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關鍵詞：抑郁；行為學；游泳鍛煉；皮質酮
中圖分類號：G804．7 文獻標識碼：A 文章編號：1007―3612(2(107)01―0038－03
投稿日期：2005－03－08
基金項目：本研究獲得華東師范大學2004年優秀博士生培養基金、河北省科學技術研究與發展計劃項目(編號：042461600D)和河北師范大學青年基金(編號：L2004Q17)資助。
作者簡介：崔冬雪(1974－)，女，博士，副教授，研究方向體育鍛煉與身心健康。
抑郁癥的發病率隨著人們生活水平的提高、工作生活壓力的增加呈逐年上升趨勢。專家預測2020年抑郁癥將成為人類的第二殺手。抑郁癥給患者及其家人帶來了極大的痛苦。對于抑郁癥的治療，也花費了大量的財力、物力、人力。因而，預防抑郁癥的發生也就顯得尤為重要。鍛煉心理學的研究成果表明，運動鍛煉具有改善消除人們的不良情緒的作用，提示對于抑郁癥的發病有一定的預防作用。基于此，以動物為研究對象，探討游泳鍛煉對處在慢性應激期間動物行為學指標和腎上腺、海馬組織以及血漿皮質酮水平的影響，闡釋鍛煉預防抑郁癥的部分機制。
1 材料與方法
1．1實驗動物及分組健康雄性SD大鼠，體重130～150 g，上海醫科大學實驗動物中心提供，實驗動物機構許可證號：SCXK(滬)2003－0002。在自由飲食、光，暗周期為12 h／12 h(光照時間06：00―18：00)、背景噪音為40±10 dB、溫度為21±3℃、濕度為60％－70％的條件下飼養。
所有動物適應飼養1周，期間進行蔗糖溶液消耗訓練，1周后測定動物體重、食物消耗量、1％蔗糖溶液消耗量及OPEN－FIELD TEST行為學得分，選擇各指標相近的動物60只，隨機分為對照組(C)、運動組(E)、模型組(M)、運動應激組(ES)和運動應激運動組(ESE)，12只／組。其中E組在實驗途中丟失1只，59只動物數據進入最后結果分析。
1．2實驗設計實驗共進行14周。C組、M組：第1周－第10周正常飼養，6只／籠。E組、ES組、ESE組：第1周，前3d游泳10 min／d，后3 d游泳20 min／d；第2周，前3 d游泳30 min／d，后3 d游泳40min／d；第3周，前3 d游泳50min／d，后3天游泳60min／d；第4―10周，6 d，周、60 min／天的游泳鍛煉。第11周一第14周：C組正常飼養，6只／籠；E組6 d，周、60 min／d的游泳鍛煉。M組、ES組、ESE組接受包括電擊足底(電壓40 v，每次10 S，間隔50 S，刺激1次，共30次)、冰水游泳(4℃，5min)、熱應激(45％，5 min)、夾尾(止血鉗，距尾根1 cm，1 min)、禁水、禁食、晝夜顛倒、明暗交替(1 h照明，l h黑暗，進行12h)、擁擠等刺激組成的慢性中等不可預知應激刺激，1只／籠；期間ES組停止鍛煉、ESE組繼續鍛煉，所有應激動物均獨自接受應激刺激。
1．3動物行為學指標測試Open―Field TeSt行為測試：將動物置入80 cm×80 cm×40 cm周壁、箱底為黑色、底面積由25塊相等的16 cm×16 cm正方形組成，以白線劃分的行為箱正中央格后開始測定，每次測定3 min，以穿越底面積塊數為水平活動得分，直立次數為垂直活動得分。每只動物只進行一次行為測定，測定完畢，糞便清理干凈后，進行下一只測定。測試過程采用攝像機記錄，全部拍攝完畢后，進行錄像回放，記錄動物活動得分。記錄動物活動得分采用單盲法。
1％蔗糖溶液消耗量：測定前禁水、禁食24h，每周四晚18：00－19：00測定動物1h飲用1％蔗糖溶液的量。測定前、后水瓶的重量差為動物1h飲用1％蔗糖溶液的量。1％蔗糖溶液消耗量以1h攝入1％蔗糖溶液的量(mg)，動物體重(g)進行評定。
食物消耗量：每周六晨6：00給動物鼠籠食槽中放入50g動物飼料，同時將群養的動物分籠，1只／籠。次晨6：00稱量剩余飼料，計算出每只動物24 h的食物消耗量，食物消耗量以24 h的攝入食物量(mg)，動物體重(g)來評定。
1．4組織樣品制備及熒光分光光度法測定皮質酮 海馬和腎上腺組織樣品制備：大鼠斷頭處死后，迅速剝取全腦，腦組織用冰生理鹽水沖洗，去除腦膜，在冰皿中分離海馬(根據大鼠腦立體定位圖譜進行定位)，用濾紙吸干水分并稱重，低溫保存、待測。剖腹取出大鼠的腎上腺組織，用生理鹽水將組織中的血液沖洗干凈，用濾紙將組織中的水分吸掉，剔除周圍的脂肪組織稱重，并記錄，低溫保存、待測。
血漿樣品制備：大鼠斷頭取血，將血液裝入加有20 uL／mL全血的0．3M EDTA?2Na溶液抗凝劑的采血管中，輕緩混勻迅速低溫離心(4℃；／4000rp，離心20 min)，取血漿低溫保存，待測。
皮質酮標準品購自Sigma公司，其它試劑均為國產分析純。將制備好的樣品按照參考文獻的方法進行處理后，在日本日立F－4500熒光光度計測定樣品中皮質酮的熒光強度，通過制作標準曲線計算組織中皮質酮的含量。
1．5數據處理所有數據均以平均數±標準差表示，采用SPSS10．0 for windowS數據處理軟件進行分析。數據進行ANO-VA方差分析和T檢驗處理，以P＜0．05為相差顯著。
2 結果
2．1實驗不同階段動物行為學指標測定結果
2．1．1 第10周各組動物行為學指標測定結果實驗的前10周動物可以根據有無游泳鍛煉分為兩組，即運動組和非運動組，探討游泳鍛煉對動物行為學指標的影響。T檢驗表明，動物的食物消耗量和10周的體重增長量在顯著性差異(P＜
0．05)，其他指標間均無差異(P＞0．05)。
2．1．2實驗結束后各組動物生理、行為指標測定結果實驗后4周，慢性中等不可預知應激刺激與游泳鍛煉共同作用導致各組動物行為學指標的變化。動物體重增長量為后4周動物體重的增長量，其他指標均為結束時測定的結果。方差分析顯示：M組動物體重增長量、食物消耗量、1％蔗糖溶液消耗量和Open―Field行為指標顯著低于C組和E組(P＜0．01，P＜0．05)。ES組和ESE組的動物體重增長量、食物消耗量、1％蔗糖溶液消耗量顯著高于M組(P＜0．01，P＜0．05)，Open―Field行為指標部分低于M組(P＜0．01，P＜0．05)。
2．2皮質酮測定結果方差分析顯示，血漿、腎上腺和海馬組織中皮質酮的含量M組顯著高于c組和E組(P＜0．01)；E組顯著低于C組(P＜0．01)。ES組和ESE組在游泳鍛煉和慢性應激刺激雙重影響下，皮質酮在動物體內發生了變化。血漿皮質酮含量分析顯示：ESE組顯著低于M組和ES組(P＜0．01)；ES組動物顯著高于E組(P＜0．01)。腎上腺組織皮質酮含量分析顯示：ES組和ESE組顯著低于M組(P＜0．01，P＜0．05)；ES組顯著高于E組和KSE組(P＜0．01)。海馬組織皮質酮含量分析顯示：ES組與ESE組顯著低于M組高于E組(P＜0．01，P＜0．05)。
3 討論
3．1慢性應激抑郁模型的討論 到目前為止，已有20多種公認的方法可作為抑郁癥研究的動物模型，他們可以分為應激模型、孤養模型、藥理學模型、嗅結節切除模型等。從人類抑郁癥發病的實際情況來看，應激性生活事件是抑郁癥的明顯促發因素。因此，以應激模擬造成抑郁癥的環境來制作抑郁動物模型，其發病機理可能與人類抑郁癥更接近。本實驗參照文獻方法，利用長期不可預見到的中等強度應激刺激和動物孤養，造成動物抑郁狀態。慢性中等不可預見性應激抑郁模型是目前應用和研究較多的抑郁癥模型，其理論依據與人類抑郁癥中慢性、低水平的應激源導致抑郁癥的發生，并加速抑郁癥發展的機理更接近。此模型表現出動物情緒抑郁狀態、興趣喪失、缺乏與抑郁癥狀臨床診斷中的精神運動改變、興趣或的喪失有一定程度的相似性，能較為真實地模擬抑郁癥病人的某些癥狀和病因，可用于抗抑郁藥物作用機制和抑郁癥的病理生理機制研究。
3．2運動量的設計討論動物進行游泳鍛煉的安排模擬了人的健身鍛練，運動量由小到大逐漸增加，直到達到一個適宜范圍進而鞏固。大鼠游泳時間從10 win開始，每10 min遞增，直到60 min，需要3周的時間過渡。每一個時間進行3次的鍛煉適應，到60 min達到穩定進而保持該運動量到實驗結束。與人實際鍛煉的過程相吻合，遵循了運動鍛煉中的漸進性原則。
3．3熒光分光光度法測定皮質酮的討論 測定皮質酮的方法較多，目前較為常用的有熒光分光光度法、放射免疫法、酶免法等。熒光分光光度法與其他方法相比，存在一定的不足，其精度沒有其它方法精確，特異性強。可能會受到其它同類物質(皮質醇)的干擾，但是其操作簡便、儀器設備要求較低，費用消耗較低。另外，由于在大鼠體內應激激素以皮質酮激素為主，與皮質醇的比值為20：1，所以用熒光分光光度法測定皮質酮的含量，可以反映動物體內皮質酮的變化趨勢，能夠說明研究的問題，因而可以采用。
