Rajpaul Attariwala transitioned from engineering to radiology because he wanted to apply his engineering background to create a unique MRI scanner capable of constructing whole-body images with unmatched resolution. He found that radiology, with its focus on technology and imaging, was the perfect field to combine his engineering skills with his interest in the human body and physiology.
An x-ray works by using high-energy wavelengths that penetrate the body. Dense structures like bones absorb the x-ray beam, appearing white on the film, while less dense structures like soft tissues and air allow the beam to pass through, appearing black. The main limitation is that x-rays provide a 2D image of 3D structures, leading to overlapping layers of tissue that can obscure details.
A T1 weighted MRI image highlights fat, making it appear bright and providing excellent anatomical detail. A T2 weighted image highlights water, making it appear bright, and is useful for detecting edema and other abnormalities where water content is increased. T2 images take longer to acquire due to the longer echo time required to capture both fat and water signals.
MRI is considered safer than CT scans because it does not use ionizing radiation, which can damage cells and DNA, potentially leading to cancer. MRI uses magnetic fields and radio waves to produce images, making it a radiation-free imaging tool.
The risks associated with cancer screening include false positives, where a test indicates cancer when it is not present. This can lead to unnecessary follow-up tests, biopsies, and emotional distress. False positives can result in overdiagnosis and overtreatment, which may carry their own risks and complications.
Diffusion-weighted imaging (DWI) in MRI works by measuring the movement of water molecules in tissues. It detects areas where water diffusion is restricted, which often indicates high cellular density, such as in tumors. DWI is particularly useful for detecting cancer because it can highlight areas of abnormal tissue that may be cancerous.
The Tesla rating in MRI machines indicates the strength of the magnetic field. Higher Tesla ratings (e.g., 3T) allow for better resolution and faster imaging but can also increase the risk of artifacts and heating. Lower Tesla ratings (e.g., 1.5T) provide good penetration and are often optimized for whole-body imaging without the drawbacks of higher fields.
Standardization in MRI technology is important because it ensures consistency and reliability in imaging results across different machines and facilities. Without standardization, the quality and interpretation of MRI scans can vary widely, leading to potential misdiagnoses and inconsistent patient care.
Potential advancements in MRI technology in the next 5-10 years include faster scanning times, improved resolution, and the integration of machine learning to enhance image analysis and diagnostic accuracy. Advances in computational power and software could also enable more sophisticated image processing and real-time analysis.
Machine learning impacts the field of radiology by assisting radiologists in analyzing images more efficiently and accurately. It can help in identifying patterns, detecting abnormalities, and even serving as a second reader to reduce the likelihood of missing critical findings. Machine learning can also aid in the analysis of longitudinal studies by comparing changes over time.
大家好,欢迎收听彼得·阿提亚驱动节目。我是主持人彼得·阿提亚。
本节目源于我对优化表现、健康、长寿、批判性思维以及其他一些追求的渴望。在过去的几年里,我一直与世界上一些最成功、表现最佳的人合作。这个播客是我尝试将我一路学到的东西综合起来,帮助你过上更高质量、更充实的生活。如果你喜欢这个播客,你可以在peteratiamd.com上找到更多关于今天节目和其他主题的信息。
