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醫學影像技術的發展前景范文1
目前，生物醫學圖像信息技術主要包括生物醫學圖像傳輸、圖像管理、圖像分析、圖像處理幾方面。這些技術同以前的圖像技術、醫學影像技術都有一定的聯系，其在涵蓋以往圖像技術、醫學影像技術的同時，也具有自身的特點，與傳統的圖像和醫學影像技術相比，生物醫學圖像信息技術更加強調在醫學圖像信息收集、處理等過程中應用計算機信息技術。
1.1圖像成像
從本質上來看，生物醫學圖像成像技術（下文簡稱“圖像成像技術”）與醫學影像技術的區別并不大，僅僅是人們更習慣將其表達為醫學影像。生物醫學圖像成像技術的研究內容為：利用染色方法和光學原理，清晰地表達出機體內的相關信息，并將其轉變為可視圖像。圖像成像技術研究的圖像對象有：人體的標本攝影圖像、觀察手繪圖像、斷層圖像（如ECT、CT、B超、紅外線、X光）、臟器內窺鏡圖像、激光共聚焦顯微鏡圖像、活細胞顯微鏡圖像、熒光顯微鏡圖像、組織細胞學光學顯微鏡圖像、基因芯片、核酸、電泳等顯色信息圖像、納米原子力顯微鏡圖像、超微結構的電子顯微鏡圖像等等。
圖像成像技術主要包括2個部分：現代數字成像和傳統攝影成像。通?？刹捎脪呙鑳x、內窺鏡數碼相機、采集卡、數字攝像機等進行數字圖像采集；顯微圖像采集則可應用光學顯微鏡成像設備及超微結構電子顯微鏡成像設備；特殊光源采集可應用超聲成像儀器、核磁共振成像儀器及X光成像設備。目前，各種醫學圖像技術的發展都十分迅速，特別是MRI、CT、X線、超聲圖像等技術。在醫學圖像成像技術方面，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體化學成分檢測方面，已經引起了相關領域的重視。
1.2圖像處理
生物醫學圖像處理技術，是指應用計算機軟硬件對醫學圖像進行數字化處理后，進行數字圖像采集、存儲、顯示、傳輸、加工等操作的技術。圖像處理是對獲取的醫學圖像進行識別、分析、解釋、分割、分類、顯示、三維重建等處理，以提取或增強特征信息。目前，醫學領域所應用的圖像處理技術種類較多，統計學知識、成像技術知識、解剖學知識、臨床知識等的圖像處理均得到了較快的發展。另外，人工神經網絡、模糊處理等技術也引起了圖像處理研究領域的廣泛重視。
1.3圖像分析及圖像傳輸
生物醫學圖像分析技術，是指測量和標定醫學圖像中的感興趣目標，以獲取感興趣目標的客觀信息，建立相應的數據描述。通過計算測定的圖像數據，可揭示機體功能及形態，推斷損傷或疾病的性質及其與其他組織的關系，進而為臨床診斷、治療提供可靠依據。生物醫學圖像傳輸技術，是指應用網絡技術，在互聯網上開展醫學圖像信息的查詢與檢索。通過網上傳輸圖像，在異地間進行圖像信息交流，可實現遠程診斷。同時，在院內通過PACS（數字醫學系統—醫學影像存檔與通信系統），也能在醫院內部實現醫學圖像的網絡傳遞。
2總結
醫學影像技術的發展前景范文2
關鍵詞：3D打??；生物醫學工程；發展現狀
前言
三維打?。═hree Dimension Printing，簡稱3DP）屬于一種快速成型（Rapid Prototyping，簡稱RP）技術，它由計算機輔助設計（CAD）數據通過成型設備以材料逐層堆積的方式實現實體成型?！叭S打印”在技術界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分層制造”等[1]。三維打印起源可追溯于上世紀八十年代，1984年查爾斯?赫爾發明了將數字資源打印成三維立體模型的技術，并于1986年成立了3D Systems公司，開發了第一臺商用立體光敏3D打印機，1988年，斯科特?克倫普發明了熔融沉積成型技術（FDM）并于1989年成立了Stratasys公司，隨后在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、最先進的兩家3D打印公司。我國清華大學顏永年教授于1988開始研究3D打印成型技術，華中科技大學王運贛教授以及西安交通大學盧秉恒院士等，紛紛于上世紀90年代起就開始涉足3D打印成型技術的研究。
1998年，清華大學的顏永年教授又將3D打印成型技術引入生命科學領域，提出生物制造工程學科概念和框架，并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印設備，為制造科學提出了一個新的發展方向--生物制造。生物制造的一個重要手段即是生物3D打印。生物三維打印是以活細胞（living cells）、生物活性因子（proteins and bio-molecules）及生物材料 （biomaterials）為基本成形單元，設計制造具有生物活性的人工器官、植入物或細胞三維結構，是制造科學與生物醫學交叉融合的新興學科，它是目前3D打印技術研究的最前沿領域，也是3D打印技術中最具活力和發展前景的方向[2，3]。
