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醫學影像包含了超聲、介入、MRI、CT及X線等多種不同門類的新興醫學技術,自X線在1895年被發現以來,臨床醫學影像技術經歷了快速的發展時期。而在此之前,醫療人員進行診斷時除了解剖之外,就是依靠視、觸、叩、聽診對病情進行了解。由于不同的影像檢查技術在應用方面的差異,使得每種檢查技術具備自身的特點,因而醫學影像診斷對于醫學影像技術的依賴性也不斷增加。本文對醫學影像技術和醫學影像診斷之間存在的關系進行了分析,并且從專業的互補性和獨立性兩個方面對醫學影像診斷中影像技術的臨床應用進行了探究。
1醫學影像技術與醫學影像診斷的專業互補性
醫學影像診斷離不開醫學影像技術的支持,二者之間存在十分緊密的關系。醫學影像技術水平的提升及工作層面的拓展需要影像診斷的科學指導,而醫學影像診斷水平的提升同樣需要高水平的醫學影像技術作為保障。只有通過醫學影像診斷及時將結果反饋出來,才能逐步提升醫學影像技術水平。由于不同的醫學影像技術的成像原理是存在差別的,并且不同的影像學技術的專業性較高,例如超聲檢查、CT、MRI等方法各有特點,在臨床應用過程中,對檢查的結果進行分析與研究,能夠發現不同的技術各有優勢,但也存在一定的不足和缺陷[1]。對于疾病的診斷,并非通過醫學影像技術就能夠得出最準確的結論,有時僅通過一種影像學技術就能進行診斷,而采用其他的檢查方式則難以檢出異常。即使不同的影像學技術都能對一些疾病進行檢查,但也應當出于對患者經濟角度的考慮,選擇最為經濟且適合的檢查方法。
醫學影像技術和醫學影像診斷在本質上是緊密聯系的,并且二者之間相互依賴、相互滲透、相互制約,在相互促進的過程中促進各自的發展。隨著當前醫學影像技術的不斷成熟與發展,醫學影像診斷和醫學影像及時之間的界限逐漸變得模糊[3]。在整個醫療環境中,隨著新業務、新技術、新材料以及性科學的出現及快速發展,使得醫學影像診斷與醫學影像技術之間實現了有效的融合,這在一定程度上縮短了患者的治療周期,大大提升了醫療水平。
2醫學影像的專業獨立性
在醫學影像技術工作中,主要涵蓋以下4個方面;(1)是具有常規放射學,超聲醫學核磁共振及CT等系統理論知識與操作技能;(2)是具有臨床醫學、基礎醫學和電子學等有關理論知識;(3)是在疾病診斷中比較熟悉各種影像診斷技術的應用;(4)是比較熟悉醫學影像學各專業分支技術和發展趨勢。
在醫學影像診斷工作中,主要涵蓋以下4個方面:(1)是比較熟悉臨床醫學、基礎醫學及現代醫學有關知識;(2)是在臨床疾病診斷中具有應用多種影像技術診斷的能力;(3)是對醫學影像領域的各種技術具有深入的認識了了解;(4)是對醫學影像學分支的有關前沿技術和發展趨勢比較熟悉。
影像技術工作主要是為臨床影像診斷提供多角度、多方位準確可靠的醫學影像信息,為影像診斷提供重要依據。影像診斷工作主要是詳細觀察、分析影像技術工作中所能提供的信息,對其進行綜合歸納,以獲得比較客觀的醫學診斷結論。
3醫學影像技術的發展及展望
轉化醫學(translationmedicine)是近年國內外醫學領域流行的一個新概念,2003年美國國立衛生研究院正式提出“轉化醫學”概念。它以人的健康為本、以重大疾病為研究出發點、以促進科學發現轉化成醫療實踐為宗旨。其主要目的是打破基礎醫學與臨床醫學領域固有的隔閡,搭建兩者間的橋梁,使日新月異的基礎醫學研究成果轉化為改善人類健康的防治措施[3]。因此,轉化醫學本質上是一個雙向開放、往返循環、持續向上的研究過程[4,5]。轉化醫學理念已逐漸成為世界醫學研究領域的共識,其應用有利于推進臨床醫學更好、更快速地發展。
2腫瘤影像醫學教學的現狀
