Tesis de graduación en tecnología de imágenes médicas
Tesis de graduación sobre tecnología de imágenes médicas: una exploración preliminar de la situación actual y el futuro de las imágenes médicas.
Los exámenes de imágenes médicas no solo desempeñan un papel importante en el diagnóstico y el tratamiento, sino que también desempeñan un papel importante en la prevención de enfermedades, el examen físico, la detección de enfermedades importantes, la gestión de la salud, el diagnóstico temprano, la evaluación de la gravedad de la enfermedad y el método de tratamiento. selección y evaluación de eficacia, rehabilitación y otros vínculos, el estado del departamento de imágenes médicas seguirá mejorando.
Palabras clave: imágenes médicas; situación actual; resumen
Código de identificación del documento número R473 de la Biblioteca de China Número de documento 1672-3783 (2012) 04-0140-01.
Con el rápido desarrollo de las imágenes médicas, su estatus en la medicina clínica continúa aumentando. La familia de imágenes médicas compuesta por rayos X, ultrasonido, imágenes con radionúclidos, tomografía computarizada, angiografía por sustracción digital y equipos intervencionistas, resonancia magnética, etc., se ha convertido en el principal medio de diagnóstico clínico y diagnóstico diferencial y en un símbolo importante de la modernización hospitalaria. es el principal medio de investigación científica y una importante fuente de ingresos económicos para el hospital. El desarrollo y las perspectivas de las imágenes médicas se resumen a continuación.
1 Reseña histórica del desarrollo de la tecnología de imagen médica
El 8 de octubre, el físico alemán Röntgen descubrió un nuevo tipo de rayo. 165438+El 22 de octubre, tomé una fotografía de rayos X de la mano de mi esposa, que también fue la primera fotografía de rayos X tomada por humanos. Posteriormente, los rayos X se utilizaron ampliamente en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, formándose la radiología diagnóstica y la radioterapia. Los rayos X también se utilizan para la prevención, rehabilitación y seguimiento del pronóstico de enfermedades. Además de en medicina, también se utiliza en análisis de difracción de rayos X y detección de defectos industriales. Por tanto, el descubrimiento de los rayos X ha supuesto grandes aportes para la humanidad. En 1971, Heinfeld inventó la TC, que cambió la imagen tradicional de rayos X directa a la imagen indirecta, sentando así las bases de la imagen actual. Las tecnologías de imágenes posteriores, como la resonancia magnética y la tomografía por emisión de positrones, así como las recientes imágenes moleculares e imágenes ópticas, han permitido que las imágenes médicas completen exámenes funcionales además del estado morfológico de los tejidos y órganos, mostrando en última instancia información a nivel molecular y celular. niveles.Tejidos y órganos.
2 Estado actual de la imagen médica
La fluoroscopia de rayos X se utiliza en mi país desde hace mucho tiempo, y su aplicación va disminuyendo año tras año. Los hospitales grandes o pequeños y medianos de las zonas desarrolladas han ido cancelando gradualmente la fluoroscopia y reemplazándola por la fotografía de rayos X, con los exámenes de RD a la cabeza. La radiografía tradicional fue reemplazada por la TC espiral de múltiples cortes y la resonancia magnética. Primero, la mielografía por rayos X fue reemplazada por la resonancia magnética. En segundo lugar, la TC y la RM en espiral de múltiples cortes combinadas con la endoscopia óptica reemplazan gradualmente a la gastroenterografía por rayos X, la pielografía intravenosa y la colangiografía. Posteriormente, la angiografía diagnóstica con DSA fue sustituida paulatinamente por la angiografía por TC y la angiografía por RM. Con la popularización gradual de los equipos, la TC se ha convertido en el método de examen de imágenes más importante en la clínica (especialmente en emergencias). La resonancia magnética tiene ventajas obvias, como no invasividad, ausencia de riesgo de radiación, múltiples parámetros de imagen, gran cantidad de información y contraste óptimo de los tejidos blandos. Es el método de investigación por imágenes más activo y se ha convertido en un método de diagnóstico para muchas enfermedades importantes. El ultrasonido se ha convertido en la tecnología de detección por imágenes más importante en aplicaciones clínicas debido a su equipo universal, su bajo precio, su no invasividad, su ausencia de riesgo de radiación, su realización al lado de la cama y su conveniente revisión. Desde los primeros días de la TC, equipos como la TC y la RM comenzaron a proporcionar imágenes transversales. Al mismo tiempo, gracias a los avances en la tecnología informática, ¿ahora es posible transferir la información anterior en un período de tiempo relativamente corto? ¿Reorganización? ¿Es (la reforma) tridimensional, mostrando estructuras de interés de forma individual, con colores simulados, o incluso en modo de reforma endoscópica? ¿Información visual? . Por ejemplo, los pacientes con traumatismos graves pueden sufrir fracturas de huesos, lesiones en la cabeza, daños a órganos internos, daños a vasos sanguíneos y otras complicaciones. Hoy en día, los pacientes solo necesitan usar la TC para completar la adquisición de la cabeza a los pies en decenas de segundos y luego regresar a la sala para recibir tratamiento de emergencia. Los radiólogos pueden usar la información recopilada de una sola vez para mostrar la estructura y las lesiones de los huesos y el cerebro. , órganos internos, vasos sanguíneos, etc. y proporcionado a los médicos de urgencias? ¿intuición? Información de diagnóstico a partir de simulaciones tridimensionales y en color de estructuras de interés. Esta información ha excedido las capacidades visuales de la anatomía macroscópica hasta el punto de que es imposible comprenderla completamente incluso con un bisturí o un bisturí.
