我优求知网分子影像学篇（1）
文章编号：1004-7484（2013）-12-7778-02
目前我国的人口在逐渐老龄化，所以老年痴呆的患者也呈上升趋势。老年痴呆中出现最多的为阿尔茨海默病（AD），临床上因老年痴呆病情的复杂性而无法检查其特异性，且诊断的准确性不高[1]。阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）是老年性痴呆中最常见的一种进展性脑变性疾病，随着医学诊断学的技术不断提高，尤其是影像学的发展，为痴呆的正确分型提供了一种有效的诊断方法。本文分析了MR功能成像及分子影像学对ALzheimer病的临床诊断价值。以下是我的报道：
1 资料与方法
1.1 基本资料 研究对象为我院收治的160例Alzheimer病患者，选择时间段为2007年5月至2013年6月。其中男性患者64例，女性患者96例，患者的年龄为50-82岁，平均年龄为65.3±2.3。160例Alzheimer病患者为实验组，对照组为160例临床排除老年痴呆诊断的病例，其中男性患者80例，女性患者80例，患者的年龄为51-83岁，平均年龄为64.4±3.2。所有患者进行MR检查。比较两组患者的性别和年龄等资料，差异显著，具有统计学意义（P>0.05），具有一定的可比性。
1.2 方法 所有患者进行颅脑MR扫描，使用的是Philips1.5T磁共振机[2]。扫描的部位为垂直于海马的斜***位T1FLAIR、T2WI及DWI，矢状位T1WI、***位T2WI、横断面T1WI和T2WI。对两组患者的扫面***像及结果进行分析和比较。MR成像的结果有4名经验丰富的放射科医生进行共同评价，最后统一意见做出诊断。
1.3 统计学方法 对所有的数据都采用SPSS15.0软件进行统计和分析。计量资料采用X2检验。差异显著，具有统计学意义（P
2 结 果
实验组患者160例（100.0%）均有不同程度或多处的脑萎缩出现，而对照组患者有118例（73.8%）出现脑萎缩。两组患者的海马结构、海马旁结构及胼胝体的萎缩情况相比，实验组明显高于对照组，P
3 讨 论
老年痴呆疾病为一种脑退行性疾病，60%-70%为阿尔茨海默病（AD）[3]，其主要特征为进行性痴呆。分子影像学指的是活体状态在细胞和分子水平应用影像学方法对生物过程进行定性和定量研究。分子影像学的成像技术主要有3种：核医学、磁共振（MR）、光学成像。MR分子影像学的优势在于它的高分辨率，同时可获得解剖及生理信息分子水平的MR成像是建立在上述传统成像技术基础上，以特殊分子作为成像依据，其根本宗旨是将非特异性物理成像转为特异性分子成像，因而其评价疾病的指标更完善，更具特异性。MR分子影像学成像，可在活体完整的微循环下研究病理机制，在基因***后表型改变前，评价基因***的早期效能，并可提供三维信息，较传统的组织学检查更立体、快速[4]。
ALzheimer病的影像学诊断依据是海马结构、海马旁结构及胼胝体的萎缩。通过MR检查对海马面积和海马内侧面积进行测定，发现海马结构明显萎缩，能够显示相关性的记忆损害，进行定量MRI测定还能区分是否为ALzheimer病，海马体积的测量可以发现海马萎缩的存在，诊断出ALzheimer病。通过海马旁体积的测量，可以发现海马旁体积和颞叶内侧体积明显缩小，从而提高ALzheimer病的诊断率。胼胝体的局部萎缩与Alzheimer病的认知功能损害密切相关，以嘴部和压部最为明显，血管性痴呆则以膝部的萎缩较为明显。
参考文献
[1] 陈浙丽，兰光华，关铁峰.预测阿尔茨海默病进展因素的2年随访研究[J].中国社区医师（医学专业），2011，05：56-57.
分子影像学篇（2）
子宫肌瘤又称子宫平滑肌瘤，是女性生殖系统最常见的良性肿瘤。MRI具有组织分辨率高及多方位成像的特点，能清楚显示肌瘤的位置、大小及与周围结构关系，是发现和诊断子宫肌瘤的最敏感方法。现对我院2007年2月至2011年1月经手术病理证实的39例子宫肌瘤的低场MRI影像学表现作回顾性分析，总结报告如下：
1资料与方法
1.1临床资料
本组39例行盆腔MR检查的子宫肌瘤女性患者，年龄23~56岁，平均41.2岁。临床表现以月经量增多、周期紊乱、下腹痛和腹部包块为主。4例无症状者系查体发现。
1.2 MRI检查方法
所有患者均于手术前行MRI检查，采用日立MRP-7000AD永磁型0.3T磁共振成像仪，行横轴位自旋回波序列（SE）T1WI(TR/TE=550 ms/25 ms)、横轴位快速自旋回波序列（FSE）T2WI（TR/TE=3700 ms/117 ms)、矢状位T1WI或T2WI、***位T1WI或T2WI，层厚5~8 mm，间隔1~2 mm。
2结果
2.1子宫肌瘤分型
本组39例患者共检出55个病灶，其中单发子宫肌瘤26例，多发13例。子宫肌瘤瘤体呈圆形或椭圆形，最大直径约10.6cm，最小直径约1.2cm，平均(4±0.8)cm。其中，壁间型20例，浆膜下型14例，黏膜下型5例。
2.2子宫肌瘤MRI影像特征
本组39例中，T1WI上表现为等或低信号，在T2WI上表现为低或混杂信号。55个病灶中，所有病灶T1WI上均表现为等低信号，T2W I呈均匀低信号37个，混杂高信号14个，高信号4个。瘤体周围在T2W I上见高信号或等信号带。全部55个病灶中，瘤体周围见高信号36个，19个未见异常信号带。除4个病灶较小、边界不清外，其余病灶边界清晰。
3讨论
子宫肌瘤多见于30~50岁妇女，30岁以上妇女子宫肌瘤的发病率高达20%~30%[1]，是导致子宫切除的主要原因之一。子宫肌瘤由异常增生的平滑肌组织和不等量的纤维结缔组织构成，瘤体周围肌组织受压形成分布有放射状血管的假包膜，由于瘤壁缺乏外膜，假包膜受压易引起循环障碍而使肌瘤发生玻璃样变性、黏液样变性、囊性变、红色变性、脂肪变性、钙化及肉瘤样变等各种退行性变[2]。因此，准确评价肌瘤病理类型可为临床选择最佳***方案提供依据。
与传统的超声诊断方法相比，MRI在定位及定性诊断子宫肌瘤方面更具优势。肌瘤典型者在平扫MRI T1WI上表现为等或略低信号，T2WI上呈均匀低信号，尤其在T2WI上病灶信号与子宫肌层及宫腔黏液信号有很大的反差[3]。一般认为，此信号特点与肌瘤内细胞排列紧凑，其间缺乏足够空间储存液体和黏蛋白以及胶原纤维较多有关。本组子宫肌瘤在T1WI上55个（100%）病灶，T2W I上37个(67.3%)病灶具有上述信号表现。如肌瘤较大会出现变性，主要为玻璃样变和出血变性，肌瘤玻璃样变使其含自由水量增高，在T2W I呈高信号，可能与肿瘤大小、细胞成分有一定的关系[4]。当肌瘤内出血在TIW I、T2W I可表现为不均匀低到高信号影，多认为因供血血管堵塞引起[5]。瘤周于T2WI上呈高信号带或等信号带[4]，本组55个病灶中，有36个病灶（65.5%）周围呈高信号带，19个病灶（34.5%）周围呈等信号带。总之，MRI具有组织分辨率高、多方位成像及无损伤的特点，对子宫肌瘤具有特征性信号，能清楚显示肌瘤的位置、大小及与周围的关系，对子宫肌瘤的诊断具有重要的应用价值。
参考文献
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诊断中的应用探讨[J].山西医药，2007，36（3）: 205-206
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分子影像学篇（3）
中***分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0186-02
分子生物学的诞生拓展了人们对于疾病的认识，分子生物学的研究内容涉及到生命的本质，它的出现对生命科学有着巨大的冲击，尤其是对医学有着重要的影响[1，2]。现代医学条件下，从分子水平认识疾病并寻找对策已成为医学发展的重要途径之一。分子生物学的方法和技术被广泛的应用于影像医学的基础和临床研究中，与之交叉产生的新兴学科――分子影像学，已然成为影像医学的前沿与热点[3，4]，学习和利用分子生物学的知识对于广大医生，特别是影像科医生来说有重要的意义，有助于我们了解行业研究的前沿和热点，提高科学研究和临床诊疗水平。然而广大医生，特别是影像科医师在实际工作中常常面临知识缺乏或老化的问题，原来掌握的理论和技能在疾病诊断、发病机制的研究、疗效的跟踪和评估等方面越来越受到制约。因此，随着分子影像学的出现和医学分子生物学的交叉与发展，今后的影像临床和科研中要求影像医师能够掌握与其工作相关的理论知识和技能，从而有效地为临床工作及科学研究服务。