大家好,欢迎收听本周的驱动节目。我想花几分钟时间谈谈为什么我们在这个播客中不投放广告,以及为什么我们选择完全依靠听众的支持。如果你正在收听这个节目,你可能已经知道了,但我专业上最关心的两件事是如何活得更久以及如何活得更好。
我对这个话题有着完全的迷恋和痴迷。我专业地实践它,并且我亲眼目睹了信息获取对于人们做出更好决定和提高生活质量是多么重要。策划和分享这些知识并非易事,甚至在开始播客之前,这一点就对我来说很清楚了。在这个领域发表的资料数量之多令人难以置信。我很幸运有一个很棒的团队帮助我继续学习并将这些信息与你分享。
举个例子,我们的节目笔记独树一帜。事实上,我们现在有一位全职人员专门负责制作这些笔记,而且反馈也反映了这一点。所以所有这些都提出了一个自然的问题。我们将如何继续资助支持这项工作所需的工作?正如你可能知道的,实现这一目标的久经考验的方法是销售广告。但是经过一番深思熟虑之后,这种模式对我来说并不合适,原因如下。首先也是最重要的一点是信任。
如果我知道你正在被制作它的公司付费来告诉你关于某件事,我不确定你是否能信任我。另一个原因是销售广告对我来说感觉不对,因为我太了解自己了。我很难为我不绝对热衷的事情代言。所以如果我对某件事没有这种感觉,
我不知道该如何热情地谈论它。因此,我没有选择销售广告,而是选择了一些其他人已经证明随着时间的推移可以奏效的方法。那就是为我的听众创建一个订阅者支持模式。这使我与你之间的关系既简单又诚实。如果你重视我正在做的事情,你可以成为会员并在适合你的任何级别支持我们。作为回报,你将获得超出免费内容的额外好处。就这么简单。
我的目标是确保无论你选择在哪个级别支持我们,你都会得到比你付出的更多。
例如,会员将可以完全访问独家节目笔记,包括我们计划在其上构建的其他内容,例如每个剧集的可下载成绩单。这些内容不仅仅对播客有用,鉴于我们许多节目的技术性质,这一点尤其重要。会员还可以独家收听并参与定期的“问我任何问题”节目。
这意味着直接向AMA门户网站提问,并在这些播客发布时收听它们。最后,这是我非常兴奋的事情,我希望我的支持者能够在我喜欢的产品上获得尽可能最好的优惠。正如我所说,我们不会从任何人那里接受广告费,而是我想做的是与生产我已喜欢的产品并会免费谈论的公司合作,让他们将节省下来的费用传递给你。同样,播客将对所有人免费开放。
但我希望你们中的许多人会发现我制作的内容本身以及为会员提供的额外内容的价值足够大,从而以适合你的级别支持我们。感谢你花时间收听这个节目。如果你从我制作的内容中学到了东西并从中获得了价值,请考虑通过注册每月订阅来直接支持我们。本周我的嘉宾是Raj Atariwala博士。Raj是一位了不起的人。我认识他好几年了,而且
他接受过非常好的训练。他实际上首先走上了工程的道路,在西北大学获得了生物医学工程博士学位,然后决定进入医学领域,并将他的工程方法应用于此。所以他又回到了医学院,在放射科完成了住院医师培训,然后继续专门研究核医学,并在北美的顶级机构(纪念斯隆凯特琳癌症中心、加州大学洛杉矶分校、南加州大学等)工作了很长时间,
他现在回到了温哥华,在过去十年左右的时间里,他一直在有效地创造一种新的MRI方法。所以他是我认为只能被描述为“MRI忍者”的人。也就是说,他能够对硬件和软件进行调整,创造出一种完全革命性的产品和流程,利用磁共振技术来观察人体。现在,
我认为这是一集技术性较强的节目,但我认为任何曾经做过X光检查、CT扫描、超声波检查或MRI检查的人都应该收听。为什么?因为说实话,大多数医生实际上并不详细了解这些东西。你必须在医学院和住院医师培训期间付出很大的努力
才能了解放射学。我对此很痴迷。我尽力去学习它。我学到了一些关于它的知识,但显然没有像Raj那样的人了解的那么多。所以我们在这一集中所做的事情,你可以将其大致分为两部分,如下所示。前半部分是对放射学历史的介绍。所以我们从谈论什么是X光、它是如何工作的、辐射的含义以及不同成像技术相关的不同辐射量开始。CT扫描、超声波、PET扫描、核医学扫描,所有这些东西。
我保证我们以真正面向患者的方式完成了这项工作。我认为我们在始终将它带回到有意义的语言方面做得很好,而且我们不会在物理学中迷失方向。在医学的所有领域中,你都可能迷失在物理学中,而这个领域远远超过其他领域。本节目的后半部分,我们真正深入探讨了癌症筛查和
Raj几乎独自开发的这种特殊的MRI技术,尽管他可能会对我这么说而感到不快,因为他是一个非常谦虚的人。
我喜欢这集节目的一点是,它给了我一点机会谈谈癌症筛查。这是我非常热衷的事情,也是我喜欢与我的病人谈论的事情。这集节目的节目笔记将非常重要,因为首先,放射学显然是一个非常直观的领域。你看到的东西比听到的东西多得多。所以我们将尽力做到
将我们讨论的许多内容与图像配对,尤其是在我们进入令人困惑的MRI内容并试图解释T1加权图像、T2加权图像和扩散加权图像之间的区别时。
以及诸如此类的事情。第二点是,我们将链接到我们与患者一起使用的关于癌症筛查的一些资料,因为我知道这是一个非常有争议的话题,而且我怀疑这集节目会引发很多争议,但我希望明确的是,癌症筛查是一个非常个人的决定,而且它伴随着风险。最大的风险
当然是假阳性,这会导致后续筛查、情绪困扰和潜在的伤害。我们讨论了所有这些事情。正如我所说,我们将链接到我们专门为我们的患者准备的一些资料,我认为这些资料可以很好地介绍如何进行筛查。所以话不多说,请欣赏我和Raj Atariwala博士的谈话。
嘿,Raj,感谢你在你忙碌的一天中抽出时间。我可能做了其他人从未做过的事情,那就是关闭这家诊所,对吧?再次见到你并来到这里真是太好了。一如既往,我很荣幸。温哥华和Uber是怎么回事?我今天早上下了飞机,试图叫一辆Uber来这里,但显然温哥华没有Uber。太令人震惊了。每个人都在抱怨。我们都在抱怨。但我不知道,某个地方的人不允许它。
太神奇了。我在印度,你可以在印度叫Uber。是的。这不是加拿大特有的情况,因为我在多伦多用过Uber。多伦多、卡尔加里,几乎整个国家,只有温哥华。非常好。我会把我的评论留给自己。好吧,我已经期待这一刻很久了,Raj。我们认识大约四年了。我认为我们是通过一位共同认识的人介绍的,他是我的一位好朋友,并且对你的技术非常感兴趣。
而且我不确定你是否记得当时的背景,但当时的背景基本上是这样的:这个人联系我,说:“嘿,温哥华有一台非常高级的MRI扫描仪。你能帮我检查一下吗?”当时……
我非常关注可能有助于检测动脉粥样硬化的不同技术。他可能误解了我感兴趣的内容,但它当时是以这种方式向我提出的。你和我进行了一次通话。我还记得我当时坐在办公室的哪个位置。可能是,是的,在一月份。
在那次通话结束时,我真的很感兴趣。你说:“听着,我认为你应该来温哥华,进行扫描,让我们花一天时间讨论一下。”其余的就是历史了。所以,你知道,我今天想做的是显然要谈论很多关于AIM的事情,AIM是……好吧,我想是这个名字。这是公司名称还是……是的。所以我实际上是将AIM设立为一家私人MRI公司,我们基本上安装了MRI机器,这样我就可以玩弄它了。这是工程师的一个问题。是的。
所以AIM是扫描公司、诊所的名称。
但我们现在实际上已经将其转移到prenuvo。prenuvo的目标实际上是将预防医学的力量掌握在患者手中。是的,我们将讨论很多关于这方面的内容,但让我们先谈谈你的背景,因为这正是让我意识到这将是一次有趣的讨论的事情之一。我甚至在医学院时,就对放射学产生了浓厚的兴趣。我从未想过自己会成为一名放射科医生,但我当时知道,无论你从事哪种类型的医学,
你都有一个选择,那就是你可以对你的病人所做的所有这些扫描感到困惑和害怕,或者你可以至少尝试理解它们,并希望能够了解它们的风险、益处、细微之处等等。所以当我进行放射科轮转时,我可能是……
最渴望成为放射科医生的学生。我还记得,我还保留着我的笔记,但我做了,也许是50页的笔记,画线圈和各种东西。所以让我们从头开始。你拥有工程学背景,许多放射科医生似乎都有这种背景,对吧?这在放射学中实际上很常见。就像,基本上放射学有很多技术。因此,它吸引了我们这些技术爱好者。
