医学成像技术日新月异
【英国《金融时报》文章】题:显示健康状况的照
片
从90年前开始,拍摄体内照片的方式一直没有什
么变化:让X射线透过人体,把图像记录在胶片上。除了
翻转底片和X光胶片,几乎没有什么别的方式。
但是,近10年来,放射学已从医学上的落后领域
转变成行业主流。曾经只有X光一种检查手段的放射家族
,如今又有了CT(经计算机处理的X线体层照相术)、
MRI(磁共振成像)、超声波和PET(正电子发射X
射线层析照相术)。
这些技术中的每一种都使疾病的诊断方法得到改进
,而且每一种技术都有各自的长处和弱点。杰米·韦尔是
皇家放射医学院临床放射学系主任,在他看来,这些技术
中的关键在于成像技术。
韦尔博士说:“以癌症为例。医学成像技术用于疾
病诊断、病期定性(确定癌症发展到何种程度)、术后治
疗及临终关怀治疗。”
不过,每种技术之间的竞争正在日益加剧。医学成
像研究人员和开业医师努力把自己的研究领域拓宽到竞争
对手研究的区域。
CT扫描技术
在这4种技术中,CT扫描与X光透视最为接近。
其方法是用照相机环绕人体拍下一系列X光照片。再由计
算机把照片组合起来构成一张详尽的横断面图。
X光透视存在的一个问题是将人体密度不同的部位
区分开来——尽管这对于诸如骨骼等方面的研究颇有用处
。采用CT扫描的一个不利之处是它比X光透视产生的辐
射多得多。尽管CT扫描产生的辐射量并没有达到危险的
程度,但接受大量的CT扫描似乎不太可取。
磁共振成像技术
磁共振成像技术不存在上述这两个问题,它不需要
X射线便可对人体内有水的部位拍片,并可清晰地将皮肤
、脂肪和肌肉区分开来。
这项技术的原理复杂,听起来需要有一定的耐心:
水分子可以像微小的磁铁一样工作。磁共振扫描仪使人体
沐浴在一个强大的磁场中,因此这些水分子在磁场中排列
起来。
水分子在射频波脉冲的作用下受到振动,当它们按
照磁场的方向重新排列成一条直线时,便发出自身的射频
脉冲。这种回发脉冲经计算机转变后构成人体的一个横断
面。
不过,磁共振扫描仪也有三个缺点:这种设备的成
本需要大约100万英镑,而且要占用整整一个房间;功
率强大的磁铁会消去信用卡和软盘等磁储存介质的磁性,
并可能伤害带有心脏起搏器的患者;和采用CT机一样,
磁共振也只能拍快照。
超声显像诊断技术
为了解决这个问题,超声显像技术应运而生。正像
它的名字一样,超声显像仪是发出一种高频的声音,声音
产生的回波构成了图像。
超声波设备非常小巧,可以放在一个带轮的手推车
上四处移动。更重要的是它的图像能够——譬如说——显
示妇女子宫内胎儿的实时活动情况。如果操作者技术娴熟
的话,超声波图像可以和CT扫描或X光透视一样清晰。
不过,在靠近身体表面大约10厘米深的部位拍出的超声
波图像最为清晰,但是超声波图像显示的部位没有磁共振
或CT扫描仪显示的范围大。
正电子发射X射线层析照相技术
最后一个介绍的是正电子发射X射线层析照相技术
(PET),这种技术从很大程度上说还是一种研究工具
。用它可以进行令人神往的大脑功能的研究。
哈默史密斯医院的医生们说:“例如,采用PET
机可以对产生幻觉的精神分裂症病人进行脑部扫描,还可
以扫描出癌症患者的肿瘤内部情况。”
医学研究委员会设置在这家医院的回旋加速器(粒
子加速器)产生放射性同位素,与药物粒子混合后被注入
志愿者体内。放射性同位素发出正电子,与负电子碰撞后
在两个方向上发出γ射线,并由PET扫描仪检测这些射
线。放射性同位素停留的时间很短,因而比较安全,但使
用时速度必须很快。
领导放射性同位素应用研究的特里·琼斯教授对于
PET能够向从事研究的化学家和医生展示新药效果的功
能极有兴趣。
这4种成像设备都有着极强的功能,为医学界开辟
了新的领域。除了帮助医生诊断疾病和创伤以外,这些设
备还能够使医生不用解剖刀便可在患者体内实施治疗。
用针提取可疑肿瘤的细胞进行活检就是这样一个例
子,但不能把它与显微外科术混为一谈。如果没有CT扫
描或超声波图像指导进针,在可能是恶性的肿瘤上提取组
织就很困难了。
“争夺地盘的战斗”
这就引发了韦尔博士所说的与外科之间“争夺地盘
的战斗”。韦尔博士认为这项介于两者之间的工作属于放
射学的专业范围。他确信道理是在放射学家这一方。
韦尔博士说:“放射科过去常常是为其它科医生提
供服务的,而如今它是临床诊断中一项最重要的工作。毫
无疑问,放射科医师不应该是初级的医师。”
另一些新进展也使放射科工作者的地位得到加强。
首先,放射学所采用的设备和技术正在迅速成为更
加有效得多的工具,其原因有以下几个方面:
磁共振、CT扫描以及超声波都是借助计算机把电
信号转变为图像。随着计算机的功能越来越强大,这类设
备的性能也越来越先进。
有些CT扫描仪,如美国Imatron公司生产
的CT机,目前的速度已经快到近似于超声波那样跟上实
时运动的速度。
而且,据西雅图ATL公司这样的超声波设备生产
商介绍,用于区分不同类型组织的清晰而有效的超声波图
像可使从事超声波检查的人员能够完成一些以前划归CT
扫描仪和磁共振专家的工作。
其次,放射学家在CT扫描仪、磁共振和超声波扫
描仪上越来越多地使用一些对比度增强剂,这些化学试剂
可提高图像的清晰度。
很久以来一直在采用这种化学试剂:对于纯粹胶片
式X光透视仪来说,常规的做法是让患者吃下可挡住X射
线的钡化合物,以便图像能将消化道清楚地显示出来。新
的对比度增强剂可以更加清晰地显示人体内的各种结构。
韦尔博士说:“医学影疗成像技术今后几年具有无
限的发展潜力。”即使这种说法有些夸大其词,但病人去
医院看病时似乎很有可能会比以前更多地请放射科医生看
病。

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