一、分子生物学在影像医学发展中的意义
近20年来，分子生物学在理论和应用上都取得了重要进展，其理论与技术已渗透到生命科学的诸多领域，而影像医学与其结合产生的新型学科――分子影像学更是走在影像医学发展的最前沿。分子影像学的出现和发展将从根本上改变未来的医学模式，引领整个医学影像学发展的方向[5]。与传统的影像诊断学不同，分子影像学借助于分子探针应用医学影像成像设备非侵入性地对活体的生理病理过程进行观察，其优点是在器官或组织结构的形态变化之前，从分子水平进行定量或定性的可视化观察[6]。例如通过标记肿瘤产生过程的关键分子然后进行影像学检查，既可以显示出肿瘤发生发展过程中的解剖改变，也可以追踪观察疾病发生、发展过程中的病理生理变化，有助于疾病的早期明确诊断和发生机制等的研究。在药物开发和作用机制研究中，通过标记药物本身或者其作用靶点可以直接显示药物在体内的变化或靶点的改变，从而为药物的筛选和作用机制的研究提供直观的实验依据。分子影像学技术不仅为生命科学相关的基础研究提供了重要方法，而且也在临床研究和转化医学等领域中发挥重要的作用[7]。在未来的个体化医学模式中，分子成像技术可能会同时融合疾病的分子诊断和***跟踪系统，在早期诊断疾病的同时进行***并跟踪其***后的变化，从而实现疾病诊疗的一体化。
二、影像医师学习分子生物学知识的必要性
分子影像学是分子生物学和医学影像技术相结合的产物，分子影像学利用现有的一些医学影像技术，如核医学、核磁共振和光学成像方法等，通过特异性的分子探针的设计和应用，能够对人体内部的生理或病理过程中在分子水平上发生的变化进行在体成像，安全无创，可重复行强，在疾病的诊断、***以及疗效评价、发病机制等的方面发挥着不可估量的作用。分子影像学是一门新的交叉学科，作为影像医师要想掌握并应用好，除了原有的影像学知识外，还要学习和掌握分子探针的制备原理和技术、信号通道及相关机制、肿瘤靶点的筛选和定位等相关知识和技术，而这些都属于分子生物学的范畴。分子影像学使影像检查从原来单纯观察解剖结构转向功能性分析，从主观诊断转向客观的定量分析，因此影像医生必然要整合分子生物学、细胞生物学或合成化学等方面的知识，在研发分子探针、筛选基因靶点等方面不断努力，借助于先进的影像学成像手段早期、直观的显示疾病的发生发展、***效果及转归等，实现分子影像学的长远发展。而且随着相关技术的兴起，分子影像学越来越注重对个体化表型差异的分析，这也为实现个性化医疗，即精准医疗，提供了重要的条件。未来，分子影像学将推进个体化***的发展进程，例如许多肿瘤的诊断靶点，也可作为***靶点，通过筛选关键靶点，定制对应的特异性分子探针，应用分子影像的个体化分析为病人“量身定做”最佳***方案，并能予以跟踪、评价，从而实现诊断***的一体化。总之，掌握分子生物学知识对提高影像科医师综合诊疗水平具有极大的指导意义。目前我国普通高等医学院校都已开设了分子生物学课程及其相关的实验教学，也有相应的规划教材和实验教材，因此毕业于医学院的影像医师大多具备了一定的医学分子生物学知识基础，但分子生物学的理论和技术不断地更新，这就迫使影像医师仍需要不断地学习，以便了解分子生物学的最新进展。而对于没有学校学习基础的高年资医师而言，分子生物学是个崭新的领域，需在重新学习[8]。
三、影像医师加强分子生物学知识学习的途径
影像医师应认识到加强分子生物学知识学习的重要性，并积极主动地加强分子生物学知识的学习。除了医院、学科或科室有组织的进行学习外，更重要的方法还是自主学习，通过有效地继续教育获取必要的理论及技能。在继续教育的过程中，影像医师应根据自身的需要选择学习的深度和广度。如实际工作中需要对疾病的发病机制、药物作用机制、疗效评估等研究较多，还必须全面地学习医学分子生物学的最新理论和相关技术，才能更好服务于实际工作中。影像医师获取分子生物学知识的途径有很多：
1.全面系统的学习基础知识。影像医师应根据自身的基础选择相应的教科书或参考资料，可以优先选择国家规划教材，以便由浅入深的掌握分子生物学的理论，明晰各种常用名词、术语，了解分子生物学涉及的研究领域。近年来大学的网络公开课程建设日趋完善，还可以通过慕课等进行***的视听学习[9]，有助于知识的理解与掌握。在有一定基础的前提下，再通过专业杂志和文献，了解最新的进展和研究动态。
2.明确方向，学习相关的专业技术。分子影像学的研究涉及到多个学科的知识，因此在学习中，影像医师应明确自身的研究方向，有针对性的学习。应用互联网学习操作简单、便捷，易于被广大医生接受，而且其内容全面、检索便捷等优势也已在医学继续教育中发挥着不可替代的重要作用。可以通过维普、知网、同方等专业网站，有针对性的筛选文献和资源进行学习。另外和可以进入到分子生物学的网站、论坛等进行浏览、搜索等，既能紧跟前沿动态，还可以与他人互动交流、进行讨论。
3.注重学术交流与合作研究。参加专题学术讲座或会议，尤其是部级或国际性学术交流活动是十分必要的。通过学术交流，可以较快的了解分子生物学在影像医学中的应用和最新动态，而且在交流过程中，可以与同行及专家进行直接的沟通，交流并获得必要的指导和帮助[10]。在科学技术飞速发展的今天，单单依靠影像科医师无法发展分子影像学，唯有与分子生物学等交叉学科的专家精诚合作，才能更好的推动分子影像学的发展和临床应用。哈佛大学分子影像中心Weissleder教授曾指出影像医师应该切实肩负起开展分子影像研究工作的任务，要与基础学科相互沟通，发挥各自的优势，协同合作。因此加强合作与交流能够更好地解决分子影像学发展中所涉及的问题，有效的促进影像医师分子生物学的学习和研究。
总之，分子生物学是目前公认的最具活力的医学带头学科。分子影像学的出现是分子生物学的理论和技术推动影像医学发展的直接表现。作为新时代的影像医师，必须重视分子影像学的研究，学习和应用好与之相关的分子生物学等基础知识和技术，才能适应现代医学发展的需要，更好的服务于科研与临床医疗工作。
参考文献：
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分子影像学篇（4）
【关键词】 分子影像学 肿瘤 胶质瘤
Abstract: Molecular imaging is a combination of medical imaging technique and molecular biology. It is a noninvasive and real?鄄time imaging on molecule level of the physiological and pathological process inside the human body by using advanced imaging technique， such as positron emission tomography(PET)，magnetic resonance imaging(MRI) and optical coherence tomography(OCT). The application to the diagnosis and treatment for gliomas is one of the most important aspects that molecular imaging concerned. In this article， the principle and the technique of molecular imaging， the applications of molecular imaging to the diagnosis and treatment for gliomas are reviewed.