腫瘤影像學是醫學專業中較為特殊的一門學科,其教學主要包括腫瘤醫學影像診斷和腫瘤醫學影像技術兩方面。腫瘤醫學影像診斷的教學模式比較成熟,主要注重臨床常見腫瘤的診斷及鑒別診斷。但腫瘤醫學影像技術教學則較為欠缺,尤其是對腫瘤影像新技術的研發、功能拓展、臨床醫學與工程技術結合及運用等方面的授教還較為薄弱。目前腫瘤影像醫學教學工作主要存在以下問題:①傳統的腫瘤影像醫學教學授課的模式過于單一,跨學科聯系較少,不利于學生創新思維的培養。②現行課程安排中有關學習方法、獲取知識手段的課程較少,不利于學生綜合素質的培養。③缺乏理論聯系實踐的教學方法,單純從理論和閱片等教學手段難以讓學生對腫瘤影像表現與臨床特征之間的關系進行系統地理解。④教學內容陳舊。該學科知識更新快,教材、教案等教學內容和方法不足以滿足臨床工作的需求[6]。⑤學生技術研究能力的培養與臨床實際應用能力脫節。腫瘤影像醫學教育要求培養既會診斷又會技術研究,既有轉化理念和能力又有腫瘤影像學基礎知識與臨床實踐經驗的綜合型人才。因此,開展轉化醫學教育尤為必要,它是當前培養綜合型人才最有效的途徑之一。提倡“從實驗桌到病床旁”的轉化醫學教學理念在腫瘤影像醫學教學中的應用具有重要的現實意義。
3轉化醫學教育理念在腫瘤影像醫學教學中應用的意義
3.1促進腫瘤影像醫學教學多學科的合作
不同學科、不同思想、不同理念的相互碰撞有利于創新思維的產生,而一個學科的發展壯大,也需不斷加強不同學科間的知識與技術合作,加強學科的交叉與融合。因此建立腫瘤影像學、基礎腫瘤學、工程技術學、物理學等多學科的科研小組,讓各組組員發揮各自的專業優勢,形成多學科交叉研究,通力合作及協調發展,形成縱橫交錯的綜合體系,才有望實現腫瘤影像醫學的可持續發展[7]。轉化醫學教育強調理念的改變,它打破以往的單一學科或有限合作的教育模式。首先為學生提供一個學科交叉的開放式研究平臺,鼓勵將物理工程實驗室發現的有意義的成果轉化成能為臨床提供實際應用的手段,有效將腫瘤的基礎研究成果轉化到臨床實踐中,同時也對腫瘤影像征象進行基礎研究。其次,不同的影像成像手段各有優劣,將彼此的優勢互相融合已成為醫學影像設備研發的潮流。轉化醫學教育對這一潮流的發展具有重要的推動作用,從而進一步為腫瘤的診斷提供更多的成像手段,有利于腫瘤的診斷及鑒別診斷。如在既有的CT、MRI、PET、B超等設備的基礎上研發PET-CT、PET-MRI或將幾種成像設備融合的機器。多學科交叉研究的平臺具有穩定而強大的效果,所形成的多學科介入機制能夠滿足臨床及基礎研究的需求。
3.2為腫瘤影像醫學教學搭建理論與實踐的橋梁
轉化醫學理念的應用一方面能增強腫瘤醫學影像學專業的學生加深對臨床知識的重視和理解,另一方面也為臨床醫技人員提供進入實驗基地探索基礎研究的機會。以轉化醫學理念為指導,重視從臨床中凝練課題,可以培養醫學生一切從實際出發的意識,自覺做到理論聯系實踐,使基礎研究與臨床應用相結合[8]。如腫瘤醫學影像學專業的學生在臨床實踐過程中發現某種腫瘤具有相同的影像征象,但是純粹的臨床實踐無法為其提供相應的基礎理論支撐依據。轉化醫學理念主張臨床醫生與研究員密切合作,提倡由臨床醫生仔細觀察腫瘤的影像特征,將相關信息提供給基礎研究員,再由基礎研究員對此進行研究,進而將科研成果反饋到臨床,為臨床提供有力的依據,通過探究性研究達到解決臨床問題的目的,從而提高醫療總體水平。
3.3有利于培養學生的團隊精神
轉化醫學理念的應用為腫瘤影像學專業的學生提供了多學科合作的機會,讓學生在學習過程中不斷提高與他人進行溝通交流的能力,并在交流過程中獲得多種學習方法,從而提高自身的綜合素質[9]。如腫瘤影像學專業的學生在學習X射線、CT、MRI、PET、B超檢查等的成像原理時,可與物理學專業的學生合作學習。通過觀摩物理學專業學生的操作,共同探討相關問題以獲得深層次的實驗體驗,從根本上理解相關概念及原理,將枯燥、深奧的理論學習轉化為有趣且自主參與的實驗操作。另外,通過與其他學科學生的交流,可進一步培養腫瘤影像學專業學生的團隊精神,培養適應學科發展所需的醫學影像技術工程師,塑造能靈活將基礎研究與臨床實踐融為一體的專業人才,構建合作融洽的專業團隊。
3.4有利于培養具有轉化醫學理念和能力的學生
腫瘤影像醫學蓬勃發展,臨床應用技術不斷更新,而現有的教材、教案等教學內容和教學方法卻停滯不前,不利于醫學生第一時間掌握腫瘤相關研究新進展及新技術。許多學生畢業后開始到臨床一線工作,在實際工作中遇到相應的技術問題時,常常無法到實驗室通過相關研究來解決當前技術的缺陷,不利于技術的改進與發展。轉化醫學的應用一方面為腫瘤醫學影像技術研究人員熟悉和參與臨床工作創造了條件,鼓勵學生到臨床進行實踐,讓學生在相關教材內容還未能及時更新的情況下,通過到臨床實踐仍能及時掌握最新的技術。另一方面,為學生參加工作后再次進入實驗室進行技術研究打下鋪墊,真正做到將臨床影像醫學的應用與工程醫學授課有機結合,有利于培養具有腫瘤醫學影像診斷能力和腫瘤醫學影像技術研發能力的綜合型人才。
