本文作者Lisa.Fratt 女士，编译自2004年第4期《Health Imaging and IT》。编译者顾健先生，北京中医医院核医学科主治医师。
医学影像在信息技术带动下有了飞速的发展，这种变化对卫生行政管理人员提出了许多新的问题，比如如何正确地使这些新的趋势和技术应用在卫生机构？采用新技术后如何在医院或影像中心配置一个更有效率、更高水平的医疗环境？采用新技术后有什么我们需要注意的问题？
每种新技术应用都会带来许多新的发展方向，同时也会带来一些新的挑战。比如3D成像可以使多层CT影像转换为容积图像，也促进了影像引导放疗的发展。肺部计算机辅助诊断系统、集成RIS-PACS都与多层CT的发展有关。PACS的供应商正在努力和3D成像软件开发人员合作以使他们的产品更全面、更完善。无线网络、平板电脑和集成RIS-PACS系统正在改变着放射医学的实践，使医学影像和信息可以更快地、实时地传播到医院的各个部门。
远程放射诊断或远程读片(现在也叫在线读片)也离不开PACS的帮助。谈到分子影像学，由于多层CT和PET结合才产生了PET/CT。
决策者应该了解各个新技术的利弊，从而选择适合本机构自己的方案。
一 多层CT
这是一个崭新的、更快的、更多层的CT世界！16层、32层、40层、64层CT正在世界各地的医院中安装。
随着扫描的时间不断降低，图像的容积和内存需要量也成指数性增长。32层CT每次能产生1500~3000帧图像(1G多字节); 容积CT(Volume CT)可以在10s内产生高分辨率的全身影像; 40层CT比16层CT进行心脏CT扫描时时间可减少一半，从而可减少心肌运动的伪影; 32层CT可以使血管成像CT扫描时间从原先的20~30s缩短到10~20s，从而减少了呼吸
运动的伪影; 较薄层CT可以提高CT血管成像的分辨率从而可以更好地寻找病变; CTA比X射线血管成像(DSA)更精确，能达到85%的特异性和灵敏度，使无创性的观察支架成为可能; 32层CT被用来观察动脉硬化和心肌缺血。
虚拟血管造影正在萌芽，速度更快的多层CT可以帮助作出术前计划、评估卒中的影响和脑血流成像。
专用的工作站和PACS读片站对阅读高容量高分辨率的检查很重要。最基本的要求是能显示多帧图像和多平面计算机重建、容积转换。图像储存格式是一个重要的问题。
另一个问题是大容量的CT扫描对患者的剂量安全问题，特别是患者在CT扫描后需要立即进行治疗时应该考虑这一问题。
未来发展趋势：寻找多层CT与CAD结合的途径，对一次数千幅的图像给予更精细的分析。32层CT和40层CT以后将是64层CT的天下。再下一步将是如何？预计到2008年，随着计算机能力的提高，256层CT会冲入市场。
二 分子影像学
分子影像学(Molecular Imaging)是现代医学影像技术与现代分子生物学结合产生的一门新兴学科，用于对生命体内生理和病理过程在分子水平上进行无创实时成像。目前分子影像学最热的趋势已转向了PET/CT。事实上，许多专家预计两年内全美市场上所有销售的PET扫描装置将会是PET/CT复合型装置。这是因为PET/CT比单独的PET或CT提供了更高的诊断准确性。比如说，CT的肺部病变诊断准确性在60%~70%范围内，PET能达到90%左右，而PET/CT的诊断准确性能达到95%~98%。这样较高的诊断准确性也有利于观察治疗后的变化，约1/3的病人需要以PET/CT扫描来作为治疗疗效判断的依据。PET/CT的功能
成像对肿瘤化疗也有帮助，它可以追踪肿瘤化疗的反应，以便肿瘤医师及时调整化疗方案。
虽然目前PET/CT主要应用在肿瘤领域，亦正在向其他临床领域发展。心脏疾病PET/CT成像将会逐渐增多，最近通过认可的铷和氨示踪剂将会促进这一趋势。在未来的一两年内PET/CT可能会使心肌存活成像和CT血管造影相结合。PET/CT在Alzheimer(老年痴呆)病的诊断中亦有较高的价值。
分子影像学已超越PET、PET/CT和核医学的范围，分子影像学将是一个结合了工程学、图像学、信息学和生物化学的综合学科，能协助医师更早的预测和了解疾病，使治疗更有针对性。
