医学影像学任务与发展趋势课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,医学影像学任务与发展趋势,青岛大学附属医院,医学影像学任务与发展趋势青岛大学附属医院,1,医学影像学任务与发展趋势课件,2,医学影像学任务与发展趋势课件,3,医学影像学的任务,定位诊断：发现/检出病变,定量诊断：大小、数目、范围,定性诊断：良恶性、炎症,病变分期与判断预后,监测疗效,介入治疗,医学影像学的任务定位诊断：发现/检出病变,4,放射诊断学（diagnostic radiology）,Wilhelm Conrad Rntgen,1845.3.27-1923.2.10(78yrs),1870:Wuerzburg大学助教,1875：Hohenheim农学院物理学教授,1879：Giessen大学物理学教授,1888：Wuerzburg大学物理系主任、校长,1895：发现X线（11月8日）,1895.12.28：第一篇论文,1896.1.23:正式报告,1896.3.9：第二篇论文,1896年用于人体检查,1900：Muenich科学院院士,1901：Nobel物理学奖,放射诊断学（diagnostic radiology）Wil,5,1896,1896,6,X线发展历史,1913：Coolidge热阴极X线管,1929：旋转阳极X线管,1921：Potter-Bucky滤线器,1930：X线断层摄影装置,1951：多轨迹断层摄影装置,1942：光电限时器,1948：影像增强器,1981：CR（Computed Radiology，模拟数字时代）,1990：DR（digital radiology）,X线发展历史1913：Coolidge热阴极X线管,7,X线检查优缺点,X线透视,简单易行，价格便宜,实时观察结构或器官动态变化,无记录，不能保存，不易会诊,辐射量大，结构相互重叠,逐步取消，适应症逐渐缩窄,X线平片,简单易行，价格便宜，常用检查方法,骨关节系统、呼吸系统、有良好天然对比的区域/组织/病变,空间分辨率高,辐射量小，有胶片记录，易会诊,密度分辨率低，软组织分辨力差,结构相互重叠,X线检查优缺点X线透视,8,X线检查优缺点,X线造影检查,人工产生组织或器官间对比，如胃肠道、支气管、血管、泌尿系、子宫输卵管等,对比剂,阳性：含碘类、硫酸钡,阴性：气体、脂类.,缺点,辐射量大,软组织分辨率差,结构相互重叠,检查项目逐渐被替代或应用量逐渐减少，如支气管造影、气脑造影、椎管造影等,X线检查优缺点X线造影检查,9,CT影像学进入数字化时代标志,1967:G.N.Hounsfield EMI实验室,第一幅图像,1971:第一台CTAtkinson Morley医院,1972:正式宣布英国放射学年会,RSNA,1972:Hounsfield获Mc Roberl奖,1974:Ledley,全身CTGeoge Town,USA,1979:Hounsfield获Nobel物理奖,1985:滑环技术,1989:螺旋技术,单层/,多层,1,2,4,8,16,64,640,2005:双源CT,CT影像学进入数字化时代标志1967:G.N.Houns,10,医学影像学任务与发展趋势课件,11,医学影像学任务与发展趋势课件,12,CT检查优缺点,CT检查,最常用检查方法，适于全身各部位,容积扫描，三维/二维成像，动态成像，功能成像等,层面成像，无遮盖,密度分辨率高,辐射量大：多次检查、特殊人群检查受限,CT检查优缺点CT检查,13,MRI数字化影像新时代,1946年：Bloch和Purcell磁共振现象,1952年：诺贝尔物理奖（Bloch和Purcell）,1967年：Jackson第一次获取活体动物MR信号,1971年：Damadian发现肿瘤T1、T2时间延长,1973年：Lauterbur二维水质子像,1974年：Lauterbur活鼠MR像,1977年：Damadian人体胸部MR像,MR装置,1977年：Mallard全身MR