磁共振成像技术在医学中的应用探讨

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AR技术在医学教学中的应用探讨

作者：崔唱 武辉 王晓娜 王祎丽

来源：《文存阅刊》2018年第05期

摘要：随着我国医学高等教育体制改革的不断深化，招生规模和层次的不断增加，技术更新的速度日益加快，传统的医学实验教学手段，由于受到教师资源、场地、仪器和设备的限制，已经不能完全满足医学生实验教学的需要。由于多媒体网络技术的快速发展，增强现实技术将作为一门新兴的科学技术，通过科学技术模拟仿真后，再叠加到现实世界使人类感官感知，把在现实世界中很难体验到的实体信息-视觉信息、声音、味道、触觉等，使人类得以感知，进而达到超越感官的体验。将其应用于精品课程网页上，医学生们可以随时的自由选择时间学习，调动学生的学习性，并且通过实验测试的内容，可以增加人、机的交流互动性。

关键词：AR技术；医学教学

增强现实技术（Augmented Reality， AR）是20世纪90年代初兴起的一种计算机图形图像处理技术，它是将计算机产生的附加信息融合到使用者所看到的真实世界景象中，增强了使用者对真实场景的感知能力。由于其虚实结合的优点，在医疗、工业等领域得到具有广阔的应用发展前景[1][2]。本文主要探讨增强现实技术的基本特征以及它在实验教学中的应用。

一、增强现实技术的特征

增强现实技术（AR）与虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）两者间存在着不可分割的密切关系。AR系统采用了一些与VR系统相同的硬件技术，两者之间的区别主要是：VR系统是用软件模拟出的虚拟世界代替真实世界；AR系统是在真实世界的背景中加入或补充的虚拟的信息。因此，AR系统不仅继承了VR系统的优点，同时又具有虚与实相结合的特点。AR技术将致力于用户与实际对象交互的过程中，从计算机接收到关于这些对象的各种辅助信息。

在医学实验教学的应用中，AR系统可以利用计算机将人体结构解剖数据进行可视化处理，并将其虚拟物体影像实时准确地显示在一个患者身体的局部位置，医学生可以通过显示器将同时看到患者身体的局部外形及其内部的解剖结构，帮助医学生准确定位手术部位，提高其临床操作技能。

踝关节磁共振成像技术的临床应用研究

摘要：目的：科学研究医学上采用磁共振成像关键技术在踝关节患者中临床诊断实际意义。方法：挑选我院2020年7月至2021年9月接诊的62例踝关节损伤患者影像资料做为回顾性研究，运用患者磁共振结果展开合理分析。结果：此次分析一共选择62例踝关节损伤患者进行磁共振检查，与此同时优良率达96.00%。确诊后，距骨微骨折、跟腱撕裂、创伤性关节炎或创伤性关节炎术后改变、踝关节退行性改变、踝关节下方骨损伤、腱鞘囊肿、踝关节韧带损伤、踝关节软组织感染等占比率分别是29.03%、25.81%、12.90%、8.06%、4.84%、3.23%、3.23%、4.84%，5例患者内未见异常。结果：踝关节损伤患者确诊环节中选用磁共振成像技术性，可以清楚注意到患者损伤各部位不一样损伤水平，与此同时具有较强诊断率，可以为疾病的治疗提供有力依据。

关键词：踝关节；磁共振成像技术；临床应用

踝关节是身体极为重要的承重关节。运动过量或走路时，脚踝扭伤非常常见，具体表现为踝关节疼痛、发胀、功能受限。如果我们不重视踝关节损伤，使诊断与治疗错过最佳时机，容易造成漫性骨关节炎，务必引起临床重视。在诊断上，X线和CT可以有效诊断骨折，但是不能诊断和辨别骨挫伤、关节韧带、肌腱等皮下组织。而MRI可以弥补这一缺点，多方位、多方位扫描，合理鉴别软组织挫伤，表现出现异常骨髓信号。因而，核磁共振成像技术性针对踝关节损伤的诊断起着至关重要的作用。

1资料与方法

1.1一般资料

选择医院接诊的62例踝关节损伤患者的信息进行回顾性分析。起止时间为2020年7月，截止时间为2021年9月，在其中男士患者36例，女性患者26例，年纪低限22岁，年纪限制68岁，平均年龄为(45.00±6.47)岁。在其中左踝关节损伤12例，右踝关节损伤19例，双踝关节损伤16例，,踝关节疼痛感或踝关节不稳定5例，手术后韧带撕裂伤7例，手术后韧带撕裂伤3例。此项试验合乎伦理规范，患者允许其家人也签定同意书。研究有关资料并展开回顾性分析。

５６　・临床研究・　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　２０１　５，Ｖｏ１．１　３，Ｎｏ．３３　

