医学影像信息技术十篇

发布时间:2024-04-29 15:35:16

医学影像信息技术篇1

一、实现医学影像档案的信息共享的作用

(一)提高查阅效率

传统的影像存储需要很大空间,对场地、温度、湿度、设备及档案管理人员均有较高要求,在进行影像资料查阅时,也耗费较多的人力和时间。此外,传统保管模式下的影像资料具有独占性,一张胶片被借走后,其他人就无法再借阅此胶片。影像信息共享后,可从根本上解决独占问题,在系统中的影像资源能被多人同时访问。电子检索功能使档案管理人员从繁重的查找工作中解放出来,大大提高了查阅效率。

(二)减轻患者看病成本

所有临床医护人员在熟练掌握影像系统的具体操作之后,各种影像及报告均可通过院内信息网络及时、迅速传输。工作流程监控和管理从患者登记、检查、报告编辑、报告审核到报告打印等均有时间记载,可反映影像链的每个环节所用的时间、参与人员等。报告及质量审核管理诊断报告除上级医生对报告审核把关外,科主任可调阅已发出的报告,指出报告和审核中出现的问题,使诊断质量得到持续性提高。如此,能使患者得到迅速、正确的诊断和治疗,有效加快急诊患者的流通和住院患者的床位周转率,减少平均住院日。患者看病成本降低、候诊时间缩短、满意程度提高,能真正体现“以病人为中心”的服务理念。

(三)提供完善的统计功能,为科学决策提供依据

医学影像档案信息共享系统还提供完善的统计功能,翔实的报表能使医院管理者及时准确地掌握各种设备的使用情况和工作效率,管理者可据此了解不同时期、不同检查患者的分布情况,据此进行调配管理,科学决策。

二、信息技术拓展医学影像档案功能的途径

(一)使诊断与治疗更加密切

由于信息共享,影像科与介入病房、门诊之间的相互联系和沟通更加便捷,有利于全方位管理。例如:治疗前图像的直接调阅和多种影像学图像的综合显示、比较、分析,能避免术前误诊、漏诊,也便于介入治疗操作,有利于病灶的准确定位;影像学图像直接传入手术室,手术医生在工作站上进行虚拟手术预演,设计手术入路和方案,更好地为外科医生服务;影像学图像连接激光导航系统,直接指导外科医生术中操作等。医学影像档案的信息共享,从根本上对学科进行了全方位的资源整合,使整个学科在统一的轨道上运作,有利于学科管理。

(二)提高对医疗资源的有效利用

为充分开发、利用好这一庞大的影像档案资源,医疗单位应利用已建成的局域网,开发医院影像资料信息化系统,不但实现医院内部影像资料各科室的共享,同时还应开发对外影像信息的交流和远程会诊。影像信息跨国传阅,实现了国内医院与国际级医院相互之间临床信息的采集、分析和处理,提高对患者的诊治水平,提高对医疗资源的有效整合和利用,同时医护人员自身的综合素质和能力也得到跨越式提高。

(三)为患者建立个人健康档案

个人健康档案是患者管理和保存自己健康信息的手段,它提供了健康信息交换共享的理想方法,能为患者带来许多益处,并直接受患者自己控制。目前国内许多电子健康档案工程比较关注患者的文本信息,内容包括门诊处方、医疗检验等,一般以上传方式存储在数据中心。尽管医学影像是患者健康档案的重要部分,但目前几乎没有成功实现医学影像档案信息共享的相关案例。通过医学影像档案信息共享,可以建立患者个人健康档案和设置保护密码。通过个人健康档案的积累,可以动态观察健康数据,动态比较所有的资料和数据,有利于患者及时了解自己的健康状况,疾病发展趋向、治疗效果等。

医学影像信息技术篇2

【关键词】医学影像技术

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,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治疗发展的需求,医疗设备的数字化要求日益强烈,全数字化放射学、图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射线是发展最早的图像装置。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革命性的发展时期,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。在医院全部图像中X射线图像占80%,是目前医院图像的主要来源。在本世纪50年代以前,X射线机的结构简单,图像分辨率也较低。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;又为数字图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(computerRadiography.CR)]。

(2)硒鼓探测器。(3)以电荷耦合技术(chargeCoupledDerices.CCD)为基础的探测器。(4)平板探测器(FlatpanelDetector)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。

1.2X-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图像,即成为除去了注射造影剂前透视图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

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,图像数量也急剧增加。例如随着多层Ct的问世,每次Ct检查的图像可多达千幅以上,因此,无法想象用传统方法能读取这些图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图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。

4paCS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系统是图像的存储、传输和通讯系统,主要应用于医学影像图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图象采入计算机网络。由于医学图像的数据量非常大,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)图像信息与文本信息主动寻找用户。

5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、治疗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治疗,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、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图或脑磁图。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。

7.2pet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图像。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。

7.5mRS

医学影像信息技术篇3

1医学影像融合的必要性

1.1影像的融合是技术更新的需要随着计算机技术在医学影像学中的广泛应用,新技术逐渐替代了传统技术,图像存档和paCS的应用及远程医疗的实施,标志着在图像信息的存储及传输等技术上已经建立了新的模式。而图像后处理技术也必须同步发展,在原有的基础上不断地提高和创新,才能更好更全面地发挥影像学的优势。影像的融合将会是后处理技术的全面更新。

1.2影像的融合弥补了单项检查成像的不足目前,影像学检查手段从B超、传统X线到DSa、CR、Ct、mRi、pet、SpeCt等,可谓丰富多彩,各项检查都有自身的特点和优势,但在成像中又都存在着缺陷,有一定的局限性。例如:Ct检查的分辨率很高,但对于密度非常接近的组织的分辨有困难,同时容易产生骨性伪影,特别是颅后窝的检查,影响诊断的准确性;mRi检查虽然对软组织有超强的显示能力,但却对骨质病变及钙化病灶显示差;如果能将同一部位的两种成像融合在一起,将会全面地反映正常的组织结构和异常改变,从而弥补了其中任何一种单项检查成像的不足。

1.3影像的融合是临床的需要影像诊断最终服务于临床治疗;先进的检查手段,清晰的图像,有助于提高诊断的准确性,而融合了各种检查优势的全新的影像将会使诊断更加明确,能够更好地辅助临床诊治疾病。

2医学影像融合的可行性

2.1影像学各项检查存在着共性和互补性为影像的融合奠定了基础尽管每项检查都有不同的检查方式、成像原理及成像特征,但它们具有共同的形态学基础,都是通过影像来反映正常组织器官的形态、结构和生理功能,以及病变的解剖、病理和代谢的改变。而且,各项检查自身的缺陷和成像中的不足,都能够在其他检查中得到弥补和完善。例如:传统X线、Ct检查可以弥补对骨质成像的不足;mRi检查可以弥补对软组织和脊髓成像的不足;pet、SpeCt检查则可以弥补功能测定的不足。

2.2医学影像的数字化技术的应用为影像的融合提供了方法和手段现在,数字化技术已充分应用于影像的采集、存储、后处理、传输、再现等重要的技术环节。在首要环节即影像的采集中,应用了多种技术手段,包括:(1)同步采集数字信息,实时处理;(2)同步采集模拟信号,经模数转换装置转换成数字信号;(3)通过影像扫描仪和数码相机等手段,对某些传统检查如普通X线的胶片进行数字转换等;将所采集的普通影像转换成数字影像,并以数据文件的形式进行存储、传输,为进一步实施影像融合提供了先决条件。

