高速發(fā)展的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)帶來強(qiáng)烈視覺沖擊
醫(yī)學(xué)成像技術(shù)在近幾年發(fā)展非常迅猛，新技術(shù)能深入控制人體各個(gè)部位以及許多重要的生理過程，比如血液的流速。產(chǎn)生的圖像不僅僅可以用于拯救病人的生命，也能因其繽紛多彩，給人們帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊。
圖：一種新的腦部成像技術(shù)叫彌散張量成像（DTI）。這張圖片是精神分裂病患者的腦部DTI圖像。彌散張量成像其實(shí)是核磁共振成像（MRI）的特殊形式。如果說核磁共振成像是追蹤水分子中的氫原子，那么彌散張量成像就是描繪水分子移動(dòng)的軌跡。神經(jīng)元纖維長而薄，分子則沿其進(jìn)行擴(kuò)散。研究人員可以標(biāo)記出水分子和神經(jīng)元纖維沿同一方向運(yùn)動(dòng)的路徑。
圖：進(jìn)行核磁共振成像時(shí)，患者平躺在圓柱形磁體中，暴露于強(qiáng)大的磁場下。此時(shí)，水分子中的質(zhì)子會(huì)在磁場的作用下排成一行。然后利用射頻信號對人體進(jìn)行掃描，此時(shí)質(zhì)子就會(huì)偏離原來的位置。當(dāng)它們重新對齊的時(shí)候，會(huì)發(fā)出計(jì)算機(jī)可以處理并能轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像的信號。富含水的組織發(fā)出的信號強(qiáng)，在最終的圖像上就會(huì)更明亮，骨骼的圖像相對則較暗。
這的圖像是大腦和頸部動(dòng)脈的核磁共振圖像。在注射了對比成像劑以后，可以進(jìn)行重復(fù)掃描。隨著成像劑在血管中移動(dòng)，醫(yī)生就可以清楚地看到造成中風(fēng)、腦動(dòng)脈瘤和各種外傷的堵塞物。
圖：核磁共振成像還常用于神經(jīng)元成像。脊柱管和大腦處的明亮區(qū)域表示腦脊髓液；向下延伸至身體的長條狀體則是脊髓。
圖：X光血管造影術(shù)能顯示手上極細(xì)的血管。這幅圖片由最新的數(shù)碼探測儀生成，這使得醫(yī)生即使不使用高劑量輻射物，也能看清每個(gè)細(xì)節(jié)。
圖片顯示出手部外傷造成的影響十分明顯-沒有血液流向無名指，而其它手指上的毛細(xì)血管都清清楚楚。
圖：制作有用的醫(yī)學(xué)圖像包括了兩項(xiàng)任務(wù)：搜集數(shù)據(jù)和把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能快速而準(zhǔn)確地解讀的圖像。這張圖像由一種名為計(jì)算機(jī)控制斷層掃描術(shù)(CT)的先進(jìn)X光技術(shù)生成。它淋漓盡致地展示了上述兩個(gè)方面的進(jìn)步。
在這張圖片中，CT血管造影術(shù)在體繪制軟件(Volume-rendering software)的配合下，識別出了心臟附近主動(dòng)脈(從圖像頂端延伸至身體下部、心臟周圍的大片粉色血管)異常變寬的情況。再往下，可以清楚看到肝臟 (紫色)和腎臟(鮮紅色)。準(zhǔn)確測定主動(dòng)脈直徑至關(guān)重要，因?yàn)橥饪漆t(yī)生可以借此判斷主動(dòng)脈是否存在破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
圖：這是利用CT血管造影術(shù)生成的骨盆的圖片。靜脈內(nèi)注射了對比劑，這樣血管和軟組織就能形成鮮明對比。電腦軟件可以進(jìn)一步凸顯骨骼和血管之間的差別，使診斷更為清楚和快捷。
圖：通常情況下，CT使用單X光源，但研究人員能將兩個(gè)不同能量的X光源組合起來，更清晰地呈現(xiàn)軟組織。特定組織-比如圖中兩只手的腱和韌帶-對不同能量的吸收方式不一樣，這樣就可以在圖像上凸顯出來。
