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医学影像论文

时间:2018-09-12 09:59来源:未知 作者:360期刊网陈 点击:

  医学影像论文

  医学影像作为医疗辅助科室,其作用日益得到重视,360期刊网给您介绍以下医学影像论文,供您参考借鉴。

  医学影像技术对骨再生过程评估的应用进展

  医学影像技术在近十多年来取得了突飞猛进的发展。新技术、新设备不断涌现。320排螺旋CT、超高场强磁共振、分子影像、功能影像、多模态融合成像等技术大大丰富了医生的诊断手段,提高了疾病的诊断效果,但是同时也带来了一定的问题:1)高端影像设备价格昂贵,动辄数百万到数千万元,很多医院简单地将设备档次作为体现医疗水平的标准,竞相引进高端设备,导致医疗成本居高不下;2)医学影像设备一次扫描能产生数百至数千幅图像,病人带走的胶片只包含其中极少一部分图像,且无法进行参数调节和三维、动态显示,诊断价值大打折扣。下面我们就和大家通过一篇医学影像毕业论文来探讨一下这方面的知识。

  摘要:骨再生是由一组连续的骨诱导和骨传导的生物过程所组成,临床通过检测骨密度和血管化两个指标对骨再生进行评价,目前发展最为迅速且有效的检测手段是医学影像技术。对于骨密度测定现应用得最多的是显微CT技术,定量超声技术虽具有无放射性损伤、经济负担小等显着优势,但有待进一步推广使用。血管化检测以磁共振成像和超声造影技术最为可靠。因为普通X线检查、CT扫描及磁共振检查只能提供形态和解剖上的变化,而超声造影可动态成像能更直观地反映血管化程度。未来,需进一步改进医学影像技术,以便更精准、安全、快速地评估骨再生过程。

  关键词:骨再生;医学影像技术;骨密度;血管化

  骨再生一般发生于创伤、炎症、肿瘤等原因导致的骨缺损或骨折愈合过程。目前,解决骨缺损的有效途径是将骨移植材料作为信号因子和细胞的载体或模板来诱导成骨,或从周围骨组织募集细胞使其趋化生长分化,最终形成成骨。因此,准确评估移植骨材料对骨再生是否有效显得尤为重要,而医学影像技术是目前最常用的评估手段。X线自发现开始,其首先应用于医学领域,并第一次无创的为人类提供了人体内部器官组织的解剖形态图像。由于计算机的融入、医学影像设备的不断更新,医学影像技术飞速发展,随后出现了CT扫描、定量超声技术、磁共振成像等。骨量是指单位体积内,骨组织内的骨矿物质和骨基质含量。而骨密度是指单位体积内骨矿质的含量,其能够比较客观地反映骨量,对骨再生过程的评估具有重要意义。检测骨量和骨密度可以预估骨折的发生及判断骨愈合状况。骨是高度血管化的组织,它与血管和骨细胞之间密切联系,共同维系骨骼的完整性。因此,血管生成在骨骼发育和骨折修复中发挥着举足轻重的作用。目前,已广为认可的是血管生成对骨再生有促进作用。现就医学影像技术对骨再生过程评估的应用进展予以综述。

  1骨密度的检测。

  骨密度可反映骨质疏松、骨折、骨龄及骨再生过程中骨的再生情况,其测量可分为定性、半定量及定量3类。20世纪30年代初发展起来的骨密度定量测量方法备受关注,50年代后,骨密度定量检测技术迅速发展。目前,用于骨再生的影像学检查方法主要包括X线检查、定量CT技术(quantitativecomputedtomography,QCT)、定量超声技术(quanti-tativeultrasound,QUS)等。

  1.1X线检查X线照相法。

  最早应用于骨密度的测量,其主要依据骨松质的形态学改变进行诊断,易于反映骨大体形态及轮廓变化。X线分析法确诊严重骨质疏松症的能力是其独有的优势,但它缺少定量功能,且仅在骨密度改变30%~50%时方可检测出。X线光密度测量法是用已知密度的标准体,与检测区同时摄X线片,得到的X线片图像中每个像素点的灰度值即反映了该点的光密度值。

  这两种方法现已很少使用,因为它们的敏感性及准确性均较差。单光子吸收技术(singlephotonabsorp-tion,SPA)是以放射性同位素为中介,发射低能单光子作为入射光子束,照射目标部位,测量骨密度,其依据的原理是射线被骨组织吸收产生能量衰减。SPA的出现是骨密度测量领域的一大飞跃,其测量快速简便、费用低廉、辐射小、重复性高,适于大面积人群的普查。但其精密度不高,不能很好地反映骨小梁的代谢变化,且不能发现骨密度的微小变化,也不能测定髋骨及中轴骨的骨密度,现已面临淘汰。双光子吸收测量技术出现于20世纪70年代,其测量原理与SPA法相同,采用两种不同能量的射线对软组织及脂肪水平进行校准,最大限度地消除干扰。

  但由于检测速度慢、操作时间长、辐射剂量大,且人的体位和运动对测量结果有很大的影响,致使该仪器在医院已基本停用。该方法很快被双能X线吸收仪(dualenergyX-rayabsorptiometry,DEXA)取代并广泛使用。20世纪60年代初,Jacobson提出利用DEXA测量骨密度,它克服了SPA的许多缺点。其使用X线球管代替放射性核素,利用两种不同能量的X线产生独立的双能量光子,测量各自的接收情况得出,骨组织等量吸收的部分,消除了周围软组织的影响。DEXA因扫描时间较短、辐射剂量小(为5~10uSv,且避免了放射源衰变的问题)、稳定性好、图像分辨率高,被世界卫生组织认可为骨密度测量的金标准。Zhumkhawala等研究证实,应用DEXA检测的骨密度值与骨折愈合强度有较好的相关性,能精确判断并量化骨折愈合强度。其不但能有效避免外界组织的衰减干扰,还具有精确的分辨率及可靠的准确性。Rim等使用DEXA检测骨移植后新骨形成的矿化率、形成率和骨密度,但受体内重叠高密度影响,DEXA不能将皮质骨和松质骨完全分离,无法单独测定骨小梁的变化,且DEXA设备的价格非常昂贵。

