医学影像是指为了医疗或医学研究，对人体或人体某 部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程， 是临床诊断信息的重要来源之一。它包含以下两个相对独 立的研究方向：医学成像系统是指图像形成的过程，包括 对成像原理、成像设备、成像系统分析等问题的研究；而 医学图像处理是指对已经获得的图像作进一步的处理，其 目的是或者是使原来不够清晰的图像复原，或者是为了突 出图像中的某些特征信息，或者是对图像做模式分类等。 近年来，随着数字医疗诊断图像技术的发展，医院大型诊 断仪器设备包括 DR，CT，MRI，DSA，SPECT 以及 PETCT 等均是最终生成数字图像。在医学影像设备的技术发展中， 功能图像和解剖图像的融合技术将是一个发展趋势，在对 患者的肿瘤早期检测和诊断精确定位以及肿瘤治疗效果评 估中将发挥重要的作用。随着技术的进步，还有集功能图 像与解剖结构图像于一体的设备投入应用，例如 PET/CT 机， PET/MRI 机等，后者可同时采集 PET 或 MRI 图像，并进行 同步融合，形成清晰、准确的融合图像，以降低单独应用 PET 或 MRI 所导致的诊断误差率。但是这些大型设备的价 格昂贵，诊断费用高。为了充分利用现有和发挥医疗设备的功能，同时为弥补解剖结构图像（CT，MRI，B 超等）和功能图像（SPECT ，PET 等）的各自不足，产生了新的一种技术医学图像融合技术，并且随着计算机模式识别技术的发展有了较大的进步。

1  医学影像分类

根据医学影像所提供的信息内涵，可将医学影像分为 两大类：解剖结构图像 （CT，MRI，B 超等）和功能图像 （SPECT，PET 等）。这两类图像各有其优缺点：主要反映 解剖形态结构的 CT 所获取的图像以较高的空间分辨力和几何特性提供了人体脏器和组织的解剖结构信息，但其对软 组织分辨能力并不是很好 ; 而 SPECT 影像功能图像分辨力 较差，难以得到精确的解剖结构和立体定位，也不易分辨组织、器官的边界。但它提供的脏器功能代谢信息是解剖 图像所不能替代的。能获知人体任意角度断层面的放射性浓度分布，提供它们的功能信息。因此，单独从某一种图 像中不能获得全面的诊断信息，通过计算机图像处理的方 法对这两种互为差异、互为补充的影像信息进行适当的融 合，把两种图像的有用信息经计算机处理后综合表达并显示出来，可以代替医师主观的人工综合方式，使医师对病情的分析与判断更准确，提高临床诊断效率和可靠性。

2  医学图像融合技术应用

完整的医学图像融合系统应该是各种医学成像设备、 处理设备与融合软件的总称。目前主要的医学影像手段 （如 CT，SPECT，MRI 和 PET 等）都可以通过计算机进行图像处理，以提高图像的显示与表达能力。本研究就我院 的 CT 与 SPECT 图像之间的融合应用进行介绍，由于 CT 与 SPECT 设备所获取的图像之间并没有一个统一的基准，故在进行融合之前，两种图像必须实现严格地配准。医学图 像配准技术是用计算机图像处理技术使各种影像模式统一在一个公共坐标系里，并融合成一个新的影像模式显示在计算机屏幕上，使病灶或感兴趣部位有明确的可视性。这 个公共坐标也需要物理测量的精确的重合性，一般采用可 以固定人体的碳纤维体模，这种材料具有重量轻、射线穿透性好的特点，可以得到较好的光野重合性。结合 CT 与 SPECT 医学图像融合系统框架研究，根据原理进一步明确系统构成及采用技术线路，并且做出融合系统设计（体系结构 顶层设计、软件结构设计、硬件特别结构设计），使得从整体上对医学图像处理技术有一个比较清楚的理解（图 1）。

图 1　融合系统设计

在医院内部利用现有的设备 GE Lightspeed VCT 64 排 CT、GE Infinia SPECT 的图像，通过医院内部的 PACS 系统联网，分别将 CT 图像和 SPECT 图像上传至服务器后，由图像处理工作站进行融合分析。这种交互型图像融合软件 目前已经投入临床应用，可将 CT 的图像和 SPECT 的图像进行配准融合。搭建此系统利用现有的医疗设备和信息网络系统，医院投入的建设成本很少，就能够满足临床科室 的 SPECT/CT 图像诊断需求。

在临床药物使用方面，主要是利用 18F-FDG 作为葡萄糖代谢的示踪物和显像剂，其性能与天然葡萄糖一致，能沉积在葡萄糖代谢的部位。而肿瘤的特点是肿瘤细胞的异常分裂、增殖，从而需要旺盛的能量代谢的支持，即葡萄糖代谢异常增高。

受检者病例检查在 CT 扫描和注射示踪剂后 60 min SPECT 显像（图 2）：（1）左乳软组织肿块，糖代谢增高，符合左 乳钙化改变；（2）全身多处骨质内斑片状高密度影，糖代谢 不均匀增高，考虑骨转移；（3）纵隔内、肠系膜、双侧颈部 多个增大淋巴结影，糖代谢无明显增高，淋巴结转移；（4） 宫体后方囊状病变，糖代谢不高，考虑良性病变可能性大。

图 2　病例影像

3  小结

就医院目前开展的图像融合技术检查来看，已经有 800 余例的临床经验，检查费用低于 PETCT，对各种肿瘤的早 期诊断，特别是腹部、妇科、甲状腺以及骨转移的诊断，以及肿瘤治疗包括手术治疗、放疗、化疗后的评估都有非 常重要的现实意义。 通过一次检查，不仅能够提供功能性显像，还能够提 供丰富的解剖细节显示，协助临床在定性诊断的基础上， 实现精确的定位诊断。采用一体化设计，实现了一体化心 电门控、一体化质控支架、一体化准直器存储、一体化软 件平台；后处理工作站可以完成 SPECT 和 CT 的处理与分析工作，以及多学科图像融合工作。在容积高清的基础上做到看得清、测得准。在实现精确定位的同时，也可单独进行增强扫描、穿刺介入、粒子植入和放疗定位等多方位 的应用，为医师提供更充分的诊断信心的同时，实现更丰 富的临床拓展应用，满足核医学临床和科研各个方面的使用需求。

［参考文献］ 
［1］王世真 . 分 子核医学 [M]. 北 京：中国协和医科大学出版社， 2004.
［2］邢茜 .CT 与 SPECT 医学图像融合技术研究 [D]. 成都：电子科技大学，2007 ：1-10.
［3］王荣福，李险峰，王强 .SPECT/CT 的最新应用进展 [J].CT 理论与应用研究，2012，21（3）：577-582.
［4］胡俊峰，唐彩银，巩萍 . 基于小波变换的 CT/SPECT 图像融合最佳层数选取 [J]. 中国医疗设备，2009，24（3）：10-12.
［5］王荣福，于明明 .PET/CT 在肿瘤临床中的应用价值 [J]. 肿瘤学杂志，2009，15（1）：73-75.
［6］吴会静，谢学锋，蔡海峰，等 .SPECT/CT 在乳腺癌前哨淋巴 结定位中的应用价值 [J]. 现代肿瘤医学，2013，21（9）：2076- 2078.
［7］殷雷，王荣福，闫平 . 基于多模态分子影像技术的 SPECT/CT 在临床中的应用进展 [J]. 中国医学装备，2013，10（1）：63-65.