余愛民,阜艷
廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院電子信息技術(shù)研究所,廣東 廣州 510640
數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的進(jìn)展分析
余愛民,阜艷
廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院電子信息技術(shù)研究所,廣東 廣州 510640
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像派生出了系列的數(shù)字化成像技術(shù)。文章概述了以X線、CR、CT、DR、MRI等為代表的經(jīng)典醫(yī)學(xué)數(shù)字成像技術(shù)的發(fā)展過程,對醫(yī)學(xué)數(shù)字成像技術(shù)及其代表產(chǎn)品的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。介紹了當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像技術(shù)前沿科學(xué)的分子影像學(xué),探討了醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展趨勢。
直接X線攝影;計(jì)算機(jī)X線攝影;分子影像學(xué);數(shù)字化影像設(shè)備
本文是在2010年廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于醫(yī)療診斷的低劑量X線數(shù)字成像技術(shù)研發(fā)”(10151064007000000);廣東省2009年社會發(fā)展重點(diǎn)科技計(jì)劃項(xiàng)目“低成本醫(yī)學(xué)X光數(shù)字成像設(shè)備的研發(fā)”(2009A030200016)共同資助下開展研究的。并在2007年廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“醫(yī)學(xué)視頻無線傳輸控制與感興區(qū)優(yōu)先描述編碼的研究(07006387)”、科技攻關(guān)項(xiàng)目“醫(yī)學(xué)X光非標(biāo)視頻數(shù)碼自適應(yīng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的研究(2007B010400058)”的資助下成功研制了“一體化醫(yī)學(xué)視頻無線傳輸產(chǎn)品RISPro”的基礎(chǔ)上開展的進(jìn)一步研究。
文章概述了以X線、CR、CT、DR、MRI等為代表的經(jīng)典醫(yī)學(xué)數(shù)字成像技術(shù)的發(fā)展過程,對醫(yī)學(xué)數(shù)字成像技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。介紹了當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像前沿科學(xué)的分子影像學(xué),探討了醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展趨勢。
自20世紀(jì)70年代以來,數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像技術(shù)經(jīng)歷了以計(jì)算機(jī)X線攝影(Computed Radiography,CR)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computer Tomoscan,CT)、直接X線攝影(Direct Radiography,DR)、磁共振影像(Magnetism Resonance Imaging,MRI)、正電子斷層掃描(Positron Electron Tomoscan,PET)為代表的經(jīng)典醫(yī)學(xué)數(shù)字成像技術(shù)的發(fā)展歷程。在這些數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像技術(shù)不斷發(fā)展成熟的過程中,計(jì)算機(jī)輔助放射成像技術(shù)成為近10年來醫(yī)學(xué)影像技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,在以計(jì)算機(jī)輔助放射成像技術(shù)為研究核心的基礎(chǔ)上,一種將分子生物學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興的邊緣學(xué)科——分子影像學(xué)(Molecular Imaging,MI)逐步成為醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的前沿[13]。
經(jīng)典醫(yī)學(xué)影像技術(shù),在臨床診斷的應(yīng)用上主要是顯示疾病導(dǎo)致解剖學(xué)改變特點(diǎn)的病變影像——人體細(xì)胞分子病變的最終效應(yīng)。而分子影像學(xué)則是通過新的工具、試劑及方法,探查疾病初發(fā)過程中,細(xì)胞分子水平的異常,在疾病尚未導(dǎo)致解剖學(xué)改變的疾病前期檢出異常,為探索疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸,為評價(jià)藥物的療效,為疾病的診斷提供了有力的輔助工具。
