序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇神經(jīng)外科醫(yī)生論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

與印象中的外科醫(yī)生不同，張榮教授清瘦儒雅，不像是手術(shù)室里要站臺十幾個小時做手術(shù)的外科醫(yī)生，也許因為是兒科方面的專家，所以心“年輕”，外貌也很年輕。

小兒神經(jīng)外科≠成人神經(jīng)外科縮小版

“神經(jīng)外科還分小兒版，年紀(jì)小的單獨分出來是因為比較‘小’嗎？”結(jié)果張教授認(rèn)真地說：“小兒神經(jīng)外科絕不是成人神經(jīng)外科的縮小版，單獨把它分出來作為神經(jīng)外科的一個亞專業(yè)是特別有必要的。小兒因為生理上的特殊性，所以有很多疾病是成人并不會出現(xiàn)的。”

張教授在2002～2005年間分別在德國梅茵茨大學(xué)神經(jīng)外科與美國加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)外科做訪問學(xué)者，在國外學(xué)習(xí)小兒神經(jīng)外科的專業(yè)知識。回國后就著重開展臨床亞專科工作，2005年華山醫(yī)院神經(jīng)外科正式成立小兒神經(jīng)外科亞專業(yè)組，建立并完善了這個神經(jīng)外科中的小眾亞學(xué)科。

小兒神經(jīng)外科有自己的特點特色，絕不是成人神經(jīng)外科的縮小版。比如從先天性疾病來講，主要以小兒神經(jīng)系統(tǒng)的畸形為主，包括多種類型，且很多類型在開展成人神經(jīng)外科時并沒有留意到，所以處理上會有些不正確，如小兒的脊柱裂，以前只知道切除包塊，關(guān)閉閉合不全的椎管，但其實更要注意修補缺損、切除瘺管和重建神經(jīng)管的過程。另外，從小兒神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤來說，小兒神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤有的并沒有成人版。有的成人惡性腫瘤惡性程度非常高，即使手術(shù)后預(yù)后亦不佳。但有些小兒的惡性腦腫瘤手術(shù)后，配合個體化治療，生存十年以上的非常多。

小兒腦腫瘤早發(fā)現(xiàn)

兒科醫(yī)生也叫“啞醫(yī)”，因為孩子的表達(dá)還不夠成熟，會影響對疾病的描述。張教授把臨床上見到的兒童分為“小小孩”和“大小孩”。對于“小小孩”，如一歲以內(nèi)的嬰幼兒，他們不會表達(dá)不舒服，得靠大人發(fā)現(xiàn)。張教授說，如果發(fā)現(xiàn)小孩子習(xí)慣于用一側(cè)手，另外一側(cè)的手不大用，這時就要懷疑小孩子不活動的那側(cè)肌力是否比較差。另外，發(fā)現(xiàn)小孩子哭吵得很厲害，或者出現(xiàn)驚厥等，家長都要足夠重視。對于更小的、頭顱囟門還沒閉合的小孩，如果顱內(nèi)壓高，則短期內(nèi)頭圍會增長過快，甚至眼睛不愿意往上看，這點也需要引起家長注意。孩子頻繁嘔吐也要當(dāng)心，小孩子嘔吐雖然常見，但是經(jīng)常性、噴射性的嘔吐還是應(yīng)該提高警惕，排除胃腸道疾病后，可篩查是不是有腦部疾病。

至于“大小孩”，早期最常說的癥狀是頭痛，家長可發(fā)現(xiàn)孩子有走路不穩(wěn)、眼睛看東西看不清等癥狀。其中有的小孩子到腫瘤很大了才會發(fā)現(xiàn)，如腦室內(nèi)腫瘤早期視物不清并不明顯，等到視力很差了才來看，也就是等到腦積水出現(xiàn)，頭痛、嘔吐，甚至看不見了才來就診。這時候疾病往往已經(jīng)到后期了，腫瘤往往已經(jīng)長得比較大了。

“大小孩”如果出現(xiàn)視力改變，當(dāng)然首先要查一下視力能不能矯正，視野有沒有縮小。比如鞍區(qū)顱咽管瘤，在視交叉前的腫瘤，孩子會有雙顳側(cè)偏盲，兩邊看東西就看不到，視力改變，視野縮小。有時候視物改變會伴有特定的癥狀，如愛飲水，多飲多尿，甚至有早熟現(xiàn)象，這時就要考慮孩子腦部鞍區(qū)是否有病變。

神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤沒有有效的預(yù)防方式，只能盡力做到早發(fā)現(xiàn)。張教授建議，如果有直系親屬患過相關(guān)疾病的，如神經(jīng)纖維瘤病、血管母細(xì)胞瘤，可以通過早期篩查血液，初步了解基因有無改變。

神經(jīng)導(dǎo)航助精確切除病灶

目前小兒神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的治療優(yōu)選手術(shù)切除，術(shù)后病理診斷報告對確診腫瘤類型非常重要，關(guān)系到腫瘤的類型及分期，是指導(dǎo)后續(xù)放化療治療的重要指征。雖然有的生殖細(xì)胞瘤不手術(shù)，直接放化療效果也不錯，但不知腫瘤類型和分期，對臨床放化療劑量及用藥都會有影響。

張教授說：“以前手術(shù)開展的比較少，是因為許多腫瘤生長部位很難手術(shù)，比如說松果體區(qū)、鞍區(qū)，從以前的技術(shù)、設(shè)備角度來講，很難做到全切除。有的松果體區(qū)腫瘤因為手術(shù)難，醫(yī)生覺得手術(shù)風(fēng)險太大就放棄了手術(shù)，直接去做放療、化療了。但因為沒有拿到最后的病理診斷，所以很多放化療效果并不好。更有甚者，由于未能切除腫瘤，一些良性的腫瘤因得不到適當(dāng)治療而貽誤病情。”現(xiàn)在，通過顯微外科技術(shù)，就可以相對安全地切除腫瘤。對于位于功能區(qū)的腫瘤來講，通過神經(jīng)導(dǎo)航和神經(jīng)電生理監(jiān)護(hù)技術(shù)，可以精確地標(biāo)明功能區(qū)，準(zhǔn)確定位腫瘤，很小的腫瘤都能找到，使腫瘤能切除干凈，且危險區(qū)的提示又能讓醫(yī)生避免手術(shù)觸碰功能區(qū)而造成損傷。張教授說，現(xiàn)在能夠通過手術(shù)治愈更多的患者，作為醫(yī)者，他還是很受鼓舞的。

兒童神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤手術(shù)后康復(fù)比成人要好，因為小孩子正處于不斷發(fā)育的過程中，其神經(jīng)系統(tǒng)重塑性好。對于惡性腫瘤，放療和化療是很好的控制腫瘤復(fù)發(fā)的方式。一般來說，5歲以上小兒可選擇放化療，5歲以下的患者一般不建議放化療。

亞專科，術(shù)業(yè)更專攻

小兒神經(jīng)系統(tǒng)疾病包括神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、先天性畸形、腦血管疾病、癲癇等。國內(nèi)小兒神經(jīng)外科起步較晚，但經(jīng)過幾代醫(yī)家的努力，于2006年成立了中國小兒神經(jīng)外科專家委員會，2013年成立了中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)外科分會小兒神經(jīng)外科學(xué)組。張教授介紹說，上海目前除了華山醫(yī)院以外，開展小兒神經(jīng)外科的醫(yī)院尚有上海新華醫(yī)院、上海兒童醫(yī)學(xué)中心、上海兒科醫(yī)院、上海兒童醫(yī)院等。小兒神經(jīng)外科亞專科的分出及學(xué)會的成立，很大程度地推動了小兒神經(jīng)外科的發(fā)展，使學(xué)科間的交流更充分、更有效。

華山醫(yī)院自從2005年開展小兒神經(jīng)外科亞專科以來，特色做神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、血管畸形、煙霧病等疾病的治療。科里年齡最小的顱內(nèi)腫瘤患兒6個月不到。在小兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)排名前5位的腫瘤中：髓母細(xì)胞瘤的腫瘤全切率為90%以上，結(jié)合術(shù)后放化療，5年生存率達(dá)到80%左右；顱咽管瘤的全切率為95%以上，其中三腦室內(nèi)的顱咽管瘤全切率為90%以上，次全切除后行伽瑪?shù)遁o助治療的5年控制率達(dá)100%，術(shù)后無昏迷、癱瘓等早期嚴(yán)重并發(fā)癥；5年來對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)生殖細(xì)胞瘤進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并總結(jié)了臨床經(jīng)驗，通過先手術(shù)切除或活檢以明確腫瘤性質(zhì)，再根據(jù)腫瘤具體類型進(jìn)行個體化綜合治療以達(dá)到最佳治療效果，療效達(dá)到甚至超過國際同期水平。在對于顱裂腦膜腦膨出、脊柱裂脊膜脊膨出、小兒腦血管病的手術(shù)治療也取得了令人滿意的長期療效。

篇(2)

博觀而約取厚積而薄發(fā)

自2002年于暨南大學(xué)攻讀碩士學(xué)位起，楊榮騫選擇現(xiàn)代醫(yī)療儀器作為研究方向，不僅在電子信息、計算機應(yīng)用與儀器儀表的理論和設(shè)計方面打下堅實的基礎(chǔ)，而且擴展了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識，緊密結(jié)合臨床對醫(yī)學(xué)儀器的需求，負(fù)責(zé)企業(yè)規(guī)劃的多項醫(yī)療器械新產(chǎn)品的研發(fā)，完成了婦產(chǎn)康復(fù)治療儀、LEEP手術(shù)系統(tǒng)等5個產(chǎn)品的研制。

在上海交通大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間，他師從中國無創(chuàng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開拓者之一陳亞珠院士從事腫瘤物理治療領(lǐng)域的研究。深入研究實時溫度測量的理論和技術(shù)，提出了基于結(jié)構(gòu)光的三維紅外成像方法，在結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)標(biāo)定、三維表面數(shù)據(jù)快速重建等方面取得了創(chuàng)新性成果。發(fā)表SCI論文4篇、EI論文3篇，獲國家發(fā)明專利授權(quán)1項。

