(一)背景及意義
二十一世紀(jì)我國(guó)將面臨人口眾多、交通擁擠、醫(yī)院容量有限,以及由于獨(dú)生子政策導(dǎo)致的日益嚴(yán)重的人口老齡化等一系列嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題,遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展可望為我們提供一個(gè)緩解上述問(wèn)題的有效途徑。最簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程醫(yī)療形式是通過(guò)PSTN(公共電話網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行心電(ECGs)的遠(yuǎn)程解釋,但目前的遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)研究與試驗(yàn)則是伴隨當(dāng)前IT技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的一個(gè)范圍更加廣泛,意義更加深遠(yuǎn)的新興領(lǐng)域。它是現(xiàn)代通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,它利用電子通訊及多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離醫(yī)學(xué)檢測(cè),監(jiān)護(hù),咨詢,急救,保健,診斷,治療,以及遠(yuǎn)距離教育和管理等等。遠(yuǎn)程醫(yī)療旨在通過(guò)提供一種管理良好、高效和跨越時(shí)空障礙的全新醫(yī)療保健服務(wù)模式,最終達(dá)到共享醫(yī)療保健資源,降低醫(yī)療保健費(fèi)用,提高醫(yī)療效率和質(zhì)量的目的。另外,在戰(zhàn)場(chǎng)救護(hù),交通等意外事故危重病人的緊急處理等方面,遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)也有很大的應(yīng)用價(jià)值!廣義地講,遠(yuǎn)程醫(yī)療是指醫(yī)護(hù)人員利用通訊和電子技術(shù)來(lái)跨越時(shí)空障礙、向人們提供醫(yī)療保健服務(wù)。根據(jù)不同的應(yīng)用,遠(yuǎn)程醫(yī)療又可分類為遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù),遠(yuǎn)程治療,遠(yuǎn)程會(huì)診和遠(yuǎn)程教育等等。
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(二)發(fā)展過(guò)程
最早的遠(yuǎn)程醫(yī)療雛形可以追溯到1905年Einthoven等人利用電話線進(jìn)行的心電圖數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)。但真正具有一定實(shí)用價(jià)值的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)在50年代才開始出現(xiàn),該系統(tǒng)可以通過(guò)電話線和專用線傳送簡(jiǎn)單的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。而在70~80年代遠(yuǎn)程醫(yī)療開始利用電視系統(tǒng)傳輸醫(yī)學(xué)圖像,即以遠(yuǎn)程放射醫(yī)學(xué)(Tele-radiology)為主。隨著現(xiàn)代微電子學(xué)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在90年代人們開始實(shí)踐與評(píng)估該系統(tǒng)在遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程專家會(huì)診等多方面的應(yīng)用。近幾年來(lái),隨著醫(yī)用數(shù)字影象設(shè)備如CT、MRI、B超以及DSA等的迅速普及,促使越來(lái)越多的醫(yī)院采用數(shù)字圖像存儲(chǔ)通訊系統(tǒng)(PACS,PictureArchivingandCommunicationSystem),逐步實(shí)現(xiàn)醫(yī)院的無(wú)膠片管理,為普及遠(yuǎn)程醫(yī)療奠定了良好基礎(chǔ)。當(dāng)前,遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)技術(shù)的技術(shù)支持有:交互視頻影像設(shè)備(interactivevideo),高分辨監(jiān)視器(high-resolutionmonitors),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(computernetworks),蜂窩電話(cellulartelephones),高速開關(guān)系統(tǒng)(high-speedswitchsystems),以及以光纖和衛(wèi)星通信為核心的信息高速公路等。需要說(shuō)明的是,在目前的中國(guó),由于網(wǎng)絡(luò)的普及面仍然十分有限,在一些中小縣城市,既缺少高水平的醫(yī)療專家又缺少足夠帶寬的信息網(wǎng)絡(luò),患者的經(jīng)濟(jì)能力也十分有限。在這種背景下,基于電話線的遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)在一定程度上滿足了當(dāng)前的需求,顯示出了一定的發(fā)展空間,值得國(guó)內(nèi)的醫(yī)療電子企業(yè)重視。
(三)適宜范圍和初步的臨床效果
遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)(Tele-medicine)最大的作用在于它對(duì)農(nóng)村和不發(fā)達(dá)國(guó)家的那些得不到良好服務(wù)的人群提供健康護(hù)理服務(wù)。在這些地方,合格醫(yī)生的缺乏是一個(gè)很大的問(wèn)題。其他需要遠(yuǎn)程醫(yī)療的地方包括:邊遠(yuǎn)的兵站,需要保密的地方,出院后病人的監(jiān)護(hù),家庭監(jiān)護(hù),病人教育,醫(yī)學(xué)教育等。有些醫(yī)學(xué)部門,如放射學(xué)(radiology),病理學(xué)(pathology)和心臟病學(xué)(cardiology),他們需要高保真的電子醫(yī)務(wù)數(shù)據(jù)和圖像為診斷服務(wù),因而特別適合于采用遠(yuǎn)程醫(yī)療。隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的成熟,它能夠提供服務(wù)的醫(yī)學(xué)部門和范圍也會(huì)隨之相應(yīng)地增加。比如,以下這些領(lǐng)域的遠(yuǎn)程醫(yī)療實(shí)踐正在逐步增多:矯形外科學(xué)(orthopedics),皮膚病學(xué)(dermatology),精神病學(xué)(psychiatry),腫瘤學(xué)(oncology),神經(jīng)病學(xué)(neurology),兒科學(xué)(pediatrics),產(chǎn)科學(xué)(obstetrics),風(fēng)濕病學(xué)(rheumatology),血液學(xué)(hematology),耳咽喉科學(xué)(otolaryngology),眼科學(xué)(ophthalmol-ogy),泌尿科學(xué)(urology),外科(surgery)等。總的來(lái)說(shuō),有關(guān)報(bào)告顯示,遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了醫(yī)生與遠(yuǎn)端之間的可靠的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和音頻視頻通信。通過(guò)將遠(yuǎn)程醫(yī)療和直接的醫(yī)生診斷相比較發(fā)現(xiàn),二者沒有大的差異。這些初步的結(jié)果說(shuō)明,遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了與醫(yī)院相當(dāng)?shù)姆?wù)質(zhì)量。目前,遠(yuǎn)程醫(yī)療已被成功地用于直接的病人監(jiān)護(hù),它明顯地改進(jìn)了醫(yī)生的診斷能力和對(duì)病人的處理選擇。遠(yuǎn)程醫(yī)療在臨床醫(yī)學(xué)中的作用已被完全證實(shí),它的使用情況已經(jīng)超過(guò)了立法和行政部門的步伐。因此,在未來(lái)健康監(jiān)護(hù)工業(yè)的發(fā)展策略中,遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)是一個(gè)不可忽略的因素。一個(gè)重要的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)“所有”:方便地實(shí)現(xiàn)所有的醫(yī)學(xué)服務(wù)和面向所有的地方。
(四)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)與信息技術(shù)
很顯然,遠(yuǎn)程醫(yī)療(Tele-medicine)應(yīng)當(dāng)有許多不同的系統(tǒng)和技術(shù)要求(分級(jí)的)。但大致可分為兩類:實(shí)時(shí)的(RealTime,RT)和先收集后處理的(store-and-forward,SAF)。對(duì)于RT交互模式,病人與現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)生或護(hù)理人員一起在遠(yuǎn)處,專家在醫(yī)學(xué)中心。對(duì)于SAF模式,所有相關(guān)的信息(數(shù)據(jù)、圖形、圖像等)用電子方式傳到專家處,在這里,專家的反應(yīng)不必是立即的。在大多數(shù)情況下,幾小時(shí)或幾天后才能收到專家的報(bào)告。一種理想的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)當(dāng)然是同時(shí)具備RT和SAF兩種模式,但顯然這種復(fù)合模式意味著顯著增加的費(fèi)用。例如,一個(gè)理想的RT-SAF組合,需要在急診室內(nèi)或附近有一個(gè)基站,并在遠(yuǎn)處有多個(gè)對(duì)病人實(shí)施治療計(jì)劃的地方,那里帶有診斷室或移動(dòng)的監(jiān)護(hù)單元。基站需要有控制系統(tǒng)或工作站、在線的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻相機(jī)和監(jiān)護(hù)儀、微型耳機(jī)和話筒以及圖形圖像輸入設(shè)備。在遠(yuǎn)端,需要有完全可移動(dòng)的視頻相機(jī)和監(jiān)護(hù)儀、各種診斷設(shè)備、圖形圖像輸入設(shè)備、PC或工作站等。如上所述,當(dāng)前的技術(shù)可以使得遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)具有可靠的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和視頻-音頻通信(在醫(yī)學(xué)中心的醫(yī)生和遠(yuǎn)端病人之間),能夠提供與到醫(yī)院就診相當(dāng)?shù)姆?wù)。隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療的范圍和廣度的擴(kuò)展,需要進(jìn)一步關(guān)注的技術(shù)和臨床問(wèn)題包括:傳輸?shù)膱D像、視頻信息的知覺質(zhì)量以及其他臨床完善性所要求的程序;當(dāng)前技術(shù)能夠提供的檢查的透徹性,以及遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)和當(dāng)前臨床常規(guī)檢查的有機(jī)結(jié)合問(wèn)題等。遠(yuǎn)程醫(yī)療當(dāng)中的一個(gè)重要技術(shù)成份是通信系統(tǒng),它的基本的傳輸介質(zhì)是銅質(zhì)電纜、光導(dǎo)纖維,微波中繼,衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)。一個(gè)混合的網(wǎng)絡(luò)可能是,衛(wèi)星傳送用于很遠(yuǎn)距離的情況,光纖用于視頻圖像,銅電纜傳數(shù)據(jù)、信號(hào)和控制信息。RT、SAF兩種模式的通信要求都可以預(yù)測(cè)。RT模式要求短時(shí)間內(nèi)傳送大量的信息,它強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)是傳輸、交換和交互的時(shí)間。它的決定性因素是容許能力(傳輸速率和帶寬)。而SAF模式則對(duì)傳輸速率和帶寬的要求不大。只要能將整塊的數(shù)據(jù)傳送就行。一般的多媒體遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)具有獲取、傳輸、處理和顯示圖像、圖形、語(yǔ)音、文字和生理信息的功能。按照遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的組成劃分,它一般由三個(gè)部分構(gòu)成:用戶終端設(shè)備,醫(yī)療中心終端設(shè)備和聯(lián)系中心與用戶的通訊信息網(wǎng)絡(luò)。不同的遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用,對(duì)通訊系統(tǒng)和系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)又有不同的要求。相應(yīng)的設(shè)備費(fèi)用也依要求的不同而變動(dòng)較大。
(五)相關(guān)的有待解決的技術(shù)問(wèn)題