3医学影像融合的关键技术

信息融合在医学图像研究上的作用一般是通过协同效应来描述的,影像融合的实施就是实现医学图像的协同;图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和图像数据理解是融合的关键技术。(1)图像数据转换是对来自不同采集设备的图像信息的格式转换、三维方位调整、尺度变换等,以确保多源图像的像/体素表达同样大小的实际空间区域,确保多源图像对组织脏器在空间描述上的一致性。它是影像融合的基本。(2)影像融合首先要实现相关图像的对位,也就是点到点的一一对应。而图像分辨率越高,图像细节越多,实现对位就越困难。因而,在进行高分辨率图像(如Ct图像和mRi图像)的对位时,目前借助于外标记。(3)建立图像数据库用以完成典型病例、典型图像数据的存档和管理以及信息的提取。它是融合的数据支持。(4)数据理解在于综合处理和应用各种成像设备所得信息,以获得新的有助于临床诊断的信息[1]。

图像融合的方法主要有4种:(1)界标配对:界标作为两种图像相对应的融合点且决定融合的一些参数,它被广泛应用于放射治疗和立体外科学[3];(2)表面相合(SFit)法:SFit法又称头和帽法。其原理:所有融合影像上可识别的同一解剖结构表面之间的均数平方根(RmS)距离最小,其中,可用手工或半自动的边缘探测规则从每种影像的一系列图片得到的器官外部轮廓就是表面;头代表从较高分辨率影像中获得的表面模型;帽子代表从较低分辨率影像中获得表面的一系列独立的点[4];(3)空间力矩配对:协调中心点和主轴(paX),使paX惯性力距最小,融合时包括计算偏心和旋转以协调paX和比例[5];(4)交叉相关法:此法基点是两种影像的相关系数值最大(接近)。主要用于同一种显像方式影像的融合[6]。以上4种融合方法可分为两大类:(1)前瞻性融合法:在显像采集时使用特别措施(如协调器具,外部标志等);(2)回溯性融合法:在显像采集时不采取特别措施。

近年来,有学者从另外的角度将融合技术归纳为单模融合、多模融合和模板融合[2]。(1)单模融合:是指将同一种影像学的图像融合,多用于治疗前后的对比、疾病的随访观察、疾病不同状态的对比、运动伪影和设备固有伪影的校准等方面;(2)多模融合:是指将不同影像技术的图像进行融合,包括形态和功能成像两大类,多模图像融合主要是将这两类成像方法获得的图像进行融合,其意义在于克服功能成像空间分辨率和组织对比分辨率低的缺点,发扬形态学成像方法各种分辨率高、定位准确的优势,最大限度地挖掘影像学信息,直接进行不同成像方法之间的比较,多用于神经外科定位手术、制定治疗计划等方面;(3)模板融合:是指将患者的图像与模板(解剖或生理图谱等)图像融合,这种方式也适用于不同患者的图像融合,主要用于正常结构的统计测量、不同患者同一类病变的比较、监测生长发育和衰老进程等方面。

4医学影像融合的临床价值

利用计算机技术对获取的影像信息进行处理,并将其成果应用于临床已成为现代医学影像学发展的主要方向。通过影像的融合,将多项检查成像进行综合分析、处理,再现出全新的、高质量的影像,对于临床的价值主要体现在3个方面:(1)对影像诊断的帮助:融合后的影像能够清晰地显示检查部位的解剖结构及毗邻关系,有助于影像诊断医生全面了解和熟悉正常组织、器官的形态学特征;通过采用区域放大、勾画病变轮廓、增添病变区伪彩色等手段,能够增加病变与正常组织的差异,突出显示病灶,有助于诊断医生及时发现病变,尤其是早期不明显的病变和微小病变,避免漏诊;在影像中集中体现出病灶在各项检查中的典型特征,有助于诊断医生做出更加明确的定性诊断,特别在疑难疾病的鉴别诊断中,作用更为显著[7]。(2)对手术治疗的帮助:在影像的融合中,采用了图像重建和三维立体定向技术,充分显示出复杂结构的完整形态和病灶的空间位置,同时清楚地显示出病变与周围正常组织的关系;对于临床制定手术方案、实施手术以及术后观察起了重要作用[8]。(3)对科研的帮助:影像的融合集中了多项检查的特征,同时体现了解剖结构,病理特征,以及形态和功能的改变,并对影像信息做出定性、定量分析,为临床进一步研究疾病提供了较为完整的影像学资料。

5医学影像融合的应用前景

目前,图像融合主要应用于体层成像。随融合技术的不断发展,其在非体层成像方法中的应用逐渐增多。已有研究将血管内超声与二维X线血管造影图像进行融合,认为融合图像能克服超声显示冠状动脉形态的局限性、准确重建出血管的解剖结构、反映血管的真实弯曲[9]。

以医学成像技术为基础,结合影像诊断、影像导航、介入治疗和外科等学科所形成的计算机辅助科学是计算机在医学应用新的发展方向。图像融合技术有助于计算机辅助科学的成熟,特别是三维图像融合的研究与开发。

随着paCS在医院逐渐推广应用,为多种影像学技术的综合应用提供了广阔空间,加速了图像融合的发展。有人利用图像融合建立自动识别警告系统,校正paCS进行图像存储及归档的错误[10]。

远程医学是网络时代产物,是实现医学资源全球共享的方式。图像融合在远程医学中有广阔的应用前景。如进行远程手术,将多模图像融合成多参数、仿真人体模型,配准到术中真实器官上,可有效指导制定远程手术计划,有助于顺利实施手术[11]。

综上所述,医学影像的融合是利用计算机技术将多项检查成像的特征融合在一起,重新成像;影像融合既保留了原有的后处理技术,又增添了新的内容;它是信息融合技术、数字化技术、计算机技术等多项技术的综合和在医学影像学应用的深入和扩展。医学影像的融合将会带动医学影像技术的又一次更新,并将是影像医学新的发展方向。

【参考文献】

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9CothrenRm,ShekharR,tuzcuem,etal.three-dimensionalreconstructionofthecoronaryarterywallbyimagefusionofintravascularultrasoundandbi-planeangiography.intJCardimaging,2000,16:69.

医学影像信息技术篇4

关键词:医学影像;paCSDiCom;关键技术;数据存储管理

中图分类号:tp399文献标识码:a文章编号:1671-7597(2012)0310061-01

0引言

随着计算机和网络技术的快速发展,数字化医院的重要性逐步被医学界所认识,在数字化医院建设的各项环节中,paCS是重中之重,被专业人员所密切关注。paCS是近年来随着计算机技术、网络技术数字成像技术的进步而快速发展,其目的就是全面解决医学图像的获取、显示、处理、存储、传输和管理的综合系统,是实现数字化医院的关键。paCS借助计算机系统为医生能及时得到正确的检查数据和图像,使病人及时得到治疗,采用先进的计算机技术实现我院医学影像数字化、信息化,是今后我院发展的必然趋势。

1paCS系统的发展历史及分类

paCS系统的发展已有近20余年,在80年代中后期所研究的医学影像系统主要采用专用设备,整个系统造价非常昂贵;到90年代中期,Computergraphicsworkstation的产生和networkcommunicationtechnology的发展,使得paCS的整体价格有所下降。进入90年代末,计算机的普遍使用,网络的高速发展使得paCS可以建立在一个能被较多医院接受的水平上。

根据目前国际上流行的划分方法,paCS可分为三大类:

1)Full-servicepaCS:包括医学成像设备,影像存储、拷贝及输出等功能,并提供远程放射学服务,采用模块化结构设计。

2)LocalpaCS:包括数字影像设备Ct、mRi、DR、CR等,常规X线设备的胶片可经胶片数字化后嵌入paCS系统。

3)minipaCS:仅限于医学影像科,在医学影像科内部既实现影像传输、存储、显示等功能,又实现部分影像设备联网,达到科内影像全数字化和无胶片化。

经查询有关资料,我国目前大多数医院所使用的paCS主要以LocalpaCS结构为主。

2paCS系统的功能及特点

paCS是基于计算机化的医学图像信息处理,并减少日常的报告书写工作,为临床医生及时提供图像信息。其工作原理是把病人的诊断图像,通过局域网传送到数据库;再由医生工作站提取、查看存放在数据库中的医学图像,医生可以向数据库提取查看不同成像设备生成的病人图像的需求,所有的医学影像设备、工作站和数据库都是通过局域网实现的。

