周蕾蕾,吳倩倩,徐佳,郭靜麗,蔣紅兵,2
1. 南京市第一醫(yī)院(南京醫(yī)科大學附屬南京醫(yī)院) a. 醫(yī)學影像科;b. 醫(yī)療設備科,江蘇 南京 210006;2. 南京市急救中心,江蘇 南京 210006
醫(yī)學影像設備是現(xiàn)代醫(yī)院必不可少的組成部分,為疾病的診斷提供重要依據(jù)。受益于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和居民健康意識的提升,大型影像設備逐步普及,基層醫(yī)院的疾病診斷水平也不斷提升。醫(yī)學影像設備主要包括數(shù)字X線成像、數(shù)字減影血管造影、乳腺X線成像、數(shù)字胃腸機、計算機體層成像(Computed Tomography,CT)、磁共振成像、核醫(yī)學類以及超聲和內(nèi)鏡等。其中,CT機的普及情況較理想,CT檢查也已成為臨床常規(guī)的檢查手段。本文以CT為例,探討醫(yī)學影像設備在全民健康中的作用。
自1972年第1臺CT機誕生以來,CT技術迅猛發(fā)展,已成為臨床常規(guī)檢查手段之一。因其幾乎涉及每一個系統(tǒng)和臟器,故對健康體檢與疾病篩查有很高價值,且對《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》[1]中強調的“強化慢性病篩查和早期發(fā)現(xiàn),針對高發(fā)地區(qū)重點癌癥開展早診早治工作,推動癌癥、腦卒中、冠心病等慢性病的機會性篩查”等工作的開展有重要的推進作用。
健康體檢是預防疾病及疾病篩查的有效手段之一。健康體檢可以了解自身健康狀況,實現(xiàn)早期疾病篩查,及時干預甚至終止疾病的發(fā)生發(fā)展。CT檢查方便迅速、密度分辨率高、解剖關系明確、可定量測量分析,對實現(xiàn)疾病的“早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”起重要作用。近年來,國內(nèi)越來越多單位使用胸部低劑量CT對50歲以上體檢者進行早期肺癌的篩查。肺結節(jié)篩查等人工智能系統(tǒng)的運用也很好地輔助醫(yī)師診斷,使得診斷效率大大提高。此外,CT檢查具有普及性高、對肺部炎癥靈敏度高等特點,在新冠肺炎的鑒別診斷中發(fā)揮了極其重要的作用,不僅幫助醫(yī)生迅速判斷患者是否有肺炎,而且能夠確定炎癥的范圍和程度。CT診斷已作為目前新冠肺炎診斷及療效評估的重要依據(jù)。
隨著生活水平的提高以及人口老齡化的發(fā)展,心血管疾病、癌癥、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病已成為影響全民健康的重要因素,而CT檢查在心臟成像、血管成像、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷等方面都有著獨特優(yōu)勢。憑借多層螺旋CT時間分辨率高、掃面范圍寬的特點,心血管成像已廣泛應用于臨床;冠狀動脈CT血管成像能夠清晰地顯示心臟支架情況及斑塊軟硬情況,是診斷冠心病最有效的手段之一[2];三維血管重建技術全面地顯示血管腔內(nèi)、腔外和管壁病變,便于醫(yī)師了解患者血管是否存在狹窄、畸形,以及評價患者血管的側支循環(huán)狀況[3]。此外,CT檢查對腦梗死病變的范圍及預后也有著重要的價值,可以顯示早期腦梗死的影像學特點,精準地呈現(xiàn)顱腦橫斷面解剖結構和腦組織結構的變化[4]。
急性創(chuàng)傷包括擊打傷、車禍傷等[5],急危重癥通常指患者臟器功能的衰竭。上述患者通常傷情復雜、病情變化快,搶救前需及時、準確診斷,如果診治不及時,可能對患者生命安全構成直接威脅[6]。目前市場主流的64層螺旋CT已真正實現(xiàn)短時、大范圍、高分辨率掃描的采集。同時多種圖像后處理技術的存在,使得醫(yī)師能迅速明確患者各臟器受損程度與范圍,為疾病的搶救、治療打好基礎,大大提高了急性創(chuàng)傷及急危重癥的診斷效率,為患者的生存爭取了寶貴的時間。
國務院印發(fā)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》[1]推行“健康中國”建設的行動綱領;《關于推進分級診療制度建設的指導意見》 提出建立“基層首診、雙向轉診、急慢分治、上下聯(lián)動”的分級診療模式;《鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院服務能力評價指南(2019年版)》更將配備CT作為A類鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院的硬性標準之一。一系列政策的支持,拉動了CT采購的需求,尤其是全國基層市場的需求。其次,人口老齡化速度加快和人們健康意識提高,促進了醫(yī)療服務的需求,影像檢查設備的需求也在同步增加。隨著醫(yī)改政策的支持以及國民對健康服務要求的不斷提高,我國CT市場需求不斷增長,常規(guī)CT檢查已普及到社區(qū)衛(wèi)生服務中心和鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)療機構,極大地推動了影像設備的臨床應用,提高了基層醫(yī)院的疾病診斷水平,使得全民健康成為可能。