仍然有待解決的,與遠(yuǎn)程醫(yī)療全面、廣泛地實(shí)施有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題包括:數(shù)碼醫(yī)院的建立,目前有些醫(yī)院己有醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)和圖像歸檔與通信系統(tǒng)(PACS—picturearchivingandcommunicationsystem)和DICOM(Digitalimagingandcommuni-cationsinmedicine)。醫(yī)院現(xiàn)有的這些系統(tǒng)是遠(yuǎn)程醫(yī)療的重要組成部分,它們的擴(kuò)展是建立遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的一個(gè)有利條件。此外,還需要建立標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)信息庫(kù);開發(fā)功能可靠、操作方便的終端設(shè)備?以及接口技術(shù)問(wèn)題,因?yàn)檫h(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)涉及多種醫(yī)療設(shè)備與通訊系統(tǒng)的連接,建立通用的標(biāo)準(zhǔn)接口將會(huì)減少系統(tǒng)建立時(shí)的復(fù)雜程度和節(jié)省費(fèi)用;系統(tǒng)加密問(wèn)題,以確保醫(yī)療數(shù)據(jù)在通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸中的安全性,維護(hù)病人的隱私權(quán);家庭以及偏遠(yuǎn)地區(qū)的寬頻通訊問(wèn)題,初期通訊網(wǎng)絡(luò)的鋪建應(yīng)考慮到遠(yuǎn)程醫(yī)療的用途。目前,有關(guān)研究主要集中在:(1)人-機(jī)接口和通訊網(wǎng)絡(luò)的研究,主要解決各種信息的有效上網(wǎng)和傳送;(2)傳感器技術(shù)的研究,目標(biāo)在于研制有源、無(wú)線和小型的換能器,實(shí)現(xiàn)生理信號(hào)的方便而可靠、準(zhǔn)確而無(wú)損的測(cè)量;(3)各種先進(jìn)的數(shù)據(jù)與圖像壓縮方法的研究,在盡可能減低有用信息丟失的同時(shí),達(dá)到盡可能高的壓縮率,最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療數(shù)據(jù)與圖形圖像信息的的高效傳輸;(4)醫(yī)學(xué)信息與數(shù)據(jù)傳輸安全問(wèn)題的研究,為相應(yīng)的立法等提供技術(shù)保證。
二、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)與三維醫(yī)學(xué)圖像處理
(一)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)
1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線,并被應(yīng)用于醫(yī)學(xué),產(chǎn)生了以X光照片為標(biāo)志的醫(yī)學(xué)影象學(xué)。此后的整個(gè)20世紀(jì)可以說(shuō)是醫(yī)學(xué)成像的盛世。面對(duì)各種紛紛涌現(xiàn)的眾多成像模式,我們不僅要問(wèn):這些成像技術(shù)各有何特點(diǎn)?它們的發(fā)展前景又如何呢?到目前為止出現(xiàn)的所有成像方法,幾乎都與核或電磁有關(guān)。如果從利用的電磁波的頻率高低上對(duì)醫(yī)學(xué)成像模式進(jìn)行分類,在靜態(tài)場(chǎng)領(lǐng)域有電生理成像,低頻領(lǐng)域有阻抗CT,高頻領(lǐng)域有微波CT,光領(lǐng)域有光學(xué)CT,在更高的頻率領(lǐng)域有X線CT。其中X線CT早已進(jìn)入實(shí)用的階段。此外還有利用磁場(chǎng)相互作用機(jī)制的磁共振成像技術(shù)(MRI)。加上最近受到重視的一些功能成像方法,如功能磁共振成(fMRI)和正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)(PositronEmissionTomography,PET)等,如此眾多的醫(yī)學(xué)影象手段提供了大量的有關(guān)病人的各種信息,包括形態(tài)的和功能的、靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的等,被廣泛應(yīng)用于診斷和治療,成為現(xiàn)代化中必不可少的手段和工具。
1?電阻抗斷層成像技術(shù)
電阻抗斷層成像技術(shù)(ElectricalImpedanceTomography,EIT)是近些年來(lái)興起的一項(xiàng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。其基本思想是利用人體組織的電特性差異形成人體內(nèi)部的圖像。它通過(guò)體表電極向人體送入一交流電流,在體表不同部位測(cè)量產(chǎn)生的電壓值,由此重檢一幅電極位置平面的人體組織電特性圖像。這種圖像不僅包含了解剖學(xué)信息,更為重要的是,某些組織和器官的電特性隨其功能狀態(tài)而改變,因此圖像也包含了功能信息在內(nèi)。此外加上對(duì)人體幾乎無(wú)創(chuàng)傷、廉價(jià)、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),EIT受到了日益廣泛的關(guān)注。但由于受到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和算法等因素的限制,目前該技術(shù)并不十分成熟,基本處于實(shí)驗(yàn)室階段。EIT技術(shù)根據(jù)測(cè)量目標(biāo)的不同可以分為兩類:靜態(tài)EIT和動(dòng)態(tài)EIT。靜態(tài)EIT以測(cè)量對(duì)象內(nèi)部電阻(導(dǎo))率的分布為成像目標(biāo);而動(dòng)態(tài)EIT則是測(cè)量對(duì)象內(nèi)部的電阻(導(dǎo))率的相對(duì)變化量的分布為成像目標(biāo)。由于動(dòng)態(tài)EIT技術(shù)只需反映阻抗的相對(duì)變化量,相應(yīng)地,其算法簡(jiǎn)便、快速,可以實(shí)時(shí)成像,而且系統(tǒng)對(duì)具體目標(biāo)形狀有較高的魯棒性。雖然由于假設(shè)條件難以滿足、推導(dǎo)過(guò)程不嚴(yán)格等缺點(diǎn)使得動(dòng)態(tài)EIT的成像質(zhì)量不高,但由于其對(duì)人體形狀和電極擺放位置的適應(yīng)性強(qiáng)、能反映變化的信息等優(yōu)于靜態(tài)EIT的這些優(yōu)點(diǎn),它已被用來(lái)進(jìn)行臨床研究。相信隨著算法的改進(jìn)和成像質(zhì)量的提高,動(dòng)態(tài)EIT有望在臨床上發(fā)揮更大的作用。
2?電生理成像技術(shù)
電生理成像技術(shù)指基于體表電磁信號(hào)的觀測(cè),進(jìn)行的體內(nèi)電活動(dòng)情況成像的技術(shù)。具體有心電磁和腦電磁問(wèn)題兩大類。但兩類問(wèn)題在技術(shù)上是密切相關(guān)的,它們分別是利用測(cè)量得到的心電圖(Electrocardiogram,ECG)和腦電圖(Electroen-cephalogram,EEG)來(lái)研究人體的功能。這里以腦電為例,其中又可以分為兩個(gè)層次,一為腦電源反演,一為成像。在成像方面,人們希望能從頭皮上獲得的空間分辨率較低的電位分布推算出皮層表面上空間分辨率較高的腦電電位分布,因也稱為高分辨率EEG成像。人們相繼發(fā)展了等效源方法(Sidmanetal,1992;Yao,2000),有限電阻網(wǎng)絡(luò)法(楊福生等,1999),和球諧譜分析方法(Yao,1995)。腦電源反演就是利用測(cè)得的頭皮電位,推算顱骨內(nèi)腦電活動(dòng)源的空間位置的一項(xiàng)技術(shù)。其具體方法有非線性優(yōu)化算法和子空間分解算法。在這些方法中,大都是以某一時(shí)刻的電位觀測(cè)值為已知信息,唯有子空間分解算法是直接建立在一段觀測(cè)記錄之上,從而較好地同時(shí)利用了觀測(cè)記錄中的時(shí)間和空間信息,因而受到了廣泛的重視(Mosher,1992;堯德中,2000)。電生理成像技術(shù)與其它的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)如CT、MRI等相比,具有其不可替代的獨(dú)特功能。它檢測(cè)的是生物體的自發(fā)(或誘發(fā))的功能信息,是一種真正的非損傷性的成像技術(shù),且可以進(jìn)行長(zhǎng)期檢測(cè),而fMRI等只能檢測(cè)誘發(fā)的間接的功能信息。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是它具有很高的時(shí)間分辨率。目前的一個(gè)重要發(fā)展方向是,電生理成像技術(shù)與其它影像技術(shù)相結(jié)合(如EEG與fMRI結(jié)合),實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),以得到兩“高”(高時(shí)間分辨率和高空間分辨率)的結(jié)果,幫助研究人員進(jìn)行更精確的分析和判斷。
3?微波CT
微波CT可以說(shuō)是一種比較新的成像模式,它是1978年才被提出來(lái)的。它的基本原理是:利用電磁波的傳輸特性,通過(guò)測(cè)定透過(guò)身體的電磁波來(lái)重建體內(nèi)圖像。微波CT大體可以分為兩大類:被動(dòng)測(cè)定型和主動(dòng)測(cè)定型。被動(dòng)測(cè)定型也可以稱為無(wú)源型,利用的是由生物體發(fā)出的屬于微波范圍的那一部分電磁波,如人體熱輻射等,最終獲得熱圖像(因此,類似的還有紅外成像);主動(dòng)測(cè)定型也叫有源型,是用外部入射微波照射生物體,然后利用透過(guò)微波和反射微波重構(gòu)圖像,獲得的是形態(tài)圖像。微波CT作為一種醫(yī)學(xué)成像模式,它的主要特點(diǎn)是,同X-CT相比更容易查出癌變組織;與超聲相比更有利于肺的診斷;不存在電離輻射的危險(xiǎn)性。微波CT需要解決的最大問(wèn)題是如何提高空間分辨率。要想提高分辨率,必須縮短波長(zhǎng),提高頻率,但波長(zhǎng)愈短其在體內(nèi)的衰減愈大。同時(shí),微波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生的衍射和散射會(huì)造成重建圖像的模糊。所以提高微波CT的圖像分辨率是一件極為困難的工作。隨著技術(shù)的進(jìn)步和圖像分辨率的提高,微波CT將很有希望成為新一代的醫(yī)學(xué)成像手段。
4?光學(xué)CT
光學(xué)CT也將是21世紀(jì)的重要研究領(lǐng)域。其基本思路是將光輸入待測(cè)組織,測(cè)量其輸出,重建該組織。由于人體對(duì)可見光是屏蔽的,但對(duì)紅外或紅外波段的光有一定的穿透能力,利用它進(jìn)行斷層成像。光學(xué)CT大致可以分為內(nèi)稟(Intrinsic)光學(xué)成像、光學(xué)相干層析成像、光子遷移技術(shù)成像等幾種。內(nèi)稟信號(hào)指的是,由組織活動(dòng)(如神經(jīng)元活動(dòng))引起的有關(guān)物質(zhì)成分、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而導(dǎo)致起光學(xué)特性發(fā)生變化,而這種變化在與某些特定波長(zhǎng)的光量子相互作用后得到的包含了這些特性的光信號(hào)。通過(guò)成像儀器探測(cè)到這些光信號(hào)的某一時(shí)間間隔內(nèi)的空間分布,進(jìn)而重建組織圖像。無(wú)損傷內(nèi)稟光學(xué)成像方法近年來(lái)正加緊研究,以期用于人腦功能的研究。光學(xué)相干層析成像,即將光學(xué)相干剖析術(shù)(OCT)用于成像,它是采用低相干的近紅外光作為光源,采用特制干涉儀完成光的相干選通,這樣接收到的信號(hào)就只包含尺度相應(yīng)于相干長(zhǎng)度的一薄層生物組織的信息。若同時(shí)加以掃描,就能得到三維剖析圖像。OCT技術(shù)從提出至今雖然只有短短幾年的時(shí)間,但已表現(xiàn)出極為誘人的應(yīng)用前景。目前它已在視網(wǎng)膜及黃斑疾病的早期診斷,皮膚、腸、胚胎檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的作用。這種技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外在生物光學(xué)方面的一個(gè)活躍點(diǎn)。利用靈敏的探測(cè)器和適當(dāng)?shù)闹貦z算法,就可以確定測(cè)量組織的光學(xué)特性。通過(guò)檢測(cè)組織的光學(xué)特性,可用于腫瘤診斷、代謝狀態(tài)動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)、藥物分析及光動(dòng)力學(xué)治療等場(chǎng)合。光子遷移技術(shù)成像(PhotonMigrationImaging,PMI)利用的是在紅光和近紅外光譜區(qū),生物組織的某些不同成分對(duì)于光的散射和吸收表現(xiàn)出不同特性,而且在不同生理狀態(tài)下的組織光學(xué)參數(shù)也不大相同。高頻調(diào)控的正弦入射光經(jīng)組織傳播后,由于吸收和散射延遲了光子行程時(shí)間,引起了相位和光子能量密度的變化,顯著和精確的相位變化體現(xiàn)了吸收的變化。光學(xué)方法正處于迅速發(fā)展之中,一方面,與XCT、MRI等其它成像方法相比,光學(xué)CT具有價(jià)格低廉、運(yùn)行安全,另一方面,它體積小重量輕,特征信號(hào)容易獲得,技術(shù)發(fā)展成熟。光學(xué)CT還有一個(gè)吸引人的優(yōu)勢(shì)是,它在空間分辨力和時(shí)間分辨力這兩個(gè)基本的成像性能上可以說(shuō)是首屈一指,目前已達(dá)約5mm的物方象素和每秒25幀以上的視頻速度。因而可以預(yù)料,光學(xué)CT會(huì)在醫(yī)學(xué)研究和臨床等方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
5?正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)
