高速發(fā)展的醫(yī)學成像技術帶來強烈視覺沖擊
醫(yī)學成像技術在近幾年發(fā)展非常迅猛，新技術能深入控制人體各個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，給人們帶來強烈的視覺沖擊。
圖：一種新的腦部成像技術叫彌散張量成像（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的軌跡。神經(jīng)元纖維長而薄，分子則沿其進行擴散。研究人員可以標記出水分子和神經(jīng)元纖維沿同一方向運動的路徑。
圖：進行核磁共振成像時，患者平躺在圓柱形磁體中，暴露于強大的磁場下。此時，水分子中的質子會在磁場的作用下排成一行。然后利用射頻信號對人體進行掃描，此時質子就會偏離原來的位置。當它們重新對齊的時候，會發(fā)出計算機可以處理并能轉變?yōu)閳D像的信號。富含水的組織發(fā)出的信號強，在最終的圖像上就會更明亮，骨骼的圖像相對則較暗。
這的圖像是大腦和頸部動脈的核磁共振圖像。在注射了對比成像劑以后，可以進行重復掃描。隨著成像劑在血管中移動，醫(yī)生就可以清楚地看到造成中風、腦動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光血管造影術能顯示手上極細的血管。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，也能看清每個細節(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血管都清清楚楚。
圖：制作有用的醫(yī)學圖像包括了兩項任務：搜集數(shù)據(jù)和把數(shù)據(jù)轉換為能快速而準確地解讀的圖像。這張圖像由一種名為計算機控制斷層掃描術(CT)的先進X光技術生成。它淋漓盡致地展示了上述兩個方面的進步。
在這張圖片中，CT血管造影術在體繪制軟件(Volume-rendering software)的配合下，識別出了心臟附近主動脈(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)。準確測定主動脈直徑至關重要，因為外科醫(yī)生可以借此判斷主動脈是否存在破裂的風險。
圖：這是利用CT血管造影術生成的骨盆的圖片。靜脈內注射了對比劑，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。
為檢驗這種呈現(xiàn)方式的準確性，研究人員對尸體進行了掃描，將掃描結果同他們的“虛擬”發(fā)現(xiàn)相比較。此圖中的兩只手就是尸檢掃描的結果。當然，CT 技術的主要目標是改善健康，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)學成像技術主要用于解剖。正電子成像術(PET)不一樣：它生成的圖像主要用于突出細胞活動?；颊呦缺蛔⑸浞派湫允聚檮?，接著，吸收示蹤劑最多的細胞會穩(wěn)定地發(fā)出亮光。
此圖中的示蹤劑是葡萄糖。因為癌細胞會快速生長并分裂，所以它們會消耗大量能量，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)同樣會大量消耗能量，因此它們也會顯示出來。結合PET和CT，就能突出圖中的人體構造。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可以采集多個平面的數(shù)據(jù)。在這三張圖中，分別只顯示了一個“切片”。只要把所有切片組合起來，就能生成三維圖像。
圖：PET確認的癌變組織是藍色的小塊，而CT最終把它鎖定在結腸位置。CT掃描也清楚地顯示了腎臟(紅色)、骨骼和血管。PET技術最常用于腫瘤學檢查，也應用于心臟病學和神經(jīng)病學領域。
生成本圖的儀器由通用電氣醫(yī)療集團制造。該公司日前引進了兩套系統(tǒng)，以幫助研究人員探索新的臨床應用。美國放射學學院的布魯斯·希爾曼則認為，由于PET可以監(jiān)測細胞功能，它可以用于開發(fā)對人體進行細胞級別，甚至亞細胞級別監(jiān)測的新型工具。
圖：這張心臟圖片來自于心臟超聲儀技術的小小進步。超聲心動圖顯像技術通常是把聲納發(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被物體的邊界反射回來。但是身體其它部位也會造成聲波反射，從而使得圖像不精確。解決的辦法就是把一個微型探測器放到食道的底部。
圖中的二尖瓣是利用能實時采集3D圖像的食管電極探測器拍攝的。通過實時的特寫視頻，該設備能唯一地顯示心臟的運行狀況。在這張圖片中，病人的二尖瓣里面已經(jīng)有了一個用于修復的環(huán)，環(huán)上的點就是縫合線的痕跡。心臟超聲波通常需要額外的護理人員，但是可輸送的設備的性能有限。這種新技術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（血液流動的速度和方向）。紅色表示血液流向了超聲波傳感器，而藍色表示血液遠離傳感器。
圖：進入20世紀，人們才利用X射線來揭示人體骨骼的秘密。但是最新的技術進步已經(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)碼探測器能夠同時探測軟組織和骨骼?，F(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)生找到可能會堵塞呼吸道的軟組織
