医学影像技术前景范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇医学影像技术前景范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

境象，即景象、情境之义。濡染，浸润、熏陶、感染之义。艺术活动蕴含着美、展现着美，美能带来快乐，让观众获得审美愉悦。美的内涵是抽象的，但是美的形式是具体的，对于幼儿而言，只有鲜活具体的“境象濡染”才能使其心灵受到一种震动，感受一种力量，从而促发创作动力，唤起表现欲望。境象濡染机制的核心要素就是将“抽象”化“具体”，将内容物象化，符合幼儿对形象乐于接受、易于理解的认识特点。试举两例：

例一：小班美术活动“好玩的泡泡”。教师创设了生动的吹泡泡的情景，组织幼儿先玩吹泡泡的游戏，再创作。因为小班幼儿年龄特点，单纯地学习绘画是很枯燥的，游戏能让幼儿在一定的情境中，一边玩一边自由自在、无拘无束地学习，从而激发幼儿绘画的兴趣。孩子们在操场上自由地吹泡泡，观察泡泡，有的孩子说“泡泡是圆圆的”，有的说“这个泡泡大”“那个泡泡小”，还有的说“泡泡是五颜六色的”。一阵微风吹过，他们又发现了泡泡有的飞得高、有的飞得低……在游戏情境中，儿童对泡泡的形状、颜色印象更加深刻，充满了创作欲望。在绘画过程中，他们非常投入，最后呈现出来的效果也让大家很惊讶，孩子们不仅画出圆圆的、大大小小的、五颜六色的泡泡，而且还注意到画面的布局，让高高低低的泡泡在画纸上起舞。在教师创设的相对自由、轻松的活动情境中，孩子们在动中体验，玩中发展。

例二：大班艺术活动“花布秀”。活动中事先收集各种裙子、旗袍、马甲、短裤、围兜、肚兜、头巾、帽子等用花布制成的服饰，创设了美丽的花布服饰展。活动中教师用简单折叠的方法做成幼儿喜爱的孔雀开屏、小鱼、帽子等多种造型呈现在桌上备用，并让幼儿运用花布自制服饰。在艺术情境教育活动中，教师始终以一个合作者、引导者、支持者的身份引领幼儿积极主动学习，培养幼儿的自主探究、自主表现的能力。教师设计了两次操作，引导幼儿自主选择大小不一的花布，用花布大胆创意，自主打扮自己。第一次，在自主尝试的基础上，引导幼儿摸索创意打扮的方法；第二次，鼓励幼儿自主选择同伴，运用多种创意打扮的方法，合作相互打扮，使幼儿的创造性思维能力在自主活动中得到发展。

二、生活拟真机制

知识的源头无疑是生活本身。“生活拟真机制”就是将缤纷多彩的自然生活、社会生活、科学生活等，通^直接感受、拟真模仿、角色体验等路径将知识与生活链接起来，在符号与自然之间架设一座桥梁。正如李吉林老师所说：“生活展现情景，是通过把儿童带入社会，带入大自然，从生活中选取某一场景，作为儿童观察的客体，并以教师语言的描述，鲜明地展现在儿童眼前，引起儿童观察的兴趣，领悟观察的要点。”

在实施学前艺术情境教育时，一日生活环境、教学活动中设置的艺术情境，能更好地促进儿童创造性思维能力的发展。如：大班艺术活动“美丽的风筝”。首先教师带领幼儿去参观风筝博物馆、欣赏各种风筝，同时节假日还要求家长带着幼儿去广场放风筝，这样幼儿对风筝有个直观的视觉感受，激发了幼儿对风筝的兴趣，能够根据风筝多样的外形，学会用对称的方法创造性地装饰风筝，整个活动幼儿都充满了热情。从材料的收集和选择，到风筝的制作和放飞；从发现问题到解决问题；从失败到成功，幼儿始终在轻松愉快的氛围中学习，在主动的学习中探索，在自由的探索中发现，活动中幼儿体验到了从失败到成功的快乐和满足。

又如大班美术活动“青花瓷”，结合课题《民间艺术情境课程促进幼儿创造力发展的实验研究》，从民间工艺品青花瓷入手，引导幼儿从青花瓷的图案排列上进行探索。因为大班幼儿对排序处于探索的状态，他们在游戏的时候，常常会很有兴趣地按颜色或按形状有规律地用间隔排列的方法穿项链、拼搭玩具等。为了引导幼儿将这些经验加以统合整理，使幼儿对物体按规律排列的认识提升到一个新的层次，形成初步的逻辑思维，我们根据大班幼儿的发展水平，提供多元的排序方法，引导孩子自己动手操作，学习从多角度地思考问题，并探索和发现各种不同的排序规律，促进幼儿观察、比较、思考及创造能力的发展，提高幼儿的思维水平。

