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数字化医院

影像医学的发展与思考

时间:2013-10-07 14:41:07  作者:  来源:《e医疗》  查看:11  评论:0
内容摘要:四五百年前,以A.Vesalius为代表的众多科学家所开创的近代解剖学,让人类知道了自己的器官长在什么地方;两百多年前,听诊器被发明出来,我们可以听到心脏里的一些声音,但基本上还是一片黑暗;1895年伦琴发现了X射线,使得我们可以大概了解体内的情况;上世纪70年代初,CT被发明了...
 四五百年前,以A.Vesalius为代表的众多科学家所开创的近代解剖学,让人类知道了自己的器官长在什么地方;两百多年前,听诊器被发明出来,我们可以听到心脏里的一些声音,但基本上还是一片黑暗;1895年伦琴发现了X射线,使得我们可以大概了解体内的情况;上世纪70年代初,CT被发明了,CT的图像如今已经非常漂亮,几乎可以和艺术比美;上世纪80年代发明了磁共振,磁共振的图像质量以及诊断能力已经达到了一个非常高的水平。

今天的影像医学还需要什么?它的将来将朝着什么方向走?值得每一位影像医学从业者思考。

个性化医学驱动影像融合

说到这里,我想先讲一下医学的发展背景。上世纪,我们已经在医学的研究和发展方面花了很多精力和金钱,但是我们发现所有的慢性、非感染性疾病的控制至今都不是很理想,比如心血管疾病、癌症、代谢性疾病等的发病率还在上升。反思之后就会发现,我们当时的想法可能有点问题。

今天的医学发展趋势应该是朝着预防、预测,个性化和适宜技术治疗方向,朝着生理和心理的全面康复方向发展。现在,大家基本上已经有了共识:医学已经不单纯是一个传统的技术问题,而是一个“人”的问题,是社会、文化和经济的集中表现。在这个基础上,全球很多科学家提出了一些新的思考和变革,包括系统生物学、P4医学(Predictive、Personalized、Preventive、Participatory的简称,即预见性、个性化、注重预防和主动参与)等等,其中有一位叫Elias A. Zerhounl的放射科医生,他提出来的“P4 Medicine”在今天已经成为一个非常时髦的词。

影像医学今天已经站在了医学模式改变的门口。我相信,个性化医学可能是新的医学模式的核心之一。而影像医学检查技术,可能将会是个性化医学的核心和基础,改变整个诊断模式,改变影像医学的思考。

Elias A. Zerhounl说过一句话:在过去的30年里,影像医学已经成了所有医学交叉学科的基础,没有一个领域的科学像它那样整合了物理学和计算机科学,并把它们成功地与本学科快速地结合在一起。这说明,影像医学是一个多学科交叉的学科,但是尽管这样,它的发展还是面临着很多问题。

这个学科的细分而导致的碎片化,使得影像医学本身的发展受到了阻碍,今天应该到了整合的时候。刘玉清院士一直在提大影像的概念,他希望综合所有的影像部门在一起工作,把各自不同成像原理组成的图像放在一起,并在此基础上提取有用的信息进行融合。我觉得图像的融合不应该单纯是一个技术问题,更应该是学术上的融合,是各学科的知识点在融合的图像上进行表现。换句话说,我们应该从原来提供纯粹的影像学信息(主要是形态学信息)向提供生物学信息转变。比如CT图像,放大以后可以看到是由像素组成的,像素背后是细胞的结构,哪些是正常的,而哪些是异常的生物学信息,这值得今天的技术和研究人员来思考。

Elias A. Zerhounl的文章里提到的一句话,我觉得非常有意义。他认为:“影像医学将是以空间和时间分辨生物学信息的交叉学科的核心”。也就说,我们这个学科是在空间和时间的两个领域来进行图像分析,以形态的方式来表现,所以我觉得影像医学将是整个医学发展的重要基础。

影像医学要参与整个治疗过程

我预测,十年后的影像医学将会是以预测、预防为先导,以早期诊断为重点,为预防医学、临床医学和康复医学提供一切与健康有关的、以影像为基础的生物学信息。参与各种治疗计划的制订,是各种治疗计划不可或缺的基础。

我们今天做的工作,只是整个医疗诊断过程中间的一个环节,我觉得我们应该参与整个环节。也就是说,我们今天提供的诊断信息,可能只能帮助临床确定发生什么病变,而没有提供对于整个治疗过程都有用的信息。比如说一个肝癌,我们不能只是关注它是几级,虽然这也很重要,但更多地要关心这个肿瘤的可切除性怎么样,它本身生物学的形态怎么样?它具体的边界在哪里?如果要切除,切了以后它会发生什么反应?如果做放疗,可能会发生什么反应?如果做化疗,又可能会发生什么反应?如果我们能够提供这种综合性信息的话,我们的学科才会壮大,才会真正成为整个临床治疗过程的基石。