所以我的背景是,实际上我最初是学习化学工程的。然后在那段时间里,我意识到我实际上有点喜欢人体和生理学以及它们是如何运作的。因此,我随后学习了生物医学工程,并在西北大学获得了生物医学工程硕士和博士学位。在那段时间里,我实际上从事的是流体力学研究。我们实际上正在研究血流和血液动力学以及各种复杂的事情。我们还做了工程师做的事情,
我们实际上使用所有这些手动系统来测量血流和血压。我们决定,好吧,让我们构建一个机器人来代替它。所以我们做了。我们实际上制造的这个机器人使我们能够进行眼科微创手术,这吸引了来自美国各地顶级大学的许多医生的注意,从麻省总医院到其他地方。作为工程师,我们的态度是我们可以建造任何你想要的东西。你想要什么?
很多时候医生都无法回答这个问题。我与许多顶级人士合作,例如不同医学期刊和眼科杂志的主编。感觉他们说的是不同的语言,我根本不明白他们在说什么。所以我实际上决定,好吧,让我申请医学院看看会发生什么,这样我实际上可以学习这种语言,并更多地了解医学。
所以我申请了,然后我实际上被录取了。我想,嗯,我想做这个吗?就像,我真的是一名工程师,生来就是一名工程师。所以我的博士生导师的名言是,工程界总会把你带回去。所以我去了医学院,实际上讨厌每一分钟。这有点像,
我需要了解更多。我是那种喜欢问为什么、为什么、为什么、为什么、为什么的孩子。这是怎么回事?向我解释一下。我不明白。并意识到人体和生理学以及病理生理学中有很多我们不明白的事情。尽管医学界有大量的文献,但你真的找不到很多关于事情为什么会出错以及它们是如何出错的答案。所以我实际上开始探索,好吧,我们如何推进对人体中正在发生的事情的理解?像简单的衰老过程一样
会发生什么?为什么一切都变了?为什么?人们可以回答它。相反,这就像,好吧,记住这个变化列表。我想,好吧,太好了。让我试着记住所有这些。
我实际上开始归结为,我实际上会回到我的工程病理生理学课本,我实际上会阅读它们并与博士们交谈。他们实际上会给我他们认为正在发生的事情的理论。当你真正得到这个理论时,这几乎就像播下一颗种子。然后你实际上就能理解整棵树会是什么样子了。
那时我说,好吧,也许这很好,但我仍然需要我的技术。技术将走向何方?我们参与开发了有史以来建造的一些最早的机器人手术机。我的同事们在美国举办的第一次远程机器人技术远程呈现会议上进行了演示。与此同时,制造达芬奇机器人的团队也在那里。我看了看,说,机器人技术没有太多空间,因为人们不希望机器进行手术。作为一名前外科医生,我相信你可能也有同感。除非它会更好,否则你不会想要一台机器为你做手术。所以那时我决定,人们理解的、医生理解的技术是一张图片,而那张图片就是放射学。这就是所有技术所在的地方。所以我实际上开始研究一个叫做核医学的领域,这是放射学中一个小的专业,你实际上是在研究功能成像,事情是如何运作的,事情是如何变化的,随着时间的推移会发生什么,
并且非常喜欢这个领域,因为它向你展示了事情正常时以及事情变得异常时会发生什么。它实际上是医学中其他令人惊叹的领域之一,医学中有许多灰色地带,而在核医学中,它几乎是黑白分明的。它存在或不存在。这是为数不多的几个领域之一,你实际上可以对正在发生的事情做出二元选择。有问题吗?是或否。而不是,嗯,可能会有。
所以这实际上是我喜欢它的原因。但我也意识到放射学基本上非常类似于解剖学。你实际上可以看到正在发生的事情。你实际上可以看到变化,并且可以看到事物的形状。你非常将其用作建筑蓝图,以实际了解它能做什么。而核医学则不是蓝图,你实际上知道所有这些携带信件的人进出这座建筑物。我们并不真正了解建筑物墙壁的细节。
但我们知道那里一定发生了什么事情。嘿,当你将放射学的建筑物蓝图与核医学结合起来时,然后你将其与进出建筑物的人结合起来,你就会意识到它是邮局。你意识到这些是携带东西的邮递员。这是建筑物的几何形状。
所以这种力量实际上非常有用,事实上,当人们意识到将功能成像或核医学成像结合起来时,有一个著名的等式。第一个做到这一点的设备是正电子发射断层扫描和CT或PET-CT。而著名的等式是1+1=3。功能成像和解剖成像这两种独立的模式结合在一起,实际上比各个部分单独存在更好。
所以这实际上是我被这个领域吸引的原因,仅仅是因为你可以看到正在发生的事情,并且你可以实际看到正在发生的事情的力量。当我一头扎进放射学时,这当然是我作为一名医学生记住的更重要的教训之一,这就是我真正喜欢这个轮转的原因。我还记得,我希望我能记住住院医师的名字,但他们把我带在身边,即使他们知道我不会成为一名放射科医生。正如你从医学院知道的那样,这有点不寻常。通常情况下,住院医师倾向于与那些将追随他们脚步的学生一起工作。但是
我认为他们在我的身上看到了真正的求知欲,他们想:“好吧,我们让这位外科医生变得越聪明,对我们放射科医生来说,以后就越好。”所以我记得他们把我带到一边,说:“听着,彼得,无论何时你下达检查指令,你都必须在脑海中问自己,你想要解剖信息、功能信息还是两者兼而有之?”你给出的例子很好。在这个播客的节目笔记中,我们将链接到大量的图片,以便人们理解什么是
而我向一个人解释这一点的方式是,解剖图像具有清晰的边缘。它看起来像你试图拍摄的对象。所以大脑的解剖图像显示了所有子结构。当放射科医生观察它时,他或她可以分辨出大脑内部的每一个小细节。
大脑内部的每一个小细节,他们可以对不同的结构进行评论,比如这里有一个肿瘤,或者那里有一条略微扩张的血管。如果你将其与PET扫描进行对比,正如你指出的那样,它正在观察大脑的功能,即它吸收了多少葡萄糖?相反,它会越亮,吸收的葡萄糖就越多。在你的比喻中,CT扫描显示的是邮局的结构,但PET扫描是
它向你展示了人们移动到不同区域的分布。通过将它们放在一起,这将给你一幅非常强大的图像。没错。这实际上就是它的工作原理。而且,你知道,如果我们看看核医学和放射学之间使用的不同技术,这可能也很有用,我们都知道成像始于简单的X光。
但这对医学领域来说是具有开创性的。好吧,让我们从这里开始。所以每个人都看过X光片。我认为大多数人,如果他们现在能闭上眼睛想象一下,或者看一张图片,大致知道X光片只不过是一系列从黑色到白色以及介于两者之间的对比。所以
在最高层次上,我们是如何拍摄X光片的?我们用穿过某人的那些小电子做了什么?它如何产生图像?当然。这实际上非常令人惊叹,它是如何被伦琴发现的。实际上,它的作用是,我们正在使用这些高能量波长,它实际上可以穿透人体。在任何密度很高、非常坚硬的地方,例如骨骼,X射线束都无法穿透。我们都做过类似的事情……
用闪光灯照射我们的手指,我们实际上可以看到红光穿透。好吧,实际上X光就是这样。我们只是使用我们眼睛看不到的更高能量波长。它实际上允许空气或软组织等区域,X射线直接穿透它并直接穿过,照射过去。而在骨骼等地方,X射线无法穿透。所以它们实际上被留在了后面。这就是为什么我们会有骨骼的白色图片,因为另一侧曝光的胶片是
软组织,X射线已经穿透,它们将其从白色变成黑色,而在骨骼中,X射线无法穿透,因为它被留在了人体中,因此在另一侧的胶片上,它保持白色。在伦琴时代,他们是否了解电离辐射的危害,或者在此过程中是否有许多人因接触这种能量过多而造成伤亡?不幸的是,有很多伤亡,实际上我们对辐射的理解实际上
是由诸如广岛、长崎等具有创伤性事件推动的,在这些事件中发生了真正的辐射损伤,我们实际上能够随着时间的推移观察人们
最近,在过去10到15年中,在成像领域,我们实际上已经意识到这种高能电离辐射的危险以及它如何损伤细胞。当细胞的DNA受损时,就会有诱发癌症的风险。所以我们实际上开始越来越了解这一点。我们实际上开始看到许多患者、个人都表示:“听着,我知道X射线辐射的潜在危害。因此,我不想要很多X光片、CT扫描。”是的。
现在,我通常用这种方式向我的病人解释这一点,我给他们看一张图表,该图表的X轴列出了许多不同的技术。例如胸部X光片、腹部X光片、乳房X光片,它们通常具有越来越多的辐射。因此,在这个范围的顶端,你将拥有全身PET-CT,如果你想让它尽可能电离的话。
然后是Y轴,我使用的是毫西弗特这样的单位。你能解释一下毫西弗特是什么吗?没错。毫西弗特实际上是辐射的测量单位,它实际上是由法国的国际单位制标准组织制定的。
它实际上设定了标准辐射剂量。现在实际上重要的是,许多人真的不了解辐射。有好的辐射,有坏的辐射,但辐射是指任何时候你实际上有任何离子释放其能量的组成部分,这种能量必须沉积在某个地方。它实际上以能量光子的形式释放出来……