2.1paCS系统具备的特点

1)实用性:整个paCS系统应采用先进的计算机技术,界面全中文化,适使用于医院的需求。

2)安全性:系统稳定性强,具有完善的系统安全措施和逐级权限管理。

3)先进性:系统结构紧凑,能够完成存储管理、导入导出数据及查询检索等各种服务。

4)开放型:系统具有开放性,可扩展性,便于今后对系统升级、影像共享及远程会诊。

2.2paCS系统的功能

1)影像处理功能:对影像进行缩放、移动、反相、旋转、滤波、播放及调节等功能。

2)影像管理功能:兼容各设备之间的影像传递,提供病人在不同时期、不同成像设备的影像及报告功能,支持影像及报告的打印。

3)远程会诊功能:支持医学影像数据的远程发送和接收,便于异地医学专家会诊。

3paCS系统的设计

3.1paCS系统设计中以DiCom3.0为标准。就是在医生工作站和数据存储系统上,医生可以共享数据库中的所有影像信息。DiCom3.0为paCS影像数据传输起了关键作用,该协议完全支持paCS的要求。

3.2对现有设备进行兼容性处理。由于现有设备不符合DiCom3.0标准,需要非DiCom网关的处理,才能接入paCS网络中。

3.3系统可扩展性。paCS系统是需要逐步发展和完善的,因此在系统设计结构中要注意考虑,各个子系统的相对独立性及标准化,为今后的可持续扩展提供方便,提供接口。

4paCS系统中核心技术

4.1数字化影像采集。在paCS系统中,影像捕获系统的性能是至关重要,由于各家医院的影像格式、传输方式不同,因此对影像信息的交换带来了巨大的困难。为此,美国放射学会建立了一种标准,规范影像信息的交换,现广泛使用的标准称之为“医学数字影像通讯DiCom3.0”,影像数据的采集有直接采集、间接采集、视频采集及胶片扫描。

4.2数据(影像)存储管理。因paCS系统中需要存储大量的医学影像图片,对图片的质量和精度要求较高,所以就需要采用一套完善的存储管理软件,该软件可对数据进行备份和恢复,提高数据可用性,实现存储的自动化管理。

4.3影像网络模式。计算机网络是paCS系统的重要组成部分,将影像的采集、存储、显示、数据报告等模块单元连为一体,paCS系统采用Client/server模式组网。

4.4影像设备接口。大多数医院影像设备接口不统一,很难接入paCS系统中,这就要求paCS系统设计时针对不同的接口类型,采取不同技术,实现兼容,解决临床诊断困扰,使影像数据解析成DiCom3.0标准。

4.5影像压缩技术。在线数据存储是paCS系统的基本要求,要求将影像进行压缩,便于存储和传输。压缩技术分为有损压缩和无损压缩。当前医学影像界研究数据存储的重点课题是有损压缩技术。

5paCS系统实施的目标

paCS通过计算机局域网络将医院的各类影像检查设备连接在起来,将数字化的影像信息上传到服务器中进行分类、归档、存储,实现信息资源共享,实现医院影像的无胶片传送和存储,实现的目标有:

1)实现医学影像无胶片管理,从而降低影像学的运行成本。

2)实现HiS系统、LiS系、RiS系统与paCS系统的相连接,发展为智能化、数字化医院。

3)遵循DiCom3.0标准,实施paCS的目的是实现影像信息资源共享,使医院的HiS系统、LiS系、RiS系统、与paCS系统之间能够协同工作,无缝连接,为医院信息系统处于良好的兼容中。

医学影像信息技术篇5

【关键词】医学;影像;物理;技术

【中图分类号】R-0【文献标识码】B【文章编号】1671-8801(2015)03-0272-02

当前时代背景下的医学影像物理和医学影像技术发展以依靠功能成像为主,核心点即为人体心理生理成像和人体心理功能成像。我们通常所说的生理成像也就是基础性参数成像,此项内容以生理参数形式在人体内部进行分布,上述分布形式需要相关人员进行数据重建才能获得,之后在此基础上还要给予其数次分析和详细计算。心理成像技术的复杂性显而易见,由于多少会联系到实验设计的准确性,成像设备设定过程中要对其进行被试控制以达到预期效果。但是心理成像临床精神疾病诊疗实验才会起突破最大的一个点,内生物法分析动态成像和反义核酸水动态成像是现下医学领域多次讨论和研究的科学问题之一,上述成像方法和成像技术会对医疗机构改革造成重大影响。

一、医学影像物理要点分析

1.X射线成像要点分析

1970年之后出现了X射线断层成像技术,X射线断层成像技术是较为传统的影像技术之一,以也是最为成熟的成像方法之一,X射线断层成像技术速度之快足可以完成对心脏进行动态成像,将显像增强剂XCt成像技术进行科学合理融入,可对血管病变进行检查,同时也可对血脑屏障病灶破坏与否进行适时检查,此项技术实质上归属于功能成像的基本范畴之内。需要注意的是,病人体内剂量接收和病人片厚接收过程中,医生均应进行折中筛选,对比度因素提高和相关空间分辨率提高,二者会受到一定制约因素影响,但是多模态集成成像基本装置中,新型pet和mRi都相继问世,在某种程度上为用户提供质量方法选择权限,软件水平元素和硬件水平元素之上的医学影像集成有时呈多模态发展趋势,此类状况也是未来发展趋势之一。

2.核磁共振成像要点分析

采集技术以成为操作主选,其发展态势偏于良性化,但是气体成像确是商业首选,肺部现象中的体现尤为突出,当下mRi基本功能成像设备应用范围内,主要分为人脑认知功能成像内容,此种内容旨在对人体大脑工具机制进行实时性的心理测量,并在诊断过程中可以为肿瘤疾病等提供相应可靠治疗信息,之后在此基础上为体内肿瘤发展阶段信息以及相关体内肿瘤扩散程度信息等且进行及时准确判断,一般情况下,其以人脑功能可视化工具形式产生。mRi设备通过不断更新与调整,其已然达到了10tesla的高超操作水准,具体性结构系统发杂程度相对于设备维护因素和设备功能开发因素而言,其是及其重要的。单从数据采集角度而言,微电子技术会被适当应用到体素水平研究上,通过并行采集技术完成编码技术脱离,使得mRi成像速度得到稳步提升。

3.超声波成像要点分析

Ui实质上以非电离辐射成像模态形式产生,主要分为平面成像产品和对应断层呈现产品两种,因为二维成像才是其重要组成部分和重点操作环节,还有就是血液流动彩色杜普勒成像仪器设备的合理接入,此项产品便难以流通,三维成像技术和相关三维技术产品普及程度不高,但是我们此处所谈及的三维也并不是真正意义上的三维,其主要是指将二维切片进行叠加,在叠加之后得到所需的准三维图像。需要注意的是,Ui仪器设备发展过程中极有可能超过X射线成像,并会成为医学影像工作中的首选医学工具。应该了解到,超声波成像具备成像安全可靠和操作价格低廉等优异性,所以诊断治疗和介入治疗以及相关影像检测环节等都会得到不断发展与完善,其数量基础性增长速度已然超乎人类想象。

