dicom与医学成像

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1、DICOM与医学成像　　编者按：信息技术在社会生活中的应用已经渗透到各个行业，对于现在的我们来说早已司空见惯。如果时间往前再推二十年，也许我们只是在银行和医院才能看到信息化的应用。在医疗领域中，信息化技术和手段应用较早并且较普遍，医疗机构的信息管理系统和信息网络传输甚至要早于超市基于条码扫描的购物结算系统，尤其是医学成像部分，我们很早就已经接触到。目前，远程医疗、影像中心也逐渐走进人们的视野。主持人和嘉宾将分两期对这一问题进行探讨，也欢迎您积极参与。　　●医学成像的分类　　医学成像是借助于某种介质与人体的相互作用，把人体内部组织、器官的形态结构、密度、功能等以图像的方式表达出来，从而对人

2、体健康状况进行判断的技术。　　我们去医院拍片时，会遇到各种各样的术语，如DR、CT、MRI等，它们决定了用什么机器，通过什么方式来对我们的身体进行扫描和成像。　　从成像过程来说，医学成像大致由能量发射源、效应组织、探测器、处理和显示设备几部分组成（如图1）。　　从成像的目的功能上看，医学图像又可分为结构图像、功能图像和其他类型图像。但比较常见的还是从技术特点上进行分类，这也是我们平时见到的类别。　　1.X射线成像（X-ray）9　　X射线能够穿透人体组织，常用于胸部透视和四肢骨骼检查，是最早应用和使用最普遍的医学影像技术，在临床诊断上价值很高。根据穿透组织后的X射线强度，可以分辨组织厚度

3、及密度差异，显示病变部位形状。采用数字技术，在计算机控制下直接进行数字化X射线摄影的成像技术则称为DR（DigitalRadiography），如图2所示。DR成像速度快，X射线辐射低，图像可进行后期处理，并且方便网络传输。　　2.计算机X射线断层扫描（CT）　　用X射线束对人体某部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经过数字化输入计算机处理。断层扫描所得的每个点的信息排列成矩阵，经数字化后转换为灰度像素点，再按矩阵排列CT图像。CT图像是重建图像，可显示被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变，常用于脑部、胸

4、部扫描。在传统CT的基础上，还诞生了螺旋CT（如下页图3），它采用滑环技术，使X射线管和探测器沿人体长轴连续匀速旋转，扫描床同步匀速递进，扫描轨迹呈螺旋状前进，可快速、不间断地完成容积扫描，得到真正的三维重建图像，并能实时成像。　　3.核磁共振成像（MRI）　　生物体中的原子核在外加磁场的作用下接受特定射频脉冲时会发生共振现象，把这种共振用图像表达出来，可以反映人体组织中质子状态的差异，揭示组织形态和生理、生化信息。通过磁场的改变，就能获得各种断面的体层图像，如脑和脊髓的立体图像。肌肉、骨骼系统也适于做核磁共振成像（如图4）。9　　4.核医学成像（RNI）　　核医学成像又称放射性核素成像

5、，用图像信号反映体内放射性核素的浓度分布，显示形态学信息和功能信息。这种影像取决于组织的血流、细胞功能和数量、代谢活性、排泄引流情况等因素，而不是组织的密度变化，因而是一种功能性影像，其清晰度取决于脏器或组织的功能状态，可以反映出由病变而引起的形态学改变，具有较高早期诊断价值。　　5.超声波成像（USG）　　超声波具有良好的指向性和明显的反射、折射、衰减规律及多普勒效应等，因而可通过超声回波反映人体组织的声学特性，信号经处理后可动态显示器官的大小和形状，方便直观地对疾病做出诊断。最常见的是B型超声成像，简称B超，常用于腹部软组织结构显像。　　6.多普勒成像（DFI）　　声波都具有多普勒效

6、应，当声源与反射体之间有相对运动时，回声的频率有所改变，称之为频移。超声频移诊断法，即D超，包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。彩色多普勒超声（即彩超）一般是用自相关技术进行多普勒信号处理，把获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在黑白B超的二维图像上，形成彩色多普勒超声血流图像。彩超既具有二维超声结构图像的优点，又提供了血流动力学的丰富信息，在临床上可实现“非创伤性血管造影”。　　以上这些技术，实际上都归属于四类，即X射线成像、核磁共振成像、核医学成像和超声波成像，它们的应用最为广泛，被称为四大医学成像技术。此外，还有阻抗成像、热成像、微波成像、光学成像、γ9闪烁成像、发射体

7、层成像等多种成像技术。　　医学成像技术是物理学、电子技术、计算机技术、工程数学、材料科学、网络和通信技术等多种学科和技术相互渗透的结果，在临床应用和数据交换的复杂性上，需要一个统一的标准来进行规范。　　●DICOM的诞生　　说到医学成像，不能不提DICOM。　　上述各种医学成像技术，它们所使用的设备、实现原理、成像方法、图像输出方式、数据交换格式、信息传输模式等各不相同，如果没有统一的标准来定义能满足临床需要的可用于数据交换的医学图