3．4實驗不同階段各組動物行為學指標測試結果分析 經過10周的游泳鍛煉后，運動組與非運動組只有體重增長量和食物消耗量組間存在顯著性差異，其它指標間則不存在差異。表明：游泳鍛煉對于體重增長量有著良好的控制作用，可能是游泳鍛煉增加了機體能量的消耗，不易造成能量的積累，致使體重增加緩慢。此作用在人類大眾健身中也得以體現，并作為健身、減肥、重塑身體外形的重要手段之一。
游泳鍛煉對大鼠而言是一種應激刺激，開始時可能對其本身及行為學產生一定的影響，但是隨著游泳鍛煉時間的延長，動物對此應激產生了脫敏，進一步適應了游泳鍛煉。游泳鍛煉10周后，各指標的結果也表明動物對游泳鍛煉的適應。
大鼠遭受慢性應激后的行為與抑郁癥病人的臨床表現有相關性，如大鼠在Open―Field行為箱中活動減少反映了抑郁癥病人精神運動遲滯的癥狀，大鼠1％蔗糖溶液攝入量的減少反映了抑郁癥患者興趣缺失，并且二者都有體重下降等。實驗后4周，慢性應激介入，動物各組間發生了顯著性變化。M組動物體重增長減慢，甚至出現負增長，興趣缺失，行為活動減少，模擬了人類抑郁癥的臨床表現，表明模型制備成功。ES組、ESE組與M組相比在體重增長量、食物和1％蔗糖溶液消耗量方面呈顯著差異。表明游泳鍛煉可以拮抗部分應激所致不良影響，同時也表明游泳鍛煉的功效是有一定限制的。
生物、心理、社會醫學模式認為：人的心理與生理、精神與軀體、機體內外環境是一個完整的統一體，心理、社會因素與疾病的發生、發展、轉歸有著密切的聯系，在考察人類的健康和疾病時，既要考慮生物學因素，又要重視心理社會因素的影響。抑郁癥的發病不僅僅心理因素為其致病因素，同樣生理因素如疾病亦是其致病因素之一。在本研究中所用應激刺激強度為中等強度，對于機體產生損傷的幾率較低，其中主要為精神因素所致，因無法擺脫刺激，精神處于極度緊張狀態。正如人類在社會生活中遇到的應激刺激對人類本身所產生的影響一樣。
3．5各組動物腎上腺、海馬組織和血漿中皮質酮含量變化分析反復的心理應激可使血液中皮質酮持續升高，引起血液中糖皮質激素積累，造成內分泌代謝過分增加。本研究結果顯示，M組動物血漿、腎上腺和海馬組織中皮質酮的含量均高于其他四組，可能是長時間的、不可預知的、應激刺激致使皮質酮持續升高，糖皮質激素積累，造成內分泌代謝過分增加的結果。提示M組動物對慢性應激刺激產生了不適，動物處于慢性應激狀態，出現內分泌功能失衡。結合在慢性應激期間隨著時間延長，動物食欲減少、體重增長緩慢、毛色枯黃、精神抑郁等行為表現，推測M組動物處于抑郁狀態，支持了抑郁癥患者的皮質醇含量較高的觀點。
持續14周的游泳鍛煉可以使動物腎上腺、海馬組織和血漿中皮質酮的水平顯著低于對照組，與已有研究結果一致。表明適度的鍛練對皮質酮的釋放有良性的調節作用，能抵抗糖皮質激素的過量分泌。ES組和ESE組動物皮質酮的含量均低于M組，可能是慢性中等應激和游泳鍛煉產生了交互作用，游泳鍛煉拮抗應激所致消極影響的結果。提示適宜的運動鍛煉可以提高機體對抗應激的能力，這也許是游泳鍛煉預防抑郁發生的一種可能機制。
皮質酮水平在海馬組織中的變化有著重要的意義。研究發現，海馬富含糖皮質激素受體(GR)，而且是中樞GR含量最多的腦區，由于GCs與GR過量結合會對海馬產生不利影響，因此，應激和HPA軸機能亢進時，海馬極易受到高水平的GCs攻擊，影響其正常的生理功能，甚至使其受到損傷。大量資料表明，海馬有大量神經纖維投射到下丘腦，影響下丘腦的分泌功能，并參與HPA軸的負反饋調節。同時運動鍛煉降低應激刺激導致海馬組織中皮質酮水平的升高，可能是運動鍛煉預防抑郁癥發生的途徑。
4 結論
1)游泳鍛煉可以拮抗因應激刺激導致的動物行為指標以及腎上腺組織、海馬組織及血漿中皮質酮水平的異常。
【關鍵詞】 醫學影像；服務平臺；構建與完善
doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.08.744 文章編號：1004-7484（2013）-08-4725-01
社會發展新時期，人們對醫療質量有了更高的要求，對于醫學影像專業人員而言，需要具備正確使用與維護醫學影像儀器設備，減少故障出現幾率，延長儀器設備使用壽命，構建和完善醫學影像服務平臺，從而最大化地發揮醫學影像工作的效能。筆者在綜合本地多家醫療單位的醫學影像服務平臺構建情況的基礎上，就醫學影像平臺的構建與完善展開詳實的論述。以期對自身工作形成有益的引導，為我院醫學影像領域工作貢獻最大的力量。
1 所用材料及方法
筆者對本地區多家醫療單位的醫學影像服務平臺的構建情況進行調研，分析汽醫學影像設備運行情況及故障出現原因，也就構建和完善醫學影像服務平臺的措施加以探討。
2 調研結果
筆者所調研的醫療單位都極為重視醫學影像服務平臺的構建與完善工作，重視對醫學影像設備的正確使用與維護，醫學影像設備的正常運轉率超過96%，有效發揮了醫學影像設備的應用價值。但也有部分醫療單位的醫學影像設備存在故障，需要做進一步的檢修與保養，醫學影像服務平臺有待進一步完善。
3 討 論
總體而言，本地醫療單位中醫學影像服務平臺仍有不盡合理現象，主要表現為如下幾方面：一是有些醫療單位所具備的醫學影像設備存在故障，未全面發揮醫學影像設備應有的效能；二是部分醫學影像專業人員工作技能有待提升；三是部分醫院缺少維修醫學影像設備的專業技術人員，需要從外面聘請；四是醫學影像設備使用與維護方面存在“以養代修、被動檢修”的現象。針對上述問題，廣大醫療單位應采取可行性措施，完善已有醫學影像服務平臺，實現對醫療單位整體工作的有益推動。簡要概括如下：
3.1 領導予以重視 醫療單位領導是機構整體工作的管理者與引領者，對醫學影像服務平臺的構建和完善工作的開展也起到決策與推動作用。近年來，醫學技術水平不斷提升，醫學影像設備也綜合了電子及機械領域的先進技術，具有種類多、型號新、自動化的特點，對設備操作人員與維護人員都提出了更高的技術要求。正因如此，醫療單位領導確定醫學影像設備操作及維修人員時，應選用思想過硬、技術過硬、講奉獻、有責任心的員工來擔任。做到有專業人員操作設備的同時，也有專業人員保養與維修設備，減少故障出現的幾率，維護設備的正常運轉，最大化發揮設備的使用價值，降低設備使用及維修成本。
3.2 正確使用設備 醫學影像設備是極為精密和貴重的儀器設備，對相關操作人員有著嚴格的技術要求。正因如此，醫學影像技術人員應對設備的運行原理、結構、性能、特點、規格、操作常規、安全防護等有足夠的了解，能夠做到專人使用醫學影像設備，按照操作規程進行操作，并做定期的保養與檢修。在日常工作進程中，設備操作人員不得擅自離開工作崗位，需嚴格遵守交接班制度，當發現醫學影像設備出現異常情況時，應立即停機，向上級領導及相關人員報告，唯有在查明事故原因并排除故障的情形下，才能將醫學影像設備再次投入使用。
3.3 實施平臺保養 保養設備是維護醫學影像設備的良好運行狀態，將設備故障隱患消除或降低在萌芽狀態的有效手段。為構建并完善醫學影像服務平臺，應在平時做好如下設備保養工作：一是做好清潔工作，對機房做定期的除塵和去濕處理，從而保持整個機房的整潔與恒溫；二是對醫學影像設備做定期檢查，涉及到設備旋鈕、活動部位、操作鍵盤、床體移動、限位情況、安全接地等幾個方面；三是對設備相關數值做定期調整，如照射量和光密度的一致性、曝光劑量過載試驗、熒光器對比分辨率、MRI信噪比、CT對比分辨率等；四是對于已損壞或疑似損壞的儀器儀表、元器件、配件應予以及時更換，從而降低醫學影像設備使用故障出現的幾率。
3.4 及時維修設備 為維護醫療單位工作的正常運轉，應設立專門的醫療器械維修部門，具備專職或兼職的醫學影像設備維修人員，甩掉依賴于外界的錯誤思想，轉變設備維修觀念，變被動為主動，確立并落實設備維修良性循環機制，實現對故障設備的及時維修。當醫學影像設備出現異常故障時，應立即停止使用，相關人員維護現狀，及時通知上級領導及維修人員，闡明故障發生情況，由專業設備維修人員來查明故障原因并進行維修，從而盡快恢復設備運行狀態，完善醫學影像服務平臺的整體運行情況。
3.5 做好日常記錄 為了實現對醫學影像服務平臺的有效利用，相關人員應做好日常記錄情況，如對于醫學影像專業技術人員而言，需要做好交接班記錄、設備運行記錄、工作日記；對于兼職設備維護人員而言，除做好上述記錄外，也要做好設備保養檢查記錄與維修記錄；對于專職設備維修人員而言，需要做好設備故障檢修記錄、設備安裝調試記錄、設備配件及工具支領記錄、配件更換記錄、輔助材料使用記錄等。除此之外，上述三類人員都需做好年度統計工作，主要包括設備使用率、設備完好率、設備維修率等幾個方面，從而為醫療單位領導制定醫學影像服務平臺構建和完善方面的決策提供參考性資料。
綜上所述，醫療單位醫學影像服務平臺的構建與完善不是一項短期工作，而是一項常抓不懈的工作，需要醫療單位領導及相關工作人員的共同努力，需要充分利用當今設備與技術優勢，積極利用計算機網絡系統，最大化發揮醫學影像服務平臺的效能。
參考文獻
[1] 王淑亞.當前高職院校醫學影像學課堂教學的現狀與完善對策[J].求醫問藥（下半月），2012（6）.