正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)(PositronEmissionTomography,PET)作為一種傳統(tǒng)的核醫(yī)學(xué)成像技術(shù),它的歷史可以追溯到1932年,在那一年CarlAnderson在研究宇宙射線所拍的云室照片時(shí)發(fā)現(xiàn)了β+的存在;此后不久ErnestLawrence發(fā)明了可發(fā)射β+核素的回旋加速器,這些是實(shí)施PET的兩個(gè)不可缺少的前提條件。PET的成像原理是,將由發(fā)射正電子β+的核素標(biāo)記的藥物由靜脈注入人體,隨血液循環(huán)至全身。正電子與人體內(nèi)的電子相遇并湮滅產(chǎn)生兩個(gè)背對(duì)背的γ光子,這對(duì)具有確定能量的光子可以穿透人體,被體外的探測(cè)器接收,從而得到正電子在體內(nèi)的三維密度分布及這種分布隨時(shí)間變化的信息。PET的標(biāo)記藥物很豐富,且這些核素的半衰期都很短,病人所受到的輻射劑量可以說(shuō)是微乎其微,并可在短期內(nèi)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。盡管PET具有近乎無(wú)損的測(cè)量、三維動(dòng)態(tài)成像、定量檢測(cè)化學(xué)物質(zhì)分布及實(shí)現(xiàn)真正的功能成像等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),但早期由于對(duì)短壽命核素認(rèn)識(shí)的不足及探測(cè)技術(shù)缺乏等原因,直到1976年第一臺(tái)全身(whole-body)PET才正式投入市場(chǎng)并應(yīng)用于臨床。此后PET才真正開始進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。目前全世界已有上百家的PET中心,利用PET進(jìn)行臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)等方面的研究。在臨床方面,主要用于診斷神經(jīng)類疾病、心臟疾病、癌癥等,也可輔助設(shè)計(jì)治療方案和評(píng)估藥物療效,并可用于探討一些神經(jīng)類疾病的發(fā)病機(jī)制。因?yàn)楦鞣N精神類疾病,如癲癇、精神分裂癥、癡呆等,以及腦腫瘤、腦血管病等,都將引起血流、葡萄糖和氧代謝的異常,PET即可通過(guò)測(cè)量這些生理參數(shù)來(lái)診斷疾病。同時(shí),PET的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)也給神經(jīng)科學(xué)提供了觀測(cè)手段,被越來(lái)越多地用來(lái)研究人類的學(xué)習(xí)、思維、記憶等的生理機(jī)制,幫助人類進(jìn)一步了解自身。因?yàn)榻o正常人不同的刺激(如光、語(yǔ)言等)或讓其進(jìn)行不同的活動(dòng)(如記憶、學(xué)習(xí)、喜怒哀樂(lè)等),也將引起不同腦區(qū)域的血流和代謝的變化,進(jìn)而幫助研究腦的功能。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),隨著PET技術(shù)的進(jìn)一步成熟,PET將會(huì)成為診斷和研究上不可缺少的工具。
6?X-線成像技術(shù)
X-線成像技術(shù)可以說(shuō)是在醫(yī)院當(dāng)中應(yīng)用的最傳統(tǒng)、最廣泛的一種醫(yī)學(xué)影象技術(shù)。X-線圖像建立在當(dāng)X-線透過(guò)人體時(shí),各種臟器與組織對(duì)X-線的不同吸收程度的基礎(chǔ)上,因而接收端將得到不同強(qiáng)度的射線,傳統(tǒng)的做法是將之記錄在膠片上得到X膠片。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,這種傳統(tǒng)方法的弊端日趨突顯出來(lái)。當(dāng)X-線圖像一旦形成,其圖像質(zhì)量便不能做進(jìn)一步改善;不便于計(jì)算機(jī)處理,也不便于存儲(chǔ)、傳輸和共享等。在評(píng)價(jià)20世紀(jì)X成像技術(shù)時(shí),多數(shù)資深專家均認(rèn)為影像的數(shù)字化是最新、最熱門及最重要的進(jìn)展。數(shù)字化成像可以利用大容量磁、光盤存儲(chǔ)技術(shù),以數(shù)字化的電子方式存儲(chǔ)、管理、傳送、處理、顯示醫(yī)學(xué)影象及相關(guān)信息,使臨床醫(yī)學(xué)徹底擺脫對(duì)傳統(tǒng)硬拷貝技術(shù)的依賴,真正實(shí)現(xiàn)X-攝影的無(wú)膠片化。目前采用的直接數(shù)字化X-線影象的方法主要有兩種:直接X-線影象探測(cè)儀(DirectRadiographyDetector,DRD)和平板探測(cè)儀(FlatPanelDetector,FPD)。DRD最早由Sterling公司申請(qǐng)專利,現(xiàn)已進(jìn)入商品化階段。FPD由Trexell公司研制成功。這兩項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展方向均是設(shè)法進(jìn)一步提高分辨率和實(shí)時(shí)性。數(shù)字影像可以說(shuō)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。1981年第15屆國(guó)際放射醫(yī)學(xué)會(huì)議上首次展出了數(shù)字放射新產(chǎn)品。進(jìn)入90年代中后期,國(guó)外已經(jīng)推出了多種新型的數(shù)字化X-線影象裝置;傳統(tǒng)X-線裝置中的X-線乳腺影像設(shè)備也已數(shù)字化。到目前為止,市場(chǎng)上的數(shù)字化的X-線影像設(shè)備已占70%以上。可以預(yù)期,數(shù)字化的X-線影像設(shè)備將逐步成為市場(chǎng)的主宰,并將使21世紀(jì)的X-線診斷發(fā)生令人矚目的變化。
7?磁共振成像(MRI)
在磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)領(lǐng)域,自從1946年哈佛大學(xué)的E?M?Purcell和斯坦福大學(xué)的F?Bloch發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象并因此獲得1952年諾貝爾物理獎(jiǎng)起,直到70年代初,它一直沿著高分辨核磁共振波譜學(xué)的方向發(fā)展,成為化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域研究分子結(jié)構(gòu)不可缺少的分析工具。1972年R?Damadian注冊(cè)了第一個(gè)關(guān)于核磁共振成像的專利,提出了磁共振成像的思想,并指出可以用磁共振成像儀掃描人體檢查疾病。1982年MRI掃描儀開始應(yīng)用于臨床。由于質(zhì)子(1H)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,磁性較強(qiáng),是構(gòu)成水、脂肪和碳水化合物的基本成分,所以目前醫(yī)學(xué)上主要利用質(zhì)子(1H)進(jìn)行MRI成像。其成像主要利用磁共振原理,以一定寬度的射頻脈沖磁場(chǎng)使具有磁性核的原子產(chǎn)生共振激發(fā);被激發(fā)的原子核的退激時(shí)間的長(zhǎng)短反映了磁性核周圍的環(huán)境情況。通過(guò)測(cè)量生物組織退激過(guò)程中磁化強(qiáng)度的變化,即可獲取反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像。磁共振成像由于其空間分辨率高、對(duì)人體危害性小、又能提供大量的解剖結(jié)構(gòu)信息等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于臨床診斷。隨著技術(shù)的發(fā)展和需求的提高,動(dòng)態(tài)成像或功能成像是未來(lái)世紀(jì)MRI的研究方向(functionalMRI,fMRI)。一個(gè)成功的應(yīng)用是用外面的造影劑或內(nèi)生的血氧度相關(guān)效應(yīng)(BOLD)描述視覺皮層的活動(dòng)。BOLD的成像原理是基于血紅蛋白的磁化率隨脫氧過(guò)程而急劇變化。在靜脈血管內(nèi)脫氧血紅蛋白濃度發(fā)生變化時(shí),會(huì)在血管周圍引起磁場(chǎng)畸變,而這種變化可以被探測(cè)記錄下來(lái)。在功能神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域中,BOLD成像有很多優(yōu)點(diǎn)。這類研究完全非侵入性,產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)與解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)是完全配準(zhǔn)的。BOLD技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較好,它在解釋大腦在正常和病理狀態(tài)的功能方面很有前途。迄今為止,fMRI雖然只有短短幾年的歷史,但理論與實(shí)驗(yàn)都已取得了許多有重要意義的結(jié)果。它的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)損傷(不用外源介質(zhì)),可以直接進(jìn)行反復(fù)的非侵入性的功能測(cè)量。與同樣屬于功能成像的PET相比,fMRI則是更新的技術(shù),成像速度比PET快,而且提供了更好的空間分辨率。fMRI未來(lái)的發(fā)展方向是,一要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)fMRI信號(hào)的實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解,這是基本的前提。另一方面,從實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件和軟件的結(jié)合上進(jìn)一步提高靈敏度和分辨率(包括時(shí)間分辨率和空間分辨率),這是核磁共振現(xiàn)象的本質(zhì)決定的一個(gè)永恒的研究主題。除了以上與電磁或射線相關(guān)的成像技術(shù)外,還有基于超聲波的多種結(jié)構(gòu)、組織和功能的成像技術(shù),這里不再詳述。
(二)三維醫(yī)學(xué)圖像處理
醫(yī)學(xué)圖像處理是指對(duì)已獲得的圖像作進(jìn)一步的處理,其目的或者是使不夠清晰的圖像復(fù)原,或者是為了突出圖像中的某些特征信息,或者是對(duì)圖像做模式分類等。隨著技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)學(xué)圖像的處理已開始從二維轉(zhuǎn)向了三維,以求從中獲得更多的有用信息。三維醫(yī)學(xué)圖像分析所包含的研究問(wèn)題很廣,目前主要有:圖像的分割、邊緣檢測(cè)、多模式圖像和數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)(Registration)和融合(Fusion)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、圖像的快速重建和顯示、圖像處理算法性能評(píng)估、信息集成(Informationintegration)和傳輸技術(shù)等。所有這些的研究都可以集中到如下兩個(gè)方面:
1?圖像的融合和可視化
醫(yī)學(xué)影象技術(shù)的發(fā)展為臨床診斷和治療提供了包括解剖圖像和功能圖像在內(nèi)的多種圖像模式。臨床上通常需要將同一個(gè)病人的多種成像結(jié)果結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析,以提高醫(yī)學(xué)診斷和治療水平。比如在放射治療中,CT掃描可以用于計(jì)算放射劑量的分布,而MRI可以很好地定位病灶區(qū)域的輪廓。常規(guī)的方法(如將幾張圖像膠片掛在燈箱上)使醫(yī)生很難對(duì)幾幅不同的圖像進(jìn)行定量分析,首先要解決的這幾幅圖像的嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。所謂醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)與融合,就是通過(guò)尋找某種空間變換,用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)使各種影象模式統(tǒng)一在一個(gè)公共坐標(biāo)系里,融合成一個(gè)新的影象模式顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上,使多幅圖像的對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間位置和解剖結(jié)構(gòu)上的完全一致,并突出顯示病灶或感興趣部位,幫助醫(yī)生進(jìn)行臨床診斷,制定放射治療計(jì)劃和評(píng)價(jià)等。近年來(lái)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)和融合技術(shù)的研究和應(yīng)用日趨受到醫(yī)學(xué)界和工程界的重視。對(duì)醫(yī)學(xué)圖像匹配方法的分類可以有多種不同的標(biāo)準(zhǔn)。1993年,VandenElsen等人對(duì)醫(yī)學(xué)圖像匹配的方法進(jìn)行了分類,歸納出了多達(dá)七種分類標(biāo)準(zhǔn)。一般的匹配方法的實(shí)現(xiàn)步驟為:特征提取;特征配對(duì);選取圖象之間的幾何變換、確定參數(shù);執(zhí)行變換。基于特征點(diǎn)選取的不同,匹配算法可以分為兩種:基于外部特征的圖像配準(zhǔn)方法和基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法。基于外部特征的圖像配準(zhǔn)通常是在研究對(duì)象上設(shè)置一些標(biāo)志點(diǎn)(如采用螺絲植入骨頭方法固定立體定位框架等),使這些標(biāo)志點(diǎn)在不同的影象模式中均有顯示,然后以這些共同的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)。這種配準(zhǔn)方法因?yàn)椴皇軋D像畸變等因素的影響,所以精度很高,可達(dá)1~2mm,可以作為評(píng)估基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法的標(biāo)準(zhǔn)。但其植入式的特點(diǎn)會(huì)給患者帶來(lái)一定的痛苦,一般僅限于手術(shù)室使用。目前的研究集中在基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法上,這種方法一般是用圖像分割方法提取醫(yī)學(xué)圖像中相對(duì)運(yùn)動(dòng)較小的解剖結(jié)構(gòu),如點(diǎn)(血管分叉點(diǎn)等)、2D輪廓線、3D曲面等。用這些提取出來(lái)的特征對(duì)之間的位置變化和變形來(lái)確定圖像之間的變換和配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的精度取決于圖像分割的準(zhǔn)確性。這種方法優(yōu)點(diǎn)之一就是其回溯性,即以前獲取的圖像(沒有外標(biāo)記點(diǎn))也可以用內(nèi)部特征點(diǎn)進(jìn)行匹配。目前,基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法比較成熟并已廣泛應(yīng)用于臨床。但目前大多數(shù)模糊動(dòng)態(tài)圖像的精確分割和特征提取仍是一個(gè)尚未完全解決的問(wèn)題。