超聲-CT/MRI融合成像技術在肝腫瘤教學中的探索

周文軍，王 玲，慈 霞，周祖邦

（甘肅省人民醫院，甘肅 蘭州 730000）

隨著科學技術的飛速發展，先進醫療設備的引入，治療新理念的形成，富有創新性的治療方案不斷涌現。為了適應時代發展，影像醫學教學要與時俱進，從平面轉為立體，從單一變為多元，提高影像醫學教學效率。在影像診斷學教學中，臨床實習非常重要，是學生將理論知識運用于臨床實踐，將書本上學到的孤立、空洞、枯燥的理論知識與現實中腫瘤的影像特征相結合，快速提高影像診斷能力的重要環節。伴隨三維影像技術重建、各種影像增強、電磁導航系統定位技術的飛速發展，融合成像技術在臨床中的應用越來越廣泛。相關研究顯示，融合成像技術綜合不同影像學技術的優點，通過治療前后影像技術圖像的對比，有望補齊腫瘤治療中的短板。因此，摸索新的適合影像醫學的教學方法，讓醫學生盡快掌握影像學知識，提高影像診斷學課堂教學效果及醫學生實踐技能，是帶教教師值得探索的問題。

1 肝腫瘤影像教學現狀及存在的問題

1.1 肝腫瘤

初次進入臨床實習的醫學生，很難將解剖學相關理論知識與患者臨床表現聯系起來。肝臟作為人體最大的腺體，除分泌膽汁促進脂肪的消化、吸收外，還與蛋白質、糖類、脂類、激素、維生素等多種物質的合成、分解、轉化、儲存有密切關系。肝臟結構復雜，解剖學將其劃分為五葉八段，超聲、CT、磁共振（MRI）圖像均可提供劃分五葉八段的肝靜脈、門靜脈依據，對肝腫瘤診斷、治療、隨訪極其重要，肝惡性腫瘤分原發性和繼發性兩類，不僅造成肝功能損害，還可導致破裂出血、肝性腦病，嚴重者危及患者生命。肝臟具有門脈系統、肝動脈、肝靜脈及膽管系統等，血流豐富，因而腫瘤生長快速，易轉移，治療甚為棘手，且預后不佳。目前，原發性肝癌是我國第4類常見惡性腫瘤、第2類腫瘤致死原因，嚴重影響我國人民的生命和健康[1-2]。對于醫學生來說，掌握超聲、CT、MRI等影像技術對學習融合成像技術有很大幫助，也對肝腫瘤診斷、治療等具有重要作用。因此，讓醫學生將已掌握的肝腫瘤影像醫學理論知識與臨床實踐相結合，通過實踐形成感性認識，再結合理論知識，形成肝臟立體三維結構是教學難點和重點。

1.2 影像學檢查技術的優缺點

1.2.1 超聲檢查 超聲儀具有體積小、易操作、實時、無創等特點，因此彩色多普勒肝臟檢查是臨床上最常用的肝腫瘤篩查方法。常規的二維超聲灰階成像能夠在疾病早期檢出部分肝腫瘤，可初步鑒別惡性與良性、囊腫性與實質性腫瘤，并能觀察到惡性肝腫瘤在肝臟內或腹腔內的轉移、肝臟內的血管及膽管侵犯情況等。在二維超聲灰階成像的基礎上增加彩色多普勒檢查可以顯示腫瘤內有無較明顯的血管，同時判斷腫瘤與肝內較大血管的位置關系。超聲造影檢查可提示肝腫瘤血流變化，判斷是富血供還是乏血供腫瘤，在肝癌超聲引導介入治療及介入治療后即刻評估療效方面具有優勢。目前，超聲聯合影像檢查技術為肝癌精準定位和實時微創消融技術提供了有效手段[3]。手術中，超聲聯合造影檢查能快速顯示肝內微小腫瘤[4]。利用超聲彈性成像技術可檢測肝內實質性占位性病變組織的軟硬度，為判斷手術的可行性提供科學的輔助診斷信息[5-7]。超聲技術的聯合應用，為肝癌術前診斷、術中精準定位、術后正確評估起到了重要作用[8]。超聲檢查的缺點在于清晰度、分辨率等方面明顯弱于CT，對胸腔、腸道等空腔器官易漏診，肥胖體質、靶目標較深、體內氣體等因素會影響檢查結果。

