懂你的机器
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近几十年来,去医院看病,接触到的机器越来越多。以至于有人抱怨说,“整个看病过程,和医生说话不多,基本上就是从一台机器到另一台机器”。
其实,这些机器,无一例外都起着强大而神奇的作用,离开了它们的现代医疗几乎是无法想象的。
在这些先进的机器背后,有一个词汇将它们一并囊括,那就是影像医学。它是伴随着X线的发现,MR扫描仪、CT扫描仪等检查设备的问世而诞生的一门临床学科。影像医学诞生至今,不过百余年时间,却以超乎想象的速度在发展。如今,人们所熟知的X线、CT、超声、MR、PET等医学技术,以及在这些设备引导下的介入治疗,都属于影像医学的范畴。而这一切,都在改变着现代医学的诊疗模式。
进入数码时代
1895年,德国物理学家伦琴在实验室里发现了一种与以往所知的不同的射线,肉眼看不到,却能穿透物体,还能使荧光物质发光。伦琴将其命名为X射线,意为未知。据说,为此而沉迷在实验室的伦琴忘了回家吃饭,而其夫人不得不亲自到实验室找他。
伦琴不是乖乖地跟着夫人回家,而是将夫人的手暴露在这种射线下,为其拍了一张照片。这张照片清晰地显示了手部的骨骼,而这也是人类第一次在不损伤外部皮肤的情况下,看清了活体的内部组织结构。
自此,X线检查技术在医学上起到了前所未有的作用,而伦琴教授也因此获得了诺贝尔物理学奖。
自X线发现后的一百余年里,X线成像设备不断改进,朝着数字化、精细化的方向发展,而辐射损伤的程度也不断降低。
如今,在国内的大医院,你去拍一张胸片,所应用的设备往往是数字化X线摄影机(简称DR),它能在计算机上显示、存储、拷贝,而不像以前只能打印一张胶片。
通俗地讲,现在的X线机,就像数码相机一样,获得的是数码相片。不同的是,这些照片显示的不是人的容貌,而是骨骼、内脏器官或软组织等相关信息。例如,一张胸片,除了能显示肋骨、胸骨、胸椎之外,还能看到心脏、大血管等。肺里面充满空气,被X线穿透后,图像是灰灰的,但如果肺里有炎症或肿瘤,X线穿透力降低,胶片亮度增高,就会形成更亮的灰白色影像。
“切西瓜”的技术
如果把人体比作一个西瓜,那么X线摄影就是拍整个西瓜,而CT则是切西瓜片,看每一片西瓜里瓤啊子啊之类的东西。用X线拍出来的整个西瓜看上去是好的,但切片后,也许会发现里面有溃烂。
可见,CT看到的内部结构更精细,更明确,当然也更利于诊断。
CT是计算机断层摄影术的简称,它将X线与电子计算机、探测器等多种先进技术结合在一起。它是一个划时代的发明,由一个英国物理学家在1969年设计而成。
CT的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后,放射诊断学上最重要的成就。因此,这位牛人与另一位研制者获得了1979年的诺贝尔生理学或医学奖。
CT自诞生到现在不过四十余年的时间,但其更新换代的速度可谓异常之快,从断层扫描到螺旋扫描,从单排探测器到多排探测器等等,每一次改变都是技术的革命,从而也带来非同凡响的效果。
现在,国内三甲医院使用的主流产品是16排、32排、64排螺旋CT。
64排是指拥有64排等距探测器,每360度扫描产生64幅薄层图像。它的扫描速度非常快,3秒钟即可完成肺部的高分辨扫描;每层切片的厚度非常薄,最薄可达0.1毫米;所采集的数据既可作常规图像显示,也可进行三维立体重建,提供更直观的影像图像。
如今,某些医院甚至应用了256排、320排螺旋CT,其功能之强大又是翻了一番。看到这里,读者或许已经产生某种担心:排数越多是否辐射成倍增多?如果是,这项技术就不应该在临床上推广了。真实的情况是,机器的辐射并不是成倍数增长的。
CT检查一般分平扫和增强扫描。平扫是CT的常规检查,能够提供病变的初步定位和定性信息,显示病灶的大小、数目和形态。增强扫描是指静脉注射对比剂(碘剂)后进行扫描,一般是一边推药一边扫描,这可以使病变显示得更清楚。
CT的一个好处就是可以随到随作,扫描速度非常快,所以对于急症患者是非常好的选择。例如,对于急性脑血管病,CT可以对脑出血和脑梗死进行鉴别。
声波的奇妙作用
人能听到声音的频率是有限的,超过2万赫兹的机械振动波,人类是听不到的,这被称作超声波,简称超声。
如果用超声波探测人体,超声波遇到不同的器官和组织会发生反射和衰减,就像我们对着山谷唱歌会有回声一样。将这些反射回来的声波根据强弱,用明暗不同的光点显示在荧屏上,就形成了图像。
临床上,根据信号显示方式、声束扫描方式以及探头的不同,超声可以分为不同的类型,如A型、B型、M型等。而使用最广泛的就是B型超声,简称B超。
B超的缺点是没有固定的投影方式,其影像的产生及结果的判读,大部分有赖于操作者在检查时的观察。
那么,彩超又是何方神圣呢?