从以上两例我们不难看出，艺术来源于生活，又高于生活，是对生活的升华，汲取了生活中的美，对人有深远的影响，让孩子从小在充满艺术气息、氛围的环境中生活、学习，能促使幼儿全面协调发展。同时艺术情境教育可以为幼儿提供良好的暗示或启迪，有利于发展幼儿的创造性思维，培养儿童的创新能力。在艺术教学活动中，从幼儿的生活经验出发，把生活经验艺术化，艺术问题生活化，在生活与艺术之间架起一座兴趣之桥。同时我们的教师有一双善于发现的眼睛，把传统民间美术、民间音乐资源再开发、再创新，并渗入儿童一日生活，孩子对民间美术、音乐产生浓厚的兴趣，传统的东西在新一代中得以传承、发扬。

虞永平教授说：“要在生活中发现艺术，在生活中感受艺术，在生活中弘扬艺术。从这个意义上说，没有对生活的关注，就没有对艺术的关注，不深入生活，就不可能真正理解民间艺术，也无法真正把握和创造艺术。”

三、发散延展机制

人们都非常熟悉爱因斯坦曾说过的一段话：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象是无限的。”发散延展机制，换言之就是开拓想象空间，促进多向思维，让幼儿在活动中想得开、想得多、想得远、想得奇，这是为创造能力奠基的最为宝贵的思维品质。

篇2

医学影像学是高新技术与医学的结合点，21世纪医学影像学发展首先依赖于以计算机为主导的高新技术的进步。由于计算机的性能以几何级数升级，必将带动多种医学影像学设备向小型化、专门化、高分辨率和超快速化方向发展，医学影像学检查亦将由大体水平逐渐深入至细胞、受体、分子和基因水平。近年来，美、欧、日等发达国家和地区在医疗影像诊断产业加强战略布局，旨在带动多种医学影像设备向小型化、专门化、高分辨率和快速化方向发展。目前，数字医疗影像技术的发展主要有如下几大趋势：

现代医学影像设备的发展将由最开始的形态学分析发展到携带有人体生理机能的综合分析。通过发展新的工具、试剂及方法，探查疾病发展过程中细胞和分子水平的异常。这将会为探索疾病的发生、发展和转归，评价药物的疗效以及分子水平治疗开启崭新的天地。同时，由于造影剂是影像诊断检查和介入治疗时所必需的药品，未来针对特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能的多种新型造影剂也将逐步问世。

1小型化和网络化

新技术的发展使医学影像设备向床边诊断转变，小型、简便的床边化仪器将越来越多地投入应用，这将对重症监护、家庭医疗、预防保健等提供快速、准确、可靠的信息，提高医生对病人诊断的及时性和针对性。同时，数字化成像将安全取代传统的非数字图像，医院内部所有医学影像学设备将联网，在线大容量数字化图像存储得到普及，由于宽频带网络的应用，医学影像学图像的远程传输更快捷，图像更清楚，使远程放射学达到普及和实用阶段。网络化也将加快成像过程、缩短诊断时间，有利于图像的保存和传输。影像学科医生不必到医院上班，在家或出差的旅途中即可完成医疗工作任务。医院内部完全取消借、还片工作，临床科室医生在门诊、病房或手术室、监护室直接经网络调阅影像学图像，应用计算机仿真技术设计外科手术方案、并直接在手术过程中引导手术入路、揭示手术切除范围。通过影像网络化实现现代医学影像学的基本理念，达到人力资源、物质资源和智力资源的高度统一和共享。

2多态融合技术使诊断、治疗一体化

在新世纪，将有多种新型造影剂问世（包括组织、器官特异性造影剂，特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能造影剂），其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强。此外，医学影像学技术直接应用于药物研制，并用于监测疗效，可促进新药的开发进程。

医学图像所提供的信息可分为解剖结构图像（如：CT、MRI、B超等）和功能图像（如：SPECT、PET等）。由于成像原理不同所造成图像信息的局限性，使得单独使用某一类图像的效果并不理想。因此，通过研制新的图像融合设备和新的影像处理方法，将成为计算机手术仿真或治疗计划中的重要方向。同时，包含两种以上影像学技术的新型医学影像学设备（如：CT与X线血管造影机）将更受欢迎，诊断与治疗一体化将使多种疾病的诊断更及时、准确，治疗效果更佳。

篇3

1.2理想造影剂应该具备的条件:

(1)原子序数高，与人体组织对比度高，显影清晰。

(2)没有毒性、刺激性，副作用要小。

(3)理化性稳定，能久储不变质。

(4)容易吸收与排泄，不在体内储存。

1.3现代医学成像检查技术在泌尿系统中有以下几种基本分类方法:

(1)普通X线成像:测量穿过人体组织、器官后和X线强度。

(2)磁共振成像:测量人体组织中同类元素原子核的磁共振信号。

(3)超声波成像:测量人体组织、器官对超声的反射波或透射波。

(4)核素成像:测量放射性药物在体内放射出的r射线。

(5)光学成像:直接利用光学及电视技术，观察人体器官的形态。

(6)红外、微波成像:测量体表的红外信号的体内的微波辐射信号。

1.4医学影像检查成像对泌尿系统病变常用检查方法检查前的准备在泌尿系统X线检查前，除急诊外，病员都应该作好下列准备工作:(a)禁食和禁水摄片前六小时禁食。如作静脉造影，术前应该禁止饮水十二小时，夏季等按具体情况而定。(b)清除肠道内粪便和积气。

(1)传统X线腹部泌尿系平片检查和造影检查检查应该包括肾脏、输尿管和膀胱及尿道，常规取仰卧前后位投影，侧位片不作常规，有时用于结石或其它阴影的鉴别。临床适应症常用于尿道狭窄、畸形、憩窒、瘘管、肿瘤及前列腺肥大等。临床禁忌症是尿道急性炎症及外伤出血的病人。尿路造影检查包括排泄性尿路造影、逆行尿路造影。(A)排泄性尿路造影:也称静脉肾盂造影，是当前我们二级甲等医院最广泛采用的一种造影检查方法，造影前需要碘过敏试验和临床医生护士常规操作准备好后，先行腹部平片检查，下腹部用压迫带，通过不同方式在静脉内注射造影剂后根据患者情况而用不同时间间隔摄取双肾实质和肾盏、肾盂的显影图像，得到满意影像后去除压迫带，摄取泌尿系统的肾脏、输尿管和膀胱及尿道全程图像。(a)临床适应症肾脏及输尿管疾患如结石、结核、肿瘤、肾盂积水及先天性畸形等。(b)临床禁忌症对碘过敏者;严重的心血管疾病;肝功能不佳;甲亢及高热急性传染病和泌尿系炎症;肾功能不良等。(B)逆行尿路造影是通过膀胱镜，将输尿管导管经膀胱输尿管口插入肾盂，由输尿管导管注入造影剂，使肾盂、肾盏充盈，同时一部份造影剂回流充盈输尿管和膀胱。临床适应症主要是检查肾盂、肾盏和输尿管的病症。临床禁忌症尿道狭窄或尿道急性炎症;严重膀胱疾患;严重血尿和肾脏、输尿管急性炎症;严重心血管疾病及其它全身性疾病等。

(2)X线、B超穿刺肾盂造影和膀胱造影检查包括:(a)X线穿刺肾盂造影检查又称顺行性肾盂肾盏造影。肾盂积水的患者，经常规的静脉肾盂造影或逆行尿路造影，不能得出明确诊断时，可考虑采用穿刺肾盂造影来明确诊断。又可以常规B超腹部扫描仪检查定位，采取府卧位穿剌肾盂造影检查。(b)在常规X线或B超扫描仪检查下腹部盆腔部，取常规仰卧，定位穿剌膀胱造影检查。系将碘化钠或气体注入膀胱内，以显示膀胱的形态、大小与邻近器官的关系。临床适应症膀胱肿瘤、憩室、结石、炎症或先天畸形;前列腺肥大，前列腺肿瘤，输尿管囊肿等。临床禁忌症膀胱大出血，尿道严重狭窄，尿道和膀胱有急性损伤等。

(3)肾血管数字减影血管造影检查包括腹主动脉造影、选择性肾动脉造影及间接法肾静脉造影。(a)临床检查方法:通常采用经股动脉穿刺插管技术，腹主动脉造影时将导管未端置于肾动脉开口稍上方，快速注入含碘对比剂并连续摄片;选择性肾动脉造影及间接法肾静脉造影时将导管选择性插入肾动脉快速注入含碘对比剂并分别在动脉时相及静脉时相连续摄片。(b)临床适应症主要用于检查肾血管性病变，是诊断怪胎动脉病变的金标准，用于显示肾静脉病变以及肾脏恶性肿瘤化疗栓塞术前了解肿瘤血供情况。