分子影像学有利于医师采取更个体化的治疗手段。例如，医师可以鉴别携带HER2基因的乳腺癌患者和不携带HER2基因的乳腺癌患者。分子影像学还可以创造新的治疗手段，比如导向治疗。
分子影像学领域中的技术因素很重要，目前全美有13000台SPECT，远远多过PET/CT，因此SPECT仍将在分子影像学领域起重要作用。
未来发展趋势：使PET/CT更深入地应用到心脏病和神经病学领域，寻找新的示踪剂。
三 3D成像
3D成像使处理那些庞大的多层CT、MRI和超声图像变得简单多了，它能使这些图像充分显示其临床价值。今后的5年内，3D成像处理软件的市场将达到10亿美元，是2002年的4亿美元的两倍多，其中大约60~65%的增长是CT和MRI的3D成像软硬件的增长，剩余的是超声。
3D成像的优点很简单，它使由多层CT、MR和超声采集的大量数据变成简单有序的几个关键图像。它比较受外科医师、内科会诊医师、肿瘤学家欢迎。更复杂的技术有最大强度投影(Maxium Intensity Projection，MIP)，多平面重新成形(Mult-Planar Reformat，MPR)和表面覆层膨胀三维(Surface Shading Expand 3D)等。
虽然最初3D成像应用于心血管的CT和MR的3D成像，以及外科计划。但是，情势在发展，3D成像将被广泛应用于立体定向定位放疗，而且可能成为这些检查的主要读片模式。动态CT血管成像也正渐渐发展起来。
由于医院和医师正在采用和渐渐适应了3D成像，就有需要采取最有效的方法把这项技术提供给放射专家、专业人员、会诊医师来读片。图像中心会移到中心服务器上，这种方案需要专用的、昂贵的工作站和图形卡。
未来发展趋势：计算机分析的应用，比如CAD及自动移走骨骼以观察后面的器官等。
四 计算机辅助诊断系统
根据全美肺病协会(American Lung Association，ALA)的统计，肺癌仍然占全美癌症死亡率中的首位。在2002年有17万新增病例被诊断，美国癌症协会(American Cancer Society，ACR)估计每年有超过15万的美国人死于肺癌。在1995年，所有阶段的肺癌的五年生存率为14%。如果肺癌在其刚出现时能被及时发现和治疗，五年生存率则可增加到42%。但只有15%的肺癌在其早期阶段被发现。这些统计数据推动了对肺部计算机辅助诊断系统(Computer-Assisted Diagnosis，CAD)的需求。临床研究表明放射学家在肺部CT中漏判的潜在的恶性病变在20~30%左右。而且，Brigham和Women’s Hospital的放射医师报道用CAD可以探测出的显著病变中约有20%在原先报告中被认为是正常的。
肺部CAD还可以用于其他肺部疾病的诊断上，比如肺栓塞、肺炎、肺气肿，这个市场是很大的。
多层CT的发展、图像容量的增加和放射医师的短缺都促进了CAD的发展。PACS也起
了作用，放射医师都渐渐习惯了“软”读片(Soft-copy Reading)，这使CAD的应用更方便了。
乳腺CAD和肺部CAD类似，CAD类似于拼音检查和审稿性质，当放射医师完成了初步的读片，可以再进行CAD处理看看有没有新的信息，而这一切只需要数秒的时间。
未来发展趋势：我们将看到肺部CAD在未来几年内更广泛地应用，为了改进图像管理，肺部CAD需要与IT的进一步结合。
五 影像引导放射治疗
过去的那种以在肿瘤区域周围设定一个简单形状大的照射区域进行放疗的日子已经不
存在了。将精细的影像与精细治疗计划软件结合使放疗的照射精确集中在肿瘤区域而不涉及周围正常组织已成为可能。
虽然影像引导放射治疗(Image-Guided Radiation Therapy，IGRT)是一个较大的进步，但也提出了一些问题。IGRT同时考虑解剖和功能的异常，所以提高治疗效果依赖影像学的特别是功能影像学的发展。由于在肿瘤区域计算了更精确的照射计量，放疗肿瘤学家不再可以依照肿瘤的解剖标志进行粗略的治疗。呼吸和心脏的运动可以改变肿瘤的位置和形态。目前最大的挑战是如何寻找一种图像方法计算出胸部、上腹部、盆腔位置的肿瘤随呼吸和心脏的运动而产生的位置和形态的变化，那将会是一个很大的进步。
