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医学影像技术的发展前景范文1
目前，生物医学图像信息技术主要包括生物医学图像传输、图像管理、图像分析、图像处理几方面。这些技术同以前的图像技术、医学影像技术都有一定的联系，其在涵盖以往图像技术、医学影像技术的同时，也具有自身的特点，与传统的图像和医学影像技术相比，生物医学图像信息技术更加强调在医学图像信息收集、处理等过程中应用计算机信息技术。
1.1图像成像
从本质上来看，生物医学图像成像技术（下文简称“图像成像技术”）与医学影像技术的区别并不大，仅仅是人们更习惯将其表达为医学影像。生物医学图像成像技术的研究内容为：利用染色方法和光学原理，清晰地表达出机体内的相关信息，并将其转变为可视图像。图像成像技术研究的图像对象有：人体的标本摄影图像、观察手绘图像、断层图像（如ECT、CT、B超、红外线、X光）、脏器内窥镜图像、激光共聚焦显微镜图像、活细胞显微镜图像、荧光显微镜图像、组织细胞学光学显微镜图像、基因芯片、核酸、电泳等显色信息图像、纳米原子力显微镜图像、超微结构的电子显微镜图像等等。
图像成像技术主要包括2个部分：现代数字成像和传统摄影成像。通常可采用扫描仪、内窥镜数码相机、采集卡、数字摄像机等进行数字图像采集；显微图像采集则可应用光学显微镜成像设备及超微结构电子显微镜成像设备；特殊光源采集可应用超声成像仪器、核磁共振成像仪器及X光成像设备。目前，各种医学图像技术的发展都十分迅速，特别是MRI、CT、X线、超声图像等技术。在医学图像成像技术方面，如何提高成像分辨力、成像速度、拓展成像功能，尤其是在生理功能及人体化学成分检测方面，已经引起了相关领域的重视。
1.2图像处理
生物医学图像处理技术，是指应用计算机软硬件对医学图像进行数字化处理后，进行数字图像采集、存储、显示、传输、加工等操作的技术。图像处理是对获取的医学图像进行识别、分析、解释、分割、分类、显示、三维重建等处理，以提取或增强特征信息。目前，医学领域所应用的图像处理技术种类较多，统计学知识、成像技术知识、解剖学知识、临床知识等的图像处理均得到了较快的发展。另外，人工神经网络、模糊处理等技术也引起了图像处理研究领域的广泛重视。
1.3图像分析及图像传输
生物医学图像分析技术，是指测量和标定医学图像中的感兴趣目标，以获取感兴趣目标的客观信息，建立相应的数据描述。通过计算测定的图像数据，可揭示机体功能及形态，推断损伤或疾病的性质及其与其他组织的关系，进而为临床诊断、治疗提供可靠依据。生物医学图像传输技术，是指应用网络技术，在互联网上开展医学图像信息的查询与检索。通过网上传输图像，在异地间进行图像信息交流，可实现远程诊断。同时，在院内通过PACS（数字医学系统—医学影像存档与通信系统），也能在医院内部实现医学图像的网络传递。
2总结
医学影像技术的发展前景范文2
关键词：3D打印；生物医学工程；发展现状
前言
三维打印（Three Dimension Printing，简称3DP）属于一种快速成型（Rapid Prototyping，简称RP）技术，它由计算机辅助设计（CAD）数据通过成型设备以材料逐层堆积的方式实现实体成型。“三维打印”在技术界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分层制造”等[1]。三维打印起源可追溯于上世纪八十年代，1984年查尔斯・赫尔发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术，并于1986年成立了3D Systems公司，开发了第一台商用立体光敏3D打印机，1988年，斯科特・克伦普发明了熔融沉积成型技术（FDM）并于1989年成立了Stratasys公司，随后在2012年合并以色列3D打印公司Objet。3D Systems和Objet是目前世界上最大、最先进的两家3D打印公司。我国清华大学颜永年教授于1988开始研究3D打印成型技术，华中科技大学王运赣教授以及西安交通大学卢秉恒院士等，纷纷于上世纪90年代起就开始涉足3D打印成型技术的研究。
1998年，清华大学的颜永年教授又将3D打印成型技术引入生命科学领域，提出生物制造工程学科概念和框架，并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印设备，为制造科学提出了一个新的发展方向--生物制造。生物制造的一个重要手段即是生物3D打印。生物三维打印是以活细胞（living cells）、生物活性因子（proteins and bio-molecules）及生物材料 （biomaterials）为基本成形单元，设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构，是制造科学与生物医学交叉融合的新兴学科，它是目前3D打印技术研究的最前沿领域，也是3D打印技术中最具活力和发展前景的方向[2，3]。