像,1980年：MR设备商品化,1983年：FDA批准,1989年：国产安科永磁型0.15T,2003年：磁共振梯度系统设计与改进，诺贝尔生理和医学奖（Lauterbur和Mansfield）,2004年：3.0-7.0T-,Bloch,哈佛大学,Purcell,斯坦福大学,MRI数字化影像新时代1946年：Bloch和Purcel,14,MR高分辨成像,MR高分辨成像,15,MR检查优缺点,MR检查,最常用检查方法，适于全身各部位,三维/二维成像，容积扫描，动态成像，功能成像、分子成像等,多参数、多方位、多层面成像，无辐射，无遮盖,软组织分辨率高,缺点：磁场限制（心脏起搏器、体内金属异物、体内外电磁装置、危重病人等）,MR检查优缺点MR检查,16,超声检查优缺点,超声检查,最常用检查方法，简单易行，价廉,实时、动态、三维/二维成像,软组织成像为主（空气、骨骼、脂肪受限）,层面成像，无遮盖,无辐射,适应症：心脏、甲状腺、肝胆脾胰、泌尿系统、生殖系统、肌肉软组织等,超声检查优缺点超声检查,17,核医学检查优缺点,核医学检查（SPECT、PET）,适于全身各部位,三维/二维成像,空间分辨率差,辐射量大,核医学检查优缺点核医学检查（SPECT、PET）,18,融合成像技术,PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR,综合各项优点，图像匹配、融合，克服缺点,结构成像+功能成像+分子成像，获取新信息,缺点,辐射量大,价格昂贵,融合成像技术PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR,19,介入放射学,诊断+治疗,血管内,血管外,未来治疗手段：微创,介入放射学诊断+治疗,20,医学影像学特点,1.检查方法（信息载体）多样化，各具优缺点,X线：普通平片、体层、CR、DR、CT等,超声：A超、B超、M超、Doppler等,磁场：MRI、磁源成像等,核素（射线）：SPECT、PET等,红外线：乳腺成像,融合成像：PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR.,医学影像学特点1.检查方法（信息载体）多样化，各具优缺点,21,医学影像学任务与发展趋势课件,22,医学影像学特点,2.成像数字化,非数字化成像 模拟数字 数字化,传统X线摄片 DR/CR CT/MR,医学影像学特点2.成像数字化,23,医学影像学特点,3.全方位获取人体内不同器官和组织信息,骨关节系统：骨、软骨、骨髓、肌腱、韧带、肌肉、脂肪、外周神经、血管,呼吸系统：肺、支气管、淋巴,循环系统：心脏、瓣膜、心肌、血管.,消化系统：胃肠道、肝、胆、脾、胰,泌尿生殖系统：肾脏、输尿管、膀胱、子宫、卵巢、输卵管.,神经系统：脑灰质、白质、纤维束、脑室,头颈五官：眼、耳、鼻及鼻窦、鼻咽.,.,医学影像学特点3.全方位获取人体内不同器官和组织信息,24,医学影像学任务与发展趋势课件,25,医学影像学特点,4.由单维度到二维、三维、四维成像,仿真气管镜,医学影像学特点4.由单维度到二维、三维、四维成像仿真气管镜,26,医学影像学特点,5,.反映体内不同层次信息,宏观成像 细胞,/,亚细胞、分子水平成像,形态学成像 功能成像,静态成像 动态成像,间接成像 直接成像,医学影像学特点5.反映体内不同层次信息,27,医学影像学特点,6.诊断+治疗(介入放射学),医学影像学特点6.诊断+治疗(介入放射学),28,7.交叉学科（跨界学科）,临床医学：诊断+治疗,生物学,医学技术学：检查、摄影技术,物理学：光学（X线、红外线）、声学、磁物理学,理工科学：X线机、CT、MR、超声构造,计算机与信息科学,.,医学影像学特点,7.