4結語
應用數字化虛擬肝技術,可在術前明確肝靜脈、門靜脈和腫瘤血管的分布以及相互關系,有利于減少術中切肝時的出血量。此外,運用數字化虛擬肝系統可進行反復術前模擬仿真,顯示各種預切除方案的肝斷面及殘肝體積、需切除或保留的肝內管道,從而選擇既能完整切除腫瘤又能保留足夠殘肝體積的最優手術切除方案,最大程度減少術后并發癥的發生,準確預測術后發生肝功能衰竭的可能性,提高手術的成功率。
2數字化虛擬肝對門靜脈栓塞術的指導價值
在肝臟移植尚不能普及的今天,手術切除是目前治療肝癌的最有效方法。但是術后殘肝體積(fu-tureliverremnant,FLR)過少則是造成術后肝功能衰竭等并發癥的重要因素,限制了肝癌手術的進行。對于預切除肝體積和預留肝體積等,國外有免費軟件和可供教學的網站,數字化虛擬肝有助于在三維空間上對門靜脈進行直觀、準確地劃分,準確測定肝體積有助于門靜脈栓塞術后肝切除時機的選擇,從而最大限度地減少術后肝功能衰竭的發生,更加有利于術后患者的恢復,體現了數字化虛擬肝技術對門靜脈栓塞術的指導價值。虛擬手術具有可交互操作、可預測、可重復等優點,且在手術之前可預先模擬其手術過程,預測在真實手術過程中可能出現的復雜及險要情況。該系統有助于完整地保留殘肝、血管及重要結構的完整性,最大程度地減少術后并發癥的發生率,提高手術成功率。該系統通過測定擬切除肝臟的體積、殘余肝臟的體積、功能性肝臟的體積,完整地保留殘肝、血管及其重要結構,最大程度地減少術后并發癥的發生率,預測術后發生肝功能衰竭的風險性,從而提高肝臟手術的成功率。
精準肝臟虛擬手術主要依靠三維影像技術及虛擬手術系統。三維圖像可視化重建技術又被稱為非損傷性立體解剖,其利用計算機圖像處理技術對二維切面圖像進行分析和處理實現了對人體器官、軟組織和病變組織的分割提取、三維重建和三維圖像的顯示,不需對二維圖像進行綜合想象,對肝臟、管道系統的分支走形及病灶的空間位置信息的顯示更加直觀、準確??奢o助外科醫生對病變區域進行分析,為手術方案設計提供了準確的個體化信息,大大提高了診斷的準確性和可靠性,比二維斷層圖像的臨床應用價值更高。三維可視化重建基礎上的虛擬手術技術是肝臟外科手術有效的輔助工具之一,這對制定合理的手術預案具有重要的臨床價值。
2004年起我們進行中國女性一號數字化虛擬肝臟三維重建及虛擬手術研究并得到了令人滿意的結果,為今后數字化虛擬肝臟及虛擬各種肝臟手術的研究做了積極探索。這些方法主要是利用CT進行三維重建,先進的螺旋CT帶有三維軟件和重建功能,對收集的二維圖像通過計算機處理重建出三維圖像,對疾病的診斷和手術方案的制訂具有一定的指導作用。三維圖像可供外科醫生對肝臟進行多方位、多角度的觀察,有利于肝臟正確分段、肝內病變術前定位和肝內血管變異情況的觀察,降低手術的風險。文獻報道應用三維腫瘤治療系統同樣是提高放療的精確定位和安全性的方法,說明三維影像技術具有精確定位和精確引導的作用。三維超聲具有更加準確、直觀的特點,尤其是三維斷層超聲模式可根據實際需要任意調整最小層間距,更加有利于分層及準確定位,對于肝臟的病變有更加準確的定位。三維超聲能提供許多二維超聲不能提供的信息。可根據肝臟腫瘤內部血管的走形及空間位置關系進行準確的定位,從不同角度觀察手術區域,同時能從二維超聲不易得到的冠狀切面進行觀察,提高了手術的精確性。
超聲造影可以作為評估肝癌治療療效的可靠方法,可評估虛擬各種肝臟手術的效果。醫生可借助術前進行超聲影像技術的檢查,制定最佳手術路徑、切除肝段的大小、阻斷肝內管道的預案,達到減小手術損傷、預測治療效果的目的。由于CT價格昂貴且對人體產生輻射,雖然現在的防輻射技術有所提高,但是仍不適宜為外科醫生常用的手術方法。相比較之下,三維超聲具有無輻射的特點,可以反復操作,且其對血流具有較高的敏感性,更加有利于定位時趨避血管。在肝臟虛擬手術應用中,是一種具有廣泛發展前景的方法。