進(jìn)入華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系任職后，楊榮騫組建和帶領(lǐng)由青年教師、博士生和碩士生組成的科研小組，開展以手術(shù)導(dǎo)航、心功能評價和放射治療等為特色方向的理論與應(yīng)用研究，主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金及省、市級科技項目多項。提出基于配準(zhǔn)的四維心臟圖像全自動分割、精確近紅外攝像機標(biāo)定、標(biāo)記點自動提取與立體匹配等新方法，設(shè)計高精度近紅外光學(xué)定位系統(tǒng)，完成了手術(shù)工具的標(biāo)定、跟蹤定位等算法。發(fā)表學(xué)術(shù)論文25篇，其中SCI論文3篇、EI論文7篇；申請國家發(fā)明專利6項，其中授權(quán)1項；獲軟件版權(quán)1項。

緊跟前沿科技結(jié)合臨床應(yīng)用

隨著生活水平提高和生活方式變化，人類預(yù)期壽命在延長，但心血管疾病發(fā)病率和死亡率也在不斷上升，對國民健康形成巨大威脅。心血管疾病的早期診斷和預(yù)防已成為全球關(guān)注的重大問題。在心臟醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，常見的有MRI、SPECT、CT、US等，基于不同圖像來源可重建出不同精度的模型。近年出現(xiàn)的雙源CT（DSCT），為采集清晰動態(tài)的心臟圖像提供了可靠的影像學(xué)保障，可實現(xiàn)在無需使用β-受體阻滯劑和不受心率影響的情況下對心臟病患者進(jìn)行成像。CUDA（computeuni fieddevicear chitecture）是建立在圖形處理單元（graphic proces singunit，GPU）基礎(chǔ)之上的通用計算開發(fā)平臺，通過它可以將GPU視為一個并行數(shù)據(jù)計算的設(shè)備。利用DSCT提供的良好的心臟斷層圖像，結(jié)合GPU并行計算能力，為可視化心臟輔助診斷系統(tǒng)的研究提供了良好的醫(yī)學(xué)影像學(xué)和計算機基礎(chǔ)。

緊跟這項前沿科技，楊榮騫主持完成了“基于GPU的心臟DSCT系列圖像精確分割技術(shù)及三維可視化研究”（中央高校基金面上項目），采用基于模板的配準(zhǔn)技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新的四維心臟圖像的全自動分割，不僅大大減少了醫(yī)生半自動分割圖像的時間，而且提高了分割精度。通過與廣州總醫(yī)院放射科密切合作，還獲得了冠脈灌注測評和動態(tài)心功能評價方法等相關(guān)研究的新成果。將進(jìn)一步結(jié)合臨床影像數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)專家知識，構(gòu)建符合國人特征的具有臨床應(yīng)用價值的輔助診斷和評價模型。

在腫瘤開顱手術(shù)前，須先進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃。目前，神經(jīng)外科醫(yī)生一般是根據(jù)影像學(xué)提供的病灶信息，結(jié)合自己的經(jīng)驗，采用定性的方法設(shè)計勾畫開顱部位。由于對腫瘤的形態(tài)、尺寸及空間位置不能精確量化，往往造成較大切口引起更大損傷，也可能因反復(fù)探查而拖延術(shù)前計劃時間。依靠經(jīng)驗定性方式的入路規(guī)劃也不利于術(shù)中腦功能區(qū)保護(hù)和有效完全切除腫瘤。如果采用立體定向頭架或神經(jīng)外科導(dǎo)航系統(tǒng)，則能精確定位腦部腫瘤，且正確引導(dǎo)手術(shù)入路的方向和深度，但費用昂貴、操作繁瑣，難于在醫(yī)院普及。

為克服人工經(jīng)驗方法的不足，提高定位精確度，減小手術(shù)損傷，保障手術(shù)的有效性和安全性，楊榮騫團(tuán)隊成功研究一種不依賴昂貴設(shè)備，且操作簡便，易于掌握的輔助腫瘤開顱手術(shù)入路規(guī)劃方法和軟件，基于術(shù)前檢查獲取的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，確定腫瘤病灶的三維形態(tài)和空間位置，對腫瘤、頭皮表面和設(shè)定標(biāo)志點進(jìn)行三維可視化重建。在這個虛擬半透明可視化模型中可直觀地看到腫瘤在頭皮的投影，人機界面能夠輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃設(shè)計，以實際尺寸等比例打印方式輸出規(guī)劃結(jié)果。該項技術(shù)與廣州總醫(yī)院神經(jīng)外科合作研發(fā)，并得到臨床試用60多例，明顯比人工經(jīng)驗方法提高了定位精確度，減小了開顱創(chuàng)口，縮短了入路規(guī)劃時間。該成果的進(jìn)一步研究發(fā)展，將結(jié)合生物力學(xué)機理研究有效抑制開顱后腦漂移對腫瘤定位的影響，把電刺激獲取的腦功能區(qū)位置映射到MRI影像中為醫(yī)生提供更豐富的信息規(guī)劃手術(shù)路徑。

致力導(dǎo)航技術(shù)延伸醫(yī)生視覺

手術(shù)導(dǎo)航為微創(chuàng)手術(shù)提供了重要的輔助手段，從一開始就在神經(jīng)外科中得到應(yīng)用和大力發(fā)展，特別是對顱腦腫瘤手術(shù)治療而言，實現(xiàn)了手術(shù)醫(yī)生的視覺延伸。通過術(shù)前計劃和虛擬導(dǎo)航輔助制定詳盡的手術(shù)計劃，指導(dǎo)術(shù)中精確定位，對提高手術(shù)精確度，保障手術(shù)安全有效，提高手術(shù)效率發(fā)揮了極大作用。手術(shù)導(dǎo)航是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像、雙目視覺、虛擬可視化、立體定向等技術(shù)與計算機應(yīng)用技術(shù)有機結(jié)合構(gòu)成的醫(yī)療儀器系統(tǒng)，目前的手術(shù)導(dǎo)航產(chǎn)品最成熟的技術(shù)主要是在術(shù)中導(dǎo)航精確定位部分，已經(jīng)可以達(dá)到較高的跟蹤定位精度。關(guān)于術(shù)前計劃部分，主要是虛擬手術(shù)研究領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展，在CT、MRI圖像融合技術(shù)及應(yīng)用軟件方面取得較好成果，但是還未有機地融入到手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中。此外，手術(shù)導(dǎo)航的術(shù)后評估方法已經(jīng)逐漸進(jìn)入研究關(guān)注范圍，但現(xiàn)有進(jìn)展不夠深入，基本未形成示范性有價值的指導(dǎo)。

鑒于導(dǎo)航技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備中的重要地位和面對關(guān)鍵技術(shù)難點提出的挑戰(zhàn)，楊榮騫主持承擔(dān)了“高精度近紅外光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)”（中央高校基金重點項目）和“手術(shù)導(dǎo)航中高精度大視場光學(xué)定位技術(shù)研究”（國家自然科學(xué)基金項目）。由于光學(xué)定位技術(shù)具有定位精度高，使用靈活，基礎(chǔ)技術(shù)較成熟等優(yōu)勢，且得到廣泛的應(yīng)用，因而選擇光學(xué)定位技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)并深入開展導(dǎo)航技術(shù)研究。仔細(xì)分析了目前光學(xué)定位技術(shù)存在的兩個主要缺點：一是光學(xué)成像設(shè)備受攝像機有效視場限制，使得手術(shù)必須在攝像機的有效視場范圍內(nèi)完成；二是手術(shù)中光線容易被阻擋。醫(yī)生只能調(diào)整成像設(shè)備或者手術(shù)工具到合理的位置來完成定位，給實際使用帶來了很大的不便。楊榮騫提出創(chuàng)新的能夠自動跟蹤手術(shù)工具的大視場高精度近紅外光學(xué)定位技術(shù)，達(dá)到克服上述缺陷的目的。每個攝像機的內(nèi)外部參數(shù)都通過光學(xué)測量精確標(biāo)定，實現(xiàn)了多件手術(shù)工具高精度定位和實時跟蹤。基于FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）新設(shè)計了一種近紅外光學(xué)定位單元，實現(xiàn)多攝像機的動態(tài)圖像信號同步采集，很好地消除了由于圖像采集不同步而產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象。

篇(3)

懷著對徐林主任的深深敬意，筆者近日拜訪了這位骨科神經(jīng)學(xué)創(chuàng)建人。見到徐林主任時，他剛做完7臺骨科手術(shù)，雖然已是疲憊不堪，但他依然耐心地接受了記者的專訪。他說話時，渾厚的聲音中蘊含著一種堅定的氣質(zhì)，炯然的眼神里透射出一種執(zhí)著的信念，豐富的談話中體現(xiàn)了一種創(chuàng)新的精神……

我國第一位骨顯微外科博士

1976年，徐林畢業(yè)于白求恩醫(yī)科大學(xué)。“”當(dāng)時剛剛結(jié)束，各行各業(yè)百廢待興。年輕的徐林在“大外科”、“大骨科”的輪轉(zhuǎn)性臨床工作中任勞任怨。一邊刻苦鉆研理論知識，一邊龐雜精煉實踐技能。經(jīng)常得到患者的贊譽。在這個階段。他學(xué)到了作為一名好醫(yī)生應(yīng)該具備的首要條件――勤學(xué)苦練，求知為患。

1979年，積累了一定臨床經(jīng)驗的徐林在極度求知欲的促使下，脫產(chǎn)攻讀了碩士研究生，不僅再一次錘煉了自己的醫(yī)學(xué)理論知識。也開啟了他醫(yī)學(xué)科研的大門，使他向醫(yī)學(xué)的前沿陣地邁出了第一步。

1982年。碩士畢業(yè)后的徐林再一次回到白求恩醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院從事臨床工作。他像一個回歸前線的戰(zhàn)士，帶著更飽滿的激情和更為精練的知識來到患者中間。以全新的姿態(tài)和病魔戰(zhàn)斗。他把自己的“陣地”規(guī)劃到骨科領(lǐng)域，但同時也不斷地汲取其他學(xué)科的知識和經(jīng)驗，并靈活運用；尤其是對與骨科關(guān)聯(lián)緊密的神經(jīng)外科，他同樣潛心研究，這為他的臨床工作帶來了很多意想不到的收獲，也為他多年以后創(chuàng)建“骨科神經(jīng)學(xué)”打下了堅實的基礎(chǔ)。

1984年，徐林憑借超乎尋常的毅力考入上海醫(yī)科大學(xué)，成為世界“斷肢再植之父”、著名骨科與顯微外科專家、中國科學(xué)院院士陳中偉麾下的第一位博士研究生。也是我國第一位骨顯微外科博士。在陳中偉院士的精心培育和徐林自身的不斷努力下，他的整體醫(yī)療技能和醫(yī)學(xué)知識突飛猛進(jìn)，并且在我國醫(yī)學(xué)界樹立了自己獨特的醫(yī)學(xué)理念和創(chuàng)新思維。