1 3D打印技術的分類
目前比較典型的3D打印快速成形技術主要分為三種[4]：
1.1 粉末粘結3D打印光固化材料3D打印與熔融材料3D打印
粉末粘結3D打印是目前應用最為廣泛的3D打印技術，其工藝過程如下：首先，在工作平臺上均勻鋪灑單位厚度的粉末材料；其次，依據實體模型離散層面的數字信息將粘結劑噴射到粉末材料上，使粉末材料粘結，形成單位實體截面層；再次，將工作臺下降一個單位層厚；最后，重復第一步至第三步，逐層堆砌，形成三維打印產品。其存在缺點是，通過粉末粘連成形的零件精度和強度偏低，一般需要后續工藝提高其強度，但后續處理工藝會導致零件體積收縮，變形嚴重。
1.2 光固化3D打印（光敏三維打?。?/p>
該技術使用液態光敏樹脂作為原料制作零件模型，光敏材料三維打印成形基于噴射成形技術和光固化成形技術，噴頭沿X方向往復運動，根據零件的截面形狀，選擇性噴射光固化實體材料和光固化支撐材料形成截面輪廓，在紫外光照射下光固化材料邊打印邊固化，層層堆積至制件成形完畢。但其應用于骨骼類產品打印的主要缺點是，當前具有生物活性的骨骼類材料如羥基磷灰石，生物玻璃等材料自身不是光敏性材料，需與光敏材料混合使用，因此影響產品的生物活性在打印后將受到很大影響。
1.3 熔融材料3D打印成形
熔融材料三維打印成形基于熔融涂覆成形（FDM）專利技術，分別加熱兩種絲狀熱塑性材料至熔融態，根據零件截面形狀，選擇性涂覆實體材料和支撐材料形成截面輪廓，并迅速冷卻固化，層層堆積至制件成形完畢，其原理與光敏材料3D打印成形類似 [16]。目前熔融材料三維打印成形，可采用由磷灰石和骨骼所需的有機鹽配置而成的骨水泥，不需要額外添加紫外光照射固化所需的光敏介質，有利于保證材料后續的生物相容性和生物活性。但由于擠壓式噴頭的噴嘴處壓力大，容易造成阻塞現象，因此對噴嘴和材料漿料的粒徑要求較高。
除三維打印外，應用比較廣泛的商業化快速成形工藝還包括立體光刻成形（SLA）、選擇性激光燒結成形（SLS）堆疊、實體制造（LOM）、熔融堆積成形（FDM）等，但這些工藝大多需要配備價格昂貴的激光輔助系統，且成型工藝實質上還是類似于上述三種材料疊加-固化技術。因此，三維打印技術被認為是最具生命力的快速成形技術，發展潛力巨大，在醫學中的應用前景廣闊，其推廣應用將對傳統的醫療產品生產模式帶來顛覆性的影響。
2 三維仿生重構建模技術的發展
基于醫學圖像的三維重構建模技術是生物3D打印技術的重要研究內容之一。3D打印生物構件的實現首先需要在計算機環境下有效重構和建模，生成可用于驅動打印噴頭的指令數據進而操控成型設備實現產品成型。隨著醫學影像技術的發展，人體組織的二維斷層圖像數據可以方便地獲取以進行醫學診斷和治療。但是，二維斷層圖像只是表達了某一截面的解剖信息，醫生可以憑經驗由多幅二維圖像去估計病灶的大小及形狀，“構思”病灶與其周圍組織的三維幾何關系，可三維打印設備卻無法根據這些斷點數據進行立體三維成型，因此，基于醫學圖像的三維重構建模技術是生物3D打印技術的重要前驅步驟。
由于CT或MRI等檢測設備掃描得到的二維圖像信息不能直接用于快速成型，只有通過專用軟件將二維斷層圖像序列重建為三維虛擬模型，并生成為快速成型機可以接受的STL（Stereo Lithography）格式圖形文件，才能最終制造出生物產品三維實體模型。近十多年來，歐美等發達國家的科研機構對于醫學圖像三維重建的研究十分活躍，其技術水平正從后處理向實時跟蹤和交互處理發展，并且已經將超級計算機、光纖高速網、高性能工作站和虛擬現實結合起來，代表著這一技術領域未來的發展方向。
在市場應用領域，國外已經研制了三維醫學影像處理的商品化系統，其中，比較典型的有比利時Materialise公司的Mimics、美國Able Software公司的3D.Doctor和VGstudio MAX。在國內，中國科學院自動化研究所醫學影像研究室自主開發的3D Med是基于普通微機的三維醫學影像處理與分析系統，系統能夠接收CT、MRI等主要醫療影像設備的圖像數據，具有數據獲取、數據管理、二維讀片、距離測量、圖像分割以及三維重建等功能。清華大學計算機系研發的人體斷面解剖圖像三維重構系統能給外科手術中的影像診斷提供一定的參考。中國科技大學在應用Delphi開發三維重構軟件的研究上取得了很好的成果。國內企業也研發了一些三維醫學影像處理系統。如西安盈谷科技有限公司“AccuRad TM pro 3D高級圖像處理軟件”于2005年4月投入市場。它能對二維醫學圖像進行快速的三維重建，并能對臨床影像的數據進行科學有效的可視化和智能化挖掘和處理，為臨床提供更多有價值的信息。但目前國外優秀軟件如Mimics、3D Doctor、VGStudio MaX等的價格非常昂貴，且其技術嚴格保密。國內的產品大多沒有自主知識產權和成熟的商業應用模式。
3 3D打印技術在生物醫學工程中的應用