1.1 計(jì)算機(jī)X線攝影(CR)
1976年Kodak(日本柯達(dá))取得了計(jì)算機(jī)X射線成像(CR)技術(shù)的專利,1980年Fuji(日本富士)取得IP板(Imaging Plate, IP)專利,1981年Fuji制造出了世界上第一臺CR。
CR技術(shù)采用影像板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膠片/增感屏來記錄X射線,再用激光激勵(lì)影像板,通過專用的讀出設(shè)備讀出影像板存儲的數(shù)字信號,之后再用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和成像。CR的特征是以成像板IP代替膠片作為載體, IP板是含有微量元素銪(Eu2+)的鋇氟溴化合物(BFBr Eu2+)的結(jié)晶。X線穿過人體曝射后在上面形成潛影,將IP板放入到激光掃描儀經(jīng)過激光束掃描來讀取存儲于IP板中的影像信息。隨之通過光電倍增管和A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖像顯示及各種圖像處理顯示和照相等。 CR技術(shù)為把傳統(tǒng)放射醫(yī)學(xué)過渡到現(xiàn)代數(shù)字化放射醫(yī)學(xué)起到了重要的橋梁作用。
Fuji 根據(jù)Image Intelligence影像技術(shù),采用第七代柔性IP影像板研制的超高分辨率全能型數(shù)字化影像設(shè)備“FCR CAPSULA”是當(dāng)今CR先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品的典型代表。
1.2 直接X線攝影(DR)
1997年瑞士射線(Swissray)研制的直接數(shù)字化X線成像技術(shù)(DR)獲美國食品與藥品管理局(FDA)批準(zhǔn),9月生產(chǎn)的電子藕合裝置(Charge Coupling Device, CCD)陣列,直接數(shù)字化X線圖像采集板(DR),在瑞士一家醫(yī)院首次使用。
直接X線攝影技術(shù),從X線曝光角度看,分為面曝光成像和線曝光掃描成像;從X線的光信號變成電信號的過程看,分為一次轉(zhuǎn)換和多次轉(zhuǎn)換;從表示 X 線能量的電信號變成計(jì)算機(jī)認(rèn)識的數(shù)字的過程看,分為模數(shù)轉(zhuǎn)換法和直接計(jì)數(shù)法。
直接X線攝影與傳統(tǒng)X線機(jī)的主要差別是:第一,用探測器把X射線轉(zhuǎn)換成可被計(jì)算機(jī)接受的電信號或數(shù)字信號,代替用膠片對X線進(jìn)行感光的傳統(tǒng)成像方法;第二,具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的先進(jìn)性,實(shí)現(xiàn)了對數(shù)字化圖像的處理、存儲和顯示,為臨床診斷提供了方便。
DR技術(shù)的探測器可以迅速將探測到的X射線信號直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出,而不需要CR中的激光掃描和專用的讀出設(shè)備。DR從X線曝光到圖像的顯示由設(shè)備自動完成,病人經(jīng)過X線曝光后,無需其他處理,直接快速地在顯示器上得到圖像。直接數(shù)字化X線攝影又可分為3種類型[1]。
⑴ 直接數(shù)字化成像(Direct Digital Radiography,DDR)。直接能量轉(zhuǎn)換平板探測器的結(jié)構(gòu)主要由非晶硒層(a-Se) TFT構(gòu)成。入射的X線光子在硒層中產(chǎn)生電子-空穴對,在外加電場作用下,電子和空穴對向相反的方向移動形成電流,電流在薄膜晶體管中積分成為儲存電荷,儲存電荷量反映入射X線光子的能量與數(shù)量。這種DR探測器的解像度達(dá)139um,優(yōu)于目前各種間接能量轉(zhuǎn)換DR探測器的空間分辨率[2]。
⑵ 間接數(shù)字化成像(Indirect Digital Radiography,IDR)。IDR的X線信號收集及數(shù)字化處理均由一個(gè)被稱為“平板探測器(Flat Panel Detector,F(xiàn)PD)”的器件來完成。FPD由矩陣式探測器組成, FPD 像素尺寸為143μm ×143μm ,單元數(shù)為3120×3120。最后以14bit A/D 輸出數(shù)字化影像信息。FPD的結(jié)構(gòu)是由閃爍體或熒光體層上涂有光電二極管作用的非晶硅層(amorphous Silicon, a-Si),再加上薄膜半導(dǎo)體陣列(Thin Film Transistor array, TFT),或CCD,或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)構(gòu)成[3]。常用的平板探測器有:① 碘化銫(CsI) +a-Si+TFT。CsI閃爍發(fā)光晶體層受到X線照射后,能量轉(zhuǎn)化為可見光,激發(fā)光電二極管產(chǎn)生電流,并在自身的電容上積分形成儲存電荷。