海納醫信成立于2008年，位于北京市中關村清華科技園，是由數位畢業于清華、北大，留美學習、工作多年的醫學影像領域的專家，歸國創立的國家級高新技術企業，致力于為各級醫療機構提供國際領先的醫學影像信息系統及相關服務。公司核心創始人及CEO崔彤哲，具有在國外知名公司多年開發國際一流醫學影像系統的輝煌經歷。就是這樣一位專家型的領導者，帶領著海納醫信走上了一條以技術創新為發展核心，建立品牌型企業的發展之路。
憑技術實力贏得第一桶金
公司的三位創始人崔彤哲、孫毅、胡暉曾于2002年歸國共同創立海納維盛公司，研發了當時國際領先的網絡化三維醫學影像后處理系統。產品于2003年6月在美國加州大學圣地亞哥醫學院成功上線運行，并引起業界的廣泛關注。包括GE、西門子等國際大企業都來評估過海納維盛的產品，并作為并購的對象。海納維盛最終于2004年2月被一家專業做三維影像工作站系統的美國上市企業Vital Images以1800萬美金并購。這次并購幫助幾名創業者淘到了人生的第一桶金，但是也有些許的遺憾。“我們遺憾沒能把海納維盛做成一個在國際市場占有一席之地的民族品牌，打破歐美企業在高端醫學影像系統的壟斷地位。當時受制于美國經濟的影響賣掉海納維盛也許是我們當時最好的選擇……”崔彤哲悵惘的談到。而對于Vital Images來講， 并購海納維盛后，產品線得到極大的增強，銷售業績經歷了連續12個季度的高增長，市值也從1.8億美金持續上升到5.8億美金，創造了自身發展的一個。
海納維盛被并購后，崔彤哲出任VitalImages全球研發總監，負責整合海納維盛和Vital Images公司的產品線，并于2004年~2008年間幫助Vital Images在美國了三代新產品。2008年崔彤哲離開公司前的最后一代產品Vitrea Enterprise Suite被美國放射學權威網站AuntMinnie評為2009年度最佳放射新軟件。
創業者的成功來源于扎實的技術、先進的理念，以及對醫療影像行業深刻的理解和思考。三人于2008年二次創業成立海納醫信時，仍然將技術創新作為公司的根基。崔彤哲說：“海納醫信擁有專業的精英團隊，既有海外歸國的專家級、科學家級人才，也有在國內多年培養積累起來的國際級研發團隊。我們在深入調研中國醫療信息現狀與需求的基礎上，研發了國際領先的綜合性醫療影像信息平臺HINA MIIS。這一系統為綜合性的一體化平臺，涵蓋全院級PACS、RIS、遠程診斷會診，以及高端的三維醫學影像分析處理等主流醫學影像功能，以滿足從基層到大三甲醫院以及區域醫療的全面影像應用需求。”
中國市場的兩大機遇
基于多年國際化的技術開發和實踐，崔彤哲對全球的PACS技術發展有著深刻的思考，面對當今中國PACS市場的現狀，他同樣有著自己的看法：“目前，PACS在中國的發展現狀和市場表現，在美國也曾經經歷過。現在的市場很‘熱’，但也不可避免的呈現出了雜亂無序的狀況。在醫改的大潮下，各省市、地區，以及醫療機構都在紛紛上馬大小不一的PACS項目，價格也從幾萬到上百萬，甚至上千萬不等。用戶應用這些軟件后，感受肯定會有很大的區別，進而影響到他們的第二次選擇。這就是一個行業的洗牌過程，技術領先的企業會在大浪淘沙中走到最后。我們現在所做的一切努力都是為了在技術上保持領先，在行業的整合、洗牌中取得最終的勝利。”
在這種市場現狀下，崔彤哲看到了公司優勢與行業發展趨勢的融合點，并將此作為重要的市場機遇。崔彤哲說：“機遇是留給做好準備的人的，在看準這樣一個市場機遇后，我們就開始了PACS系統的研發，很快就有了第一個客戶。”
北京安貞醫院作為國內頂級的心血管專科醫院之一，對PACS系統的選擇一直是非常的謹慎，曾經進行過兩次PACS招標，但是最后都因沒有找到一個令醫院滿意的系統而決定暫緩。2009年7月，由于醫院320排CT的上線，產生的數據量激增，院方不得不考慮上線一套高性能PACS系統，以緩解大數據量存儲的壓力。經過多方調研論證，決定選用海納醫信的HINA MIIS作為其PACS存儲系統，北京安貞醫院也成為海納醫信PACS存儲系統的第一個客戶。
回顧這一案例時崔彤哲說：“安貞醫院放射科張兆琪主任在我們創立海納維盛時就有過合作，對于我們在美國研發業界領先產品的過程非常了解，所以海納醫信才有機會被邀請參與產品的評估。可以講我們當時是給安貞醫院解了燃眉之急。”
2010年6月，海納醫信的全院級PACS、RIS系統正式上線首鋼醫院。2010年，北京大學吳階平泌尿醫學專科中心大樓在首鋼醫院正式啟動，又要有大批的高端影像設備要進入醫院。也正是由于該中心的啟動，使首鋼醫院需要選擇一個更高效、穩定的PACS系統，這樣才能支撐新大樓的正式使用。海納醫信經過多次演示，最終獲得首鋼醫院的認可。“當時為了獲得醫院的認可，我們甚至許諾，上線所需要的所有硬件設備我們可以墊款購買，如果上線達不到醫院的要求，我們硬件都送給首鋼醫院！”正是崔彤哲擁有的這種壯士斷腕的氣概和信心，打動了首鋼醫院，最終選擇了海納醫信。
前期的幾個案例堅定了海納醫信在技術上不斷突破的信心和方向。“也許未來幾年中國會出現PACS更新換代的，在這之后，市場也逐步會趨于理性，中國PACS市場將會有全新的格局出現。” 崔彤哲深有感觸的談到。
談到中國市場的第二大機遇，崔彤哲介紹說：“這個機遇的發現，是源于微軟和衛生部合作的一個關于農村醫療信息化合作備忘錄的國家級試點項目。該項目是市縣鄉村信息化及遠程診斷會診平臺建設的典型案例，我有幸作為信息化專家顧問的身份受邀參與該項目。在這個項目中我發現，遠程診斷及會診將成為區域醫療發展的重要方向之一。所以海納醫信成立初始，就毫不猶豫的開始了遠程診斷會診平臺相關技術的研發和積累，產品推出后，獲得了微軟試點項目組技術專家的一致認可，順利承擔了這個國家級試點項目中組建市縣鄉三級遠程醫療平臺部分的技術支撐工作。”
通過這一項目的參與，結合中國醫療衛生行業發展的現狀和趨勢，以及我國的國情，崔彤哲預測：未來鄉鎮衛生院的醫療影像診斷服務將由縣級醫院提供。也就是說，鄉鎮衛生院在國家政策的傾斜下，逐步完善了醫院硬件建設，但是在面臨醫療服務人員匱乏的問題上又沒有快速解決的良策，在這種情況下，通過遠程診斷的方式，可以快速、有效的解決這些面臨的問題。
2009年底，全軍醫學專科中心影像遠程服務網正式上線。該服務網定位于整合全軍專家資源，支援千家縣級醫院，為基層醫院的疑難病癥提供遠程診斷和會診服務。崔彤哲回憶到：“當時他們主動打電話說要來我們公司看看產品，結果當天看完后，第二天又帶來幾個專家，又對系統進行了觀摩，而且當場就決定選用我們的系統。”該遠程服務網自2009年底上線至今，已成功連接120家市縣級醫院，為眾多的基層患者進行遠程診斷會診服務，并提供相關治療方案。切實地緩解了基層患者“看病難、看病貴”的問題，使得全軍的專家資源有效服務于地方。
與此同時，海納醫信在北京大學人民醫院醫療服務共同體的案例也同樣充分體現了他們用技術解決醫療衛生行業難題的能力。2011年7月15日~16日在衛生部的組織領導和統籌協調下，北京大學人民醫院與青海省衛生廳在青海省西寧市、海南州及貴德縣隆重啟動了北大人民醫院支援青海“醫療衛生服務共同體”項目。海納醫信承擔了北大人民醫院“醫療衛生服務共同體”醫學影像遠程診斷與會診平臺的建設任務。在項目的啟動儀式上，依托海納醫信的系統，北大人民醫院的神經內科專家為貴德縣的一例腦神經疑難病例進行了現場會診支援，為患者提出了具體的診斷及治療意見。青海省人民醫院、海南州人民醫院以及貴德縣人民醫院的專家及醫生通過互聯網，在各自的醫院參與了這次會診。
崔彤哲對這一案例十分自豪，與北大人民醫院的合作，也是一個偶然的機會在項目最終要確定合作廠商前夕促成的。而促成的原因就是崔彤哲到北大人民醫院的一次系統演示。崔彤哲說：“北大人民醫院一直是醫療信息化建設排在前列的大型三甲醫院，我們當時是慕名到醫院進行產品介紹的，事先并不知道他們即將選擇一個遠程影像診斷會診平臺。 結果我們當天一介紹完，院方很認可，接下來又連續邀請我們去醫院給不同科室的相關人員進行了進一步介紹，并且很快就決定選用海納醫信的遠程診斷會診系統！”依托這一平臺，北大人民醫院不僅成功連接了多家“醫療衛生服務共同體”中的基層醫院，將醫學影像診斷會診服務帶給更多的邊遠地區，同時在北大人民醫院內部建立了醫學影像共享交互及平臺，以支持院內各科室的臨床醫生對患者影像進行更便捷的交互會診。
崔彤哲談到：“作為一家高新技術企業，我們有責任為中國的醫改做更多的事情。技術優勢是我們在發展中一直引以為豪的，如何更好地將我們幾個核心創始人多年來在國外積累的先進經驗、掌握的技術運用到中國的醫療衛生事業發展當中去，為更多的中國老百姓服務，是公司必須完成的歷史使命。”
合作高端保持先進性
2011年4月8日，美國哥倫比亞大學與海納醫信簽訂合作研發備忘錄，決定采用海納醫信HINA MIIS作為其科研PACS系統（Research PACS），同時雙方建立研究合作關系。Schwartz教授及其研究團隊決定與海納醫信合作，不僅是因為其產品的領先性，更重要的是因為海納醫信團隊的自主研發能力。
目前，海納醫信HINA MIIS已作為哥倫比亞大學科研PACS系統正式上線并投入使用。依托海納醫信的的PACS系統，一方面對哥倫比亞大學及數家合作醫院的科研影像數據進行高效管理，讓來自不同研究機構的專家可以隨時隨地對科研數據進行調閱和分析，并可以高效開展多方的病例討論和研究。同時，雙方依托該系統平臺進行深度合作，共同研發醫療影像信息在臨床藥理驗證領域的應用及進行相應的高級三維圖像和計算機輔助診斷分析算法研究。
崔彤哲介紹說：“海納醫信與哥倫比亞大學的合作開創了中國自主研發PACS進入美國知名醫學院的先河。這一成功案例表明，海納醫信業自主研發的PACS系統在同類產品中已達到、甚至超過國際領先水平，提升了國產PACS系統與國際一流廠商的競爭能力。特別要強調的是，這樣的合作也為海納醫信在全世界樹立自己的品牌提供了保障。”
紅杉資本注資海納醫信
2011年12月18日，海納醫信宣布，經過幾個月的交流溝通，紅杉資本（Sequoia Capital）3000萬人民幣注資已經正式完成。對于此次投資，崔彤哲首先介紹了紅杉資本合伙人周逵的看法，他說：“周逵對此曾經表示，投資海納醫信，是因為紅杉關注到了中國醫改的需求，關注信息技術在中國醫療服務領域的應用。紅杉資本希望找到一批擁有核心技術和市場競爭力，能在推進中國醫療信息化產業發展過程中起重要作用的公司進行注資和長期支持。我們海納醫信恰好是個技術領先、專注產品、具備國際視野和國內客戶服務經驗的公司，在成立的三年多時間里已經取得了不俗的成績。紅杉很看好我們核心管理團隊。紅杉也希望在他們的支持下，我們能快速的成長為中國醫療影像行業的領頭羊企業。”