最近又發(fā)展了一種直接利用所謂的基于體素相似性的配準(zhǔn)方法,又稱為相關(guān)性方法,它是直接利用不同成像模式的灰度信息的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行全局最優(yōu)化匹配,不需要進(jìn)行分割和特征提取。因此這種方法一般都較為穩(wěn)定,并能獲得相當(dāng)準(zhǔn)確的結(jié)果。但是它的缺點(diǎn)是對(duì)圖像中的噪聲信號(hào)敏感,計(jì)算量巨大。在目前出現(xiàn)的各種相關(guān)性算法,如互相關(guān)法(correlation)、聯(lián)合熵法(jointentropy)、相對(duì)熵法(relativeentropy)等算法當(dāng)中,臨床評(píng)估的結(jié)果是相對(duì)熵法(又稱為互信息法,mutualinformation)是最精確的。醫(yī)學(xué)影像的三維重建和可視化也是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。常規(guī)影像如CT、MRI等得到的均為組織的二維切片,醫(yī)生很難直接利用它們進(jìn)行分析、診斷和治療。三維醫(yī)學(xué)圖像的重建將有助于觀察復(fù)雜結(jié)構(gòu)的立體形態(tài);有利于醫(yī)生制定放射治療計(jì)劃;有助于神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)施;有助于對(duì)不同治療方案進(jìn)行評(píng)估等。對(duì)三維圖像重建算法的研究,近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了許多探討。目前通用的做法是,先從切片圖像中提取出物體輪廓信息,重建三維結(jié)構(gòu),再由計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的光線跟蹤法(RayTracing),根據(jù)一定的光照模型和給定的觀察角度、光源強(qiáng)度和方位來(lái)模擬自然景物光照效果,計(jì)算物體表面各點(diǎn)的灰度值,最終構(gòu)成一幅近似自然景物的三維組織或器官圖像。目前各種各樣的圖像所涉及的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大,各種算法也越來(lái)越復(fù)雜,所以處理時(shí)間也較長(zhǎng),而用戶則希望實(shí)時(shí)、快速地得到圖像處理結(jié)果,及時(shí)用于診斷與治療。因此,醫(yī)學(xué)圖像處理的加速也是一個(gè)主要的研究方向。為了提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度,當(dāng)然有許多方法可以考慮。除了算法上的改進(jìn)外,應(yīng)用多處理器進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像處理與分析的加速是一種不錯(cuò)的方法。在有些情況下可以直接利用DSP進(jìn)行加速。
2?基于影象的計(jì)算機(jī)輔助治療方法及系統(tǒng)
發(fā)展各種醫(yī)學(xué)影象的最終目的就是為了更細(xì)致的了解人體的結(jié)構(gòu)和功能,輔助醫(yī)生對(duì)病人做出診斷和治療,提高人類的生活質(zhì)量。目前以此為目標(biāo)的研究主要有:基于影象的三維放療計(jì)劃系統(tǒng)、立體外科手術(shù)仿真系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)中的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)等。在過(guò)去的放射治療時(shí),先有醫(yī)生根據(jù)CT或MRI膠片上的定位標(biāo)志點(diǎn)來(lái)計(jì)算病灶的三維坐標(biāo),然后根據(jù)病灶位置和形狀布置焦點(diǎn),經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算出等劑量線,在燈箱上用打印輸出的劑量線與膠片上的病灶進(jìn)行對(duì)比,如不吻合則重新規(guī)劃焦點(diǎn)。反復(fù)重復(fù)直到滿意為止。最后計(jì)算出每個(gè)焦點(diǎn)的治療時(shí)間。總的說(shuō)來(lái)這個(gè)過(guò)程很不方便,而且可能會(huì)引起很大的誤差。目前臨床上開始采用的三維放射治療計(jì)劃系統(tǒng)則大大方便了腫瘤醫(yī)師的工作。在整個(gè)治療計(jì)劃的計(jì)算機(jī)化過(guò)程中,可以說(shuō)是涉及到了三維醫(yī)學(xué)圖像處理的各個(gè)環(huán)節(jié),如圖像配準(zhǔn)與融合、輪廓提取、三維重建等。三維放療計(jì)劃系統(tǒng)的推出不僅提高了醫(yī)生的工作效率,而且精度大大提高,是以后腫瘤治療中心制定放療計(jì)劃的常規(guī)工具。今后放射治療的方向是適形放射治療(ConformalRadiotherapy,CR)。該方法通過(guò)旋轉(zhuǎn)照射或靜態(tài)多射野照射,使得高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維上與靶區(qū)(病灶)的實(shí)際形狀一致,同時(shí)盡可能地降低靶區(qū)周圍的健康組織和重要器官(如脊髓)的照射量,從而大大提高治療效果。CR由于能夠調(diào)整射野內(nèi)的射線強(qiáng)度分布,故又稱為調(diào)強(qiáng)放療(Intensity-modulationRadiotherapy,IMRT)。調(diào)強(qiáng)算法根據(jù)醫(yī)生指定的限制因素計(jì)算每個(gè)射野的最接近醫(yī)生要求的強(qiáng)度分布,是一個(gè)典型的多參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題。1989年,英國(guó)科學(xué)家S?Webb首次提出采用模擬退火法求解最佳強(qiáng)度分布。此后各種調(diào)強(qiáng)算法可以說(shuō)是層出不窮,成為當(dāng)今放療中的一個(gè)熱點(diǎn)。隨著多葉準(zhǔn)直器技術(shù)(Multiple-LeafCollimator,MLC)的發(fā)展,醫(yī)生可望給出單次腫瘤致死劑量,起到外科手術(shù)的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,VR)就是力求部分或全部地用一個(gè)計(jì)算機(jī)合成的人工環(huán)境代替一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)環(huán)境,讓使用者在這個(gè)三維環(huán)境中實(shí)時(shí)漫游和交互操作。VR是綜合人機(jī)界面、圖形學(xué)、傳感技術(shù)、高性能計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等的一門新興學(xué)科,涉及學(xué)科面廣且發(fā)展十分迅速。VR在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣泛,Rosen認(rèn)為,VR將構(gòu)成最終實(shí)用的手術(shù)模擬器。隨著醫(yī)學(xué)成像可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家們已經(jīng)有可能建立起一個(gè)具有部分人體特性的虛擬人體。由美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書館(NLM)發(fā)起的可視人計(jì)劃(VisibleHumanProjects,VHP)正是基于這樣的目的。虛擬人體可以提供模擬的診斷、治療、計(jì)算機(jī)成像、內(nèi)窺鏡手術(shù)等等。例如在內(nèi)窺鏡手術(shù)中,外科醫(yī)生通過(guò)觀察電視屏幕來(lái)操作插入病人體內(nèi)的手術(shù)器械。虛擬環(huán)境技術(shù)可大大改善這種手術(shù)過(guò)程。事實(shí)上,虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(Virtualendoscopy)是目前發(fā)展比較快的一個(gè)方面。
三、網(wǎng)絡(luò)化醫(yī)學(xué)儀器人才的培養(yǎng)
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的范疇很廣,各高校的側(cè)重點(diǎn)各不相同。我校本學(xué)科專業(yè)與其它高校相比具有明顯的時(shí)代特色。我們一向以電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)為支撐平臺(tái),強(qiáng)調(diào)與生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)療儀器相結(jié)合,在醫(yī)療儀器的智能控制、管理方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。隨著以上醫(yī)學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展,我們提出了依拓本校的優(yōu)勢(shì)專業(yè)如通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、儀器測(cè)試等,在我校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化醫(yī)學(xué)儀器方向人才的設(shè)想。
(一)培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)化醫(yī)學(xué)儀器人才的依據(jù)
計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,世界正進(jìn)入一個(gè)數(shù)字化的時(shí)代。在醫(yī)療領(lǐng)域,數(shù)字診斷設(shè)備也逐漸成為一種新標(biāo)準(zhǔn),被越來(lái)越多的醫(yī)院和用戶所接受。各大廠商相繼推出數(shù)字X光機(jī)、CT、B超等,在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,已經(jīng)取代常規(guī)設(shè)備成為臨床診斷的主流。醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)到了一個(gè)更新?lián)Q代的時(shí)期。而DICOM標(biāo)準(zhǔn)的制訂,則使醫(yī)療信息實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)模式的資源共享和遠(yuǎn)程傳輸。無(wú)疑,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化將是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的主流。而遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)則以其迅猛的發(fā)展勢(shì)頭為人們勾畫出了一幅“讓每一位醫(yī)生都成為專家,讓每一位患者都能請(qǐng)得到專家”的美好前景。社會(huì)的需求為高等院校的人才培養(yǎng)提出了新的要求,同時(shí)具有醫(yī)學(xué)知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)技能的復(fù)合型人才將會(huì)受到社會(huì)的廣泛青睞。“網(wǎng)絡(luò)化醫(yī)學(xué)儀器”作為本學(xué)科領(lǐng)域出現(xiàn)的新方向,在國(guó)內(nèi)外沒有現(xiàn)成的模式可以借鑒,為此我們提出了以下建設(shè)計(jì)劃。
(二)網(wǎng)絡(luò)化醫(yī)學(xué)儀器人才培養(yǎng)基地建設(shè)
關(guān)鍵詞 血壓 血脂 頸動(dòng)脈 彩色多普勒
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2009.01.098
高血壓、高血脂常合并頸動(dòng)脈內(nèi)膜變化及腔內(nèi)斑塊形成。我們采用彩色多普勒高頻探頭觀察了25例患者頸動(dòng)脈內(nèi)膜的變化情況。
資料與方法
觀察對(duì)象：所有病例皆為高血壓、高血脂患者，男11例，女14例，城鄉(xiāng)無(wú)差別，年齡35～55歲，平均45歲。
方法：病人取平臥位，充分暴露其頸部，檢查時(shí)頭偏向?qū)?cè)，探頭置于頸部，自下而上先縱向頸動(dòng)脈后橫向仔細(xì)觀察其內(nèi)徑、血管壁、內(nèi)-中膜的厚度，有無(wú)斑塊，斑塊的形態(tài)、大小、性質(zhì)及管腔是否狹窄及其程度。
使用儀器：為SA-550A彩色多普勒顯像儀，超寬變頻探頭，頻率為7.5～11MHz。
25例高血壓、高血脂患者頸動(dòng)脈內(nèi)膜變化分型：①內(nèi)膜不光滑，回聲增強(qiáng)，增厚，連續(xù)性中斷。 ②局部輕微突起為扁平斑，斑塊突出管腔，回聲強(qiáng)弱不均，表面光滑為軟斑。 ③斑塊高低不平，強(qiáng)回聲，后伴聲影為硬斑。
結(jié) 果
超聲檢查結(jié)果及頸動(dòng)脈內(nèi)膜變化表現(xiàn)25例患者中，頸動(dòng)脈內(nèi)膜回聲增強(qiáng)，增厚，連續(xù)性中斷12例，男5例，女7例，頸動(dòng)脈腔內(nèi)斑塊形成13例，男6例，女7例，頸動(dòng)脈的斑塊形成多位于膨大處的后壁，血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)無(wú)變化。
討 論
動(dòng)脈粥樣硬化的早期即表現(xiàn)為中-內(nèi)膜增厚，但無(wú)明顯管腔狹窄。本組病例斑塊多位于頸動(dòng)脈膨大后壁，但無(wú)血流動(dòng)力學(xué)改變。低回聲和不均質(zhì)斑塊與腦血栓密切相關(guān)，而強(qiáng)回聲和均質(zhì)斑塊與血栓發(fā)生聯(lián)系甚微，這與臨床觀察結(jié)果相符。
25例病例中觀察，高血壓、高血脂發(fā)展到頸動(dòng)脈內(nèi)膜輕微變化，進(jìn)展為頸動(dòng)脈斑塊形成，動(dòng)脈粥樣硬化，腦梗死。所以對(duì)于高血壓、高血脂的患者應(yīng)早期控制對(duì)頸總動(dòng)脈超聲檢查，早期預(yù)防腦梗死。
參考文獻(xiàn)
1 丁建華,華揚(yáng),凌晨,等.彩超對(duì)急性腦梗死患者頸動(dòng)脈斑塊的研究.中國(guó)醫(yī)學(xué)影象技術(shù)雜志,2000,16:747.
2 王萍,吳靜,趙逸,等.彩色多普勒評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈硬化與腦梗死的關(guān)系.中國(guó)醫(yī)學(xué)影象技術(shù)雜志,2000,16:447.