二、医学影像技术要素分析

处于首位层次上的工作和与处于首要层次上的硬件相关的软件关系尤为密切,二者主要对成像装置操作部件控制内容进行承担,与此同时,数据采集内容和图像预处理内容以及相关图像重建内容等也被包含在内,并且也需要将临床数据信息进行采集,之后在此基础上对其加以分析。依据长远角度而言,医学软件和医学硬件的结合是医学领域发展过程中的必然需求,以此种模式便可有效提高医学水平的竞争力度。次要层次软件核心针对环节是对机械数据进行分析和处理,需要医护人员相互配合才能完成正规操作,现下我国没有形成三位一体合作机制,现有商业软件开发仍旧落后与他国。paCS技术的出现有力补漏了技术空缺,节点设置将成像设备作为主要内容,多模态形式之上的医学影像资料信息会被不同类型专业图像处理平台加以处理以有效满足基础性医院临床工作需求。上述软件与图像工作平台相互联系,之后在此基础上在于与paCS进行对接,以此种模式来完成局域网节点创建,适时通过与医院就医病人接诊过程进行病人具体信息录入,完成优良性质为主的图像站创建。此时需要在作出科学合理病情诊断的同时打印出相关病情报告,图像站中的工作人员可以对同意病人进行数据信息采集,然后与图像配准环节有机融合,只有这样才能在一定程度上提高医院对病人的治疗质量和诊断效率。

结束语

综上所述,医学影像物理和医学影像技术是当前物理学整体中的核心分支结构,需要对成像问题和图像处理问题以及相关医学图像临床应用问题等有所了解。与此同时,物理问题内容和算法内容以及对应软件设计内容也是其中重点,疾病诊断医学影像内容和疾病治疗医学影像内容以及疾病科研医学影像内容都是重要人体信息载体,合理分析影响物理和技术可促进行业内部的稳定发展。

参考文献:

[1]周洁,白木.21世纪的医学影像[J].医疗保健器具.2001(02)

[2]陈卫国,黄信华,张雪林,王晋豫.医学影像存储与传输系统构建策略和实施的初步体会[J].中华放射学杂志.2002(10)

[3]威廉・亨达.21世纪的医学影像[J].医疗保健器具.2003(06)

医学影像信息技术篇6

大会以“走向新医学影像时代――多影像融合与信息集成”为主题,包括中国医学装备协会的领导、医学影像学专家、临床专家和医疗信息化专家在内的13位演讲者,围绕医学影像技术的发展趋势、医学影像数据中心、医学影像三维重建在临床中的应用、多设备影像数据融合及应用、iHe标准化建设、paCS技术发展趋势等热点话题做了精彩演讲。

来自全国医疗卫生机构的专家和用户500余人次参会,锐珂、富士胶片、爱普生、华海盈泰、西门子、飞利浦和爱克发医疗等公司分享并展示了各自的新产品或技术方案。

赵自林在开幕致辞中首先对嘉宾的到来表示欢迎,他说:“‘第六届中国paCS大会’的召开,一是为卫生行政部门、医疗卫生机构和企业搭建技术交流的平台;二是让各位嘉宾了解我国医疗装备影像系统的现状和发展趋势;三是通过iHe给医疗机构提供各类数字医学装备、医学信息系统技术的思考方向,并协助相关厂商的产品与国际最先进最规范的产品接轨。”

学术报告精彩纷呈

雷海潮的发言题目是“医药卫生体制改革的基本问题与信息化支撑”,他认为,医疗卫生信息化工作应该做思路上的调整和转变:一、从以前以科室和机构为单位推进信息化建设转到区域水平上;二、从大中城市向农村和基层机构转移;三、从之前主要服务医护人员,逐步转变为服务社会、决策者、居民家庭和患者;四、从单一的封闭系统向综合开放的平台转变;五、从信息化科室、医院或疾控中心单独建设向政府、企业、社会多方共同参与转变。

天坛医院信息中心主任王韬的发言题目叫“影像数据与临床信息集成”,他对临床信息化建设的背景和影像数据临床的共享模式进行了分享。在对未来的展望中,王韬认为:影像共享的手段和渠道将会千变万化,更人性化、更直观的3D打印技术将逐步应用到临床中去;以服务于患者为导向的掌上应用和微信平台的扩展应用会层出不穷;借助大数据应用的强大力量更迅速地确诊与制定治疗计划。

作为此次大会的协办单位,锐珂亚太投资管理(上海)有限公司在2014年推出了VueVna临床档案中心,可以帮助医疗机构实现全面的临床数据共享,以患者为中心实现临床数据整合,支持医院的临床及管理决策。该产品具有的优势有:更快捷、更全面的数据访问,更低的总体拥有成本以及更安全、更可信的数据。

爱普生(中国)有限公司营业开发部新业务方案策划科经理周健介绍了“opS打印合约服务”,opS是根据用户的预算、打印量、具体打印需求等情况量身定制的打印方案,既能满足个性化需求,又能减轻医院资产压力。

西京医院数字信息中心主任蒋昆的发言题目是“paCS的应用与发展”,对paCS发展现状、挑战及前景进行了梳理,他认为,院间异构系统的数据共享可用便携式患者光盘实现。该院采用华海盈泰的paCS系统,实现了无胶片化、无库存管理,全院影像资源共享,工作流程优化,影像诊断水平得到了提高。

西门子(中国)有限公司产品经理张俊华介绍了“面向大数据时代的影像产品和集成平台”,西门子syngo.plaza调阅图像速度可达200图像/秒,可实现DiCom图像接收、存储和管理,遵从HL7标准,可实现统一的报告和图像以及非DiCom图像的接收和存储。

三维影像热度持续

三维影像中心是本次大会的重要内容之一,在这方面国内领跑者上海长征医院和华西医院的专家分享了各自的经验。

上海长征医院医学影像科副主任萧毅对医院三维后处理中心的情况进行了介绍。飞利浦星云3D影像数据中心上线后,临床科室和影像科的互动明显增多,对于项目带来的好处,萧毅总结:搭建了多学科交流的平台、锻炼了团队人员的教学科研能力、提高了人员后处理能力及诊断水平……下一步,他们计划构建一个手术设计实验室,可以为临床提供麻醉、手术方式、预后判断等相关的数据。

华西医院三维影像中心副主任吴文韬的发言题目是“多模态高级影像后处理临床应用价值”。他介绍,在美国,临床医生和影像医生的联系非常紧密,后者甚至会在手术室里为前者提供支持。他认为,开展高级影像后处理项目需要包括以下要素:高效智能化的云计算平台、全面深入的多模态高级影像后处理技术、跨专业的医技护一体化团队、标准化的影像引导诊疗流程和临床应用、跨学科的医疗和产学研合作。

湘雅医院神经外科副教授李学军对医院合作研发的“e-3D数字化医疗三维设计系统”进行了介绍,该系统拥有方便的医学影像处理功能,能对多模态影像数据进行融合,构建精细的三维数字化模型,清晰显示复杂解剖结构、病变和畸形特征、毗邻结构的空间关系,直接进行个化性三维解剖测量和手术方案设计,模拟术后效果。结合先进的3D打印技术,系统能导出和制作高精度的医学组织三维实体模型,为临床手术规划、手术演练、医学培训和教育等提供强有力的技术支持。

富士胶片的产品应用专家王成的报告题目是“富士Synapse3D影像后处理解决方案在临床诊断及治疗中的应用”,对Synapse3D产品进行了介绍,它包括基础分析工具、影像诊断高级分析工具、心脏分析工具和手术模拟模块等四大分析工具。

离临床更近一点

近两年,“中国paCS大会”一直在尝试转型,希望能与临床离得更近一些。以本届大会为例,除了来自医疗it界的专家,上海长征医院、华西医院和云南二院的医学影像专家,主办方还请来了湘雅医院、北京积水潭医院的临床专家做分享。据统计,参会人员中影像科医生和临床医生的占比达41.46%。

萧毅在演讲中说:“大会把顶层设计、日常管理、设备创新和一线使用等所有人员都聚集在了一起,搭建了一个非常好的交流平台。”一位来自上海某企业的paCS研发人员向大会反馈:“本次大会涉及内容较广,且具有一定的深度,相信会对我们今后的工作产生良好的指导作用。”从与会者的反馈来看,这种转型取得了很好的效果。