1987年，在徐林的博士論文答辯會結(jié)束后，陳中偉院士在接受記者采訪時曾預(yù)言：“這個經(jīng)過艱苦磨練而成長起來的新秀，有一種與眾不同的創(chuàng)新欲。他將來會帶動一個學(xué)科的發(fā)展。”

東方腦癱SPR手術(shù)的奠基人

1987年，徐林在國際上率先開展了“吻合血管的神經(jīng)移植術(shù)修復(fù)臂叢神經(jīng)缺損”研究。同時。還在北京博愛醫(yī)院參與創(chuàng)建了“中國康復(fù)中心”。徐林就像一個動力十足的火車頭。在醫(yī)療領(lǐng)域里勇往直前地奔跑。以其創(chuàng)新性的工作理念帶領(lǐng)整個學(xué)科的飛速發(fā)展。

腦性癱瘓是小兒時期常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一。占出生人口的4‰左右，其致殘率高，治療與康復(fù)均較困難。故一直是骨科、神經(jīng)外科和康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的難題之一。徐林教授自20世紀(jì)80年代后期開展了一系列有關(guān)腦癱痙攣的基礎(chǔ)實驗和臨床診治研究，其中包括腰骶神經(jīng)根的解剖學(xué)研究，腰骶神經(jīng)根的組織化學(xué)研究，有關(guān)“選擇性脊神經(jīng)后根阻斷術(shù)”(SPR)的誘發(fā)電位研究、動物實驗等，均取得了重要進(jìn)展和突破。

1990年5月，徐林率先在亞洲將SPR應(yīng)用于臨床治療腦癱下肢痙攣，并對手術(shù)方法進(jìn)行了一系列重要改進(jìn)。痙攣解除有效率達(dá)95％以上，功能改善率達(dá)80％以上。截至目前，已完成手術(shù)8000余例，這是國際上完成手術(shù)例數(shù)最多、資料最完整、治療效果最好的一組病例。

1991年12月，徐林在SPR成功的基礎(chǔ)上，在國際上開展了首例“髓外選擇性頸段脊神經(jīng)后根切斷術(shù)”，治療由腦癱引起的手與上肢痙攣的病例，獲得明顯療效。截至目前，已完成手術(shù)500余例。

SPR改變了傳統(tǒng)的腦癱外科治療模式，使其痙攣解除效果與功能改善效果大幅度提高，這一技術(shù)引起了國內(nèi)外同行的高度重視。截至目前，全國已有近百家醫(yī)院先后采用SPR治療腦性癱瘓。SPR被稱為全球腦癱外科治療最重要的進(jìn)展之一，成為腦癱外科治療的重要里程碑。

為了推廣此項技術(shù)，1991年，徐林與有關(guān)工程技術(shù)人員合作，自主研發(fā)了適于普及SPR手術(shù)的“神經(jīng)閾值測定儀”，改善了以往該手術(shù)必須使用肌電誘發(fā)電位的傳統(tǒng)方式，更有利于該技術(shù)在基層醫(yī)院的推廣，該測定儀已獲得國家專利。

為了進(jìn)一步提高腦癱療效，徐林又開展了針灸和中醫(yī)藥對復(fù)雜難治性腦性癱瘓的攻關(guān)研究。1993年，徐林被推選為中國小兒腦癱康復(fù)專業(yè)委員會副主任委員。1994年，被吸收為美國科學(xué)進(jìn)步協(xié)會國際會員。1995年，徐林應(yīng)邀赴美講學(xué)，介紹了SPR在中國的成功經(jīng)驗，受到國外專家的高度關(guān)注，并被國外同行譽為“東方SPR的奠基人”。1997年，中國腦癱外科專業(yè)委員會成立，徐林眾望所歸出任主任委員。目前，徐林創(chuàng)新的SPR治療腦癱技術(shù)已居國內(nèi)領(lǐng)先地位，并躋身國際先進(jìn)行列。

徐林除了在骨科腦癱領(lǐng)域的研究和治療外，還擅長治療頸椎和腰椎病變、脊柱脊髓疾病和損傷、關(guān)節(jié)退行性病變、脊髓拴系綜合征，及以臂叢損傷為代表的周圍神經(jīng)損傷、神經(jīng)傷殘后遺癥等，在骨科創(chuàng)傷、骨腫瘤方面也有很深的造詣。自1992年以來，徐林完成的500余例脊柱脊髓畸形、脊髓拴系綜合征手術(shù)，是目前國際上數(shù)量最多的一組病例。

徐林在多年的骨科臨床工作中，不僅積累了豐富的臨床經(jīng)驗，也開拓性地開展了一系列工作，受到國內(nèi)外同行的矚目。2003年，徐林在國內(nèi)率先將納米人工骨應(yīng)用于臨床，被評為“2003年度中國醫(yī)學(xué)十大新聞”之一；同年，他在亞太地區(qū)首創(chuàng)“導(dǎo)航引導(dǎo)下關(guān)節(jié)置換手術(shù)”，以及術(shù)中CT脊柱導(dǎo)航脊柱開放和微創(chuàng)手術(shù)，大大提高了關(guān)節(jié)和脊柱手術(shù)的精確度，從而開創(chuàng)了中國骨科手術(shù)的智能化時代。

迄今為止，徐林完成各類骨科手術(shù)12000余例，其中約8000例為頸、腰段選擇性脊神經(jīng)后根阻斷術(shù)，是目前國際上該手術(shù)例數(shù)最多、療效最好的一組病例。在徐林的行醫(yī)生涯中，“首創(chuàng)”和“首例”出現(xiàn)的字眼最多，這充分體現(xiàn)了他在擁有扎實的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和基本功下，發(fā)揮出了他獨具一格的創(chuàng)新精神。

骨科神經(jīng)學(xué)的創(chuàng)建者

1993年，徐林來到北京大學(xué)人民醫(yī)院工作，并于1997年創(chuàng)建了全球醫(yī)學(xué)界第一個“骨神經(jīng)科”。同時，徐林還從基礎(chǔ)到臨床，從教學(xué)到科研，從理論到實踐。全方位地創(chuàng)建了一門新的醫(yī)學(xué)學(xué)科――骨科神經(jīng)學(xué)。

骨科神經(jīng)學(xué)是根據(jù)人體的“骨骼神經(jīng)系統(tǒng)”，將“骨骼、脊髓、脊神經(jīng)等周圍神經(jīng)”整體聯(lián)系緊密的區(qū)域劃分出來，將其作為“骨和神經(jīng)”綜合在一起為研究對象的學(xué)科。例如，“脊柱脊髓區(qū)”是

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針對臨床上多見的腦癱、脊柱裂、脊柱脊髓外傷等疾病的研究和診治。在以往，這些區(qū)域是由臨床上神經(jīng)外科或是骨科兩個不同的科室單獨給予處理的，由于學(xué)科的界限和局限性，成為醫(yī)學(xué)上的盲點或是邊緣地帶，故該科學(xué)研究進(jìn)展緩慢。徐林通過自身的綜合素質(zhì)和研究，打破了這種學(xué)科間的壁壘，更科學(xué)地、全面地進(jìn)行新的劃分，并且在l臨床實踐中發(fā)揮了卓越的貢獻(xiàn)。

醫(yī)學(xué)新學(xué)科的創(chuàng)建，與徐林獨特的人生經(jīng)歷和綜合理念分不開，更與他的創(chuàng)新精神和開拓意識密切相關(guān)。徐林從一名醫(yī)學(xué)生到一位醫(yī)生，經(jīng)歷了反復(fù)的理論知識學(xué)習(xí)和臨床工作技能實踐，打下了堅實、廣博的醫(yī)學(xué)理論知識基礎(chǔ)，又在骨科和神經(jīng)科領(lǐng)域具有極其深厚和精湛的造詣，他將骨科學(xué)的邊緣領(lǐng)域和神經(jīng)科學(xué)的邊緣領(lǐng)域經(jīng)過科學(xué)地綜合和創(chuàng)新，從而開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)的一個新園地。

2002年，徐林作為特殊人才被引進(jìn)到北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院，并擔(dān)任骨科學(xué)部主任、骨科教研室主任、博士生導(dǎo)師、博士后合作導(dǎo)師，享受國務(wù)院特殊津貼。在他上任后，對骨科狀況進(jìn)行了細(xì)致的分析，并根據(jù)其特點對骨科的發(fā)展制定了詳細(xì)的規(guī)劃。以開創(chuàng)特色鮮明的中西醫(yī)結(jié)合療法、打造國內(nèi)骨科領(lǐng)域的領(lǐng)軍團(tuán)隊、開展創(chuàng)新項目等為指導(dǎo)思想，快速提高團(tuán)隊整體業(yè)務(wù)水平，為病人提供更完善的服務(wù)。

2003年8月及2005年9月，徐林先后為兩名世界罕見的“寄生性不完全性連體嬰”(“三腿寶寶”)成功完成分離手術(shù)，經(jīng)全世界100多家新聞媒體報道，引起了國內(nèi)外社會及學(xué)術(shù)界的極大震動和關(guān)注，為中國醫(yī)學(xué)界贏得了贊譽。

2005年，徐林帶領(lǐng)的骨科學(xué)部成立了“小兒腦癱康復(fù)中心”，一方面鞏固、改善了小兒腦癱外科治療的效果，另一方面有利于培訓(xùn)骨科醫(yī)生治療腦癱的全面技能。其指導(dǎo)理念正是徐林“將骨科、神經(jīng)科、康復(fù)科整合在一起”的“綜合理念”，解決了目前腦癱治療中存在的“外科醫(yī)生不懂康復(fù)，康復(fù)醫(yī)生不懂外科治療”的弊病。真正實現(xiàn)了腦癱治療三原則――解除痙攣、矯正畸形、實用康復(fù)，并且制定了完善的腦癱術(shù)后康復(fù)治療常規(guī)。該中心對小兒腦癱及畸形的治療采用手術(shù)與針灸、手法康復(fù)、中醫(yī)藥調(diào)整相結(jié)合，提高了手術(shù)及圍術(shù)期的安全性，同時縮短了患者恢復(fù)時間，提高了患者功能改善效果。2006年，該中心因為在治療小兒腦癱領(lǐng)域所取得的成績，被指定為“國家民政部腦癱定點治療中心”。