必须通过,我想,能量效应从,它从未被创造,它从未被破坏,但它实际上被转移了。因此,如果这种能量没有穿过你,它实际上就会沉积在你体内。如果它实际上沉积在你体内,那就是它可能造成损害的地方。现在,当我们查看所有不同类型的成像时,正如你所讨论的那样,一方面,你有乳房X光检查,它实际上具有非常低的毫西弗特辐射量。它通常约为0.05,这是可以忽略不计的。
而在另一端,你将拥有PET-CT。现在PET-CT基本上结合了CT的辐射。CT扫描仪基本上是一个强大的X射线,它围绕人体旋转并创建你的三维视图。
结合PET,即正电子发射断层扫描,你正在使用放射性葡萄糖,并用氟进行标记。这种氟是放射性氟18,它实际上会释放正电子。这种正电子具有巨大的能量。这是你在成像中可以拥有的最高能量辐射。那是511千电子伏特。所以非常非常高。
因此,当你将这两者结合在一起时,你最终会得到,当我们实际上为某人进行全身扫描(例如他们患有癌症)时,通常会使用放射性葡萄糖,大约每兆贝克勒尔1毫西弗特。但我猜我想换算成加拿大……哦,没关系。是的。我们这里有一个国际观众。你不必将其美国化。所以我们在加拿大使用兆贝克勒尔。因此,它通常约为每毫西弗特35兆贝克勒尔。
因此,某人通常会接受,美国剂量约为12毫摩尔。所以这大约是12毫西弗特的辐射,此外还有他们在CT扫描中获得的辐射。如果他们进行胸部、腹部、骨盆扫描,例如,他们总共很容易获得30、40毫西弗特的辐射。
有可能,是的。而其中大部分辐射来自CT。而在核医学中,我们通常的做法是,由于我们实际上要给某人注射放射性物质,因此我们已经将他们暴露于身体所有部位的辐射中。因此,当它在他们的整个身体中循环时,我们想拍摄从头到脚的所有部位的图片。
因为如果我们要给某人照射辐射,我们就想最大限度地利用这种照射获得的数据。我不知道在加拿大这个数字是多少,但在美国,核管会建议任何人一年内接受的辐射量不要超过50毫西弗。
但当然,并非所有这些都可以归因于射线照相术,因为在海平面生活会让你暴露在什么,每年两毫西弗,也许三毫西弗的辐射下。我的意思是,我认为即使你住在高海拔地区,丹佛的人们每年也会因为背景辐射而接受大约六到七毫西弗的辐射。我可能对这个数字有点偏差。可能少一点。没错。是的。所以你越高,实际上会受到更多的宇宙辐射。然后还有,某些地区实际上会有氡气,这是另一种毫西弗的辐射暴露。
而且,当你旅行时,当你乘坐飞机升到高空时,我们实际上会受到更多的辐射照射。这就是为什么,例如,飞行员在戴眼镜时,实际上必须阻挡紫外线辐射、UVA、UVB以及X射线辐射,在高海拔地区,X射线辐射更为普遍。路线很重要。我知道我为自己计算过这个。
做了很多东西海岸旅行。幸运的是,辐射暴露不多。我相信每次往返的辐射量不到0.1毫西弗。但是如果你从洛杉矶飞越北极,突然之间它会增加,同样,我不想误报,因为我们有数据,所以我只需要发布它。但是
它呈非线性增长。当你越过北极时,辐射量比你额外旅行的距离要多得多。没错。这是因为臭氧层。两极臭氧层越少,你受到的辐射就越多,因为臭氧层实际上吸收了辐射。
所以实际上有一个在线计算器,人们可以使用它来确定他们从辐射暴露中获得多少辐射。飞行员和空乘人员实际上需要计算他们的剂量。我们会确保找到它并链接到它。我只是因为核管会说50是极限,我……
我从未真正认为这应该达到50。我认为他们可能有某种理由相信,连续几年暴露于50毫西弗的辐射不是一个好主意。我们是否了解这在正常生理学方面的影响?我们知道,我们也不知道。实际上,很多时候,我们对这一点的理解来自于,就像我说的,广岛和长崎的悲剧,以及像富士反应堆中其他被辐射的人。这就是对损害的理解来源。
现在,哥伦比亚大学有一篇具有里程碑意义的论文,实际上研究了人们从CT扫描仪中实际接受的辐射量,它实际上迫使放射学作为一个领域来研究X射线辐射的潜在破坏性影响。
他们实际上发现,你越年轻,CT扫描仪诱发癌症的风险就越大,这就是为什么在儿科领域,我们实际上试图尽量减少特别是儿童接受的剂量。性别也很重要。女性实际上比男性更容易受到辐射的影响。这意味着如果你带一个20岁的男性和一个20岁的女性,都在他们的生育高峰期,你是说
女性的卵巢比男性的睾丸对卵子中的DNA损伤更敏感吗?没错。我不知道。为什么?这实际上与卵子是在胚胎阶段产生的这一事实有关。因此,DNA实际上是冻结在时间里的。
所以随着女性年龄越来越大,她们会释放这些DNA到卵子中。因此,你越年轻,DNA就越新鲜,而当她们处于大约12岁左右的生育高峰期时,也就是这种DNA从,我想,在月经开始时从冻结状态中出来的时候。
这时这些卵子开始被释放。所以实际上12岁对女性来说是最糟糕的时期。这真的很悲哀,因为当然,任何在医院待过一段时间的人都知道,总会有需要进行放射学检查的孩子。他们只需要在癌症病房待几天就能意识到所有这些正处于那个年龄的可怜的孩子,他们正在遭受辐射照射,而且
不幸的是,没有多少选择。创伤是另一个领域,孩子在车祸中遭受重伤后被送来。你会尽力使用超声波,但不可避免的是,有时病人确实需要X光和CT放射学检查。所以让我们回到X光,因为我喜欢X光。
我喜欢你从历史上开始的地方。然后你暗示了这样一个事实,即如果你理解X光的工作原理,如果你真正理解正在发生的事情,那么你就理解了CT扫描的工作原理,因为它只是在三维空间中螺旋式地进行。我认为关于X光还有另一件非常有趣的事情,对于任何花时间观察它的人来说,即使它看起来很简单,也是因为体内没有任何东西是二维的。
你谈到了光子是如何穿过身体的,如果它击中肋骨,那么它就会显示为白色。而如果它穿过肋骨之间的肺部,它就会显示为黑色。但当然,你可能会击中前面的肋骨,但不会击中后面的肋骨。你可以击中后面的肋骨,但不会击中前面的肋骨。你可以击中胸骨。所以当你看到X光片时,即使在今天,我仍然不断地对重叠的组织层看起来像什么感到惊讶。
我的意思是,我认为我从未擅长阅读X光片。我认为这对我来说更容易一些,因为我们只是花了更多时间阅读CT扫描,并且解剖细节要多得多。但是当我看到这些老牌放射科医生看X光片,以及他们可以从中提取的东西时,我感到震惊。没错。这是真的。能够从二维图像中提取三维信息是一项惊人的技能。
如果我们实际上考虑一下,我们的大脑被设计成总是以三维方式想象,总是以三维方式思考。你知道,即使你实际上,有人失去了一只眼睛,他们仍然可以看到三维图像。这实际上与我们大脑的连接方式有关,或者说我的大脑连接方式有关。所以,
X光中的信息量惊人,但最大的问题是,有时你实际上会重叠不同的东西,而你根本看不到。所以很多时候,我们做两次X光检查的原因是,当你做胸部X光检查时,你会做一个正面照,一个后前位照,以及一个侧位照,这样你就可以尝试将这两张照片组合在一起,形成一个三维物体。
所以当CT出现时,它实际上让我们能够以三维方式观察事物。这就是外科医生和所有其他实际上进行手术并处理三维人体的人,他们实际上可以开始观察这些图像,并开始想象他们将要进行手术的对象。他们实际上了解了三维图像的强大之处。所以,一个简单的方法来理解X光,就像我试图告诉人们的那样,X光几乎就像一次闪光。拍一张闪光照片,你就能得到一张照片。
而CT扫描就像一艘船上的探照灯绕着岛屿转动。你实际上得到了周围所有的图像。然后设备,它所做的,它实际上会观察强度是如何穿过,比如说,两块玻璃窗并从另一侧出来的。然后你就可以开始评估整个建筑物内部的情况了。警察在需要监视建筑物或地点时经常使用这种方法。他们实际上用它来确定居住者在哪里。
这正是X光所做的。它实际上是通过以多个不同的循环旋转360度来进行三角测量。所以我们
我们应该澄清一下我们的语义。我们非常宽松地使用CT这个术语,但它代表计算机断层扫描。有时过去的人们过去常常称之为CAT扫描或C-A-T。A当然是轴向的,因为它在人的轴向维度上下移动。对。第一次CT扫描是什么时候投入临床实践的?我的意思是,它是在80年代初还是更早?比那更早,实际上是EMI,这家唱片公司制造了第一台CT或CAT扫描仪。
我相信是在70年代甚至更早。它实际上已经存在相当一段时间了。实际上,三维图像彻底改变了医学,就像所有影像学一样。人们经常听到的另一件事,我想也许病人不太经常听到,但它肯定会被吹捧为一项功能,那就是他们谈论这些东西的速度。他们说这是这么多位或那么多位。而且
据推测,第一个是四位的。我认为实际上甚至不到这个数。它可能是两位的,实际上只是花了很长时间才转动。它实际上首先用于大脑。让我们解释一下这意味着什么。所以两位意味着你真的只有两个手电筒。没错。或者一个手电筒,一个探测器。没错。是的。我认为当人们看图片时会更容易理解,我们会把它弄清楚。但是你有一个圆柱体围绕着躺下的病人。有一个地方你可以照射光线。
