是什么讓醫生看“透”你

CT、MRI、PET這些醫療成像技術的大名讓病人覺得熟悉又陌生，到底這些檢查都是做什么的呢？對人體有害嗎？

飽受爭議的CT

大概所有人都不會對醫生拿著黑色X光膠片對著光源研究病情的景象感到陌生。1895年，德國物理學家倫琴發現X光能夠照射出人類的骨骼后，X光便開始用于醫療成像，并成為世界上最早的非創傷性內臟檢查技術。電子計算機X射線斷層掃描技術（CT）可以說是更高級的X光攝影。CT如同把人體“切”成了一個一個的薄片，然后再利用X射線分別給這些薄片“照相”，這就是所謂的斷層掃描技術。這樣，醫生能夠直接看到他感興趣的身體部分，而不會被前后重疊的其他組織或者器官干擾。例如，使用CT能夠直接略過頭部骨骼，看到一片片的大腦斷層圖像，還能夠把這些圖片全都組合在一起成為3D圖像。對于不明顯的骨折，CT也明顯優于傳統的X光。

致癌的罪名

但CT的輻射劑量遠遠大于X光片的輻射劑量。照一次胸腔，x光所承受的輻射相當于10天全身承受的背景輻射（生活環境中的自然輻射）；做一次腹腔或者胸腔CT所承受的輻射，相當于2～3年全身承受的背景輻射。世界衛生組織（WTO）和美國政府都將X射線歸類為致癌物。CT的安全性歷來都是爭論焦點。最近，英國《柳葉刀》上的一篇報道更是將CT推上了“致癌”話題的風口浪尖。

英國紐卡斯大學的研究人員分析了18萬名接受過CT掃描的兒童的資料，結果發現其中有74名兒童在后來患上了白血病，135名兒童患上了腦癌。接受2～3次頭部CT掃描能夠使兒童患腦癌或者白血病的幾率增加2倍。雖然，CT一直被懷疑“致癌”，但這還是第一次有報告直接顯示CT可能導致癌癥。研究人員提醒，許多情況下，CT檢查可以被其他醫學成像技術，例如普通X光、MRI或者超聲波代替。醫生應該更謹慎一些，尤其是在面對兒童時，他們還在發育中的大腦和骨髓很容易受到輻射的傷害。

無法被完全替代

然而，CT對骨骼，尤其是顱骨的顯示卻是無法被替代的，其優秀的空間分辨率能顯示出骨頭上細微的裂縫。而且相比MRI，CT的檢查時間短，在緊急情況下，顯然能夠為患者和醫生爭取不少時間。因此，即使CT的安全性飽受質疑，但它暫時還不能退出醫療診斷的歷史舞臺。為了提高CT的安全性，許多機構都在研究新的CT掃描方案，以確保每一次掃描都是必要的，而且所用輻射劑量都是最低的。

萬能的MRI

核磁共振成像（MRI）掃描儀制造的強磁場能夠激發人體所含水分中的氫原子發射可探測信號，然后再收集、分析這些信號并傳化成為影像。它和CT一樣能對人進行斷層掃描，而且其對比分辨率更高，所以不同的軟組織之間的細微區別，在MRI中能被表現得十分清楚。這使大腦、肌肉、結締組織和大多數腫瘤都能夠在MRI中清晰地顯示出來。因此，MRI能輔助醫生診斷大部分的疾病。正是MRI這種“萬能”的特質，讓其技術的更新非常迅速，因為人們希望通過MRI探究更多的人體奧秘。

DTI捕捉大腦最細微的變化

最近一種名為擴散張量成像（DTI）的MRI新技術，可以看到大腦近乎為零的變化。我們一直知道大腦在受創后會產生結構性的變化，大多數學者假設所有腦震蕩患者發生變化的大腦區域是相同的，但卻不清楚不同腦震蕩患者的大腦存在著什么樣的細微差異。通過測量水在大腦白質中的擴散方向，DTI能夠探測到大腦受到的極其微弱的傷害。FA是表示水擴散方向的一個標量值。DTI測量到，相比普通人，腦震蕩患者某些大腦區域的FA特別低，而且每位腦震蕩患者的FA變化都有獨特的模式。以往，腦震蕩的診斷只能依據患者經歷的意外類型以及頭痛、頭暈、行為異常等癥狀進行，而現在DTI可能為診斷提供大腦結構變化的依據。