3D打印技術在生物醫學工程中應用廣泛，其應用領域大致包括：體外器官模型、仿生模型制造；手術導板、假肢設計；個性化植入體制造；組織工程支架制造；生物活體器件構建以及器官打印；藥物篩選生物模型等。如圖1所示為3D打印在生物醫學工程中的各種應用情況[5-7]。
3.1 體外器官模型、仿生模型制造。該類應用主要用于醫療診斷和外科手術策劃，它能有效地提高診斷和手術水平，縮短時間、節省費用。便于醫生、患者之間的溝通，為診斷和治療提供了直觀、能觸摸的信息，從而使手術者之間、醫生和病人之間的交流更加方便。
3.2 手術導板、假肢設計。該類應用便于訂制精確的個性化假體，實現個性化醫療需求。根據患者缺損組織數據量身訂制的假肢，可提高假肢設計的精確性，提高手術精確度，確?；颊叩墓δ芑謴?，減少患者的痛苦。
3.3 個性化植入體制造。人體許多部位的受損組織，需要個性化定制。如人類面部頜骨（包括上下頜骨） 形態復雜， 極富個性特征， 形成了個體間千差萬別的面貌特點。人類的頭顱骨，需要準確與顱內大腦等軟組織精確匹配扣合，人體的下肢骨、脊柱骨等會嚴重影響患者今后的步態及功能恢復。因此這類修復體可通過3D打印技術實現個性化訂制和精確 “克隆”受損組織部位和形狀。
3.4 組織工程支架制造。如通過3D打印技術設計和制備具有與天然骨類似的材料組分和三維貫通微孔結構，使之高度仿生天然骨組織結構和形態學特征，賦予組織工程支架高度的生物活性和骨修復能力。
3.5 生物活體器件構建以及器官打印。此方面的應用大多涉及活體細胞的生物3D打印技術。細胞三維結構體的3D構建可以通過活細胞及其外基質材料的打印構建活體生物器件。如英國赫瑞瓦特大學和一家干細胞技術公司合作，首次將3D打印拓展到人類胚胎干細胞范圍。這一突破使得利用人類胚胎干細胞來“打造”移植用人體組織和器官成為可能。美國康奈爾大學研究人員最近在其發表的研究論文中稱，他們利用牛耳細胞在3D打印機中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形兒童的器官移植。
3.6 藥物篩選生物模型。藥物篩選指的是采用適當的方法，對可能作為藥物使用的物質（采樣）進行生物活性、藥理作用及藥用價值的評估過程。作為篩選，需要對不同化合物的生理活性做大規模橫向比較，因此有研究人員指出通過3D打印技術，精確設計仿生組織藥物病理作用模型，可以使人們開在短時間內大規模高通量篩選新型高效藥物。最近，四川大學聯合加州大學圣地亞哥分校等科研機構，通過3D打印技術設計了一款肝組織仿生結構藥物解毒模型（如圖1-c），該研究成果發表在最近一期的Nature Communications上，受到3D打印研究領域的廣泛關注。
3D打印在生物醫學工程中應用：（a）3D打印磷酸鈣骨組織工程支架； （b）3D打印細胞、活體器官構件；（c）3D打印肝組織仿生結構藥物解毒模型。
4 結束語
三維打印技術正處在蓬勃興起的階段，3D打印技術在生物醫學工程中得到了廣泛的應用，其應用以及發展現狀表明：3D打印在體外器官模型、組織工程與再生醫學、個性化醫療以及新藥研發等方面展現出廣闊的應用前景。抓住生物材料及植入器械的三維打印技術新一輪發展浪潮，發展我國生物三維打印技術，對發展我國生物材料醫療器械產業步入國際先進水平具有十分重要的意義。
參考文獻
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醫學影像技術的發展前景范文3
1目前中醫藥發展存在問題及對策
近年來,中醫藥作為一種重要輔助及補充醫學,在逐步走向世界的同時也受到一些質疑。其主要原因之一是以目前現代科學研究方法難以提供足夠的證據支持包括傳統針灸經絡理論在內的中醫藥理論。因此,在一定程度上成為限制中醫藥發展的瓶頸問題。隨著計算機技術、醫學影像技術及圖像處理技術的發展,新技術在中醫藥基礎及臨床科研中的應用越來越廣泛,推動了中醫藥科學的現代化發展。作為一種先進的生物醫學影像技術,fMRI在探索中醫藥在臨床疾病治療中的作用機制方面展現了非常重要的潛在應用價值,但fMRI技術的復雜性要求從事該項研究的人員同時具備計算機信息科學及醫藥學基礎知識,而我國傳統醫工分離的教育體制導致該領域人才匱乏。近年來,為實現中醫藥現代化和信息化目標,全國不少中醫藥院校逐步開設了中醫藥信息學專業。作為一門新興的醫工結合的交叉學科,中醫藥信息學將現代信息工程技術與傳統的中醫藥科學密切關聯,為培養符合中醫藥領域fMRI研究人才創造了條件。筆者認為,推動中醫藥信息學科建設、開展中醫藥領域fMRI研究,是利用現代科學技術和科研方法挖掘中醫藥寶庫、研究中醫藥科學、解決制約傳統醫學發展瓶頸問題的關鍵所在。
2磁共振功能成像基本原理及其在科研中的應用