篇(4)

傳承榜樣品質(zhì)

說到華山醫(yī)院內(nèi)分泌科，就不能不提到一個人——鐘學(xué)禮。青年時期的鐘學(xué)禮教授，自強不息、學(xué)識廣博，能勝任呼吸、心臟、血液、消化等多專業(yè)的主治醫(yī)生工作，這些為鐘學(xué)禮教授成為杰出的醫(yī)學(xué)家打下了扎實的基礎(chǔ)。1950 年，鐘教授為上海醫(yī)學(xué)院（復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院前身）創(chuàng)建了代謝內(nèi)分泌專業(yè)組，是當(dāng)時國內(nèi)最早成立的內(nèi)分泌專科之一，并于20世紀(jì)80年代在國內(nèi)首先受衛(wèi)生部委托連續(xù)舉辦了7屆全國內(nèi)分泌代謝病進(jìn)修班，為全國各地培養(yǎng)了大批內(nèi)分泌代謝病的學(xué)科帶頭人。鐘教授作為我國代謝內(nèi)分泌病學(xué)科的奠基人之一，為我國代謝內(nèi)分泌病學(xué)的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn)，他在1980年領(lǐng)頭進(jìn)行的全國14個省市近30萬人糖尿病患病率調(diào)查，為我國糖尿病的防治提供了重要數(shù)據(jù)。

如今，華山醫(yī)院內(nèi)分泌科在前輩們打下的雄厚的工作基礎(chǔ)上，在學(xué)科帶頭人胡仁明教授和現(xiàn)任科主任李益明教授的帶領(lǐng)下，堅持“特色立科、創(chuàng)新興科、人才強科”的發(fā)展戰(zhàn)略，持續(xù)保持科室各項醫(yī)療業(yè)務(wù)的全面發(fā)展，形成了總體實力不斷提高、特色項目特色鮮明的格局，并于2011年獲評衛(wèi)生部臨床重點建設(shè)專科。糖尿病慢性并發(fā)癥和神經(jīng)內(nèi)分泌疾病診治兩大主要特色發(fā)展方向已初具規(guī)模，同時內(nèi)分泌科還在“個體化治療”理念的指導(dǎo)下，不斷探索糖尿病的社區(qū)防控新模式。

特色立科

微循環(huán)障礙、微血管瘤形成和微血管基底膜增厚，是糖尿病微血管病變的典型改變。微血管病變主要表現(xiàn)在視網(wǎng)膜、腎、神經(jīng)、心肌組織，其中尤以糖尿病腎病和視網(wǎng)膜病為主要。糖尿病微血管并發(fā)癥的診治是華山內(nèi)分泌科重點發(fā)展方向之一，胡仁明教授帶領(lǐng)華山內(nèi)分泌科一直致力于解決糖尿病微血管并發(fā)癥的疑難危重病人及尋找早期診斷指標(biāo)和新的治療策略。在國內(nèi)較早報道了社區(qū)糖尿病慢性并發(fā)癥患病及衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)情況，發(fā)表SCI論文25篇，為上海市乃至全國糖尿病慢性并發(fā)癥的防治提供了重要數(shù)據(jù)。10余年間華山內(nèi)分泌科不斷摸索糖尿病腎病早期診斷指標(biāo)，較早建立了糖尿病腎病診斷決策樹等。近期還拍攝了電視劇形式的糖尿病防治宣傳片，為研究和指導(dǎo)社區(qū)推廣糖尿病防治適宜技術(shù)、減少糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生、尤其是降低因糖尿病腎臟病變所致透析的比例不斷努力。糖尿病引起的心肌病變已經(jīng)越來越受到大家的重視，周麗諾教授領(lǐng)銜的課題組在該領(lǐng)域做了大量的臨床和研究工作，特別在糖尿病自主神經(jīng)病變方面具有特色。

依托華山醫(yī)院神經(jīng)外科的優(yōu)勢，神經(jīng)內(nèi)分泌已經(jīng)成為華山醫(yī)院內(nèi)分泌科重點建設(shè)和發(fā)展的主要亞專科方向，近年來得到了快速發(fā)展，已經(jīng)形成多學(xué)科合作的鮮明特色，并取得了很大的成績，造福了越來越多的患者。在李益明主任的積極推動和神經(jīng)外科、放射科等各兄弟科室的努力配合下，對神經(jīng)內(nèi)分泌疾病尤其是垂體瘤、垂體功能減退、尿崩癥等，形成了與國際一流醫(yī)療中心接軌的多學(xué)科合作一體化診療模式，大大地提高了診療速度，方便了患者。在李益明教授的領(lǐng)銜下，內(nèi)分泌科開設(shè)了垂體專病門診，由主任醫(yī)師親自坐診，為神經(jīng)內(nèi)分泌病患者提供優(yōu)質(zhì)的診療服務(wù)，吸引了越來越多來自全國各地的患者。關(guān)注神經(jīng)內(nèi)分泌疾病患者的糖脂骨代謝異常，并進(jìn)行研究，深入探尋中樞下丘腦對代謝的調(diào)節(jié)作用。開創(chuàng)新技術(shù)新項目，如通過雙側(cè)巖下竇靜脈采血技術(shù)提高庫欣綜合征的鑒別診斷水平，通過全垂體功能替代和生殖功能重建幫助垂體功能減退患者重新過上正常人的生活。

曾有一位女病人，新婚不久后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了閉經(jīng)癥狀，后經(jīng)診斷發(fā)現(xiàn)生長了垂體大腺瘤。神經(jīng)外科醫(yī)生成功手術(shù)切除了她的垂體腫瘤，但她仍未能恢復(fù)垂體功能，手術(shù)后只能依靠多種藥物維持正常激素水平。能成為一位母親一直是她最大的夙愿，抱著試試看的心態(tài)，她來到了華山醫(yī)院內(nèi)分泌科，得知自己還有機會懷孕做母親時她欣喜萬分，后來在醫(yī)生的指導(dǎo)下，通過調(diào)整激素使用劑量，并通過內(nèi)分泌科和輔助生殖醫(yī)學(xué)專家的治療，她成功懷孕并順利分娩，喜獲千金。

李益明教授介紹，華山醫(yī)院近十年來積累下多達(dá)數(shù)萬例的下丘腦垂體疾病病史資料，這不單在國內(nèi)而且在國際上也是屈指可數(shù)的寶貴資源。近年來，在多學(xué)科整合的疾病診治模式指導(dǎo)下，已經(jīng)建立了相應(yīng)的患者資料庫，組建了專門的多學(xué)科合作醫(yī)療團(tuán)隊，對為數(shù)眾多的患者進(jìn)行個體化的診斷和治療。

社區(qū)糖尿病“三二一綜合防控”

隨著糖尿病診療領(lǐng)域循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的積累與新型降糖藥物的涌現(xiàn)，臨床可選擇的降糖藥物及治療策略不斷增加，但同時也面臨更多的困惑、抉擇與爭議。2012 年美國糖尿病學(xué)會（ADA）和歐洲糖尿病研究學(xué)會（EASD）《2 型糖尿病高血糖管理立場聲明》以全新的面貌公開，著重強調(diào)了個體化降糖方案的重要性。

李益明教授告訴筆者，其實“個體化治療”理念由來已久，最早被應(yīng)用于腫瘤疾病的治療，由于每個患者病情不同，為了最有效地控制病情、取得最好的療效，同時盡量減少并發(fā)癥和副作用，腫瘤治療最早實現(xiàn)了個體化治療。以患者為中心的個體化治療，對于糖尿病治療來說，就是在對糖尿病患者設(shè)定治療方案和血糖控制目標(biāo)時，要綜合考慮患者的個體情況，包括患者對治療的態(tài)度、發(fā)生低血糖的情況、合并癥及并發(fā)癥、預(yù)期壽命等，從而根據(jù)不同的情況，設(shè)定不同的治療目標(biāo)和治療方案。如果實現(xiàn)個體化治療，首先獲益的是患者，為每一位患者量身定制的治療目標(biāo)和方案，可以有效提高治療效率、改善患者發(fā)生低血糖的情況、減少并發(fā)癥。同時，個體化治療會考慮患者對治療的態(tài)度，依從性也會較好。當(dāng)然，個體化治療對醫(yī)生的要求會提高，需要在大量臨床經(jīng)驗的基礎(chǔ)上綜合考慮患者情況。

據(jù)研究報道，我國糖尿病控制現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。2009-2011年由中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會進(jìn)行的全國大規(guī)模“2型糖尿病患者HbA1C控制狀況調(diào)查”結(jié)果表明，中國近65% 的2 型糖尿病患者糖化血紅蛋白（HbA1C）≥ 7.0%，未達(dá)到指南推薦的血糖控制目標(biāo)。李益明教授認(rèn)為，造成糖尿病控制水平不夠理想的原因很多，其中一個不可忽視的因素是基層醫(yī)生也許了解指南，但可能并不了解針對每一個患者的方案應(yīng)該在指南框架下進(jìn)行調(diào)整，有時候完全靠指南治療，效果并不是很理想的。

篇(5)

(一)背景及意義

二十一世紀(jì)我國將面臨人口眾多、交通擁擠、醫(yī)院容量有限,以及由于獨生子政策導(dǎo)致的日益嚴(yán)重的人口老齡化等一系列嚴(yán)重的社會問題,遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展可望為我們提供一個緩解上述問題的有效途徑。最簡單的遠(yuǎn)程醫(yī)療形式是通過PSTN(公共電話網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行心電(ECGs)的遠(yuǎn)程解釋,但目前的遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)研究與試驗則是伴隨當(dāng)前IT技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的一個范圍更加廣泛,意義更加深遠(yuǎn)的新興領(lǐng)域。它是現(xiàn)代通訊技術(shù)和計算機與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,它利用電子通訊及多媒體技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)距離醫(yī)學(xué)檢測,監(jiān)護(hù),咨詢,急救,保健,診斷,治療,以及遠(yuǎn)距離教育和管理等等。遠(yuǎn)程醫(yī)療旨在通過提供一種管理良好、高效和跨越時空障礙的全新醫(yī)療保健服務(wù)模式,最終達(dá)到共享醫(yī)療保健資源,降低醫(yī)療保健費用,提高醫(yī)療效率和質(zhì)量的目的。另外,在戰(zhàn)場救護(hù),交通等意外事故危重病人的緊急處理等方面,遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)也有很大的應(yīng)用價值!廣義地講,遠(yuǎn)程醫(yī)療是指醫(yī)護(hù)人員利用通訊和電子技術(shù)來跨越時空障礙、向人們提供醫(yī)療保健服務(wù)。根據(jù)不同的應(yīng)用,遠(yuǎn)程醫(yī)療又可分類為遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù),遠(yuǎn)程治療,遠(yuǎn)程會診和遠(yuǎn)程教育等等。