1 3D打印技术的分类
目前比较典型的3D打印快速成形技术主要分为三种[4]：
1.1 粉末粘结3D打印光固化材料3D打印与熔融材料3D打印
粉末粘结3D打印是目前应用最为广泛的3D打印技术，其工艺过程如下：首先，在工作平台上均匀铺洒单位厚度的粉末材料；其次，依据实体模型离散层面的数字信息将粘结剂喷射到粉末材料上，使粉末材料粘结，形成单位实体截面层；再次，将工作台下降一个单位层厚；最后，重复第一步至第三步，逐层堆砌，形成三维打印产品。其存在缺点是，通过粉末粘连成形的零件精度和强度偏低，一般需要后续工艺提高其强度，但后续处理工艺会导致零件体积收缩，变形严重。
1.2 光固化3D打印（光敏三维打印）
该技术使用液态光敏树脂作为原料制作零件模型，光敏材料三维打印成形基于喷射成形技术和光固化成形技术，喷头沿X方向往复运动，根据零件的截面形状，选择性喷射光固化实体材料和光固化支撑材料形成截面轮廓，在紫外光照射下光固化材料边打印边固化，层层堆积至制件成形完毕。但其应用于骨骼类产品打印的主要缺点是，当前具有生物活性的骨骼类材料如羟基磷灰石，生物玻璃等材料自身不是光敏性材料，需与光敏材料混合使用，因此影响产品的生物活性在打印后将受到很大影响。
1.3 熔融材料3D打印成形
熔融材料三维打印成形基于熔融涂覆成形（FDM）专利技术，分别加热两种丝状热塑性材料至熔融态，根据零件截面形状，选择性涂覆实体材料和支撑材料形成截面轮廓，并迅速冷却固化，层层堆积至制件成形完毕，其原理与光敏材料3D打印成形类似 [16]。目前熔融材料三维打印成形，可采用由磷灰石和骨骼所需的有机盐配置而成的骨水泥，不需要额外添加紫外光照射固化所需的光敏介质，有利于保证材料后续的生物相容性和生物活性。但由于挤压式喷头的喷嘴处压力大，容易造成阻塞现象，因此对喷嘴和材料浆料的粒径要求较高。
除三维打印外，应用比较广泛的商业化快速成形工艺还包括立体光刻成形（SLA）、选择性激光烧结成形（SLS）堆叠、实体制造（LOM）、熔融堆积成形（FDM）等，但这些工艺大多需要配备价格昂贵的激光辅助系统，且成型工艺实质上还是类似于上述三种材料叠加-固化技术。因此，三维打印技术被认为是最具生命力的快速成形技术，发展潜力巨大，在医学中的应用前景广阔，其推广应用将对传统的医疗产品生产模式带来颠覆性的影响。
2 三维仿生重构建模技术的发展
基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要研究内容之一。3D打印生物构件的实现首先需要在计算机环境下有效重构和建模，生成可用于驱动打印喷头的指令数据进而操控成型设备实现产品成型。随着医学影像技术的发展，人体组织的二维断层图像数据可以方便地获取以进行医学诊断和治疗。但是，二维断层图像只是表达了某一截面的解剖信息，医生可以凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小及形状，“构思”病灶与其周围组织的三维几何关系，可三维打印设备却无法根据这些断点数据进行立体三维成型，因此，基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要前驱步骤。
由于CT或MRI等检测设备扫描得到的二维图像信息不能直接用于快速成型，只有通过专用软件将二维断层图像序列重建为三维虚拟模型，并生成为快速成型机可以接受的STL（Stereo Lithography）格式图形文件，才能最终制造出生物产品三维实体模型。近十多年来，欧美等发达国家的科研机构对于医学图像三维重建的研究十分活跃，其技术水平正从后处理向实时跟踪和交互处理发展，并且已经将超级计算机、光纤高速网、高性能工作站和虚拟现实结合起来，代表着这一技术领域未来的发展方向。
在市场应用领域，国外已经研制了三维医学影像处理的商品化系统，其中，比较典型的有比利时Materialise公司的Mimics、美国Able Software公司的3D.Doctor和VGstudio MAX。在国内，中国科学院自动化研究所医学影像研究室自主开发的3D Med是基于普通微机的三维医学影像处理与分析系统，系统能够接收CT、MRI等主要医疗影像设备的图像数据，具有数据获取、数据管理、二维读片、距离测量、图像分割以及三维重建等功能。清华大学计算机系研发的人体断面解剖图像三维重构系统能给外科手术中的影像诊断提供一定的参考。中国科技大学在应用Delphi开发三维重构软件的研究上取得了很好的成果。国内企业也研发了一些三维医学影像处理系统。如西安盈谷科技有限公司“AccuRad TM pro 3D高级图像处理软件”于2005年4月投入市场。它能对二维医学图像进行快速的三维重建，并能对临床影像的数据进行科学有效的可视化和智能化挖掘和处理，为临床提供更多有价值的信息。但目前国外优秀软件如Mimics、3D Doctor、VGStudio MaX等的价格非常昂贵，且其技术严格保密。国内的产品大多没有自主知识产权和成熟的商业应用模式。