傳統醫學成像技術主要包括X線成像、超聲成像、電子計算機X射線斷層掃描技術(CT成像)、磁共振成像(MRI)及核醫學成像,以往這些成像均以解剖成像為主,主要通過觀察疾病引起的解剖形態變化來實現診斷和鑒別診斷目的。隨著計算機技術的發展,醫學影像技術逐步從之前單一解剖成像發展成為一種解剖成像與功能成像兼備的可用于臨床疾病診斷治療及基礎和臨床科研的技術手段,其中MRI技術的發展尤為突出。fMRI便是一種將功能與解剖成像、臨床與科研影像相結合的成像新技術,為腦功能相關的基礎和臨床研究開拓了新的發展方向。
2.1基本原理
廣義的fMRI技術包括彌散加權成像(DWI)、彌散張量成像(DTI)、灌注加權成像(PWI)、磁共振波譜分析(MRS)、磁共振波譜成像(MRSI)及血氧水平依賴成像(BOLD)等。不同的成像技術各有優勢,在臨床中有不同的應用。狹義的fMRI一般特指基于血氧水平信號變化強度的BOLD技術,其基本原理是人體大腦神經元活動導致大腦被激活的功能區局部血流動力學發生改變,引起血液中順磁性氧合血紅蛋白及抗磁性脫氧血紅蛋白的比例改變,使局部磁場均勻度變化,進而引起BOLD信號改變。
2.2基礎及臨床研究中的應用
基于BOLD的fMRI技術無需注射對比劑,以其無創、無輻射損傷、高空間和時間分辨率、可在活體上重復進行等優點在腦功能基礎及臨床研究中具備獨特的優勢。目前,fMRI在基礎科研中主要應用于運動、感覺(聽覺、視覺、嗅覺)、語言、認知、記憶、智力、情緒、性格、決策、睡眠、意識、性別、發育、衰老、針刺、坐禪、睡眠等相關研究,尤其在認知神經科學領域取得豐碩成果。在臨床研究中,fMRI技術主要應用于神經系統相關類疾病、各種成癮性疾病、精神類疾病、藥物應用、腦卒中及損傷后神經功能恢復、疼痛及癲癇等相關研究。值得關注的是,fMRI能從整體上探索各種診療方案對人體中樞神經系統的影響,恰好與中醫將人體視為有機統一整體的理念相符。因此,fMRI在各種中醫特色病種的研究中獨具優勢,在揭示中醫治療疾病的內在機制方面有廣闊的應用前景。
3磁共振功能成像在中醫藥領域中的應用
近年來,fMRI廣泛應用于基礎科研及臨床研究中,在中醫藥領域,由于fMRI實現了無損傷活體腦功能研究,可直觀獲取針刺時腦功能區激活狀態的信息,使針刺作用機制的研究日趨深入。目前,國內外學者做了大量基于fMRI的針刺作用機理研究[1-5]。其范圍主要涵蓋真針刺與假針刺時中樞神經響應的區別、不同針刺手法中樞神經響應的區別、不同穴位中樞神經響應的區別、健康志愿者與處于不同疾病狀態下患者的區別、針刺刺激與其他類型刺激的神經響應區別等。針刺作用的發揮與中樞神經系統的調控及調節機制密切相關,但對針刺通過中樞神經系統調控的具體作用機制,目前仍存在不同的學術觀點。如哈佛Martinos生物醫學圖像研究中心的中醫針灸研究團隊的研究表明,針刺是通過大腦邊緣系統、旁邊緣系統、大腦皮層的負激活來發揮作用[6]。國內相關研究則表明,針刺刺激具有不同的時空特性,這種不同穴位的不同時空特性正是針刺治療的關鍵影響因素,也是針刺穴位特異性的基礎[7]。當然,關于針刺fMRI研究的方法學尚存在一些問題[8],有待進一步深入探討。另外,fMRI在中醫藥其他領域也逐漸顯現了巨大的潛在應用價值。如在中醫藥治療的療效觀察、療效評價及作用機制等方面的研究正在逐步開展。此外,國內一些研究機構也在探索將fMRI用于中醫癥候及證型的研究中。
4對中醫藥信息學科建設的意義
fMRI作為在中醫藥基礎研究及臨床研究中有重要應用價值的現代化醫學影像技術,對中醫藥的信息化和現代化發展起到極為重要的作用。當然,fMRI研究的復雜性對從事fMRI研究的科研人員提出了較大的挑戰,fMRI復雜的實驗數據處理要求相關科研人員既要擁有扎實的計算機科學、信息科學等理工學科知識基礎,同時還要求具備必要的醫學知識。因此,fMRI研究的發展需要一批具備跨學科專業知識的復合型人才,但我國目前醫工分離的教育體制導致這一類型人才極為缺乏。為此,不少中醫院校近年來逐步開設了中醫藥信息學專業課程。
作為一門新興的中醫藥學和信息科學的交叉學科[9-10],中醫藥信息學科立足于中醫藥信息化發展的需要,將計算機科學、信息科學與醫學科學相結合,打破了以往醫工分離的教育體制,客觀上提供了將包括中醫藥科學在內的醫學和信息工程學科切實有效融合的客觀條件,為fMRI研究發展所需人才的培養創造了條件。目前,不少中醫藥院校附屬醫院放射科室已引進了MRI,具備了開展fMRI研究所需的實驗數據采集和分析的設備條件,同時又有充足的研究所需的病源條件,對今后開展中醫藥相關的fMRI研究極為有利。因此,中醫院校有必要充分發揮中醫藥信息學科的重要作用,合理設置中醫藥信息學專業,調整中醫藥信息學課程設置,為學生構建醫工結合的基礎知識體系[11]；同時,重視培養開展fMRI研究所需的人才,推動fMRI研究在中醫藥領域的應用和發展,逐步形成fMRI研究發展與中醫藥信息學科建設互相促進的局面。
5小結與展望
醫學影像技術的發展前景范文4
本刊記者：近幾年，癌癥治療中出現了一個新成員：靶向治療。作為一種新生的事物，您認為靶向治療前景怎樣?患者在什么時候進行靶向治療最佳?