1.2.2 CT檢查 動態增強CT除應用于肝惡性腫瘤的臨床診斷及臨證分期外，還用于肝癌局部治療（如TACE）效果評價，尤其是對經動脈化療栓塞形成后碘油沉積的觀察有明顯優勢。臨床上常借助核磁CT處理技術進行三維血管重建、肝體積和肝腫瘤體積測量、肺部等其他臟器轉移的評價。CT檢查的不足在于難以發現密度變化較小或微小病變、局限于細胞水平的早期病變；對軟組織的分辨率不高，會產生運動偽影及金屬偽影，從而影響診斷；產生電離輻射，不適用于孕婦、備孕婦女及兒童。

1.2.3 MRI檢查 MRI無輻射，組織結構分辨率高，可多方位、多序列參數成像以及擴散加權成像，從而為肝癌臨床檢測、診斷、分期和療效評價提供技術支持。MRI檢測和臨證診斷直徑≤2.0 cm肝癌的能力明顯優于動態增強CT[9-10]，利用MRI評價肝癌細胞是否侵犯肝門、靜脈主干及其分支，以及腹腔內或后腹膜淋巴結病灶轉移情況比動態增強CT更具優勢。MRI檢查的缺點在于時間較長，體內有支架、心臟起搏器等金屬物是絕對禁忌證，因而限制了部分人群的使用。

1.2.4 多種技術綜合應用 為明確診斷，可以肝癌診治指南為依據，綜合利用動態增強CT、MRI、超聲、造影檢查和血清AFP篩查等。因此，肝腫瘤的診斷強調各種影像檢查綜合應用、優勢互補、多元評估，學生提前了解超聲、CT、MRI檢查的優缺點，對后期學習融合成像技術尤為重要。肝腫瘤涉及分子生物學、基因組學、免疫學、病理學、醫學影像學等學科，內容龐雜。目前，肝腫瘤的診斷，包括初步篩查，都離不開價格低廉、應用方便、操作靈活、圖像清晰、非侵入性和無輻射的超聲檢查，且對許多組織器官腫瘤有診斷價值[11]。超聲檢查常作為大多數疾病、各類患者的首選檢查項目。同樣，CT和MRI在縣級以上醫院基本普及，增強CT和多模態MRI成像技術常用于肝腫瘤臨床檢出、診斷、分期和療效評價。臨床上，各種檢查手段靈活應用，可避免漏診、誤診。所以，新入職臨床醫生和醫學生要重視影像診斷學知識的學習。

1.3 存在的問題

1.3.1 理論教學與實踐教學缺乏聯系 目前，影像診斷學教學多采用切面式教學，學生要記住每個臟器的切面，這種傳統的填鴨式授課方式[12]，很難使學生對疾病有深入了解，因此，只能死記硬背，應付考試。學生進入臨床后遇到肝腫瘤并發癥時，很難做出正確診斷[13]。近年來，新的教學方法不斷涌現[5，14-16]。這些教學方法在影像診斷學教學中得到廣泛應用，但是學生仍不能將學到的理論知識應用于臨床。

1.3.2 教學難題（1）超聲教學的難題。相比CT和MRI檢查結果，肝腫瘤超聲圖像的整體性較差，病灶的位置過深、過淺都會影響成像質量[17-18]。

（2）CT、MRI教學的難題。由于CT、MRI探頭從上向下掃描，因此教科書上肝臟解剖圖與實際檢查中患者的肝臟位置有很大區別，學生難以對肝腫瘤的解剖位置、二維掃查斷面、病灶結構有清晰的認識，極大地影響了學生影像醫學學習積極性，同時也影響了帶教教師的教學積極性。

（3）三維成像技術及融合成像技術專業性強，對帶教教師要求較高。超聲-CT、MRI融合成像技術精確度高、用時較少，適合應用于課時較少、以圖像為主要內容的實踐教學。但如何讓學生盡快掌握肝腫瘤的超聲-CT/MRI融合成像技術，并在臨床上靈活應用，也是教學的難點。

2 教學設計

2.1 布置課前任務

帶教教師自我介紹，建立學習QQ群及微信群。設計任務時，考慮到學生學習任務繁重、學業壓力大的情況，為防止其產生厭學情緒，激發其學習積極性，應認真篩選有代表性、與肝腫瘤有關的學習任務，如要求學生預習肝內膽管系統的超聲-CT/MRI融合成像圖像，同時在QQ群及微信群發送有關肝臟解剖及腫瘤的短視頻，幫助學生學習肝臟的解剖結構，了解其在超聲、CT、MRI中的影像表現等。