Key words: molecular imaging; neoplasms; glioma
Lenin在20世纪早期曾断言[1]：人们只有打破鸡蛋才能做煎蛋卷，同样，人类医学史上，以前人们也认为只有打开人体取出组织才能探测到人体内部的微观变化，然而这样的时代已经过去了。近几十年来，医学影像技术得到了长足的发展，随着影像设备的不断改进，一些显示系统已经达到了微观水平，这些技术上的进步，就使以前的分子离体显示形成现在的分子在体显像，即分子影像学。分子影像学是医学影像技术和分子生物学相结合的新学科，分子影像技术是利用现有的一些医学影像技术，主要是核医学（positron emission tomography，PET），核磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）和光学成像方法（optical coherence tomography，OCT），对人体内部生理或病理过程在分子水平上进行无损伤的、实时的成像。这一技术不同于经典的影像学，它是应用探针探测分子的异常，而不是获取分子改变的结局。正因为它是探测分子事件的过程，而不是结果，所以分子影像有助于了解人体目前分子生物学技术正在研究的疾病发生的启动阶段、前期发病过程中的各阶段的及疾病形成的分子表达，同时也可以在分子水平了解各种***的反应，进而有助于认识疾病机制，提高诊治水平。
分子影像技术有三个关键因素，第一是高特异性的分子探针，第二是合适的信号放大技术，第三就是能灵敏地获得高分辨力***像的探测系统。
1 分子影像技术的探测方法
分子影像技术主要的探测方法有三种：核探测方法，核磁共振方法和光学方法。这些方法在探测灵敏度、空间分辨率、时间分辨率等性能方面各有优缺点，应视需要解决的问题来选择。
1.1 核医学成像技术
核医学成像技术是目前分子成像中最为活跃的部分，主要包括PET、SPECT(single photon emission computed tomography)、Plannar成像。其中PET目前应用最广，基本原理是在体内引入一种直接或间接参与体内生化过程的放射性示踪剂，并用PET等仪器在体外加以显像，PET常用的放射性示踪剂有11C、13N、15O和18F等。该种成像技术广泛应用于肿瘤学、神经病学、精神病学、心脏病学和基因学的临床基础研究。在肿瘤的诊断和***过程中，需要标记的生化分子必然是某种肿瘤具有特异性显像能力的物质分子，这种分子或者和基因组中的某个功能团或者与基因片段的配体具有特殊的亲和力。通过放射性核素标记过的生化物质在人体内的分布，用模型的方法对这种分布进行解释，用统计学的方法进行进一步分析，有可能得到对肿瘤诊断和***有用的信息和规律。
1.2 MRI分子成像技术
用MRI对基因表达和成像的主要优点是其空间分辨率高于PET，且能同时获取生理与解剖信息，而有望在基因表达及分子成像中发挥重要作用，现有的磁共振分子影像技术主要包括功能磁共振（functional MRI，fMRI）和核磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）。其中fMRI包括灌注成像、扩散成像、局部血容积、局部脑血流和血氧水平依赖性对比度成像（blood oxygen level depended functional imaging，BOLD）等[2]。
1.3 光学成像技术
体内基因表达的光学成像方法，包括荧光、光吸引、反射或利用生物发光作为对比剂，成像系统可基于弥散的光学***，以表面为主的光学成像、相控矩阵光检测、同焦点成像、多光子成像、活体内显微镜下显微成像等。
分子影像技术在疾病早期诊断和***以及研究疾病发生和发展的生物学特性方面有重要作用。恶性肿瘤是临床医学研究中的热点，肿瘤影像学是现代肿瘤研究中的核心技术之一，同时被认为是现代六个重大科学机遇之一[3]。在肿瘤影像学的研究中，充分地展示了多学科交叉的优势，核药学、核生物学、影像物理学、放射光学、光电子学等。目前分子影像技术在脑胶质瘤的诊断和***中研究较多。
2 分子影像技术在胶质瘤诊断中的应用
分子诊断学是建立在分子探针和体内靶（如酶、受体、mRNA messenger ribonucleic acid分子代谢物等）物质的特异性结合的基础上，使用灵敏度很高的测量系统，从而可以在探针分子的浓度比较低的情况下实现对疾病的检测，并在不改变检测过程的情况下得出被检测人员是否有病或者是否具有某种癌前病变的前期征兆[4]。目前能够用于分子成像的技术是正电子发射断层成像（PET）为代表的核素成像、功能磁共振成像（fMRI）、核磁共振波谱成像（MRS）和某些光学成像（optical imaging，OI），这些成像手段可以对人体组织的生物或病理过程在分子水平上，进行无创的静态的或实时初态的成像。
目前，分子、功能和基因配体成像在肿瘤诊断中的应用主要体现在三个层次上。第一个层次是基于某些肿瘤的形成机制和遗传有关的事实，通过分析基因序列和肿瘤标志蛋白质，找出易感人群，开展针对易感人群的预防肿瘤医学。第二个层次是根据分子和基因配体成像可以检测肿瘤早期疾病的癌前分子改变、基因变化、肿瘤细胞标志物、生长动力学等参数，检测那些刚刚形成实体的肿瘤，为及时***提供依据。第三个层次是用分子和基因配体成像技术，解决当前临床诊疗中的问题。例如改进目前在临床上大量存在诊断信息单一，不能确定良恶性、分期和预后不准确等问题，进一步提高诊断的准确率。这三个层次形成了肿瘤影像诊断学当前需要解决的基础和应用研究方面的问题。
2.1 基因配体和分子成像
这是在第一层次也是在最高层次上实现对肿瘤早期预防预测工作。因为人体的病变首先开始于基因调控的生物大分子紊乱，长期的紊乱会造成生理参数的变化，生物参数的变化引起脏器的器质性变化。所以基因配体和分子水平的病变是所有疾病的源头。
p53基因是人体内在肿瘤的发生中起着重要作用的抑癌基因，在正常情况下，p53基因是保护正常细胞不受外来侵袭的，但是突变后的p53基因不仅丧失了抑癌的作用，反而成了致癌的因素。在许多病人的很多种肿瘤中已经被证实[5]， p53基本突变是肿瘤最为常见的遗传变异。然而对p53基因还有很多问题没有搞清楚。只有在动物实验的基础上，用无创伤的人体成像方法对这些问题进行非常系统的深入研究之后，才能逐步把其中的规律搞清楚。
Parletich等[6]用X?鄄ray衍射方法测量得到p53基因和DNA连接的结构***，他们发现突变可能发生在p53基因和DNA相互作用时的6个活性物质处，也可以以结构断裂的方式发生突变。这种结构表明p53和DNA之间的特殊序列的结合方式是p53基因能够起到抑癌作用的核心问题。
从预防的角度看，很多种类的癌症具有遗传因素，因此通过对基因的分析可以帮助确定肿瘤的易感人群。对这类人群，一旦通过蛋白质生物芯片技术，结合细胞水平高倍显微镜下观测癌症易感人群获得足够的知识，进行早期检查是完全可能的。这些易感病人可以因为生活状况，环境的改善，原来的早期病变消失，所以对这些易感人群进行预防辅导，包括心理辅导、饮食习惯和生活习惯的辅导，采取经常进行体检的技术措施以及根据家族史对重点部位进行及时体检，可以使这部分人群不发生癌症或者发生癌症之后及时得到处理。
2.2 胶质瘤的早期诊断
肿瘤的亚临床病灶是指人体内存在的癌细胞团容量小于目前医学影像设备在临床上能够达到的空间分辨率，因而不能在临床上检测出来。国际上公认的看法是：实体部分直径小于4mm的肿瘤被认为还没有“生根”，也就是说其血管还没有完全生长，和人体的正常组织的联系还比较弱，是容易***的癌症，被称为肿瘤亚临床病灶。我们目前所说的早期诊断是指那些癌组织的实体在10mm以下水平的临床病灶[7]。
解决胶质瘤的早期诊断问题，主要的成像工具是PET，因为PET的本征空间分辨率已经达到2mm~3mm的水平，而且PET使用的放射性核素包括11C、13N、15O及18F，由这些放射性核素标记的化合物非常多，从而为分子和基因配体成像提供了机会。在所有示踪剂中，2＇?鄄脱氧?鄄18F?鄄葡萄糖（18F?鄄FDG）临床上使用最广泛。对头部肿瘤进行研究的生物学根据是肿瘤对18F?鄄FDG摄取率的增加[2]。葡萄糖摄取率对正在癌变的细胞相当敏感，这类癌细胞的葡萄糖摄取率增加的幅度相当大[8]，但在实际操作上，企***直接从18F?鄄脱氧葡萄糖PET***像中检测到病灶是不可能的。因为葡萄糖代谢是每个人都有的代谢，而且葡萄糖代谢的分布具有个体差异。因此采集大量的体检人员的PET***像，进行有针对性的处理和分析是必要的。除了蛋白质生物芯片检测技术以外，建立不同年龄段正常人群葡萄糖代谢的标准***谱也是一种必要的方法。
另一种方法是用药载动力学来分析经过放射性核素标记的药物在人体内分布，通过药载动力学参数的研究，可以把正常的代谢和异常的代谢区分开来，也可以实现对胶质瘤内部组织细胞活性的度量，并和统计学方法结合实现病理水平上的肿瘤组织分割，得到胶质瘤组织的不同边界，用这种方法确定胶质瘤的亚临床病灶的问题。
光学成像方法可以探测到体内基因表达。对组织蛋白酶B和H蛋白激酶的成像能发现直径1mm以下的肿瘤。
转贴于
2.3 分子影像技术在当前胶质瘤临床诊断中的应用