  1.2QCT。

  20世纪70年代中期,人们研究出QCT,它是目前唯一能给出三维分布骨密度的检测方法,且不受体内重叠高密度的影响。其基本原理是利用普通CT加上体模,借助于CT将人体组织截面影像化的技术,选择所测量的感兴趣区,在扫描的同时利用特殊软件转换将CT值换算成骨密度值。它可单独对骨密质和骨松质进行准确测量,这是QCT的最大优势。此外,QCT不受患者自身条件的影响,优于DEXA技术。有学者利用QCT在骨痂的矿化体积、骨矿物质含量等方面对骨折骨痂的结构和组成变化进行分析研究,为定量评价骨折愈合提供了依据。但因其重复性差、辐射剂量大、设备笨重、使用不方便,难以全面推广应用,故仅用于研究工作中。目前,已研究开发的显微CT不仅可进行定量骨密度分析,还可用于测量骨的细微结构,使骨密度的测定与研究更具形态化;可与其他成像模态融合,实现多模态成像系统;可对三维骨小梁的结构进行评估。近年来,显微CT与组织学观察相结合已被广泛应用于骨密度和骨移植材料成骨效果的评价。

  2血管化的检测。

  血供也是骨再生的一个重要因素,具有维持骨生长、重建及其生理功能的重要作用。在骨发育和骨再生过程中,在骨形成之前便可观察到新生血管形成。血管生成,即新血管的生长,指机体在生长发育过程中或创伤修复、炎症等情况下,原有微血管内皮细胞经过生芽、迁移、增殖与基质重构等形成毛细血管的过程,也是对局部缺血的组织反应。血管在骨再生过程中的重要作用不仅在于提供必要的营养和生物学环境,更重要的是还直接参与成骨活动,骨再生与变形的自然过程。众所周知,骨移植后的关键环节是移植物的血管化,其后是骨再生及骨端融合。因此,检测血管化对骨移植的预后有重要价值。目前,常用的一些检测血管化的影像学方法有普通X线、二维超声技术、放射性骨显像、CT灌注成像、磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)及超声造影(contrastenhancedultrasound,CEUS)。其中,MRI以软组织分辨率高、无创、无辐射等优点而获得临床的广泛应用。

  2.1普通X线。

  普通X线可对组织工程骨血管化的程度及成骨能力进行间接检测。周小兵等利用普通X线和CT扫描确定了以羧甲基纤维素-氧化铅作填充剂的灌注技术在血管造影及血管三维可视化中的可行性。但由于骨再生早期只表现出局部血流量增加,成骨反应仅出现微量变化,故骨痂形成早期在X线无法显示。同时,普通X线对骨再生早期工程骨新生组织的血管化检测存在局限性,且有一定的辐射。

  2.2二维超声技术。

  超声成像技术可对成骨过程中的骨骼血供进行检测。Weinberg等认为,彩色多普勒超声可通过检测供应骨生长的血管,如滋养动脉、骨膜血流及肌肉血供的血流信号值,对骨折断端骨的生长、愈合和重建进行评价,进而评价骨再生过程中骨骼的血供情况。苏海庆等用彩色多普勒超声对15例骨折患者在不同时间分别进行观察发现,骨折患者内固定术后的第1周以血肿为主,未见明显的血流信号,术后2周可观察到丰富的血流信号。夏利等将彩色多普勒血流成像及多普勒频谱与二维超声联合使用观察羟基磷灰石框内植入体的新生血管网的形成状况,为临床治疗球结膜裂开、结膜囊狭窄、植入物脱出等术后并发症提供依据。梁强和张锴研究表明,可用多普勒超声监测牵拉成骨过程中并发症及截骨端骨痂的血运情况,通过对比回声影像的类型及数量评判骨痂的生长情况。Augat等使用彩色多普勒超声技术持续对骨折患者骨折断端的血流进行检测发现,骨痂形成良好者,其骨痂内部及周边均有丰富的血流信号,反之则血流信号缺乏,所以骨折断端的血供情况可由牵拉成骨血流信号的改变体现。可见,超声成像技术可以通过评价血供来检测牵拉成骨治疗过程,这是其独有的优势。

  3小结。

  骨再生的评估对于临床诊断骨折愈合程度和优化骨移植材料解决骨缺损等问题的应用尤为重要。近年来,骨密度和血管化的测定手段一直在不断更新和发展,新的医学影像技术逐渐取代旧的技术。目前,骨密度的测量主要以DEXA和CT扫描为主,QUS技术也具有较大的发展前景,血管化的测定则以CEUS和MRI为主流检测手段,其各具优缺点,有待进一步改进。随着临床的需要和不断的改革,未来医学影像技术评估骨再生过程将会更加精准、安全、快速,同时也可以应用到更多的领域中。

  参考文献

  [1]Fan J,Bi L,Jin D,etal.Micro surgical technique susedtocon-struct the vascul arized and neurotized tissue engineer edbone[J].Biomed ResInt,2014,2014:281872.

  [2]刘佳,谢志刚,鲍济波。骨移植材料有效骨再生的评价方法及应[J].国际口腔医学杂志,2015,42(2):173-176.

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