(二)發(fā)展過程

最早的遠(yuǎn)程醫(yī)療雛形可以追溯到1905年Einthoven等人利用電話線進(jìn)行的心電圖數(shù)據(jù)傳輸實驗。但真正具有一定實用價值的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)在50年代才開始出現(xiàn),該系統(tǒng)可以通過電話線和專用線傳送簡單的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。而在70~80年代遠(yuǎn)程醫(yī)療開始利用電視系統(tǒng)傳輸醫(yī)學(xué)圖像,即以遠(yuǎn)程放射醫(yī)學(xué)(Tele-radiology)為主。隨著現(xiàn)代微電子學(xué)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在90年代人們開始實踐與評估該系統(tǒng)在遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程專家會診等多方面的應(yīng)用。近幾年來,隨著醫(yī)用數(shù)字影象設(shè)備如CT、MRI、B超以及DSA等的迅速普及,促使越來越多的醫(yī)院采用數(shù)字圖像存儲通訊系統(tǒng)(PACS,PictureArchivingandCommunicationSystem),逐步實現(xiàn)醫(yī)院的無膠片管理,為普及遠(yuǎn)程醫(yī)療奠定了良好基礎(chǔ)。當(dāng)前,遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)技術(shù)的技術(shù)支持有:交互視頻影像設(shè)備(interactivevideo),高分辨監(jiān)視器(high-resolutionmonitors),計算機網(wǎng)絡(luò)(computernetworks),蜂窩電話(cellulartelephones),高速開關(guān)系統(tǒng)(high-speedswitchsystems),以及以光纖和衛(wèi)星通信為核心的信息高速公路等。需要說明的是,在目前的中國,由于網(wǎng)絡(luò)的普及面仍然十分有限,在一些中小縣城市,既缺少高水平的醫(yī)療專家又缺少足夠帶寬的信息網(wǎng)絡(luò),患者的經(jīng)濟能力也十分有限。在這種背景下,基于電話線的遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)在一定程度上滿足了當(dāng)前的需求,顯示出了一定的發(fā)展空間,值得國內(nèi)的醫(yī)療電子企業(yè)重視。

(三)適宜范圍和初步的臨床效果

遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)(Tele-medicine)最大的作用在于它對農(nóng)村和不發(fā)達(dá)國家的那些得不到良好服務(wù)的人群提供健康護(hù)理服務(wù)。在這些地方,合格醫(yī)生的缺乏是一個很大的問題。其他需要遠(yuǎn)程醫(yī)療的地方包括:邊遠(yuǎn)的兵站,需要保密的地方,出院后病人的監(jiān)護(hù),家庭監(jiān)護(hù),病人教育,醫(yī)學(xué)教育等。有些醫(yī)學(xué)部門,如放射學(xué)(radiology),病理學(xué)(pathology)和心臟病學(xué)(cardiology),他們需要高保真的電子醫(yī)務(wù)數(shù)據(jù)和圖像為診斷服務(wù),因而特別適合于采用遠(yuǎn)程醫(yī)療。隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的成熟,它能夠提供服務(wù)的醫(yī)學(xué)部門和范圍也會隨之相應(yīng)地增加。比如,以下這些領(lǐng)域的遠(yuǎn)程醫(yī)療實踐正在逐步增多:矯形外科學(xué)(orthopedics),皮膚病學(xué)(dermatology),精神病學(xué)(psychiatry),腫瘤學(xué)(oncology),神經(jīng)病學(xué)(neurology),兒科學(xué)(pediatrics),產(chǎn)科學(xué)(obstetrics),風(fēng)濕病學(xué)(rheumatology),血液學(xué)(hematology),耳咽喉科學(xué)(otolaryngology),眼科學(xué)(ophthalmol-ogy),泌尿科學(xué)(urology),外科(surgery)等。總的來說,有關(guān)報告顯示,遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了醫(yī)生與遠(yuǎn)端之間的可靠的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和音頻視頻通信。通過將遠(yuǎn)程醫(yī)療和直接的醫(yī)生診斷相比較發(fā)現(xiàn),二者沒有大的差異。這些初步的結(jié)果說明,遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了與醫(yī)院相當(dāng)?shù)姆?wù)質(zhì)量。目前,遠(yuǎn)程醫(yī)療已被成功地用于直接的病人監(jiān)護(hù),它明顯地改進(jìn)了醫(yī)生的診斷能力和對病人的處理選擇。遠(yuǎn)程醫(yī)療在臨床醫(yī)學(xué)中的作用已被完全證實,它的使用情況已經(jīng)超過了立法和行政部門的步伐。因此,在未來健康監(jiān)護(hù)工業(yè)的發(fā)展策略中,遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)是一個不可忽略的因素。一個重要的目標(biāo)是實現(xiàn)兩個“所有”:方便地實現(xiàn)所有的醫(yī)學(xué)服務(wù)和面向所有的地方。

(四)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)與信息技術(shù)

很顯然,遠(yuǎn)程醫(yī)療(Tele-medicine)應(yīng)當(dāng)有許多不同的系統(tǒng)和技術(shù)要求(分級的)。但大致可分為兩類:實時的(RealTime,RT)和先收集后處理的(store-and-forward,SAF)。對于RT交互模式,病人與現(xiàn)場醫(yī)生或護(hù)理人員一起在遠(yuǎn)處,專家在醫(yī)學(xué)中心。對于SAF模式,所有相關(guān)的信息(數(shù)據(jù)、圖形、圖像等)用電子方式傳到專家處,在這里,專家的反應(yīng)不必是立即的。在大多數(shù)情況下,幾小時或幾天后才能收到專家的報告。一種理想的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)當(dāng)然是同時具備RT和SAF兩種模式,但顯然這種復(fù)合模式意味著顯著增加的費用。例如,一個理想的RT-SAF組合,需要在急診室內(nèi)或附近有一個基站,并在遠(yuǎn)處有多個對病人實施治療計劃的地方,那里帶有診斷室或移動的監(jiān)護(hù)單元。基站需要有控制系統(tǒng)或工作站、在線的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫、視頻相機和監(jiān)護(hù)儀、微型耳機和話筒以及圖形圖像輸入設(shè)備。在遠(yuǎn)端,需要有完全可移動的視頻相機和監(jiān)護(hù)儀、各種診斷設(shè)備、圖形圖像輸入設(shè)備、PC或工作站等。如上所述,當(dāng)前的技術(shù)可以使得遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)具有可靠的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和視頻-音頻通信(在醫(yī)學(xué)中心的醫(yī)生和遠(yuǎn)端病人之間),能夠提供與到醫(yī)院就診相當(dāng)?shù)姆?wù)。隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療的范圍和廣度的擴展,需要進(jìn)一步關(guān)注的技術(shù)和臨床問題包括:傳輸?shù)膱D像、視頻信息的知覺質(zhì)量以及其他臨床完善性所要求的程序;當(dāng)前技術(shù)能夠提供的檢查的透徹性,以及遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)和當(dāng)前臨床常規(guī)檢查的有機結(jié)合問題等。遠(yuǎn)程醫(yī)療當(dāng)中的一個重要技術(shù)成份是通信系統(tǒng),它的基本的傳輸介質(zhì)是銅質(zhì)電纜、光導(dǎo)纖維,微波中繼,衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)。一個混合的網(wǎng)絡(luò)可能是,衛(wèi)星傳送用于很遠(yuǎn)距離的情況,光纖用于視頻圖像,銅電纜傳數(shù)據(jù)、信號和控制信息。RT、SAF兩種模式的通信要求都可以預(yù)測。RT模式要求短時間內(nèi)傳送大量的信息,它強調(diào)的重點是傳輸、交換和交互的時間。它的決定性因素是容許能力(傳輸速率和帶寬)。而SAF模式則對傳輸速率和帶寬的要求不大。只要能將整塊的數(shù)據(jù)傳送就行。一般的多媒體遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)具有獲取、傳輸、處理和顯示圖像、圖形、語音、文字和生理信息的功能。按照遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的組成劃分,它一般由三個部分構(gòu)成:用戶終端設(shè)備,醫(yī)療中心終端設(shè)備和聯(lián)系中心與用戶的通訊信息網(wǎng)絡(luò)。不同的遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用,對通訊系統(tǒng)和系統(tǒng)終端設(shè)計又有不同的要求。相應(yīng)的設(shè)備費用也依要求的不同而變動較大。

(五)相關(guān)的有待解決的技術(shù)問題

仍然有待解決的,與遠(yuǎn)程醫(yī)療全面、廣泛地實施有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)問題包括:數(shù)碼醫(yī)院的建立,目前有些醫(yī)院己有醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)和圖像歸檔與通信系統(tǒng)(PACS—picturearchivingandcommunicationsystem)和DICOM(Digitalimagingandcommuni-cationsinmedicine)。醫(yī)院現(xiàn)有的這些系統(tǒng)是遠(yuǎn)程醫(yī)療的重要組成部分,它們的擴展是建立遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的一個有利條件。此外,還需要建立標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)信息庫;開發(fā)功能可靠、操作方便的終端設(shè)備•以及接口技術(shù)問題,因為遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)涉及多種醫(yī)療設(shè)備與通訊系統(tǒng)的連接,建立通用的標(biāo)準(zhǔn)接口將會減少系統(tǒng)建立時的復(fù)雜程度和節(jié)省費用;系統(tǒng)加密問題,以確保醫(yī)療數(shù)據(jù)在通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸中的安全性,維護(hù)病人的隱私權(quán);家庭以及偏遠(yuǎn)地區(qū)的寬頻通訊問題,初期通訊網(wǎng)絡(luò)的鋪建應(yīng)考慮到遠(yuǎn)程醫(yī)療的用途。目前,有關(guān)研究主要集中在:(1)人-機接口和通訊網(wǎng)絡(luò)的研究,主要解決各種信息的有效上網(wǎng)和傳送;(2)傳感器技術(shù)的研究,目標(biāo)在于研制有源、無線和小型的換能器,實現(xiàn)生理信號的方便而可靠、準(zhǔn)確而無損的測量;(3)各種先進(jìn)的數(shù)據(jù)與圖像壓縮方法的研究,在盡可能減低有用信息丟失的同時,達(dá)到盡可能高的壓縮率,最終實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療數(shù)據(jù)與圖形圖像信息的的高效傳輸;(4)醫(yī)學(xué)信息與數(shù)據(jù)傳輸安全問題的研究,為相應(yīng)的立法等提供技術(shù)保證。

