、血管…..消化系統(tǒng)：胃腸道、肝、膽、脾、胰……泌尿生殖系統(tǒng)：腎臟、輸尿管、膀胱、子宮、卵巢、輸卵管…….神經(jīng)系統(tǒng)：腦灰質(zhì)、白質(zhì)、纖維束、腦室…頭頸五官：眼、耳、鼻及鼻竇、鼻咽…..……..第24頁第25頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)特點4.由單維度到二維、三維、四維成像仿真氣管鏡第26頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)特點5.反映體內(nèi)不同層次信息宏觀成像細胞/亞細胞、分子水平成像形態(tài)學(xué)成像功能成像靜態(tài)成像動態(tài)成像間接成像直接成像第27頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)特點6.診斷+治療(介入放射學(xué))第28頁7.交叉學(xué)科（跨界學(xué)科）臨床醫(yī)學(xué)：診斷+治療生物學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)：檢查、照相技術(shù)物理學(xué)：光學(xué)（X線、紅外線）、聲學(xué)、磁物理學(xué)……理工科學(xué)：X線機、CT、MR、超聲構(gòu)造……計算機與信息科學(xué)…...醫(yī)學(xué)影像學(xué)特點第29頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢X線檢查CT檢查MR檢查PET/CTPET/MR構(gòu)造/形態(tài)成像細胞/亞細胞水平成像分子水平成像系統(tǒng)/器官組織構(gòu)造細胞蛋白質(zhì)mRNA,DNA不同影像學(xué)檢查各有優(yōu)缺陷，單一模態(tài)成像精確診斷困難特異性診斷辦法（分子影像學(xué)）?系統(tǒng)/器官構(gòu)造、形態(tài)成像+細胞水平+分子水平成像=高度敏感、特異、精確旳影像診斷系統(tǒng)精確影像學(xué)時代新辦法？第30頁SpiralCT、MR、DSA……Dynamic、DWI、BOLDPerfusion……第31頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢醫(yī)學(xué)影像信息存儲方式變化PACS：1999（picturearchivingandcommunicationsystem）圖像存儲與傳播系統(tǒng)內(nèi)容：CR、DR、CT、MRI、US、病理、內(nèi)窺鏡等RIS:

1990（radiologyinformationsystem）放射科信息系統(tǒng)功能：分診，電子報告，查詢，信息管理，設(shè)備運用率，工作量，完畢金額等HIS（hospitalinformationsystem）醫(yī)院信息系統(tǒng)RIMS，RIS，PACS，MIIMS，LIS，PIS，MedicalArchivingSystemLIS、PIS……第32頁CTMRDSAECTDR&FXRadiotherapyDICOMPrinter

DICOMNetworkDICOMModalitiesContentAddressableStorageOnlineStorageClinicalBrowserDRPETUS

2CL-Color28xC-RA1000Workstations1BP-3MGrayscale?xC-RA1000Workstations2BP-5MGrayscale?xC-RA1000Workstations4BP-Grayscale1xC-RA1000Workstations2BP-Grayscale4xC-RA1000WorkstationsRISPACSCoreFilmPrinter第33頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢信息閱讀與分析載體變化顯示屏技術(shù)改善CRT→→CCD→→LED辨別率：1M→3M→5M→……體積、亮度、視力保護固定、臺式→→移動、便攜式（筆記本、掌上電腦）圖像后解決：固定模式→→個性化模式軟片技術(shù)改善黑白→→彩色、無毒膠片、紙質(zhì)載體→→電子載體（光盤、U盤…）第34頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢圖像數(shù)據(jù)解讀方式發(fā)生變化硬讀片→→軟讀片模糊讀取→→量化讀取人工讀取→→計算機輔助讀?。–AD）第35頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢信息類型變化宏觀（構(gòu)造）→→微觀（細胞、分子……）靜態(tài)→→動態(tài)單維度→→多維度GFP細胞示蹤組織水平標志物分布多模態(tài)分子成像MRI/CT/PET-CT免疫組化熒光檢測第36頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢影像設(shè)備類型變化既有設(shè)備改造，獲取更多信息CT：單排→雙排→…→16排→…→320排→…MR：0.15T→1.0T→…→3.0T→…→18.4T……檢查技術(shù)改善：序列優(yōu)化、新序列……研發(fā)新設(shè)備，摸索未知信息X線：CR/DR、CT、DSA…..磁場：MR、腦磁圖…..超聲：A超、B超、M超、D超…….核素：γ射線、β射線…….紅外線可見光CT？？？？？第37頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢圖像/信息融合技術(shù)優(yōu)勢互補獲取新信息PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR……第38頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢大數(shù)據(jù)解決影像/臨床/病理/檢查信息整合與關(guān)聯(lián)島式數(shù)據(jù)聯(lián)接與整合信息有關(guān)性預(yù)測潛在危險性影像“價值”數(shù)據(jù)旳新開發(fā)與再挖掘彈性成像、流速測量、張力成像…溫度、黏滯度、柔軟度…….功能成像組織成分分析……第39頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢自助式影像三維后解決---個性化影像學(xué)科提供具體、合理數(shù)據(jù)臨床醫(yī)生根據(jù)需要自助進行三維重建實時重建“多模態(tài)”重建工作站、PC機、掌上電腦…..第40頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢3D打印疾病模型打印診斷、治療設(shè)計與實行教學(xué)人體器官或構(gòu)造打?。盒迯?fù)、植入、替代假肢：美國有約200萬人使用3D打印假肢助聽器齒科手術(shù)模板左心耳（杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院）脊椎（青島大學(xué)附屬醫(yī)院骨科）……第41頁醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢關(guān)注電離輻射輻射劑量胸片：0.2－0.9mSv上腹部常規(guī)平掃：2.37mSv～4.41mSv動態(tài)增強掃描：≈（2.4mSv～4.5mSv）X3----高輻射檢查國家原則排險作業(yè)人員：每年<250mSv放射作業(yè)人員：每年<50mSv每年60萬次兒童CT掃描也許導(dǎo)致500例死亡（AJR，2001,176:289）成年男性一次輻射>100mSv，可致不孕；500mSv，WBC下降第42頁第43頁減少輻射劑量措施合理使用影像學(xué)檢查，減少檢查次數(shù)檢查時提供防護使用低