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影像诊断:让“捣蛋分子”无处躲藏——中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科赵心明

2012-01-13

科学中国人 2012年3期
关键词:容积螺旋分辨率

影像诊断:让“捣蛋分子”无处躲藏
——中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科赵心明

赵心明教授

老百姓都知道,看病拍个片子,就是让看不见、摸不着的射线穿过自己的身体,医生就能把患病的部位看个清清楚楚、明明白白。

影像诊断技术在医学领域的地位之所以举足轻重,是因为这是最直观的方式,能够让身体内部的“捣蛋分子”无处躲藏。医学发展到今天,没有影像诊断技术的进步,疾病诊疗技术向前发展几乎寸步难行。

说到影像诊断,不得不提中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科。

该科是一个将医学、科研、教学融为一体,影像诊断与介入治疗兼备的现代化肿瘤影像学专业科室。成立于1961年,历经几届主任和全体的成员艰苦创业,奠定了坚实基础;近十年来,在全体员工的努力下,取得了长足的进步,已发展成为一个具有完整的影像诊断和介入治疗规范,形成强大影像学专业学术队伍,拥有先进的大型数字化医学影像设备的综合性影像诊断及介入治疗科室,在肿瘤影像诊断和介入治疗方面位居国内先进水平,在体部肿瘤影像诊断方面达到国际先进水平。

该科是集普通X线、CT、MRI、超声诊断及介入治疗于一体的大型综合影像科室,拥有多台先进的数字化大型医学影像设备,包括多层螺旋CT3台、磁共振2台、彩超10台、数字胃肠机3台、数字化X线成像系统(DR)4台、计算机化X线成像系统(CR)3台,PACS/RIS系统(图像存储与传输)1套,实现了数字化阅片、数字化计算机存储与档案管理。

该科拥有一支技术高超、敬业爱岗的专业技术队伍。现科内共有工作人员112名,其中医生59名,技术员22名,护士23名。包括主任医师11名,副主任医师15名,主治医师14名,住院医师19名。我科是教育部重点学科,是影像诊断与核医学重点学科点和中国协和医科大学硕士、博士学位授权点,现有博士生导师2名,硕士生导师6名,博士14名,硕士9名。

该科具有雄厚的影像诊断和介入治疗的技术力量,服务质量一流,平均每年完成X线、CT、MRI、超声检查15万余人次,诊断符合率高达95%以上,并接受来自全国各地的放射摄片会诊近7000例。该科拥有介入病床46张,每年完成DSA介入治疗万余人次,承担了国家“九五”攻关、“十五”攻关、“八六三”研究计划等多项课题,每年平均发表学术论文30篇。

作为影像诊断技术的专家,医科院肿瘤医院影像诊断科的赵心明教授为我们介绍了有关CT技术的相关知识。

CT的发展历程

近20年,特别是近几年来,随着计算机技术的飞速发展,与计算机技术密切相关的影像术的发展日新月异,医学影像学成为医学领域发展最快的学科之一,医学影像学设备全面走向数字化,随着PACS/RIS系统的成熟和普及以及与HIS的集成,医学影像进入了全新的数字时代,引领临床医学进入数字化时代;影像设备成像质量快速提高,图像的时间分辨率和空间分辨率也明显提高,检查技术不断完善,从二维成像到三维成像,向功能成像发展,使医学影像学提高到一个新的水平,影像诊断和分期的准确率明显提高,并有力地促进了临床医学的发展。

自1895年伦琴发现X线以后不久,X线就被广泛用于对人体进行检查,作为对疾病诊断的依据。到20世纪70年代和80年代又相继出现了X线计算机体层成像(X—rayComputedtomography,X—rayCT或CT),它是近代飞跃发展计算机技术和X线检查技术相结合的产物。

1971年英国EMI公司Hounsfirtd研究成功第一台头部CT扫描机,1975年美国Ledkey设计第一台全身CT机问世,它是用X线速对人体层面进行扫描,取得信息,经计算机处理而获得的重建图像,从而显著扩大了人体的检查范围,提高了病变的检出率和诊断的准确率。这种价值高,无痛苦,无创伤无危险的诊断方法,是放射诊断领域中的一重大突破。

近十年来我国大都使用的是单层螺旋CT,它是在第三代CT扫描方式和滑环技术的基础上发展起来的,是CT技术的重要进步,不同之处就是通过连续扫描获得容积数据,然后经过螺旋插值计算得到重建层面的图像。在扫描期间,床沿纵轴连续平直移动。管球旋转和连续动床同时进行,使X线扫描的轨迹呈螺旋状,因而得名螺旋扫描。它的扫描是连续的,没有时间间隔,突出特点快速容积扫描,在短时间内对身体的较长范围进行不间断的数据采集,为提高CT的成像功能创造了良好的条件。但由于技术的限制,尤其在需要快速扫描的检查部位,就牺牲了空间的分辨率,因此,对于单层螺旋CT较大容积的扫描,难以实现各向同性分辨率口。

目前多层螺旋CT技术得到了飞速的发展,从1998年世界上第一台4层螺旋CT问世以来,多层CT每隔二三年都以4倍的速度增长,相对单层螺旋CT,多层螺旋CT技术在探测器阵列设计、层厚选择、重建算法以及提高扫描速度等几个方面都取得较大突破,如今世界四大CT制造商不断地推出8层、16层、32层、64层图像的螺旋CT机,使CT未来发展,成为放射学家和CT厂家需要思考的问题。

在多层CT问世以前,CT机面临的主要问题就是层厚和扫描时间的矛盾,即薄层和短时间无法兼得,“层CT问世之后,多层CT的发展出现两种截然不同的方向:一种是侧重于覆盖范围的理念,采用64排探测器,64层数据采集系统(DAS)强调容积覆盖速度的提高;另一种是以西门子公司为代表的侧重于图像分辨率的理念,采用了32排0.6ram探测器,64层数据采集系统DAS,它在实现容积覆盖幅度方面有理性的提高,同时,更强调z轴分辨率的提高”。

CT技术的未来发展,将由64层到128层,甚至使用超宽探测器256排,它利于采集更大范围的容积信息,以及提高采集速度,但它也将会限制图像空间分辨率的进一步提高,所以说CT机层数的革命已经不能带动CT技术的发展,层数的继续增加给临床带来的意义也越有限。

总之,多层CT使影像学向高质量,高速度成像和减少射线剂量方面迈出了一大步。但临床的实际需求才是CT持续发展的动力,让我们共同期待革命性的新产品的问世。

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