3開展醫學影像技術在肝臟虛擬手術的展望
成像技術。臨床診斷。合理使用。
隨著醫學影像的應用越來越廣泛,the importance of medical imaging technology in clinic is becoming more and more prominent[1].Medical imaging technology is not only very simple and convenient to operate, 但是 而且 這個 最終的 后果 屬于 醫學的 成像 技術 診斷 是 不 明顯地 不同的 從…起 這個 真實的 癥狀 屬于 病人 這個 不斷的 進步 屬于 科學 和 技術 醫學的 成像 技術 是 而且 不斷地 改善 和 改善, 和 這個 精確 屬于 成像 設備 是 而且 不斷地 改進。本文通過介紹醫學影像技術的應用類別和原理,研究了醫學影像技術的臨床意義。
醫學影像技術的醫學影像技術正變得越來越流行,醫學影像技術也是最有前途的專業之一[1]。醫學影像技術在臨床診斷中的應用可以大大提高臨床診斷的準確性,減少誤診的發生。
。X射線成像主要取決于射線波長的穿透。主要用于觀察人體器官和組織,如骨骼、形態、位置、性質、金屬異物等。如果人體骨骼或器官有損傷或變形,可用射線掃描相關部位,然后在膠片上進行成像。從膠片的成像可以看到體內的病變,然后醫生會根據病變的部位或具體情況采取相應的治療措施[2]. 目前的X射線技術比以前更加完善和先進。以前難以成像的自然組織和器官,如血管、心臟、膀胱等,現在可以通過X射線成像。目前,大多數X射線攝影和透視設備采用多主機系統,然后與各種攝影、診斷床等輔助設備一起使用。結合先進的計算機控制和圖像處理系統,X射線技術可以完成一些特殊任務和功能測試。
。CT的工作原理主要是利用人體組織吸收的X射線的不同性質。它可以將人體的一個特定層分成許多立方體。X射線可以通過掃描這些立方體獲得臨床診斷信息。計算機體層攝影技術主要掃描人體的某個部位或區域,然后在連接的計算機中形成診斷數據或治療措施。計算機體層攝影技術在組織橫斷面掃描中的精度非常高。計算機體層攝影技術與射線成像的最大區別在于前者不僅可以定性地監測人體器官的進展,而且可以提供準確的檢測數據信息。此外,計算機體層攝影技術不僅具有非??斓膾呙杷俣龋揖哂刑貏e高的最終成像分辨率。攝影技術的掃描區域和工作區域的大小也關系到攝影和成像的效率。磁共振成像是一種與人體密切相關的磁共振成像。其工作原理是,當人體受到外部固定脈沖的刺激時,人體內會發生磁共振。一旦磁場消失,質子將發送MR信號以形成圖像。磁共振血流成像技術在磁共振成像中可以清晰地顯示心臟、心房等器官的精細結構,也為各種心臟病的準確治療提供了依據。
陰影技術有許多應用,如腰間盤突出、寄生蟲、腦血管疾病、腫瘤、鼻炎、頭痛、心血管疾病、中樞神經系統疾病等。計算機體層攝影技術可用于診斷。通過CT的成像技術可以了解患者的實際情況。醫生可以通過CT的影像為患者制定適當的治療計劃。計算機體層攝影技術可以提高醫生診斷病因的準確性[3]。
。然而,使用計算機X線攝影有一個缺點,即在用X射線進行診斷時會對患者的身體功能造成一些損害。一般來說,計算機X線攝影的技術很少應用于腹部器官疾病或中樞神經系統疾病。因此,在使用計算機X線攝影技術之前,醫生必須熟悉患者的病情,不能隨意使用攝影和成像技術,然后根據患者的實際情況選擇合適的攝影和成像技術。
。此外,高頻超聲成像技術還可以使用微型探頭檢查和診斷胃腸道疾病和胃腸道腫瘤。通過微型探頭,醫生可以了解腫瘤的大小、深度和范圍,更好地為患者制定治療方案和治療方法,降低腫瘤患者的治療風險,提高腫瘤患者的治愈概率[4]。
。醫生可以通過三維超聲成像技術了解胎兒的生產情況。此外,三維超聲成像技術也將用于生殖醫學和圍產期觀察。