随着上述情况的发生有可能会诞生很多影像学的分支学科,我觉得这些分支学科不应再以设备为基础来进行分类,而是以它的Function(功能)来进行分类,比如功能影像学、量化影像学、预测影像学、治疗影像学、分子影像学等。

在2012年的《新英格兰医学》杂志(The New England Journal of Medicine)上曾经有一篇文章,叫《迎接精确医学的到来》(Preparing for Precision Medicine),我翻译成“精确医学”或者“精密医学”。它实际上是在个性化医学的基础上发展起来的,借着个性化医学的理念,联合了很多影像的资料,指向的是每个患者的需求。这种以个体为基础的精确医学,显然不单单是放射科医生能解决的问题。这篇文章提到,精确医学需要政府、工业研究、生物医学、药学以及患者等多方面的协作和配合。在波士顿大学医学中心(Boston University Medical Centre),已经有一个专门做放射性的量化影像中心(Quantitative Imaging Centre)来研究量化的影像学。我相信影像医学会逐渐向精确的、可量化的方向发展。

跟治疗、影像融合有关的PET-MR,不单纯只是一个设备的融合,这是一个理念和学术上的融合。我本人也希望PET-MR不要像看PET-CT那样成为一个赚钱的机器,它更多地是一个学科发展的重要突破点。PET-MR提供了很多生物学信息,不再单纯只是形态学信息。

今天的影像医学跟治疗关系非常密切,除了最直接的介入治疗之外,海扶刀和磁共振的融合也能发挥很好的治疗作用。海扶刀的超声聚焦治疗非常有效,但是它搞不清温度是高了还是低了,超声本身也没有办法进行非常精确的定位,如果它跟磁共振结合起来,可以通过实时测温、通过非常精确的定位使得治疗达到最好的效果,和最小的损害。这就是治疗影像学。

如果我们想预测或者了解某个肿瘤的浸润方式、转移的可能性,可能需要了解肿瘤的生物学信息。比如肿瘤缺氧造成酸中毒,它的pH值会改变,最近的研究表明,它的酸中毒情况跟其浸润转移有密切的关系,所以如果影像学能够了解肿瘤内部的pH值、缺氧情况,对于预测这个肿瘤的发展趋势就会更有把握。而磁共振用超极化的C13来进行测量,能直接测量它的pH值。

随着科学技术的发展,信息技术已经成为今天各个学科发展的重要基础,云计算、移动数字通讯等都会极大地影响影像医学的发展。同时,请不要忘记,我们的发展不要破坏自然环境,也不要破坏人的环境,也就是说,在发展的同时也要考虑安全性。比如,今天的CT已经成为最大的非自然辐射源,我们必须要发展低辐射的CT,这是我们的责任。

影像医生应该是个多面手

此外,影像科医生的培训也非常重要。《放射学杂志》(Radiology)2005年的的一篇文章称,今天我们仍在用上世纪的方式培养放射科医生:看病历、上课、发表论文,也即医教研。在二十一世纪的今天我们应该有些改变,虽然还是医教研,但是应该更要注重提高效率,因为今天的影像已经不再是十几二十年前那样,现在的影像所产生的数据量极大,在这种情况下,我们更要注重效率,提高质量。从科研来讲,现在已经不是单兵作战而是团队合作,网络技术的发达,让同一个研究工作在全世界不同的地方同时展开成为可能,这个效率可能是原来的10倍、100倍。教学现在强调的是自我教育为主,我的理解是,教学已经不再只是知识的获得,而是学习的能力、解决问题的能力的培养。

对于未来的影像医生,我希望他们将来会超出我们很多倍。这个学科的特点决定了我们的工作不单单要求医学的基础非常好,还要求对物理、信息技术非常熟悉;不仅仅要是个医生,还要是个社会学家,这可能对全国所有的医生都是如此,因为我们面对的环境就是这样。未来的影像科医生不单单要具备传统的知识如解剖、病理等,更要注重分子生物学、信息学、循证医学等各种能力的提高。要做到这些不容易,但我相信前途是光明的。

最后,我想做一个小结:首先,影像医学的发展必须更加贴近临床的需要,将影像医学融入整个医疗过程。不管怎么发展,影像医学要解决的是临床问题、人的问题,这是最最重要的一点,我们记住了这一点,这个学科就会越来越壮大,离开了这一点,会是一件蛮危险的事。第二,希望通过技术创新来提高效益,降低成本,比如说智能技术、图像融合、移动通讯技术等。第三,要建立以人为中心的诊疗结构,要把安全放在重要的地位,重新思考影像学科应该怎样进行架构。最后要重视人才的全面发展,要改革本学科医生的培训方法,要用二十一世纪的教育方法来培养下一代的医生。

在这里,我希望像我这样的老一辈医生能多做点贡献,希望年轻的医生能够更好地学习,一起来迎接影像医学的明天,来迎接中国影像医学的辉煌时代。


(本文根据复旦大学副校长、中华医学会放射学分会主任委员冯晓源在中华医学会第十九次全国放射学学术大会上的主题发言整理而成,小标题为编辑所加,未经本人确认。)


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