3 3D打印技术在生物医学工程中的应用
3D打印技术在生物医学工程中应用广泛，其应用领域大致包括：体外器官模型、仿生模型制造；手术导板、假肢设计；个性化植入体制造；组织工程支架制造；生物活体器件构建以及器官打印；药物筛选生物模型等。如图1所示为3D打印在生物医学工程中的各种应用情况[5-7]。
3.1 体外器官模型、仿生模型制造。该类应用主要用于医疗诊断和外科手术策划，它能有效地提高诊断和手术水平，缩短时间、节省费用。便于医生、患者之间的沟通，为诊断和治疗提供了直观、能触摸的信息，从而使手术者之间、医生和病人之间的交流更加方便。
3.2 手术导板、假肢设计。该类应用便于订制精确的个性化假体，实现个性化医疗需求。根据患者缺损组织数据量身订制的假肢，可提高假肢设计的精确性，提高手术精确度，确保患者的功能恢复，减少患者的痛苦。
3.3 个性化植入体制造。人体许多部位的受损组织，需要个性化定制。如人类面部颌骨（包括上下颌骨） 形态复杂， 极富个性特征， 形成了个体间千差万别的面貌特点。人类的头颅骨，需要准确与颅内大脑等软组织精确匹配扣合，人体的下肢骨、脊柱骨等会严重影响患者今后的步态及功能恢复。因此这类修复体可通过3D打印技术实现个性化订制和精确 “克隆”受损组织部位和形状。
3.4 组织工程支架制造。如通过3D打印技术设计和制备具有与天然骨类似的材料组分和三维贯通微孔结构，使之高度仿生天然骨组织结构和形态学特征，赋予组织工程支架高度的生物活性和骨修复能力。
3.5 生物活体器件构建以及器官打印。此方面的应用大多涉及活体细胞的生物3D打印技术。细胞三维结构体的3D构建可以通过活细胞及其外基质材料的打印构建活体生物器件。如英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作，首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围。这一突破使得利用人类胚胎干细胞来“打造”移植用人体组织和器官成为可能。美国康奈尔大学研究人员最近在其发表的研究论文中称，他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植。
3.6 药物筛选生物模型。药物筛选指的是采用适当的方法，对可能作为药物使用的物质（采样）进行生物活性、药理作用及药用价值的评估过程。作为筛选，需要对不同化合物的生理活性做大规模横向比较，因此有研究人员指出通过3D打印技术，精确设计仿生组织药物病理作用模型，可以使人们开在短时间内大规模高通量筛选新型高效药物。最近，四川大学联合加州大学圣地亚哥分校等科研机构，通过3D打印技术设计了一款肝组织仿生结构药物解毒模型（如图1-c），该研究成果发表在最近一期的Nature Communications上，受到3D打印研究领域的广泛关注。
3D打印在生物医学工程中应用：（a）3D打印磷酸钙骨组织工程支架； （b）3D打印细胞、活体器官构件；（c）3D打印肝组织仿生结构药物解毒模型。
4 结束语
三维打印技术正处在蓬勃兴起的阶段，3D打印技术在生物医学工程中得到了广泛的应用，其应用以及发展现状表明：3D打印在体外器官模型、组织工程与再生医学、个性化医疗以及新药研发等方面展现出广阔的应用前景。抓住生物材料及植入器械的三维打印技术新一轮发展浪潮，发展我国生物三维打印技术，对发展我国生物材料医疗器械产业步入国际先进水平具有十分重要的意义。
参考文献
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医学影像技术的发展前景范文3
1目前中医药发展存在问题及对策
近年来,中医药作为一种重要辅助及补充医学,在逐步走向世界的同时也受到一些质疑。其主要原因之一是以目前现代科学研究方法难以提供足够的证据支持包括传统针灸经络理论在内的中医药理论。因此,在一定程度上成为限制中医药发展的瓶颈问题。随着计算机技术、医学影像技术及图像处理技术的发展,新技术在中医药基础及临床科研中的应用越来越广泛,推动了中医药科学的现代化发展。作为一种先进的生物医学影像技术,fMRI在探索中医药在临床疾病治疗中的作用机制方面展现了非常重要的潜在应用价值,但fMRI技术的复杂性要求从事该项研究的人员同时具备计算机信息科学及医药学基础知识,而我国传统医工分离的教育体制导致该领域人才匮乏。近年来,为实现中医药现代化和信息化目标,全国不少中医药院校逐步开设了中医药信息学专业。作为一门新兴的医工结合的交叉学科,中医药信息学将现代信息工程技术与传统的中医药科学密切关联,为培养符合中医药领域fMRI研究人才创造了条件。笔者认为,推动中医药信息学科建设、开展中医药领域fMRI研究,是利用现代科学技术和科研方法挖掘中医药宝库、研究中医药科学、解决制约传统医学发展瓶颈问题的关键所在。
2磁共振功能成像基本原理及其在科研中的应用
