醫學與新科技
給微細血管造影的DSA
醫學上每一種發明或發現,都讓我們在診斷治療疾病的道路上更快地前進。給微細血管造影的DSA也不例外!
DSA是“數字減影血管造影術”的英文縮寫。這是一個多麼繞嘴的名字!它的產生很曲折,同時也包含了許多高深的學問。
從外科手術出現後,人們一直在探索許多問題,其中之一就是要搞清楚人的動脈血管是怎麼分布的。
因此,當1895年11月8日倫琴發現X線後,不久就有人在屍體上進行了手的動脈造影研究,方法是向手的動脈裏注入一種造影劑,然後拍X光片,從而可以看見動脈血管的分布。
到1923年,有人首次在人體上作了血管造影檢查。30年代,有了心髒X線造影,甚至可以經腰部穿刺動脈造影。醫學家們不斷改進動脈插管的方法,使動脈造影技術得到廣泛應用。
但是,無論怎麼改進,傳統的造影技術的某些缺點總在影響檢查的質量,有兩大難題一直困擾著醫學界。
一是,進行動脈造影需要切開皮膚,再從動脈中插入導管,是一種“侵入性”的方法,對患者有一定的損傷和痛苦。這種造影方法容易引起許多並發症。
二是,要檢查身體較厚、骨骼肌肉較多、結構較複雜的部位時,往往肌肉、骨骼、髒器互相重疊,拍出的X線片子,肌肉、骨骼的影像遮擋了要看的血管,使血管影像模糊不清,影響了診斷的準確性。
為了尋找一種操作簡便,對病人安全、影像顯示得更清楚的血管造影方法,醫學家們一直在研究探索。人們設想,如果能把與血管重疊的背景影像(如肌肉、骨胳等)除去,那不就解決問題了嗎?這就是減影法的最初設想。
從設想的提出,到最終實現,有許許多多的人付出了辛勤的勞動!
早在30年代,就有人參照當時照相館的一些方法,提出底片減影法,也就是用正負底片相疊的方法來消除背景。60年代,又出現了模擬電子減影法。但都由於操作複雜,照片質量差而未能推廣。直到80年代,隨著電子計算機技術的發展及運用於醫學,才出現了數字減影技術。
現在,就讓我們看看這是怎樣的一種檢查方法,它使我們的視野延伸到了什麼樣的境界。
數字減影血管造影術,又叫數字式X線攝影術。它是把電子計算機數字化的能力與常規X線攝影和透視裝置結合起來的一種血管造影檢查新方法。
這種檢查方法的程序是:在進行血管造影之前,先拍一張檢查部位的X光片,這叫掩模像。然後從靜脈注入微量造影劑,再拍一張同一部位血管造影的X光片,這叫造影像。之後,把這兩張像通過X線攝像增強係統,把所形成的圖像視頻信號轉變成數字信號,存入相應的掩模像儲存器和造影儲存器裏,再輸入減法器中相減,於是就能獲得一幅清晰的、造影劑標示出來的血管圖像。這個血管圖像再經過對比、增強、模擬轉換等一係列複雜過程,就清晰地展現在電視屏幕上了。這些圖像還可以輸入視盤、磁帶和膠片中存擋保存。這樣,就非常便於治療前後進行對比。
血管圖像數字減影造影術一問世,就以它的許多優點占據了優勢。這種方法簡便、快速、安全,病人痛苦小,不需要住院,更重要的是排除了與血管無關的重疊影像,使保留下來的血管影像十分清晰,診斷的準確性大大提高。使用這種方法,使血管狹窄、動脈粥樣硬化等診斷正確率達97%,是目前評價血管閉塞性疾病最好的方法之一。
不僅如此,這項技術還可以指導醫生進行血管內的成形手術,不但可用在一般血管,還可用在心髒的冠狀動脈。
首先應用數字減影造影術進行血管內手術的是紐約中心醫科大學的亞曆克斯·伯雷斯頓。他是一個善於觀察和愛思考的人。70年代,他在以色列做實習外科醫生時,看到農民在沙漠中用滴灌法進行灌溉,從中得到啟發。他設計了一種很細很細的導管,在數字減影造影術的指導下,將導管從體外直接進入血管內(當然這一切都是在嚴密消毒下進行的),滴注少量很強的粘連劑,來切斷腫瘤的血管,治療腫瘤和修補破裂的血管。
後來,別人又在他的基礎上,借助DSA技術和光導纖維內窺鏡,在內窺鏡頭上裝上“激光刀”,直接進入血管進行清除血管內病變或擴張血管的手術,當然,也可以對腦部血管進行手術,使過去需要開刀的手術變得大為簡便。