【關(guān)鍵詞】一站式多學(xué)科綜合治療門診 服務(wù) 理念
中圖分類號(hào)：R197.323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1005-0515（2011）5-298-02
1 開展一站式多學(xué)科綜合治療門診的意義
1.1 更新服務(wù)理念
在醫(yī)療市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的條件下，服務(wù)意識(shí)、服務(wù)態(tài)度、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)藝術(shù)成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。醫(yī)院能否完善基礎(chǔ)管理，提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、良好的信譽(yù)贏得病人的信賴，是醫(yī)院生存和發(fā)展的前提條件，院有名醫(yī)不再是患者就醫(yī)的唯一選擇，而特色服務(wù)同樣吸引廣大患者。開展一站式多學(xué)科綜合治療門診，順應(yīng)了醫(yī)學(xué)模式發(fā)展的需要，創(chuàng)新了門診服務(wù)內(nèi)容。患者就醫(yī)期間，以人為本的服務(wù)理念應(yīng)貫穿在整個(gè)就醫(yī)過(guò)程中，從根本上改變傳統(tǒng)的服務(wù)服務(wù)理念，提升服務(wù)品質(zhì)，使患者滿意，家屬滿意，減少醫(yī)患糾紛。開展一站式多學(xué)科綜合治療門診，是醫(yī)院適應(yīng)新形勢(shì)發(fā)展的需要，為病人提供優(yōu)質(zhì)高效服務(wù)的新舉措。
1.2 為臨床各專科的通力合作提供渠道
隨著社會(huì)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)新業(yè)務(wù)的開展和新技術(shù)的應(yīng)用，醫(yī)院分科越來(lái)越細(xì)；醫(yī)院的結(jié)構(gòu)和功能成為動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的多因素環(huán)境。開展一站式多學(xué)科綜合治療門診，把整個(gè)門診系統(tǒng)中各自獨(dú)立的專科組合成一個(gè)新的“就診系統(tǒng)”，完善優(yōu)化門診服務(wù)功能，提高門診服務(wù)質(zhì)量，是方便病人就診、縮短診療時(shí)間的有效管理措施。同時(shí)也為各學(xué)科專家和技術(shù)交流搭建平臺(tái)，通過(guò)多學(xué)科的積極配合，達(dá)到技術(shù)上精益求精，共同為患者確立最佳的治療方案，真正能夠?yàn)榛颊呓獬⊥础?/p>
1.3 方便患者就醫(yī)
開展一站式多學(xué)科綜合治療門診，改變了患者分科掛號(hào)、往返多次就診的傳統(tǒng)就醫(yī)模式，患者掛一次號(hào)，就能同時(shí)得到與疾病相關(guān)的多學(xué)科專家的聯(lián)合診治。
1.4 促進(jìn)醫(yī)院發(fā)展
隨著現(xiàn)代觀念的不斷改變，醫(yī)學(xué)模式也順應(yīng)了時(shí)展，從生物醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)向生物心理社會(huì)醫(yī)學(xué)模式，患者對(duì)醫(yī)院的要求也越來(lái)越高。所以就要求管理者注重轉(zhuǎn)變服務(wù)理念，并且要在管理上求新、求變、求發(fā)展，時(shí)刻將患者的需求放在首位，讓患者滿意，讓社會(huì)滿意，讓門診全新的服務(wù)特色、服務(wù)優(yōu)勢(shì)赫然于眾，打造醫(yī)院品牌。
2 開展一站式多學(xué)科綜合治療門診介紹
我們建立開展一站式多學(xué)科綜合治療門診，目前主要是針對(duì)幾個(gè)綜合性治療較強(qiáng)的專科，它已經(jīng)成為臨床治療的模式和發(fā)展方向，順應(yīng)了醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，滿足了患者的就醫(yī)需要。
2.1 腫瘤綜合治療門診
腫瘤是一種需要多學(xué)科配合治療的疾病。選擇哪一種治療方法對(duì)病人更合適，需要有多個(gè)專家的意見。以往患者的治療都是輾轉(zhuǎn)到幾家醫(yī)院，或者是在一家醫(yī)院幾次掛號(hào)、找?guī)讉€(gè)專家會(huì)診才能完成治療。腫瘤綜合治療門診，患者可以一次掛號(hào)同時(shí)得到放療、化療、介入、中醫(yī)、影象五位專家的聯(lián)合診治，經(jīng)過(guò)專家集中會(huì)診，制訂出一套完整的聯(lián)合治療方案。
2.2 內(nèi)分泌綜合治療門診
糖尿病患者常合并各種并發(fā)癥，如糖尿病腎病、糖尿病足壞死、糖尿病周圍神經(jīng)病變、糖尿病視網(wǎng)膜病變等，都需要多科室合作。同時(shí)甲狀腺疾病，如甲狀腺功能亢進(jìn)、甲狀腺結(jié)節(jié)等疾病，患病率越來(lái)越高。結(jié)合專科疾病的特點(diǎn)，內(nèi)分泌綜合治療門診將內(nèi)分泌科、心血管內(nèi)科、腎內(nèi)科、血管外科、眼科、介入科專家組合在一起，為病人進(jìn)行綜合的診治。
2.3 心血管病綜合治療門診
心血管病包括高血壓、冠心病、心律失常、慢性心力衰竭等，常合并糖尿病、代謝紊亂、眼底改變。如先天性心臟病，既可以采取介入治療，也可以選擇手術(shù)方法來(lái)根治。心血管病綜合治療門診由心血管科、心胸外科、內(nèi)分泌科、眼科、超聲影象學(xué)科專家聯(lián)合會(huì)診，根據(jù)病情進(jìn)行綜合分析，幫助患者確定最佳的治療方案。
2.4 腦血管病綜合治療門診
腦血管病發(fā)病率高、死亡率高、致殘率高。為了更科學(xué)地評(píng)價(jià)每一位腦血管病病人的病情，并為患者選擇一個(gè)最合理、療效最好、費(fèi)用最少的治療方案，腦血管病綜合治療門診組合了神經(jīng)內(nèi)科、腦血管外科、影象科、介入科、康復(fù)科的專家，以保證實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的診斷最準(zhǔn)、病情評(píng)估最佳、治療方案最優(yōu)的目的。
3 討論
這種多學(xué)科聯(lián)合會(huì)診，以往只是在病房進(jìn)行。而今一站式多學(xué)科綜合治療門診的開通，意味著患者在門診同樣可以享受多學(xué)科專家會(huì)診。一站式多學(xué)科綜合治療門診創(chuàng)新了服務(wù)理念，它以改善醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量為重點(diǎn)，以達(dá)到患者滿意為目標(biāo)，運(yùn)用新的思維指導(dǎo)，謀劃和改進(jìn)醫(yī)療服務(wù)工作。一站式多學(xué)科綜合治療門診在實(shí)施過(guò)程中得到了百姓和社會(huì)的認(rèn)可，也得到了新聞媒體的關(guān)注。我們會(huì)在實(shí)踐中不斷探索、研究和完善，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，把一站式多學(xué)科綜合治療門診作好、作大、作強(qiáng)，并在管理模式上不斷改進(jìn)，最大限度來(lái)滿足患者的需求，促進(jìn)醫(yī)院的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]鄧有珍，郝秀蘭，張曉輝；醫(yī)院門診流程現(xiàn)狀分析與優(yōu)化對(duì)策；中國(guó)醫(yī)院；2010，6.
關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)影像設(shè)備；維護(hù)保養(yǎng)；管理技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)
多樣化的臨床應(yīng)用、完善化的影像設(shè)備功能以及加快化的影像處理技術(shù)使得診斷與治療兩個(gè)過(guò)程中都需要用到圖像處理。因此，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展不僅影響醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，而且影響醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
一、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)
如今，系統(tǒng)復(fù)雜、功能齊全的精密大型的醫(yī)療設(shè)備廣泛應(yīng)用于醫(yī)院，這些設(shè)備的應(yīng)用促使臨床醫(yī)學(xué)對(duì)患者的疾病診斷的準(zhǔn)確率越來(lái)越高。因此，防微杜漸，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除設(shè)備自身的故障隱患，落實(shí)積極主動(dòng)的維護(hù)保養(yǎng)措施，減少了DR等設(shè)備的維修費(fèi)用，為醫(yī)療工作的順利進(jìn)行創(chuàng)造良好的設(shè)備環(huán)境。
醫(yī)院的相關(guān)人員要及時(shí)做好對(duì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備合理使用、及時(shí)保養(yǎng)與定期維修的工作。首先，醫(yī)學(xué)影象設(shè)備在醫(yī)院中的使用率極高，出現(xiàn)故障是在所難免的，但我們遇到醫(yī)學(xué)影像設(shè)備出現(xiàn)故障的情況時(shí)，要先檢查一下出現(xiàn)故障的原因，然后實(shí)施相應(yīng)的檢修方法。其次，在日常生活中要合理使用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，要保持良好地操作環(huán)境，保持機(jī)房空氣流通，定時(shí)清潔機(jī)房的衛(wèi)生。像X射線機(jī)這樣的設(shè)備如果受潮了，會(huì)不同程度的導(dǎo)致影像模糊，甚至出現(xiàn)漏電等現(xiàn)象，所以在啟動(dòng)這些設(shè)備之前必須做好相應(yīng)的干燥處理工作，以確保出現(xiàn)故障。移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的時(shí)候，要盡量保持緩慢移動(dòng)，禁止強(qiáng)烈過(guò)猛的震動(dòng)，防止相應(yīng)設(shè)備器件的損壞。最后，要定時(shí)對(duì)醫(yī)學(xué)影象設(shè)備進(jìn)行維修，及時(shí)排除醫(yī)學(xué)影像設(shè)備存在的故障隱患，一年一次或者兩次的定時(shí)全面的維修會(huì)適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的壽命。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后，影像設(shè)備的相關(guān)性能會(huì)發(fā)生一定程度的變化，可能會(huì)出現(xiàn)誤差等，因此相關(guān)人員要定時(shí)的對(duì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備進(jìn)行一些參量、電流和電路的測(cè)試。例如：對(duì)X射線管電流進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，如果出現(xiàn)設(shè)備電流下降的情況，應(yīng)首先測(cè)量燈絲，不要著急去調(diào)節(jié)電阻，而應(yīng)該試圖降低使用的條件或者更換相應(yīng)的設(shè)備。
如何保持醫(yī)學(xué)影像設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，保障醫(yī)院檢查、治療工作正常進(jìn)行，是各醫(yī)院及每個(gè)操作、維護(hù)者應(yīng)當(dāng)首先考慮和研究的問(wèn)題。各個(gè)醫(yī)院在日常的工作中要做好相應(yīng)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)和檢修的相關(guān)工作，通過(guò)從小處和細(xì)節(jié)提高自己醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量，提高醫(yī)院的醫(yī)學(xué)水平和口碑。
二、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的管理技術(shù)
由于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備技術(shù)含量高、價(jià)格昂貴、應(yīng)用環(huán)境質(zhì)量要求高、一旦故障停機(jī)，對(duì)醫(yī)院綜合影響大等原因，科學(xué)地做好數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像類設(shè)備的維護(hù)與管理是一個(gè)重要的、值得探討的問(wèn)題。
傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備管理技術(shù)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)今醫(yī)院管理工作的發(fā)展，提高設(shè)備管理效率是當(dāng)務(wù)之急。條形碼技術(shù)在許多家醫(yī)院已經(jīng)開始采用，將貼于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備表面的條形碼記錄的信息通過(guò)掃描儀掃入醫(yī)院的HIS系統(tǒng)中，這樣可以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)上隨時(shí)查詢出相關(guān)設(shè)備信息。醫(yī)學(xué)影像融合技術(shù)的應(yīng)用促使診斷與治療結(jié)合到一起，促進(jìn)醫(yī)院各個(gè)科室之間逐漸接近。PACS方便了醫(yī)學(xué)圖像的傳遞，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地查閱圖像和無(wú)膠片化儲(chǔ)存圖像，提高了醫(yī)院的查閱醫(yī)學(xué)影像的效率。在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，醫(yī)學(xué)中三維的圖像將成為現(xiàn)實(shí)，多影像融合也會(huì)廣泛應(yīng)用到醫(yī)院中。
醫(yī)學(xué)影像設(shè)備管理技術(shù)在未來(lái)將朝著多功能、易操作和方便化的方向發(fā)展，更好的服務(wù)于醫(yī)院，大大提高醫(yī)院影像設(shè)備的管理效率，提高醫(yī)院影像設(shè)備的使用效率。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備管理中的應(yīng)用
應(yīng)數(shù)字化醫(yī)療的潮流，目前物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療中。例如：采用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)X射線管貼標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽記錄有X射線管的包裝、消毒、返回日期，種類，數(shù)量，編號(hào)等具體信息，系統(tǒng)可以通過(guò)這個(gè)標(biāo)簽對(duì)X射線管進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，提高了X射線管的安全性，并能高效快速的排查出X射線管出現(xiàn)問(wèn)題的原因。RFID在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的及時(shí)檢查，確保了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的安全，提高了醫(yī)院對(duì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的管理效率。
物聯(lián)網(wǎng)在很多地區(qū)仍處于初級(jí)發(fā)展階段，它的基本構(gòu)架、接口和組成部分并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在安全方面，物聯(lián)網(wǎng)由于設(shè)備較復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大，監(jiān)控力度不夠，致使物聯(lián)網(wǎng)兼具自身安全與網(wǎng)絡(luò)安全與一身。如今，物聯(lián)網(wǎng)需求量越來(lái)越大，有限的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常出現(xiàn)堵塞和誤傳的現(xiàn)象，所以建立一個(gè)安全強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)迫在眉睫。