电离辐射,在圆柱体的背面是读取的地方。
然后那个东西必须旋转。所以它在旋转平面移动,也在时间上在Z平面上下移动,对吗?对。当我可以使用我的手时,这更有意义了。所以就是这样。基本上相隔180度,你有X光和探测器,然后它实际上开始快速旋转。所以当你看到一台机器时,中间有一个甜甜圈孔,但是
但是周围实际上有外壳和这两个部分,探测器和机器实际上非常非常快速地围绕身体旋转。这实际上非常令人着迷。也许我们可以找到其中一台机器的图片,外壳已经取下来了。是的,我们会找到的。我觉得即使在我进入住院医师培训时,也就是大约20年前。
我的意思是,我认为人们仍在使用16位和32位扫描仪,对吗?是的,他们是的。所以16位意味着你有八个,你均匀地间隔八个单位,然后你有八个检测表面。对。所以它最终所做的是,所以如果你从,比如说,你的头顶开始到底部,我们称之为轴向维度,8位意味着什么,或者8层,我想这可能是更正确的术语,
就是你基本上有一层,然后你实际上正在测量它下面的那一层,以及再下面的那一层。因此,当你围绕着人或病人旋转时,
你实际上一次做八层、十六层或三十二层。这意味着当你旋转时,你获得的覆盖范围越高,层数越多,或者你实际上也可以获得越来越薄的层。层越薄,你从成像的角度获得的细节就越多。
但你需要更多的辐射来克服信号和噪声背景。是的。所以你在权衡的是一个优化问题,即速度、分辨率、辐射。我们现在在哪里?我认为256是很常见的。256是实际上用于快速移动物体(通常是心脏)的常见物体之一。心脏。我们有512了吗?在研究中。真的吗?是的。你实际上可以根据需要制作它们。问题是你最终会得到这些递减的回报,即如何
比切片薄,以及你需要多少图像。所以如果有人需要用CT扫描扫描身体的一部分,而这部分身体的功能上没有移动,所以一些解剖结构复杂的东西,比如胰腺,但它不像心脏那样移动,那么128或64就足够了吗?比如256是否提供了优势?它并没有真正提供任何优势,不。你实际上可以,八层工作得很好
很好。只要这个人能够屏住呼吸,而且没有太多移动,八层就足够了。我记得在霍普金斯,那里有一位放射科医生。我不知道他是否还在那里。我认为他的名字是埃利奥特·费什曼。他当时是胰腺重建之神。当然,这在霍普金斯很重要,因为当时,霍普金斯是胰腺癌手术的中心。
而且,拥有一个伟大的外科医生,约翰·卡梅隆、查理·奥等等,能够进行这项手术,和拥有一个杰出的放射科医生一样重要。因为正如你所知,也许一些听众知道,许多胰腺癌患者在技术上不应该进行手术。你真的想在进入病人的腹部之前知道这一点,但这并不总是可能的。但我记得埃利奥特·费什曼的
他当时有胰腺的三维重建。我的意思是,今天这很常见,但在当时,没有人考虑过这种分辨率。我们会在查房时坐在那里看这些图像,当时这些图像仍然印在那种羊皮纸上,无论那是什么塑料纸。你简直不敢相信。所以想想他用相对较少的切片就能做到这一点,对吧?没错。就像这一切的强大之处一样,正如我在一开始提到的那样,那就是我们的大脑以三维方式思考。
所以,与逐层查看二维图像相比,这种能力变得非常有用,因为它现在变得真实了。它变成了我们眼睛可以看到的,我们的大脑可以看到的,它实际上确实帮助每个人计划他们的手术。所以,实际上开始以三维方式观察事物是一场革命。现在,我们将引入另一个元素,那就是造影剂。那么什么是造影剂?我们为什么要使用它?造影剂是什么,对于CT世界来说,它实际上是一种碘化材料,它
所以碘的作用是,它实际上吸收光子,因此在CT扫描中使物体看起来是白色的。这就像在你的血液中含有液态骨骼一样。差不多,一种液态光子吸收剂。所以它的作用是,我们实际上把它注射到静脉中,然后我们实际上,心脏把它泵送到周围。这意味着我们实际上能够在拍摄CT图像时进行计时,以便能够看到我们正在寻找哪种器官。
所以你可以想象一下,如果你得到动脉期,你实际上会看到动脉连接到器官的地方,或者你可以等待静脉期,或者当静脉从该器官返回血流时,你实际上会看到器官的全部细节。
造影剂实际上是一种照亮血管和照亮毛细血管网以及动脉和静脉之间所有东西的方法,以便让我们能够从添加血液的角度看到解剖细节。当然,这个名字也解释了为什么它是为了创造对比度。没错。在没有造影剂的情况下,血液的功能看起来像水。我
我觉得我只是想更详细地讨论这个问题,但我也在努力避免深入到我们不需要的程度。但我猜我们可以谈谈豪斯菲尔德单位,因为这将使我们能够解释这种对比度和组织差异,对吧?没错。所以在CT中实际发生的事情是,豪斯菲尔德出现并说,好吧,我们如何校准这个?
所以豪斯菲尔德单位的范围是从-1000到2000。这实际上与密度有关。所以0被定义为水。1000基本上是空气。
因此,我们可以有效地看到骨骼和空气的密度差异,水位于中间。你在+1000处,它是黑色的。对。在-1000处,它是纯白色的。差不多,是的。最大的问题是眼睛实际上看不到这个范围。所以在我们的电脑上,我们实际上会缩小范围,观察,我们实际上会观察更高的豪斯菲尔德单位,我们会看到肺。然后我们向下看,我们观察更致密的材料。
这变成了骨头,但我们看不到全部。对,所以你可以在技术上指定……
多个参数。例如,你可以指定窗口的宽度和中心位置。所以如果你想观察肺部,你会把它更靠近正数,你不需要一个非常宽的范围,对吗?不,根本不需要。那么典型的肺窗是多少?比如800加减100左右?我的意思是,我不知道。我甚至不记得了,但这就是要点,对吧?没错。是的。实际上,我甚至不记得了,因为你按了一个预设。是的。
一旦你设置好它,你就不会经常改变它。所以在医学院,我把所有这些都记住了。我非常痴迷于了解优化每种组织观察的窗口。我也是。然后当你实际上开始实际使用它时,你会,你会凭感觉来做,因为发生的事情是,每个人对对比度的欣赏实际上都略有不同。是的。而且就像根据病人的体型,吸收的光子数量会改变事情。所以数字实际上会发生变化,而且
你最终会在你的脑海中建立一个你正在观察的东西的数据库。所以当你第一次开始时,你实际上会按下按钮,它就像腹部是60,40,你实际上知道所有这些数字。然后当你继续前进时,你会想,不,我只需要看到我需要看到的东西。你刚才说的话,真的让我回忆起了
如果你试图将窗口设置为整个加减1000,它看起来有多糟糕,你什么也欣赏不了。这让我觉得有点像生活的隐喻,就像在1000英尺的高度。有时你可以分辨出我正在看一个人,但这大约是检测的极限。但是你可以通过观察来欣赏很多不同的东西。
将肺的毛细血管归零,但你必须处于正确的分辨率,而如果你想观察并查看他们是否真的骨折。人们忘记了CT对骨骼来说很棒,对吧?我们将讨论MRI如何对骨骼不太好。所以现在我们有了CT。所以我们已经确定了
X光是一种纯粹的解剖学研究。它没有任何功能性。当你进入CT本身时,它也是一项非常解剖学的检查。你可以添加造影剂来获得关于血管系统的更多信息。你现在有了如此多的信息,你可以
基本上滴定或校准你观察辐射集合的窗口,并指定你的组织。CT扫描通常很快,对吧?有幽闭恐惧症的人在CT扫描仪中往往不会挣扎太多,对吗?没错。这实际上是CT的真正强大之处,那就是速度。例如,在创伤环境中,这就是你想要的。
基本上,如果病人在一场创伤中情况不佳,你想尽快让他们进行CT扫描,以便尽快获得信息。它们非常快。比CT更快的东西,而且至少没有CT的一个最显著的缺点,那就是辐射,那就是超声波。那么超声波是如何工作的呢?它在其中扮演什么角色?它的局限性是什么?超声波的工作方式基本上是高频,高于我们的
它有效地穿透固体组织。它是一种高频声波,而不是电离能量波。没错。所以它实际上在每个组织界面上,它都会反射回来。它非常像回声。如果你站在山脉中喊叫,你实际上会听到回声回来。你可以根据时间确定组织的深度。
所以对于超声波,我们只是做得非常快。所以在每个组织界面或每个山脉上,如果我们可以,你实际上会听到反射回来的声音。你实际上能够将其组合起来,作为你远离你的东西深度的代表。现在,有……
动物这样做,对吧?包括我们的一些近亲,对吧?他们这样做。蝙蝠也这样做,这实际上是它们看东西的方式。蝙蝠在这方面的分辨率与海豚相比如何。我读过,我觉得我多年前在《科学》杂志上读到过这个,所以我几乎肯定不记得正确了,即
鲸鱼或海豚进行超声检查的分辨率与我们最好的医疗设备不相上下。我的意思是,他们辨别事物的能力非常出色。我觉得这太神奇了。当然,部分原因是它们传播的介质是水,而不是蝙蝠必须做的事情,那就是穿过这种密度很低的空气,对吧?没错。所以穿过不同的材料实际上是一个很好的解释方法,因为在空气中,