在PET成像中，示踪剂18F?鄄FDG在临床上使用最广泛，被证明是探测脑神经胶质瘤、对胶质瘤分级、预测预后、评价***效果及鉴别复发与坏死的有效工具。它可以进行参数成像，对人体内的生化过程或者肿瘤病理进行定量或半定量的分析[9，10]，还可以根据大脑对葡萄糖的生物摄取清楚显示大脑的解剖结构[2，11]。11C标记的氨基酸在探测肿瘤残余组织方面比18F?鄄FDG优越[2]。11C标记的甲硫氨酸（MET）在高级别和低级别的神经胶质瘤中均能浓聚，其在划定肿瘤范围时具有比18F?鄄FDG更好的效果，特别是在鉴别低级别的胶质瘤时，肿瘤与周围正常组织的对比度比较高。MET的这一特点可用于放疗计划中划定***的外部边界。把18F?鄄FDG和MET结合起来预测胶质瘤的级别及预后是一种更好的方法。Bruno Kashten[12]等提出了一种对切除前的胶质瘤进行评价的定量计算方法：用T/MCU值的大小来衡量胶质瘤的级别，其中T代表肿瘤对示踪剂的摄取值，MCU表示大脑皮质对示踪剂的摄取值。当T/MCU?鄄F?鄄FDG≤0.8且T/MCU?鄄MET
fMRI可深入细胞、分子水平来评价胶质瘤功能性改变，包括扩散成像、灌注成像和局部血容积、局部脑血流和血氧水平依赖性（BOLD）对比度成像等。
扩散成像之弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是利用组织中水分子弥散的各向异性探测组织微观结构成像方法。有研究发现DTI可清楚显示胶质瘤与白质纤维的关系，确定皮质脊髓束与肿瘤间的距离，可用于指导手术[13]。在脑胶质瘤的鉴别诊断上，Krabbe等[14]指出脑转移瘤增强部位的ADC值高于高级别的胶质瘤的瘤周水肿。
MR灌注成像定量、半定量分析毛细血管的血流灌注情况，反映生理与病理情况下组织的血液动力学改变，评估局部组织活力及功能，对肿瘤灌注值的分析可以帮助肿瘤的诊断与鉴别诊断。
MRS可以测定生物体内局部的特定分子的信号，具有很高的化学特异性，与18F?鄄FDG?鄄PET探测能量代谢率不同，MRS探测的是代谢产物，它是在分子代谢产物的水平上提供癌细胞活性的信息，许多1H谱技术表示脑胶质瘤肿瘤区与正常组织明显不同[15]，表现为NAA(N?鄄acetyl aspartate)下降，Cho(choline?鄄containing compounds)上升，Cr(creamate)下降，NAA/Cho与Cho/Cr比值非常有助于鉴别高低级别的胶质瘤，NAA/Cho比值越低，表示肿瘤恶性程度越高，相反Cho/Cr比值与肿瘤的恶性程度呈正相关性。Law等[16]通过对肿瘤周围区的波谱研究发现，高级别胶质瘤肿瘤周围区的Cho/Cr值明显高于转移瘤周围区的相应值。
3 分子影像技术在胶质瘤***中的应用
3.1 基因***
基因***是将外源性正常的***性目的性基因用基因转移技术导入到靶细胞中，通过基因表达过程，使其表达产物起到对疾病的***作用。在基因***中需要及时监测目的基因的转染及表达情况。如果将目的基因和标记基因拼接起来，可以通过监测标记基因来判断目的基因的存在情况，在此理论基础上发展起来了影像标记基因技术。
有学者[17]对某种特殊的癌症进行临床初步试验的结果表明，利用有缺陷的E1B?鄄55KD型腺病毒和有缺陷的p53基因结合在肿瘤细胞中复制，有可能激活p53基因使得癌细胞自杀，从而达到***肿瘤的目的。单纯疱疹病毒Ⅰ型胸苷激酶（HSV?鄄TK）作为许多抗肿瘤基因***中的前体药物转化酶，HSV?鄄TK可以将低毒的药物转化成毒性化学物，导致肿瘤细胞的死亡[18~20]。通过核技术的基因表达成像说明了HSV?鄄TK的可行性。虽然至今许多实验尚未能进入临床应用，但设计在某类肿瘤中特异性表达的分子靶作为分子影像的靶点，是可以借鉴该类思路的。
3.2 化 疗
高分辨率的microPET的出现，为新药的研究和开发提供了一个新的技术平台，它能在同一活体动物上全程监测放射核素标记的新药在体内的变化，也可在任意时间间隔无创伤地重复研究。此举可大大提高新药研究的有效性和准确性，缩短新药研究的周期，减少新药研究的投入资金，故已引起了全球医药界的极大关注。
临床上肿瘤化疗的失败主要是由先天性和获得性肿瘤多药耐药（multidrug resistance，MDR）引起的。MDR现象的发生是因为动物和人类基因组中本身就存在着MDR基因，那些对化疗不敏感或疗效较差的肿瘤中往往有MDR基因的过度表达。MicroPET是研究体内功能性转运的有效技术，因此，在肿瘤细胞多药耐药的基础研究和多药耐药逆转成分的研究中，可发挥独到的作用。MDR显像在临床上有很大的用途：（1）诊断和定位MDR相关基因过度表达的肿瘤；（2）预测化疗的疗效；(3) 筛选MDR调节剂，确定MDR调节剂的用药剂量和抑制MDR作用的时间。目前用得最多的MDR显像剂是99mTC标记的脂溶性+1价阳离子，如99mTC?鄄MIBI、99mTC?鄄tetrofosmin。
3.3 放 疗
11C标记的甲硫氨酸在划定胶质瘤范围时具有很好的效果，它在肿瘤中的累积相对较高，而在正常脑实质中的累积相对较低，MET的这一特点可用于放疗计划中划定***的外部边界。另外用fMRI方法一次采集肿瘤及其周围组织尽可能多的参数，例如局部血容积、局部脑血流、BOLD等参数成像，并用氧灌注成像的方法进行氧增强的灌注成像，把这些结果和PET/SPECT的成像结果进行比较，对***像信息进行整合和系统分析，并把研究结果用一个生物学模型归纳到胶质瘤放疗的生物学模型，从而有效指导放疗计划。而对于脑胶质瘤外科手术切除后的残余肿瘤实行放疗中最大的问题是易复发，其中重要的一个原因是胶质瘤中存在有大量的乏氧细胞，这些乏氧细胞对射线不敏感。已有多个学者发现，对胶质瘤术后病人给予吸入高压氧后立即进行放疗能显著改善病人预后，延长存活时间[21，22]。
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分子影像学篇（5）
The Past， Present and Future of Medical Imaging Technology and Equipment
Abstract： With progress of technology medical imaging technology makes considerable development and the position in the medical field will be even more important .this paper shows the developing process of medical imaging technology ，the achievement of medical imaging technology accomplished during the recent years and discuss what will be the next hot area.
Key words：medical imaging technology；develop；hot area
宇宙之万物，无不由分子组成。而组成分子的原子，则是由原子核和围绕原子核旋转的电子组成。人们通过对分子，原子的研究， 终于在1895年伦琴发现了X-ray，这是20世纪医学诊断学上最伟大的发现。X-RAY透视和摄影技术作为最早的医学影像技术，直到今天还是使用最普遍且有相当大的临床诊断价值的一种医学诊断方法。医学影像技术主要是应用工（程）学的概念及方法，并基于工（程）学原理发展起来的一种技术手段（包括原理、方法、装置及程序），其实医学影像技术还是医学物理的重要组成部分，它是用物理学的概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段。医学影像信息包括传统X线、CT、MRI、超声、同位素、电子内窥镜和手术摄影等影像信息。它们是窥测人体内部各组织，脏器的形态，功能及诊断疾病的重要方法。随着医疗卫生事业的发展，以胶片为主要方式的显示、存储、传递X-ray摄像技术已不能满足临床诊断和***发展的需求，医疗设备的数字化要求日益强烈，全数字化放射学、***像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。
1 传统摄影技术在摸索中进行
1.1 计算机X线摄影