醫(yī)療影像設(shè)備逐漸朝著綜合化的趨向發(fā)展，通過(guò)圖像融合技術(shù)，把多種形式和狀態(tài)的醫(yī)學(xué)影像呈現(xiàn)在一臺(tái)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備上，將不同的分辨率的影像或者不同時(shí)期的不同狀態(tài)的影像放在一起，這樣既能減少工作量，又能提高工作效率，更能更好地對(duì)患者的病理狀態(tài)進(jìn)行直觀的分析和研究，并能很好地給患者進(jìn)行診斷和治療。縱觀當(dāng)前醫(yī)學(xué)影像設(shè)備也逐漸朝著易操作和高效化的方面發(fā)展，醫(yī)院的各個(gè)科室都嘗試著使用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，影像科以外的科室醫(yī)生也會(huì)閱影像片并會(huì)使用相關(guān)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。
醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的完善促進(jìn)了當(dāng)今醫(yī)學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，改變了以往傳統(tǒng)的臨床醫(yī)學(xué)的工作方式，對(duì)醫(yī)生的工作提供了極大的便利，成為現(xiàn)代化醫(yī)院中不可或缺的工具。醫(yī)院應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的維護(hù)和管理，安排維護(hù)人員定時(shí)對(duì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，另外，醫(yī)院也應(yīng)該安排維修人員對(duì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備進(jìn)行定期的維修，排查可能出現(xiàn)的設(shè)備故障。醫(yī)院要順應(yīng)時(shí)代的潮流，引進(jìn)先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備管理技術(shù)，使得病人、醫(yī)務(wù)人員等切實(shí)地感受到便利和實(shí)惠。
參考文獻(xiàn)：
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[2]姚利興 蔣爭(zhēng)春；影像科醫(yī)學(xué)攝像設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)的探討[J]；《現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué)》；2013年06期
[3]朱險(xiǎn)峰；淺談減少醫(yī)學(xué)影像設(shè)備故障的措施[J]；《中國(guó)醫(yī)療前沿》；2007年04期
【關(guān)鍵詞】VTK 三維重建 平面剪切
1 引言
可視化工具包（VTK）是一個(gè)開放源碼的自由軟件。它可以進(jìn)行圖象處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和科學(xué)計(jì)算可視化，尤其在三維重建如面繪制和體繪制上有強(qiáng)大的功能，因此，它被廣泛應(yīng)用到醫(yī)學(xué)圖象領(lǐng)域。
在對(duì)醫(yī)學(xué)圖象的三維重建進(jìn)行研究時(shí)，需要分析的內(nèi)部器官往往被外部目標(biāo)所遮擋，如肝臟、肺葉、腎等重要器官被皮膚遮蓋。此外，醫(yī)學(xué)圖象中的床板也會(huì)影響對(duì)重建物體的觀察，對(duì)處于身體內(nèi)部的病灶或腫瘤，也需要進(jìn)行觀察和分析。因此，需要對(duì)醫(yī)學(xué)圖象的三維重建結(jié)果進(jìn)行切割，來(lái)滿足醫(yī)學(xué)影象處理的要求。
2 VTK中醫(yī)學(xué)圖象的三維重建剪切
醫(yī)學(xué)圖象的三維重建是采用可視化軟件VTK[1，2]，利用獲得的二維CT或MRI等斷層切片，重構(gòu)有關(guān)器官和組織的三維圖象。而為了滿足臨床影象分析的要求，需要對(duì)重建物體進(jìn)行相應(yīng)的切割。
在VTK中，對(duì)重建物體的切割主要有兩種[3，4]。一種是利用平面進(jìn)行剪切，另一種是利用立方體進(jìn)行切割。本文主要討論的是第一種方法，即對(duì)醫(yī)學(xué)三維重建的面繪制和體繪制進(jìn)行平面剪切[5]。它的具體實(shí)現(xiàn)分為三步：
醫(yī)學(xué)圖象的三維重建；利用VTK中的面繪制和體繪制算法，對(duì)讀入的CT切片進(jìn)行三維重建；定義剪切平面；利用VTK中的vtkPlane類定義剪切平面，并設(shè)置該平面的初始位置和方向；三維重建的平面剪切建立切割函數(shù)，對(duì)三維重建物體進(jìn)行平面剪切。
2.1 基于面繪制的平面剪切
vtkClipPolyData *clipper = vtkClipPolyData：：New（）；
clipper->SetInputConnection（skinNormals->GetOutputPort（））；
clipper->SetClipFunction（plane）；
clipper->GenerateClipScalarsOn（）；
clipper->GenerateClippedOutputOn（）；
clipper->SetValue（0.3）；
vtkPolyDataMapper *clipMapper = vtkPolyDataMapper：：New（）；
cutEdges->SetCutFunction（plane）；//設(shè)置絕對(duì)函數(shù)來(lái)執(zhí)行它
cutEdges->GenerateCutScalarsOn（）；//輸出標(biāo)量值將要被vtkImplicitFunction給修改
cutEdges->SetValue（0， 1.0）； //設(shè)定特殊輪廓值
vtkStripper *cutStrips = vtkStripper：：New（）；
cutStrips->SetInputConnection（cutEdges->GetOutputPort（））；
cutStrips->Update（）；
renWin->Render（）；
iren->Initialize（）；
iren->Start（）；
iren->AddObserver（vtkCommand：：UserEvent，cmd）；
剪切函數(shù)：
void Cut（vtkObject *caller， unsigned long eid， void *clientdata， void *calldata，double val）
{ m_viewer = reinterpret_cast（clientdata ）；
plane->SetNormal（0， -1， -1）；
plane->SetOrigin（150.0， 120.0， 120.0）；
cutEdges->SetCutFunction（plane）；
clipper->SetValue（ val ）；
cutEdges->SetValue（1， val）；
cutStrips->Update（）；
cutPoly->SetPoints（cutStrips->GetOutput（）->GetPoints（））；
cutPoly->SetPolys（cutStrips->GetOutput（）->GetLines（））；
cutMapper->Update（）；
renWin->Render（）； }
2.2 基于體繪制的平面剪切
vtkImageReader *reader = vtkImageReader：：New（）； //讀入相關(guān)數(shù)據(jù)
reader->SetDataByteOrderToLittleEndian（）；
reader->SetDataExtent（0， 63， 0， 63， 1， 93）；
reader->SetFilePrefix（“../headsq/quarter”）； //DICOM圖片存儲(chǔ)路徑
reader->SetDataMask（0x7fff）；
reader->SetDataSpacing（3.2， 3.2， 1.5）；
reader->SetDataScalarTypeToUnsignedShort（）；
reader->Update（）；
vtkColorTransferFunction *colorTransferFunction = vtkColorTransferFunction：：New（）；
colorTransferFunction->ClampingOff（）；
colorTransferFunction->AddHSVPoint（0.0， 0.01， 1.0， 1.0）； //根據(jù)透明度設(shè)置HSV顏色
colorTransferFunction->AddHSVPoint（1000.0， 0.50， 1.0， 1.0）；
colorTransferFunction->AddHSVPoint（2000.0， 0.99， 1.0， 1.0）；
colorTransferFunction->SetColorSpaceToHSV（）；
vtkVolumeProperty *volumeProperty = vtkVolumeProperty：：New（）； //體繪制屬性表現(xiàn)設(shè)置
volumeProperty->SetColor（colorTransferFunction）；
volumeProperty->SetScalarOpacity（opacityTransferFunction）；
vtkVolumeRayCastCompositeFunction *compositeFunction=vtkVolumeRayCastCompositeFunction：：New（）；
vtkVolumeRayCastMapper *volumeMapper=vtkVolumeRayCastMapper：：New（）；
volumeMapper->SetVolumeRayCastFunction（compositeFunction）； //采用混合體繪制方法
volumeMapper->SetInput（changeFilter->GetOutput（））；
vtkVolume *volume = vtkVolume：：New（）； //對(duì)重建物體進(jìn)行顯示
volume->SetMapper（volumeMapper）；
volume->SetProperty（volumeProperty）；
vtkPlane *plane1 = vtkPlane：：New（）； //定義剪切平面，并設(shè)置其位置和方向
plane1->SetOrigin（0.25， 3.5， -10）；
plane1->SetNormal（-1， 0， -1）；
vtkPlane *plane2 = vtkPlane：：New（）；
plane2->SetOrigin（150.0， 25.0， 30.0）；
plane2->SetNormal（0， -1， -1）；
volumeMapper->AddClippingPlane（plane1）； //將剪切平面加入重建物體中
volumeMapper->AddClippingPlane（plane2）；
vtkRenderer *ren = vtkRenderer：：New（）；
ren->AddViewProp（volume）；
ren->SetBackground（0.0， 0.0， 0.0）；
renWin->Render（）；
vtkCamera *aCamera = vtkCamera：：New（）；
aCamera->SetViewUp （0， 0， -1）；
aCamera->SetPosition （0， 1， 0）；
aCamera->SetFocalPoint （0， 0， 0）；
aCamera->ComputeViewPlaneNormal（）；
ren->SetActiveCamera（aCamera）；
ren->ResetCamera （）；
aCamera->Dolly（2.5）；
iren->Initialize（）；
iren->Start（）；
3 面繪制和體繪制的平面剪切結(jié)果
圖1（a）是對(duì)面繪制結(jié)果加入一個(gè)平面進(jìn)行剪切，圖1（b）和圖1（c）分別是被剪切平面分成的兩部分，圖1（d）是對(duì)剪切平面的提取。
圖2（a）是剪切前的體繪制效果，圖2（b）和圖2（c）是進(jìn)行平面剪切后的兩部分體重建，圖2（d）是從體重建獲取的剪切面。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文利用VTK工具對(duì)三維面繪制和體繪制進(jìn)行平面剪切，通過(guò)對(duì)剪切平面的位置和方向的調(diào)整，去掉了外部皮膚或床板的遮擋，清楚重現(xiàn)內(nèi)部器官或病灶。實(shí)驗(yàn)證明，這種平面剪切的方法可以應(yīng)用于虛擬手術(shù)等操作，為臨床診斷提供更為精確的患者數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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[3]張娟，熊杰等，基于VTK的三維數(shù)據(jù)可視化軟件開發(fā)[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，33（3）：121-125.
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[5]Marcelo G.P.Three-Dimensional Computed Tomography Landmark Measurement in Craniofacial Surgical Planning：Experimental Validation In Vitro，Oral Maxillofac Surg.2010.
作者簡(jiǎn)介
苗蕤（1983-），男，河南省許昌市人。工學(xué)雙學(xué)士學(xué)位。現(xiàn)為甘肅廣播電視大學(xué)直屬學(xué)院工程師。主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件應(yīng)用技術(shù)、數(shù)字圖像處理、網(wǎng)絡(luò)安全。
作者單位
1 材料與方法
本組260例數(shù)字化X射線檢查，男122例，女138例，年齡為出生1h~14歲。使用PHILIPS數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)，以非結(jié)晶硅為基礎(chǔ)的平板X射線探測(cè)器,SONY干式膠片打印機(jī)，采用圖象降噪、窗寬、窗位調(diào)諧后處理技術(shù)，獲得最佳圖象后輸出打印膠片。
2 結(jié)果
260例胸部DR照片中，用設(shè)定的曝光條件所獲得的圖像清晰度、對(duì)比度均佳，細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示清晰。對(duì)兒童胸部基本病變?nèi)鐫B出性病變、肺間質(zhì)病變、胸膜病變、骨骼變異等，通過(guò)圖像處理均可清晰顯示；尤其對(duì)新生兒胸部疾病(如新生兒濕肺、透明膜病等)的診斷有很大優(yōu)勢(shì)。擴(kuò)大了傳統(tǒng)小兒胸片不能涵蓋的范圍。100%保證了照片質(zhì)量，廢片率為0。
3 討論
3.1 DR將可見光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)被掃描電路讀取，可避免其他成像方式(如屏/片膠系統(tǒng)、CR系統(tǒng)等)光照射熒光物質(zhì)后散射引起的圖象銳利度減低，可獲得高清晰度影象，細(xì)節(jié)顯示清晰并可獲得高M(jìn)FT曲線。兒童胸部攝影中，小兒胸部器官和組織的X射線形態(tài)隨呼吸而產(chǎn)生相應(yīng)變化。呼氣相時(shí)，縱隔增寬遮蓋肺野，使肺部面積減少，肺含氣量減少而易造成誤診；投照時(shí)常因小兒不配合，哭鬧、扭動(dòng)使圖象產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊而影響診斷。因此，小兒胸部攝影應(yīng)在機(jī)器容量允許的范圍內(nèi)于吸氣末采用最短時(shí)間曝光。傳統(tǒng)X射線機(jī)因曝光時(shí)間較長(zhǎng)極易造成影像模糊。DR在這方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。DR系統(tǒng)容量大,PHILIPS DR最高可達(dá)900mA，小兒胸部曝光時(shí)間可縮短至0.007s，這樣就可以有效地消除運(yùn)動(dòng)模糊；在曝光完畢的同時(shí)計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化處理,4s后圖象即顯示于監(jiān)視器上，放射技師可即時(shí)判斷圖象是否符合診斷要求，如不符合馬上重拍，從而大大縮短了患者候檢時(shí)間，提高了工作效率。