未来发展趋势：随着影像特别是功能影像的发展，IGRT能够更精确地进行病变定位，
处理肿瘤运动和变化的工具软件将起很大帮助作用。最终的目标是跟踪肿瘤，在治疗中实时改变照射的范围和焦点，但是这项技术还要等数年。
六 集成化RIS-PACS
大多数医学图像存档与传输系统(Picture Archiving and Communication System，PACS)提供商也供应放射信息系统(Radiology Information System，RIS)领域，或者参与建造集成化RIS-PACS，这是因为放射诊断需要一个全面而集成的工作流程以提高工作效率。在数字环境下，不仅需要RIS的功能，比如放射检查的预约登记和管理、自动传真或email影像诊断报告、收费、胶片的记录追踪、制单、报告的生成和质量控制、抄录或语音识别，也需要PACS的优点，如图像的采集模式、图像的阅读、存档、传输。
直到目前，RIS和PACS是不同的解决方案。RIS不兼容医学图像传输标准DICOM
3.0(Digital Imaging and Communications in Medicine，DICOM)，所以RIS在没有转换的情况下不能处理PACS影像数据，同样PACS也不兼容医院电子信息交换标准HL7 (Health Level Seven)。但是未来的趋势是单一的影像数据系统，不需要转换，以软件为基础，完全集成的集成化RIS-PACS。目前市场上有8种集成化RIS-PACS提供，功能上有不同程度的不同。
总之，系统的目标是以一种单一的数据结构使用于RIS系统和各个影像机构，PACS提供一个统一的影像和患者信息结构适用于各个不同的部门甚至不同的医疗机构。集成RIS-PACS可以同步提供更可靠的数据、更高的集成和更少的错误。
然而，集成的RIS-PACS系统在许多医院远未成为现实。虽然开发者正走在集成的
RIS-PACS系统的前沿，但许多医院倾向用分别的RIS和PACS，因为转换到集成的RIS-PACS
系统并不是分别买不同的组件那么简单。医院常大都分别使用这两个系统。在大多数情况下，并不是很容易使两个系统同时升级到集成的RIS-PACS系统。
未来发展趋势：更集成的RIS-PACS系统提供放射学及心脏病学的多媒体电子病历
(Electronic Medical Record)。
七 远程放射学/远程读片
远程放射学(Teleradiology)发展进入了新的里程碑，它的操作为远程读片(Remote
Reading)。
远程读片是双赢的事情，一方面医院可以解决一些困难。比如: 确保在下班后依然能提供完善的影像诊断服务，可以通过远程读片系统来提供部分或全部影像服务来找到一些特殊检查的专家; 另一方面，远程读片对于服务方也是一个很有利益的行为，无论他们是医院还是急诊服务。
估计大约一半的美国医院已经接受和安装了远程读片系统，这是一个约10亿美元的市场，远程读片的服务可以得到完全回报，已经临床验证，并且实现和操作是较便宜的。随着远程读片的硬件方面的问题如PACS、高速广域网(Wide Area Network，WANs)、T1线、较高带宽和宽频结点的到位，远程读片会充分发展。
随着远程读片在新的用户中持续增长，这种新技术必然会带来使用的便利。目前最热的是和会诊医师或患者分享影像资料。下一步，可能就是集成图像和放射医师的报告。
未来发展趋势：远程放射学和PACS将会结合。在今后的两三年内，远程读片IT的支柱—PACS可能会被数字存档与传输系统(Digital Archiving and Communication Systems，DACS)所取代。这种新的技术可以提供一种解决方案不仅适合数字图片，也适于数字照片和其它在放射部门以外取得的数字数据，而且可以被所有的医护相关人员获取。
八 无线网络