3 Tendencias de desarrollo de la tecnología de imágenes médicas
Varios equipos de imágenes médicas se están desarrollando en la dirección de la miniaturización, la especialización, la alta resolución y la velocidad ultrarrápida de la resonancia magnética y la tomografía computarizada de órganos completos. Las imágenes se han utilizado ampliamente en la clínica. Aunque los conceptos de diseño actuales y las direcciones principales de los principales fabricantes de MSCT son diferentes, lo que da lugar a enormes diferencias en sus equipos, es previsible que en un futuro próximo la estructura de las máquinas de TC (incluida la estructura y el número de generadores, tubos de rayos X , tipos de detectores y el número de filas, etc.) sufrirán cambios sustanciales. Quizás la velocidad de rotación del tubo y del detector sea más rápida, lo que permitirá que la resolución temporal de la MSCT supere la marca de 50 ms y permita que el corazón funcione de verdad. ? ¿congelar? Las mejoras en los materiales detectores pueden mejorar significativamente la resolución espacial de la MSCT. Varios tratamientos intervencionistas se han convertido en tratamientos rutinarios y eficaces. Los equipos de imágenes médicas que integran el diagnóstico y el tratamiento también se están volviendo cada vez más maduros y populares, lo que hace que el diagnóstico de enfermedades sea más oportuno y preciso y que los efectos del tratamiento sean mejores.
El uso de tecnología de simulación por computadora para diseñar planes quirúrgicos, el sistema de navegación de imágenes para guiar directamente el abordaje quirúrgico, determinar el alcance de la resección quirúrgica y el uso directo de la resonancia magnética durante la cirugía para realizar una evaluación in situ del alcance de la resección de la lesión. ser promovidos y aplicados gradualmente. Sobre la base de las redes de imágenes, el procesamiento de imágenes médicas se convertirá en una rutina y el software de servidor reemplazará a las estaciones de trabajo para lograr un posprocesamiento simultáneo multipunto, mejorando aún más la automatización del posprocesamiento de imágenes. Con la popularización de las imágenes remotas y la aplicación de redes de banda ancha, la transmisión remota de imágenes médicas es más rápida y clara, y los médicos especialistas en imágenes pueden completar informes de diagnóstico en casa o en viajes de negocios.
La imagen molecular es una de las áreas de investigación más candentes en el campo de la imagen médica. A medida que avance la investigación en imágenes moleculares, estará disponible una variedad de agentes de contraste específicos para tejidos y órganos. Estos nuevos agentes de contraste pueden mostrar expresión genética específica, procesos metabólicos específicos y funciones fisiológicas especiales. Tienen menos efectos secundarios, mejores efectos de mejora del contraste y una mayor especificidad de diagnóstico, lo que realmente permite un diagnóstico temprano de enfermedades. Desarrollar agentes de contraste (o sondas moleculares) para monitorear el efecto del tratamiento para obtener información de retroalimentación del tratamiento en el menor tiempo posible y llevar a cabo tratamientos específicos de enfermedades a nivel molecular. Además de la PET, otras tecnologías de imágenes médicas también se pueden utilizar directamente en la investigación y el desarrollo de fármacos y en el seguimiento de la eficacia para observar continuamente los mecanismos y efectos de los fármacos o la terapia génica en las primeras etapas de la vida, facilitando la detección de fármacos y el desarrollo de nuevos fármacos. Además, continuaremos mejorando los métodos de imágenes moleculares y la tecnología de posprocesamiento de imágenes, y desarrollaremos nuevas tecnologías de imágenes para imágenes moleculares. Los avances en la tecnología de imágenes médicas también conducirán a cambios en la composición interna de la disciplina de imágenes. Los físicos, matemáticos, ingenieros biomédicos, especialistas en informática y expertos en medicina basada en la evidencia constituyen una proporción cada vez mayor del personal de imágenes. Para enfermedades importantes, se pueden establecer nuevos departamentos, incluidos médicos de los departamentos de medicina interna, cirugía e imágenes. Los exámenes de imágenes médicas no solo desempeñan un papel en el diagnóstico y el tratamiento, sino que también desempeñan un papel cada vez más importante en la prevención de enfermedades, el examen físico, la detección de enfermedades importantes, la gestión de la salud, el diagnóstico temprano, la evaluación de la gravedad de la enfermedad, la selección de tratamientos, la evaluación de la eficacia, la rehabilitación, etc. Cuanto más importante sea su función, el estado del departamento de imágenes médicas seguirá mejorando. Referencia
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[3], Shen, Huan Jian, et al. Discusión sobre métodos de lectura de informes para estudiantes de posgrado con especialización en imágenes médicas [J]. Revista China de Exploración de Educación Médica, 2011, 10(10):1179.