传统医学成像技术主要包括X线成像、超声成像、电子计算机X射线断层扫描技术(CT成像)、磁共振成像(MRI)及核医学成像,以往这些成像均以解剖成像为主,主要通过观察疾病引起的解剖形态变化来实现诊断和鉴别诊断目的。随着计算机技术的发展,医学影像技术逐步从之前单一解剖成像发展成为一种解剖成像与功能成像兼备的可用于临床疾病诊断治疗及基础和临床科研的技术手段,其中MRI技术的发展尤为突出。fMRI便是一种将功能与解剖成像、临床与科研影像相结合的成像新技术,为脑功能相关的基础和临床研究开拓了新的发展方向。
2.1基本原理
广义的fMRI技术包括弥散加权成像(DWI)、弥散张量成像(DTI)、灌注加权成像(PWI)、磁共振波谱分析(MRS)、磁共振波谱成像(MRSI)及血氧水平依赖成像(BOLD)等。不同的成像技术各有优势,在临床中有不同的应用。狭义的fMRI一般特指基于血氧水平信号变化强度的BOLD技术,其基本原理是人体大脑神经元活动导致大脑被激活的功能区局部血流动力学发生改变,引起血液中顺磁性氧合血红蛋白及抗磁性脱氧血红蛋白的比例改变,使局部磁场均匀度变化,进而引起BOLD信号改变。
2.2基础及临床研究中的应用
基于BOLD的fMRI技术无需注射对比剂,以其无创、无辐射损伤、高空间和时间分辨率、可在活体上重复进行等优点在脑功能基础及临床研究中具备独特的优势。目前,fMRI在基础科研中主要应用于运动、感觉(听觉、视觉、嗅觉)、语言、认知、记忆、智力、情绪、性格、决策、睡眠、意识、性别、发育、衰老、针刺、坐禅、睡眠等相关研究,尤其在认知神经科学领域取得丰硕成果。在临床研究中,fMRI技术主要应用于神经系统相关类疾病、各种成瘾性疾病、精神类疾病、药物应用、脑卒中及损伤后神经功能恢复、疼痛及癫痫等相关研究。值得关注的是,fMRI能从整体上探索各种诊疗方案对人体中枢神经系统的影响,恰好与中医将人体视为有机统一整体的理念相符。因此,fMRI在各种中医特色病种的研究中独具优势,在揭示中医治疗疾病的内在机制方面有广阔的应用前景。
3磁共振功能成像在中医药领域中的应用
近年来,fMRI广泛应用于基础科研及临床研究中,在中医药领域,由于fMRI实现了无损伤活体脑功能研究,可直观获取针刺时脑功能区激活状态的信息,使针刺作用机制的研究日趋深入。目前,国内外学者做了大量基于fMRI的针刺作用机理研究[1-5]。其范围主要涵盖真针刺与假针刺时中枢神经响应的区别、不同针刺手法中枢神经响应的区别、不同穴位中枢神经响应的区别、健康志愿者与处于不同疾病状态下患者的区别、针刺刺激与其他类型刺激的神经响应区别等。针刺作用的发挥与中枢神经系统的调控及调节机制密切相关,但对针刺通过中枢神经系统调控的具体作用机制,目前仍存在不同的学术观点。如哈佛Martinos生物医学图像研究中心的中医针灸研究团队的研究表明,针刺是通过大脑边缘系统、旁边缘系统、大脑皮层的负激活来发挥作用[6]。国内相关研究则表明,针刺刺激具有不同的时空特性,这种不同穴位的不同时空特性正是针刺治疗的关键影响因素,也是针刺穴位特异性的基础[7]。当然,关于针刺fMRI研究的方法学尚存在一些问题[8],有待进一步深入探讨。另外,fMRI在中医药其他领域也逐渐显现了巨大的潜在应用价值。如在中医药治疗的疗效观察、疗效评价及作用机制等方面的研究正在逐步开展。此外,国内一些研究机构也在探索将fMRI用于中医症候及证型的研究中。
4对中医药信息学科建设的意义
fMRI作为在中医药基础研究及临床研究中有重要应用价值的现代化医学影像技术,对中医药的信息化和现代化发展起到极为重要的作用。当然,fMRI研究的复杂性对从事fMRI研究的科研人员提出了较大的挑战,fMRI复杂的实验数据处理要求相关科研人员既要拥有扎实的计算机科学、信息科学等理工学科知识基础,同时还要求具备必要的医学知识。因此,fMRI研究的发展需要一批具备跨学科专业知识的复合型人才,但我国目前医工分离的教育体制导致这一类型人才极为缺乏。为此,不少中医院校近年来逐步开设了中医药信息学专业课程。
作为一门新兴的中医药学和信息科学的交叉学科[9-10],中医药信息学科立足于中医药信息化发展的需要,将计算机科学、信息科学与医学科学相结合,打破了以往医工分离的教育体制,客观上提供了将包括中医药科学在内的医学和信息工程学科切实有效融合的客观条件,为fMRI研究发展所需人才的培养创造了条件。目前,不少中医药院校附属医院放射科室已引进了MRI,具备了开展fMRI研究所需的实验数据采集和分析的设备条件,同时又有充足的研究所需的病源条件,对今后开展中医药相关的fMRI研究极为有利。因此,中医院校有必要充分发挥中医药信息学科的重要作用,合理设置中医药信息学专业,调整中医药信息学课程设置,为学生构建医工结合的基础知识体系[11]；同时,重视培养开展fMRI研究所需的人才,推动fMRI研究在中医药领域的应用和发展,逐步形成fMRI研究发展与中医药信息学科建设互相促进的局面。
5小结与展望
医学影像技术的发展前景范文4
本刊记者：近几年，癌症治疗中出现了一个新成员：靶向治疗。作为一种新生的事物，您认为靶向治疗前景怎样?患者在什么时候进行靶向治疗最佳?