无线网络(Wireless Networks)在医疗卫生领域引起了很大关注是由于其能够使医护工作流程更加顺利，医护人员可以随时随地通过无线网络获得患者信息从而提供及时的恰当的医疗服务。有两个主要因素促使医疗无线网络的发展: 一是在目前医护人员相对较少的环境下建立无线网络可以提高医疗资源的利用; 二是医护人员能及时获得患者的信息。此外，无线网络相对于有线网络来说性价比是相对较高的。
无线保真(Wireless_Fidelity，Wi-Fi)技术使传统的、效率低的医疗程序简单化了，护士不用再花费数小时输入患者的信息，而可以在手提电脑或平板电脑上进行。同样，医师可以通过无线网络获得即刻的、实时的患者信息，从而对患者做出及时全面的诊断。无线网络还能通过程序化的处方书写系统或射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)在开处方前验证患者信息以减少医疗差错。早期的无线网络成功的例子报道盈利收入增长了30%，收治患者人数增长了10%。
然而，无线网络并不是简单的事，建立网络需要所有的相关人员周密的安排。医院要确保无线网络能覆盖任何地方以及信息的安全，还涉及到带宽以及各种无线频率的使用费用。
未来发展趋势：无线网络的收入将增长。安全性将随着WPA(Wi-Fi Protected Access)而提高。
无线局域网标准IEEE 802.11i将被采用，无线网络更可靠安全。随着无线技术朝向更宽的带宽发展，提高无线网络阅读图像的能力将会进一步提高。
九 平板电脑
平板电脑(Tablet PC)是比尔·盖茨提出的理念，目前世界上(包括中国)已推出了各种形式的Tablet PC。比尔·盖茨认为今后5年内Tablet PC最终将取代笔记本电脑，占据便携电脑消售市场的大部分份额。
Tablet PC外形就像一块平板，可平放在桌上也可斜放在膝上，采用电磁数字屏幕和触笔控制，无需键盘、鼠标和触摸屏，可用手写或语音输入，需要时也可外接键盘。Tablet PC目前采用Windows XP Tablet PC操作系统，它比掌上电脑(PDA)有更多的功能又比笔记本电脑灵巧轻便，可在无线超移动方案中起重要作用。
目前，Tablet PC正像一股旋风席卷着医疗市场。Motion Computing公司估计它的35%~40%的平板电脑用户是在医疗领域。HealthSouth公司预计到这方面的市场潜力最近买了5000台Tablet PC。
Tablet PC有利于创造无纸的办公环境，它可以使医护人员在需要时随时随地的获得患者的资料。医护人员可以在Tablet PC获得和完成常规表格从而减少纸张的使用甚至不用纸张。触笔可以让医师在显示屏上书写或在图像上作标记，这样可以减少支出，增加收入，而且可以减少错误的发生。西雅图一家医院采用Tablet PC后，收治急诊病人增加了10%，急诊收入增加了3%。
一些医护人员倾向于Tablet PC而不倾向于折叠式笔记本电脑或台式电脑，因为它更像一个传统的写字板。触笔让使用者感觉更灵活，方便使用。
Tablet PC的一个弱点是它的电池使用时间相对较短。目前电池大概能使用2~6h左右。医院通常放置一个容量较大的电池在旁边。另一种方案是每个Tablet PC配置多个电池。Tablet PC的设计不得不考虑其重量问题，如果Tablet PC配置更强大的电池，它就会太重而难于携带，这是Tablet PC的一个瓶颈。
未来发展趋势：更轻更薄的设计，更大或更小的屏幕，更强的安全性(包括个人生物特征身份验证)，具备PC卡插槽，内置的数码相机。
(本文经Health Imaging & IT ([url=http://md.tech-ex.com/%22http://www.healthimaging.com//%22]www.healthimaging.com[/url])授权刊载)
（全文完）
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