X射线是发展最早的***像装置。它在医学上的应用使医生能观察到人体内部结构，这为医生进行疾病诊断提供了重要的信息。在1895年后的几十年中，X射线摄影技术有不少的发展，包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等。但是，由于这种常规X射线成像技术是将三维人体结构显示在二维平面上，加之其对软组织的诊断能力差，使整个成像系统的性能受到限制。从50年代开始，医学成像技术进入一个***性的发展时期，新的成像系统相继出现。70年代早期，由于计算机断层技术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。到整个80年代，除了X射线以外，超声、磁共振、单光子、正电子等的断层成像技术和系统大量出现。这些方法各有所长，互相补充，能为医生做出确切诊断，提供愈来愈详细和精确的信息。在医院全部***像中X射线***像占80%，是目前医院***像的主要来源。在本世纪50年代以前，X射线机的结构简单，***像分辨率也较低。在50年代以后， 分辨率与清晰度得到了改善，而病人受照射剂量却减小了。时至今日，各种专用X射线机不断出现，X光电视设备正在逐步代替常规的X射线透视设备，它既减轻了医务人员的劳动强度，降低了病人的X线剂量；又为数字***像处理技术的应用创造了条件。随着计算机的发展数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影现阶段，用于数字摄影的探测系统有以下几种: （1）存储荧光体增感屏[计算机X射线摄影系统（computer Radiography.CR）]。(2)硒鼓探测器。（3）以电荷耦合技术（charge Coupled Derices.CCD）为基础的探测器 。（4）平板探测器（Flat panel Detector）a:直接转换（非晶体硒）b：非直接转换（闪烁晶体）。这些系统实现了自动化、遥控化和明室化，减少了操作者的辐射损伤。
1.2 X-CT
CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破，因为他标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑。这种技术有两种模式，一种是所谓“先到断层成像”（FAT），另一种模式是“光子迁移成像”（PMI）。
1.3 磁共振成像
核磁共振成像，现称为磁共振成像。它无放射线损害，无骨性伪影，能多方面、多参数成像，有高度的软组织分辨能力，不需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。
1.4 数字减影血管造影
它是利用计算机系统将造影部位注射造影剂的透视影像转换成数字形式贮存于记忆盘中，称作蒙片。然后将注入造影剂后的造影区的透视影像也转换成数字，并减去蒙片的数字，将剩余数字再转换成***像，即成为除去了注射造影剂前透视***像上所见的骨骼和软组织影像，剩下的只是清晰的纯血管造影像。
2 数字化摄影技术日臻完善
1981年6月在布鲁塞尔召开的第15届国际放射学会学术会议上，首次提出了数学化X线成像技术的物理概念及临床应用结果。使医学影像技术步入了数字化的新纪元。事实上，医学影像技术的数字化趋势在近10多年已渐趋明晰。时至1998年，体现国际医学影像技术最高水平的“北美放射学年会”，不论从学术报告及展览中均体现出医学影像设备的数字化是大势所趋。
数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相，然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。直接FPT结构主要是由非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接FPT结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加TFT阵列构成的平板检测器。电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术结构上包括可见光转换屏，光学系统和CCD或CMOS。
3 成像的快捷阅读
由于成像方法的改进，除了在成像质量方面有明显提高外，***像数量也急剧增加。例如随着多层CT的问世，每次CT检查的***像可多达千幅以上，因此，无法想象用传统方法能读取这些***像中蕴含的动态信息。这时在显示器上进行的“软阅读”正在逐渐显示出其无可比拟的优越性。软拷贝阅读是指在工作站***像显示屏上观察影像，就X线摄影而言这种阅读方式能充分利用数字影像大得多的动态范围，获取丰富的诊断信息。 4 PACS的广阔发展空间
随着计算机和网络技术的飞速发展，现有医学影像设备延续了几十年的数据采集和成像方式，已经远远无法满足现代医学的发展和临床医生的需求。PACS系统应运而生。PACS系统是***像的存储、传输和通讯系统，主要应用于医学影像***像和病人信息的实时采集、处理、存储、传输，并且可以与医院的医院信息管理系统放射信息管理系统等系统相连，实现整个医院的无胶片化、无纸化和资源共享，还可以利用网络技术实现远程会诊，或国际间的信息交流。PACS系统的产生标志着网络影像学和无胶片时代的到来。完整的PACS系统应包含影像采集系统，数据的存储、管理，数据传输系统，影像的分析和处理系统。数据采集系统是整个PACS系统的核心，是决定系统质量的关键部分，可将各种不同成像系统生成的***象采入计算机网络。由于医学***像的数据量非常大，数据存储方法的选择至关重要。光盘塔、磁带库、磁盘陈列等都是目前较好的存储方法。数据传输主要用于院内的急救、会诊，还有可以通过互联网、微波等技术，以数据的远距离传输，实现远程诊断。影像的分析和处理系统是临床医生、放射科医生直接使用的工具，它的功能和质量对于医生利用临床影像资源的效率起了决定作用。综上所述，PACS技术可分为三个阶段，（1）用户查找数据库；（2）数据查找设备；（3）***像信息与文本信息主动寻找用户。
5 新型技术----分子影像
随着医学影像技术的飞速发展，在今天已具有显微分辨能力，其可视范围已扩展至细胞、分子水平，从而改变了传统医学影像学只能显示解剖学及病理学改变的形态显像能力。由于与分子生物学等基础学科相互交叉融合，奠定了分子影像学的物质基础。Weissleder氏于1999年提出了分子影像学的概念：活体状态下在细胞及分子水平应用影像学对生物过程进行定性和定量研究。
分子成像的出现，为新的医学影像时代到来带来曙光。基因表达、***则为彻底治愈某些疾病提供可能，因此目前全世界都在致力于研究、开创分子影像与基因***，这就是21世纪的影像学。 新的医学影像的观察要超出目前的解剖学、病理学概念，要深入到组织的分子、原子中去。其关键是借助神奇的探针--即分子探针。到目前为止，分子影像学的成像技术主要包括MRI、核医学及光学成像技术。一些有识之士认为；由于诊治兼备的介入放射学已深入至分子生物学的层面，因此，分子影像学应包括分子水平的介入放射学研究。
6 学科的交叉结合
交叉学科、边缘学科是当今科学发展的趋势。影像技术学最邻近的学科应为影像诊断学。前者致力于解决信息的获取、存储、传输、管理及研发新的技术方法；后者则将信息与知识、经验结合，着重于信息的内容，根据影像做出正常解剖结构的辨认及病变的诊断。两者相辅相成，互为依托。所以，影像技术学的发展离不开影像诊断学更密切地沟通与结合将为提高、拓展原有成像方式及开辟新的成像方式做出有益的贡献。医用影像诊断装置用于详细地观察人体内部各器官的结构，找出病灶的位置毫克大小，有的还可以进行器官功能的判断 。还有医用影像诊断装备情况，已成了衡量医院现代化水平的标志。
7 浅谈医学影像技术的下一个热点
医疗保健事业在经济上的窘迫使得90年代以来，成为一个没有大规模推广一种新的影像技术的、相对沉寂的时期，延续了一些现有影像技术的发展，使得他们中至今还没有一种影像技术能对影像学产生巨大的影响。随着科技的发展，最近逐渐发展起来的一批有希望的影像技术。如：磁共振谱（MRS），正电子发射成像（PET）单光子发射成像（SPECT），阻抗成像（EIT）和光学成像（OCT或NRI）。他们有可能很快成为大规模应用的影像技术，将为脑、肺、***房及其他部位的成像提供新的信息。
7.1 磁源成像
人体体内细胞膜内外的离子运动可形成生物电流。这种生物电流可产生磁现象，检测心脏或脑的生物电流产生的磁场可以得到心磁***或脑磁***。这类磁现象可反映出电子活动发生的深度，携带有人体组织和器官的大量信息。
7.2 PET和SPECT
单光子发射成像（SPECT）和正电子成像（PET）是核医学的两种CT技术。由于它们都是接受病人体内发射的射线成像，故统称为发射型计算机断层成像（ECT）。ECT依据核医学的放射性示踪原理进行体内诊断，要在人体中使用放射性核素。ECT存在的主要问题是空间分辨率低。最近的技术发展可能促进推广ECT的应用。
7.3 阻抗成像（EIT）
EIT是通过对人体加电压，测量在电极间流动的电流，得到组织电导率变化的***像。 目的在于形成对体内某点阻抗的估计。这种技术的优点是，所采用的电流对人体是无害的，因而对成像对象无任何限制。这种技术的时间分辨率很好，因而可连续监测实际的应用，已实现以视频帧速的医用EIT的实验样机。
7.4 光学成像（OTC或NIR）
近期的一些实质性的进展表明，光学成像有可能在最近几年内发展成为一种能真正用于临床的影像设备。它的优点是：光波长的辐射是非离子化的，因而对人体是无伤害的，可重复曝光；它们可区分那些在光波长下具有不同吸收与散射，但不能由其它技术识别的软组织；天然色团所特有的吸收使得能够获得功能信息。它正在开辟它的临床领域。
7.5 MRS
MRS是一种无创研究人体组织生理化的极有用的工具。它所得到的生化信息可与人体组织代谢相关联，并表明它正常组织的方式有差别。目前MRS还没有常规用于临床，但已有大量技术正在进行正式适用。