紅杉資本是美國知名風險投資機構，于1972年創立于美國硅谷。做為早期投資者，曾成功投資了蘋果電腦、思科、甲骨文、谷歌、雅虎等一批國際知名的美國硅谷高科技企業。崔彤哲對于紅杉資本的投資非常重視，在談到它的重大意義時，他說：“紅杉資本是世界知名的風險投資機構，他們在高新科技以及軟件企業方面投資的歷史非常輝煌，能夠被他們投資也從另一個側面肯定了海納醫信在發展中的成功。從企業的發展角度將，要獲得跨越式的發展，必須在資金方面有更大的保障，紅杉的投資讓我們在未來有了更多的可能性。特別重要的是，我們可以與借紅杉投資的一些企業建立上下游的關系，將整體實力展現在客戶的面前，帶給他們更加整合的優勢和體驗。同時紅杉資本的進入，也帶給海納醫信一個品牌上的快速提升，我認為這一點尤其重要和關鍵。”
1999年，崔彤哲在美國留學期間，決定輟學加入當時在硅谷剛剛成立而日后逐漸成為業界頂級PACS公司的Stentor。他作為核心開發人員，從無到有，全程參與開發了Stentor三代PACS產品iSite。憑借在美國市場的出色表現，iSite產品于2003年、2004年連續兩年被評為KLAS排名PACS類產品第一名，并于2005年被飛利浦以2.8億美金并購。
目前，美、英、日、德等發達國家憑借其經濟實力和技術優勢，已經在數字醫學領域占得先機。高端的醫療影像設備、人工智能產品等大多來自發達國家，其在數字醫學基礎研究和技術應用方面的成果同樣引人注目。我國經歷二十多年的醫院信息化建設，各種信息管理與臨床信息系統遍及全院，數字化醫院成為綜合實力較強醫院追求的建設目標，遠程醫療快速發展，區域衛生信息化建設成為醫藥衛生體制改革的重點，公共衛生信息化也取得了明顯的進展。
同時，自2001年以鐘世鎮院士牽頭提出構建“中國數字人”的設想開始，數字化技術在我國的基礎醫學研究便逐漸鋪陳開來，而多個國內數字醫學研究機構如南方醫科大學、清華大學、復旦大學、浙江大學以及青島大學附屬醫院與海信集團聯合成立的山東省“數字醫學與計算機輔助手術重點實驗室”等，分別在計算機輔助診斷系統、數字醫學影像設備、計算機輔助手術系統等領域投入了大量的科研力量，并取得令人矚目的成績。但是，我國在數字醫學的核心技術領域起步較晚，與發達國家仍有差距，想推動我國數字醫學快速持續發展，必須先對數字醫學的未來發展趨勢有深入的認識。
數字醫學的發展趨勢
目前，數字醫學基礎理論正逐步完善，數字醫學學科體系逐漸清晰，智能化、可視化、微電子等高新技術也將進一步與醫學檢測、診斷、治療等技術交叉滲透。數字醫學的未來發展趨勢主要體現在以下四個方面：
首先，未來會出現更加人性化的數字化醫院管理。功能單一的醫院信息系統的格局將被打破，PACS應用將會向區域、遠程發展，無線移動、重癥監護、遠程醫學、數字化手術室建設將會涌現，電子病歷在社區醫療以及大范圍的健康管理方面的應用會催生更多人性化的管理系統。隨著信息技術的高度滲透，數字化醫院必將會更注重信息提供利用的人性化，而且從管理到醫療，從門診到臨床都正在孕育著新的突破。
其次，數字醫療治療技術將會更加智能化。將人工智能與經典醫學理論和經驗知識構建集評估、診斷、決策與預測于一體的智能專家診斷系統將會在臨床診斷與治療中發揮重要作用，而隨著數字制造和智能制造飛速發展應運而生的智能醫療機器人，尤其是智能微型醫用機器人將會在一定程度上輔助醫生進行治療。智能化的數字醫學治療技術將會給傳統醫學治療帶來重大變革。
最后，微創化、無創化的數字醫療檢測技術將會不斷涌現。多種生理參數的測量能夠對人體健康狀態或疾病進行診斷，而基于多種光學成像技術的臨床應用將會是數字醫療檢測技術實現微創、甚至無創檢測的一個重要途徑。近紅外光譜技術、光學弱相干層析成像技術、多模態多光譜分子影像技術都將會實際應用在人體多種生理參數的檢測中，而且由于光學成像技術本身對于人體沒有損傷的特點，光學成像技術的進一步發展與應用將會推動數字醫療檢測技術微創化甚至無創化。
計算機輔助手術系統的發展
精準化的數字醫療診斷、手術技術正成為國內外研究熱點，這也是我國突破發達國家數字醫學技術壟斷的關鍵。其中，計算機輔助手術系統功能的日益強大，將會使精準外科手術成為可能，推動臨床外科的跨越式發展，也必將會成為醫學教育、醫學科研和臨床醫學的新手段。與計算機輔助手術系統相配套的醫用顯示器的規范與普及，能夠為醫生診斷提供更精確的判斷，推動遠程醫療和社區醫療的快速發展。數字芯片的進一步發展與嵌入對醫療診斷設備性能和便攜化的提升有著不可估量的作用。
目前，海信醫療設備有限公司通過與青島大學附屬醫院董教授合作，開發出了低輻射劑量下的低質量CT圖像消噪、增強技術，做出了一款世界水平的計算機輔助手術產品，該產品被命名為海信雙子3D醫學影像重建與計算機輔助手術系統（Hisense Gemini 3D Medical Imaging Reconstruction and Computer Assisted Surgery System，Higemi）。
它通過獨自開發的醫學圖像預處理和分割技術，只需在一幅圖像上設定相應參數和少量人工輔助，算法可以自動精確地在一系列CT圖像上分割出肝臟、血管、腫瘤、膽囊等肝臟各組織。然后，通過濾波、CT層間自適應對應點插值、形態學、模式識別等算法處理分割結果，追蹤肝臟三期圖像上肝動脈、門靜脈、肝靜脈的血管走形，并利用三維配準算法對三期肝臟數據進行立體配準，精確地三維重建肝臟、腫瘤和膽囊等器官。
它可以三維觀察病變與血管、臟器的關系，精確計算臟器、病變體積和門脈、靜脈各分支供血區域，實施虛擬手術切除，確定最佳手術切除線。它在最難的肝部成像領域能夠重建3級以上血管，區分0.6mm的腫瘤與血管間距，精確計算肝臟、腫瘤體積，極大地滿足醫生的臨床需要。Higemi在臨床上已經實際應用于多位小兒巨大肝臟的手術前模擬手術的規劃設計和術中指導，以及活體肝臟移植的肝臟手術前精準判斷。
未來，該產品將擴展到腦部、五官、神經外科和口腔等多個臨床醫學領域，形成功能強大的全身手術輔助系統。本產品利用了以下具體科學技術開發：
1.低劑量或普通劑量CT圖像高清增強技術。海信開發的低劑量CT圖像高清增強技術是一種CT圖像后期處理技術，可以不對現有CT設備做結構性更改，將低輻射量低質量的CT圖像還原成高質量圖像。該系統可以減少50%～80%有害照射劑量（從300mAs降到60mAs）的情況下，仍達到同樣質量的成像效果。如果按照原衛生部2012年公布的《GBZ165-2012 X射線計算機斷層攝影放射防護要求》，使用針對不同人群、不同部位CT檢查上限的輻射水平作增強型CT，得到的圖像再作此項高清處理，則可以得到非常清晰的CT圖像。利用此圖像，可以更精確地分割器官和病變組織，做出精確的器官三維重建圖形，非常有利于常規狀態下的疑難病例的診斷和手術方案規劃。該技術在世界處于領先水平，對提高現代醫學影像設備的性能和安全性有十分重要的意義。
2.醫學圖像分割技術。在大量DICOM標準的CT腹部掃描圖像上，根據灰度、紋理、血管生理特性等特征把二維圖像分割為不同的部分，找到分界線（如器官外沿、腫瘤外沿和血管外壁等）。真實精確地找到不同組織分界線，是后續工作的基礎。
3.建模，圖像追蹤技術。追蹤多幅圖像上肝動脈、門靜脈、肝靜脈三期的血管造影圖像的CT強度變化，建立自學習拓撲模型將每幅圖像中代表血管的CT值變化連接起來，形成血管走向信息。
4.模式識別技術。將分割出的不同組織分類并識別。
5.三維可視化，三維圖像配準技術。同期不同圖像間、不同期不同圖像間的配準、建模；不同組織或功能區成像的容量渲染、著色；透明顯示、任意斷面顯示、多平面顯示。
6.定性定量分析。器官和內部組織的參數測量，定性定量計算，如精確計算器官總體積和部分體積。
7.肝臟功能分段與手術模擬技術。1954年，Couinaud根據人體肝臟Glission系統的分支走向以及肝靜脈系統的回流將人體肝臟劃分為八段，由于人體肝臟血管走向的個體差異性，Couinaud方法并不具有普適性，尤其是針對肝內出現腫瘤、血管變異等復雜情況，單純依靠Couinaud方法進行肝臟分段并沒有實際臨床指導意義，實施肝臟精準手術迫切需要肝臟功能分段的精準導航。
隨著數字醫學的快速發展，現有的計算機輔助手術系統可以初步實現肝臟功能分段，同時為后期的模擬手術進行指導，與醫生直接根據二維影像確定手術方案相比，肝臟功能分段及手術模擬系統的出現又將精準手術的發展向前推進了一大步。
目前，大多數肝臟功能分段方法根據肝臟內血管分支走向和血管分支支配區域進行分段，這與解剖學中關于肝臟分段的解釋是一致的。其主要步驟包括：從二維影像信息進行精準血管信息提取，對重建后的三維血管系統進行骨架化操作，運用圖論相關方法進行血管智能化分支（鑒于肝臟內血管系統較為復雜，需要借助人工輔助進行不同血管系統的判定），根據近似分段模型進行全肝分段并進行體積測算。其中，從現有的二維影像信息中進行準確的血管信息提取是肝臟功能分段的基礎和前提；如何對骨架化血管進行智能化分支是極其關鍵的步驟，直接影響到全肝分段的結果；構造與肝臟實際功能一致的近似分段模型，能盡可能地減少手術出血率，降低術后并發癥的發生。借助于肝臟功能分段以及精準的肝段體積測算數據，醫生能方便、直觀地進行術前規劃。
目前，由于使用不同的血管骨架化方法和近似分段模型造成結果不同，如何統一業界功能分段標準，才能使肝臟分段更好地滿足手術臨床需要值得研究；由于肝臟血管系統的個體差異性以及腫瘤組織等的存在造成的肝臟畸形，目前必須借助少量人工輔助才能實現功能分段，如何實現完全自動化和智能化將成為未來肝臟功能分段的重要研究方向。
8.腫瘤定位及消融引導技術。近年來，隨著醫學、計算機學和生物學等的發展，腫瘤的治療技術正在發生重大的變革，如何采用微創或無創方法靶點殺死和滅活腫瘤，同時又能最大限度地保護周圍正常組織，已成為腫瘤治療的熱點。北美放射學會（RSNA）于1997年首次提出腫瘤消融的概念，即在超聲、CT、MRI等現代影像設備等的指導下利用物理或者化學（熱或冷效應）直接破壞異常或病變組織的技術。本產品具備的圖像配準是圖像融合的先決條件，必須先進行配準交換，才能實現準確地融合。之后進行的亞毫米級精度三維立體重建，能夠清晰顯示腫瘤大小、位置、數量及其與周圍重要結構、臟器的毗鄰關系，還能對腫瘤消融治療的療效進行評價。未來將US、CT、MRI圖像融合的新型影像融合技術，根據各自影像的特點結合起來進行優勢互補，可以更準確地發現腫瘤、制定治療方案及引導穿刺和監控消融。