(4)多排螺旋CT诊断检查多排螺旋CT泌尿系成像检查是泌尿系统影像学检查中最主要也是最常用最有效的方法。利用增强后定位片采集方式，于延时的定位片上做出相当于常规泌尿系造影的显示。包括平扫、增强扫描、肾血管CT血管造影、CT尿路造影和CT灌注成像。CT成像与传统X线摄影相比，具有以下特点:(a)具有较高的X线利用率。(b)能显示人体某一体层平面上的器官或组织的生理和解剖结构。(c)能分辨人体内器官或组织密度细小的变化。CT扫描适应范围:(a)颅内疾病如脑外伤、出血、梗塞、肿瘤、感染、变性和先天性畸形等的诊断m时也可诊断某些脊椎、椎间盘和椎管内疾病。(b)对眼耳鼻喉疾病如眼眶、鼻窦、鼻咽、喉部、中内耳疾病等诊断很有帮助。(c)检查胸部可早期发现肺癌及肺－胸膜和纵隔的原发和转移瘤，但需在胸部平片和体层摄影基础上有目的地进行。(d)与B超结合检查腹部和盆腔疾病。

(1)多排螺旋CT扫描技术:根据检查需要确定扫描范围，全泌尿系统扫描范围自肾上极至膀胱及尿道。常用平扫和静脉团注含碘对比剂的增强扫描。多排螺旋CT平扫是泌尿系统CT检查最常见使用的技术，可显示病变的形态、密度、位置、多平面重组和曲面重组图像能清楚显示病变与邻近结构的关系。CT平扫对泌尿系统X线阳性结石最敏感。对少数泌尿系统X线阴性结石不能检出，所以单纯的平扫检查对病变与范围、数目和性质判断有一定局限性，必需要借助造影剂增强检查。

(2)多排螺旋CT多时相增强扫描技术:在静脉团注含碘造影剂后30S、2RAIN、和5RAIN分别行双肾区扫描，可以获肾皮质期、肾实质期和排泄期增强图像;15至30MIN后行全泌尿系统扫描，能获得延迟期增强扫描图像。排泄期主要用于观察双侧肾盂、肾盏和输尿管及膀胱尿道的形态结构大小收缩排泄功能。能进一步确定多排螺旋CT平扫所显示的病变数目和范围，显示诊断大多数泌尿系统疾病(如先天性发育异常，肿瘤和肿瘤样病变、炎症、外伤、肾坏死、肾小管扩张、移植肾脏的评估、尿路梗阻性病变等)，并有助于对病变进行鉴别诊断，尤其是对临床血尿病因的确定很有帮助意义。但对于肾功能受损者应慎用大剂量碘造影剂进行多排螺旋CT多时相增强扫描，而且多时相增强扫描的扫描范围更大，覆盖范围接近生殖腺器管很近的区域，必须特别注意降低X射线照射的剂量。

(3)多排螺旋CT特殊检查技术1．包括肾血管CTA:静脉内团注含碘对比剂后分别在肾动脉、肾静脉期行肾区薄层扫描获得各向同性的溶积数据，应用最大密度投影、容积再现、MRICTP显示肾功能动脉和肾静脉影像，主要用于无创伤性诊断肾动脉病变(如肾动脉狭窄和肾动脉瘤等)，肾静脉病变以及肾脏恶性肿瘤经化疗栓塞术前了解肿瘤血供情况。

(4)多排螺旋CT灌注成像:其理论基础为核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律，静脉内团注含碘对比剂行同层动态扫描，获得时间一密度曲线，该曲线反映了对比剂在器官中浓度的变化，间接反映器官的灌注量，计算血流量、血容量、平均通过时间、对比剂达峰值时间、表面通透性等参数，主要用于肾脏肿瘤的分级、分期和缺血性肾病的肾功能评估。CT肾脏灌注成像能对积水肾肾皮质髓质的各灌注参数值与单光子发射计算机断层扫描测定的肾小球滤过率有良好的相关性。