实际上,超声波穿透不了很远,因为它频率很高,而且你只是失去了它,因为没有反射回来。
而在像水或甚至像体内器官那样致密的材料中,它实际上更容易反射回来。所以实际上是这种反射让你能够根据它反射回来的速度来辨别不同的组织类型。超声波不会伤害你,对吧?你没有电离。你可以每天每时每刻给自己做超声波,直到你生命的尽头,你也不会增加患癌症的风险。而如果你每个月给自己做一次CT扫描……
几个月后你就会有麻烦了。没错。超声波的缺点是分辨率似乎不高。对。使用超声波,你只观察一层,对吧?所以你实际上只观察一层,你基本上是在扫描一个器官,试图将这些切片组合到你的大脑中,以试图建立那个三维模型。
因为就像我说的,我们的大脑总是想建立一个三维模型。所以对于超声波,当你扫描时,你会得到一层,然后你会得到另一层,然后你会得到另一层,最终这些层会组合在一起,以查看发生了什么。超声波在遇到体内空气时似乎也确实很困难。所以……
如果你试图对某人的主动脉进行超声波检查,但他们的肠子在它前面,那么由于蝙蝠不能真正使用高频超声波来飞行的原因,它就很难看到。没错。所以这就是为什么,例如,当你观察女性骨盆时,你希望他们的膀胱充满,因为他们的膀胱充满液体,它实际上充当了一个很好的窗口,允许超声波束穿过,以便能够看到后面的子宫。对。
我认为任何听过这个节目的孕妇,这都必须是她产前超声检查中最令人烦恼的部分之一,她们总是不得不坐在候诊室里,膀胱充满,等待进行超声检查。当然,这就是为什么我们喜欢对胎儿进行超声检查,对吧?你不会造成任何伤害。我的意思是,我肯定在医院里体会到的一件事。
是进行超声检查的人所需的技能?所以如果你给我今天最好的超声波设备,就像你字面意思上购买了任何处于绝对技术极限的超声波,然后你走到温哥华总医院的当地医院,你抓了一个中等水平的放射科超声技师,他可能已经毕业一年了,而且
然后你给他或她市场上最差的超声波机器,没有可比性。谁能够看到更多?这就是技能和经验非常宝贵的地方。基本上,处理困难的病人体型也至关重要,你无法取代这种经验。现在,我们对心脏进行了一种特殊的超声波子集。
这个想法是怎么产生的?是谁想出这个主意的?同样,价值在于,一旦你实际上能够找到一个很好的窗口,它实际上可以让你错过肺部的空气,并实际上能够观察心脏,你就会意识到,哇,你实际上可以开始很好地看到心脏的二维平面。因此,你实际上可以看到心脏中的瓣膜或心脏壁的移动情况。
然后,你实际上还会添加一些叫做多普勒的东西,这基本上是频率从血管上反弹。如果它正在移动或正在到来,频率将不同。因此,你实际上现在可以开始看到血液是如何移动的。这就是超声心动图的作用。所以它实际上允许你通过一个非常非常小的窗口(通常在血液下方)详细观察心脏。
胸部和肺部周围。是的。所以任何收听节目的听众,做过超声心动图的人都知道,做超声心动图的人会用力按压。对于接受超声心动图检查的人来说,这有点不舒服,而且
原因是他们在你的身上涂了凝胶,凝胶的作用是消除界面之间哪怕一滴空气。其次,他们会按压,并在肋骨之间摩擦,他们想要获得这种视野,所以这就是经胸超声,你是在胸部进行的。在手术中,如果我们需要观察心脏,麻醉师实际上会将超声心动图探头插入食道。
这样可以更清晰地观察心脏。食道位于心脏正下方,两者之间没有任何东西。这是一个非常清晰的视野,而且病人因为睡着了,不必担心探头插在食道里。对,因为你更靠近你想看到的器官——心脏,细节可以非常清晰,因为超声的另一个特点是
你探测得越深,声束实际上会越分散,越细。所以你实际上在边缘获得的细节会越来越少。而探头正下方,也就是中心位置,细节是最清晰的。所以将探头放在食道里,也就是心脏旁边,你会得到非常清晰的细节。超声心动图在创伤中的重要性与CT扫描一样,实际上是我们在创伤中最重要的影像学工具。这是即使外科住院医生也需要掌握的一项技术。
这被称为快速超声。有一个算法,因为在像霍普金斯这样繁忙的创伤中心,你会经常看到创伤,特别是穿透性创伤,你必须知道,这个人是否需要手术?腹腔内是否有积液?这通常是你关心的问题之一。你当然也关心是否有积液围绕着
心包,这个不具有弹性的囊状结构包围着心脏。这些都是外科急症,尤其是心包周围的积液。所以我想在我们住院的第二年,我们会去参加这个课程,在猪身上,我们必须反复练习,直到你学会寻找腹腔内积液的四个位置。我想我们做得相当不错。我想我做得还可以,但我仍然总是感到
有点紧张,因为我总是觉得我希望我能花一年的时间只做一个超声技师,真正地掌握这项技术,因为风险非常高,特别是如果你错过了心包中少量积液,这是一种致命性损伤,而真正的技巧之一是,根据液体成分的不同,例如鲜红血液或凝固血液,实际上很难将其区分出来,所以很多时候你会看到快速超声已经完成,并且
如果人们不能100%确定是否有问题,他们会直接进行CT扫描,因为你不能犯这个错误。这种情况一次又一次地发生。是的。这很有趣。我作为住院医生参与的最后一次创伤之一就是这样一种情况,
病人来了,他还有意识。他有一个非常非常小的刺伤。不到一厘米宽,在剑突下方。就是这样。所以这是一个走进来的家伙,有一个亚厘米亚剑突切口。我的意思是,这可能是一道刮伤。
但他被刺伤了,而且看起来大体上很正常。生命体征大体上符合预期。当我让他躺下并对他心脏进行超声检查时,看起来确实有些东西,但我无法弄清楚。现在的问题是,他显然反应过于灵敏,不值得剖开他的胸部,这在紧急情况下你会这样做。
所以你必须做CT扫描。但是,CT扫描的风险在于,即使CT扫描速度很快,他仍然躺在扫描仪上,可能随时会发生心脏骤停,而且
至少要持续一分钟半。通常会发生的情况是,我不记得在这个案例中是这样,但很多时候,如果你要费力去做这件事,你也会做增强CT扫描。你不会只做我们所说的无对比剂的干扫描。所以现在你得费力地把碘机器连接到他身上,等等等等。埃迪·科恩威尔,他是霍普金斯大学外科主任,他现在是霍华德大学外科主任,是一个令人难以置信的人。我记得他告诉我们住院医的时候说过,
当病人躺下时,要小心那些变得非常焦虑的病人。果然,当我们把这个人放在扫描仪上时,他开始发疯。当你让他坐起来时,他平静了一些。这是不要走过“GO”,不要收取200美元,把他带到手术室,立即打开他。果然,那把刀实际上刺中了肺静脉
所以肺静脉正在出血到他的心包。所以如果我们让他留在手术台上,他就会发生心脏填塞。令人惊讶的是,这位病人三天后就回家了。是的,没错。你可以看到临床技能的力量,以及基本的影像学的力量,对吧?影像学加上临床的力量,这几乎就是医学的现状,以及我们如何能够快速有效地诊断疾病。所以我们已经讨论了两种技术,大多数女性在
癌症筛查中使用影像学技术,乳腺癌在扫描频率和普遍性方面远高于其他癌症。所以让我们来谈谈,因为你已经解释了超声和X射线是什么,所以现在解释一下乳腺X光检查是什么,以及为什么我们有时会说乳腺X光检查足够或不足够,以及为什么有些女性会被告知,你需要做超声检查?对。所以基本上乳腺X光检查是一种
低衰减X射线。我们实际上是在进行X射线检查,但强度较弱,因为我们不需要穿透骨骼,实际上现在它可以穿透乳房组织,所有这些都是软组织。所以实际上可能需要回顾一下的是,特别要看看乳房组织。乳房组织由正常的皮下组织组成,主要是脂肪,以及腺体组织,以及
所以当女性处于生育年龄时,几乎都是腺体组织,以产生牛奶,最终用于喂养婴儿。当女性经历更年期后,腺体组织不可避免地会萎缩。所以这是你不用它就会被脂肪取代的东西之一。但在一些女性中,它实际上并没有被脂肪取代。这就是我们所说的乳房组织致密问题。
所以乳腺X光检查非常擅长穿透脂肪。它实际上可以让你看到非常简单的东西,例如脂肪中的钙化,因为它们非常致密,实际上非常突出。而在腺体组织中,有时低能量X射线的射线无法穿透。结果,组织非常难以看透。这就是我们所说的致密乳房组织。它难以看透的原因是由于所有腺体组织,在一些女性中……
绝经后甚至更年长,她们只是保留了这些腺体组织。没有人真正知道为什么她们会保留这些额外的腺体组织。为什么有些女性的腺体组织会被脂肪取代,而另一些女性则不会。我们不知道为什么。许多州,而且我认为它们实际上超过38个,并且很快就会成为美国的联邦法律,将要求乳腺X光检查报告的第一行将是女性的乳房组织致密,限制了乳腺X光检查的敏感性。
或者乳房组织几乎完全是脂肪,在这种情况下,乳腺X光检查是有帮助的。因为这实际上可以让女性确定,这项检查是否足够好?