9.符合Dicom標準的2D/3D圖形人機交互引擎技術。以上各種算法和相關功能的實現，有賴于強大的符合Dicom標準的2D/3D圖形人機交互引擎技術，該技術是計算機輔助手術技術的核心難點之一，也是國內目前技術水平較弱的領域。海信集團開發的人機交互引擎將主流的OpenGL、DirectX、GPU加速等顯示方式以統一接口形式表現，利于程序員開發調用。它涉及到多種類庫耦合、多線程、GDI （Graphics Device Interface） 等多種底層操作技術，Dicom文件編解碼等引擎底層分別編寫，形成一組功能齊全的2D/3D圖形人機交互引擎。海信Higemi計算機輔助手術系統即是基于此人機交互引擎實現了質的飛躍。
醫用顯示器的規范和普及
醫療顯示作為醫學影像的顯示終端，為了達到對醫學圖像的精確顯示需求，要求在顯示終端首先符合DICOM Part 14的標準，使顯示符合灰度標準顯示函數（GSDF），從而保證在閱讀醫學灰階圖像時能夠呈現出最精確的效果。而如果使用的普通顯示器是不符合醫學影像顯示標準的，則容易造成誤診。
在精準手術臨床輔助系統中，需要利用3D技術來展示更加真實生動的三維手術場景或CT/MRI人體器官圖像。眼鏡式3D顯示器由于需要醫生佩戴專用眼鏡，會影響到醫生手術操作，所以在未來會選用裸眼3D顯示器。目前較成熟的多視點裸眼3D技術是光柵式，一種是狹縫光柵，一種是柱鏡光柵。
首先，狹縫光柵方式裸眼3D顯示器亮度較低，主要用于個人用移動設備即小尺寸顯示中，而精準手術系臨床指導系統需要大尺寸的裸眼3D顯示器。這種大尺寸的裸眼3D顯示器一般采用柱鏡光柵，這種方式的顯示器同樣也存在一些目前無法突破的問題：1.由于光柵式裸眼3D顯示具有分光的作用，貼裝的光柵導致2D和3D信號的清晰度降低，難以滿足手術臨床指導顯示器的需求。2.存在視區角度小、視區突變問題，在突變區域會看到重影和不正常的圖像，同時立體景深和視區突變也是一個平衡關系，無法同時達到最佳狀態。目前有研究針對此問題開發了視點跟蹤技術，實時檢測觀看者在電視前的位置，將處在突變的區域調整為良好的視覺區域。但此方法更適合于單人觀看的設備，當手術中多名醫生觀看的時候，很難調整并保證觀看者都處于正常視區內。3.存在串擾問題、立體景深小于眼鏡式3D顯示器。
海信集團開發新型高性能的裸眼三維顯示設備和人機交互設備可以解決這些問題。該設備通過UHD液晶屏的采用和UHD電路、光柵的開發，將3D分辨率提高到1280*720以上的高清標準，滿足手術臨床指導顯示器的需求；通過獨特渲染算法技術和柱鏡光柵的研究和配套開發，解決視區角度小、視區突變的問題，擴大視區，達到不用視點跟蹤能滿足多人同時觀看的要求；通過語音識別技術和手勢識別技術，開發新型人機交互控制設備，實現便捷的操作，解放醫生雙手，防止手術污染。
數字芯片在數字醫療領域中的發展
針對數字醫學影像設備的快速發展，應用高性能芯片進行設備集成化設計成為未來數字醫療設備發展的主流方向。為了滿足這個需求，芯片應滿足實時性和可靠性等要求。
首先是實時性，醫療設備需要快速的啟動、無延時的圖像顯示、無縫的功能/參數轉換，例如手術中的數字X射線影像、救護車與醫院的實時影像交流。其次是可靠性，需要器件能夠在各種環境下的長時間無故障運行，能夠迅速從軟件錯誤引起的故障中恢復，能夠電磁環境抗干擾。
在滿足性能需求的同時，還有一些因素需要考慮：1.體積，直接影響產品的便攜性，便攜性能使設備得到更廣泛的應用，將醫療保健從城市普及到鄉村及邊遠地區、災患區、醫院各個病房甚至救護車上；2.功耗，低功耗能大大延長設備續航時間，并有助于減小電池與設備尺寸；3.成本，低成本意味著更多人能夠享受最新的醫療技術，比如發展中國家與邊遠地區的居民。
針對上述目標，異質SoC（片上系統）可以有效利用各種處理單元的優勢，實現性能、功耗、體積、可配置性、可擴展性、開發效率（硬件&軟件）、一次性工程費用（NRE budget）等因素的優化配置，成為當前的發展趨勢。一個很明顯的例子是，現在大多數高端嵌入式應用處理器都基于ARM內核（多核），并整合了圖形加速器，視頻編解碼加速器等資源，實現了全可編程SoC，通過可編程硬件、軟件及I/O，大大提高了系統的差異化與靈活性。
結語
關鍵詞： PACS；云存儲；存儲研究
分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2011）1210033－02
0 引言
近年來隨著計算機技術、數字成像技術和網絡技術的的不斷發展，醫院數字化建設的進程也在不斷加速，PACS系統（醫學影像存儲與傳輸系統）是醫院數字微笑建設中的比較重要的系統。對于PACS系統來說，存儲的圖像數據信息量大，而且一般要求在線保留醫院數據3-5年，有的甚至5-10年，現有的存儲技術DAS、NAS、SAN都不能很好的解決這一需求，需要一種新的適應醫療行業應用需要的信息系統存儲架構，以改進醫院PACS系統的運行效率，提高醫院影像數據的存儲、傳輸和共享。
1 PACS系統
1.1 PACS系統概述
PACS系統全稱是Picture Archiving And Communication System，即醫學影像存儲與傳輸系統，是全面解決醫學圖像的獲取、顯示、處理、存儲、傳輸和管理的綜臺系統，它以數字化形式提供了醫學圖像存儲與傳輸的解決方案，能夠在醫院內部實現各種影像設備的互聯，模擬醫學圖像的統一存儲和管理，具備便捷的圖像檢索分析和豐富強大的后處理功能。PACS利用現代計算機通訊技術來高效地管理醫學圖像和病人信息，實現計算機醫學圖像處理和輔助診斷，降低了醫生對傳統膠片的依賴，使得病人能夠在較短的時間內即拿到最終的診斷報告，包括門診在內的各臨床科室配備PACS閱片工作站，可以滿足臨床醫生的閱片需求，同時還可為手術室配置移動 PACS影像工作站，以便手術時即時查閱病人影像信息，從而大大提高醫院影像相關科室的工作效率。
一個完整的PACS系統由遠近程顯示設備、儲存設備、成像采集設備和遠近程通信設備四部分組成，PACS系統主要提供四方面的功能：在診斷、報告、會診和遠程工作站上觀察醫學圖像，根據圖像的性質，把圖像儲存在適于短期或長期保存的存儲介質中，利用局域網、廣域網和公共通訊設施進行通訊，向用戶提供一個集成信息系統。
1.2 PACS系統影像存儲的原則
隨著PACS系統在醫院的普遍應用，圖像信息在醫療診斷過程中所起的作用越來越大，醫生對醫學圖像信息處理功能、處理速度的要求也日益提高，因為醫生對觀察放射圖像有特殊要求，實現無膠片化管理，在圖像的存儲的上，特別是顯示器的圖像解析度均要做充分的考慮，對于醫生來說圖像的灰度層次越豐富，可獲取的信息也就越多。PACS中用于放射影像診斷的顯示器需要支持高達成1024、4096或65536級的灰度，在PACS中影像存儲和管理必須遵循以下原則：1）應重視單位時段內醫院影像產生量；2）預測影像訪問頻率和訪問時間先后；3）遵循醫院影像工作流程和模式；4）解決影像永久性存檔問題；5）存儲設備的容量和存儲方式問題。
1.3 常用的PACS系統存儲技術
大多醫院PACS系統的架構實施，選取了三級體系架構系統，組成主要包括：一是服務器集群系統包含兩臺中心數據庫服務器（構成雙機熱備份），二是一套臨床服務器，三是由三套前置服務器構建負載均衡，四是一套容災歸檔服務器，常用的存儲技術有：
1）DAS（直連式存儲）：以服務器為中心的存儲結構，在一個機架上將幾個硬盤驅動器堆疊一起，作為單個附加存儲設備添加到服務器通過IDE、SCSI等I/O總線進行通訊。
2）NAS（網絡附加存儲）：NAS的主要指導思想是把服務器和儲存設備分開來，通過基于IP絡的網絡文件協議向用戶提供文件級別的I/O服務，客戶端可以在NAS提供的目錄或是設備中進行文件操作。
3）SAN（存儲區域網）：SAN是一種基于光纖通道技術（Fibre Chdnnel Fc），將存儲設備、連接設備和接口集成在一個高速網絡中的技術，由專用光交換機和存儲設備組成的獨立專用存儲網絡系統。
4）異地容災系統存儲。重要備份的數據往往會因為各種因素而遭到毀壞（如地震、火災、丟失等），大多醫院都在異地布署一套備用數據和應急系統，并將數據備份到移動存儲設備上，從而進一步提高數據抵抗各種可能安全因素的容災能力。
目前大部分醫院采用的都是SAN+NAS兩種模式的結合，并在異地建立災系統，增加存儲的安全性和可靠性。
1.4 PACS系統對存儲的需求
PACS數據具有以下共同特征：數據量大、并發量小、要求傳輸速度快。假設一個病人的X光片數字化后解析度為2000*2000點，每個點用8比特進行存儲，那么這個X光片需占用大約4-8Mbytes磁盤空間，計算機中斷層掃描（CT）或核共振（MRI）產生的圖像通常稱為切片，普通情況下每個病人有10個切片，每個切片為256*256或512*512點，每個點用12到16比特進行存儲，圖像文件所占用的存儲容量是非常大的。因此在存儲上要求：一是能夠海量存儲。目前的大多數醫院CT、MRI、DSA、CR、DR等醫療設備都是采用數字成像，通過采集接口模塊或設備就可將數字化圖像信息從主機中取出，并構成數據文件到存儲設備中去，每天有大量的醫學圖像資料生成，由于醫學影像對醫學診斷的可靠性影響非常大，醫生對圖像資料的精度有較高的要求，所以不能采用有損壓縮方法進行存儲，大量圖像資料的存儲對系統存儲空間的要求相對與其他系統要更大；二是能夠高速傳輸。PACS中關于高精度圖像資料的傳輸，對網絡帶寬、服務器性能、調度算法、尤其是訪問速度有非常高的要求，能夠快速從不同的終端完成影像資料的快速傳輸；三是可擴展性和兼容性。一般醫院要求在線保留數據3-5年，隨著時間的推移數據量將會逐步增長，對存儲容量的需求也將會不斷的增大，要求PACS所用的存儲系統可以方便可靠地擴展；四是數據安全、備份與恢復。通過PACS存儲系統設置的歸檔管理功能結合良好的備份和恢復，保證數據的安全性，并做到24小時不間斷服務，出現故障能在最短時間內迅速無損恢復。
2 云存儲
2.1 云存儲的概念
云存儲指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。云存儲的核心是應用軟件與存儲設備相結合，通過應用軟件來實現存儲設備向存儲服務的轉變，本地不需要任何的存儲設備，用戶通過網絡將本地數據存放在存儲服務提供商（SSP）提供的在線存儲空間，只需向SSP申請存儲服務即可，云存儲將傳統的本地數據存儲遷移到互聯網上，成為可無限擴展的、 高可靠性的在線存儲方式。
2.2 云存儲的技術優勢
成本低。傳統的購買存儲設備或軟件定制方式下，醫院一次性投人大量資金購置硬件設備、搭建平臺、開發軟件，投資周期長、成本高。在云存儲方式下，醫院除了配置必要的終端設備接收存儲服務外，不需要投入額外的資金來搭建平臺，規避了投資風險，降低了使用成本。
易于管理。傳統方式下醫院需要配備專業的IT人員進行系統的維護，由此帶來技術和資金成本，而且隨著需求的不斷變增加，硬件和軟件需要不斷的更新換代，維護成本高昂。云存儲模式下，維護工作以及系統的更新升級都由云存儲服務提供商完成，節約了醫院存儲系統管理員上的成本壓力；并且存儲服務器硬件的更新、升級并不會影響存儲服務的提供。