上述的几个先进的技术，究竟哪一个能成为医学影像技术的热点，我们认为应要有最大效益、安全和经济是最为重要的。在逝去的20世纪，医学影像技术经历了从孕育、成长到发展的过程，回顾过去可以断言它在防治人类疾病及延长平均寿命方面是功不可没的。在一切“以人类为本”的21世纪中，人们将继续用医学影像技术来为人们的健康服务。
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分子影像学篇（6）
【中***分类号】R49【文献标识码】B【文章编号】1674-7526（2012）06-0370-01
随着1895年伦琴发现率了X射线，影像学经历了超过100年的发展，形成强大的医疗诊断成像系统，这包括传统的X射线、计算机断层扫描（CT），磁共振成像（MRI），超声，核素扫描等。诊断成像逐渐通过组织和器官的解剖成像，分子和代谢显像发展。过去，西医影像学主要靠物理学、计算机学等手段，以细胞组织病理学为基础，而近年来，逐渐向分子影像学发展[1]。在未来的西医影像学的发展中，分子影像学将成为以后一段时间的发展趋势，更多的医务研究工作者对此研究，更多的应用于临床，对现代、未来的医学发展都将产生重要的作用。
1核磁共振成像的重要作用
核磁共振成像技术中，了解质子弛豫时间包括T1和T2，以及T1和T2各自所代表的临床意义。通过对比实际所测得的T1值和正常组织器官的T1值，就能判断出此组织器官是否出在病理条件下，通常情况下，处在病理条件下，T1值会延长，为鉴别同一组织器官的疾病，也可根据T1的延长时间判断，如肝肿瘤常在280～450ms，肝硬变常在180～300ms。核磁共振成像技术还可用于化疗、放疗等[2]。在不同的情况下，采用不同的成像原理，形成的成像效果也不一样。
2计算机断层扫描的重要作用
现代计算机扫描技术逐渐向高空间分辨率发展，全身断层扫描时间将进一步缩短，其对中枢神经系统疾病的诊断价值高，应用较为广泛，对颅内肿瘤、脑梗塞、脑出血等诊断效果较为可靠，也开始应用于心脏的超高速扫描。螺旋CT扫描，还能获得比较精细清晰的血管重建***像[3]。扫描更加能够清晰地看出其存在的现象以及病理等，能够更加准确的发现其中的病灶等等。
3超声的重要作用
超声的未来技术发展主要向自体内回声脉冲和换能器两方面改进，在改进中，希望可以得到较为清楚的***像，超声仍可用于鉴别病变组织的物理特性，可用于妇产科、泌尿、心血管等系统的诊断，近些年，随着多普勒系统的不断开发发展，对疾病的诊断准确率也是不断提高，未来将更好地在医学发展中发挥更大作用，造福人类[4]。从另外一个层面上认为，超声是新型技术，对于未来医学在病理***都非常有作用。
4分子影像学的重要作用
近年来分子影像学快速发展，是西医影像学中的一个重要分支，它是依靠分子生物学确认的分子成像的目标，依靠放射和生化合成分子探针，依靠药理技术来优化探针，以获得最佳的定位率，并通过影像学成像技术来观察其分布情况，具有灵敏度高、特异性高、***像分辨率也高的特点，通过分子水平对人体组织器官进一步观察，诊断更加准确[4]。
综上所述，无论是传统的一些影像学还是新型的分子影像学，都是为了适应现代西医影像学的快速发展，其中还包括X线、数字减影、血管造影等等，即可以作为一种医疗辅助手段应用于***和诊断，也可以仅需创新研究，为未来医学发展开辟新道路。为了要更适应现代、未来医学的发展，要坚持站在现代医学影像技术知识和快速发展的高度，深刻认识医学，先进生物技术与医学相结合，为西医影像学的发展提供保障；另外要培养现代西医影像学发展所需的医学工程技术人员，更加重视促进发展的基本学科，提高成像技术的专业训练水平，创新人才培养。传统的西医影像可提供疾病的一些共性规律，无法得到个性化信息，因而利用分子影像学可探测早期分子的该病，对患者进行早期***，一些有效的干预***，往往可以阻止或延缓疾病的发生。随着分子成像技术的发展，与西医影像学相结合，可在诊断疾病的同时进行***，又可加快一些药的研制，通过西医影像学的研究方法，建立高通量的分析影像系统，有助于药物的筛选。因而西医影像学，特别是其中分子影像学的应用前景相当广阔，在未来医学发展中将起着重要的作用，有着巨大的潜力。因此，成像对于西医而言，还是非常重要的，大力发展医学上的成像技术，对于未来医学也非常有意义。
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分子影像学篇（7）
引言：医疗影像技术的进步是离不开现代科学经济的进步，网络时代的革新掀起了各行各业在技术上的突破，医学影像学是医疗领域重要的医疗技术，通常应用于放射科、B超，彩超、CT、核磁共振等科室。而现阶段很多医院仍处于使用最多的常规X线机，只是医学影像技术的模拟方式，除了部分使用了影像电视X线机外，绝大多数都只能用胶片记录，对拍摄的***像处理、存储传输都受到极大的限制，给医生诊断病例上也带来很大的困难，为此，在医学领域中，医院应该在医学影像技术方面有所突破，把医学影像技术和计算机网络相结合，让医学影像以数字方式输出，使这些影像数据可直接用计算机技术进行处理、传输和存储，从而导致医学影像诊断技术的***性变化。
一、医学影像技术的实际应用
医学影像技术在医学领域里有其重要的作用，在实际应用方面也可分为三类分析：一是，医学影像技术室医院信息系统的基本组成部分，无论是在农村医疗条件差的地方，也可远处医疗通过医学影像技术，及时传患者的信息、医学***像和诊疗信息等，实现了远程医疗的发展。二是，用在医院放射科部门。医院的放射医疗室最需要有足够的***像显示技术，通过医学影像技术可以在高速通信网络的辅助下，实现把影像和静止***像同传的能力。三是应用在医院内部的***像分发系统里，特别是在急诊室和特护房。随着网络计算机的信息系统的引入，医学影像技术将信息集成在操作模式中，在信息提取中更为便捷。无论医学影像技术在那个方面的实际应用都能起到它关键的作用。
二、医学影像技术方面的技术改进
X射线是医学发展技术中最早的***像装置，应用中可以让医生顺利观察到人体内部结构，为医生诊断疾病提供重要的信息。但影像技术也在不断的探索中进行改进，超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现，在医学影像技术上也有所突破，让医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据。随着计算机的发展，数字成像技术越来越广泛，正逐步替换传统的屏片摄影，医学影像技术的得到了全新的突破和发展，实现将数据远距离传输，远程诊断，提高了患者诊断病例的效率，而现阶段，医学影像技术的改进还是需要的，新型的分子影像技术，正在一点点渗入到医学影像技术革新中，分子成像的出现，为新的医学影像时代到来带来了曙光，为***彻底治愈某种疾病提供了可能；同时磁源成像技术也是医学影像技术的一个改进，用于检测心脏或脑，从而得到心磁***，脑磁***；单光子发射成像和正电子成像也是核医学的两种技术，也是根据医学的放射性示踪原来景象体内诊断；对人体加电压，检测电极间流动的电流，得到阻丝电导率变化的***像，也叫阻抗成像，因其分辨率高，对人无害的特点，开始实现其实际应用；还要光学成像等等，以上的几种技术都是医学影像技术的研究热点，是要以最安全、最大经济效益出发点，将医学影像技术达到更为先进的技术，造福人们。 结语：通过对以上医学影像技术的分析，可以看出医学影像技术的发展仍需要一个渐进的推广过程，近年来，临床手术和***方面正在朝着微创或无创的方向发展，这种技术的实施是离不开医学影像技术的辅助的，为，微创、无创手术或***的精准定位打下了基础，通过接下来的医学影像技术的不断完善、改进，一系列的如磁共振谱（MRS）、正看电子发射成（PET）、单光子发射成像（SPECT）等等技术的发展，将会对医学***技术有更大的突破，对脑、肺等各个部位的成像都能提供更多有用的信息，不仅给医生一个很大的***帮助，同时还让患者在***过程中，省时省力，减少患者在***中的痛苦，提供了***效率。
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分子影像学篇（8）
随着医疗卫生事业的发展，以胶片为显示、存储、传递为主要方式的传统X射线摄像技术已不能满足临床诊断和***发展的需求。医疗设备的数字化要求日益强烈，全数字化放射学、***像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。
一、传统医疗摄影成像技术与数字摄影成像技术
传统X射线摄影以胶片或感光屏为媒体，以二维成像方式，利用X射线的穿透作用、荧光效应和化学作用，使得穿过人体后发生不同衰减的X射线在胶片或感光屏上呈现不同密度的影像。传统X射线摄影应用广泛，占基层医院工作量的70%左右。但由于胶片溴化银分子决定胶片影像的分辨率，所以其分辨率只能达到分子颗粒级。传统摄影在观察透视影像时需连续曝光，增加了受检查的辐射量，降低了X射线使用效率。
数字X射线摄影是利用计算机技术，使作用于人体后的X射线不再作用于胶片或感光屏，而是经过探测器将光信号转换为数字号，并以矩阵形式交由计算机处理重新成像。其分辨率主要由电子探测器决定，可达数百微米，高于传统的增感屏—胶片系统。数字X摄摄影得到的***像可以进行各种后处理，影像的显示、调阅和存贮可实现数字网络化，它为提高***像质量，实现无胶片放射科室以及使放射医学摄像进入PACS（***像存档和通信系统）提供了美好的前景。