超聲造影劑注射到人體靜脈后,它會隨著毛細血管擴散到全身,然后通過相應的對比成像技術將體內各種器官和組織的實際情況成像到計算機上。此外,超聲造影劑還可以反映人體各器官和組織的血流情況,為臨床診斷提供堅實的事實依據。總之,隨著醫學技術的不斷進步,他們在醫學領域的影響力越來越大。最突出的應該是醫學成像技術。在臨床診斷中,醫學影像技術不僅可以提高臨床診斷的準確性,而且可以提高我國的醫療水平。隨著醫學影像技術的不斷進步,我國的醫療水平也在不斷提高。醫學影像技術對臨床診斷的重要性毋庸置疑,因此相關部門和醫院必須更加重視醫學影像技術,努力提高醫院的質量和水平。本文對醫學影像技術的工作原理和應用范圍進行了簡單的分析和研究,希望我國的醫療事業能夠不斷改進和提高。
[1]程磊。醫學影像技術在醫學影像診斷中的臨床應用[J]。世界最新醫學信息文摘,2019年,19(28):212。
[2]馬秀敏。醫學影像技術在醫學影像診斷中的臨床應用分析[J]。世界最新醫學信息文摘,2019年,19(11):156.
1.1影像組學的處理流程
影像組學的處理流程可分為5部分:①圖像獲??;②確定感興趣區;③圖像分割,采用人工方法或者計算機輔助;④特征的提取和量化;⑤數據分析,根據數據建立分類模型進行預測。
1.2核醫學中的影像組學發展
影像組學在本世紀初開始逐漸運用于核醫學領域,主要對正電子發射計算機斷層掃描儀(positronemissioncomputedtomography,PET)圖像中腫瘤內異質性進行研究[5-6]。其動機是在臨床實踐或一些研究中,最大標準化攝取值(standardizeduptakevalue,SUVmax)、平均標準攝取值(SUVmean)或代謝活躍的腫瘤體積(metabolicallyactivetumorvolume,MATV)等指標不能完全描述腫瘤的性質[7]。其中一些特征,如形狀和攝取異質性,可能反映不同腫瘤類型與其侵襲性、轉移潛能、對特定治療的反應程度以及預后有關[8-9]。與常規指標相比,量化這些特征可提供更高的臨床價值,尤其是在分層及識別治療反應較差的患者中。既往分析認為,CT或MRI圖像比PET圖像更具有優越性,這是因為PET圖像的信噪比和空間分辨率較低,空間采樣也較差。此外,為利于臨床醫生視覺評估,重建的PET圖像常被平滑,圖像中可用信息被進一步減少。隨著PET-CT系統、飛行時間(timeofflight,TOF)技術的發展,對目前臨床金標準迭代算法的一些修正,過去的10年中PET圖像的保真度及定量精確度均有大幅改善[10]。
2影像組學在核醫學中的臨床應用
2.118F-FDGPET-CT影像特征分析
目前,影像組學在核醫學領域研究中大多數研究對象是18F-FDGPET-CT中的PET影像部分。要發揮影像組學的臨床價值需要大量的患者隊列和嚴格的統計分析方法,而部分研究只納入了20~70例患者。Soussan等[11]對54例局部晚期乳腺癌患者的初始18F-FDGPET-CT圖像進行回顧性研究,認為對于三陰性乳腺癌,結合高灰度游程(high-gray-levelrunemphasis,HGRE)與SUVmax可以獲得更高的受試者操作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲線下面積(areaundercurve,AUC),AUC=0.83,而單獨運用SUVmax的AUC=0.77。Yip等[12]對54例食管癌患者放化療前后的PET-CT圖像進行研究,認為隨時間變化的熵和游程長度矩陣(run-lengthmatrix,RLM),可以比標準化攝取值(standardizeduptakevalue,SUV)更好的評估病理反應和患者生存的聯系。Bundschuh等[13]對27例直腸癌患者行新輔助化療前、開始后2周及化療完成后4周分別行18F-FDGPET-CT檢查,并對圖像進行分析,認為變異系數(coefficientofvariation,COV)對于治療早期的靈敏度68%、特異度88%以及治療后靈敏度79%、特異度88%的組織病理學反應評估有統計學差異。Mu等[14]對42例不同分期宮頸癌患者的18F-FDGPET-CT圖像進行研究,通過自動分類的支持向量機(supportvectormachine,SVM)分類器,得出運行率(runpercentage,RP)是最有判別力的指標,精確度達到88.1%,AUC=0.88,認為腫瘤異質性與腫瘤分期有很好的相關性。