該類技術(shù)的最大優(yōu)勢在于X射線利用率高,DQE(Detective Quantum Efficiency,量子探測效率)一般在60%以上[4],因此可以保證在低劑量前提下快速獲得圖像。同時(shí),該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了動態(tài)快速采集階段,并已成熟運(yùn)用于數(shù)字化心血管造影。② 硫氧化釓(Gd2SO2)+a-Si+TFT。利用硫氧化釓(Gd2SO2)來完成X線光子至可見光的轉(zhuǎn)換過程。由此類材料制造的TFT平板探測器成像快、成本低,缺點(diǎn)是灰階動態(tài)范圍較低(12bit以下)。③ 碘化銫(CsI )/硫氧化釓(Gd2SO2)+透鏡/光導(dǎo)纖維+CCD/CMOS。X線先通過閃爍體或熒光體構(gòu)成的可見光轉(zhuǎn)換屏,將X線光子變?yōu)榭梢姽鈭D像,而后通過透鏡或光導(dǎo)纖維將可見光圖像送至光學(xué)系統(tǒng),由CCD采集轉(zhuǎn)換為圖像電信號。美國仙童公司(U.S. Fairchild Corporation)的CCD平面?zhèn)鞲衅鞒上窦夹g(shù)(CCD486芯片)代表了當(dāng)今CCD平面?zhèn)鞲衅鞯闹饕冗M(jìn)技術(shù)。④ 碘化銫(CsI )/硫氧化釓(Gd2SO2) + CMOS。此類技術(shù)受制于間接能量轉(zhuǎn)換空間分辨率較差的缺點(diǎn),較難利用大量高解像度CMOS探頭組成大面積矩陣。
美國Rad-Icon公司的CMOS平板技術(shù)是當(dāng)今CMOS平板探測器先進(jìn)技術(shù)的主要代表。
⑶ 影像增強(qiáng)器數(shù)字X線攝影系統(tǒng)。該系統(tǒng)由影像增強(qiáng)器(I.I.),電荷藕合器件(CCD)或真空攝像管,電視系統(tǒng)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器件組成。閃爍器將X射線轉(zhuǎn)換為可見光,經(jīng)反光鏡反射由組合鏡頭直接藕合到CCD芯片上,由芯片將可見光信號轉(zhuǎn)換成電信號,再由計(jì)算機(jī)把電信號變?yōu)閿?shù)字信號。CCD平面數(shù)字成像技術(shù)目前主要運(yùn)用于數(shù)字胃腸系統(tǒng)與大型血管造影系統(tǒng)[5,15]。
2.1 CR的最新進(jìn)展
CR數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)問世已經(jīng)30多年了,它是目前十分成熟的數(shù)字化X線成像技術(shù)。近年來在成像板(IP)結(jié)構(gòu)和掃描方式方面有了重大的改進(jìn),主要體現(xiàn)在以下幾方面。
2.1.1 成像板的改進(jìn)。IP板結(jié)構(gòu)上采用新感線材料,目前大多數(shù)用針狀結(jié)構(gòu)的熒線物質(zhì)作為閃射體,使熒線散射現(xiàn)象大大地降低,使圖像的銳利度及細(xì)節(jié)分辨能力大為提高,圖像質(zhì)量得到了明顯的改善。近年有些廠家推出雙面讀出IP,采用透明基板,掃描時(shí),雙面讀出器同步讀取圖像信息。據(jù)稱該技術(shù)可使NEQ(Noise Equivalent Quanta,噪聲等價(jià)量子數(shù))提高30%~40%[6]。
目前,IP板已經(jīng)發(fā)展到第七代柔性IP影像板,國際上最先進(jìn)的代表品牌有富士、愛克發(fā)和柯達(dá)。
2.1.2 掃描方式的改進(jìn)。CR基本都采用飛點(diǎn)掃描的方法,進(jìn)行點(diǎn)狀激光對IP板進(jìn)行掃描和圖像重建,存在掃描速度和圖像空間分辨率不足的問題,這成為制約CR發(fā)展的瓶頸,為解決這一問題,線掃描技術(shù)得到了應(yīng)用。線掃描采用CCD為圖像信息收集器,每次讀出一行圖像信息。激發(fā)光光源與CCD器件分別做成l×n個(gè)陣列,掃描時(shí)間得到很大的縮短。此外,基于新的透明或雙面IP, CsBr: Eu2+針狀存儲熒光體、自動掃描、雙面讀出等新技術(shù)應(yīng)用,能夠獲得與基于CsI:Tl和a-Si平面陣列平板DR系統(tǒng)相媲美的圖像質(zhì)量。
2.1.3 后處理軟件加強(qiáng)與改進(jìn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和處理算法的改進(jìn),各廠家相繼推出了許多軟件。組織均衡的處理軟件可根據(jù)不同部位自動地使每幅圖像最優(yōu)化,自動消除原曝光圖像中過亮及過黑的區(qū)域,降低圖像的細(xì)節(jié)損失,從而提供圖像細(xì)節(jié)的高對比度,顯示更佳的、滿足解剖結(jié)構(gòu)要求的、更協(xié)調(diào)的圖像[7,17]。
此外,將計(jì)算機(jī)處理軟件集成固化制成圖像卡的方法,近年來也有了長足的進(jìn)步。據(jù)報(bào)道稱已有研制的圖像卡采樣矩陣可達(dá)4096×4096像素,灰度分辨率可達(dá)12bit,采樣速度也已達(dá)64幀/s。