罗荣城教授：近年来，随着分子生物学技术的提高，以及从细胞受体和增殖调控的分子水平对肿瘤发病机制的进一步认识，人们开始进行以细胞受体、关键基因和调控分子为靶点的治疗，这就是靶向治疗。
靶向治疗实际属于病理生理治疗，也就是封闭肿瘤发展过程中的关键受体和纠正其病理过程。目前，分子靶向治疗是肿瘤治疗最大的热点和最有希望的发展方向。近年来已有多个分子靶向治疗药物投入临床应用并取得了令人鼓舞的效果，而且目前各界学者的研究也都集中在这方面。靶向治疗的优点一是在于针对性强，二是毒副作用明显弱于放、化疗等传统疗法，主要表现在对免疫功能的损伤方面，靶向药物是属于生物治疗的药物，不会影响到免疫功能，这对肿瘤患者来说，是非常重要的。目前肿瘤已逐渐由“不可治愈的疾病”转变为一种“慢性疾病”，通过应用靶向治疗，许多病人可以做到“带瘤生存”。
肿瘤靶向治疗在短短几年内得到迅速发展，但从临床角度看，靶向治疗目前刚刚开始应用，还处于入门阶段。虽然它很有潜力，但并不能代替手术、化疗和放疗等传统的肿瘤治疗方法，不可盲目使用。
现阶段已应用于临床的分子靶向治疗药物中，多数药物都是作为二、三线药物被批准上市的，也就是说，目前临床上往往是在化疗失败后才开始应用靶向治疗药物的。这是因为，分子靶向治疗还没有手术、化疗、放疗等传统治疗那么成熟，特别是针对早期肿瘤，手术再辅以术后辅助治疗手段可能可以根治，就不会先采用分子靶向治疗。但是，也有些靶向药物在临床上已经应用成熟，且疗效肯定，因此被广泛应用于肿瘤的一线治疗，如针对CD20单抗的美罗华及针对HER2受体的赫赛汀，前者用于淋巴瘤的治疗，后者用于乳腺癌的术后辅助治疗及转移性乳腺癌的治疗。易瑞沙开始虽是用于化疗失败的病例，由于其针对东方人非吸烟的肺腺癌疗效好，故也用于未行过化疗的晚期病人。这些靶向药物在降低复发率、延长无病生存期方面具有明显的优势。但有很多新上市不成熟的靶向药物，还不能广泛应用于临床，因此何时使用靶向药物，还要看是什么病种，处于病程的什么阶段。
从临床治疗发展的进程看，强强联合是一种趋势。如何把多种有效的药物合理地联合应用，最大限度地增加抗肿瘤疗效，是临床亟待解决的问题。联合应用包括三种方式：①同类靶向药物的联合；②同一靶点，但针对不同位点的药物联合；③不同靶点的药物联合。由于前两种联合存在受体饱和及竞争性结合等问题，临床上以第3种联合用药方式多见。虽然几项大规模临床研究结果显示，小分子物质与化疗联合不增加疗效，生存无受益，但单克隆抗体却显示出与化疗的协同效应，从疗效到生存时间均有优势。这对肿瘤治疗的个体化和进一步提高疗效，均具有十分重要的意义。
本刊记者：南方医科大学南方医院的肿瘤微创靶向治疗在全国处于领先地位，您觉得肿瘤微创靶向治疗会给肿瘤治疗带采怎样的影响?目前该治疗还存在着哪些难题?应该怎样解决?
罗荣城教授：随着21世纪高新科技迅猛发展，肿瘤微创治疗也在近年来得到高速发展。肿瘤微创治疗是以先进的影像技术为导向，集先进的医学影像技术、药物治疗、生物、基因技术和高新科技(如光动力治疗、射频消融、激光、超声聚焦、介入治疗、内镜、腔镜等)为一体，具有精确定位、精确治疗、创伤小、痛苦轻、疗效确切等优点的现代肿瘤治疗方法。现代肿瘤微创治疗已由传统的肿瘤介入放射学发展为B超、MRI、CT、DSA、PET、内镜及腔镜引导下的微创治疗，涵盖了药物治疗(如溶栓、化疗栓塞)、光化学治疗(光动力治疗)、射频消融治疗、超声聚焦疗法和生物治疗等多种微创治疗方法。随着现代影像技术发展和人们健康概念、卫生保健意识的变化以及对生活质量要求的不断提高，微创治疗已成为肿瘤治疗领域最为活跃、具有广阔发展前景的一个新兴专业。
1 先进的影像技术使得肿瘤微创治疗定位更精确、治疗更精细
影像技术的高速发展是微创治疗发展的根基。借助多种手段的影像设备和影像技术，利用影像设备和技术的实时监控和精确导向、定位，进行有效的靶向治疗。近年来，实时监控设备和技术的出现以及对微小病灶的精确判断与分析的提高，进一步提高了肿瘤治疗的针对性和疗效，如高精度胃镜引导下的光敏剂荧光诊断和光动力治疗可以实时监控肿瘤组织的边界，为光动力治疗Barret's食管以及早期食管癌提供良好的依据。
2 微创治疗的联合应用使中晚期肿瘤患者的生存期明显延长
现代肿瘤治疗提倡综合治疗，因此微创治疗也多主张联合应用，按照科学的次序将数种微创治疗方法有机结合起来，以达到优势互补、提高疗效为目的的微创治疗模式。肿瘤微创治疗的序贯联合模式特别是血管性微创治疗与非血管性微创治疗的有机结合，通过不同机制对肿瘤组织进行破坏和灭活，是肿瘤所在器官水平的整体治疗与病变部位局部强化治疗的双重治疗。比如肝癌患者可以先行肝动脉介入化疗栓塞，而后进行射频消融治疗，能够明显改善患者的生存质量、延长生存期。
3 微创治疗联合生物免疫治疗是肿瘤治疗的新模式
肿瘤微创治疗联合生物治疗逐渐成为21世纪肿瘤治疗的一种新模式，它是采用微创治疗的方法充分减轻或去除瘤负荷，甚至达到临床治愈《临床症状消失、影像学显示病灶活性消失、相关实验室检查阴性》，然后联合肿瘤生物免疫治疗进一步消灭残留的肿瘤细胞，巩固和提高微创治疗的疗效、预防肿瘤的局部复发和有效控制转移。比如临床上先行射频消融治疗小肝癌，再用生物免疫疗法提高机体免疫，并进一步杀灭残存散在的癌细胞以期达到治愈肝癌的目的；光动力治疗早期声带癌，之后辅以生物治疗起到预防肿瘤的局部复发和有效控制转移的效果。