二、数字X射线摄影的分类
1.DF数字化透视和DSA数字化血管减影类。
这类机器的***像处理主要由影像增强器、电荷耦合器（或摄像管）以及模/数转换部分来完成。影像增强器或电荷耦合器首先将X射线影像信息转换为可见光影像（视频信号），然后再经模拟数字转换成为数字信号。这类数字化装置具有与X射线透视方式下定位点片摄影相近的操作方式及优点，能进行多种后处理，空间分辨率可达2K（2048×2048）或4K数字***像水平。数字化胃肠检查机、遥控数字化多功能机已成为这类机器的主流。DSA设备也成为基层医院开展介入放射学的基本设备。此类设备的优点在于低剂量，实时性，具有较好的性能价格比。
2.CR计算机X射线摄影装置类。
CR是电子探测器被应用于X射线摄影之前的一个转换阶段。它以IP板（成像板）截取X射线影像信息，经激光读出器读出后，再形成数字化影像。此类产品的动态特性和空间分辨率传统增感屏———胶片系统相比有明显提高。在数字X射线机的市场上占有相当的份额。但其价格较贵，而且其成像原理和过程仍为间接数字放射摄影，所以最终将成为一种过度类型，不是数字X射线摄影的发展方向。
3.DDR直接数字放射摄影类。
此类设备以平板型探测器为X射线影像信息的转换载体。以TFT薄膜晶体管阵列做探测器的平板系统，因方法不同又分为两种类型：其一是由非晶硒和TFT构成阵列板，其二是闪烁体、非晶硅和TFT构成阵列板，两者均可以直接读出数字信号。DDR成像系统使用全固体化的X射线影像载体，彻底避免了影像增强器中固有的缺点，可与原有的X射线机使用，直接显示***像，成像速度快，***像的空间分辨率和密度分辨率都很高。1996年开始，国外就已经开始将此类产品投放市场。GE、岛津、西门子、DR等公司均有自己独特的产品，并在不断的开发中，此类产品是目前X射线影像数字化研究发展的主要方向。
三、数字X射线摄影成像原理及成像过程
1.间接数字影像转换
间接数字放射摄影系统（IDR）的成像主要原理：它是由CsI等物质构成X射线的转换屏幕，或称为闪烁体。X射线到达闪烁体后，激发出可见光子。生成的光子用一个灵敏矩阵阵列检测，它的每一个像素具有一个光电二极管和薄膜晶体管开关。可见光传递给下面的光电二极管，光电二极管触发薄膜晶体管产生输出信号。
2.直接数字影像转换
直接数字放射摄影系统（DDR）成像主要原理：它是由非晶硒和薄膜晶体管构成的阵列板，阵列板的每一个单元包含一个存储电容和非晶硅的场效应晶体管。由于非晶硒是一种光电导材料，照相前先给阵列板一个1～5Kv的电压，电压加在接触板上使非晶硒层带上一层电荷，接受X射线像时由于非晶硒的光电导效应导致电阻发生改变，使其下面的薄膜晶体管层的电容充电，相应产生电荷的变化，从而得到***像信号电流，进而形成数字化***像。
3.直接和间接数字影像转换方式的比较
直接数字影像转换方式使用光导材料非晶硒不产生可见光，只是电子的传导，可避免散射线的产生，这对提高***像清晰度是有好处的。它有潜力提供比基于闪烁体的间接影像转换方式更高分辨率的***像，甚至那些使用结构化CsI晶体的系统。间接数字影像转换方式在空间低频部分有很高的量子效率DQE，而在空间高频部分的量子效率DQE却很低。直接数字影像转换方式和间接数字影像转换方式的信噪比在像素较大的情况下，因为两者的X射线到电荷的转换增益是相同（假设间接方式是CsI和α-Si，直接方式是转换增益为10V/μm的α-Se），所以本质上是相同的。但是，当像素的尺度减小时，直接方式可以保持100%的填充因子（也即电荷的收集效率）。而在间接方式中，离散的电极间存在间隙，光线的吸收效率急剧下降。这样在与其他因素的共同作用的情况下，影响了间接方式的***像质量。直接方式就可以极大地减少相邻像素之间的干扰，而且因为没有闪烁体的缘故，也就避免了余辉的存在。
直接数字影像转换方式比数字影像转换方式的制造工艺更简单。首先直接方式只需要一层统一的光导层，而不是结构化的CsI晶体层。其次，因为X射线在光导层被直接转换光子，每个像素就不必像间接方式那样要求有对应的光电二极管，因此灵敏矩阵阵列就不再那么复杂了。以上两点保证了直接数字放射摄影探测器的制造更经济。直接数字影像转换方式具有以下缺点，表现在被激活的α-Se层需要非常高的电压，高压就有可能破坏矩阵阵列的灵敏区。即存在安全可靠性问题。这在光导器件和半导体器件两者中选择必须要考虑的因素。
四、总论
医学影像数字化及其计算机处理，从根本上改变了医学***像的采集、显示、存储、变换方式和手段，为逐步或完全取代胶片，建立无胶片医学***像系统创造了条件。直接数字成像系统DDR，作为PACS的一个关键环节，必将成为医院的首选。数字化、网络化、无胶片的影像科，是21世纪放射医学影像发展的必然趋势。
分子影像学篇（9）
【关键词】 影像物理 教学 策略
现代医学影像技术是现代医学的支柱。现代医学影像学不但以其高技术和工程化的鲜明特点展示了它自身在现代医学研究和临床诊断中所具有的优势和无可替代的作用，也以其日益深入的影像理论研究，层出不穷的影像革新技术，迅速扩展的临床应用领域，使相关专业的教学人员愈益感到搞好教学工作的重要性和紧迫性。医学影像物理是高等医学院校医学影像专业的一门基础课，其内容是医学影像仪器设备所涉及的物理学方面的基础理论知识及医学影像诊断中的物理现象，其任务是为学生深刻理解医学影像的物理原理与成像过程，评价、控制医学影像质量，分析、挖掘医学影像蕴藏的生物信息提供必要的物理学知识，给后继课的学生及将来所从事的医学影像工作打好基础。如何在有限的课时内，使理工知识非常薄弱的医学生有较大收获，是摆在教师面前的难题。下面根据笔者多年从事医学成像技术和医学影像物理学的教学实践，分几方面谈谈。
1 《医学影像物理学》课程在教学中面临的问题
1.1 汇集多门学科，内容抽象复杂。四大影像技术溶合了物理学、数学、电子学、计算机、 生物学和医学等多门学科。授课对象是未来医学影像诊断医生，医学生在物理、数学、电子等学科的基础很薄弱。但医学影像物理学中要涉及到许多这方面的知识。比如，讲授XCT、MRI、彩超成像原理时要遇到δ函数、卷积、自相关函数等工程数学知识。核磁共振原理及成像原理一章中， 涉及到量子力学及原子核物理，磁矩、角动量、进动、梯度磁场等物理概念以及高频脉冲、频谱分析、调制解调、A/ D、D/ A、滤波、显像、快速傅立叶变换等微电子技术的基本知识均知之甚少，甚至闻所未闻。
1.2 学生的畏难情绪。医科院校的学生由于中学物理基础较差，学习属于物理范畴一类的课程常有畏难情绪。大部分学生在困难和压力面前表现出了畏难情绪，学习积极性和主动性受到挫伤，在预习、听课、复习、习题等多个学习环节上与教师配合的力度打了较大的折扣，大大增加了任课教师的教学难度。
1.3 师资力量要求高。《医学影像物理学》的教学任务大都由医用物理教研室的老师承担。但是《医用物理学》和《医学影像物理学》两门课程的专业性质差别很大，前者是公共基础课，后者为专业基础课。医学影像物理学是医学物理学的一个重要分支，是物理学、信息学和医学之间交叉和融合的学科。这就要求老师要有较高的物理专业知识，具备一定的医学知识。
2 《医学影像物理学》课程教学策略的研究与实践
针对《医学影像物理学》课程在教学中面临的诸多问题，我们在已有条件下积极开展教学研究与实践，设立以下几方面的教学策略并开展相应的教学活动。
2.1 要恰当地把握教材的深度，讲解尽可能的做到深入浅出、通俗易懂，避开复杂的数学推理。如:在“XCT原理”的“***像重建数学原理”一节中， 从狄拉克函数和卷积算法的引入， 到***像重建的付里叶变换法和滤波反投影法， 整个成像过程我们尽可能运用***解法取代繁杂的积分运算及变化过程。 如果用傅立叶变换讲CT 、MR I 成像原理， 难度很大， 因为学生所学的高等数学知识有限。我们摸索出了如何讲解CT 、MR I 成像原理的方法， 即联立方程法和反投影法。这两种方法不用复杂的高等数学， 学生能够听得明白，能够很好掌握CT 、MR I 成像原理。MR I 成像原理中用到的傅立叶变换、磁矩、角动量、进动、梯度磁场等物理概念以及高频脉冲、频谱分析、调制解调、A/ D、D/ A、滤波、显像、快速傅立叶变换等微电子技术的基本知识是采用定量分析与定性分析相结合，以定性分析为主的教学策略。对课程教学中必须具备而学生又一无所知的数学、物理、电子学等方面的基础知识、基本概念和基本理论，用通俗易懂的定性分析给学生补课，以达到在保持课程内容基本不被割裂的前提下，绕开难度大的系统数学推导，确保学生能定性地理解授课内容的目的。
2.2 应用多媒体系统。根据生理学观点，人获取的外界事物信息80%～90%是通过眼睛输入的，用直观的***象反映的信息更易为人所接受。多媒体课件能使抽象的物理知识，陌生的医学知识在教学过程中给学生以直观，生动具体的***象再现。如自旋核的旋进，讲解时以陀螺的运动为例一边***示一边推导，使抽象的公式形象化、具体化，降低了学生理解的难度，增强了学生的信心和兴趣。在“MRI成像原理”一章中，我们用FLASH将原子核受激励，驰豫等重点内容制作成多媒体。我们还***了大量的医学影像照片，小电影等供学生学习参考。