(5)MRI诊断检查:MRI是泌尿系统CT和超声检查的重要补充方法，常有助于病变的进一步定性诊断。包括平扫、增强扫描、核磁共振血管造影、MR尿路造影和MRI灌注成像。MRI具有以下影像特点:(a)以射频脉冲作为成像的能量源，而不使用电离辐射，因而对人体安全、无创。(b)图像对脑和软组织分辨力极佳，能清楚地显示脑灰质、脑白质、肌肉、肌腱、脂肪等软组织以及软骨结构，解剖结构和病变形态显示清楚、逼真。(c)多方位成像，能对被检查部位进行轴、冠、矢状位以及任何倾斜方位的层面成像且不必变动病人，便于再现体内解剖结构和病变的空间位置和相互关系。(d)多参数成像，通过分别获取T1加权像、T2加权像、质子密度加权像以及T2*W1、重T1WI、重T2WI，在影像上取得组织之间、组织与病变之间在T1、T2、T2*和PD上的信号对比，对显示解剖结构和病变敏感;5．除了能进行形态学研究外，还能进行功能、组织化学和生物化学方面的研究。MRI临床应用:MRI是利用生物磁自旋原理，收集磁共振信号重建图像的新一代成像技术，可使某些CT扫描不能显示的病变成像显影，颅内疾病特别是鞍区、后颅窝和脊髓病变的显像优于CT，所以MRI临床应用:(a)直接于显示心脏大血管内腔，观察其形态和血流动力学变化，可在无创伤条件下进行。(b)骨关节和肌肉系统疾病和显像比CT清楚。(c)对纵隔、腹部和盆腔疾病有一定的诊断价值，但对肺脏和胃肠道疾病的诊断作用有限。(C)MRI优点:MRI和CT相比较，有以下优点:(a)除显示解剖形态变化外，尚可提供物理和生化方面的信息，其应用前景更加广泛。(b)软组织的分辨率比CT高，图像层次丰富。(c)可取得任意方位图像，多参数成像，定位和定性诊断比CT更准确。(d)无骨骼伪影干扰，并可直接显示心腔和大血管影像。(e)消除了X线幅射对人体的危害，且无碘剂过敏之虞。(D)MRI缺点是:(a)成像速度比CT慢、费用高。(b)骨骼和钙化病变的显像不如CT有效。(c)安装假肢、金属牙托和心脏起搏器等病人不宜行此项检查。(d)可出现幽闭恐怖征。

2结果

由上述可知医学影像学检查成像对泌尿系统常用检查手段诊断与鉴别诊断要点如下:

2.1影像学诊断中存在“同征异病和异片同病”的现象。

2.2在诊断和鉴别诊断中要注意各种影像诊断技术的优势和互补作用，密切结合患者相关的临床资料。

2.3医学影像学结果有三种情况:肯定性诊断、否定性诊断和可能性诊断。随着先进的对比剂及成像技术的不断研究和运用，合理选择上述各项影像检查技术，严格遵循正常肾功能患者和肾功能不全患者碘对比剂、钆对比剂的安全使用原则，高度关注对比剂肾病的预防和治疗，放射影像学各种检查手段将在针对泌尿系统疾病的临床诊断和实践应用中将会发挥更大的协肋作用。同时机器的维护与保养是病人安全检查的基础，合理用药是病人安全检查的先决条件，辐射防护是病人安全检查的根本，规范作业是病人安全检查的核心，只有灵活运用上述放射影像学各种检查手段才能做出正确的检查报告供临床医务工作者需要。

篇4

同时，自2001年以钟世镇院士牵头提出构建“中国数字人”的设想开始，数字化技术在我国的基础医学研究便逐渐铺陈开来，而多个国内数字医学研究机构如南方医科大学、清华大学、复旦大学、浙江大学以及青岛大学附属医院与海信集团联合成立的山东省“数字医学与计算机辅助手术重点实验室”等，分别在计算机辅助诊断系统、数字医学影像设备、计算机辅助手术系统等领域投入了大量的科研力量，并取得令人瞩目的成绩。但是，我国在数字医学的核心技术领域起步较晚，与发达国家仍有差距，想推动我国数字医学快速持续发展，必须先对数字医学的未来发展趋势有深入的认识。

数字医学的发展趋势

目前，数字医学基础理论正逐步完善，数字医学学科体系逐渐清晰，智能化、可视化、微电子等高新技术也将进一步与医学检测、诊断、治疗等技术交叉渗透。数字医学的未来发展趋势主要体现在以下四个方面：

首先，未来会出现更加人性化的数字化医院管理。功能单一的医院信息系统的格局将被打破，PACS应用将会向区域、远程发展，无线移动、重症监护、远程医学、数字化手术室建设将会涌现，电子病历在社区医疗以及大范围的健康管理方面的应用会催生更多人性化的管理系统。随着信息技术的高度渗透，数字化医院必将会更注重信息提供利用的人性化，而且从管理到医疗，从门诊到临床都正在孕育着新的突破。

其次，数字医疗治疗技术将会更加智能化。将人工智能与经典医学理论和经验知识构建集评估、诊断、决策与预测于一体的智能专家诊断系统将会在临床诊断与治疗中发挥重要作用，而随着数字制造和智能制造飞速发展应运而生的智能医疗机器人，尤其是智能微型医用机器人将会在一定程度上辅助医生进行治疗。智能化的数字医学治疗技术将会给传统医学治疗带来重大变革。