所以对于那些乳房组织致密的人来说,如果她们绝经后或绝经前处于生育年龄,她们仍然有很多腺体组织。这意味着乳腺X光检查可能不够,因此她们需要另一种第二影像学检查方法来穿透乳腺X光检查无法穿透的组织。这就是超声检查的用武之地。以及MRI也可以用来穿透乳腺X光检查无法穿透的致密腺体组织。我上次查看这些数据时,这些数据可能已经过时了,但我认为方向是对的。
乳腺X光检查的敏感性约为80%,大约84%、85%,特异性约为90%、91%。这听起来对你来说还对吗?这实际上取决于。是的。我的意思是,所有来者都是我要说的重点,这意味着几乎不可能解释这意味着什么,因为
因为你需要知道的是,如果我有1000个女性,她们看起来完全像我现在正在扫描的女性一样?没错。所以这实际上变得非常关键。事实上,根据乳房密度,这就是为什么女性了解这一点很重要,你会知道乳腺X光检查是否有帮助。但乳腺X光检查中另一个非常强大的方面是随着时间的推移进行比较。所以
这就是为什么他们建议每隔一年或两年进行一次筛查。这是一个学术争论的问题。因为如果你做了一次乳腺X光检查,然后比如说两年后,你再做一次。
随着时间的推移,看到这种细微的变化实际上比单独查看单个乳腺X光检查要敏感得多。所以对于乳房组织致密的女性来说,单次乳腺X光检查的敏感性约为55%。实际上相当低。而对于那些乳房组织为脂肪组织的女性来说,则非常高。有多高?实际上可以超过95%。让我解释一下敏感性和特异性是什么意思,以便人们理解这是什么。让我们只使用80和90这两个数字,因为这些数字通常被接受。
所以当我们说乳腺X光检查的敏感性为80%时,我们的意思是:如果有100名女性患有乳腺癌,所以有100名女性,我们绝对知道她们患有乳腺癌,我们让她们接受乳腺X光检查。
其中80人会检测呈阳性。其中80人会得到真阳性结果,20人会得到假阴性结果。所以敏感性是真阳性率除以真阳性加假阴性。对吗?没错。所以敏感性越高,
你错过患有癌症的人的可能性就越小。这就是敏感性的关键。现在让我们谈谈特异性。刚才,你举了一个令人震惊的悲伤例子。所以我们稍后再谈这个,但让我们用更好的例子,对吧?假设是90%。那么,特异性为90%是什么意思呢?这意味着你对100名我们绝对知道没有患乳腺癌的女性进行扫描。
其中90人会被正确地识别为没有患乳腺癌。
其中10人会被错误地识别为患有乳腺癌。所以10个是假阳性。90个是真阴性。所以特异性是真阴性数除以真阴性加假阳性。你刚才举的例子是,如果你有一个女性的乳房脂肪很多,而不是腺体组织,因此她是乳腺X光检查的最佳人选,
你正在提高特异性,这意味着你正在减少假阳性的数量。但在你之前举的例子中,这是一个女性可能乳房组织非常致密,想象一下,对100名乳房组织非常致密的女性进行检查,并将特异性降低到50%意味着什么。
这意味着在任何一天,一半走进你诊所的女性都会被告知她们患有癌症,即使她们没有。没错。就像抛硬币一样。顺便说一句,最伟大的例子之一,我的意思是,我把它归功于鲍勃·卡普兰,但他可能在其他地方听到过,但我喜欢它,就是你可以做一个100%敏感的测试。
如果你愿意让特异性为0%,反之亦然,例如,你可以寄一封信。你可以有一张小卡片,上面写着你患有癌症,你把它给遇到的每一个人看。你的敏感性为100%。
对吧?对。你永远不会有假阴性。问题是这在临床上毫无用处,因为你没有特异性。同样,你也可以有一张神奇的小卡片,你把它给一生中遇到的每一个人看,上面写着你没有患癌症。猜猜看?你有一个100%特异性的测试。它只是没有敏感性。所以它就像一桶温暖的仓鼠呕吐物一样有用。而且
所以这是敏感性和特异性之间的权衡,我之所以要强调这一点,是因为我知道当我们进入更高级的MRI技术时,我们会谈到这一点。但乳腺X光检查的例子对我来说是惊人的,因为它让你意识到你不能只依赖一项测试,特别是当这项测试的敏感性和特异性根据个体而异时。没错。我认为真正的重要教训是,它实际上是根据个人情况量身定制的,对吧?所以如果你有一个测试,
而且你不知道你的指纹是什么,或者你的乳房是由什么组织构成的,你真的不知道你在寻找什么。所以你总是需要一个来找出,这是否足够好?人们总是谈论机器学习和人工智能,以及它如何不可避免地渗透到医学中。在我看来,它最好的应用领域之一至少是在比较放射学中。所以
鉴于乳腺X光检查的普遍性,希望美国、加拿大所有超过一定年龄的女性都定期进行乳腺X光检查。数据并不匮乏。是否有公司正在努力做到这一点,一旦你有了基线,这对于机器来说几乎是不可能读取的,但一旦你有了基线,就可以进行纵向比较?实际上有很多公司正在这样做。而且
甚至在一些州,实际上正在使用机器学习技术来帮助放射科医生,它们实际上可以用作第二个阅读器。有很多公司正在研究这个问题,但这并不完美。你认为这能将乳腺X光检查的敏感性和特异性提高到什么程度?我的意思是,我们能否达到这样的程度,我不知道,我的意思是,大多数人会说你必须在两个方面都超过
97%、98%才能真正感到自信。我认为这是一个相当高的目标。原因仅仅是因为测试的方式和人们的个体差异。这将很难。机器学习能达到这么好吗?这需要一段时间。它需要大量的、以完全相同的方式复制的数据。我认为最大的问题是,因为我们是独一无二的,而且
乳腺X光检查的压缩方式,每次进行乳腺X光检查的方式都略有不同。所以每次的覆盖范围都略有不同。
这是可能的。我们现在做到了吗?不,我们还差得很远,但我们正在变得更好。这也是我们在查看乳腺X光检查数据时面临的挑战之一,因为它太落后了。所以如果你想查看乳腺X光检查和乳腺癌筛查最全面的研究,根据定义,你正在查看15到20年前招募患者的试验,因此无法识别。
你必须能够说,当时使用的技术与今天的技术相比有多大相关性?在乳腺X光检查的情况下,它不应该改变太多。但是,事情确实会变得更好。我的意思是,我们现在正在读取纯数字图像。与20年前相比,我们现在读取X射线的能力要强得多,不是吗?是的。基本上,现在发生的事情是,我们实际上正在进行乳腺X光检查的荧光镜版本,我们基本上试图穿过这个三维物体,并且
实际上以三维层获得它的细节。而以前,乳腺X光检查通常就像胸部X射线一样,是两个不同的视图将三维图像组合在一起。
所以乳腺X光检查的三维视图实际上比以前更好。现在,还有一件事我从未在临床上见过,但我读到过,叫做分子乳房成像。这种方法还使用吗?它是什么?它出现在我的雷达上的原因是多年前,当我试图了解电离辐射的概况时。这被认为是在乳腺X光检查后进行的测试。但我