數(shù)字化攝影圖像密度分辨率高。屏/片組合系統(tǒng)的密度分辨力只能達(dá)到26灰階，而數(shù)字圖像的密度分辨力可達(dá)到210~12灰階。通過(guò)變化窗寬、窗位、轉(zhuǎn)換曲線等技術(shù)即可使全部灰階得到充分顯示，從而擴(kuò)大了密度分辨力的信息量。傳統(tǒng)屏/片系統(tǒng)每一曝光條件只能顯示某一層次結(jié)構(gòu)的密度變化，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，而DR強(qiáng)大的后處理功能，可以將一幅圖象通過(guò)使用上述后處理技術(shù)使胸部組織結(jié)構(gòu)的密度、對(duì)比度產(chǎn)生不同的變化，把胸部影象多層次地顯示，從而將可疑病灶清晰地顯示出來(lái)，特別是對(duì)縱隔心影后的病變更能清晰地顯示，與傳統(tǒng)胸片相比大大提高了病變檢出率；放大漫游、黑百翻轉(zhuǎn)技術(shù)可使放射診斷醫(yī)師對(duì)可疑的細(xì)微結(jié)構(gòu)及細(xì)小病變進(jìn)行詳細(xì)觀察；利用系統(tǒng)測(cè)量工具可快捷、準(zhǔn)確地對(duì)病灶范圍、心胸比率進(jìn)行測(cè)量，為臨床診斷提供可靠的依據(jù)。對(duì)新生兒疾病如新生兒濕肺、新生兒透明膜病傳統(tǒng)胸片對(duì)比度顯示較差，細(xì)節(jié)顯示不清，診斷比較困難，而DR通過(guò)調(diào)節(jié)影像密度的變化可使肺內(nèi)病變表現(xiàn)如斑片狀云霧影、細(xì)顆粒網(wǎng)狀影、支氣管充氣征等清晰地顯示，因而很容易確診。
DR系統(tǒng)采用SONY干式膠片打印機(jī)打印膠片，操作簡(jiǎn)單，圖象質(zhì)量高。膠片由患者自帶，方便了患者轉(zhuǎn)診、復(fù)查；所有圖象均刻錄光盤長(zhǎng)期保存，患兒復(fù)查時(shí)可直接從硬盤或光盤調(diào)閱，方便、快捷，同時(shí)也避免了因膠片丟失可能產(chǎn)生的糾紛。另外，數(shù)字圖象可通過(guò)圖象存檔與傳輸系統(tǒng)(PACS)與醫(yī)院信息系統(tǒng)、放射信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，也可通過(guò)Internet進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送，為醫(yī)院進(jìn)行專家會(huì)診和網(wǎng)上交流提供極大的便利。
3.2 兒童胸部DR降低輻射劑量的可行性研究。DR在臨床檢查越來(lái)越廣泛，以其高寬容度及高對(duì)比度被看作是20世紀(jì)放射攝影中的巨大技術(shù)進(jìn)步之一，但DR在兒童胸部攝影仍然存在輻射劑量過(guò)剩問(wèn)題。放射檢查中應(yīng)該遵循“合理使用低劑量”原則，即以最低劑量來(lái)獲取滿足臨床需要的診斷性影像的原則。
3.3 兒童胸部DR降低輻射劑量與圖像質(zhì)量。研究表明：DR的圖像質(zhì)量與管電壓和管電流的合理選擇存在著密切聯(lián)系，DR胸部圖像均勻性隨DR攝影條件的下降而逐漸下降，噪聲隨DR攝影條件的下降成倍增高。隨著DR曝光量增加，影像質(zhì)量不斷提高，當(dāng)曝光量增加到一定程度時(shí)，影像質(zhì)量不再提高，反而有下降趨勢(shì)。故使用過(guò)低或過(guò)高DR攝影條件均會(huì)降低DR圖像質(zhì)量，影響疾病的診斷。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]信息化；醫(yī)院信息系統(tǒng)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
隨著居民對(duì)醫(yī)療保健的需求，國(guó)家醫(yī)療體制改革的深化，國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)信息化建設(shè)投資增加。和醫(yī)院和制藥公司，更充足的資金在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完成，工作重心轉(zhuǎn)向內(nèi)涵發(fā)展模式的轉(zhuǎn)換。在這種情況下，加強(qiáng)信息化建設(shè)成為醫(yī)療系統(tǒng)各企業(yè)的重要目標(biāo)。當(dāng)前信息技術(shù)應(yīng)用已在醫(yī)療服務(wù)、醫(yī)衛(wèi)管理、醫(yī)學(xué)教育和醫(yī)學(xué)科研等領(lǐng)域全面展開。
一、IS建設(shè)的重點(diǎn)由HMIS轉(zhuǎn)向CIS
經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，我國(guó)醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS）建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模。信息系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從單機(jī)系統(tǒng)、局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)到整個(gè)醫(yī)院信息系統(tǒng)的多個(gè)階段。特別是隨著國(guó)家金衛(wèi)工程的展開，已經(jīng)有許多醫(yī)院相繼建立起醫(yī)院范圍的信息系統(tǒng)，一些公司相繼開發(fā)了商品化的整套醫(yī)院信息系統(tǒng)并在醫(yī)院推廣應(yīng)用。在信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)上，客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的信息系統(tǒng)已經(jīng)成為大型信息系統(tǒng)的主流，使用Windows環(huán)境和圖形化的用戶界面是目前醫(yī)院信息系統(tǒng)主要采用的客戶端環(huán)境，基于SQL語(yǔ)言訪問(wèn)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)在醫(yī)院信息系統(tǒng)中也已普遍使用。
電子病歷、醫(yī)學(xué)影象為HIS的最亮點(diǎn)。目前我國(guó)有許多醫(yī)院建立醫(yī)院信息系統(tǒng)，與電子病歷的發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和通信設(shè)施，迅速增加的成本性能的計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備的發(fā)展電子醫(yī)療記錄和醫(yī)學(xué)圖像系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。目前CPR需要解決的主要問(wèn)題包括：研究適合電子病歷多種內(nèi)容、媒體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；恰當(dāng)可靠的安全機(jī)制；高效經(jīng)濟(jì)的存儲(chǔ)方案；實(shí)用方便的數(shù)據(jù)輸入和閱讀手段；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)交換方法。建立PACS的一個(gè)目標(biāo)是方便圖象的存取，另一個(gè)目標(biāo)是建立無(wú)膠片化的醫(yī)院，提高經(jīng)濟(jì)效益。標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、PACS與其它系統(tǒng)的信息交換問(wèn)題、圖象預(yù)取技術(shù)和圖象壓縮技術(shù)是當(dāng)前 PACS應(yīng)用的主要技術(shù)。設(shè)備上，PACS不僅要建立1-2個(gè)可以顯示圖象的工作站，還需要高質(zhì)量的圖像采集設(shè)備（如專用的膠片激光掃描儀）、大量的圖象顯示設(shè)備、十幾個(gè)TB的在線存貯容量和高速度的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。
遠(yuǎn)程醫(yī)療正在迅猛發(fā)展。遠(yuǎn)程醫(yī)療在中國(guó)近年來(lái)發(fā)展迅速，一些著名的醫(yī)學(xué)院校、醫(yī)院設(shè)立了一個(gè)遠(yuǎn)程咨詢中心。國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)程醫(yī)療趨向于應(yīng)用服務(wù)，傳輸方式多采用電話撥號(hào)，部分采用ISDN、FR、VSAT、 INTERNET方式。雖然很多公司投入開發(fā)研究應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，但是對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)高層次的應(yīng)用研究還處在無(wú)人嘗試階段。
二、國(guó)內(nèi)醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展趨勢(shì)
1、大型醫(yī)院的信息化已經(jīng)進(jìn)入整合階段，未來(lái)會(huì)保持穩(wěn)定的發(fā)展速度
大型醫(yī)院的信息化建設(shè)將主要是整合HIS系統(tǒng)和CIS系統(tǒng)，通過(guò)HIS的升級(jí)推動(dòng)HIS向臨床信息化發(fā)展，如電子病歷、在線臨床醫(yī)療信息共享等。同時(shí)PACS系統(tǒng)、預(yù)算管理系統(tǒng)、數(shù)字化醫(yī)院集成平臺(tái)等也會(huì)快速發(fā)展。
2、社區(qū)醫(yī)療信息系統(tǒng)
基本模式是在一個(gè)社區(qū)建立一個(gè)數(shù)據(jù)中心，外社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站。基本功能是記錄所有醫(yī)學(xué)界過(guò)程，完成計(jì)費(fèi)，藥物和醫(yī)療用品管理，為每個(gè)社區(qū)的居民建立健康檔案，可以做到在醫(yī)療文檔共享，支持藥物輸送。系統(tǒng)升級(jí)后，還能支持包括全科醫(yī)生團(tuán)隊(duì)管理、家庭病床管理、慢病管理和慢病隨訪等新功能，甚至實(shí)現(xiàn)支持患者“上傳”和“遠(yuǎn)程預(yù)約掛號(hào)”。目前，上海、北京等地的社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)發(fā)展較快，已經(jīng)開始逐步建立社區(qū)醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)。
3、以大醫(yī)院為中心的系統(tǒng)
基本模式是依托某個(gè)大醫(yī)院或地區(qū)的中心醫(yī)院建立一個(gè)數(shù)據(jù)中心，外聯(lián)若干社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站。與上一類系統(tǒng)相比，它的特點(diǎn)是在社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站可以直接享受到某個(gè)大醫(yī)院（或中心醫(yī)院）的醫(yī)療資源，如遠(yuǎn)程掛號(hào)預(yù)約、遠(yuǎn)程會(huì)診、“上傳下送”等服務(wù)。
4、區(qū)域圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)
基本模式是在一個(gè)區(qū)域內(nèi)建立一個(gè)醫(yī)學(xué)影像中心，供區(qū)域內(nèi)成員共享。除了提供醫(yī)學(xué)影像共享資料之外，系統(tǒng)具備“基層拍片、高層閱片”功能，對(duì)一些擁有檢查設(shè)備但診斷水平偏低的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供幫助。
5、區(qū)域醫(yī)療協(xié)同系統(tǒng)
本系統(tǒng)是真正意義上的區(qū)域醫(yī)療系統(tǒng)，系統(tǒng)基本目標(biāo)是：大范圍實(shí)現(xiàn)醫(yī)療文檔共享，讓醫(yī)生在接診時(shí)能夠了解到就診者在任何時(shí)間、任何醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療記錄，以此輔助醫(yī)生提高診斷的準(zhǔn)確率和治療的有效性，從而減少重復(fù)檢查檢驗(yàn)、降低醫(yī)療費(fèi)用。
總之，通過(guò)對(duì)我國(guó)醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)信息化的調(diào)查研究，賽迪顧問(wèn)認(rèn)為在我國(guó)HIS建設(shè)由HMIS向CIS轉(zhuǎn)變過(guò)程中，電子病歷系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影象系統(tǒng)和遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展?jié)摿艽螅@必將帶動(dòng)醫(yī)藥衛(wèi)生系統(tǒng)對(duì)IT市場(chǎng)產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)的需求增長(zhǎng)。特別要指出，這些領(lǐng)域的信息化應(yīng)用的行業(yè)特色突出，需要IT業(yè)人士和醫(yī)藥人士的共同努力。國(guó)家對(duì)公共衛(wèi)生信息系統(tǒng)的建設(shè)投資增加，醫(yī)療保險(xiǎn)信息系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用、醫(yī)藥貿(mào)易電子商務(wù)的開展，將拉動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的需求。生產(chǎn)管理模式和資金實(shí)力決定了制藥企業(yè)成為ERP管理軟件的潛在用戶。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：攝影測(cè)量；JX4；DEMIX
中圖分類號(hào)： P23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1引言
1.1攝影測(cè)量的概述
攝影測(cè)量是通過(guò)影象研究信息的獲取,處理,提取,和成果表達(dá)的一門信息科學(xué),主要在現(xiàn)在的生產(chǎn)任務(wù)中測(cè)制各種比例尺的地形圖,建立地形數(shù)據(jù)庫(kù),并為各種地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),由于現(xiàn)代航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,傳感技術(shù)日新月異,提供了更為豐富的影象信息.從而使航空攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展成為新興的遙感技術(shù)，攝影測(cè)量除了用于地形測(cè)繪外，還可用于工業(yè)，建筑，生物，醫(yī)學(xué)，考古，救災(zāi)，國(guó)防等方面。
1.2JX4的概述
在現(xiàn)在我國(guó)的攝影測(cè)量方法中，應(yīng)用的最廣泛是由北京四維遠(yuǎn)見信息技術(shù)有限公司開發(fā)的數(shù)字?jǐn)z影工作站JX4。 在JX4中測(cè)制1:10000地形圖時(shí),每幅圖的地形都是不同的,一般的用JX4測(cè)圖方法如下,
1.2.1在計(jì)曲線里均分內(nèi)插等高線,然后 地形變換處直接加地形特征線,然后利用JX4中的創(chuàng)建DEM的方法生成等高線,在進(jìn)行修測(cè),一直要修測(cè)到等高線全部符合立體模型上的地貌,這樣的方法在生產(chǎn)單位中顯得有點(diǎn)煩瑣,
1.2.2 在立體模型上直接測(cè)制等高線,因?yàn)橛腥说碾p手的協(xié)調(diào)性,測(cè)制時(shí)測(cè)標(biāo)的參數(shù)等各方面的影響,會(huì)使測(cè)制出來(lái)的等高線比較生硬,不成規(guī)則均勻.
但是遇到地形成規(guī)則的分部時(shí)(如1-1圖所示),這時(shí)就可以采用DEMIX軟件來(lái)進(jìn)行建立DEM模型,然后用建立的DEM模型來(lái)內(nèi)插所需要的等高線.
1-1
具體的方法如下(以1:10000地形圖等高線為5米土為例):
（1）在JX4軟件中先測(cè)制等高距為20米的等高線,如果遇到地形變換處(山頭,凹地,鞍部)這些地方可以高程點(diǎn)來(lái)控制地形,如1-2圖所示:
1-2
（2）把測(cè)制好的地形矢量文件在JX4里導(dǎo)出DXF文件,然后在AUTOCAD中打開,點(diǎn)擊視圖三維視圖左視,查看有沒有高程異常,如1-3圖所示,沒有高程異常,則存為AUTOCAD2000版DWG的文件,
1-3甲(有高程異常)
1-3乙(無(wú)高程異常)
（3）利用DEMIX軟件建立DEM模型, 文件新建,如1-4圖所示
處理產(chǎn)生結(jié)構(gòu)線點(diǎn)產(chǎn)生DEM輸出DEM(VirtuoZo格式)
1-4
（4）運(yùn)用VirtuoZo轉(zhuǎn)換DEM格式,轉(zhuǎn)換成成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)格式NSDTF-DEM格式如1-5圖所示
1-5
（5）用TINDEM打開轉(zhuǎn)換好的DEM.,然后設(shè)置參數(shù)生成等高距為5米的等高線,如1-6圖所示
1-6
結(jié)語(yǔ)： 以上的方法是運(yùn)用DEMIX建立DEM模型,然后用TINDEM軟件內(nèi)插生出等高線,這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于,無(wú)須在JX4立體模型上采集地形特征線,這樣就可以節(jié)省出大量的時(shí)間和減少煩瑣的勞動(dòng),DEM模型內(nèi)插產(chǎn)生的等高線,均勻美觀.