擴容方便。因為云存儲采取的架構是并行擴容，具有強大的可擴展性，當用戶先前的存儲空間不足時，只要采購新的存儲服務器，云存儲服務則可以很方便的在原有基礎上擴展服務空間，滿足需求。
2.3 云存儲系統的架構
云存儲系統主要用來進行數據存儲與管理的，系統的架構模型包括存儲層、基礎管理層、應用接口層和訪問層四部分，存儲層主要包括存儲設備及存儲設備管理系統，分布在不同地域的存儲設備，通過網絡互聯在一起，負責存儲設備的虛擬化管理、多鏈路冗余管理、硬件設備的狀態監控和故障維護、設備升級等；基礎管理層利用了集群系統、分布式文件系統和網格計算等技術，實現云存儲中多個存儲設備之間的協同工作，并負責對數據進行加密、備份、壓縮等，保證數據的正確性與安全性，為“云”中的存儲設備提供較強的數據訪問性能；應用接口層根據用戶訂購的服務為用戶分配權限，為不同的用戶提供不同的API接口及應用軟件，同時提供網絡接入、用戶認證等功能；訪問層包括能夠訪問云存儲系統的用戶，用戶可以通過標準的公共應用接口登錄云存儲系統，享受云存儲服務。
2.4 云存儲系統的發展趨勢
隨著云存儲的不斷發展，云存儲在技術上已經趨于成熟并得到用戶的廣泛認可，從未來云存儲的發展趨勢來看，云存儲系統還將從以下幾方面不斷進行改進和發展：
數據訪問：用戶都有一個要求如果執行大規模數據請求或數據恢復操作，云存儲是否可以提供足夠的訪問性和保證傳輸速度。要想做這兩點，一是云存儲服務商可以將大量數據傳輸到任何類型的媒介，通過媒介可將數據直接傳送給用戶，同時提供相關配套組件，在完全本地化的系統上模仿云地址，讓本地NAS網關設備繼續正常運行，就可以保證數據傳輸速度，即使是用戶本地數據發生了災難性的損失，云存儲廠商也可以將數據重新快速傳輸給用戶數據中心；二是所有的數據都需要在網絡中傳輸，云存儲服務器通過ADSL、DDN等寬帶接入設備，保證帶寬充足，提高傳輸速度，才能讓用戶更好的享受云存儲的服務。
數據的安全性：云存儲安全性是云存儲的核心問題，由于數據存儲在云中，各個用戶都能訪問，因此保證數據的安全是云存儲技術的關鍵，數據加密技術、數據備份等技術的應用保證了數據的安全性，使云存儲具有更少的安全漏洞和更高的安全環節。
性能和可用性：云存儲的托管存儲和遠程存儲存在延遲時間過長的問題，加上互聯網本身的特性影響著服務的可用性，新一代云存儲在客戶端或本地設備高速緩存上，將經常使用的數據保持在本地，緩解互聯網延遲問題，即使網絡中斷，也不受影響，使經常使用的數據像本地存儲那樣快速反應。
云存儲技術在醫院PACS系統建設中的的應用，有效的解決了傳統圖像存儲存在的問題，實現了數據的統一訪問、共享和管理，避免了存儲平臺的重復建設，節約了昂貴的軟硬件基礎設施投資，降低醫院數字化建設成本，保證了數據的高效、快速利用，充分把醫院的存儲資源利用起來，既解決了PACS圖像的海量存儲，也能保證長時間在線圖像瀏覽。
參考文獻：
[1]羅發展，醫院數字化建設中的PACS系統的構建與實施，衛生信息論壇，2011.5.
[2]鄭緯民，云計算的大幕已經拉開[J].中國計算機學會通訊，2009.5.
【關鍵詞】
腫瘤原發灶;PET-CT;18F-FDG
Clinical application of18F-FDG PET-CT imaging in detecting the origin of the primary cancer
WANG Dong-mei,HE Chang-long,YANG Le,et al.Department of PET Center-Nuclear Medicine,Oil Field General Hospital of DaQing Daqing 163001,China
【Abstract】 Objective To evaluate the clinical value of 18F-FDG PET-CT imaging in the diagnosis of the origin unknown primary tumor and the consequent influence on therapy,methods thirty patients with primary cancer of unknown origin were enrolled retrospective.The pet-ct findings were analyzed alone with results of the clinical follow-up biopsy and postoperative pathology.Results The locations of the primary tumors were suspected in 25 of 30 patients.The sensitivity,specificity value was 93%and 88%.Conclusion 18F-FDG PET-CT is a promising tool I n the diagnosis and treatment of the patients with primary cancer of unknown origin.
【Key words】
Primary tumor;18F-FDG PET-CT imaging;Deoxyglucose
目前惡性腫瘤是人類死亡的主要病因,其發病率及死亡率呈逐年上升的趨勢。早期診斷及早期治療惡性腫瘤是醫學界破在眉睫的一大難題。而惡性腫瘤常以出現轉移灶為首發癥狀,尋找惡性腫瘤原發灶對診斷及治療疾病有著重大意義[1]。作者收集了30例轉移瘤明確需要尋找原發灶的病例擬分析18F-DGPET-CT對尋找腫瘤原發病灶的臨床價值。
1 資料與方法
1.1 一般資料 收集本中心2007年1月至2009年1月間行PET-CT檢查已明確惡性腫瘤轉移灶需尋找原發灶的病例30例,進行回顧性分析。其中男性13例,女性17例,年齡29~77歲。
1.2 設備及藥物 所用設備為飛利浦GXL GEMINI PET-CT;藥物為18FDG,放化純度>95%,pH值6.0。
1.3 圖像掃描 患者檢查前禁食6 h,保證空腹血糖在7.0 mmol/L以下。按0.1 mci/KG注射18FDG,靜脈注射后靜臥1 h后行PET-CT檢查。圖像掃描視野包括顱底、軀干、上肢及股骨上段。CT掃描條件電流140 kV電壓100 mA,螺旋時間0.8秒/周,床速22.5 mm/s,矩陣512*512,圖像融合轉換為128*128。PET發射掃描采用平靜呼吸狀態下采集程序,3D掃描,矩陣128*128,1.5分/每床、2個相鄰床位間有50%斷面迭代,每個床位掃描長度18 cm,每個患者PET-CT掃描一般需9-10個床位。
1.4 圖像融合 PET-CT圖像采用相應線重建(LOR)技術,利用CT透射掃描數據對PET圖像進行衰減校正(CTAC),將校正后的圖像與CT圖像進行融合。分別得到3D、橫斷、失狀及冠狀位的PET圖像、CT圖像及融合圖像。
1.5 結果判斷分析 PET圖像重建后,仔細閱讀PET3D圖像、融合圖像、CT圖像。分析異常病灶形態、密度、SUV值,最后結合病史綜合分析做出PET-CT影像診斷。本次論述將PET-CT影像診斷結果與臨床手術情況、病理學檢查結果、血清學檢查結果對照進行回顧性分析。
2 結果
30例患者中,25例經PET-CT顯像有201處原發灶及轉移灶呈現放射性異常濃聚,平均SUV值(8.8+3.4)。其中,16例診斷為肺癌,PET-CT檢查結果示頭頸部淋巴結、雙肺門及縱膈淋巴結轉轉移10例,(其中4例患者行CT引導下肺穿刺病理活檢證實為肺腺癌;2例經支氣管鏡探查主支氣管開口處及氣管分叉處各見一贅生物,病理活檢為肺鱗癌;其余4例經外科手術病理證實為肺鱗癌);另外6例診斷結果為肺癌的患者中,PET-CT結果示全身多發骨轉移,經腫瘤科行放化療及對癥治療癥狀均得到緩解;5例PET-CT診斷結腸癌伴腹膜后淋巴結、肺、骨轉移,經結腸鏡活檢病理為結腸腺癌;1例PET-CT診斷胰腺癌伴腹膜后淋巴結轉移,經剖腹探查術見胰體占位及腹腔淋巴結轉移;1例PET-CT診斷腎癌、腹腔淋巴結轉移,經B超引導下穿刺活檢病理證實腎鱗癌;1例PET-CT診斷鼻咽癌伴頸部淋巴結轉移,行纖維鼻咽鏡檢查見雙側鼻咽部軟組織增厚伴咽旁間隙消失,組織學活檢病理證實為鱗狀細胞癌;1例PET-CT診斷為前列腺癌伴全身骨轉移,經B超引導下穿刺活檢病理證實為腺癌。
30例患者中,其余5例患者中有2例原發灶及轉移灶均未見明確放射性濃聚,但CT影像提示組織器官形態及密度異常,PET-CT診斷為腎臟透明細胞癌伴腹膜后淋巴結轉移,后經外科術后病理證實;3例僅轉移灶放射性濃聚而全身其他器官及組織未見形態及密度異常改變,臨床采用對癥治療。
3 討論
PET-CT是一種一次檢查分別獲得PET及CT圖像,經計算機處理將功能顯像的PET圖像及提供解剖信息的CT進行匹配成PET-CT融合圖像,同時CT既為PET提供準確的衰減校正,又有對病灶進行定位、定性的功能,極大地提高了診斷水平。本中心16排螺旋CT掃描速度快,掃描過程中采用吸氣中期憋氣技術,減少了運動偽影,使融合圖像對位更加精確[2]。
18F-FDGPET-CT顯像提供了病變處葡萄糖代謝分子水平的信息,更容易檢測出其他方法不易查到的原發灶,本次論述中僅通過一次PET-CT檢查有90%的患者確定了原發灶。
全身性的檢查技術使檢查更全面,不易遺漏少見部位及發病率低的疾病。
充分發揮CT技術優勢,與PET顯像技術互補,對于一些葡萄糖代謝陰性的病變,在原發灶診斷上要充分發揮CT技術優勢,如本次論述中腎臟透明細胞癌患者,在PET顯像中未見異常放射性濃聚,而CT顯像見明顯異常形態及密度等影像學改變,形成了優勢互補。本次研究中10%患者診斷中未見明確原發灶,考慮由于設備的空間分辨率及腫瘤代謝等原因尚不能發現較小病灶。
4 結論
18F-FDGPET-CT是探查腫瘤原發灶的有效方法。本次研究中,18F-FDGPET-CT診斷腫瘤原發灶的敏感度為 93%,特異度為88%,本次研究中,尋找腫瘤原發灶的敏感度較以前文獻報道有所提高[3],考慮到充分發揮了PET及CT的的顯像優勢,PET代謝圖像及CT清晰的解剖圖像加上豐富的疾病發展及轉歸知識及必要的輔助檢查,大大地提高尋找腫瘤原發灶的陽性結果。
參 考 文 獻
[1] 馬云川,張琳瑛,尚建文,等.(18)F-FDG PET顯像在判斷惡性腫瘤復發及再分期上的應用.中國醫學影像技術,2000(10):893-894.