最后，微创化、无创化的数字医疗检测技术将会不断涌现。多种生理参数的测量能够对人体健康状态或疾病进行诊断，而基于多种光学成像技术的临床应用将会是数字医疗检测技术实现微创、甚至无创检测的一个重要途径。近红外光谱技术、光学弱相干层析成像技术、多模态多光谱分子影像技术都将会实际应用在人体多种生理参数的检测中，而且由于光学成像技术本身对于人体没有损伤的特点，光学成像技术的进一步发展与应用将会推动数字医疗检测技术微创化甚至无创化。

计算机辅助手术系统的发展

精准化的数字医疗诊断、手术技术正成为国内外研究热点，这也是我国突破发达国家数字医学技术垄断的关键。其中，计算机辅助手术系统功能的日益强大，将会使精准外科手术成为可能，推动临床外科的跨越式发展，也必将会成为医学教育、医学科研和临床医学的新手段。与计算机辅助手术系统相配套的医用显示器的规范与普及，能够为医生诊断提供更精确的判断，推动远程医疗和社区医疗的快速发展。数字芯片的进一步发展与嵌入对医疗诊断设备性能和便携化的提升有着不可估量的作用。

目前，海信医疗设备有限公司通过与青岛大学附属医院董教授合作，开发出了低辐射剂量下的低质量CT图像消噪、增强技术，做出了一款世界水平的计算机辅助手术产品，该产品被命名为海信双子3D医学影像重建与计算机辅助手术系统（Hisense Gemini 3D Medical Imaging Reconstruction and Computer Assisted Surgery System，Higemi）。

它通过独自开发的医学图像预处理和分割技术，只需在一幅图像上设定相应参数和少量人工辅助，算法可以自动精确地在一系列CT图像上分割出肝脏、血管、肿瘤、胆囊等肝脏各组织。然后，通过滤波、CT层间自适应对应点插值、形态学、模式识别等算法处理分割结果，追踪肝脏三期图像上肝动脉、门静脉、肝静脉的血管走形，并利用三维配准算法对三期肝脏数据进行立体配准，精确地三维重建肝脏、肿瘤和胆囊等器官。

它可以三维观察病变与血管、脏器的关系，精确计算脏器、病变体积和门脉、静脉各分支供血区域，实施虚拟手术切除，确定最佳手术切除线。它在最难的肝部成像领域能够重建3级以上血管，区分0.6mm的肿瘤与血管间距，精确计算肝脏、肿瘤体积，极大地满足医生的临床需要。Higemi在临床上已经实际应用于多位小儿巨大肝脏的手术前模拟手术的规划设计和术中指导，以及活体肝脏移植的肝脏手术前精准判断。

未来，该产品将扩展到脑部、五官、神经外科和口腔等多个临床医学领域，形成功能强大的全身手术辅助系统。本产品利用了以下具体科学技术开发：

1.低剂量或普通剂量CT图像高清增强技术。海信开发的低剂量CT图像高清增强技术是一种CT图像后期处理技术，可以不对现有CT设备做结构性更改，将低辐射量低质量的CT图像还原成高质量图像。该系统可以减少50%～80%有害照射剂量（从300mAs降到60mAs）的情况下，仍达到同样质量的成像效果。如果按照原卫生部2012年公布的《GBZ165-2012 X射线计算机断层摄影放射防护要求》，使用针对不同人群、不同部位CT检查上限的辐射水平作增强型CT，得到的图像再作此项高清处理，则可以得到非常清晰的CT图像。利用此图像，可以更精确地分割器官和病变组织，做出精确的器官三维重建图形，非常有利于常规状态下的疑难病例的诊断和手术方案规划。该技术在世界处于领先水平，对提高现代医学影像设备的性能和安全性有十分重要的意义。

2.医学图像分割技术。在大量DICOM标准的CT腹部扫描图像上，根据灰度、纹理、血管生理特性等特征把二维图像分割为不同的部分，找到分界线（如器官外沿、肿瘤外沿和血管外壁等）。真实精确地找到不同组织分界线，是后续工作的基础。

3.建模，图像追踪技术。追踪多幅图像上肝动脉、门静脉、肝静脉三期的血管造影图像的CT强度变化，建立自学习拓扑模型将每幅图像中代表血管的CT值变化连接起来，形成血管走向信息。