医学影像信息技术篇7

关键词:电子信息工程系统;医院管理;应用作用;实施方法

电子信息工程系统在医院中展开主要基于3大方面内容,它们按照内容及性质被划分为文本、生物以及医学图像信息。以传统患者病历文本来说,它已经被当前的电子病历(Coumputer-basedpatientRecord,CpR)所取代,令医院综合管理逐渐向信息化管理转型,实现了医院服务与管理内容的不断优化,也让医院的全方位立体化管理成为可能。

1电子信息工程系统在医院管理中的应用作用

1.1电子信息工程系统概述

所谓电子信息工程系统它所构建的就是一套基于电子信息控制与处理的全方位技术功能体系,它能够促进医院管理模式的大胆创新与快速发展,也能提升医院的电子信息管理水平,例如在临床医学研究、科研教学发展、人才培养、绩效考核、审计监察等等方面都有促进作用。电子信息工程系统所设计的技术类型及内容偏多,随着近几年新医改进程背景下医疗改革的不断推进,信息科技技术的不断发展,像HiS、paCS、LiS系统等等也纷纷为医疗电子信息数据统计、医疗临床服务、医院绩效考核提供了有效的技术支撑。

1.2电子信息工程系统的应用作用

医院管理本身就是一个较为复杂的系统性工程,这其中就涵盖和贯穿了三大体系:由医务人员、医疗保障人员以及病患所组成的人员体系;由药品、医疗器械包括各种消耗品所组成的物质体系;以医疗、教学、科研、后勤、人才培养活动与周边环境变化所组成的信息体系。这其中的前两种体系为医院运行的主体体系,它们可以被称之为有效流动体系,有效流动体系必须畅通,医院的电子信息工程系统应用过程才能更加顺畅,而信息流必须在管理信息系统的统一调配下才能实现畅通有序展开,保证信息的有序流动,最终推动信息的有形流动过程。为了确保医院中各项工作都能顺利开展,实现最优配置,电子信息工程系统在医院管理中所要体现的作用应该包括以下3方面[1]。第一,电子信息工程系统在医院管理中能起到基础功能作用,它符合客观发展规律,并配合现代化管理理论,实现了对医院内部各项工作的科学计划、组织、实施、控制与决策,为医院所有管理活动争取最大利益,并同时阐明管理活动的本质与规律。第二,电子信息工程系统在医院管理中能起到有效控制工作的作用,辅助医院来完成各方面规定与任务目标,确保院内医疗、科研、教学等等环节都能完全按照标准规章制度来实施,成为医院信息运转与控制过程的主要载体工具,帮助医院实现信息的反馈与调节控制。第三,电子信息工程系统在医院管理中能起到推动医院医疗、科研教学、管理工作有效性的特征,例如当前的HiS、物联网、电子病历管理、医疗保险、paCS影像存储与传输等等分支系统都是针对医院所开展的科研管理工作,它们发展快速,体现出了一定的医疗服务普适性,对医院快速发展具有促进作用[2]。

2某医院电子信息工程系统管理的应用方法探析

某医院是地区大型综合性三级甲等医院,该院近年来最新提出了全数字化医院建设要求,希望集中力量,为医院大力推广信息化建设体系,完成医院电子信息工程系统管理目标,初步建成数字化医院,并获得更多经济与社会效益。

2.1医院电子信息工程系统管理建设总体规划

该医院电子信息工程系统管理建设总体规划即面向全国,构建具有中国特色的综合数字化医院,它的整体规划主要包含以下4步骤。首先,要实现以临床信息系统建设为主的临床医生职能工作站、检查系统,包括检验联机、手术、血库、膳食等分系统管理站,并通过HiS技术系统来确立病人信息管理中心在医院中的核心地位。其次,在医院内部实现医学影像网络,基于医院医疗信息中的80%影像信息记录来实现对院内的无片化管理,这也为数字化医院建设打下良好基础。再次,医院主要利用了电子信息工程系统中的paCS医院信息资源管理与卫星通信带宽,通过这两项来提高医院整体的远程会诊质量[3]。最后,基于医院外科手术过程与临床监护信息管理来实现数据远程传输与共享,该技术能够对病患进行远程监护,包括针对实习人才及新入院医生的远程指导教学,体现医院本身的附属教学特性。心电监护系统就是这样一套能够实现手术过程监督与研究的先进化电子信息工程系统。除此之外,该医院的电子信息工程系统分支项目还有许多,它们主要围绕医院信息化建设总体目标与实施进行有机规划,明确医院在信息化建设等各方面的工作内容,例如经费预算、软硬件规划与人才建设等等,希望从电子科技技术与制度双重层面上保证医院未来现代化建设管理进程[4]。

2.2某医院电子信息工程系统在医院管理中的关键技术应用方法

paCS(picturearchivingandCommunicationSystems)就是图像存储与传输系统技术,它是当前该医院电子信息工程系统在医院管理中的关键技术之一。主要应用于该院的Ct、mR等医学图像信息管理系统,帮助医疗管理人员解决对医学图像的显示、获取、传送与管理问题,做到全程无胶片化管理。可以说,paCS系统与HiS系统是当前医院最重要的信息共享接口,它还能帮助该院与其他医院形成信息系统联系,优化远程医疗功能[5]。具体来讲,该医院通过paCS发展模式来构建小规模mini-paCS以及partialpaCS,配合DiCom3.0标准设备接口来将所记录的数字化影像成像传输到网络上,实现基于该院影像部信息资源共享。另外,该院也通过B/S与www技术来制作示教式paCS系统,辅助各个科室进行非医学影像诊断浏览操作,满足院内诸如Ct、超声、X光线和mRi的医学影像,这也是该院内部电子信息工程系统图像分配iHiDS系统的基本雏形。再一方面,paCS模式也与不同传输速率相互组合,为医院构建了基于不同类型的远程放射学信息系统RiS,该系统按照功能主要被划分为4个服务类型[6]:第一类为低速、窄带远程放射学信息系统,它主要以pStn公共电话网络为基础,配合路由器与多媒体pC平台相连,为医院医疗服务提供Ct、静态超声波、mR等中低分辨率医学影像的远程会诊服务。第二类为中速远程放射学信息系统,它主要以DSLam及iSDn为骨干,基于高分辨率监视器图形工作站,配备高传输速率进行图像信息传输,为患者提供X线片与动态超声心动图与Ct心血管图像远程会诊服务内容[7]。第三类是以高频宽带为主的高速远程放射信息系统,它主要采用卫星线路、e1电信专用线以及atm来实现1mbps以上的平均传输速度,为动态医学影像会诊与远程医学领域提供有机远程信息服务内容。再一方面,paCS也与该医院电信信息工程系统中的HiS及RiS联动,组建个人健康档案卡,面向医院外界提供远程医学信息服务,实现各种系统分支技术有效交叉,保证相互之间没有绝对界限。它基本实现了结合实际,基于模块化结构与高新技术来满足当前高标准的医疗服务要求,实现了对医务人才的合理分配与利用,不浪费一点资源[8]。第四类为智能化绩效考核管理系统,在医院中,电子信息工程通过医院HiS系统整合来管理财务系统与人事系统,形成管理一体化信息共享平台,实现信息的全方位有效共享机制,强化对日常数据的基础维护工作。在该过程中,还支持医院日常管理数据的有效收集与分析,对各个病区进行小组收支项目调查,最终细化为最小核算单元,基于智能化、人性化功能来生成工作人员每月绩效工资。详细来说,医院管理中电子信息工程的实现方法有两个,核算医院管理进程中的各项成本,主要以医院出院病历中所涉及的各种费用作为数据参考,再结合医院实际状况来得出整体管理成本;另外一项就是授权控制技术,它也是医院电子信息工程中的主要管理技术,它通过医院管理运行过程中所涉及的所有报表数据来进行医院内部工作总量及发展趋势的多元化分析,最终提升管理数据准确性,以此来促进绩效考核的公平性。

3总结

就当前现有技术来看,电子信息工程系统在医院管理中的应用作用越来越大,它基本满足了医院医疗服务与其它各项管理工作的高效、规范化流程操作需求,强化了对信息化技术的有效发挥与人才能力的有机培养,使得当前医院走上了智能化、自动化、人性化与高水平化的电子信息化发展道路。

作者:超曹文燕单位:第371医院信息科新乡医学院三全学院

参考文献

[1]王树明.试析医院信息工程的总体规划与系统设计[J].科技创新导报,2015(4):247-247.