更好更便宜的造影劑

雖然MRI本身對人體并無害，但有時用于增強分辨率的造影劑卻不那么“健康”。一般，MRI使用的是含釓的造影劑，有可能造成腎性系統性纖維化等副作用，而且這種造影劑也并不適用于所有器官或者組織。為了降低造影劑的毒性，增強其效果，美國紐約州立大學石溪分校發明了一種以石墨烯為主的造影劑。相同的診斷，石墨烯所需劑量更小，對身體造成的影響也就更小，而且價錢也更加便宜。石墨烯作為造影劑的應用還可增加MRI的靈敏度，讓醫生能夠更早地發現癌癥等疾病。

讓人放心的安全性

在不使用造影劑的情況下，MRI的安全性還是令人放心的，孕婦也可以接受MRI掃描，甚至有產婦在MRI中分娩。2010年，德國科學家在研究新生兒從子宮移動到產道的過程時，讓一位24歲的志愿者產婦在MRI中生產。為了獲得清晰的畫面，研究人員一直請這位痛得死去活來的產婦盡量別動。這次特殊的分娩讓研究人員看清了產婦在分娩時的肌肉活動，并加深了對于“難產”的了解。長時間在MRI中保持靜止不僅對產婦來說是個難題，對幽閉空間恐懼癥患者也是極大的挑戰。一次MRI檢查要求患者在幾乎密閉的儀器中靜靜躺上30分鐘，這讓一些人在心理上無法承受機器所帶來的壓迫感。另外，由于MRI的強磁場，患者必須摘除所有金屬物品，連化妝品或者指甲油當中含有金屬顆粒都不行。體內有金屬植入物（例如，心臟起搏器）的患者則不能接受MRI掃描。

查缺補漏的PET

正電子發射計算機斷層顯像（PET）的工作原理是：先把放射性顯跡同位素注入患者體內，同位素會被身體細胞吸收，而掃描儀能夠捕捉到移動中的同位素所釋放的正電子，并在電腦中以圖像的形式顯現出來。PET能夠顯示出機體功能性的變化，例如細胞的代謝和血液的流動等，而MRI和CT只能顯示機體結構或者解剖上的變化。當疾病沒有引起機體發生結構或者解剖上的變化時，便很容易逃過MRI和CT的“眼睛”，但這時PET能起到“查缺補漏”的作用，把不易察覺的功能性變化給“揪”出來。

CT的好搭檔

以神經內分泌腫瘤為例，神經內分泌系統的病變會影響到其他器官的激素分泌，對肺部和腸道的影響尤其明顯，因為我們的呼吸和消化都受到激素的控制。大多數的神經內分泌腫瘤都沒有癥狀，并且會很快轉移到其他器官和組織，光靠MRI或者CT，很難及時發現這種疾病。PET卻能夠讓醫生看到神經內分泌腫瘤患者的功能性變化。如果PET再跟空間分辨率極好的CT一起使用，醫生便能找出這些變化發生的準確位置。許多疾病的早期發現和診斷都是靠PET和CT的配合才能夠實現。

4D影像的出現

3Ｄ影像已經不是什么新鮮事，把一張張的斷層掃描圖通過計算機組合在一起，便形成了三維立體影像。而PET帶來了４D影像。例如，4D PET-CT不僅能夠捕捉到器官和腫瘤的動態影像，還能夠顯示出腫瘤的代謝情況。醫生能夠通過4D PET-CT影像看到患者的呼吸和身體移動對腫瘤會產生什么樣的影響，并以此判斷哪個部分的腫瘤需要多一點化療劑量。在未來，4D PET影像還可能為心臟病的早期診斷提供更多的依據。原本，心臟的跳動會讓影像變得模糊不清，而我國清華大學工程物理學的研究人員，用電腦重組出的4D PET影像則十分清晰，讓醫生能夠看清早期心臟病患者的細微異常。預計2～3年后，這種新4D PET技術便可以應用于臨床了。