交叉学科（跨界学科）医学影像学特点,29,医学影像学发展趋势,X,线检查,CT,检查,MR,检查,PET/CT,PET/MR,结构,/,形态成像,细胞,/,亚细胞水平成像,分子水平成像,系统,/,器官,组织结构,细胞,蛋白质,mRNA,DNA,不同影像学检查各有优缺点，单一模态成像精确诊断困难,特异性诊断方法（分子影像学）,?,系统,/,器官结构、形态成像,+,细胞水平,+,分子水平成像,=,高度敏感、特异、准确的影像诊断系统,精准影像学时代,新方法？,医学影像学发展趋势X线检查CT检查MR检查PET/CTPET,30,Spiral CT、MR、DSA,Dynamic、DWI、BOLD,Perfusion,Spiral CT、MR、DSA,31,医学影像学发展趋势,医学影像信息存储方式变化,PACS：1999（picture archiving and communication system）,图像存储与传输系统,内容：CR、DR、CT、MRI、US、病理、内窥镜等,RIS:1990（radiology information system）,放射科信息系统,功能：分诊，电子报告，查询，信息管理，设备利用率，工作量，完成金额等,HIS（hospital information system）,医院信息系统,RIMS，RIS，PACS，MIIMS，LIS，PIS，Medical Archiving System,LIS、PIS,医学影像学发展趋势医学影像信息存储方式变化,32,CT,MR,DSA,ECT,DR&FX,Radiotherapy,DICOM Printer,DICOM Network,DICOM Modalities,Content,Addressable,Storage,Online Storage,Clinical Browser,DR,PET,US,2CL-Color,28x C-RA1000 Workstations,1BP-3M Grayscale,?x C-RA1000,Workstations,2BP-5M Grayscale,?x C-RA1000,Workstations,4BP-Grayscale,1x C-RA1000 Workstations,2BP-Grayscale,4x C-RA1000,Workstations,RIS,PACS,Core,Film,Printer,CT MR DSAECTDR&FXRadiotherapyD,33,医学影像学发展趋势,信息阅读与分析载体变化,显示器技术改进,CRT CCD LED,分辨率：1M 3M5M,体积、亮度、视力保护,固定、台式 移动、便携式（笔记本、掌上电脑）,图像后处理：固定模式 个性化模式,软片技术改进,黑白 彩色、无毒,胶片、纸质载体 电子载体（光盘、U盘）,医学影像学发展趋势信息阅读与分析载体变化,34,医学影像学发展趋势,图像数据解读方式发生变化,硬读片 软读片,模糊读取 量化读取,人工读取 计算机辅助读取（CAD）,医学影像学发展趋势图像数据解读方式发生变化,35,医学影像学发展趋势,信息类型变化,宏观（结构）微观（细胞、分子）,静态 动态,单维度 多维度,GFP,细胞示踪,组织水平标志物分布,多模态分子成像,MRI/CT/PET-CT,免疫组化,荧光检测,医学影像学发展趋势信息类型变化GFP细胞示踪组织水平标志物分,36,医学影像学发展趋势,影像设备类型变化,现有设备改造，获取更多信息,CT：单排双排16排320排,MR：0.15T1.0T3.0T18.4T,检查技术改进：序列优化、新序列,研发新设备，探索未知信息,X线：CR/DR、CT、DSA.,磁场：MR、脑磁图.,超声：A超、B超、M超、D超.,核素：射线、射线.,红外线,可见光CT？,医学影像学发展趋势影像设备类型变化,37,医学影像学发展趋势,图像/信息融合技术,优势互补,获取新信息,PET/CT、PET/MR、PET/CT/MR,医学影像学发展趋势图像/信息融合技术,38,医学影像学发展趋势,大数据处理,影像/临床/病理/检验信息整合与关联,岛式数据联接与整合,信息相关性,预测潜在危险性,影像“价值”数据的新开发与再挖掘,弹性成像、流速测量、张力成像,温度、黏滞度、柔软度.功能成像,组织成分分析,医学