從DSA技術應用範圍的擴大,我們看到了“聯想”這種思維方法在創新中的作用。
功能各異的X射線機
你一定做過透視檢查吧!這是最簡便而常用的X射線檢查,它可以從不同角度觀察人體器官的形態和運動功能。
說起X射線檢查,我們不能不說說X射線的發現。那是1895年11月8日,德國物理學家威·康·倫琴,在暗室裏用高壓電流通過低壓氣體的克魯克斯管作陰極射線的研究,偶然發現克魯克斯管附近的一塊塗有鉑氫化鋇結晶的紙板上發生熒光。進一步研究後,證明熒光是由高壓電流通過克魯克斯管時產生的一種看不見的射線引起的。這種射線能穿透普通光線所不能穿透的紙板,並能作用於熒光屏而產生熒光。倫琴把這種射線命名為X射線。
現在知道,X射線是由高速運行的電子群撞擊物質,突然被阻時產生的。X射線的波長很短,可以穿過可見光不能穿過的物質,包括我們的身體。X射線波長越短,穿透力越大;物質的密度越小,厚度越薄,則越易穿透。X射線肉眼看不見,但它被某些結晶物質(如鉑氫化鋇、鎢酸鋇、硫化鋅鎘等)吸收時,可以產生波長較長的可見光,即熒光。X射線可以像日光一樣,使膠片感光。醫學上正是應用了X射線的以上特性,作為透視及X射線照相檢查的基礎。
目前,根據不同的檢查需要,X射線檢查機的類型很多,許多已與電子計算機、電視等結合起來,功能也更為完善。
多用途X射線機1多用途X射線機:它由計算機控製。它帶有多種尺寸的點片裝置,能自動切換投照區域的大小,從任何角度做斷層、斜位照相,床身可以水平或垂直移動,可做近台操作及遙控。它適用於胃腸造影、直線斷層及造影,還可擴充做血管造影。
2各種小型移動式X射線機:種類很多,代表性的有移動式C臂手術用X射線機,它帶有數字的影像增強器,圖像質量非常清晰,采用最新自動劑量調節及不反光監視器,操作簡便,可用於外科及骨科。帶有高頻發生器的小型移動式X射線機,重量隻有85公斤,可用於床邊檢查。它使用微機控製,雖然重一些,有250公斤,但是使用起來比較方便。
3乳腺診斷X射線機:它有特殊的程序控製高頻發生器。
4口腔科專用的各種X射線機:如照全口牙齒的全景X射線機,它對普查有無齲洞很有幫助。還有照一顆牙的牙片X射線機。
層出不窮的CT技術
1979年,美國的柯馬克和英國的漢斯菲爾德,由於發明了CT,而摘取了諾貝爾生理學獎的桂冠。
現在,我國許多大醫院都可以做CT檢查了。
所謂CT是指電子計算機X射線斷層攝影機,它是X射線與電子計算機的“混血兒”。目前,CT已發展到第五代,掃描完成一幅圖像的時間已由5分鍾縮短到1/100秒。
CT實際是在X射線技術的基礎上發展起來的,但它不是直接攝影,而是利用電子計算機技術,將X射線掃描後的光量信息進行處理,把體內組織的橫斷麵影像,間接地以密度影像顯示出來。它比X射線檢查技術靈敏100倍。
做CT檢查與X射線檢查相比,有許多優點:首先是方便病人,它不用像X射線檢查時那樣,先要向被檢查的器官裏注射造影劑,所以對病人沒有痛苦和危險。第二,能反映器官內部的情況,能發現早期病變,如顱腦CT,可發現直徑05厘米以下的小腫瘤,可診斷腦梗塞、腦積水、腦出血及腦動脈畸形,診斷腦腫瘤的準確率可達到948%左右;全身CT檢查可以發現直徑2~3毫米的心髒後壁轉移瘤,對腎髒腫瘤檢查的準確率可達94%。第三,通過電子計算機的儲存、錄像,便於追蹤複查,幫助判斷疾病。同時,還可把攝取的大量圖像疊積,形成立體圖像,作立體和動態觀察。CT辨別疾病能力很強。特別是能早期發現病變,提高了治愈率。
隨著計算機技術的進步,CT技術也在不斷發展和完善。如出現了三維立體圖像的螺旋CT,可以對病變更為準確地定位。還有采用其他物理能源的CT技術,如光子CT、超聲CT、發射型CT(ECT)、微波CT、正電子CT、核磁共振CT(NMR)等,其中ECT、NMR是X射線CT的主要競爭對手。
獨具慧眼的B超檢查
B型超聲波檢查,已在醫院的許多方麵得到了應用,它已成為醫生檢查及診斷的好幫手。