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La segunda parte de la tesis de graduación en tecnología de imágenes médicas "Aplicación de imágenes digitales en imágenes médicas"
La tecnología de imágenes médicas ha entrado en la era digital desde la década de 1970, MR, B-. Se han puesto en uso ultrasonido, DR, DSA, ECT, CR y otros equipos de imágenes digitales. Ha promovido enormemente el diagnóstico por imágenes médicas. Objetivamente, varias tecnologías de imágenes han estado compitiendo para desarrollarse en función de sus propias ventajas. Aprender de las fortalezas de cada uno y hacer un uso integral de ellas puede mejorar significativamente la tasa de diagnóstico temprano de enfermedades.
Imágenes digitales; imágenes médicas; aplicaciones de aplicaciones
Aplicación de imágenes digitales en imágenes médicas
Rao Tianquan
La tecnología de imágenes médicas ha evolucionado desde la década de 1970 La década de 1990 ha entrado en la era digital y, durante los últimos 20 años, se han puesto en uso equipos de imágenes digitales como RM, ultrasonido B, DR, DSA, ECT y R. Tiene un gran efecto de promoción en el diagnóstico por imágenes médicas. Objetivamente, promueve el desarrollo de diversas tecnologías de imagen basándose en sus propias ventajas. Aprender de las fortalezas de cada uno y hacer un uso integral de ellas puede mejorar significativamente la tasa de diagnóstico temprano de enfermedades.
Palabras clave imágenes digitales; imágenes médicas; uso
Las imágenes son impresiones del mundo objetivo circundante, y las imágenes digitales son un nuevo producto de alta tecnología que apareció en la década de 1960. Su aparición desafía en gran medida las imágenes analógicas tradicionales. En comparación con las imágenes analógicas, las imágenes digitales se diferencian en los siguientes aspectos: 1. Las imágenes analógicas representan continuamente las características de otro campo físico que esperamos comprender mediante métodos intuitivos de cantidades físicas. Además, las imágenes digitales utilizan por completo un conjunto de cantidades digitales regulares para expresar las imágenes físicas a las que nos enfrentamos. En segundo lugar, mostrar imágenes a través de imágenes simuladas es intuitivo y conveniente. Una vez que se diseña un método de procesamiento de imágenes, tiene la ventaja de un procesamiento de campo completo en tiempo real. Sin embargo, las imágenes analógicas también tienen algunas deficiencias, como una antiinterferencia deficiente, una repetibilidad deficiente, funciones de procesamiento limitadas y una flexibilidad de procesamiento deficiente. Las imágenes digitales tienen las ventajas de una buena antiinterferencia, un procesamiento de imágenes conveniente y una gran adaptabilidad. Especialmente con el desarrollo de la tecnología informática, el procesamiento de imágenes digitales es cada vez más rápido, lo que muestra cada vez más su potencial de desarrollo y sus ventajas. Tres: en comparación con las imágenes analógicas, las imágenes digitales son más claras, sin distorsiones y más fáciles de almacenar y transmitir.
Desde finales de la década de 1970, la tecnología de imágenes médicas ha entrado en la era digital. En las últimas dos décadas, se han puesto en uso equipos de imágenes digitales como RM, ultrasonido B, DR, DSA, ECT y CR. Ha promovido enormemente el diagnóstico por imágenes médicas. Todos estos avances han roto fundamentalmente los grilletes de la forma original del portador de información y los principios de imagen y han creado un nuevo camino. Al mismo tiempo, también promueve objetivamente el desarrollo de diversas tecnologías de imágenes basadas en sus propias ventajas. No se reemplazan entre sí, sino que aprenden de las fortalezas de los demás y las utilizan integralmente para aumentar significativamente la tasa de diagnóstico temprano de enfermedades.