[2]陈武.电子信息工程的现代化技术探究[J].科技与创新,2015(13):145-146.

[3]李响.医院信息工程的维护管理探析[J].建筑工程技术与设计,2015(26):1412.

[4]陈武.电子信息工程的现代化技术探究[J].科技与创新,2015(13):145-146.

[5]共话智慧医院新航路--记“2014年温州市医学会医院信息工程学分会学术年会暨计算机工程师培训会议”[J].中国信息界-e医疗,2014(9):29-29.

[6]郑树军.电子信息工程在医院管理中的应用[J].数字技术与应用,2016(9):47-47.

医学影像信息技术篇8

关键词分子影像学教学体系复合型人才

中图分类号:G424文献标识码:a

onmolecularimagingteachingSystemConstruction

CHenDuofang

(SchoolofLifeScienceandtechnology,XidianUniversity,Xi'an,Shaanxi710071)

abstractmolecularimagingisanemerginginterdisciplinary,hasbecomeoneofthemostimportanttechniquesofmodernlifesciences,medicalimagingrepresentsthedirectionoffuturedevelopment.inthispaper,molecularimagingfeatures,combinedwithresearchinLifeScienceandtechnologyinthefieldofmolecularimagingaswellasthebasisforcooperationwithouruniversityhospital,astudyinteachingcontent,teachingmodelsandevaluationmethods,thelifescienceandinformationscienceandclinicalcross,buildmolecularimagingteachingsystem,layingthefoundationfortrainingmedicalcomplexpolytechnicmolecularimagingprofessionals.

Keywordsmolecularimaging;teachingsystem;complextalent

0引言

分子影像学(molecularimaging)是运用影像技术显示组织、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在进行定性和定量研究的科学。①分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物,最早由美国哈佛大学weissleder等学者于1999年提出,经过10余年的飞速发展,取得一系列成就,已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一,受到世界各国的高度重视。①②随着分子影像学技术研究工作在我国的迅速开展,具有分子影像技术背景的人才更显缺乏。医药企业、医疗设备企业、生命科学研究机构等单位对分子影像专业人才需求日趋增加,尚没有专门学科进行分子影像学人才培养。我校生命科学技术学院依托生物医学工程与生物技术专业,定位为研究型学院,分子影像为主要研究方向之一。经过几年的发展,学院在分子影像研究领域取得一定进展。学院教工由来自不同专业背景,包括生物、信息、计算机和医学等学科的人员构成,但由于当前研究成员各自的专业背景单一,成员之间尚未有机融合和深度交叉,很大程度上限制了在分子影像领域取得重大突破。而目前国内,分子影像学教材较少,分子影像学课程主要面向研究生开设,极少高校面向本科生开设分子影像学课程。③④⑤本文探讨如何借助我校信息学科与计算机学科的优势,结合我校在分子影像学的研究成果以及与医院的合作基础,将生命科学与信息学科和临床医学交叉,开展针对本科生的分子影像学教学工作,建立分子影像学教学体系,为培养理工医复合型分子影像学人才奠定基础。

1分子影像学教学体系构建

分子影像学起源于现代医学影像学,在现代医学影像学基础上融入分子生物学,其教学体系不同于传统的工学学科和生物学学科体系。我们将从分子影像学教学内容,分子影像学教学模式和分子影像学考评方式进行分子影像学教学体系构建,目的在于建立包括基础理论―验证实验―应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的综合型分子影像学教学体系,为培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才打下坚实基础。

1.1分子影像学教学内容

分子影像学属于前沿科学,知识更新日新月异,相关资料主要来自世界各国研究小组的公开文献,缺乏全面、系统的参考教材;而且分子影像学属于典型的多学科交叉,涉及信息、生物、医学等多个学科,需要掌握各种影像原理与理论,熟悉核酸、蛋白质等大分子的形态、结构与操作,并应用影像技术进行分子生物学相关研究,课程内容繁杂,信息量庞大。分子影像学是分子生物学与先进医学影像技术结合的产物,属于典型的多学科交叉,涉及信息、生物、医学等多个学科。分子影像学内容覆盖面广、跨度大,教学内容包括:分子生物学中核酸等大分子的功能、形态结构特征并在分子水平上阐明细胞活动的规律;超声成像、Ct成像、mRi成像、核素成像等临床中成熟的医学影像技术,以及光学分子断层成像、光声断层成像等新兴的医学影像技术;分子影像技术在肿瘤、神经系统、心脑血管研究以及新药研发等领域的应用。学生不仅需要掌握基本理论知识,了解最新研究进展,更要学会利用影像技术进行基础研究以及临床应用。考虑到分子影像学信息量大,教学内容以生命学院优势研究方向即光学分子影像及其在肿瘤细胞学中的应用为主线,其余内容为辅助展开。教学过程中,力争做到重点突出、内容全面和有的放矢。

1.2分子影像学教学模式

分子影像学涉及多个学科,涵盖现代影像成像理论,分子生物学与细胞生物学以及分子影像技术在基础和临床实验研究中的应用。为了系统地学习掌握分子影像学知识,成为合格的分子影像专业人才,学生不仅需要了解分子生物学相关知识,而且需要知道靶向分子在临床中的应用前景;不仅需要了解分子结构修饰、分子标记等专业知识,而且也需要知道生物信息、医学影像等相关知识。传统的单一学科的教学模式难以满足上述需求,需要探讨新的有效的教学模式。对于多学科交叉产生的分子影像学,采用传统的单一学科教学模式难以满足要求。我院分子影像学教师来自不同专业背景,采用不同的教学模式进行协同合作教学。借助我校生命科学技术学院在分子影像学领域的研究成果以及与医院的合作基础,可以将生命科学与信息学科和临床医学进行深度交叉,开展目标明确和特色鲜明的分子影像学教学工作。对于分子生物学部分,由生命学院生物技术专业教师任教,主要采取课堂讲授以及实验演示教学方式,指导学生掌握生物基本操作技能,包括:核酸凝胶电泳、pCR、Dna测序、Rna提取与纯化、基因敲除、基因克隆等技术。对于医学影像部分,由生命学院信息专业教师任教,主要采取课堂讲授、理论推导和计算机模拟仿真等教学手段,使学生掌握医学影像的基本物理原理以及数学理论。对于应用部分,由外聘的第四军医大学第一附属医院教师承担,引导学生使用分子影像技术进行肿瘤早期诊断、心脑血管疾病诊断以及新药研发等应用研究。上述教职人员由生命科学技术学院自然基金委重大项目参与人员构成,经过前期合作研究,已进行一定程度的多学科交叉,可进行协同教学工作。