探讨磁共振成像技术在臂丛神经损伤中的临床应用　

王亦强　（辽宁省抚顺矿务局总医院，辽宁抚顺１１３００８）　【摘要】目的探讨在治疗臂丛神经损伤中应用磁共振成像技术的临床效果。方法对两组研究对象均进行双侧臂丛神经成像，观察磁共振　成像技术的应用效果。结果Ｔ２ＷＩ轴位、Ｔ　ＷＩ、Ｔ１ＷＩ在臂丛神经椎管内段和孔段的成像效果较好，而臂丛神经干的成像、节后神经损伤　则ＤＷＩＢＳ序列、ＳＴＩＲ／ｌｏｎｇＴＥ序列较好，能准确显示神经损伤的位置。Ｔ。ＷＩ可用于显示患者血肿信号。结论磁共振成像技术常规扫描　序列结合，可以作为诊断臂丛神经损伤的重要手段，而且对患者的创伤小，安全可靠，发展空间广阔，值得推广使用。　【关键词】臂丛神经损伤；磁共振成像技术；扫描序列　中图分类号：Ｒ７４５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１－８１９４（２０１５）３３－００５６－－０１　

本院分别选取了２８例臂丛神经损伤患者和健康志愿者进行研　究，了解磁共振成像技术在臂丛神经损伤中应用的临床效果，具体　情况如下。　１资料与方法　１．１一般资料：选取我院２０１４年２月至２０１４年ｌ２月收治的臂丛神经损伤患　者２８例作为研究组，所有患者均经过诊断被确诊为臂丛神经损伤，其中　男性患者１７例，女性１ｌ例。年龄在１４￣６８岁，平均（３９．６－ｔ－３．８）岁。造　成损伤的原因分别为：车祸受伤７例、打架５例、产伤７例、重物砸伤　６例、机器卷入３例。另外选取２８例健康志愿者作为对照组，男ｌ６例，　女１２例。年龄ｌ８—６９岁。两组研究对象在年龄、性别等一般资料的比较　方面，不具有明显差异，Ｐ＞０．０５，具有可比性。　１．２检查方法：在本研究中，我们选取的是超高场强磁共振扫描仪，　型号为Ｐｈｉｌｉｐｓ多源３．０Ｔ。在检查时，应给患者采取仰卧位，并且应保　持头先进。将患者的头颈部置于线圈内，颈部正中矢状面与床面长轴　中线应保持一致。另外，患者的双肩向后伸，将定位中心对准患者的　颈６椎体。在给患者进行扫描时，应叮嘱患者进行腹式呼吸，为防止　患者因吞咽而形成运动伪影，并使用饱和技术对所获得的图像进行处　理。扫描范围主要有两个：一是上下范围的扫描，主要包括颈４椎体上　缘至胸２椎体下缘的位置，二是冠状位的扫描，两侧包括腋窝，前后　包括椎体前缘至椎管后缘的区域。在进行扫描是，应先常规行Ｔ　ＷＩ轴　位、Ｔ　ｗＩ、Ｔ　ＷＩ、及ＳＴＩＲ／ｌｏｎｇＴＥ序列冠状位的扫描，只有在怀疑患　者存在节前神经损伤状况时，再对其进行斜冠状位的扫描，最后才进　行ＤＷＩＢＳ序列横轴位扫描。　图像测量及后处理：在给患者进行扫描后，应对ＤＷＩＢＳ序列、　ＳＴＩＲ／ｌｏｎｇＴＥ序列扫描后的初始图像进行后续处理。在处理的过程　中，应充分利用各种图像处理技术，如多平面重建、最大强度投影　（ＭＩＰ）等技术，通过图像的重建和旋转，了解患者臂丛神经的具体　情况，为治疗提供重要的参考信息。　１．３观察指标及评定标准：由放射科医师对所有影像资料进行观察分　析，主要观察的指标包括以下几个方面：在健康志愿者组中，统计他们　的ＤＷＩＢＳ序列、ＳＴＩＲ／ＩｏｎｇＴＥ序列的重建图像中臂丛神经各部分可清　晰显示的的数目，并计算相应的显示率。另外，观察两组研究对象各　项扫描结果，分析臂丛神经在各序列的影像学表现。　１．４统计学方法：采用ＳＰＳＳ１７．０统计学软件对本组研究数据进行分析处　理，采用卡方检验组问计数资料的对比，计量资料的比较采用　险验，　用Ｐ＜０．０５表示，组问数据对比差异显著，说明差异具有统计学意义。　２结果　本研究中，２８例健康志愿者在ＤＷＩＢＳ序列和ＳＴＩＲ／ｌｏｎｇＴＥ序列　的影像学图像中，５６侧臂丛神经均能清晰的看到。根据研究结果可　以看到，臂丛神经根、臂丛神经节在ＤＷＩＢＳ序列中的显示率明显高　于ＳＴＩＲ／ｌｏｎｇＴＥ序列，经过计算得出　＝７．３８，Ｐ＜０．０５，显然，差异　具有统计学意义。锁骨上神经和下神经的显示率不具有统计学意义　（Ｐ＞０．０５）。　研究组的２８例患者经过扫描检查后，有８例出现椎管内节前神　经损伤，这些患者脊椎移位比较明显。椎管外节后神经损伤患者有　７例，臂丛神经走形区水肿比较严重。另外，有５例患者的脊髓出现　水肿，脊髓内信号存在异常，有６例患者出现神经根缺失或离断的问　题，Ｔ。ＷＩ横断面的神经根变形。有２例患者肌肉信号增高，存在脂肪　浸润的问题。　３讨论　磁共振成像技术，它主要利用的是磁共振的原理，是一种根据外　加梯度磁场，检测所发射出的电磁波，绘制成物体内部结构图像的技　术，应用的领域非常广泛。近年来，该技术在医学领域的应用也越来　越普遍。尤其是在臂丛神经损伤的检测中，具有非常重要的作用。　磁共振技术的各种序列，具有各自独特的作用和特点。比如通过　Ｔ　ＷＩ扫描，可以非常清晰的看到臂丛组织的出血和损失情况［１】，了解　各神经干的粗细和走向，Ｔ　ＷＩ扫描可以了解患者臂丛组织的内部病理　变化　。】，增加对脊髓状态改变情况的了解。这两个序列是磁共振成像　技术最基本的序列。另外，ＳＴＩＲ／ｌｏｎｇＴＥ序列能够有效减少伪影的产　生，它和ＤＷＩＢＳ序列均能清晰的显示患者臂丛神经的走形以及构成　等情况，敏感性和对比度都比较好，只是特异性比较差，必须与常规　的扫描序列进行有效结合，从而提高诊断的准确性。　总而言之，磁共振成像技术可以作为诊断臂丛神经损伤的重要　手段，而且安全可靠，对患者的创伤小，准确度高，应进一步加强　应用。　参考文献　［１】许传航，陈双庆，蔡庆．磁共振ＳＰＡＣＥ技术在臂丛神经显像中的　临床应用［Ｊ】＿江苏医药，２０１３，３９（１２）：１４３０—１４３　１＋１３６４．　［２］李冰，朱琳，徐红卫．磁共振影像（ＭＲＩ）在臂丛神经损伤中应用价　值研究［Ｊ］．中国卫生产业，２０１３，１０（４）：１０２．　［３】林文宇，周淑琴，陈志光．ＳＰＡＣＥ序列在正常臂丛神经节后段磁　共振成像中的应用［Ｊ】．中国医学装备，２０１３，ｌＯ（１２）：１１３—１１６．