二、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)與三維醫(yī)學(xué)圖像處理

(一)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)

1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線,并被應(yīng)用于醫(yī)學(xué),產(chǎn)生了以X光照片為標(biāo)志的醫(yī)學(xué)影象學(xué)。此后的整個20世紀(jì)可以說是醫(yī)學(xué)成像的盛世。面對各種紛紛涌現(xiàn)的眾多成像模式,我們不僅要問:這些成像技術(shù)各有何特點?它們的發(fā)展前景又如何呢?到目前為止出現(xiàn)的所有成像方法,幾乎都與核或電磁有關(guān)。如果從利用的電磁波的頻率高低上對醫(yī)學(xué)成像模式進(jìn)行分類,在靜態(tài)場領(lǐng)域有電生理成像,低頻領(lǐng)域有阻抗CT,高頻領(lǐng)域有微波CT,光領(lǐng)域有光學(xué)CT,在更高的頻率領(lǐng)域有X線CT。其中X線CT早已進(jìn)入實用的階段。此外還有利用磁場相互作用機制的磁共振成像技術(shù)(MRI)。加上最近受到重視的一些功能成像方法,如功能磁共振成(fMRI)和正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)(PositronEmissionTomography,PET)等,如此眾多的醫(yī)學(xué)影象手段提供了大量的有關(guān)病人的各種信息,包括形態(tài)的和功能的、靜態(tài)的和動態(tài)的等,被廣泛應(yīng)用于診斷和治療,成為現(xiàn)代化中必不可少的手段和工具。

1•電阻抗斷層成像技術(shù)

電阻抗斷層成像技術(shù)(ElectricalImpedanceTomography,EIT)是近些年來興起的一項醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。其基本思想是利用人體組織的電特性差異形成人體內(nèi)部的圖像。它通過體表電極向人體送入一交流電流,在體表不同部位測量產(chǎn)生的電壓值,由此重檢一幅電極位置平面的人體組織電特性圖像。這種圖像不僅包含了解剖學(xué)信息,更為重要的是,某些組織和器官的電特性隨其功能狀態(tài)而改變,因此圖像也包含了功能信息在內(nèi)。此外加上對人體幾乎無創(chuàng)傷、廉價、操作簡便等優(yōu)點,EIT受到了日益廣泛的關(guān)注。但由于受到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和算法等因素的限制,目前該技術(shù)并不十分成熟,基本處于實驗室階段。EIT技術(shù)根據(jù)測量目標(biāo)的不同可以分為兩類:靜態(tài)EIT和動態(tài)EIT。靜態(tài)EIT以測量對象內(nèi)部電阻(導(dǎo))率的分布為成像目標(biāo);而動態(tài)EIT則是測量對象內(nèi)部的電阻(導(dǎo))率的相對變化量的分布為成像目標(biāo)。由于動態(tài)EIT技術(shù)只需反映阻抗的相對變化量,相應(yīng)地,其算法簡便、快速,可以實時成像,而且系統(tǒng)對具體目標(biāo)形狀有較高的魯棒性。雖然由于假設(shè)條件難以滿足、推導(dǎo)過程不嚴(yán)格等缺點使得動態(tài)EIT的成像質(zhì)量不高,但由于其對人體形狀和電極擺放位置的適應(yīng)性強、能反映變化的信息等優(yōu)于靜態(tài)EIT的這些優(yōu)點,它已被用來進(jìn)行臨床研究。相信隨著算法的改進(jìn)和成像質(zhì)量的提高,動態(tài)EIT有望在臨床上發(fā)揮更大的作用。

2•電生理成像技術(shù)

電生理成像技術(shù)指基于體表電磁信號的觀測,進(jìn)行的體內(nèi)電活動情況成像的技術(shù)。具體有心電磁和腦電磁問題兩大類。但兩類問題在技術(shù)上是密切相關(guān)的,它們分別是利用測量得到的心電圖(Electrocardiogram,ECG)和腦電圖(Electroen-cephalogram,EEG)來研究人體的功能。這里以腦電為例,其中又可以分為兩個層次,一為腦電源反演,一為成像。在成像方面,人們希望能從頭皮上獲得的空間分辨率較低的電位分布推算出皮層表面上空間分辨率較高的腦電電位分布,因也稱為高分辨率EEG成像。人們相繼發(fā)展了等效源方法(Sidmanetal,1992;Yao,2000),有限電阻網(wǎng)絡(luò)法(楊福生等,1999),和球諧譜分析方法(Yao,1995)。腦電源反演就是利用測得的頭皮電位,推算顱骨內(nèi)腦電活動源的空間位置的一項技術(shù)。其具體方法有非線性優(yōu)化算法和子空間分解算法。在這些方法中,大都是以某一時刻的電位觀測值為已知信息,唯有子空間分解算法是直接建立在一段觀測記錄之上,從而較好地同時利用了觀測記錄中的時間和空間信息,因而受到了廣泛的重視(Mosher,1992;堯德中,2000)。電生理成像技術(shù)與其它的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)如CT、MRI等相比,具有其不可替代的獨特功能。它檢測的是生物體的自發(fā)(或誘發(fā))的功能信息,是一種真正的非損傷性的成像技術(shù),且可以進(jìn)行長期檢測,而fMRI等只能檢測誘發(fā)的間接的功能信息。另外一個優(yōu)點就是它具有很高的時間分辨率。目前的一個重要發(fā)展方向是,電生理成像技術(shù)與其它影像技術(shù)相結(jié)合(如EEG與fMRI結(jié)合),實現(xiàn)優(yōu)勢互補,以得到兩“高”(高時間分辨率和高空間分辨率)的結(jié)果,幫助研究人員進(jìn)行更精確的分析和判斷。

3•微波CT

微波CT可以說是一種比較新的成像模式,它是1978年才被提出來的。它的基本原理是:利用電磁波的傳輸特性,通過測定透過身體的電磁波來重建體內(nèi)圖像。微波CT大體可以分為兩大類:被動測定型和主動測定型。被動測定型也可以稱為無源型,利用的是由生物體發(fā)出的屬于微波范圍的那一部分電磁波,如人體熱輻射等,最終獲得熱圖像(因此,類似的還有紅外成像);主動測定型也叫有源型,是用外部入射微波照射生物體,然后利用透過微波和反射微波重構(gòu)圖像,獲得的是形態(tài)圖像。微波CT作為一種醫(yī)學(xué)成像模式,它的主要特點是,同X-CT相比更容易查出癌變組織;與超聲相比更有利于肺的診斷;不存在電離輻射的危險性。微波CT需要解決的最大問題是如何提高空間分辨率。要想提高分辨率,必須縮短波長,提高頻率,但波長愈短其在體內(nèi)的衰減愈大。同時,微波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生的衍射和散射會造成重建圖像的模糊。所以提高微波CT的圖像分辨率是一件極為困難的工作。隨著技術(shù)的進(jìn)步和圖像分辨率的提高,微波CT將很有希望成為新一代的醫(yī)學(xué)成像手段。

4•光學(xué)CT

光學(xué)CT也將是21世紀(jì)的重要研究領(lǐng)域。其基本思路是將光輸入待測組織,測量其輸出,重建該組織。由于人體對可見光是屏蔽的,但對紅外或紅外波段的光有一定的穿透能力,利用它進(jìn)行斷層成像。光學(xué)CT大致可以分為內(nèi)稟(Intrinsic)光學(xué)成像、光學(xué)相干層析成像、光子遷移技術(shù)成像等幾種。內(nèi)稟信號指的是,由組織活動(如神經(jīng)元活動)引起的有關(guān)物質(zhì)成分、運動狀態(tài)的改變而導(dǎo)致起光學(xué)特性發(fā)生變化,而這種變化在與某些特定波長的光量子相互作用后得到的包含了這些特性的光信號。通過成像儀器探測到這些光信號的某一時間間隔內(nèi)的空間分布,進(jìn)而重建組織圖像。無損傷內(nèi)稟光學(xué)成像方法近年來正加緊研究,以期用于人腦功能的研究。光學(xué)相干層析成像,即將光學(xué)相干剖析術(shù)(OCT)用于成像,它是采用低相干的近紅外光作為光源,采用特制干涉儀完成光的相干選通,這樣接收到的信號就只包含尺度相應(yīng)于相干長度的一薄層生物組織的信息。若同時加以掃描,就能得到三維剖析圖像。OCT技術(shù)從提出至今雖然只有短短幾年的時間,但已表現(xiàn)出極為誘人的應(yīng)用前景。目前它已在視網(wǎng)膜及黃斑疾病的早期診斷,皮膚、腸、胚胎檢測等領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的作用。這種技術(shù)已成為國內(nèi)外在生物光學(xué)方面的一個活躍點。利用靈敏的探測器和適當(dāng)?shù)闹貦z算法,就可以確定測量組織的光學(xué)特性。通過檢測組織的光學(xué)特性,可用于腫瘤診斷、代謝狀態(tài)動態(tài)監(jiān)護(hù)、藥物分析及光動力學(xué)治療等場合。光子遷移技術(shù)成像(PhotonMigrationImaging,PMI)利用的是在紅光和近紅外光譜區(qū),生物組織的某些不同成分對于光的散射和吸收表現(xiàn)出不同特性,而且在不同生理狀態(tài)下的組織光學(xué)參數(shù)也不大相同。高頻調(diào)控的正弦入射光經(jīng)組織傳播后,由于吸收和散射延遲了光子行程時間,引起了相位和光子能量密度的變化,顯著和精確的相位變化體現(xiàn)了吸收的變化。光學(xué)方法正處于迅速發(fā)展之中,一方面,與XCT、MRI等其它成像方法相比,光學(xué)CT具有價格低廉、運行安全,另一方面,它體積小重量輕,特征信號容易獲得,技術(shù)發(fā)展成熟。光學(xué)CT還有一個吸引人的優(yōu)勢是,它在空間分辨力和時間分辨力這兩個基本的成像性能上可以說是首屈一指,目前已達(dá)約5mm的物方象素和每秒25幀以上的視頻速度。因而可以預(yù)料,光學(xué)CT會在醫(yī)學(xué)研究和臨床等方面發(fā)揮越來越大的作用。