近年來,有研究納入較多患者(80~200例,甚至200例以上)18F-FDGPET-CT圖像進行研究。Cheng等[15]對88例T3和(或)T4分期的口咽鱗狀細胞癌患者腫瘤區域異質性進行研究,認為區域大小不均勻性(zone-sizenonuniformity,ZSNU)是進展的T分期口腔鱗狀細胞癌患者預后的獨立預測因子,并且可以改善預后分層。Xu等[16]應用紋理分析和模式分類對103例骨與軟組織病變患者的18F-FDGPET-CT圖像進行研究,認為該方法可提高對病變良惡性的鑒別能力,尤其是采用PET(熵和粗度)和CT(熵和相關性)紋理參數結合的時候效能最高,靈敏度為86.44%,特異度為77.27%,準確率為82.52%。Wu等[17]對101例早期非小細胞肺癌患者進行研究,得出最佳的預測模型包括兩個圖像特征,即瘤內異質性SUVmax,在獨立驗證隊列中,該模型的一致性指數為0.71,高于SUVmax(0.67)和腫瘤體積指數(0.64),當結合病變組織學類型后預后能力進一步提高,有助于醫生為早期非小細胞肺癌(non-smallcelllungcancer,NSCLC)患者量身定制合適的治療方案。Gao等[18]研究了132例肺癌患者,認為基于SVM的算法對于淋巴結轉移診斷具有潛力,由CT、PET和PET-CT構建的模型曲線下面積分別為0.689、0.579和0.685;而淋巴結最大的短徑,SUVmax的曲線下面積分別為0.684和0.652。另有學者對于116例Ⅰ~Ⅲ期NSCLC患者、195例Ⅲ期NSCLC患者及201例局部晚期NSCLC癌患者的PET圖像進行了研究,認為PET熵和CT區域百分比與臨床分期和功能容積值的互補性最高,共生矩陣中的疾病堅固度、原發腫瘤的能量與患者預后有關,SUVmean與總生存率的預測有關[19-21]。Hyun等[22]對137例胰腺導管腺癌患者進行了研究,得出結論:PET紋理分析得出的瘤內異質性信息是患者生存的獨立預測因子(相對于腫瘤分期及血清CA19-9水平)。此外,一階熵作為衡量腫瘤代謝異質性的指標,是一種比傳統PET參數更好的定量顯像生物標志物。Lartizien等[23]對188例淋巴瘤患者的PET圖像進行了分析,提出了一種基于不同濾波方法相結合的原始特征提取方法,對高代謝區域淋巴瘤組織及炎性或生理性攝取的鑒別有著很好的性能。這些研究中部分研究使用了更可靠的統計分析方法,其中有一些使用機器學習方法,如神經網絡[24],支持向量機[16,18,23]或最小絕對收縮和選擇算子(leastabsoluteshrinkageandselectionoperator,LASSO)[17,21]。有學者對于PET和PET-CT組件中低劑量CT圖像衍生特征進行了研究,Win等[25]發現腫瘤分期和PET-CT組件中CT衍生的紋理異質性歸一化熵、中和(或)粗尺度是NSCLC患者生存的最佳預測因子。要注意PET-CT組件的低劑量CT獲得的圖像與高分辨率CT或診斷CT圖像是有差異的,在分析時要加以區別。部分研究認為,結合PET-CT圖像中PET及CT的圖像特征,可以得出敏感性、特異性及準確性更高的結果[16,18-19,23]。
2.2非18F-FDGPET-CT、PET-MR及免疫組化指標研究
Pyka等[26]對113例高級別膠質瘤患者治療前的18F-FETPET-CT圖像進行研究,認為治療前18F-FETPET-CT圖像中的吸收異質性對腫瘤進展和患者生存率的預測是有價值的,強調腫瘤內異質性在高級別膠質細胞瘤生物學中的重要性,可能有助于將來個體化治療計劃的制定。Vallieres等[27]的研究提取18F-FDG-PET和MRI的影像信息聯合預測了四肢軟組織肉瘤的肺轉移,認為融合的18F-FDGPET-MRI圖像可以提供更好的預測信息。Antunes等[28]對兩例腎細胞癌患者進行了18F-氟胸苷(fluorothymidine,FLT)PET-MRI檢查(分別在治療前及治療中期),認為18F-FLTPET-MRI的影像組學特征,即SUV值、表觀彌散系數(apparentdiffusioncoefficient,ADC)值和T2加權差平均值,可以評估患者對細胞抑制劑治療的早期結構和功能反應,但這一結論的可靠性是有限的,因為研究只納入了兩名患者。同時,對PET派生特征和其他相關信息的組合加以考慮,如最近一項研究中,Wang等[29]對113例晚期口咽鱗狀細胞癌患者治療前18F-FDGPET-CT圖像和關鍵的免疫組化指標表皮生長因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)和p16中提取的區域大小不均勻性信息進行分析,發現相關信息可以提高患者的預后分層。