2.1.4 CR不斷向DR相似的臨床工作流程方向發(fā)展。傳統(tǒng)CR以片盒式操作、集中圖像讀出處理為基礎(chǔ),與DR的直接圖像讀出存在工作流程上明顯不同。但是,隨著CR技術(shù)的改進(jìn)和成本下降,CR的缺點(diǎn)不斷被克服,優(yōu)勢得到增強(qiáng),使得它們之間的差異越來越小。主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面[8]:
⑴ 盒式IP板系統(tǒng),要求技術(shù)人員將IP板送到中央處理室進(jìn)行IP板圖像讀出處理?,F(xiàn)在的CR盒式讀片器體積及成本降低,速度增快,以至于在每個(gè)X線攝片室或是操作控制臺里都可以安裝一個(gè)讀片器,也就如同DR的分散工作流。
⑵ 無盒式的X線系統(tǒng)將圖像二次掃描接收器融入到X線攝影系統(tǒng)中,自動完成X線曝線后的激線掃描和圖像重建過程,就如同DR可以自動生成圖像一樣。
⑶ 現(xiàn)在便攜式X線機(jī)可以安裝一個(gè)集成CR讀片器,床邊攝片后即時(shí)讀出成像。這樣就可以獲得和DR相似的功能,但I(xiàn)P板較DR探測器輕薄、操作方便、節(jié)約人力,設(shè)備成本遠(yuǎn)低于DR。
2.2 DR技術(shù)的研究進(jìn)展
2.2.1 非晶硅和非晶硒平板探測器數(shù)字成像的進(jìn)展。非晶硅和非晶硒平板探測器本身的進(jìn)展主要在于晶體排列結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),目前的研究集中于針狀或柱狀結(jié)構(gòu)的非晶硅和非晶硒探測器,可以減少X線的散射,提高圖像的銳利度和清晰度[9]。
DR在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與處理軟件上也有一些新的改進(jìn)。在結(jié)構(gòu)方面,目前市場上流行的有雙板結(jié)構(gòu)、C形架結(jié)構(gòu)、懸吊式X線管組件和立式胸片架組合結(jié)構(gòu)、胸部攝影專用式結(jié)構(gòu),以及目前最普及的采用懸吊式X線管組件和落地式多軸探測器架組合的單板多功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或雙懸吊組合結(jié)構(gòu)等。其中,配單端固定升降浮動式平床、可移動單板探測器配浮動攝影床和立式胸部攝影架,實(shí)現(xiàn)了單板多用的多功能DR攝影機(jī)[10],以及床旁移動平板數(shù)字X線攝影已成功推向了市場。在軟件方面,隨著計(jì)算機(jī)軟件、技術(shù)的快速發(fā)展,圍繞DR影像處理技術(shù)的相關(guān)軟件如均衡圖像處理軟件、雙能量減影、分層攝影、拼接處理等專用軟件相繼問世,為進(jìn)一步提高DR的影像質(zhì)量和功能的完善提供了支撐。
2.2.2 CMOS平板探測器數(shù)字成像的進(jìn)展。CMOS平板探測器的熒線層可產(chǎn)生與入射X線束相對應(yīng)的熒線,CMOS芯片可將熒線信號轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)電子放大與讀出電路送到圖像處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。CMOS平面探測器的像素尺寸可達(dá)76Pm,空間分辨率達(dá)到6.1LP/mm,是目前空間分辨率最高的探測器。但系統(tǒng)成像速度比較慢,生成1幅預(yù)覽圖像需要18s,生成1幅能用于醫(yī)療診斷的圖像從曝光到完成處理需要耗時(shí)120s[11],成像速度成了CMOS平板探測器發(fā)展的瓶頸。
2.2.3 CCD數(shù)字成像的進(jìn)展。隨著材料、結(jié)構(gòu)、圖像處理等多種新技術(shù)的引入,CCD平面數(shù)字成像技術(shù)有了長足地進(jìn)步。其進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面的改進(jìn)和提高:
(1) 采用針狀結(jié)構(gòu)的X線閃爍體材料(Tl: CsI或Gd2SO2:Tb及Gd2SO2:Eu),減少了X線的散射,提高了圖像的銳利度和清晰度。
(2) 采用高清晰高倍光學(xué)的組合鏡,提高了成像的靈敏度和可靠性。
(3) 采用充填系數(shù)為100%的CCD芯片,通過縮小像素點(diǎn)、增大接受面積的方式,提高了空間分辨率,使獲取的圖像信噪比得到了增加,從而提高了圖像的分辨率,較大程度地減少了偽像[12]。
2.2.4 DR臨床應(yīng)用的未來趨勢。DR成像具有X線劑量小、輻射低、圖像清晰等明顯的優(yōu)勢[12,16]。目前,DR已經(jīng)拓展應(yīng)用到遠(yuǎn)程放射學(xué)、三維體層攝影及合成、低劑量透視擺位、雙能量減影、時(shí)間減影、圖像無縫銜接等臨床應(yīng)用方面,尤其是該技術(shù)可以多平面圖像重建,在胸、骨和乳腺檢查方面具有極大的優(yōu)越性。同時(shí),由于DR成像機(jī)器本身的技術(shù)含量高、曝線條件自動測算,對操作人員的技術(shù)要求不高,推廣意義極大,其不足就是價(jià)格高昂。
分子影像學(xué)(Molecular Imaging)是將分子生物學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興的邊緣學(xué)科[13]。分子影像學(xué)運(yùn)用影像學(xué)手段來顯示生物的組織、細(xì)胞和亞細(xì)胞等特定分子在生物活體狀態(tài)下的分子變化情況,從而研究生物學(xué)行為在影像方面的定性和定量變化規(guī)律的新興影像科學(xué)。