4 根治性肿瘤微创治疗
继肿瘤“根治性外科切除”、“根治性化疗”、“根治性放疗”之后，根治性微创治疗应运而生。声带癌的“光动力治疗+放射治疗+生物治疗”在治愈声带癌的基础上保留患者声音功能；早期乳腺癌的“局部射频消融+放射治疗+生物治疗”等等。同肿瘤的其他治疗手段一样，根治性微创治疗同样局限于早期肿瘤。可以预见，在未来5～10年内，根治性微创治疗联合生物治疗将成为声带癌、早期肝癌和乳腺癌等肿瘤首选或重要治疗方法之一。微创医学和生物医学已成为21世纪医学发展的两大趋势和热点，是肿瘤综合治疗手段中的重要部分，已为愈来愈多的肿瘤患者和医师所接受。
5 肿瘤微创治疗的临床效果
其实肿瘤微创靶向治疗的临床应用效果在前一部分已经提到，这里只是做个总结。肿瘤微创靶向治疗对于早期肿瘤能够达到根治的效果，于传统的放疗、化疗和手术相比较有着微创、安全性系数高和保留器官功能等优势，对于中晚期肿瘤来说微创靶向治疗之间的联合应用以及与其他疗法的联合应用都发挥出各自的互补优势，部分患者能够达到根治，大部分患者则能够达到提高生存质量、延长生存期的目的。
6 开展肿瘤微创治疗存在的难题及其对策
医学影像技术的发展前景范文5
关键词：生物医学工程；专业建设；问题；对策
我国生物医学工程自上世纪70年代创建以来，发展相当迅猛，其学科定位、产业效益和发展前景越来越得到社会认同和重视。截止目前，全国约90余所高校设有生物医学工程专业，其中医学院校约13所。如何充分发挥医学教学资源优势，积极探索适合生物医学工程专业的教育培养模式，建设具有鲜明医学院校特色的生物医学工程专业，培养复合型高级工程技术人才，是医学院校值得思考和探讨的重要问题。
1 生物医学工程学科特点
生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法，从工程学的角度研究生物体（特别是人体）的结构、功能及其相互关系，揭示生命现象、探索生命本质，研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科，是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科，所涵盖的领域十分广泛，具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。
2 当前我校生物医学工程专业情况
1）招生情况
我校2010年4月申报生物医学工程专业，2011年正式招生。2014年首届生物医学工程专业学生顺利毕业，到2015年本专业在校生共169人。
2）主要专业课程
生物化学、人体解剖生理学、生物医学工程导论、C语言、电工学、信息技术、模拟电子技术、机械制图和AutoCAD、数字电子技术、计算机原理与接口技术、临床医学概论、信号与系统、医学影像技术学、医学检验仪器、医学图像处理、医学影像学、医学传感器、医学影像原理与设备、医学电子仪器原理与设计、医用激光仪器、放射物理原理与肿瘤治疗技术等。
3）就业方向
本专业学生毕业后适合从事医院设备的操作、管理和维护，在医学设备经营公司从事经营管理和技术服务，以及在相关的研究机构、生产企业从事产品的辅助开发、制造和技术管理等等工作。
3 我校生物医学工程专业建设的问题分析
医学院校具有很深厚的医学大背景，具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势，生物医学工程学科和临床医学能紧密结合，但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素，一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。
1）理工学科体系不完善。我校是地方性医学院校，王牌专业当然是基础医学和临床医学等医学类专业，而工科专业都相当“年轻”。而生物医学工程专业学科涵盖面非常广，几乎可以用“包罗万象”来形容，如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度，生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。我们学校尽管针对医学类专业的学生一直有开设了医用物理、医用高等数学等基础学科，但相比理工科院校要薄弱很多，而且缺乏材料、自动化、电子等重要工程学科的有力支撑，这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏，学生无法系统地学习工程类课程，得不到系统扎实的工程技术训练，影响人才培养目标的整体实现。