羅榮城教授：近年來，隨著分子生物學技術的提高，以及從細胞受體和增殖調控的分子水平對腫瘤發病機制的進一步認識，人們開始進行以細胞受體、關鍵基因和調控分子為靶點的治療，這就是靶向治療。
靶向治療實際屬于病理生理治療，也就是封閉腫瘤發展過程中的關鍵受體和糾正其病理過程。目前，分子靶向治療是腫瘤治療最大的熱點和最有希望的發展方向。近年來已有多個分子靶向治療藥物投入臨床應用并取得了令人鼓舞的效果，而且目前各界學者的研究也都集中在這方面。靶向治療的優點一是在于針對性強，二是毒副作用明顯弱于放、化療等傳統療法，主要表現在對免疫功能的損傷方面，靶向藥物是屬于生物治療的藥物，不會影響到免疫功能，這對腫瘤患者來說，是非常重要的。目前腫瘤已逐漸由“不可治愈的疾病”轉變為一種“慢性疾病”，通過應用靶向治療，許多病人可以做到“帶瘤生存”。
腫瘤靶向治療在短短幾年內得到迅速發展，但從臨床角度看，靶向治療目前剛剛開始應用，還處于入門階段。雖然它很有潛力，但并不能代替手術、化療和放療等傳統的腫瘤治療方法，不可盲目使用。
現階段已應用于臨床的分子靶向治療藥物中，多數藥物都是作為二、三線藥物被批準上市的，也就是說，目前臨床上往往是在化療失敗后才開始應用靶向治療藥物的。這是因為，分子靶向治療還沒有手術、化療、放療等傳統治療那么成熟，特別是針對早期腫瘤，手術再輔以術后輔助治療手段可能可以根治，就不會先采用分子靶向治療。但是，也有些靶向藥物在臨床上已經應用成熟，且療效肯定，因此被廣泛應用于腫瘤的一線治療，如針對CD20單抗的美羅華及針對HER2受體的赫賽汀，前者用于淋巴瘤的治療，后者用于乳腺癌的術后輔助治療及轉移性乳腺癌的治療。易瑞沙開始雖是用于化療失敗的病例，由于其針對東方人非吸煙的肺腺癌療效好，故也用于未行過化療的晚期病人。這些靶向藥物在降低復發率、延長無病生存期方面具有明顯的優勢。但有很多新上市不成熟的靶向藥物，還不能廣泛應用于臨床，因此何時使用靶向藥物，還要看是什么病種，處于病程的什么階段。
從臨床治療發展的進程看，強強聯合是一種趨勢。如何把多種有效的藥物合理地聯合應用，最大限度地增加抗腫瘤療效，是臨床亟待解決的問題。聯合應用包括三種方式：①同類靶向藥物的聯合；②同一靶點，但針對不同位點的藥物聯合；③不同靶點的藥物聯合。由于前兩種聯合存在受體飽和及競爭性結合等問題，臨床上以第3種聯合用藥方式多見。雖然幾項大規模臨床研究結果顯示，小分子物質與化療聯合不增加療效，生存無受益，但單克隆抗體卻顯示出與化療的協同效應，從療效到生存時間均有優勢。這對腫瘤治療的個體化和進一步提高療效，均具有十分重要的意義。
本刊記者：南方醫科大學南方醫院的腫瘤微創靶向治療在全國處于領先地位，您覺得腫瘤微創靶向治療會給腫瘤治療帶采怎樣的影響?目前該治療還存在著哪些難題?應該怎樣解決?
羅榮城教授：隨著21世紀高新科技迅猛發展，腫瘤微創治療也在近年來得到高速發展。腫瘤微創治療是以先進的影像技術為導向，集先進的醫學影像技術、藥物治療、生物、基因技術和高新科技(如光動力治療、射頻消融、激光、超聲聚焦、介入治療、內鏡、腔鏡等)為一體，具有精確定位、精確治療、創傷小、痛苦輕、療效確切等優點的現代腫瘤治療方法?，F代腫瘤微創治療已由傳統的腫瘤介入放射學發展為B超、MRI、CT、DSA、PET、內鏡及腔鏡引導下的微創治療，涵蓋了藥物治療(如溶栓、化療栓塞)、光化學治療(光動力治療)、射頻消融治療、超聲聚焦療法和生物治療等多種微創治療方法。隨著現代影像技術發展和人們健康概念、衛生保健意識的變化以及對生活質量要求的不斷提高，微創治療已成為腫瘤治療領域最為活躍、具有廣闊發展前景的一個新興專業。
1 先進的影像技術使得腫瘤微創治療定位更精確、治療更精細
影像技術的高速發展是微創治療發展的根基。借助多種手段的影像設備和影像技術，利用影像設備和技術的實時監控和精確導向、定位，進行有效的靶向治療。近年來，實時監控設備和技術的出現以及對微小病灶的精確判斷與分析的提高，進一步提高了腫瘤治療的針對性和療效，如高精度胃鏡引導下的光敏劑熒光診斷和光動力治療可以實時監控腫瘤組織的邊界，為光動力治療Barret's食管以及早期食管癌提供良好的依據。
2 微創治療的聯合應用使中晚期腫瘤患者的生存期明顯延長
現代腫瘤治療提倡綜合治療，因此微創治療也多主張聯合應用，按照科學的次序將數種微創治療方法有機結合起來，以達到優勢互補、提高療效為目的的微創治療模式。腫瘤微創治療的序貫聯合模式特別是血管性微創治療與非血管性微創治療的有機結合，通過不同機制對腫瘤組織進行破壞和滅活，是腫瘤所在器官水平的整體治療與病變部位局部強化治療的雙重治療。比如肝癌患者可以先行肝動脈介入化療栓塞，而后進行射頻消融治療，能夠明顯改善患者的生存質量、延長生存期。