分子醫(yī)學(xué)影像技術(shù)是顯示肉眼或其他技術(shù)難以認(rèn)識的人體生命信息的醫(yī)學(xué)影像方法。分子影像可以提高臨床診治疾病的水平,許多疾病始于基因異常引起代謝失常、功能障礙,最后才表現(xiàn)出組織形態(tài)變化和癥狀體征。只有在分子水平發(fā)現(xiàn)疾病,才能真正達(dá)到早期診斷并進(jìn)行針對性治療。隨著分子生物學(xué)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,特別是人類基因組計(jì)劃的完成,對人體和生命科學(xué)產(chǎn)生巨大的影響[13]。分子影像技術(shù)是影像醫(yī)學(xué)近年來最大的進(jìn)步,也代表了今后醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展的方向。它對現(xiàn)代和未來醫(yī)學(xué)模式將會產(chǎn)生革命性的影響。
分子影像學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的前沿科學(xué),是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的主要發(fā)展研究方向,但以X線、CT、MRI、超聲成像等為主體顯示人體解剖結(jié)構(gòu)和生理功能的經(jīng)典醫(yī)學(xué)影像學(xué)仍然是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的主流技術(shù),有著巨大的發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿Α4送?,分子影像學(xué)也需要與經(jīng)典的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更大的跨越。例如,如果分子影像學(xué)能夠極為方便地對內(nèi)源性基因顯像,我們就有可能發(fā)現(xiàn)某個(gè)基因在何時(shí)、何處、何種水平上發(fā)生了突變或重組等,明確導(dǎo)致何種解剖結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變,從而實(shí)現(xiàn)在疾病的早期階段發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行基因治療而得以根治疾病[14]。
分子影像學(xué)成像是通過靶向結(jié)合或酶激活的原理,借助分子探針、放大信號后,高分辨的成像系統(tǒng)就可以檢測到相應(yīng)信號改變,從而間接反映分子或基因的信息。選取合適的探針是分子影像學(xué)技術(shù)重要的步驟,而MRI、PET、光學(xué)成像儀、超聲等均不難實(shí)現(xiàn),也會是今后研究基因表達(dá)顯像的一個(gè)重要方向[14]。這就需要分子影像學(xué)技術(shù)在不同影像設(shè)備的圖像融合應(yīng)用方面進(jìn)行改進(jìn),如PET和MRI的融合圖像已有報(bào)道,但其成本費(fèi)用極高[13]。因此,尋求低成本的圖像融合技術(shù)將是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)。目前,有學(xué)者認(rèn)為PET和CT圖像融合可能會是以后研究的重點(diǎn),其融合的目的在于:改進(jìn)圖像質(zhì)量,通過PET獲得的生物學(xué)信息與CT獲得的解剖信息結(jié)合,更好地確定患病組織周圍的水腫、壞死及手術(shù)結(jié)果的評價(jià),CT可以獲得診斷信息,指導(dǎo)手術(shù)與放療計(jì)劃的制定,進(jìn)行CT引導(dǎo)下的取材活檢[13]。
在21世紀(jì),醫(yī)學(xué)影像將有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。美國新聞媒體把醫(yī)學(xué)影像技術(shù)列為十大醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)的榜首。它已顯示出對腫瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、器官移植、新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價(jià)值。醫(yī)學(xué)影像已經(jīng)從對機(jī)體內(nèi)部的“透視”深入到細(xì)胞分子水平成像, 能實(shí)時(shí)動態(tài)地顯示器官、組織、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。由此產(chǎn)生的一種從平面到立體、從局部到整體、從形態(tài)到功能的被稱為“分子與功能影像學(xué)”的技術(shù),將成為今后醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。
[1] 趙磊.X線攝影數(shù)字化CR與DR[J].醫(yī)療裝備,2006(12):12-14.