2.3 注重实验实习。实验是本学科的必要组成部分。在教学中， 如果只讲医学影像技术中的基本原理、基本理论是比较抽象的， 学生不易理解和接受，更谈不上今后的应用。开设实验有助于学生能力和素质的培养。由于实验设备昂贵，具有放射性，为了培养高素质的学生，可以建立一套计算机仿真物理实验教学系统，如建立局域网，安装运行仿真物理实验软件《大学物理仿真实验210FOR INDOWS》，该软件包含20多个物理实验项目， 可选取其中部分相关实验如: 核磁共振实验、GM 计数管和核衰变的统计规律、 塞曼效应和电子自旋共振实验等。由于经费、技术等原因，目前我校尚未开设医学影像物理学实验。为了弥补不足，我们与医院影像科室的联合， 多次组织学生到附属医院相关科室实习，请超声、CT、核磁共振、SPECT等临床诊断教师及技术人员给学生当场讲解仪器的原理，操作方法及诊断等，让学生了解理论知识在临床医学中的具体应用， 使学生加深对理论知识的理解。
2.4 教师的专业素质是保证教学质量的关键。正如前面所述，医学影像物理学是门综合学科，也是一门新型学科。许多知识与技术对教师也是崭新课题。为了教好学生，自己首先要抓紧学习，更新知识。教师的继续教育也是必不可少的，可进行短期培训，到研究机构、大学、医院学习或深入实际工作一段时间，以便更好的胜任医学影像物理学的教学。
2.5 建立激励机制提高学生的学习主动性及积极性。人的潜能是无限的，但必须在一定的条件刺激下，才能释放出来。兴趣是最好的老师。
3 小结
对《医学影像物理学》的教学，要不断摸索，不断总结经验，逐步改进教学方法和手段，努力提高学生学习的积极性，才能取得好的教学效果。
【参考文献】
分子影像学篇（10）
中***分类号：J905 文献标识码：A 文章编号：2095-4115（2014）01-49-2
***像学产生于20世纪初期，而帕诺夫斯基的《视觉艺术的含义》出版于1939年，在其前言和《***像学研究》中，对***像学进行了理论的阐述，也大致确定了***像学的方法与模式。
帕诺夫斯基写作《视觉艺术的含义》是为了对历史发展以来的艺术作品进行解读。他认为艺术品是人类精神活动的产物，而后人对前人作品的欣赏和解释时，需要在精神上重新参与和重新创造，他认为***像学即对超越作品本身的意义的阐释。而贡布里希则是期望将作品方案重新建立起来，通过***像学再现艺术品背后的故事，以及艺术产生和存在的意义。
从纵向的历史线看，***像学方法是针对过往艺术品的解读，从当下不同艺术领域的发展看，它同样具有启发性。电影这一新兴行业则充分运用了***像学方法。电影艺术虽为动态艺术，通过一系列的静态***像串联起来，实现人物动作及场景变化的动态效果。在轻重缓急的节奏中，电影通过不同角色演绎事情始末的变化和发展，从而在表象上满足观众的视觉需求和好奇心。而部分电影则穿插一些特殊的***像，启发观者思考电影背后深层的含义。电影《狼狈》和《蝙蝠侠》则借用此种方法。
一、电影***像学研究对象
电影***像学和绘画艺术中的***像学在研究对象和解读手法上基本一致，一种为借用某些过去人赋予了一定意义的***像，例如圣母、耶稣和蝴蝶等。另一种则是借用电影角色创造新的***像，例如蝙蝠侠。电影《狼狈》中有关***像学的内容以宗教形态和自然形态存在。该片由日本女导演蜷川实花拍摄，讲述了平面模特莉莉子为追求美貌也讲述了而进行了一系列将近全身整容后获得美貌和媒体大众的追捧，同时整容后所带来的一系列后遗症问题和影响，阐述电影对非法整容这一行为的批判，上帝对人们偏执地追求美却不顾后果的行为感到悲哀，以及该剧在问世人追求美是否是一种错误，人是否生而平等。影片中圣子耶稣和圣母基督在该电影中不断交错重叠，贯穿整部影片。女主角莉莉子家中无处不在的静默的圣母像，以及当莉莉子站在镜子前，透过镜子妖娆地欣赏自己改造后完美的身体，而镜子内反射出她背后挂着的被蒙住双眼的圣子耶稣和基督使者画像。基督为拯救人类而诞生，而从画面中被蒙住双眼的基督，可以看出莉莉子不希望基督看到她的堕落，更不希望基督为她悲哀。从导演的角度出发，我们可以看到其有意却不显突兀的安排，本为悲叹，蒙住双眼后，期望不被看见，却更让人悲伤。这一欲盖弥彰的手法更突出女主角不断下滑，最终走向堕落的命运。除了宗教***像的不断出现，蝴蝶――这一自然形态的形象也同样多次出现于镜头中，如果认为莉莉子喜欢蝴蝶，把它纹在脚上亦或是戴在头上，这些都不为过。在一次药物副作用复发后，她幻见彩蝶飞舞，根据弗洛伊德的心理学分析，认为人幻想的产物是潜意识中期望得到的东西，以及姐妹俩用羡慕的眼神看着白色蝴蝶从眼前飞过，都说明了这点。对于身陷堕落处境的女子而言，白色蝴蝶则是她期望的状态。除了宗教形态和自然形态，在电影《蝙蝠侠》中布鲁斯・韦恩从对蝙蝠的恐怖、战胜内心对蝙蝠的恐怖和然后把自己塑造成蝙蝠侠，整个过程中，蝙蝠的轮廓和形象在主角的提取和塑造下，成为该电影系列中不断出现的形象。例如：他在作案现场留下钢片的蝙蝠；把犯罪分子绑在巨型灯头上，反射出蝙蝠的外形轮廓；把自己装扮成蝙蝠的形象等。由此蝙蝠形像在主角的演绎下，给受众留下深刻的印象，无声地告诉人们蝙蝠侠是正义和和平的化身。
***像学的研究对象从宗教到人为创造***像，都具有人为创造性的，并在其产生和发展过程中赋予更丰富的内容和含义。从其产生的根源分析，***像都是人们为传达某些意义而创造的，内容皆是人们日常生活中所见之物。其内容丰富，从人们理想的神到人们身边的动物、植物，都可以成为***像学解说的对象。因此，电影中的***像学研究对象丰富多彩。
二、电影***像学的解读方法
电影中***像意义的表达较为隐晦，与电影故事线索相比，具有一定的隐喻性。因此，在解读电影中的***像学时，需要仔细观察。所谓会看的看门道，不会看的看热闹。在电影***像学中需要有意识观察分析电影中出现的***像，看热闹的人往往一遍过后基本上结束对电影的深层次思考，而对电影中***像有一定研究的人则会多次看电影。通过对不同画面的对比，抓住画面与画面之间的异同。从而发现画面中值得我们去解读的***像。在电影***像学中，重复是电影***像学运用的主要特点，即电影中***像在导演的有意安排下，重复出现在电影重要情节中。解读电影中的***像的方法，可以从其作用出发，对***像进行描述和分析，以及探讨***像可以正面烘托主角的形象，也可以反面衬托说明主角的性格特征和命运走向，亦或用象征手法解读***像象征的精神。例如《狼狈》中在蒙面基督的哀叹中，莉莉子愤怒和恐惧地站在镜子前，因为她的工作被人所代替。对于莉莉子来说这是她事业人生走向下滑的趋势。在此，正面烘托了女主角的悲惨人生。同样《蝙蝠侠》中布鲁斯・韦恩在杀掉犯罪头目的时候留下蝙蝠的形象。以此象征蝙蝠侠是正义的化身。
理解和分析电影，从技法、角度、场景、光影和角色等角度都可行。这些仅是解读电影的基本方法。从电影***像学的方法出发，即通过正面、反面或象征的手法进行分析，重点在于深入理解电影主题，给观者提供新的解读电影的方法。
三、***像学在电影中的作用
***像学本身是对***像的解读，从对***像的描述到对***像的分析，从***像志到***像学，其本身是一个方***。从文化角度分析，***像本身自产生之后，经过长时间的积淀，各个时代的人都会赋予***像新的含义，在重新应用中携带有各个时期人们赋予的意义。因此，***像不仅契合电影所需，除了以无声的形式表达导演所期望的意义之外；同时，观者在欣赏的同时也在感受***像带给我们的文化感，引发观者的共鸣。《狼狈》中圣子圣母为拯救世人而产生，亦为人类可悲行为而哀叹。从这个层次上可以看出，电影不仅演绎当时代的社会故事，也是对有史以来的文化历史进行回顾。观者从中找到文化认同感，可以多角度的理解历史文化带给我们的意义和价值。从社会进步的角度分析，***像学的内容随着人们对新事物的理解，我们同样可以创造新的***像，并赋予人类发展以来的优良品质。电影《蝙蝠侠》借用蝙蝠的形象创造新的***像，并成为勇敢与邪恶势力作斗争、维护社会正义的化身。随着时间的积累，众多***像将被赋予更多新的意义。电影制作者将***像学方法引入电影中，其目的不言而喻。电影制作者通过借用本身带有特定含义的***像，或创造新的***像，应用于电影中，以演员演绎故事为主线，借用***像的象征或隐喻的手法为故事后期作铺垫，丰富电影故事主线，加深人们对故事情节的思考，以及电影对社会和人们的影响，以此获得观者对电影的认可。
***像学产生的目的是为了对过去艺术品的解读提供一种新的方法，而当下电影则有意识地将***像学阐释的方法和意义应用于电影中，以更好地表达电影的主题。电影《狼狈》算不上经典之作，而***像学在其运用的手法是可取的。《蝙蝠侠》电影系列版一直以来都受到大众的一直好评，其创造的蝙蝠侠形象深得人心，借用蝙蝠侠的***像，人们思考蝙蝠侠带给我们的勇敢、公平和正义。因此，从***像学角度评判此两部电影，都是值得观看的。
参考文献：
[1][美]帕诺夫斯基著，李震译.***像学研究[M].南京：江苏美术出版社.
[2][美]帕诺夫斯基著，傅志强译.视觉艺术的含义[M].沈阳：辽宁人民出版社，1987.
分子影像学篇（11）
Markus Rudin是瑞士苏黎世联邦理工大学生物医学工程研究所的教授。他的研究领域主要是核磁共振成像和荧光成像技术，致力于开发非侵入式成像技术来研究生物组织的结构、生理活性和代谢情况。