1.3分子影像学考评方式

传统教学考评中,多注重考核学生掌握知识的多少,而不是学习知识能力的大小;注重考核学生技能掌握的多少,而不是学习技能能力的高低。这种考核体系只能反映一定时间内的学习结果,不能反映学生学习新知识、新技能的本领,难以适应分子影像快速发展的需要,这不仅使教师的教学方法陷于陈旧古板,而且使一些再学习能力、发展潜力大、动手能力强的学生长期得不到有效锻炼和培养。因此,如何将传统的考核知识与技能与考核学生掌握新知识、新技能的本领相结合,是我们需要关注的问题。分子影像学涵盖学科领域广,知识更新速度快,学生学习任务重,我们需要站在发展的角度,从学校培养学生的近期和远期效果建立合理的考评方式。对于学生学习考核,我们采用知识与能力兼顾的评价标准。该评价标准主要包括四大模块:基本理论知识、实验操作技能、进展跟踪和科研创新能力。对于基本理论知识考核,采用试卷笔答形式;对于实验操作技能,考核学生对刻度吸量管、分光光度计、离心机、电泳仪等常规仪器的操作,此外还考核学生对microCt、光学分子断层成像等学院研制的医疗影像设备的操作,以实验报告形式答题;对于进展跟踪考核,则要求学生根据教师给定的主题词,进行文献查阅及总结,以文献综述形式答题;对于科研创新,则根据教师课题或学生自主选题进行相关科研活动,以小论文或专利形式答题。总之,将采用形式多样的考评方式,对学生的综合能力进行测评。

2总结

分子影像学是一门新兴的交叉学科,已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一,代表了未来医学影像发展的方向。我校生命科学技术学院为国内最早进行分子影像学研究的单位之一,学院教师来自不同的专业背景,包括信息、生物和数学等专业,在多学科交叉方面已经积累了一定的经验。基于学院在分子影像领域的研究基础,结合我校信息学科优势,融合生命科学相关专业,本文提出建立包括基础理论――验证实验――应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的创新型分子影像学教学体系。通过建立该体系,我们将使不同学科背景教师协同工作,讲授成熟的基础成像理论、分子生物学基础知识;实时跟踪分子影像学研究动向,向学生传递最新进展;指导学生进行验证实验,引导学生得出结论,从实验中引申理论知识;此外,基于理论知识以及实验操作训练,锻炼学生使用分子影像设备进行生命科学领域相关研究的科研能力。通过分子影像学综合体系的构建与实施,最终培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才。

基金项目名称:1.西安电子科技大学新实验开发项目(项目编号:SY1359)

2.西安电子科技大学本科教育质量提升计划教改项目

注释

①申宝忠.分子影像学(第二版)[m].人民卫生出版社,2010.

②申宝忠,王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育,2011(8):132-157.

③朱宏,董鹏,李耀武.分子影像学教学中的哲学思考[J].中国科教创新导刊,2010(2):82-84.

医学影像信息技术篇9

【关键词】医院数字化;网络;影像科;影像工作站

theRiSConstructionoftheGrass-rootsHospitalStudy

GaoJing-guo,ZHanGmei-ling

【abstract】Grass-rootshospitalbecausethefundsequipmentswaitsvariousreason,thenumeralturnstowassubjectedtolimitwithinformation-baseddevelopment,thegrass-rootshospitalshouldcarryonthenumeraltoturntheconstructionaccordingtothecircumstanceoftheoneself,thistextintroducesourthusgrass-rootshospitaltoturnthereformationthroughthenumeraloftheoldequipments,andnewequipmentsthesetsetsupthebasicsystemprojectofRiS

【Keywords】thehospitalnumeralturn;network;imagesection;imageworkstation

近几年随着信息技术和网络技术的发展。医院数字化和信息化技术得到了迅速发展,特别是影像科,设备数字化几乎达到了普及的程度,大中型医院组建了完整的RiS和HiS系统,以实现医疗技术的信息化和数字化管理,但在我们这样的基层医院,由于各种原因使影像科设备的数字化程度,各种设备的影像所遵从的标准不完全共同,给影像科设备的数字化和信息的共享带来了一定的难度,影响到了医院数字化和信息共享的发展。为了更好的发挥数字化的优势和实现影像科信息共享,我们对我院影像科有关设备设备进行了数字化改造,组建了基本的RiS。经过几年的应用获得了满意的效果,下面就我们的改造经验做以简介。

1设备情况简介和设备改造

1.1设备介绍包括放射科东芝胃肠机(DGw-20a),CR(aGFa),导管室DSa(西门子poweR-moBiLe),Ct室Ct(GepRoSpeenDai),这些设备输出的图像所遵从的标准很不相同,东芝DGw-20a胃肠机和导管室的DSa输出的图像为模拟视频图像,CR和Ct图像为DiCom.3标准医学图像。不仅设备技术状况不一样,而且各个设备的分部位置不集中。

1.2设备改造根据我们院影像科设备的情况,我们对非数字化和不符合DiCom.3医学影像标准的设备进行改造。东芝胃肠机造改造方案:先将原设备的三十万像素的CCD摄像头更换为一百万像素的CCD摄像头,以提高图像质量;然后把视频图像送往为东芝胃肠机改造而配备的工作站,在工作站内把视频信号转化为符合DiCom.3标准医学图像,DSa也需配备一工作站,把图像转化为符合DiCom.3标准的医学图像。胃肠机和DSa对作站的要求:能够实时采集实时显示,而且可以把采集到的视频信号转化为标准DiCom.3标准的图像。胃肠机和DSa我们都采用了北京思创贯宇科技开发有限公司的paCS医学影像工作站St-CDmedicalV3.1作为他们的工作站。该工作站的通过次级获

取的方式(数字化图像或帧接收方式截取图像)将从胃肠机和DSa获取图像转化为符合DiCom.3标准的医学图像。

2网络的组建

2.1技术模块的划分影像科分为不同的技术部门,根据影像科各技术部门不同的特点,把影象科划分为DSa,胃肠,CR,Ct几个技术模块。应选择一种适当的网络组建方案把各个部分联起来,我们选取了对等星型网络结构组建网络;各个技术模块先各自组成局域网,然后再通过一个中心节点相互联起来,这样组建网络一方面简单,由Ct,CR原来各自的工作站和服务器等组成的局域网可以保持不变,一方面各个部分的功能互不影响,一旦哪部分不正常只需断开该部分与网络中心节点的连接就可以,可以方便得进行维护和维修不影响其部门它工作。另外通过中间节点还可以进行扩展,方便将来新的技术模块连入,也为将来连接医院的HiS做好准备。中心节点网络连接设备我们选用10m.100m自适应交换机。

2.2中心工作站(服务器)根据我们院影像科各个技术部门位置比较分散和各部门工作量大小不同以及各部门技术特点的不同的情况,我们设置一中心工作站对影像科所有技术部门的各种影像进行处理,;并储存和管理患者有关文字资料(患者基本信息资料,诊断报告,其他病理资料等),进行质量控制等,这样一方面处理影像时不影响各技术部门的工作,一方面方便各科室科大夫会诊。该工作站应该满足以下条件:①能储存,接收,传送符合DiCom.3标准的图像;②能方便被个部门工作站或服务器访问;③能执行照片打印任务;④具备刻录功能。(包括可以刻录符合DiCom标准的图像),St-CDmedicalV3.1医学影像工作站不仅可以实时显示图像,而且具有图像采集,存档,远程诊断,DiCom3.0打印,aCC手术监测,辅助诊断,三维成像分析报告,和质量控制等功能,完全可以满足中心工作站的要求,因此我们同样选取该工作站为中心工作站。为了便于网络布线和影像科各技术部门的影像完整传送,而不至因传送距离过远产生影像丢失的现象,中心工作站放在距离各技术部门相对均等的位置。中心工作站直接接入中心节点。

2.3联网我们医院目前没有完的HiS系统,影像科这些分散分布在各处的各种影像设备无法借助HiS系统实现信息共享,但全院财务系统各科室已经全部联网,我们借助医院的财务网络把影像科各技部门块连接起来。为了和财务互部门互不影响,我们把影像科各部门的工作站或服务器等的ip地址进行了与财务网不一样的网段分配,(影像科各技术部门的工作站或服务器的ip地址分在同一网段内)。

2.4联网共享我们采用了操作相对简单weB方式来实现技术部门间的互访,联网后的影像科各技术部门之间可以进信息共享,各技术部门间可以方便的相互访问,除此之外硬件设备资源之间也可以共享,CR的激光相机与Ct室激光相机为整个RiS系统所共享,保证了整个系统胶片打印全天候正常工作。