1.1數字化醫學影像實驗教學平臺的研發
可以直接從核醫學影像科的臨床資料中,篩選出具有科研價值以及教學價值的ECT(核醫學影像)圖像,并且針對每一份ECT(核醫學影像)圖像,撰寫出相應的影像表現和診斷結果,將這些整理好的ECT(核醫學影像)資料存檔于SQI服務器當中,并建立起一個數字化核醫學影像試驗教學平臺,學生或教師可以通過教學平臺客戶端調閱相關的醫學影像資料。該實驗教學平臺應該具備有圖像上傳、管理、檢索、瀏覽以及實驗報告提交和教師批閱的功能,滿足教師的試驗教學需求以及學生的學習需求。
1.2平臺應用
1.2.1基礎實驗
核醫學的基礎實驗部分,首先應該讓學生準確的抓準醫學圖像的基本信息,例如器官組織、顯像類型(靜態/動態、平面/斷層、陰性/陽性、局部/全身、)以及顯像儀器(PET/SPELT)等等,除此之外,教師還需要讓學生握核醫學影像的顯像原理。教師應該圍繞核醫學圖像的重點進行分析,例如器官組織的位置、形狀、大小以及顯像劑分布等等,尤其是顯像劑分布這一點。教師在為學生分析核醫學影像時,首先應該讓學生學會如何去辨別正常核醫學影像與非正常核醫學影像,使學生掌握各類組織器官的核醫學影像顯像特征;其次,教師應該讓學生明白非正常核醫學影像的表現,使學生時刻記住“異病同影,同病異影”的判斷規則。教師分析完核醫學影像后,再要求學生書寫實驗報告。學生在書寫實驗報告的時候,首先應該對該核醫學影像的表現進行清晰準確的描述,再對該影像進行診斷(注:非病因診斷)。最后,把自己書寫的實驗報告和教學平臺數據庫中的資料進行比對,判斷自己的診斷是否存在錯誤或偏差。
1.2.2綜合性實驗
綜合性實驗實際上是為了培養學生對核醫學影像進行比較的能力。教師在進行綜合性實驗教學的時候,首先先讓學生從數字化醫學影響實驗教學平臺的數據庫中,調取某類疾病的核醫學影像圖像,并針對對該圖像的影像學特征進行分析,以此加深學生對核醫學影像檢查的原理、應用以及適應癥的理解,并要求學生將某類疾病的核醫學影像,與該疾病器官的其它醫學影像圖像(例如:B超影像)進行分析對比,以此提高學生對疾病的鑒別和診斷能力。
1.2.3設計性實驗
教師在進行設計性實驗教學的時候,讓學生根據教師所提供的臨床病例資料,設計出醫學檢查的最佳項目和最佳方式,再針對相應的檢查項目、方式,做進一步的鑒別、診斷分析,以此提高學生解決問題的能力以及高綜合分析能力。
2應用結果
將數字化醫學影像實驗教學平臺應用于核醫學實驗教學,實現了核醫學實驗教學方法、方式以及手段上的變革。核醫學實驗教學教學手段,由人工教學轉變成數字化教學,核醫學影像教學方式,由臨床科室現場教學轉變成計算機網絡化教學,核醫學實驗教學方法,由教師講解教學模式轉化成學生自主探究式靴子。將數字化醫學影像實驗教學平臺應用于核醫學實驗教學,使得核醫學實驗教學的教學內容變得更加豐富化,目前,在本院的數字化醫學影像實驗教學平臺中,已經歸檔了近萬份醫學影像數字化資料,其中,核醫學圖像類資料就占了30%,完全能夠滿足本院的實驗教學需求。核醫學影像實驗教學的教學內容分為3個層次,即基礎實驗、設計性實驗和綜合性實驗。基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗的原來比例是10:0:0,將數字化醫學影像實驗教學平臺應用于核醫學實驗教學,基礎實驗、綜合性實驗和設計性實驗的比例變成了5:3:2,由此可見,綜合性試驗和設計性實驗的教學開展率得到提升。之前,學生書寫實驗報告的規范程度至達到了75%,現在,學生書寫實驗報告的規范程度竟達到了96%。