4.模式识别技术。将分割出的不同组织分类并识别。

5.三维可视化，三维图像配准技术。同期不同图像间、不同期不同图像间的配准、建模；不同组织或功能区成像的容量渲染、着色；透明显示、任意断面显示、多平面显示。

6.定性定量分析。器官和内部组织的参数测量，定性定量计算，如精确计算器官总体积和部分体积。

7.肝脏功能分段与手术模拟技术。1954年，Couinaud根据人体肝脏Glission系统的分支走向以及肝静脉系统的回流将人体肝脏划分为八段，由于人体肝脏血管走向的个体差异性，Couinaud方法并不具有普适性，尤其是针对肝内出现肿瘤、血管变异等复杂情况，单纯依靠Couinaud方法进行肝脏分段并没有实际临床指导意义，实施肝脏精准手术迫切需要肝脏功能分段的精准导航。

随着数字医学的快速发展，现有的计算机辅助手术系统可以初步实现肝脏功能分段，同时为后期的模拟手术进行指导，与医生直接根据二维影像确定手术方案相比，肝脏功能分段及手术模拟系统的出现又将精准手术的发展向前推进了一大步。

目前，大多数肝脏功能分段方法根据肝脏内血管分支走向和血管分支支配区域进行分段，这与解剖学中关于肝脏分段的解释是一致的。其主要步骤包括：从二维影像信息进行精准血管信息提取，对重建后的三维血管系统进行骨架化操作，运用图论相关方法进行血管智能化分支（鉴于肝脏内血管系统较为复杂，需要借助人工辅助进行不同血管系统的判定），根据近似分段模型进行全肝分段并进行体积测算。其中，从现有的二维影像信息中进行准确的血管信息提取是肝脏功能分段的基础和前提；如何对骨架化血管进行智能化分支是极其关键的步骤，直接影响到全肝分段的结果；构造与肝脏实际功能一致的近似分段模型，能尽可能地减少手术出血率，降低术后并发症的发生。借助于肝脏功能分段以及精准的肝段体积测算数据，医生能方便、直观地进行术前规划。

目前，由于使用不同的血管骨架化方法和近似分段模型造成结果不同，如何统一业界功能分段标准，才能使肝脏分段更好地满足手术临床需要值得研究；由于肝脏血管系统的个体差异性以及肿瘤组织等的存在造成的肝脏畸形，目前必须借助少量人工辅助才能实现功能分段，如何实现完全自动化和智能化将成为未来肝脏功能分段的重要研究方向。

8.肿瘤定位及消融引导技术。近年来，随着医学、计算机学和生物学等的发展，肿瘤的治疗技术正在发生重大的变革，如何采用微创或无创方法靶点杀死和灭活肿瘤，同时又能最大限度地保护周围正常组织，已成为肿瘤治疗的热点。北美放射学会（RSNA）于1997年首次提出肿瘤消融的概念，即在超声、CT、MRI等现代影像设备等的指导下利用物理或者化学（热或冷效应）直接破坏异常或病变组织的技术。本产品具备的图像配准是图像融合的先决条件，必须先进行配准交换，才能实现准确地融合。之后进行的亚毫米级精度三维立体重建，能够清晰显示肿瘤大小、位置、数量及其与周围重要结构、脏器的毗邻关系，还能对肿瘤消融治疗的疗效进行评价。未来将US、CT、MRI图像融合的新型影像融合技术，根据各自影像的特点结合起来进行优势互补，可以更准确地发现肿瘤、制定治疗方案及引导穿刺和监控消融。

9.符合Dicom标准的2D/3D图形人机交互引擎技术。以上各种算法和相关功能的实现，有赖于强大的符合Dicom标准的2D/3D图形人机交互引擎技术，该技术是计算机辅助手术技术的核心难点之一，也是国内目前技术水平较弱的领域。海信集团开发的人机交互引擎将主流的OpenGL、DirectX、GPU加速等显示方式以统一接口形式表现，利于程序员开发调用。它涉及到多种类库耦合、多线程、GDI （Graphics Device Interface） 等多种底层操作技术，Dicom文件编解码等引擎底层分别编写，形成一组功能齐全的2D/3D图形人机交互引擎。海信Higemi计算机辅助手术系统即是基于此人机交互引擎实现了质的飞跃。

医用显示器的规范和普及

医疗显示作为医学影像的显示终端，为了达到对医学图像的精确显示需求，要求在显示终端首先符合DICOM Part 14的标准，使显示符合灰度标准显示函数（GSDF），从而保证在阅读医学灰阶图像时能够呈现出最精确的效果。而如果使用的普通显示器是不符合医学影像显示标准的，则容易造成误诊。