3 微創治療聯合生物免疫治療是腫瘤治療的新模式
腫瘤微創治療聯合生物治療逐漸成為21世紀腫瘤治療的一種新模式，它是采用微創治療的方法充分減輕或去除瘤負荷，甚至達到臨床治愈《臨床癥狀消失、影像學顯示病灶活性消失、相關實驗室檢查陰性》，然后聯合腫瘤生物免疫治療進一步消滅殘留的腫瘤細胞，鞏固和提高微創治療的療效、預防腫瘤的局部復發和有效控制轉移。比如臨床上先行射頻消融治療小肝癌，再用生物免疫療法提高機體免疫，并進一步殺滅殘存散在的癌細胞以期達到治愈肝癌的目的；光動力治療早期聲帶癌，之后輔以生物治療起到預防腫瘤的局部復發和有效控制轉移的效果。
4 根治性腫瘤微創治療
繼腫瘤“根治性外科切除”、“根治性化療”、“根治性放療”之后，根治性微創治療應運而生。聲帶癌的“光動力治療+放射治療+生物治療”在治愈聲帶癌的基礎上保留患者聲音功能；早期乳腺癌的“局部射頻消融+放射治療+生物治療”等等。同腫瘤的其他治療手段一樣，根治性微創治療同樣局限于早期腫瘤。可以預見，在未來5～10年內，根治性微創治療聯合生物治療將成為聲帶癌、早期肝癌和乳腺癌等腫瘤首選或重要治療方法之一。微創醫學和生物醫學已成為21世紀醫學發展的兩大趨勢和熱點，是腫瘤綜合治療手段中的重要部分，已為愈來愈多的腫瘤患者和醫師所接受。
5 腫瘤微創治療的臨床效果
其實腫瘤微創靶向治療的臨床應用效果在前一部分已經提到，這里只是做個總結。腫瘤微創靶向治療對于早期腫瘤能夠達到根治的效果，于傳統的放療、化療和手術相比較有著微創、安全性系數高和保留器官功能等優勢，對于中晚期腫瘤來說微創靶向治療之間的聯合應用以及與其他療法的聯合應用都發揮出各自的互補優勢，部分患者能夠達到根治，大部分患者則能夠達到提高生存質量、延長生存期的目的。
6 開展腫瘤微創治療存在的難題及其對策
醫學影像技術的發展前景范文5
關鍵詞：生物醫學工程；專業建設；問題；對策
我國生物醫學工程自上世紀70年代創建以來，發展相當迅猛，其學科定位、產業效益和發展前景越來越得到社會認同和重視。截止目前，全國約90余所高校設有生物醫學工程專業，其中醫學院校約13所。如何充分發揮醫學教學資源優勢，積極探索適合生物醫學工程專業的教育培養模式，建設具有鮮明醫學院校特色的生物醫學工程專業，培養復合型高級工程技術人才，是醫學院校值得思考和探討的重要問題。
1 生物醫學工程學科特點
生物醫學工程學科是運用現代自然科學和工程技術原理與方法，從工程學的角度研究生物體（特別是人體）的結構、功能及其相互關系，揭示生命現象、探索生命本質，研究和開發用于防病治病、人體功能輔助及衛生保健的人工材料、制品、裝置、系統和工程技術的一門綜合性學科，是理工類學科與生物醫學學科深度交叉、高度融合的邊緣性學科，所涵蓋的領域十分廣泛，具有“覆蓋廣、交叉深、發展快、變化多”等其他學科不具有的特點。
2 當前我校生物醫學工程專業情況
1）招生情況
我校2010年4月申報生物醫學工程專業，2011年正式招生。2014年首屆生物醫學工程專業學生順利畢業，到2015年本專業在校生共169人。
2）主要專業課程
生物化學、人體解剖生理學、生物醫學工程導論、C語言、電工學、信息技術、模擬電子技術、機械制圖和AutoCAD、數字電子技術、計算機原理與接口技術、臨床醫學概論、信號與系統、醫學影像技術學、醫學檢驗儀器、醫學圖像處理、醫學影像學、醫學傳感器、醫學影像原理與設備、醫學電子儀器原理與設計、醫用激光儀器、放射物理原理與腫瘤治療技術等。
3）就業方向
本專業學生畢業后適合從事醫院設備的操作、管理和維護，在醫學設備經營公司從事經營管理和技術服務，以及在相關的研究機構、生產企業從事產品的輔助開發、制造和技術管理等等工作。
3 我校生物醫學工程專業建設的問題分析
醫學院校具有很深厚的醫學大背景，具備豐富的醫學類學科教學資源和優越的臨床設備實踐條件等優勢，生物醫學工程學科和臨床醫學能緊密結合，但同時因學科體系不完善、教學師資力量比較薄弱、專業實驗室建設投資大等影響因素，一定程度上制約了生物醫學工程學科專業的高效快速發展。
1）理工學科體系不完善。我校是地方性醫學院校，王牌專業當然是基礎醫學和臨床醫學等醫學類專業，而工科專業都相當“年輕”。而生物醫學工程專業學科涵蓋面非常廣，幾乎可以用“包羅萬象”來形容，如果用“學科頻譜”來描述學科涵蓋面寬度，生物醫學工程無疑是88個一級學科中“頻譜寬度”最寬的學科。我們學校盡管針對醫學類專業的學生一直有開設了醫用物理、醫用高等數學等基礎學科，但相比理工科院校要薄弱很多，而且缺乏材料、自動化、電子等重要工程學科的有力支撐，這些支撐學科的缺少會導致相應課程設置不完善以及綜合性實踐訓練平臺缺乏，學生無法系統地學習工程類課程，得不到系統扎實的工程技術訓練，影響人才培養目標的整體實現。