其实,所谓的彩色并不是我们肉眼看到的漂亮颜色。彩超,实际上是在普通B超的基础上,采用多普勒原理,增加了血流监测,依据血流不同的方向标示为红色或蓝色。所以,彩超具有二维超声的结构图像,同时提供血流动力学方面的信息。如今,很多人可能还听说过三维、四维彩超,似乎更具诱惑力。其实,三维、四维彩超,实际上也是用普通彩超观察的,只是后期通过转换软件将平面图像立体化,使不懂B超的人也能大致看出胎儿的模样。三维、四维的区别则在“时间维”上,简单来说就是:前者是图片,后者是录像。对于普通的产检要求,B超的准确性并不逊于三维、四维超声,因此产检用B超已经足够。
没有辐射
2003年10月,瑞典卡罗琳斯卡医学院宣布将诺贝尔生理学或医学奖,授予对磁共振成像技术作出重要贡献的两位科学家。
磁共振成像被誉为20世纪最重要的医学技术发明之一,其获奖早在预料之中。卡罗琳斯卡医学院还表示,此项技术可以为脑部和脊髓详细造影,堪称价值连城。
那么,究竟什么是磁共振成像呢?
1946年,物理学家发现了磁共振(英文简称MR)现象,这属于原子物理的范畴。1971年,一位内科医生将其应用到人体,发现良恶性肿瘤的MR信号有所不同。之后,科学家在此基础上造出了MR扫描仪,用于获取人体图像。
MR对人体不具侵袭性,不会产生游离辐射,可多方向扫描,提供三度空间影像,又有高对比的解像力,是现代医学不可或缺的诊断工具。
然而,MR并不是万能的,它依然有很多禁忌证和注意事项。首先,患者体内不能有非顺磁性的金属植入物,比如心脏起搏器、血管夹、骨折后打的钢板钢针等,这些是绝对禁忌。
另外,需要作MR检查的患者必须去除全身的金属物,比如钥匙、手表、手机等。所以,作磁共振检查之前,最好提前在家准备好,穿纯棉的衣服。
身体的卫星云图
PET,是正电子发射计算机断层扫描显像的简称。根据它的全称,你会猜到,它的原理中应用了“正电子”。
以往认为电子是带负电荷的,但是在上世纪20年代,科学家从理论上推断了正电子的存在。1953年,科学家研制出了用于扫描大脑的正电子扫描仪。之后,PET技术飞速发展。
在进行PET检查前,要将正电子示踪剂注入患者体内。这种示踪剂通常是生命代谢所需的物质,如葡萄糖,但被标记了短寿命的放射性核素(如氟-18,碳-11等)。
放射性核素在衰变过程中释放出正电子,正电子与体内的负电子碰撞中和,从而产生一对光子。这对光子被高灵敏度的探头晶体探测到,通过计算机对数据的处理,于是得到高质量的成像。
PET检查虽然应用了放射性核素,但并没那么可怕:一是应用剂量非常小;二是这些核素的半衰期非常短,有的甚至仅为十几分钟。
由于示踪剂是生命的代谢物质,所以,PET就记录了体内各组织的代谢情况。肿瘤往往属于代谢旺盛的恶变组织,因此会比正常组织聚集更多的放射性核素,从而被检测到。
所以,PET就像卫星云图一样,描绘了人体的云层,只不过这些云层代表着组织代谢的状况。
PET的灵敏度和特异性都非常高。另外,PET在肿瘤还未形成形态学异常时,即可通过代谢异常显示出来,医生从而能早期发现。
但是,PET对解剖结构的分辨不如CT,也就是说,它的定位没那么精确。于是,人类将两者合二为一,研制出了PET-CT,让两者优势互补——PET可以显示病灶病理生理特征,发现病灶;CT可以精确地定位病灶,显示病灶结构变化。