在精准手术临床辅助系统中，需要利用3D技术来展示更加真实生动的三维手术场景或CT/MRI人体器官图像。眼镜式3D显示器由于需要医生佩戴专用眼镜，会影响到医生手术操作，所以在未来会选用裸眼3D显示器。目前较成熟的多视点裸眼3D技术是光栅式，一种是狭缝光栅，一种是柱镜光栅。

首先，狭缝光栅方式裸眼3D显示器亮度较低，主要用于个人用移动设备即小尺寸显示中，而精准手术系临床指导系统需要大尺寸的裸眼3D显示器。这种大尺寸的裸眼3D显示器一般采用柱镜光栅，这种方式的显示器同样也存在一些目前无法突破的问题：1.由于光栅式裸眼3D显示具有分光的作用，贴装的光栅导致2D和3D信号的清晰度降低，难以满足手术临床指导显示器的需求。2.存在视区角度小、视区突变问题，在突变区域会看到重影和不正常的图像，同时立体景深和视区突变也是一个平衡关系，无法同时达到最佳状态。目前有研究针对此问题开发了视点跟踪技术，实时检测观看者在电视前的位置，将处在突变的区域调整为良好的视觉区域。但此方法更适合于单人观看的设备，当手术中多名医生观看的时候，很难调整并保证观看者都处于正常视区内。3.存在串扰问题、立体景深小于眼镜式3D显示器。

海信集团开发新型高性能的裸眼三维显示设备和人机交互设备可以解决这些问题。该设备通过UHD液晶屏的采用和UHD电路、光栅的开发，将3D分辨率提高到1280*720以上的高清标准，满足手术临床指导显示器的需求；通过独特渲染算法技术和柱镜光栅的研究和配套开发，解决视区角度小、视区突变的问题，扩大视区，达到不用视点跟踪能满足多人同时观看的要求；通过语音识别技术和手势识别技术，开发新型人机交互控制设备，实现便捷的操作，解放医生双手，防止手术污染。

数字芯片在数字医疗领域中的发展

针对数字医学影像设备的快速发展，应用高性能芯片进行设备集成化设计成为未来数字医疗设备发展的主流方向。为了满足这个需求，芯片应满足实时性和可靠性等要求。

首先是实时性，医疗设备需要快速的启动、无延时的图像显示、无缝的功能/参数转换，例如手术中的数字X射线影像、救护车与医院的实时影像交流。其次是可靠性，需要器件能够在各种环境下的长时间无故障运行，能够迅速从软件错误引起的故障中恢复，能够电磁环境抗干扰。

在满足性能需求的同时，还有一些因素需要考虑：1.体积，直接影响产品的便携性，便携性能使设备得到更广泛的应用，将医疗保健从城市普及到乡村及边远地区、灾患区、医院各个病房甚至救护车上；2.功耗，低功耗能大大延长设备续航时间，并有助于减小电池与设备尺寸；3.成本，低成本意味着更多人能够享受最新的医疗技术，比如发展中国家与边远地区的居民。

针对上述目标，异质SoC（片上系统）可以有效利用各种处理单元的优势，实现性能、功耗、体积、可配置性、可扩展性、开发效率（硬件&软件）、一次性工程费用（NRE budget）等因素的优化配置，成为当前的发展趋势。一个很明显的例子是，现在大多数高端嵌入式应用处理器都基于ARM内核（多核），并整合了图形加速器，视频编解码加速器等资源，实现了全可编程SoC，通过可编程硬件、软件及I/O，大大提高了系统的差异化与灵活性。

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1. 脑肿瘤的分级和疗效评价

脑肿瘤是神经系统常见的疾病之一，对人类的健康和生命危害很大。不论是良性还是恶性，都可导致颅内压升高，压迫正常脑组织，导致神经功能障碍，甚至危及患者生命。PET作为一种功能显像技术，可对脑肿瘤的恶性程度分级、评估患者的预后，并可鉴别术后或放疗后纤维瘢痕与病灶复发。肿瘤恶性程度高时，细胞增殖活跃，需要消耗更多的葡萄糖来提供能量，表现为高代谢病灶；而肿瘤恶性程度低时，细胞增殖不明显，消耗的葡萄糖较少，表现为低代谢病灶。二者的鉴别一目了然。PET还可对患者的预后进行评估，当病灶代谢程度高时，患者存活时间短，而病灶代谢程度低时，存活时间较长。PET还可鉴别肿瘤复发与疤痕组织，前者表现为FDG局灶性浓聚，后者表现为放射性缺损。

2. 癫痫灶的术前定位