2）復合型師資嚴重缺乏。要實現培養醫工結合與交叉的復合型高級工程技術人才目標，首先要建設一支醫工結合與交叉的復合型師資隊伍。在我校，具有醫學教育背景的教師資源比較多，而具有理工科教育背景的老師卻不多，既懂醫學又懂工程技術，能將工程技術與醫學需求緊密結合起來的復合型、交叉型、融合型師資就更加少之又少，教師隊伍知識結構普遍不夠合理，與各相關學科交叉融合能力弱，這些現狀一定程度上影響了課程體系構建以及教學質量和人才培養質量。
3）學生專業思想不牢固。生物醫學工程作為一門新興的邊緣學科，知名度不高，社會、家長、學生都不是很了解生物醫學工程是個怎樣的行業，甚至容易和其它名字相近的專業如：生物工程、醫學工程、生物技術等專業名稱混淆，導致第一志愿填報的學生寥寥無幾，第一志愿填報醫學院校的生物醫學工程專業的更是幾乎為零。統計我校幾年來招生情況可見，幾乎所有的生物醫學工程專業的學生都是調劑生，也就是入學時專業思想就不太穩定。加之其專業知識覆蓋面廣，涉及領域跨度大，專業知識體系復雜，專業課程內容在各學科之間交叉頻繁，本科學生對本專業缺乏深入的了解、足夠的信心和學習熱情；生物醫學工程專業學生所學知識普遍存在“寬瓜不精”，“廣而不細”等問題，相比醫學影像技術學專業，就業時處于劣勢；部分學生由于學習任務重、壓力大，導致學習積極性、主動性不高，專業思想不夠牢固，甚至影響到專業整體的學習風氣。
4 對策初探
醫學院校要緊扣醫工結合的復合型高級工程技術人才培養目標，突出學科交叉綜合培養、工程技術意識培養、創新能力素質培養，加強學科之間的有科學融合，深化教學改革，加大教學投入，改善教學環境，加強隊伍建設，充分發揮醫學院校資源優勢。積極探索具有醫學院校特色的生物醫學工程專業教育培養模式，構建科學合理的課程體系和實踐教學體系，不斷提升生物醫學工程人才培養質量。
1）積極探索與理工院校聯合培養的教育模式。綜合性大學與醫學院校在生物醫學工程專業學科建設方面優勢互補、劣勢互存。綜合性大學具有完善的理工類學科體系，工科師資隊伍力量比較強，基礎課程比較成熟，實踐教學條件平臺比較完善，在工程技術人才培養方面具有完善的培養體系和成熟的培養經驗，但缺乏醫學類學科教學資源和臨床實踐條件，缺乏與臨床需求緊密結合的先決條件。因此，醫學院校要在充分發揮自身資源優勢的基礎上，積極探索與理工院校聯合培養的教育模式，實現優勢互補。校校聯合培養實現資源共享、優勢互補，提高育人質量。
2）積極探索與知名醫療企業聯合培養的教育培養模式，實現產學研相結合。與醫療企業聯合培養本身就可以很大程度上擴大專業的影響力，同時優化教學體系，解決學生實習就業等問題。學校有諸多附屬醫院，為醫療企業提供更多的產品使用方，同時為企業輸送專業人才。是一個雙贏的合作培養模式。另外，通過實施產學研相結合的培養模式，醫學院?？蓮娀c科研院所和醫療衛生機構的聯系和溝通，充分發揮產學研各方主體優勢，有效解決師資力量不強、支撐學科不完善、創新能力培養不扎實等瓶頸問題。實踐證明，實施產學研結合，是生物醫學工程高等教育的成功經驗，也是培養高素質生物醫學工程技術人才的必由之路。高等醫學院校應樹立研究與產業化并舉的教育培養理念，深化教學改革，積極探索產學研相結合的教學培養模式。構建產學研一體化的最佳運行機制。
參考文獻
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醫學影像技術的發展前景范文6
【關鍵詞】 多層螺旋CT 胃癌CT仿真胃鏡(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
胃癌是消化道最常見的惡性腫瘤之一，在我國的惡性腫瘤死亡統計中，胃癌居第一位。腫瘤總體5年生存率不到20%。近年來隨著螺旋CT的發展以及新技術的開發應用，使胃癌CT檢查技術日趨成熟。胃腸道螺旋CT可以顯示腫瘤的存在和胃外臟器的侵及，對腫瘤分期及治療方案的選擇顯示出越來越重要的作用。
材料與方法
1.病例資料 收集15例經數字胃腸氣鋇雙重造影診斷及可疑消化道腫瘤的患者進行MSCT檢查。本組病人男9例，女6例，年齡36-76歲(平均56歲)，臨床癥狀為食欲不振、腹脹、腹痛、8例伴有消瘦及貧血。