3討論
關鍵詞:PBL教學模式;LBL教學模式;醫學影像學;實習教學
中圖分類號:R445 文獻標識碼:B DOI:10.3969/j.issn.1671-3141.2016.11.159
0引言
醫學影像學是通過各種成像設備直接反映人體組織、器官的生理或病理形態。它是一門通過影像觀察與分析,并結合臨床資料進行疾病診斷的學科,是醫院疾病診治中不可缺少的重要技術手段?;趩栴}為基礎(PBL)教學法是指教師把臨床實例作為教學材料,采取提問的方法,激發學生不斷去思考,最終使問題得以解決[1]。本文選擇某校14級臨床醫學專業的82名學生為研究對象,探討PBL教學模式在醫學影像學實習教學中的應用?,F報告如下。
1資料與方法
1.1一般資料。選擇某校14級醫學影像專業的106名學生為研究對象,其中男性同學41名,65名女同學,學生年齡在19~24歲之間不等,平均年齡為(21±0.4)歲。將所選學生隨機分為兩組即觀察組與對照組,每組有學生53名,其中觀察組53名學生中有男同學23名,女同學30名,學生年齡在20~24歲之間不等,平均年齡為(21±1.2)歲;對照組53名學生中有男同學21名,女同學32名,學生年齡在之間19~24歲之間不等,平均年齡為(21±0.2)歲。對比學生的一般資料均無明顯差異(P>0.05),具有可比性。
1.2研究方法。將所選學生隨機分為兩組即觀察組與對照組,其中給予對照組中的同學傳統的教學模式進行教育;而觀察組中的同學在傳統教學的基礎上進一步實施PBL教學模式,其中PBL教學模式包括:(1)精選教學內容:根據授課內容閱讀相關教材、文獻、臨床資料,編寫病歷,結合病例提出問題,制作相關課件。(2)加強教師對教學開放模式的培養:教師應熟悉教學大綱和學生的能力情況,規劃好學習的重點,制定有針對性的討論提綱,選擇適當的臨床病例為做好PBL教學的基本前提。教師要學習和具備良好的組織管理能力,控制課堂節奏等技巧,加強教師立體—平面—立體形象思維方式的授課意識,調動學生的積極性。(3)提高學生主動學習的能力,要求學生主動配合,從準備資料開始,就要結合提綱、病例去查閱大量的文獻資料,并積極與其它同學交流溝通,積極調動學生對所學知識形成立體的思維方式,形成獨特的醫學影像學教學模式。
1.3考評方法。檢測學生對影像學基本理論、基本知識及基本技能的掌握,同時考核學生分析問題和解決問題的能力,隨機抽取題目結合病例進行考核。總成績分為理論測試成績與讀片成績兩部分[2]。
1.4統計學方法。對上述兩組患者各項記錄數據進行分類和匯總處理,采取統計學軟件SPSS19.0對上述匯總數據進行分析和處理,計量資料采取平均值±標準差(—χ—±s)表示,組間率對比采取t檢驗對比以P<0.05為有顯著性差異和統計學意義。
2結果
通過對學生采用不同的模式進行教學后,兩組學生的總成績差異性明顯,P<0.05為有顯著性差異和統計學意義。詳細成績如下表1所示
3討論
根據相關資料可知,目前醫學影像學實習教學中還是以傳統的教學為主即LBL模式[3],老師結合基礎知識帶領同學講解課件,然后同學重復讀片或者有問題向老師提問,這種教學模式主要以學生死記硬背為特點,長此以往會降低學生學習的積極性、思考問題的能力以及創新性,最終的教學效果并不樂觀[4]。PBL教學模式克服了上述弊端,強調基礎理論與臨床實踐相結合,使學生在思考問題的時候將知識鞏固,加深了對知識的理解[5]。由上述結果可知,對學生實施PBL的教學模式后,學生學習的主動性以及學習成績均有顯著的提高。
參考文獻
[1]陳婷,郭大靜,鐘維佳,方正,等.PBL教學法結合PACS在醫學影像學實習教學中的應用[J].現代醫藥衛生,2014,30(13):2064-2065.
[2]陸明,王健,劉剛,陳潔,等.PBL教學模式在醫學影像學教學中的應用[J].西南國防醫藥,2009,19(5):546-547.
[3]沈娟.PBL教學法在醫學影像學實驗教學中的應用[J].中國病案,2010,11(6):51-52.
[4]關麗明,李雪丹,張立娜,等.PBL教學模式在醫學影像學實習教學中的應用[J].基礎醫學教育,2011,13(2):188-190.