為檢驗(yàn)這種呈現(xiàn)方式的準(zhǔn)確性，研究人員對尸體進(jìn)行了掃描，將掃描結(jié)果同他們的“虛擬”發(fā)現(xiàn)相比較。此圖中的兩只手就是尸檢掃描的結(jié)果。當(dāng)然，CT 技術(shù)的主要目標(biāo)是改善健康，但也存在用于虛擬尸檢的可能性。作為法醫(yī)檢查的一部分，像這樣的CT掃描可以揭示刀子等物體造成的傷痕。
圖：許多醫(yī)學(xué)成像技術(shù)主要用于解剖。正電子成像術(shù)(PET)不一樣：它生成的圖像主要用于突出細(xì)胞活動(dòng)?；颊呦缺蛔⑸浞派湫允聚檮又?，吸收示蹤劑最多的細(xì)胞會(huì)穩(wěn)定地發(fā)出亮光。
此圖中的示蹤劑是葡萄糖。因?yàn)榘┘?xì)胞會(huì)快速生長并分裂，所以它們會(huì)消耗大量能量，吸收掉所有的葡萄糖并占據(jù)它們的位置。紅色表示患者肝臟和肩部的病變。大腦和心臟(C形紅塊是心臟肌肉壁，即心肌層)同樣會(huì)大量消耗能量，因此它們也會(huì)顯示出來。結(jié)合PET和CT，就能突出圖中的人體構(gòu)造。圖一是 PET掃描圖像，圖二是CT掃描圖像，圖三是PET掃描和CT掃描結(jié)合的圖像，這使得醫(yī)生可以更清楚地了解問題。 #p#page_title#e#
同核磁共振成像儀一樣，PET可以采集多個(gè)平面的數(shù)據(jù)。在這三張圖中，分別只顯示了一個(gè)“切片”。只要把所有切片組合起來，就能生成三維圖像。
圖：PET確認(rèn)的癌變組織是藍(lán)色的小塊，而CT最終把它鎖定在結(jié)腸位置。CT掃描也清楚地顯示了腎臟(紅色)、骨骼和血管。PET技術(shù)最常用于腫瘤學(xué)檢查，也應(yīng)用于心臟病學(xué)和神經(jīng)病學(xué)領(lǐng)域。
生成本圖的儀器由通用電氣醫(yī)療集團(tuán)制造。該公司日前引進(jìn)了兩套系統(tǒng)，以幫助研究人員探索新的臨床應(yīng)用。美國放射學(xué)學(xué)院的布魯斯·希爾曼則認(rèn)為，由于PET可以監(jiān)測細(xì)胞功能，它可以用于開發(fā)對人體進(jìn)行細(xì)胞級別，甚至亞細(xì)胞級別監(jiān)測的新型工具。
圖：這張心臟圖片來自于心臟超聲儀技術(shù)的小小進(jìn)步。超聲心動(dòng)圖顯像技術(shù)通常是把聲納發(fā)射器放到患者的胸腔中，以一種非侵入式的方式取得心臟的圖像，其基本原理就是高頻聲波會(huì)被物體的邊界反射回來。但是身體其它部位也會(huì)造成聲波反射，從而使得圖像不精確。解決的辦法就是把一個(gè)微型探測器放到食道的底部。
圖中的二尖瓣是利用能實(shí)時(shí)采集3D圖像的食管電極探測器拍攝的。通過實(shí)時(shí)的特寫視頻，該設(shè)備能唯一地顯示心臟的運(yùn)行狀況。在這張圖片中，病人的二尖瓣里面已經(jīng)有了一個(gè)用于修復(fù)的環(huán)，環(huán)上的點(diǎn)就是縫合線的痕跡。心臟超聲波通常需要額外的護(hù)理人員，但是可輸送的設(shè)備的性能有限。這種新技術(shù)提供了新的解決方案。
圖：這張心臟的超聲波圖像是由一臺筆記本電腦大小的設(shè)備拍攝的。黑色和白色的區(qū)域代表解剖組織，彩色部分代表了活動(dòng)（血液流動(dòng)的速度和方向）。紅色表示血液流向了超聲波傳感器，而藍(lán)色表示血液遠(yuǎn)離傳感器。
圖：進(jìn)入20世紀(jì)，人們才利用X射線來揭示人體骨骼的秘密。但是最新的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)極大地提高了解讀骨骼需要的圖像清晰度以及可能性。數(shù)碼探測器能夠同時(shí)探測軟組織和骨骼。現(xiàn)有的成像軟件能夠把它們顯示在一張圖片中。頸部的外傷有時(shí)不僅僅只傷害了骨骼。如上圖所示，把它們的圖像合并起來可以讓醫(yī)生找到可能會(huì)堵塞呼吸道的軟組織