2.檢查方法 15例患者均采用采用東芝Aquilion16 層螺旋CT機 。掃描前禁食水12小時，掃描前15-30分鐘肌注鹽酸山莨菪堿20mg阻止胃腸道蠕動，掃描前經胃管抽出胃內殘余胃液后口服發泡劑6克立即掃描，患者取仰臥位頭足方向，如病灶位于胃底賁門則采取俯臥位掃描，掃描范圍從膈頂掃描至肝下級下方平面，讓病人屏氣由頭側向足側行容積掃描，采用一次性螺旋掃描。掃描參數為：管電壓120kV，管電流150mA，層厚1.0mm，螺距掃描層厚5mm，重建層厚1.0mm，重建間隔0.8mm，機架旋轉時間0.5s，掃描時間6-8秒。
3.將原始數據傳至工作站(Vitrea2，Versio8 n3.4，Toshiba)，對數據進行多平面成像(MPR)、仿真內窺鏡(CTVG)透明法、等后處理，CT醫師均為中級以上職稱。對以上數據進行整理分析后做出結論。
結 果
15例患者均為經數字胃腸氣鋇雙重造影診斷及可疑消化道腫瘤者，MSCT均清晰地清晰地顯示了病灶的位置及形態，其中胃底賁門癌2例，單純胃竇部癌6例，胃竇部癌伴胃外侵潤及腹腔淋巴結轉移2例，單純胃體部癌3例，胃體部癌伴肝門部轉移1例，胃竇部癌伴腹腔淋巴結及右腎轉移1例。2例經電子胃鏡病理診斷為胃體部隆起型腺癌，CTVG見胃體部小彎側胃壁局限性凸凹不平，局部粘膜中斷，3例經電子胃鏡活檢診斷為胃竇部腺癌，CTVG見胃竇部限局性突出腫塊影，并見環堤及粘膜中斷，1例經電子胃鏡診斷為重度不典型增生，CTVG見胃竇部粘膜略增厚，局部粘膜不規則并似有中斷，1例手術見胃竇部息肉型胃癌，病例分型為腺癌1例胃鏡及手術病理診斷為惡性間質瘤，3例手術見胃竇部潰瘍型胃癌，1例術中見大網膜廣泛轉移，2例術中見胃底賁門部潰瘍型胃癌及侵潤型胃癌各一例，病理分型均為腺癌。CTVG診斷符合率為83.3%。
結 論
1.胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一在我國其發病率居各類腫瘤的首位。發病年齡以40～60歲多見。好發于胃竇，約占50-60%，其次為賁門和胃體小彎，體部前后壁、大彎和胃底較少[1]。雖然病變絕大多數能被發現，但惡性漏診率仍然較高。胃癌的早期診斷對于手術效果十分重要。隨著螺旋CT的發展以及新技術的開發應用，多層螺旋CT在胃癌的術前評價已經廣泛應用，對臨床治療有重要的指導意義，有助于胃癌侵潤、轉移、和預后的正確評估更是臨床術前分期的一個主要依據。
2.由于胃腸道是空腔臟器，除鋇餐透視外，一般X光檢查均不能取得清晰可靠的效果。隨著CT設備和技術的發展，特別是VE、MPR、CR以及SSD、透明法等后處理技術的應用，為多層螺旋CT在胃癌的診斷中提供了更加廣泛的發展前景。而且薄層掃描大大提高了3D CT 的圖像質量，為準確客觀的評價胃癌分期提供了技術保證。大大提高了CT對于胃腸道腫瘤的診斷能力，并且彌補了常規鋇透的不足。因此MSCT后重建技術在腫瘤性胃腸道疾病的定位定性診斷方面已經越來越顯示出其獨特的優越性[2.3]。CTVG是一種非侵入性、無痛苦、無創傷的檢查方法，特別適合年老、體質較差者。但不足之處是無法對胃腔內黏膜的色澤、糜爛評估及進行活檢。對重度胃部梗阻病變因內容物較多，無法應用CTVG技術。[4.5]
3.多層螺旋CT(MSCT)目前針對于胃腸道檢查常用的后處理技術主要有：(1)多平面重建技術(MPR):即在容積采集軸位信息的基礎上重建冠狀面、矢狀面及任意平面的斷層圖像，此項技術大大提高了影像信息量，并且圖像顯示較普通CT圖像更佳。(2)仿真內窺鏡(CTVG):是將容積掃描獲得的圖像進行后處理，重建出內窺鏡效果的圖像。與軸位CT不同的是其展示的為管腔內部結構，進而達到類似于纖維內窺鏡似的診斷效果。(3)容積成像(VR):即在軸位信息基礎上重建出立體影像。(4)透明法：是對所選擇的三維像素進行投影，相當于模擬數學X線影像，可以觀察立體影像的內部結構。以上后重建技術所獲取的圖像軟組織分辨率高、圖像清晰，胃腸道邊緣銳利，不僅可以了解腫瘤的大小、范圍、受侵程度還能顯示病變與周圍臟器的關系以及是否有周圍淋巴結轉移。[6.7.8]
圖1-3 CT平掃、透明法、仿真內窺鏡均顯示胃體部小彎側約4.4x1.2cm半圓形表面不光滑隆起性病變;圖4胃鏡顯示胃體部潰瘍性病變，病理報告胃體部腺癌 圖5-7 CT平掃、透明法、仿真內窺鏡顯示胃體部小彎側約5.7x4.2cm不規則混雜密度占位，表面不光滑，中央可見壞死區，圖8胃鏡顯示病變表面糜爛伴出血，胃鏡取病理報告局灶區域間葉組織異型增生，手術標本病理報告為惡性間質瘤。
參考文獻
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