我國的醫(yī)學影像設備起步比較晚,高端影像診斷設備發(fā)展還有些薄弱。近年來,在引進國外先進醫(yī)學影像設備、提高診斷精確性的同時,國內(nèi)醫(yī)療器械行業(yè)也正在蓬勃發(fā)展。《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》[1]提出高端醫(yī)療器械國產(chǎn)化率要大幅提高,“十四五”衛(wèi)生發(fā)展規(guī)劃將醫(yī)療器械的發(fā)展與創(chuàng)新作為重要組成部分,《中國制造2025》更是大力推動突破發(fā)展高端醫(yī)療影像設備。這一系列政策的支持,推進了國產(chǎn)CT設備不斷地創(chuàng)新發(fā)展,在探測器寬度、掃描速度、分辨率等方面都有迅猛發(fā)展。探測器的寬度直接影響了Z軸分辨率[7],其寬度的增強能有效減少螺旋偽影[8],利于全器官灌注信息的采集。我國聯(lián)影公司的320排640層uCT 960已實現(xiàn)16 cm的覆蓋,達到世界領先水平。機架轉速也已由最初的300 s降到了1 s以內(nèi)。目前,通用電氣的256排Revolution CT機架轉速可達0.28 s/圈,而聯(lián)影uCT 780機架轉速也可達0.3s/圈。高分辨率的圖像能夠清晰顯示解剖細節(jié),便于骨關節(jié)、顱底及耳部疾病的診斷。目前,市場上主流CT機的分辨率多為512×512,但是聯(lián)影uCT 780等國產(chǎn)設備已實現(xiàn)1024×1024的高分辨率。
近40余年,CT探測器不斷增寬,掃描速度不斷提升,低劑量成像、高分辨成像、多能譜成像、人工智能等新技術的不斷突破,使得CT可檢查項目增多,獲取的影像信息更豐富,病人所受輻射劑量大幅減少,促進醫(yī)療水平向精準化、人性化發(fā)展。CT技術發(fā)展助力的醫(yī)療進步如下。
(1)掃描速度的提升。一方面,縮減了單次檢查時間,減少病人等待時間,提高病人流通量。另一方面,解決了多項成像難題,例如,心臟掃描可以擺脫心電門控,心臟冠脈造影不受心率限制,使得房顫、心律不齊的病人也可以完成心臟檢查;胸腹掃描可以擺脫呼吸門控,進行胸腹部掃描時無需屏氣操作,減少運動偽影。
(2)如何在不影響圖像質量的前提下降低患者被輻射劑量的問題得到社會的廣泛關注,成為近年來醫(yī)學影像學的研究重點[9]。目前,能譜純化SPS II技術[10]、低70 kV[11]和Admire迭代[12]等低劑量成像技術的應用,可使一次肺部篩查的CT輻射劑量與一張胸片的劑量相當。
(3)高分辨率的圖像能夠清晰顯示解剖細節(jié)便于客觀的診斷,尤其是胸部疾病的診斷[13-14],頜面部骨骼及周圍肌肉神經(jīng)的診斷[15-16],以及骨關節(jié)病變的診斷[17-18]。高分辨率成像技術的發(fā)展,也大大地促進了微小的病變的二級預防。
(4)常規(guī)CT掃描圖像對于物質密度相近的組織無法區(qū)別。多能譜CT成像利用物質對不同X射線能量的不同吸收性能來提供影像信息、分離不同能量的信息,有效地抑制射束硬化偽影和降低輻射劑量、提高圖像質量,有助于小病灶和隱匿性病灶的定性和定量診斷[19]。
(5)三維成像可以任意方向、任意角度展示組織特點,在血管、骨關節(jié)重建等領域有重大意義。此外,人工智能系統(tǒng)可以自動對肝臟進行分段,對病灶及肝臟體積進行測量;自動對肺結節(jié)進行圖像分割和篩查等。強大的后處理以及人工智能技術的應用,更加豐富了影像學信息,方便了醫(yī)師的診斷。
作為現(xiàn)代影像設備的杰出代表,CT檢查幾乎涉及人體每一個系統(tǒng)和臟器,成為放射診斷領域內(nèi)不可缺少的一部分,對提升醫(yī)學技術和診斷效果具有重要的作用。數(shù)字X線成像、數(shù)字減影血管造影、乳腺X線成像、數(shù)字胃腸機、磁共振成像、核醫(yī)學類以及超聲和內(nèi)鏡等影像設備也都在醫(yī)療領域扮演著各自不可或缺的角色,為各類疾病的發(fā)現(xiàn)、診斷、治療提供技術支持,對全民健康起到了重要的推進作用。近年來,隨著全面小康目標逐步實現(xiàn),人們的健康意識不斷加深,全民健康也越來越受到國家的重視,國內(nèi)醫(yī)療器械行業(yè)也正在蓬勃發(fā)展,聯(lián)影、明峰等國內(nèi)企業(yè)在高端產(chǎn)品已取得巨大突破,為全民健康提供重要保障。同時,CT技術的發(fā)展與創(chuàng)新也進一步助力了醫(yī)療水平的進步。