5•正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)

正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)(PositronEmissionTomography,PET)作為一種傳統(tǒng)的核醫(yī)學(xué)成像技術(shù),它的歷史可以追溯到1932年,在那一年CarlAnderson在研究宇宙射線所拍的云室照片時發(fā)現(xiàn)了β+的存在;此后不久ErnestLawrence發(fā)明了可發(fā)射β+核素的回旋加速器,這些是實施PET的兩個不可缺少的前提條件。PET的成像原理是,將由發(fā)射正電子β+的核素標(biāo)記的藥物由靜脈注入人體,隨血液循環(huán)至全身。正電子與人體內(nèi)的電子相遇并湮滅產(chǎn)生兩個背對背的γ光子,這對具有確定能量的光子可以穿透人體,被體外的探測器接收,從而得到正電子在體內(nèi)的三維密度分布及這種分布隨時間變化的信息。PET的標(biāo)記藥物很豐富,且這些核素的半衰期都很短,病人所受到的輻射劑量可以說是微乎其微,并可在短期內(nèi)進(jìn)行重復(fù)測量。盡管PET具有近乎無損的測量、三維動態(tài)成像、定量檢測化學(xué)物質(zhì)分布及實現(xiàn)真正的功能成像等獨特的優(yōu)點,但早期由于對短壽命核素認(rèn)識的不足及探測技術(shù)缺乏等原因,直到1976年第一臺全身(whole-body)PET才正式投入市場并應(yīng)用于臨床。此后PET才真正開始進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的時期。目前全世界已有上百家的PET中心,利用PET進(jìn)行臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)等方面的研究。在臨床方面,主要用于診斷神經(jīng)類疾病、心臟疾病、癌癥等,也可輔助設(shè)計治療方案和評估藥物療效,并可用于探討一些神經(jīng)類疾病的發(fā)病機制。因為各種精神類疾病,如癲癇、精神分裂癥、癡呆等,以及腦腫瘤、腦血管病等,都將引起血流、葡萄糖和氧代謝的異常,PET即可通過測量這些生理參數(shù)來診斷疾病。同時,PET的獨特優(yōu)點也給神經(jīng)科學(xué)提供了觀測手段,被越來越多地用來研究人類的學(xué)習(xí)、思維、記憶等的生理機制,幫助人類進(jìn)一步了解自身。因為給正常人不同的刺激(如光、語言等)或讓其進(jìn)行不同的活動(如記憶、學(xué)習(xí)、喜怒哀樂等),也將引起不同腦區(qū)域的血流和代謝的變化,進(jìn)而幫助研究腦的功能。相信在不遠(yuǎn)的將來,隨著PET技術(shù)的進(jìn)一步成熟,PET將會成為診斷和研究上不可缺少的工具。

6•X-線成像技術(shù)

X-線成像技術(shù)可以說是在醫(yī)院當(dāng)中應(yīng)用的最傳統(tǒng)、最廣泛的一種醫(yī)學(xué)影象技術(shù)。X-線圖像建立在當(dāng)X-線透過人體時,各種臟器與組織對X-線的不同吸收程度的基礎(chǔ)上,因而接收端將得到不同強度的射線,傳統(tǒng)的做法是將之記錄在膠片上得到X膠片。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,這種傳統(tǒng)方法的弊端日趨突顯出來。當(dāng)X-線圖像一旦形成,其圖像質(zhì)量便不能做進(jìn)一步改善;不便于計算機處理,也不便于存儲、傳輸和共享等。在評價20世紀(jì)X成像技術(shù)時,多數(shù)資深專家均認(rèn)為影像的數(shù)字化是最新、最熱門及最重要的進(jìn)展。數(shù)字化成像可以利用大容量磁、光盤存儲技術(shù),以數(shù)字化的電子方式存儲、管理、傳送、處理、顯示醫(yī)學(xué)影象及相關(guān)信息,使臨床醫(yī)學(xué)徹底擺脫對傳統(tǒng)硬拷貝技術(shù)的依賴,真正實現(xiàn)X-攝影的無膠片化。目前采用的直接數(shù)字化X-線影象的方法主要有兩種:直接X-線影象探測儀(DirectRadiographyDetector,DRD)和平板探測儀(FlatPanelDetector,FPD)。DRD最早由Sterling公司申請專利,現(xiàn)已進(jìn)入商品化階段。FPD由Trexell公司研制成功。這兩項技術(shù)的發(fā)展方向均是設(shè)法進(jìn)一步提高分辨率和實時性。數(shù)字影像可以說是伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運而生。1981年第15屆國際放射醫(yī)學(xué)會議上首次展出了數(shù)字放射新產(chǎn)品。進(jìn)入90年代中后期,國外已經(jīng)推出了多種新型的數(shù)字化X-線影象裝置;傳統(tǒng)X-線裝置中的X-線乳腺影像設(shè)備也已數(shù)字化。到目前為止,市場上的數(shù)字化的X-線影像設(shè)備已占70%以上。可以預(yù)期,數(shù)字化的X-線影像設(shè)備將逐步成為市場的主宰,并將使21世紀(jì)的X-線診斷發(fā)生令人矚目的變化。

7•磁共振成像(MRI)

在磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)領(lǐng)域,自從1946年哈佛大學(xué)的E•M•Purcell和斯坦福大學(xué)的F•Bloch發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象并因此獲得1952年諾貝爾物理獎起,直到70年代初,它一直沿著高分辨核磁共振波譜學(xué)的方向發(fā)展,成為化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域研究分子結(jié)構(gòu)不可缺少的分析工具。1972年R•Damadian注冊了第一個關(guān)于核磁共振成像的專利,提出了磁共振成像的思想,并指出可以用磁共振成像儀掃描人體檢查疾病。1982年MRI掃描儀開始應(yīng)用于臨床。由于質(zhì)子(1H)結(jié)構(gòu)簡單,磁性較強,是構(gòu)成水、脂肪和碳水化合物的基本成分,所以目前醫(yī)學(xué)上主要利用質(zhì)子(1H)進(jìn)行MRI成像。其成像主要利用磁共振原理,以一定寬度的射頻脈沖磁場使具有磁性核的原子產(chǎn)生共振激發(fā);被激發(fā)的原子核的退激時間的長短反映了磁性核周圍的環(huán)境情況。通過測量生物組織退激過程中磁化強度的變化,即可獲取反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像。磁共振成像由于其空間分辨率高、對人體危害性小、又能提供大量的解剖結(jié)構(gòu)信息等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于臨床診斷。隨著技術(shù)的發(fā)展和需求的提高,動態(tài)成像或功能成像是未來世紀(jì)MRI的研究方向(functionalMRI,fMRI)。一個成功的應(yīng)用是用外面的造影劑或內(nèi)生的血氧度相關(guān)效應(yīng)(BOLD)描述視覺皮層的活動。BOLD的成像原理是基于血紅蛋白的磁化率隨脫氧過程而急劇變化。在靜脈血管內(nèi)脫氧血紅蛋白濃度發(fā)生變化時,會在血管周圍引起磁場畸變,而這種變化可以被探測記錄下來。在功能神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域中,BOLD成像有很多優(yōu)點。這類研究完全非侵入性,產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)與解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)是完全配準(zhǔn)的。BOLD技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較好,它在解釋大腦在正常和病理狀態(tài)的功能方面很有前途。迄今為止,fMRI雖然只有短短幾年的歷史,但理論與實驗都已取得了許多有重要意義的結(jié)果。它的最大優(yōu)點是無損傷(不用外源介質(zhì)),可以直接進(jìn)行反復(fù)的非侵入性的功能測量。與同樣屬于功能成像的PET相比,fMRI則是更新的技術(shù),成像速度比PET快,而且提供了更好的空間分辨率。fMRI未來的發(fā)展方向是,一要進(jìn)一步加強對fMRI信號的實質(zhì)的認(rèn)識和理解,這是基本的前提。另一方面,從實驗設(shè)備的硬件和軟件的結(jié)合上進(jìn)一步提高靈敏度和分辨率(包括時間分辨率和空間分辨率),這是核磁共振現(xiàn)象的本質(zhì)決定的一個永恒的研究主題。除了以上與電磁或射線相關(guān)的成像技術(shù)外,還有基于超聲波的多種結(jié)構(gòu)、組織和功能的成像技術(shù),這里不再詳述。

(二)三維醫(yī)學(xué)圖像處理

醫(yī)學(xué)圖像處理是指對已獲得的圖像作進(jìn)一步的處理,其目的或者是使不夠清晰的圖像復(fù)原,或者是為了突出圖像中的某些特征信息,或者是對圖像做模式分類等。隨著技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)學(xué)圖像的處理已開始從二維轉(zhuǎn)向了三維,以求從中獲得更多的有用信息。三維醫(yī)學(xué)圖像分析所包含的研究問題很廣,目前主要有:圖像的分割、邊緣檢測、多模式圖像和數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)(Registration)和融合(Fusion)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、圖像的快速重建和顯示、圖像處理算法性能評估、信息集成(Informationintegration)和傳輸技術(shù)等。所有這些的研究都可以集中到如下兩個方面:

1•圖像的融合和可視化

醫(yī)學(xué)影象技術(shù)的發(fā)展為臨床診斷和治療提供了包括解剖圖像和功能圖像在內(nèi)的多種圖像模式。臨床上通常需要將同一個病人的多種成像結(jié)果結(jié)合起來進(jìn)行分析,以提高醫(yī)學(xué)診斷和治療水平。比如在放射治療中,CT掃描可以用于計算放射劑量的分布,而MRI可以很好地定位病灶區(qū)域的輪廓。常規(guī)的方法(如將幾張圖像膠片掛在燈箱上)使醫(yī)生很難對幾幅不同的圖像進(jìn)行定量分析,首先要解決的這幾幅圖像的嚴(yán)格對準(zhǔn)問題。所謂醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)與融合,就是通過尋找某種空間變換,用計算機圖像處理技術(shù)使各種影象模式統(tǒng)一在一個公共坐標(biāo)系里,融合成一個新的影象模式顯示在計算機屏幕上,使多幅圖像的對應(yīng)點達(dá)到空間位置和解剖結(jié)構(gòu)上的完全一致,并突出顯示病灶或感興趣部位,幫助醫(yī)生進(jìn)行臨床診斷,制定放射治療計劃和評價等。近年來醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)和融合技術(shù)的研究和應(yīng)用日趨受到醫(yī)學(xué)界和工程界的重視。對醫(yī)學(xué)圖像匹配方法的分類可以有多種不同的標(biāo)準(zhǔn)。1993年,VandenElsen等人對醫(yī)學(xué)圖像匹配的方法進(jìn)行了分類,歸納出了多達(dá)七種分類標(biāo)準(zhǔn)。一般的匹配方法的實現(xiàn)步驟為:特征提取;特征配對;選取圖象之間的幾何變換、確定參數(shù);執(zhí)行變換。基于特征點選取的不同,匹配算法可以分為兩種:基于外部特征的圖像配準(zhǔn)方法和基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法。基于外部特征的圖像配準(zhǔn)通常是在研究對象上設(shè)置一些標(biāo)志點(如采用螺絲植入骨頭方法固定立體定位框架等),使這些標(biāo)志點在不同的影象模式中均有顯示,然后以這些共同的標(biāo)準(zhǔn)點為標(biāo)準(zhǔn)對圖像進(jìn)行配準(zhǔn)。這種配準(zhǔn)方法因為不受圖像畸變等因素的影響,所以精度很高,可達(dá)1~2mm,可以作為評估基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法的標(biāo)準(zhǔn)。但其植入式的特點會給患者帶來一定的痛苦,一般僅限于手術(shù)室使用。目前的研究集中在基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法上,這種方法一般是用圖像分割方法提取醫(yī)學(xué)圖像中相對運動較小的解剖結(jié)構(gòu),如點(血管分叉點等)、2D輪廓線、3D曲面等。用這些提取出來的特征對之間的位置變化和變形來確定圖像之間的變換和配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的精度取決于圖像分割的準(zhǔn)確性。這種方法優(yōu)點之一就是其回溯性,即以前獲取的圖像(沒有外標(biāo)記點)也可以用內(nèi)部特征點進(jìn)行匹配。目前,基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)方法比較成熟并已廣泛應(yīng)用于臨床。但目前大多數(shù)模糊動態(tài)圖像的精確分割和特征提取仍是一個尚未完全解決的問題。最近又發(fā)展了一種直接利用所謂的基于體素相似性的配準(zhǔn)方法,又稱為相關(guān)性方法,它是直接利用不同成像模式的灰度信息的統(tǒng)計特性進(jìn)行全局最優(yōu)化匹配,不需要進(jìn)行分割和特征提取。因此這種方法一般都較為穩(wěn)定,并能獲得相當(dāng)準(zhǔn)確的結(jié)果。但是它的缺點是對圖像中的噪聲信號敏感,計算量巨大。在目前出現(xiàn)的各種相關(guān)性算法,如互相關(guān)法(correlation)、聯(lián)合熵法(jointentropy)、相對熵法(relativeentropy)等算法當(dāng)中,臨床評估的結(jié)果是相對熵法(又稱為互信息法,mutualinformation)是最精確的。醫(yī)學(xué)影像的三維重建和可視化也是一個值得關(guān)注的問題。常規(guī)影像如CT、MRI等得到的均為組織的二維切片,醫(yī)生很難直接利用它們進(jìn)行分析、診斷和治療。三維醫(yī)學(xué)圖像的重建將有助于觀察復(fù)雜結(jié)構(gòu)的立體形態(tài);有利于醫(yī)生制定放射治療計劃;有助于神經(jīng)外科手術(shù)的實施;有助于對不同治療方案進(jìn)行評估等。對三維圖像重建算法的研究,近幾年來國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了許多探討。目前通用的做法是,先從切片圖像中提取出物體輪廓信息,重建三維結(jié)構(gòu),再由計算機圖形學(xué)中的光線跟蹤法(RayTracing),根據(jù)一定的光照模型和給定的觀察角度、光源強度和方位來模擬自然景物光照效果,計算物體表面各點的灰度值,最終構(gòu)成一幅近似自然景物的三維組織或器官圖像。目前各種各樣的圖像所涉及的數(shù)據(jù)量越來越大,各種算法也越來越復(fù)雜,所以處理時間也較長,而用戶則希望實時、快速地得到圖像處理結(jié)果,及時用于診斷與治療。因此,醫(yī)學(xué)圖像處理的加速也是一個主要的研究方向。為了提高系統(tǒng)的運行速度,當(dāng)然有許多方法可以考慮。除了算法上的改進(jìn)外,應(yīng)用多處理器進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像處理與分析的加速是一種不錯的方法。在有些情況下可以直接利用DSP進(jìn)行加速。

2•基于影象的計算機輔助治療方法及系統(tǒng)

發(fā)展各種醫(yī)學(xué)影象的最終目的就是為了更細(xì)致的了解人體的結(jié)構(gòu)和功能,輔助醫(yī)生對病人做出診斷和治療,提高人類的生活質(zhì)量。目前以此為目標(biāo)的研究主要有:基于影象的三維放療計劃系統(tǒng)、立體外科手術(shù)仿真系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)中的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等。在過去的放射治療時,先有醫(yī)生根據(jù)CT或MRI膠片上的定位標(biāo)志點來計算病灶的三維坐標(biāo),然后根據(jù)病灶位置和形狀布置焦點,經(jīng)計算機計算出等劑量線,在燈箱上用打印輸出的劑量線與膠片上的病灶進(jìn)行對比,如不吻合則重新規(guī)劃焦點。反復(fù)重復(fù)直到滿意為止。最后計算出每個焦點的治療時間。總的說來這個過程很不方便,而且可能會引起很大的誤差。目前臨床上開始采用的三維放射治療計劃系統(tǒng)則大大方便了腫瘤醫(yī)師的工作。在整個治療計劃的計算機化過程中,可以說是涉及到了三維醫(yī)學(xué)圖像處理的各個環(huán)節(jié),如圖像配準(zhǔn)與融合、輪廓提取、三維重建等。三維放療計劃系統(tǒng)的推出不僅提高了醫(yī)生的工作效率,而且精度大大提高,是以后腫瘤治療中心制定放療計劃的常規(guī)工具。今后放射治療的方向是適形放射治療(ConformalRadiotherapy,CR)。該方法通過旋轉(zhuǎn)照射或靜態(tài)多射野照射,使得高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維上與靶區(qū)(病灶)的實際形狀一致,同時盡可能地降低靶區(qū)周圍的健康組織和重要器官(如脊髓)的照射量,從而大大提高治療效果。CR由于能夠調(diào)整射野內(nèi)的射線強度分布,故又稱為調(diào)強放療(Intensity-modulationRadiotherapy,IMRT)。調(diào)強算法根據(jù)醫(yī)生指定的限制因素計算每個射野的最接近醫(yī)生要求的強度分布,是一個典型的多參數(shù)優(yōu)化問題。1989年,英國科學(xué)家S•Webb首次提出采用模擬退火法求解最佳強度分布。此后各種調(diào)強算法可以說是層出不窮,成為當(dāng)今放療中的一個熱點。隨著多葉準(zhǔn)直器技術(shù)(Multiple-LeafCollimator,MLC)的發(fā)展,醫(yī)生可望給出單次腫瘤致死劑量,起到外科手術(shù)的效果。虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,VR)就是力求部分或全部地用一個計算機合成的人工環(huán)境代替一個現(xiàn)實世界的真實環(huán)境,讓使用者在這個三維環(huán)境中實時漫游和交互操作。VR是綜合人機界面、圖形學(xué)、傳感技術(shù)、高性能計算機和網(wǎng)絡(luò)等的一門新興學(xué)科,涉及學(xué)科面廣且發(fā)展十分迅速。VR在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣泛,Rosen認(rèn)為,VR將構(gòu)成最終實用的手術(shù)模擬器。隨著醫(yī)學(xué)成像可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家們已經(jīng)有可能建立起一個具有部分人體特性的虛擬人體。由美國國家醫(yī)學(xué)圖書館(NLM)發(fā)起的可視人計劃(VisibleHumanProjects,VHP)正是基于這樣的目的。虛擬人體可以提供模擬的診斷、治療、計算機成像、內(nèi)窺鏡手術(shù)等等。例如在內(nèi)窺鏡手術(shù)中,外科醫(yī)生通過觀察電視屏幕來操作插入病人體內(nèi)的手術(shù)器械。虛擬環(huán)境技術(shù)可大大改善這種手術(shù)過程。事實上,虛擬內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(Virtualendoscopy)是目前發(fā)展比較快的一個方面。

三、網(wǎng)絡(luò)化醫(yī)學(xué)儀器人才的培養(yǎng)

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的范疇很廣,各高校的側(cè)重點各不相同。我校本學(xué)科專業(yè)與其它高校相比具有明顯的時代特色。我們一向以電子學(xué)、計算機科學(xué)為支撐平臺,強調(diào)與生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)療儀器相結(jié)合,在醫(yī)療儀器的智能控制、管理方面有很強的優(yōu)勢。隨著以上醫(yī)學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展,我們提出了依拓本校的優(yōu)勢專業(yè)如通信、計算機、自動控制、儀器測試等,在我校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化醫(yī)學(xué)儀器方向人才的設(shè)想。

(一)培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)化醫(yī)學(xué)儀器人才的依據(jù)

計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,世界正進(jìn)入一個數(shù)字化的時代。在醫(yī)療領(lǐng)域,數(shù)字診斷設(shè)備也逐漸成為一種新標(biāo)準(zhǔn),被越來越多的醫(yī)院和用戶所接受。各大廠商相繼推出數(shù)字X光機、CT、B超等,在一些發(fā)達(dá)國家,已經(jīng)取代常規(guī)設(shè)備成為臨床診斷的主流。醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)到了一個更新?lián)Q代的時期。而DICOM標(biāo)準(zhǔn)的制訂,則使醫(yī)療信息實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)模式的資源共享和遠(yuǎn)程傳輸。無疑,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化將是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的主流。而遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)則以其迅猛的發(fā)展勢頭為人們勾畫出了一幅“讓每一位醫(yī)生都成為專家,讓每一位患者都能請得到專家”的美好前景。社會的需求為高等院校的人才培養(yǎng)提出了新的要求,同時具有醫(yī)學(xué)知識和網(wǎng)絡(luò)技能的復(fù)合型人才將會受到社會的廣泛青睞。“網(wǎng)絡(luò)化醫(yī)學(xué)儀器”作為本學(xué)科領(lǐng)域出現(xiàn)的新方向,在國內(nèi)外沒有現(xiàn)成的模式可以借鑒,為此我們提出了以下建設(shè)計劃。