1.医学图像处理的发展和现状
更好地为医疗服务的原则,重点需要开展的工作如下:
1) 研究和发展用于成像的物质波产生装置,包括物质波源产生的新原理和关键技术,目的是在提高波源产生物质波的效率的同时,改善物质波的束流品质,满足成像的需要;
2) 对物质波和人体组织发生相互作用的规律建模,通过模型参数的最佳化,改善从影像提取信息的数量、质量和速度,减少误诊率和定位误差;
3) 研究探测物质波的探测器、传感器或者换能器等关键部件,使得它们具有更好的灵敏度和分辨率(空间和时间分辨率)以及在治疗中的定位能力;
4) 把探测到的信号放大、成形并实现数字化,在计算机记录的编码过程中防止失真,开展提高信号传输效率和保真度的方法学研究,这方面的技术越来越采用大规模集成电路的方法实现,小型化、可靠性、模块化和即插即用是发展的目标;
5) 快速、高效地实现图像重建和显示,满足影像诊断和治疗中的影像监督需要;
6) 消除噪声和伪影,提高图像质量并减少治疗时的定位误差;
8) 设计新的成像和放疗系统,测量它们的性能指标,研究更好的质量控制和剂量计算的方法;
9) 发展适合中国医疗机构特点的PACS 系统,和医疗机构的数字化的关键技术。
在医学图像应用领域,广泛开展以下几个方面的科学和技术问题的研究:
1) 在脑功能成像研究中的应用,这是21 世纪最具挑战性并可能有很多重大突破的研究领域;
2) 在临床诊断中的应用,在提高解剖学精度的基础上,重点发展人体生理和心理信息的采集和
分析,发展包括功能信息在内的基于医学影像的计算机辅助诊断技术(MICAD)、虚拟内窥镜技术等;
3) 在临床治疗方面,发展外科手术模拟、制订医学影像导引下的外科手术计划、增加介入治疗
和放疗中的影像监督水平,和对治疗计划执行情况的验证;
4) 在教学和人才培养中解决如何准确表达人体生理、心理和解剖结构的建模。
以上列举的与医学影像有关的9 个方面的科技发展方向以及4 个领域的应用,涵盖了非常广泛的成像模式.
医学影像设备的发明和发展是人类对疾病诊断的革命性进展,促进这方面的进步的不少科学家因此而得到诺贝尔奖,最近得到医学和生理学奖的是两位医学物理专家是P. C. Lauterbur和P.Mansfield ,他们是核磁共振成像方面的物理学家。根据现在这个领域里存在的问题,以及解决这些问题之后对人类进步的影响,今后在这个领域内还会有更多的医学物理学家得到诺贝尔奖。所以,医学影像物理学是一个朝阳学科,和这个学科有关的产业是一个朝阳产业。
目前,医学影像设备需要继续提高成像速度、影像的空间和时间分辨率,改善影像的对比度,而在分子和基因水平实现人体成像成为当前发展的新热点。在基因序列公布之后,为了搞清楚基因和人体内的生物大分子之间的关系,疾病和基因表达及其与生物大分子之间的关系,在人体整体水平上开展基因配体(通过放射性)和分子成像成为医学成像今后发展的重要方向。而核医学成像在这方面具有优势,目前的成像设备主要是单光子断层成像(SPECT)和正电子断层成像(PET),但是由于空间分辨率差和受到放射性标记药物的限制,为实现这个目标需要对设备所做的改进工作还很多。今后核医学成像将越来越受到重视。
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