MRI成像技术的进展及临床应用

磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)是基于核磁共振现象的成像技术, 20世纪70年代被引入到医学领域并用于人体成像。30多年的时间里,MRI得到迅速开展,硬件设备和成像技术不断更新。主磁场、梯度系统、射频系统功能的改良,多通道、多采集单元、并行采集等技术的应用,使MRI设备整体水平明显提升,成像速度明显加快。近几年,超高场MRI在脑功能成像、频谱成像、白质纤维束成像、心脏检查、冠心病诊断、腹部等脏器的检查得到了广泛应用[1]。

1 磁共振血管成像

磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)是一种无创性血管成像技术,利用血管内血液流动或经外周血管注入磁共振比照剂显示血管结构,还可提供血流方向、流速、流量等信息,已经成为常规检查技术。MRA技术主要有时间飞跃法( time offligh,t TOF)、相位比照法(phase contras,t PC)和比照增强MRA(CE-MRA)。TOF法是临床上应用最广泛的MRA方法,该技术基于血流的流入增强效应,常用形式有2D TOFMRA和3D TOFMRA。2D

TOFMRA采用较短的重复时间(repetition time, TR)和较大的反转角,背景组织信号抑制较好,有利于静脉慢血流的显示,多用于颈部动脉和下肢血管的检查。3D TOFMRA空间分辨率更高,流动失相位相对较轻,受湍流的影响相对较小,多用于脑部动脉的检查[2]。PCMRA是利用流动所致的宏观横向磁化矢量的相位变化来抑制背景、突出血流信号的一种方法,包括2D

PCMRA、3D PCMRA和电影(cine) MRA。与TOFMRA比拟,PCMRA在临床应用相对较少,主要用于静脉性病变的检查和心脏及大血管血流分析。CE-MRA是经外周静脉团注比照剂Gd-DTPA后,利用比照剂使血液的T1值明显缩短,然后利用超快速且权重很重的T1WI序列(3D fastTOF SPGE,反转角>45°)进行成像。CE-MRA对于血管腔的显示比其他MRA技术更可靠,出现血管狭窄的假象明显减少,血管狭窄程度的反映比拟真实,一次注射比照剂可完成动脉和静脉的显示。