在IBM的POWER 6問世后，Sun的這顆處理器站到了從未有過的一個高度，因為只有它正式支持多核多線程技術了。在Intel安騰沒有消息的時候，Sun如何在自己的大型主機級的產品線上布局呢？T2顯然是非常重要的一顆棋子，就像那部經典電影T2一樣，肩負著新一個時代的開拓重任，畢竟能夠實現64路計算的處理器在今天還是一個未知的世界。
2007年8月8日 Sun 公司了UltraSPARC T2，這是Sun歷經5年多時間研制的面向高端計算平臺的處理器，它是業界擁有8個內核、每個內核包含8個線程的第一款實現商用批量生產的處理器。以往名稱為“Niagara 2”項目的UltraSPARC T2處理器，因為每個線程都能運行自己的操作系統，因此該處理器芯片就在單芯片上提供了一個巨大的64路系統。Sun將通過GPL許可向免費的開源社團提供UltraSPARC T2處理器設計要點。
“商用硅和硅器件所開創的市場價值已逾數百億美元，”Sun公司主管微電子事業部的執行副總裁嚴維倫(David Yen)博士說，“UltraSPARC T2處理器還使得一種緊密型的高功效、高度集成的新型器件有可能超出服務器的范疇，適用于路由器、轉換開關、網絡器件、醫學影像和工業印刷等多種應用。采用UltraSPARC T2技術，我們就能夠將芯片多線程的高速度和高縮放性能的技術優勢應用到更廣泛的領域，為那些希望獲得商用經濟而不需要有商用性能的公司提供深受他們歡迎的處理器新品以替代他們以往的微處理器。”
UltraSPARC T2是業界第一款將多個系統的主要功能，包括虛擬化、信號處理、網絡連接、安全特性、浮點單元和加速內存訪存等等，都集中到一起的處理器。正因為所有這些功能單元都集成在一塊硅芯片上，這就降低了成本，提高了性能、可靠性和功效，使之成為了從網絡設備到高性能計算或存儲器件等多種應用的良好選擇。作為一種通用型處理器，UltraSPARC T2為具有海量線程特性的開源Solaris操作系統和其他實時操作系統，以及Ubuntu Linux的未來版都提供了支持。
UltraSPARC處理器系列的下一代產品還擴展了該處理器系列在經濟性能方面的領導地位，將酷線程芯片多線程技術擴展到每線程功耗低于2瓦的UltraSPARC T2處理器。基本上只有同類高端處理器產品功耗的十分之一到三十分之一， UltraSPARC T2處理器從指標上看，它將業界最低的功耗，與雙倍的內核、16倍的線程、4倍的吞吐量結合了起來，而且具有基于片上網絡和安全的功能性。UltraSPARC T2處理器完全有潛力為系統制造商和他們的終端用戶在不斷攀升的功耗、冷卻和占地空間等成本方面節約更多的錢。
1．1超聲診斷學課程設置不足
超聲診斷技術作為一門年輕但發展迅速的學科，在臨床應用中已經成為不可缺少的公共的前沿診斷方法，也成為高等醫學院校學生知識體系中的必備部分［4］。但是由于醫學界乃至社會上對超聲重要性的誤解或觀念的落后，導致超聲診斷學在大部分高等醫學院校的影像診斷技術或物理診斷學教學中所占比例太小［5，6］。有些醫學院校臨床醫學生中涉及超聲的課程只有4－6個學時，往往在診斷學中一帶而過;有些院校臨床醫學生課程內容中根本就不安排超聲診斷學，或者將其納入考查課、選修課，導致學生認為其“可學可不學”;更不要說安排見習、實習課。而超聲診斷學是一門實踐性很強的學科，沒有上機觀摩或實踐課，學生會覺得超聲診斷非常抽象、晦澀難以理解，基本上達不到學習效果。
1．2臨床醫學生超聲診斷學知識掌握現狀
由于在校期間基本上沒有接受過超聲診斷學課程的培訓，導致年輕的臨床醫學生對超聲診斷知識缺乏基本的了解，知之甚少，不了解超聲檢查適應證及用途，不清楚超聲檢查的原理及優勢，甚至看不懂超聲報告單，認為其只是輔助診斷，更不用說了解超聲診斷技術的前沿發展方向和趨勢。殊不知超聲診斷目前在臨床各學科疾病的診斷中所占比重之大，涉及范圍之廣，包括了消化系統、泌尿系統、生殖系統、產科、淺表組織器官、心臟、肌腱韌帶、關節、神經、器官移植以及大血管等。據統計，所有的臨床學科都與超聲醫學存在或多或少的關聯，超聲在一些疾病的診斷上已取代其他影像學方法而成為首選或必不可少的診斷手段［7］。有研究者對臨床型碩士研究生和七年制碩士研究生針對超聲基本知識的了解情況進行問卷調查，結果顯示，66．4%學生認為課堂教學不能滿足其對超聲知識的掌握，73．4%的學生認為自己對超聲知識的了解差，僅24．9%的學生認為自己對超聲知識了解一般;在問及對超聲報告的認識上，38．7%學生認為他會關注超聲報告中描述內容，32%學生會關注部分與自己專業相關較強的報告內容，僅17．5%學生認為自己能讀懂描述內容，46．5%學生表示完全不能讀懂報告描述內容［6］。由此可見，臨床醫學生對超聲診斷學知識了解嚴重不足。
1．3超聲診斷學教學師資現狀分析
由于超聲診斷學是一門年輕的、但發展非常迅速的技術，專業人才儲備相對不足，尤其缺乏高學歷、高年資、臨床和教學經驗豐富的師資隊伍。目前，一些醫學院校從事超聲診斷學理論授課的教師仍多為本科或大專學歷，缺乏碩士以上學位人員，有些甚至是技術員轉行，其學歷層次、知識體系、綜合素質尚有待提高。同時，超聲診斷學是一門實踐性很強的學科，臨床帶教也是重要的教學環節。由于臨床超聲醫師隊伍整體偏年輕，缺乏超聲診斷學專業人才，尤其是高年資中級專業技術職稱以上的教師，加之帶教醫師一般都缺乏技術規范化培訓，帶教過程中教學內容分散，缺乏系統性、針對性、規范性，帶教過程中常夾雜著個人習慣性和隨意性，嚴重影響了教學質量。
2臨床醫學生超聲診斷學教學改革策略
為滿足現代醫學事業快速發展和社會醫療衛生機構的實際需求，實現現代復合型醫學人才的培養目標，應改革現有的醫學教育模式，彌補臨床醫學專業學生在超聲診斷學專業教育上的不足。
2．1結合當今醫療體制改革和醫學發展的需要，重視超聲診斷學課程教育超聲診斷技術由于其發展迅速、易于普及、實用性佳，不僅成為各大醫院重要的影像學檢查方法之一，在某些常見病、多發病的篩查、診斷和人群健康檢查中更是占據了無可替代的地位;而且由于其便捷、價廉、無放射性、應用廣泛，在鄉鎮衛生院、社區衛生服務中心更是重要的、甚至是唯一的影像學檢查方法。CT、MRI雖然具有分辨率高、診斷價值大等優勢，但由于其昂貴的價格或有放射性等缺點難以在衛生院、社區衛生服務中心全面推廣普及。隨著近期我國醫療體制改革的五項重點工作之一即是健全基層醫療衛生服務體系，加強基層醫療衛生機構和衛生隊伍的建設，完善鄉鎮衛生院、社區衛生服務中心建設標準，超聲診斷作為一種易于推廣的影像學技術，在鄉鎮衛生院、社區衛生服務中心的地位更是舉足輕重。因而改變超聲診斷是輔助診斷的陳舊觀念，在臨床醫學生中普及超聲診斷學教育，具有重要意義。
2．2組織編寫適合臨床醫學專業的超聲診斷學教材目前的超聲診斷學教材主要是面對醫學影像學專業，因而編寫一本適合臨床醫學專業的超聲診斷學教材至關重要。臨床醫學生學習超聲診斷學的目的主要為:第一，了解超聲成像的原理、特點、發展方向、前沿技術，從而能根據不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正確選擇超聲檢查方法。第二，了解超聲成像的常見干擾因素，并能向患者解釋某些組織器官超聲檢查前特殊準備的意義。第三，能正確分析超聲診斷報告。第四，能根據臨床實際需求，充分發揮超聲診斷優勢，不斷拓展超聲診斷應用范圍。這就要求教材深入淺出、圖文并茂，重點突出超聲診斷的成像原理、類型、技術優勢、常見病診斷要點、臨床應用，并結合解剖、病理病生、主要臨床表現等內容，將基礎、臨床、影像學科相結合，同時將高頻超聲、腔內超聲、三維超聲成像、超聲造影等當前臨床應用研究中的熱門課題加入教材中，廣征博引，力求知識的先進性［5］。
2．3將超聲診斷學納入臨床醫學生的必修課程，增加實踐課超聲診斷既是一門獨立的技術，也是一種公共的、通用的、臨床多學科涉及的影像學檢查技術，在臨床各學科疾病的診斷中所占比重之大，涉及范圍之廣，包括了全身各組織器官系統，超聲在一些疾病的診斷上已取代了其他影像學方法而成為首選或必不可少的診斷手段［7］。因此，教學主管部門應將超聲診斷學納入臨床醫學生的必修課程，合理分配教學課時，臨床醫學生超聲診斷學的學時數應不少于30學時，讓學生充分了解超聲技術的原理、類型、優勢、臨床應用范圍及當前發展方向和前沿技術，更好地為日后開展醫療工作打下堅實的理論技術。超聲診斷學是一門醫、理、工交叉結合的專業課，基礎理論較抽象;相比于X線、CT等影像學方法，圖像是實時動態的，不同的切面、不同的方向得到的圖像千變萬化，實踐性非常強，所以超聲診斷學的見習、實習課程顯得尤為必要［5，8］;臨床醫學專業該課程見習課不少于8學時，實習時間不少于2周。開展好實踐教學，有助于加強影像與臨床學科的結合，培養橫向思維，避免基礎、臨床、影像學科之間的知識脫節;幫助學生更好地理解不同影像學方法的成像特點、優勢，將知識融會貫通;通過實踐幫助學生更好地理解書本理論，有助于臨床醫生讀懂超聲報告。
［關鍵詞］可視化；口腔種植；臨床應用；研究進展
1影像學技術在口腔種植的應用