參考文獻(xiàn)：
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作者簡(jiǎn)介：
第一作者：徐建超（1983.9.13），男，昆明理工大學(xué)測(cè)繪工程本科，助理工程師，主要從事攝影測(cè)量航外控制和內(nèi)業(yè)測(cè)圖工作。13708708191
【摘要】目的：比較濃集菌涂片抗酸染色法（涂片法）、實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（FQ-PCR）法、結(jié)核培養(yǎng)（L-J培養(yǎng)）和血清學(xué)方法檢測(cè)血清結(jié)核抗體（TB-Ab）對(duì)臨床結(jié)核診斷的應(yīng)用價(jià)值。 方法：用涂片法，F(xiàn)Q-PCP法和L-J培養(yǎng)，對(duì)200份疑似結(jié)核病人呼吸適標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)其TB-AB。結(jié)果：200份標(biāo)本，總陽(yáng)性率涂片法為20.5%，F(xiàn)Q-PCP法為32.5%，培養(yǎng)法為25.0%，血清結(jié)核抗體為42.5%；四種方法的靈敏度、特異度分別為：涂片法36.8%和94.3%，F(xiàn)Q-PCP法為64.2%和96.2%，培養(yǎng)敏感度為50.5%，特異度為98.1%，血清結(jié)核抗體63.2%和76.2%。結(jié)論：結(jié)核培養(yǎng)作為結(jié)核診斷的金標(biāo)準(zhǔn)仍是不可缺少的方法，但周期長(zhǎng)；FQ-PCP法快速特異性高，有較好診斷價(jià)值；血-清學(xué)方法檢測(cè)血清結(jié)核抗體方便，簡(jiǎn)單；涂片法自觀、簡(jiǎn)便、價(jià)廉，仍將是結(jié)核病實(shí)驗(yàn)診斷的重要手段，同時(shí)臨床診斷中應(yīng)合理選擇。
【關(guān)鍵詞】結(jié)核病；檢測(cè)；診斷
結(jié)核病作為一種傳染病在全球已經(jīng)成一種公共衛(wèi)生問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題，而在我國(guó)結(jié)核感染率高，椐抽樣調(diào)查感染率為44.5%；結(jié)核病耐藥率高；結(jié)核病死亡率高。我國(guó)是結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國(guó)家，發(fā)病率位居世界第二，于是對(duì)結(jié)核疾病的預(yù)防、診斷和臨床治療顯得尤為重要。目前對(duì)結(jié)核的診斷主要通過(guò)臨床癥狀、實(shí)驗(yàn)室檢查、影象學(xué)檢查。在臨床表現(xiàn)和影象學(xué)檢查不能確疹的情況下。結(jié)核疾病從病原學(xué)結(jié)合分枝桿菌的檢查為確診方法。在目前實(shí)驗(yàn)室中，主要通過(guò)涂片法，血清結(jié)核抗體檢測(cè)，PCP檢測(cè)結(jié)核桿菌，結(jié)核桿菌培養(yǎng)等方法。我科從2007年元月-2008年12月對(duì)200例臨床病人四種方法進(jìn)行研究分析結(jié)果報(bào)告如下：
1 對(duì)象與方法
1.1 對(duì)象 2008年在我院就診的臨床疑似結(jié)核病例200人，其中臨床確診為結(jié)核病者95例，正確留取晨痰標(biāo)本，同時(shí)抽取血液標(biāo)本
1.2 方法 對(duì)送檢的200份呼吸道和血液合格標(biāo)本分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：1）痰液用4%NAOH消化濃縮結(jié)核桿菌，同時(shí)進(jìn)行涂片抗酸染色法和FQ-PC：R發(fā)和結(jié)核桿菌培養(yǎng)，并對(duì)此200份血液標(biāo)本進(jìn)行血清結(jié)核抗體檢測(cè)。涂片法按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)操作規(guī)則進(jìn)行［1,2］，F(xiàn)Q-PCP法和血清結(jié)核抗體檢測(cè)按照試劑盒說(shuō)明操作。
2 結(jié)果
2.1 涂片法等四種方法 對(duì)200份呼吸道和體液標(biāo)本的檢測(cè)結(jié)果200份標(biāo)本中，總陽(yáng)性率濃集菌涂片法為20.5%（41例），F(xiàn)Q-PCP法為32.5%（65例），L-J培養(yǎng)法為25.0%（50例），血清結(jié)核抗體為42.5%（85例）。
2.2 確診病例的檢測(cè) 臨床確診為結(jié)核病的95例病例中，濃集菌涂片法陽(yáng)性率為36.8%（35例），F(xiàn)Q-PCP法陽(yáng)性率為64.2%（61例），L-J培養(yǎng)為50.5%（48例），血清結(jié)核抗體陽(yáng)性率為63.2%（60例）。
2.3 四種檢測(cè)方法的比較 四種檢測(cè)方法的靈敏度、特異度分別為：涂片法36.8%（35/95）和94.3%（99/105），F(xiàn)Q-PCP法64.2%（61/95）和96.2%（10/105），培養(yǎng)敏感度為50.5%（48/95），特異度為98.1%（103/105），血清結(jié)核抗體63.2%（60/95）和76.2%（80/105）。
3 討論
結(jié)核病的實(shí)驗(yàn)室診斷主要依賴細(xì)菌學(xué)涂片和培養(yǎng)檢查［3］。痰涂片檢查不僅可以明確結(jié)核傳染源，而且十分經(jīng)濟(jì)，符合我國(guó)國(guó)情，具有簡(jiǎn)便、快捷、低廉的優(yōu)點(diǎn)，但其敏感性低，36.8%，特異性為94.3%，不能區(qū)分結(jié)核和非結(jié)核分枝桿菌。
經(jīng)典聚合酶鏈反應(yīng)（PCP）擴(kuò)增技術(shù)已廣泛應(yīng)用于結(jié)核病的診斷［5,6］。應(yīng)用FQ-PCR熒光定量法，是利用一對(duì)結(jié)核分枝桿菌特異性引物和一條結(jié)核分枝桿菌特異性熒光探針，配以反應(yīng)液，耐熱DNA聚合酶（TAQ酶），四種核苷酸（DNT PS）等成分，用體外擴(kuò)增法檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌基因。避免了PCR定性技術(shù)特異性差，存在假陽(yáng)性和假陰性等問(wèn)題，具有較高靈敏度和特異性，分別為64.2%、96.2%，而且迅速，不失為一種較好較快的實(shí)驗(yàn)室方法，但是設(shè)備要求高，試劑要求高，實(shí)驗(yàn)室條件標(biāo)準(zhǔn)化，工作人員的標(biāo)準(zhǔn)操作。
結(jié)核分離培養(yǎng)一直是診斷結(jié)核的金標(biāo)準(zhǔn)方法，一般應(yīng)用L-J培養(yǎng)基，目前出一些快速培養(yǎng)基，但是總的來(lái)說(shuō)費(fèi)用大、時(shí)間長(zhǎng)、敏感度不高，為50.5%，且只能檢測(cè)活的結(jié)核桿菌，但是培養(yǎng)特異性高，為98.1%，可以進(jìn)一步鑒定結(jié)核和非結(jié)核桿菌，也可以進(jìn)行藥物敏感實(shí)驗(yàn)，為臨床用藥提供依據(jù)，一直是用來(lái)確診的實(shí)驗(yàn)室方法。
而血清學(xué)診斷技術(shù)對(duì)結(jié)核病的檢測(cè)近年來(lái)也有較多報(bào)道［7］。懷化市第一人民醫(yī)院檢驗(yàn)科采用的純化的結(jié)核分枝桿菌特異性外膜抗原，利用斑點(diǎn)金免疫金滲濾實(shí)驗(yàn)（DICFA）原理，用于人血清結(jié)核抗體的檢測(cè)。200份血清標(biāo)本陽(yáng)性率為42.5%，但由于人群中感染結(jié)核分枝桿菌十分普遍，廣泛的卡介苗接種等原因，以及結(jié)合病患者個(gè)體的免疫功能影響等因素，使血清結(jié)核抗體測(cè)定存在一定的假陽(yáng)性和假陰性,敏感度和特異分別為63.2%和76.2%。
綜上所述，在臨床癥狀和影象學(xué)不能完全確診的情況下，F(xiàn)Q-PCR法用于結(jié)核病診斷，靈敏度64.2%，其特異性強(qiáng)，為96.2%，僅次于結(jié)核培養(yǎng)，明顯高于涂片法，且操作簡(jiǎn)便，只需2-3H即可完成。血清學(xué)方法檢測(cè)結(jié)核抗體敏感度為63.2%，僅次于FQ-PCR法，但是特異性差，僅為76.2%，但是操作簡(jiǎn)便、快速、便于推廣、無(wú)須特殊精密儀器，可作為結(jié)核診斷的一種重要的輔助方法［8］。而涂片法作為結(jié)核病最基本的細(xì)菌學(xué)檢查方法，它所具有的直觀、簡(jiǎn)便、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，仍將是結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室診斷的重要手段。所以應(yīng)結(jié)合臨床需要，合理選擇實(shí)驗(yàn)室方法［3,4,9］。以利于結(jié)核病的診斷與治療較少感染率，使結(jié)核病的患者率減低。
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關(guān)鍵詞：護(hù)理服務(wù)；三級(jí)查房制度；實(shí)施體會(huì)
【中圖分類號(hào)】R47 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-8602（2015）06-0479-02
護(hù)理查房是提高護(hù)理人員專科知識(shí)、操作技能及護(hù)理質(zhì)量的重要途徑，而所謂護(hù)理三級(jí)查房制度是以醫(yī)生三級(jí)查房制度為參照演變而來(lái)的護(hù)理查房管理制度，下級(jí)護(hù)理人員在上級(jí)護(hù)理人員的指導(dǎo)下進(jìn)行操作，實(shí)施能級(jí)管理。本研究以40例護(hù)理人員為例，分析護(hù)理三級(jí)查房制度在我院的實(shí)施效果及體會(huì)，現(xiàn)報(bào)道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
以我院40名外科護(hù)理人員為研究對(duì)象，其中副主任護(hù)師2名，主管護(hù)理6名，高年資護(hù)師5名，余者為護(hù)士27名；。根據(jù)科室不同，將40名護(hù)理人員分為觀察組與對(duì)照組，每組各20名，兩組研究對(duì)象的一般資料分布具有均衡性，具有比較價(jià)值。
1.2 方法
對(duì)照組采用傳統(tǒng)查房制度。觀察組采用三級(jí)查房制度，具體如下：
（1）目的：臨床上建立以責(zé)任護(hù)士、責(zé)任組長(zhǎng)、護(hù)士長(zhǎng)為主的三級(jí)質(zhì)量保證體系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決各類護(hù)理問(wèn)題。（2）時(shí)間安排：采用床邊查房的形式，查房放在早上，或根據(jù)科室實(shí)際情況靈活安排，查房過(guò)程中針對(duì)焦點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行集中查房，以免查房時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)患者正常休息產(chǎn)生影響。其中一級(jí)查房由每班進(jìn)行系統(tǒng)的自我查房，主要以完成日常工作、觀察疾病為主；二級(jí)查房由責(zé)任組長(zhǎng)、當(dāng)班護(hù)士共同查房，每周進(jìn)行2次，主要針對(duì)重點(diǎn)患者；三級(jí)查房則每周1次，由護(hù)士長(zhǎng)根據(jù)患者病情、本周工作重點(diǎn)等決定查房的內(nèi)容與重點(diǎn)，要求所有人員準(zhǔn)時(shí)參加；查房時(shí)主查站立于患者頭部左側(cè)，責(zé)任組長(zhǎng)、護(hù)師立于主查者右側(cè)，責(zé)任護(hù)士則立于患者頭部左側(cè)，與主查者面對(duì)面。（3）準(zhǔn)備物品：查房時(shí)基本物品包括查房車、影象資料、血壓計(jì)、聽診器、體溫計(jì)、壓舌板、手消液等；并準(zhǔn)備患者的醫(yī)療病歷、護(hù)理病歷及對(duì)應(yīng)的影象資料等等。
觀察兩組護(hù)理人員實(shí)施查房制度前后的查房所需時(shí)間及護(hù)理操作所需時(shí)間。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
所有研究數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，P
2 結(jié)果
觀察組與對(duì)照組實(shí)施查房制度前查房時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，實(shí)行查房制度后，對(duì)照組查房時(shí)間與實(shí)施前差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，觀察組查房時(shí)間顯著短于實(shí)施查房制度前，差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P
觀察組與對(duì)照組實(shí)施查房制度前護(hù)理時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，實(shí)行查房制度后，對(duì)照組護(hù)理時(shí)間與實(shí)施前差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，觀察組護(hù)理時(shí)間顯著短于實(shí)施查房制度前，差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P
3 討論
傳統(tǒng)護(hù)理查房是以疾病為中心，查房過(guò)程中護(hù)理人員運(yùn)用習(xí)慣性思維系統(tǒng)回顧各種疾病知識(shí)，查房無(wú)法真正做到聯(lián)系實(shí)際病例，導(dǎo)致查房與臨床護(hù)理互相脫節(jié)。護(hù)理三級(jí)查房制度則是通過(guò)制定規(guī)范、科學(xué)的護(hù)理程序全面評(píng)估患者，提高護(hù)理診斷，并制定個(gè)性化的護(hù)理措施，及時(shí)反饋?zhàn)o(hù)理效果，以及時(shí)解決各種臨床問(wèn)題。上級(jí)護(hù)理人員對(duì)下級(jí)護(hù)理人員進(jìn)行指導(dǎo)、監(jiān)督、檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與歸納，降低各類護(hù)理不良事件發(fā)生率，提高護(hù)理質(zhì)量及患者滿意度。此外，三級(jí)查房制度還可以提高初級(jí)責(zé)任護(hù)士的專科理論知識(shí)與操作技術(shù)，真正做到護(hù)理與醫(yī)療同步配合。
本研究中觀察組采用三級(jí)查房制度，其查房時(shí)間、護(hù)理操作時(shí)間均顯著短于對(duì)照組。由此可見，在護(hù)理服務(wù)中實(shí)施三級(jí)查房制度，可在保證護(hù)理質(zhì)量的前提下提高工作效率，改善工作質(zhì)量，值得臨床推廣。
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