醫(yī)學影像學任務與發(fā)展趨勢

醫(yī)學影像學任務與發(fā)展趨勢第1頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學的任務定位診斷：發(fā)現(xiàn)/檢出病變定量診斷：大小、數(shù)目、范圍……定性診斷：良惡性、炎癥……病變分期與判斷預后監(jiān)測療效介入治療第4頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月放射診斷學（diagnosticradiology）WilhelmConradR?ntgen1845.3.27-1923.2.10(78yrs)1870:Wuerzburg大學助教1875：Hohenheim農學院物理學教授1879：Giessen大學物理學教授1888：Wuerzburg大學物理系主任、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科學院院士1901：Nobel物理學獎第5頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月1896第6頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月X線發(fā)展歷史1913：Coolidge熱陰極X線管1929：旋轉陽極X線管1921：Potter-Bucky濾線器1930：X線斷層攝影裝置1951：多軌跡斷層攝影裝置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，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月X線檢查優(yōu)缺點X線透視簡單易行，價格便宜實時觀察結構或器官動態(tài)變化無記錄，不能保存，不易會診輻射量大，結構相互重疊逐步取消，適應癥逐漸縮窄X線平片簡單易行，價格便宜，常用檢查方法骨關節(jié)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、有良好天然對比的區(qū)域/組織/病變空間分辨率高輻射量小，有膠片記錄，易會診密度分辨率低，軟組織分辨力差結構相互重疊第8頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月X線檢查優(yōu)缺點X線造影檢查人工產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…..缺點輻射量大軟組織分辨率差結構相互重疊檢查項目逐漸被替代或應用量逐漸減少，如支氣管造影、氣腦造影、椎管造影等第9頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月CT—影像學進入數(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1989:螺旋技術,單層/,多層,1,2,4,8,16,64,……640…2005:雙源CT第10頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月CT檢查優(yōu)缺點CT檢查最常用檢查方法，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，無遮蓋密度分辨率高輻射量大：多次檢查、特殊人群檢查受限第13頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月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設備商品化1983年：FDA批準1989年：國產安科—永磁型0.15T2003年：磁共振梯度系統(tǒng)設計與改進，諾貝爾生理和醫(yī)學獎（Lauterbur和Mansfield）2004年：3.0-7.0T---Bloch哈佛大學Purcell斯坦福大學第14頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月MR高分辨成像第15頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月MR檢查優(yōu)缺點MR檢查最常用檢查方法，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，無遮蓋軟組織分辨率高缺點：磁場限制（心臟起搏器、體內金屬異物、體內外電磁裝置、危重病人……等）第16頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月超聲檢查優(yōu)缺點超聲檢查最常用檢查方法，簡單易行，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，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月核醫(yī)學檢查優(yōu)缺點核醫(yī)學檢查（SPECT、PET）適于全身各部位三維/二維成像空間分辨率差輻射量大第18頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月融合成像技術PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR……綜合各項優(yōu)點，圖像匹配、融合，克服缺點結構成像+功能成像+分子成像，獲取新信息缺點輻射量大價格昂貴第19頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月介入放射學診斷+治療血管內血管外未來治療手段：微創(chuàng)第20頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學特點1.檢查方法（信息載體）多樣化，各具優(yōu)缺點X線：普通平片、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，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學特點2.成像數(shù)字化非數(shù)字化成像模擬數(shù)字數(shù)字化傳統(tǒng)X線攝片DR/CRCT/MR……第23頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學特點3.全方位獲取人體內不同器官和組織信息骨關節(jié)系統(tǒng)：骨、軟骨、骨髓、肌腱、韌帶、肌肉、脂肪、外周神經、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…….神經系統(tǒng)：腦灰質、白質、纖維束、腦室…頭頸五官：眼、耳、鼻及鼻竇、鼻咽…..……..第24頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學特點4.由單維度到二維、三維、四維成像仿真氣管鏡第26頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學特點5.反映體內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，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學特點6.診斷+治療(介入放射學)第28頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月7.交叉學科（跨界學科）臨床醫(yī)學：診斷+治療生物學醫(yī)學技術學：檢查、攝影技術物理學：光學（X線、紅外線）、聲學、磁物理學……理工科學：X線機、CT、MR、超聲構造……計算機與信息科學…...醫(yī)學影像學特點第29頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢X線檢查CT檢查MR檢查PET/CTPET/MR結構/形態(tài)成像細胞/亞細胞水平成像分子水平成像系統(tǒng)/器官組織結構細胞蛋白質mRNA,DNA不同影像學檢查各有優(yōu)缺點，單一模態(tài)成像精確診斷困難特異性診斷方法（分子影像學）?系統(tǒng)/器官結構、形態(tài)成像+細胞水平+分子水平成像=高度敏感、特異、準確的影像診斷系統(tǒng)精準影像學時代新方法？第30頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月SpiralCT、MR、DSA……Dynamic、DWI、BOLDPerfusion……第31頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢醫(yī)學影像信息存儲方式變化PACS：1999（picturearchivingandcommunicationsystem）圖像存儲與傳輸系統(tǒng)內容：CR、DR、CT、MRI、US、病理、內窺鏡等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，設備利用率，工作量，完成金額等HIS（hospitalinformationsystem）醫(yī)院信息系統(tǒng)RIMS，RIS，PACS，MIIMS，LIS，PIS，MedicalArchivingSystemLIS、PIS……第32頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月CTMRDSAECTDR&FXRadiotherapyDICOMPrinter

DICOMNetworkDICOMModalitiesContentAddressableStorageOnlineStorageClinicalBrowserDRPETUS

2CL-Color28xC-RA1000Workstations1BP-3MGrayscale?xC-RA1000Workstations2BP-5MGrayscale?xC-RA1000Workstations4BP-Grayscale1xC-RA1000Workstations2BP-Grayscale4xC-RA1000WorkstationsRISPACSCoreFilmPrinter第33頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢信息閱讀與分析載體變化顯示器技術改進CRT→→CCD→→LED分辨率：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）圖像后處理：固定模式→→個性化模式軟片技術改進黑白→→彩色、無毒膠片、紙質載體→→電子載體（光盤、U盤…）第34頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(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→→計算機輔助讀取（CAD）第35頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢信息類型變化宏觀（結構）→→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，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢影像設備類型變化現(xiàn)有設備改造，獲取更多信息CT：單排→雙排→…→16排→…→320排→…MR：0.15T→1.0T→…→3.0T→…→18.4T……檢查技術改進：序列優(yōu)化、新序列……研發(fā)新設備，探索未知信息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，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢圖像/信息融合技術優(yōu)勢互補獲取新信息PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR……第38頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢大數(shù)據(jù)處理影像/臨床/病理/檢驗信息整合與關聯(lián)島式數(shù)據(jù)聯(lián)接與整合信息相關性預測潛在危險性影像“價值”數(shù)據(jù)的新開發(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，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月醫(yī)學影像學發(fā)展趨勢自助式影像三維后處理---個性化影像學科提供詳細、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、