醫學影像新技術層出不窮，從開始的X線、B超、CT、MRI、PET，再到后來的醫學圖像三維重建可視化，其中，X線和錐形束計算機斷層技術（conebeamcomputertomography，CBCT）在口腔臨床應用廣泛。X線片空間分辨率高于CT、價格便宜、放射劑量少、使用安全，但是其僅能顯示局部解剖結構的二維平面圖像，且常出現變形和失真。CBCT與X線片相比，可從三維角度顯示頜骨解剖結構，彌補了二維平片的缺陷，但有金屬偽影等失真現象。目前在口腔種植術前，均建議拍攝CBCT以評估患者牙槽骨骨量和質量，極大提高了口腔種植成功率和準確率。Michele等［3］對離體下頜骨分別進行CT和CBCT掃描發現，相對于CT掃描，CBCT放射劑量較小且成本較低，可以獲得臨床可接受的頜骨重建精度以及骨質密度評估精度，但其影像學重建精度低于CT掃描。Lílian等［4］研究了100例患者的CBCT后發現，CBCT可以精確重建包括下頜下腺窩深度、骨質深度與厚度、皮質骨厚度、下頜神經管等下頜骨解剖標志，對臨床醫生進行牙種植術有重要指導意義。Maryam等［5］通過研究157例患者的曲面斷層片與CBCT發現，與平面的曲面斷層相比，CBCT不僅能全面觀察上頜磨牙根尖與上頜竇底的毗鄰關系，對于上頜磨牙根尖周炎引起的上頜竇病變的診斷也明顯高于曲面斷層片。
2可視化技術在口腔種植的應用進展
種植義齒因固位支持效果理想、美觀舒適、對鄰牙無傷害等優點，逐漸成為牙列缺損和缺失患者口腔修復的首選方法［6］。然而，種植體植入的角度和位置常受手術視野、骨內神經、頜骨生理或病理性吸收等條件限制，因此可能出現諸多手術和修復并發癥［7］。所以科學精確的術前規劃十分重要，目前應用于口腔種植的三維可視化技術主要為：3D打印種植導板技術、虛擬現實技術以及基于VisualizationToolkit（VTK）軟件平臺的醫學圖像三維可視化系統。
2．13D打印種植導板技術
2．1．1種植導板的定義
3D打印技術是以計算機輔助設計（computeraideddesign，CAD）、計算機輔助制造（computeraidedmanufacturing，CAM）技術、激光技術、計算機數控技術以及新材料技術為基礎發展起來的一種基于計算機三維數字成像技術和多層次連續打印技術制造實體模型的方法［8］。種植導板由導管與定位板組成，其中導管的位置和角度記錄了術前設計的種植置、角度、深度信息，導管可將這些信息轉移到手術中，使種植體植入到準確位置。導板通過與骨、牙齒或牙槽嵴表面貼合起定位作用，根據種植導板支持組織不同可分為黏膜支持式、骨支持式、牙支持式和混合支持式［9－11］。
2．1．2種植導板的特點
隨著口腔種植學的飛速發展以及患者要求的提高，數字化種植技術成為當前口腔種植學研究的熱點。以CAD／CAM技術制作的快速成型種植導板，可根據數字化重建患者頜骨解剖信息，為不同患者制定全面、科學、精確的種植術前規劃。利用CBCT對患者口腔進行數字化影像掃描定位后，將數據導入相應軟件，實現影像信息向數字化信息的轉化，系統全方位的將患者牙齒、牙周組織、牙神經、牙槽骨等逼真地呈現在醫生和患者面前［12－15］。醫生根據頜骨的三維解剖結構和咬合關系設計種植體的最佳植入方案，包括種植體的位置、角度、數目、深度，將設計方案數據輸入到醫學專用快速成形機直接制作導板［11，16］。
2．1．3種植導板的研究進展
種植導板精確性的評價是通過把種植后的三維影像與術前模擬種植的三維影像進行配準，測量實際種植體的位置與模擬種植體的位置偏差值（頸部、底端、角度）來進行的。風險評估顯示，種植體頭部的偏差極限值對于種植體成功與否尤為重要，當水平偏差達1．86mm或垂直偏差達2．7mm可能會對種植體周圍解剖結構造成損害［17］。目前國內外對種植導板精確性評價的研究較多，結果各有不同。Vermeulen等［18］在體外模型上分別研究了徒手種植和種植導板引導單牙缺失牙種植的精度，結果發現：導板種植在種植體頸部平均偏差為0．42mm，底端平均偏差為0．57mm，平均角度偏差為2．19°，均遠高于徒手種植精度。Alzoubi等［19］通過對比種植導板引導下即刻種植與延期種植的精度發現，二者在頸部偏差和角度偏差無統計學差異，平均偏差分別是0．85mm和0．88mm，3．49°和4．29°，在種植體底端，即刻種植精度高于延期種植精度，平均偏差分別是1．10mm和1．59mm。Yolanda等［20］通過統計1602篇關于種植導板精度研究的文獻，Meta分析顯示：與牙支持式導板相比，骨支持式導板角度偏移較大，頸部偏差和頂端偏差二者無明顯統計學差異。回顧性研究發現：黏膜支持式導板在頸部偏差、底端偏差和角度偏差均大于骨支持式導板，與牙支持式導板相比二者無明顯統計學差異。國內種植導板研究起步相對較晚，但目前發展迅速。梁燁等［21］研究結果顯示種植體頸部偏差（0．805±0．567）mm，底端偏差（0．957±0．518）mm，角度偏差3．124°±1．582°。徐良偉等［22］研究顯示：牙支持式導板頸部平均偏差為1．56mm，底端平均偏差1．78mm，深度平均偏差1．1mm，角度平均偏差2．96°；黏膜支撐導板頸部平均偏差1．71mm，底端平均偏差1．9mm，深度平均深度偏差1．09mm，角度平均偏差3．19°。由于實驗條件和方法不同，國內外的研究對導板精確度的評價有所不同，原因分析如下：①導板固位方法不同：Yolanda等［20］研究發現牙支持式種植導板在種植體頸部、底端、角度的精確性都大于骨支持式；②實驗條件不同：體內研究中，導板的精度與患者、唾液、血液等息息相關，而在體外研究中，每個研究者模擬的環境有所差異；③術前、術后配準方法不同：目前多數種植體精確性評價多借助于第三方軟件，如比利時的Mimics軟件、SimPlant軟件等，研究者對不同配準軟件的選擇以及研究者本身測量的誤差，是造成不同研究者數據差異的主要原因。
2．1．4種植導板的局限
首先，應用數字化導板在術中視野較小，且只能按照預定的手術方案進行備洞，并不能根據實際臨床情況及時調整鉆針深度、尺寸和方向，尚存在損傷重要解剖結構的風險。其次，種植導板、鉆針以及其他附件的高度疊加要求患者需要良好的開口度，尤其在后牙區，患者不適宜的開口度可能不適用于種植導板。再次，種植導板制作精密，其與黏膜、鉆針間隙極小，術中的溫度控制是一項很大的挑戰。最后，如果術前種植規劃系統科學性及準確性不足，種植導板在術中易引起諸多并發癥，特別是不翻瓣種植術式下，種植導板可能產生更高的穿孔率。
2．2虛擬現實技術
2．2．1虛擬現實技術的定義
虛擬現實（virtualreality，VR）是一種多元信息融合的新型人機交互設備，參與者可以通過視覺、聽覺、觸覺等感知通道來感知計算機模擬的虛擬世界。參與者可以通過人機交互傳感設備沉浸于該三維模擬環境中，計算機也可以對參與者的輸入作出實時響應，并分別反饋到參與者的五官感知通道［23］。目前，虛擬現實技術臨床應用前景良好。
2．2．2虛擬現實技術的特點
VR是具有交互性、沉浸性及構想性三種基本特征的高級人機交互設備。目前，VR技術在口腔種植學的應用主要是數字虛擬口腔、種植仿真模擬教學等方面，并實現了視覺模擬和力覺反饋模擬。VR技術在術前模擬、術中導航、植體定位等方面為醫生提供了客觀精確的方案。對于存在解剖缺陷患者，如頜骨骨量不足、上頜竇底過低、下頜神經管距離較小等，VR技術允許醫師在生成的數字化模型上進行上頜竇提升術等精細虛擬種植手術，以確定提升高度、植骨數量以及下頜神經管解剖位置。
2．2．3虛擬現實技術的研究進展
關于口腔虛擬現實技術的應用，國內外學者做了諸多研究和探索。Elby等［24］通過對目前醫療市場上投入使用虛擬現實設備的綜述，強調了虛擬現實技術在現代口腔醫學教育的重要作用，其不僅可以完美模擬真實口腔環境，也可以模擬真實口腔操作手感。Corrêa等［25］研究開發出下牙槽神經阻滯麻醉虛擬現實設備，通過對訓練者進針角度、深度、力度等多方面考核，認為該虛擬現實設備完全可以作為高效的學習方法投入使用。國內學者［26－28］對口腔數字化模型的建立也做了諸多研究和探索，最終建立了可精確顯示牙體、牙槽骨及牙周組織的三維立體模型，實現了三維方向的全方位觀察。
2．2．4虛擬現實技術的局限
盡管VR技術在醫學應用前景較好，但是目前VR技術仍主要應用于醫學前期訓練、醫學教學等方面，其與口腔臨床的實際結合仍然需要繼續探索和研究。
2．3基于VTK平臺三維可視化系統
VisualizationToolkit（VTK）軟件是一種廣泛應用在醫學圖像處理領域的開源工具包，其封裝了豐富的計算機圖形學、圖形圖像處理、可視化方面的算法，能夠以類庫的形式給開發工作以直接支持［29］。以VTK為平臺，整合患者頜面部CBCT相關圖像，可設計出可視化的視覺顯示界面，實現患者頜面部的三維重建，可對患者進行科學全面的種植術前規劃。李芳等［30］基于VTK的平臺，研究了三維模型坐標轉換，并采用針刺取點法，通過直接拾取三維空間點完成了人機交互定位操作。并將該系統應用于虛擬牙種植系統，成功實現了種植體的全功能定位。VTK平臺的三維可視化技術，充分利用CBCT提供的圖像信息，可以重建包括上頜竇、下頜神經管等重要解剖結構，醫生在術前可對頜骨進行深入觀察、測量和分析，以確定最佳植入部位。VTK平臺的三維可視化技術優勢可概括為：①手術部位全方位的可視化；②種植體植入部位定位精確化；③術前直觀手術模擬；④種植導板實現種植方案精確轉移；⑤種植手術微創化。基于VTK平臺環境的三維可視化技術，國內外已有多篇文獻報道相關研究進展，但多數仍處于臨床實驗階段，尚未全面投入臨床使用。
3展望
目前，醫學三維可視化技術在口腔種植學應用廣泛，但可視化技術仍然存在諸多缺點，如對硬件和軟件要求較高、對信息的處理時間較長、三維可視化模型交互性不夠等。未來可視化發展方向將是更簡潔化、智能化、科學化和精確化，醫學影像設備也向智能化、小型化、專門化、高分辨力可視化和超快速化方向發展［12］。隨著數字化牙種植技術的發展，三維可視化技術將在未來扮演更加重要的角色。