2）复合型师资严重缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标，首先要建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍。在我校，具有医学教育背景的教师资源比较多，而具有理工科教育背景的老师却不多，既懂医学又懂工程技术，能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资就更加少之又少，教师队伍知识结构普遍不够合理，与各相关学科交叉融合能力弱，这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。
3）学生专业思想不牢固。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科，知名度不高，社会、家长、学生都不是很了解生物医学工程是个怎样的行业，甚至容易和其它名字相近的专业如：生物工程、医学工程、生物技术等专业名称混淆，导致第一志愿填报的学生寥寥无几，第一志愿填报医学院校的生物医学工程专业的更是几乎为零。统计我校几年来招生情况可见，几乎所有的生物医学工程专业的学生都是调剂生，也就是入学时专业思想就不太稳定。加之其专业知识覆盖面广，涉及领域跨度大，专业知识体系复杂，专业课程内容在各学科之间交叉频繁，本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情；生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽瓜不精”，“广而不细”等问题，相比医学影像技术学专业，就业时处于劣势；部分学生由于学习任务重、压力大，导致学习积极性、主动性不高，专业思想不够牢固，甚至影响到专业整体的学习风气。
4 对策初探
医学院校要紧扣医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标，突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养，加强学科之间的有科学融合，深化教学改革，加大教学投入，改善教学环境，加强队伍建设，充分发挥医学院校资源优势。积极探索具有医学院校特色的生物医学工程专业教育培养模式，构建科学合理的课程体系和实践教学体系，不断提升生物医学工程人才培养质量。
1）积极探索与理工院校联合培养的教育模式。综合性大学与医学院校在生物医学工程专业学科建设方面优势互补、劣势互存。综合性大学具有完善的理工类学科体系，工科师资队伍力量比较强，基础课程比较成熟，实践教学条件平台比较完善，在工程技术人才培养方面具有完善的培养体系和成熟的培养经验，但缺乏医学类学科教学资源和临床实践条件，缺乏与临床需求紧密结合的先决条件。因此，医学院校要在充分发挥自身资源优势的基础上，积极探索与理工院校联合培养的教育模式，实现优势互补。校校联合培养实现资源共享、优势互补，提高育人质量。
2）积极探索与知名医疗企业联合培养的教育培养模式，实现产学研相结合。与医疗企业联合培养本身就可以很大程度上扩大专业的影响力，同时优化教学体系，解决学生实习就业等问题。学校有诸多附属医院，为医疗企业提供更多的产品使用方，同时为企业输送专业人才。是一个双赢的合作培养模式。另外，通过实施产学研相结合的培养模式，医学院校可强化与科研院所和医疗卫生机构的联系和沟通，充分发挥产学研各方主体优势，有效解决师资力量不强、支撑学科不完善、创新能力培养不扎实等瓶颈问题。实践证明，实施产学研结合，是生物医学工程高等教育的成功经验，也是培养高素质生物医学工程技术人才的必由之路。高等医学院校应树立研究与产业化并举的教育培养理念，深化教学改革，积极探索产学研相结合的教学培养模式。构建产学研一体化的最佳运行机制。
参考文献
[1] 中国科学技术协会，2008-2009生物医学工程学科发展报告[M].北京：中国科学技术出版社，2009.3期。
医学影像技术的发展前景范文6
【关键词】 多层螺旋CT 胃癌CT仿真胃镜(CT virtual gastroscopy，CTVG) 多平面成像(MPR)
[Abstract] Objective To evaluate the Diagnostic value of 16 slices helical CT for gastric carcinoma . Methods 15 patients underwent 16-MSCT scanning ， the volume data of all patients were reconstructed to work station(Vitrea2，Version3.4，Toshiba)， with 3D reconstruction techniques including MPR CPR VR，then compared with the gastroscopic and operation outcome. Results The lesion accuracyrate with 16sliceshelical CT CTVG were 83.3%. Conclusion Multi-slice Spiral CT virtual gastroscopy plays an important role in the diagnosis of Gastriccarcinoma.