3患者影像资和文档资料的管理和储存

医院影像科的不同设备的的影像具有不同的特点,CR照片一般为单幅或几幅,胃肠和DSa的影像一般为连续视频,Ct为系列图像,对不同情况的患者的的影像采取不同的储存和管理模式。鉴于我们院影像科的工作量情况,我们主要采用了刻录光盘的形式来储存图像。对于患者要求携带图像资料的情况,可以通过激光相机打印照片或者刻光盘交给患者;St-CDmedicalV3.1录像及电影采集回放功能,和支持JpeG图像的有损或无损采集格式以及DiCom保存格式的功能,可以轻易的把患者的胃肠和DSa影像资料存储在光盘上,方便患者携带;在中心工作站上建立特殊病例资料库,以储存特殊病例影像资料。患者的文档资料,诊断报告单可以随患者影像资料一起打印,患者其他文字资料储存在中心工作站,以便日后查找。

4运行结果

我们把老设备经过简单改造和新设备一起组成的RiS系统,3年来运行一直正常。证明这种方案稳定可靠,能够满足基本的医学图像的传输和存档要求。该方案也为将来影像科增加新的设备预留了网络接口,方便网络扩展。同时为将来影像科RiS加入医院HiS系统打下基础。

5结束语

计算机,信息化通讯技术的发展带动了医疗信息的数字化的发展和建设,以信息技术为基础的电子医疗档案,远程会诊,医疗信息共享等,成为当今医疗发展的重要组成部分,基层医院因资金设备等多种原因,数字化进程会受到一定的限制,基层医院应根据自身的情况发展数字化,既要购置新设备,也应兼顾未到淘汰年限的数量众多的老设备,该设计一套可行的方案,充分把这些设备利用起来,参与到医疗信息化中来,这样既可以加快医院数字化建设,又可弥补资金不足。

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医学影像信息技术篇10

关键词:医学影像学;现状;未来;综述

【中图分类号】R473【文献标识码】a【文章编号】1672-3783(2012)04-0140-01

随着医学影像学飞速发展,它在临床医学中的地位不断提高,由X线、超声、放射性核素显像、Ct、数字减影血管造成影及介入装置、磁共振成像所组成的医学影像学家族已经成为临床主要的诊断和鉴别诊断方法、医院现在化的重要标志、科学研究的主要手段及医院重要的经济收入来源。现将医学影像学的发展与展望综述如下。

1医学影像学技术发展的历史回顾

1895年11月8日德国物理学家伦琴发现了一种新型射线(akindofnewrays)。并于11月22日为夫人拍摄了一张手部x线照片,也是人类第一张x线影像。随后,x线被广泛的应用于对疾病的诊断和治疗,形成了放射诊断学和放射治疗学。x线还用于疾病的预防、康复和预后随访。在医学之外,还用于x线衍射分析和工业探伤等多种用途。因此,x线的发现对人类作了重大贡献。1971年亨氏菲尔德发明了Ct,将传统的X线的直接成像转变为间接成像,从而奠定了现在影像学的基础,随后出现的mRi、正电子发射型体层摄影术等影像学技术,以及近期出现的分子成像和光成像,使医学影像学在显示形态学状态之外,还能完成组织器官功能检查,并最终在分子和细胞水平显示组织、器官的化学成分和代谢变化。

2医学影像学现状

曾经在我国长期使用用的x线透视检查的应用逐年减少,大型医院或者发达地区的中小医院已逐步取消透视,而代之以x线摄影检查,且以DR检查占主导地位。传统X线造影检查被多排螺旋Ct和磁共振成像所取代首先是X线脊髓造影检查被mRi所取代;其次是多排螺旋Ct和mRi结合光学内镜逐步取代X线消化道造影、经静脉肾盂造影和胆道造影等检查;然后是DSa的诊断性血管造影检查逐步被Ct血管成像和mR血管成像所取代。伴随设备的逐步普及,Ct已经成为临床(尤其急诊)最重要的影像检查方法。mRi具有无创伤、无射线辐射危害,成像参数多、获得的信息量大,软组织对比度最佳等显著优点,是最活跃的影像学研究手段,已经成为很多重要疾病的确证诊断方法。超声以其设备普及、价格低廉、无创伤、无射线辐射危害、可在病床旁边实施和便于复查等优点,成为目前临床应用最主要的影像学筛选检查技术。以早年的Ct为起点,Ct、mRi等设备开始提供横断层面影像。同时,得益于计算机技术的进步,今天已经可以在较短时间内把上述的信息“重组”(reformation)为三维的、分别显示兴趣结构的、带有仿真色彩的,甚至以内窥镜的信息模式显示的“直观信息”。举例说,一个重度创伤的病人可能会有骨折、颅脑损伤、内脏损伤、血管损伤及其他并发症。今天,只需用Ct从头到脚在数十秒钟内完成采集,病人即可回病房作急症处理,而放射科医师可使用一次采集的信息分别显示出骨骼、颅脑、内脏、血管等结构与病变,并给急症医师提供“直观的”兴趣结构的三维的、彩色仿真的诊断信息。这样的信息已经超越了大体解剖学的可视能力,达到了即使在手术刀或解剖刀下都不可能完全洞察的水平。

3医学影像学技术的发展趋势

各种医学影像学设备向小型化、专门化、高分辨力和超快速化方向发展,mRi和Ct的全器官灌注成像得到临床普及应用。虽然目前mSCt主要生产厂家的设计理念和主攻方向不一致,导致彼此设备的差异巨大,但是可以预测,在不远的将来,Ct机的构造(包括发生器、X线球管的结构和数量、探测器种类和排数等)将发生实质性变改,也许球管和探测器的旋转速度更快,使mSCt的时间分辨力突破50ms大关,使心脏得到真正的“冻结”,而探测器材质的改进能显著提高mSCt的空间分辨力。各种介入治疗成为常规有效的治疗方法。集诊断与治疗一体化的医学影像学设备也在不断成熟和普及,使疾病的诊断更加及时、准确,治疗效果更佳。应用计算机仿真技术设计外科手术方案、由影像导航系统直接引导外科手术入路、确定手术切除范围,并在术中直接应用mRi对病灶切除范围进行现场评价会逐渐普及应用。在影像学网络化的基础上,医学图像处理将成为常规,而服务器软件取代工作站,实现多点同时后处理,并使图像后处理的自动化程度进一步提高。伴随远程影像学的普及和宽频带网络的应用,医学影像学图像的远程传输更为快捷,图像更加清楚,影像学科医生可以在家里或者在出差旅途中完成诊断报告。

分子成像是医学影像学的热点研究方向之一,伴随分子成像的研究进展,会有多种组织、器官特异性对比剂问世,这些新型对比剂能显示特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能,其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强,真正实现疾病早期诊断。开发疗效监测对比剂(或称分子探针),以在最短时间得到治疗的反馈信息,在分子水平上进行疾病的靶向治疗。除pet外,其他医学影像学技术也能直接用于药物的研发和监测疗效,在活体早期、连续观察药物或基因治疗的机制和效果,以利于药物筛选和新药开发。此外,分子成像方法和图像后处理技术将得到持续改进,并开发出用于分子成像的影像学新技术。医学影像学技术的进展还将导致影像学科内部人员构成发生变化,物理师、数学家、生物医学工程师、计算机专家和循证医学专家占影像科室人员的比例越来越高,针对某种重大疾病可以组建包含内、外科和影像学医生的新型科室。医学影像学检查不仅在诊断与治疗的环节发挥作用,而且可以在疾病预防、健康体检、重大疾病筛查、健康管理、早期诊断、病情严重程度评估、治疗方法选择、疗效评价、康复等环节发挥越来越大的作用,医学影像学科的地位必将不断提高。参考文献

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