1 Formación de imágenes digitales de rayos X
La imagen de transmisión de rayos X se basa en la diferencia en la absorción de rayos X por órganos con diferentes estructuras en el cuerpo humano. Cuando un haz de rayos X con energía uniforme irradia diferentes partes del cuerpo humano, dado que diferentes partes del cuerpo humano absorben los rayos X de manera diferente, la intensidad de los rayos X que pasan a través de diferentes partes del cuerpo humano también es diferente. Estos rayos X restantes que atraviesan el cuerpo transportan información sobre la densidad y el grosor del tejido en las partes irradiadas del cuerpo. Esta información se proyecta en el plano de detección para formar una imagen transmitida por rayos X del cuerpo humano. Si el plano de detección es una pantalla fluorescente, obtendremos una imagen simulada. Luego, esta imagen se recopila mediante diferentes métodos (como fotografía, video, fotografía, etc.). ). El detector también puede ser otro, como cámara de ionización, célula fotovoltaica, cristal piezoeléctrico, etc. Luego, las señales recopiladas se convierten en A/D para formar un conjunto de diferentes señales digitales que representan la disposición de la intensidad de los rayos X. Finalmente, la señal es procesada por una computadora y convertida en una imagen de rayos X digital clara, sin interferencias y sin distorsiones.
Aplicación de la tecnología de imagen digital en la inspección por rayos X
2.1 Sistema de TV de rayos X: Compuesto principalmente por un intensificador de imagen y un sistema de TV de circuito cerrado de rayos X. El intensificador de imágenes convierte la imagen de rayos X en una imagen de luz visible y el brillo de la imagen aumenta considerablemente. Luego, la imagen se observa y analiza a través de un sistema de televisión, que es la base para la digitalización de imágenes de rayos X.
2.2 Fotografía Digital: (DR) Digitalizar la señal de TV obtenida por el intensificador de imagen y la señal de TV de alta relación señal-ruido captada por la cámara, y luego realizar diversos procesamientos por computadora para obtener imágenes con diferentes efectos. Esta tecnología se utiliza principalmente para fluoroscopia gastrointestinal e imágenes angiográficas. Esta inspección permite obtener imágenes inmediatamente después de disparar. No tienes que esperar a que se lave, también puedes observarlo dinámicamente.
2.3 Fotografía por computadora: (CR) Utiliza una placa de imagen (IP) en lugar de exposición de película, y luego usa escaneo láser para recoger la imagen latente de rayos X almacenada en la placa IP y convertirla en una señal eléctrica, y luego utiliza una computadora para procesarla. Se obtiene una imagen digital de rayos X y, finalmente, se utiliza una cámara láser para registrar la imagen de rayos X en una película. Este método tiene alta sensibilidad, amplio rango de sensibilidad e imágenes claras.
2.4 Resta digital: (DSA) se utiliza para la angiografía. El principio es recopilar imágenes del sitio del examen antes y después de la angiografía, luego almacenarlas digitalmente en una computadora y luego usar la computadora para procesarlas. Los píxeles correspondientes de las dos imágenes recopiladas se restan uno por uno. Después de la resta, solo queda una imagen completa del vaso sanguíneo, eliminando así la interferencia superpuesta del tejido y observando claramente las condiciones de los vasos sanguíneos.
2.5 Dispositivo de corte transversal computarizado: (CT) Los rayos X se irradian en todas las direcciones de la sección transversal del cuerpo humano. Después de que el detector recoge la curva de absorción de rayos X en cada superficie de la sección transversal, los datos obtenidos mediante procesamiento informático finalmente se expresan en forma de matriz digital, de modo que la densidad de cada punto de la sección transversal es expresado como un cierto valor numérico. Esta cuantificación de la densidad del tejido puede distinguir numéricamente el tejido sano del tejido patológico, lo que mejora enormemente el diagnóstico científico.
Además; las imágenes digitales también se utilizan en disciplinas de imágenes médicas, como MIR, ECT, ecografía B, etc. Las imágenes digitales son indispensables en nuestra vida diaria.
Referencia
[1] Wang Rongquan. Gran sistema de máquina de rayos X médicos.
[2]Liang Zhensheng. La estructura y mantenimiento de máquinas de rayos X médicas.
[3]Zou Zhong. Tecnología de inspección por rayos X.
[4]Wu Enhui. Head CT Diagnosis
Recomendación de tesis de graduación de tecnología de imágenes médicas;
1. Muestra de tesis de graduación de imágenes médicas
2.
3. Tesis de pregrado en imágenes médicas
4. Trabajo de investigación en imágenes médicas
5.