[Key words] multi-slices spiral CT ; gastriccarcinoma ; CT virtual gastroscopy; multi-planar reconstruction
胃癌是消化道最常见的恶性肿瘤之一，在我国的恶性肿瘤死亡统计中，胃癌居第一位。肿瘤总体5年生存率不到20%。近年来随着螺旋CT的发展以及新技术的开发应用，使胃癌CT检查技术日趋成熟。胃肠道螺旋CT可以显示肿瘤的存在和胃外脏器的侵及，对肿瘤分期及治疗方案的选择显示出越来越重要的作用。
材料与方法
1.病例资料 收集15例经数字胃肠气钡双重造影诊断及可疑消化道肿瘤的患者进行MSCT检查。本组病人男9例，女6例，年龄36-76岁(平均56岁)，临床症状为食欲不振、腹胀、腹痛、8例伴有消瘦及贫血。
2.检查方法 15例患者均采用采用东芝Aquilion16 层螺旋CT机 。扫描前禁食水12小时，扫描前15-30分钟肌注盐酸山莨菪碱20mg阻止胃肠道蠕动，扫描前经胃管抽出胃内残余胃液后口服发泡剂6克立即扫描，患者取仰卧位头足方向，如病灶位于胃底贲门则采取俯卧位扫描，扫描范围从膈顶扫描至肝下级下方平面，让病人屏气由头侧向足侧行容积扫描，采用一次性螺旋扫描。扫描参数为：管电压120kV，管电流150mA，层厚1.0mm，螺距扫描层厚5mm，重建层厚1.0mm，重建间隔0.8mm，机架旋转时间0.5s，扫描时间6-8秒。
3.将原始数据传至工作站(Vitrea2，Versio8 n3.4，Toshiba)，对数据进行多平面成像(MPR)、仿真内窥镜(CTVG)透明法、等后处理，CT医师均为中级以上职称。对以上数据进行整理分析后做出结论。
结 果
15例患者均为经数字胃肠气钡双重造影诊断及可疑消化道肿瘤者，MSCT均清晰地清晰地显示了病灶的位置及形态，其中胃底贲门癌2例，单纯胃窦部癌6例，胃窦部癌伴胃外侵润及腹腔淋巴结转移2例，单纯胃体部癌3例，胃体部癌伴肝门部转移1例，胃窦部癌伴腹腔淋巴结及右肾转移1例。2例经电子胃镜病理诊断为胃体部隆起型腺癌，CTVG见胃体部小弯侧胃壁局限性凸凹不平，局部粘膜中断，3例经电子胃镜活检诊断为胃窦部腺癌，CTVG见胃窦部限局性突出肿块影，并见环堤及粘膜中断，1例经电子胃镜诊断为重度不典型增生，CTVG见胃窦部粘膜略增厚，局部粘膜不规则并似有中断，1例手术见胃窦部息肉型胃癌，病例分型为腺癌1例胃镜及手术病理诊断为恶性间质瘤，3例手术见胃窦部溃疡型胃癌，1例术中见大网膜广泛转移，2例术中见胃底贲门部溃疡型胃癌及侵润型胃癌各一例，病理分型均为腺癌。CTVG诊断符合率为83.3%。
结 论
1.胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一在我国其发病率居各类肿瘤的首位。发病年龄以40～60岁多见。好发于胃窦，约占50-60%，其次为贲门和胃体小弯，体部前后壁、大弯和胃底较少[1]。虽然病变绝大多数能被发现，但恶性漏诊率仍然较高。胃癌的早期诊断对于手术效果十分重要。随着螺旋CT的发展以及新技术的开发应用，多层螺旋CT在胃癌的术前评价已经广泛应用，对临床治疗有重要的指导意义，有助于胃癌侵润、转移、和预后的正确评估更是临床术前分期的一个主要依据。
2.由于胃肠道是空腔脏器，除钡餐透视外，一般X光检查均不能取得清晰可靠的效果。随着CT设备和技术的发展，特别是VE、MPR、CR以及SSD、透明法等后处理技术的应用，为多层螺旋CT在胃癌的诊断中提供了更加广泛的发展前景。而且薄层扫描大大提高了3D CT 的图像质量，为准确客观的评价胃癌分期提供了技术保证。大大提高了CT对于胃肠道肿瘤的诊断能力，并且弥补了常规钡透的不足。因此MSCT后重建技术在肿瘤性胃肠道疾病的定位定性诊断方面已经越来越显示出其独特的优越性[2.3]。CTVG是一种非侵入性、无痛苦、无创伤的检查方法，特别适合年老、体质较差者。但不足之处是无法对胃腔内黏膜的色泽、糜烂评估及进行活检。对重度胃部梗阻病变因内容物较多，无法应用CTVG技术。[4.5]
3.多层螺旋CT(MSCT)目前针对于胃肠道检查常用的后处理技术主要有：(1)多平面重建技术(MPR):即在容积采集轴位信息的基础上重建冠状面、矢状面及任意平面的断层图像，此项技术大大提高了影像信息量，并且图像显示较普通CT图像更佳。(2)仿真内窥镜(CTVG):是将容积扫描获得的图像进行后处理，重建出内窥镜效果的图像。与轴位CT不同的是其展示的为管腔内部结构，进而达到类似于纤维内窥镜似的诊断效果。(3)容积成像(VR):即在轴位信息基础上重建出立体影像。(4)透明法：是对所选择的三维像素进行投影，相当于模拟数学X线影像，可以观察立体影像的内部结构。以上后重建技术所获取的图像软组织分辨率高、图像清晰，胃肠道边缘锐利，不仅可以了解肿瘤的大小、范围、受侵程度还能显示病变与周围脏器的关系以及是否有周围淋巴结转移。[6.7.8]
图1-3 CT平扫、透明法、仿真内窥镜均显示胃体部小弯侧约4.4x1.2cm半圆形表面不光滑隆起性病变;图4胃镜显示胃体部溃疡性病变，病理报告胃体部腺癌 图5-7 CT平扫、透明法、仿真内窥镜显示胃体部小弯侧约5.7x4.2cm不规则混杂密度占位，表面不光滑，中央可见坏死区，图8胃镜显示病变表面糜烂伴出血，胃镜取病理报告局灶区域间叶组织异型增生，手术标本病理报告为恶性间质瘤。
参考文献
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