PET-CT可以更精确地描绘人体的云图——PET发现厚厚的云层,而CT确定云层的精确位置。
目前,PET及PET-CT主要应用于肿瘤、神经系统以及心血管系统的检查。
影像科医生的告白
“外人问起我的工作时,我一般都是尽量回避——因为我不想受打击!好几次朋友聚会,朋友向他朋友介绍我,称我是医生时,对方马上就会说:‘医生是个好职业呀!工资高,铁饭碗……哪个科的呀?’我回答:‘影像科的’。
“这下好了,开始让人有股暖流的感觉马上就被一盆凉水从头顶浇下来……对方会说:‘哦,拍片的呀!’而且那个‘哦’音很长,似乎大吃一惊。对,我们就是拍片的,拍片的怎么了?医院没有我们这些拍片的能行吗?”
一位影像科医生在网上论坛里这样写下了自己的经历。其实,在一些影像医学论坛里,的确有一些存在类似抱怨的医生。
提起影像科,会让人有点不知所指的感觉。X线?B超?MR?事实上,不同的医院,影像科的具体内容还真不一样。
其实,在学科分类上,以上那些统归为影像医学。但是在科室分类上,不同的医院就不同了。有的把超声单独分出来,叫超声科;有的把X线、MR、CT放在一起,叫放射科;也有的把所有的都放在一起,称为影像科。
其实,这主要是方便医院管理,对患者看病而言,顶多是去作检查的时候找对房间,没有其他什么影响。
被称作“拍片的”,对于影像科医生而言,多多少少心里会有些不舒服,似乎自己硕士、博士毕业就像一个工厂师傅,而非地地道道的医生。
但事实上,一家三甲医院的影像科却是地地道道的临床科室,它包括医生、护士、技师、工程师等。
影像科医生的主要工作是诊断、写报告,或者进行相关的介入治疗。他们与所有临床医生一样,拥有正规医学院的学历,通过执业医师考试。
诊断、写报告,听上去比较轻松,但事实上可不简单。影像医学上,有一个“同病异影,异病同影”的说法,指的是相同的疾病,影像可能会不同,但不同的疾病,影像却可能相似。所以,医生们为了明确地诊断疾病,以防误诊,需要具备扎实的基本功。而这项功夫,很可能需要好多年的修炼。
技师则主要是负责采集图像,他们虽然不用考执业医师证,但也要考大型设备上岗证之类的执照。技师的工作也不是你想象的按下按钮就能搞定。由于现在的机器复杂,技师要设计不同的序列,取得高质量的图像。否则,图像不行,还得重拍。
接下来说一说关于辐射的流言。在天涯论坛上曾有个帖子:一个男生说,自己的女朋友是放射科的医生,家里人不同意他们交往,怕影响生育,他问该不该分手。
说实在话,这样的帖子会让人有点无语。
如今,关于X线对身体的损伤,人们了解得已经比较清楚,所以,放射防护也已经做得比较到位。关于那些放射科医生得白血病、皮肤癌之类的谣传其实很少见。同时,个体之间的差异巨大。的确有一些人对放射很敏感,但并非所有人都如此。
不可否认,从事放射工作的医务人员,尤其是进行介入治疗的医生,天天和射线打交道,所受的辐射肯定会比一般人多。所以,每个影像科医生的口袋里会有一个“个人剂量计”,每季度会将其送到相关机构进行检测。一旦发现谁的剂量超标,那他就要暂时离开放射工作一段时间。但真正超标的人并不多。
根据国家的规定,从事放射工作的医务人员每年有三周的放射假。但事实上,在不少医院,由于人员紧张,也没多少医生实打实地休过,因为实在是太忙了。