2.2 課堂教學

實踐對于醫學影像技術專業學生來說非常重要，正確的診斷有賴于客觀真實的圖像資料分析。因此，學生要想規范地操作，獲得標準圖像，實踐操作訓練就顯得非常重要。課上，帶教教師耐心講解、學生分組討論、帶教教師示范、學生操作練習、小結反思，前3個環節主要是使學生掌握基本知識、融合成像技術原理，熟悉操作過程。學生操作練習環節則是為了讓每個學生都有練習的機會。學生兩人一組，互為檢查對象，帶教教師針對學生操作中存在的問題進行指導，錄制視頻并發至QQ群及微信群。小結反思環節以學生為主，教師針對學生學習中遇到的問題進行解答，學生觀看視頻，熟悉操作流程，提高教學質量。

2.3 課后測驗

課后測驗以教學大綱為標準，要求學生對需要重點掌握的常見病、多發病的圖像進行識別，通過實訓強化操作技能，在掌握基本知識、基本技能的前提下，學習超聲-CT/MRI融合成像技術，讓學生對肝腫瘤影像醫學診斷標準有更深刻的認識，培養學生創新能力。

3 教學實踐探索

3.1 課前準備

隨機選擇120名臨床醫學專業實習生為研究對象，學生已進行了3個月的超聲、CT、MRI實習。將學生隨機分為觀察組與對照組，每組60人，授課學時為90分鐘。觀察組進行基于超聲-CT/MRI融合成像技術的介入超聲實習教學，對照組開展普通腹腔超聲實習教學。觀察組通過院內網調取某一肝腫瘤患者的CT、MRI三維圖像資料，帶教教師在實踐教學過程中，手把手教學生使用超聲探頭，介紹切面掃查時顯示屏上門靜脈、肝靜脈、肝動脈、左右肝管、膽囊、膽總管等結構的位置和形態，并對肝腫瘤的位置及超聲診斷特點進行細致講解。在患者同意的前提下，學生兩人一組，練習肝腫瘤超聲切面掃查，分析超聲切面的肝臟結構及與腫瘤位置的關系，將正常肝臟結構與肝腫瘤進行比對，教師現場答疑。

3.2 教學實施

帶教教師選取近期有肝腫瘤典型臨床癥狀的患者資料，針對超聲、CT、MRI檢查結果進行講解和分析，并將該患者近期CT、MRI圖像導入超聲儀，利用融合成像技術進行檢查，行超聲引導下肝腫瘤活檢或消融手術演示，對腫瘤位置、進針路徑選擇及針道顯示等進行講解，并對一些重要的手術操作過程錄像，供學生課后復習。教學過程中關注學生表現，并對學生的提問給予詳細解答，形成良好師生關系。

3.3 課后測試結果

3.3.1 測試內容 課后測試包括識圖、筆試，筆試題型為簡答題及選擇題，測試時間20分鐘。通過測試結果發現，觀察組常見解剖結構分辨正確率及肝腫瘤疾病診斷正確率分別為90.5%和85.5%，明顯高于對照組的67.7%和61.3%。教學過程中，觀察組師生互動良好、相互提問，回答問題積極性明顯高于對照組。

3.3.2 實踐教學效果 教學過程中，通過融合成像技術同屏同步顯示超聲、CT、MRI圖像，激發學生學習主動性和積極性，培養學生發現、解決問題能力，提高學生創新能力。相比之下，對照組學生則比較被動，很少提出有深度的問題。可以看出，超聲-CT/MRI融合成像技術的應用有助于提高學生影像診斷學學習興趣。由于學生已在影像科完成為期3個月的實習，對CT、MRI的肝腫瘤知識有所了解。因此，利用已經掌握的CT、MRI影像學知識進行類比學習，有助于提高其學習積極性和主動性，提升肝腫瘤影像診斷能力。

4 結語

教學醫院要結合現有設備及患者資料提高學生臨床技能，將超聲-CT/MRI融合成像技術應用于影像診斷學臨床教學，探索融合成像技術應用于影像學教學的可行性和實用性。近年來，超聲-CT/MRI融合成像技術在國內醫院廣泛應用，根據臨床報道，效果較好的只有實質性臟器（肝臟、腎臟、胰腺、前列腺等）[19]。融合成像作為先進的圖像分析處理技術，專業性非常強，對帶教教師的要求也較高，為了更好地培養適應社會發展的醫學人才，應盡早讓其了解、掌握融合成像技術。肝腫瘤的診斷要以超聲、CT、MRI檢查結果為依據，讓學生參與診斷、活檢、治療、隨訪、評價等環節，促進學生和教師互動，激發學生學習積極性，使其更好地掌握臨床技能。因此，建議有條件開展此類技術的教學醫院，將超聲-CT/MRI融合成像技術引入臨床教學，為臨床快速、準確診斷肝腫瘤提供新方法，培養出高素質的應用型醫學人才。