[2] 崔玉貴,楊奕,曹志義,等.直接數(shù)字化X線攝影技術(shù)[J].影像技術(shù),2007(2):57-60.
[3] 聶聰.不同平板探測器DR的比較研究[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2007,21(4):57-88.
[4] Doyle P,Gentle D,Martin CJ. Optimising automatic exposure control in computed radiography and the impact on patient dose[J]. Radiation Protection Dosimetry,2005,114:236-239.
[5] 詹松華,陳星榮.數(shù)字X線成像技術(shù)的進(jìn)展[J].中國醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2008,14(5):456-459.
[6] Monnin P,Gutierrez D,Bulling S,et al.Performance comparison of an active matrix flat panel imager, computed radiography system, and a screen-film system ata four standard radiation qualities[J]. Med Phys,2005,32:343-350.
[7] 余厚軍,白亞妮,張學(xué)昕,等.數(shù)字X線成像技術(shù)的新進(jìn)展[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2008,29(10):144-147.
[8] ACR,AAPM,SIIM,et al.Practice guideline for digital rdiography[J].Digital Radiography,2007,42:25-32.
[9] 范曉東.數(shù)字化X線成像的原理及技術(shù)分析[J].中國實(shí)用醫(yī)藥,2009,31(4):233-235.
[10] Wenzel A.A review of dentists use of digital radiography and caries diagnosis with digital systems[J]. Br Ins Radiol,2006,35:307-314.
[11] 陳堅(jiān)禎.X射線CCD數(shù)字成像技術(shù)的應(yīng)用研究[D].湖南:南華大學(xué),2005.
[12] 向偉楚,邱懷明,劉忠,等.X線數(shù)字影像(DR)的特點(diǎn)[J].臨床影像技術(shù),2007,21(4):89-90.
[13] 申寶忠.分子影像學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2007.
[14] 劉光元.分子影像學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動向[J].醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào),2010,23(3):323-326.
[15] 喬文,嚴(yán)惠民.X光機(jī)數(shù)字化研究進(jìn)展[J].光學(xué)儀器,2007(5):84-88.
[16] 毛翠平.DR未來的發(fā)展方向[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2008(7):63-64.
[17] 李松華.數(shù)字X線影像技術(shù)[J].航空航天醫(yī)藥,2009(1):63-64.
Analysis of the Progress of Digital Medical Imaging Technology
YU Ai-min,FU Yan
Institute of Electronics and Information,Guangdong Institute of Science and Technology,Guangzhou Guangdong 510640, China
With computer technology, information technology, the rapid development of molecular biology techniques, medical image derived from a series of digital imaging technology. The article summarizes by X ray, CR, CT, DR, MRI and other medical classics represented the development of digital imaging technology, digital imaging technology and the medical status of the representative products were analyzed.Introduced the forefront of today's medical imaging and scientific imaging, and discussed the development trend of medical imaging technology.
direct radiography; computed radiography; molecular imaging; digital imaging equipment
TH774;R814.41
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2010.12.017
1674-1633(2010)12-0038-04
2010-07-01
2010年廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10151064007000000);廣東省2009年社會發(fā)展重點(diǎn)科技計(jì)劃項(xiàng)目(2009A030200016)。
作者郵箱:yam-jason@163.com