我认为根据它的辐射量,一定有错别字,例如大约20毫西弗的辐射。我的意思是,这是你年度辐射限额的40%。现在,这是一个功能性测试。所以在核医学领域。所以它所做的是,我们实际上正在服用放射性物质,然后我们实际上将其注射到体内。所以实际上具有增加线粒体的组织会浓缩这种放射性示踪剂。
这通常发生在乳腺癌中。所以它实际上是用一种叫做SestaMib的放射性示踪剂来进行的。你听说过这种MIBI扫描,我们实际上是将其注射到心脏中。我们实际上观察心脏是否正在正确灌注。
所以没有灌注的区域,因此肌肉没有活力,基本上不会吸收放射性示踪剂。而活的肌肉会吸收放射性示踪剂。这种活的、正在运动的肌肉具有非常高的线粒体率。因此,它实际上会浓缩这种物质。所以乳腺癌实际上也做着非常相似的事情。它们实际上具有高代谢率,并且
所以这种放射性示踪剂会浓缩在这种组织中。这就是乳房的MPI检查。这项测试还进行吗?很少,但对于那些乳房组织非常致密,并且你实际上需要了解情况的女性来说,可以进行这项检查。可以进行这项检查,但很多已经被正电子发射断层扫描所取代。现在,如果我们只说年轻女性,因为年轻女性更有可能患有致密乳房组织,我们是否了解有多少比例的女性……
没有被发现,这意味着她们仅仅通过乳腺X光检查并没有得到充分的监测,并且至少需要超声检查。是三分之一的女性吗?我的意思是,我们是否了解这个数字?这取决于司法管辖区。所以你实际上开始进行乳腺X光检查筛查的指南可以是40岁及以上或50岁及以上。每个司法管辖区都略有不同。
这意味着基本上40岁以下的任何人,除非你有家族史,即有人在早期患有乳腺癌,否则他们根本不会进行筛查。所以我们从技术角度谈论的所有内容在某种程度上都相形见绌,与我们即将谈论的内容相比……
这就像你在医院的墙壁内所能找到的最复杂的物理学一样,对吧?我的意思是,MRI不会变得更复杂了,对吧?不,不会。这真的是工程师的乐事。是的。我当然,再次回想我短暂的六周放射学学习,我觉得我的笔记更多的是记下这东西是如何工作的解释,而不是其他任何东西。所以
让我们回到一开始。到底是谁想到这个的?实际上有三个人的确想到了这一点,但曼斯菲尔德实际上是英国的主要创造者之一。所以MRI机器,实际上是一个非常神奇的工具。它最初并不是为成像而开发的。它实际上是在一个台式设备上开发的,他们实际上只是在观察
电磁波对任何东西的影响,有人最终将组织放在里面,说嘿,看,我们可以实际上是什么进入一侧,在另一侧略有不同地出来
结果,我们可以确定材料的成分是什么。这意味着我们做有机化学时看到的核磁共振实际上是我们现在坐在外面听的MRI的前身吗?它完全是相同的设备。核磁共振基本上只是MRI的二维版本,MRI是三维的,因为我们的大脑喜欢三维。所以让我们回到有机化学。所以,我们再次链接到……的图片
核磁共振谱,以便人们可以看到我们在谈论什么。但我认为也没有简单的办法,对吧?我认为你必须卷起袖子,稍微了解一下物理学才能理解MRI的工作原理。没有,我相信有一本儿童读物正在等待被写出来,这将是惊人的,但这非常困难。所以你拿一个分子,比如
酒精。好的,所以它有两个连接的碳原子。第一个碳原子周围有三个氢原子。下一个碳原子有一个氢原子和一个氢原子,但第三个氢原子不是氢原子,而是氧原子,它与一个氢原子结合。这就是人们饮用并醉酒的东西。现在,
把它放入核磁共振仪中,你会看到不同的峰值,对吧?它会告诉你某个地方有一个甲基。它会说,它无法告诉你它看到了什么,但它告诉你有一个碳原子与三个氢原子结合,对吧?对。它是如何做到的?也许我可能会接受写一本儿童读物的挑战。问题是我不喜欢写作,但也许对孩子们来说我会没事的。
它实际上做到这一点的方式非常引人入胜,而且实际上相对简单。所以它实际上所做的是,特别是氢,所以我们将关注氢,因为这是我们真正感兴趣的原子。我要说一件事,因为你无论如何都会这样做,我只是想先说一下。你会互换使用氢和质子,对吧?我会的。你能告诉人们为什么你会互换使用氢和质子吗?当然。所以氢原子的基本结构是……
一个质子和一个电子。在氢质子中,我们并不关心电子。它只是消失了。所以氢质子
我想原子核是一个质子。它没有中子。它的质量为一。它的质量是由它携带的唯一一个质子决定的,对吗?没错。好的。所以现在氢和质子,就本次讨论而言,它们是同一件事。没错。所以当我们观察核磁共振时,所以你实际上有与氧或与碳结合的氢。所以原子核的行为会略有不同。所以基本上有一个磁铁——
它正在产生一个场,通过某种方式,我们可以看到氢是如何与酒精中的氧或碳结合的。对。我们正在谈论核磁共振。所以核磁共振所做的是,它实际上是一个氢或质子成像器或实际上只是一个检测器。所以磁场的工作方式,
氢的行为,如果它附着在酒精的OH氧或碳的CH3上,是完全不同的。它实际上会发出不同的波长。因此,这就是我们能够获得这种我们称之为核磁共振谱的原因。所以发生的事情是,从那时起,有一个名叫达马迪安的人,许多人认为他是MRI之父。而且
他实际上说,你知道,如果我们可以利用曼斯菲尔德和劳特伯在台式设备上所做的工作,我们可以把人放在里面,开始观察软组织吗?因为我们知道我们的身体大约由70%的水组成。脂肪中有很多氢。所以我们可以看到这种频率差异吗?我们可以在台式设备上看到它,但在人体中呢?我们在体内有更多的氢。如果我们只是计算我们体内的原子,氢总是获胜。因为正如你所说,如果我们是70%的水,那么氢与氧的比例是2比1
氢与氧的比例是2比1。然后我们体内的所有脂肪都是那里的氢与碳。蛋白质中也基本上有氢。我的意思是,所以……
如果你有一个氢检测器,这就是你描述MRI的方式。MRI正是如此。它是一个氢成像器。所以基本上我们正在观察氢原子核,也就是质子。所以很多时候,人们实际上也谈论质子谱,也就是核磁共振。MRI基本上只是一个简单的氢成像器。是的。
我认为任何做过核磁共振成像的人都知道,其中涉及到磁铁,而且通常是一个不小的磁铁。有些人可能听说过一些可怕的故事,例如在医院里,病人被推进去,担架下面有一个松动的氧气罐,它飞过房间撞到某人,甚至可能杀死某人。那么磁铁有多强,为什么需要这么强呢?是的。磁铁有不同的种类。通常它被认为是特斯拉磁铁。
特斯拉大约是10000高斯。高斯实际上是北极可以产生的磁通量。
它实际上是大多数磁铁的典型测量单位。但是当我们真正进入核磁共振成像领域时,它变得强大得多。我们实际上需要这么高的特斯拉磁场强度的原因是,我们实际上正在使用氢,与我们认为的条形磁铁相比,氢通常不是那么具有磁性。我们试图做的是将水分子或脂肪分子的微小偶极子定向到某个方向。
这就是静磁场的作用,这就是为什么它必须如此强大。它们有不同的种类,1.5特斯拉、3特斯拉(是强度的两倍)、7特斯拉,
特斯拉越高,它实际上就越能吸引所有氢原子并将它们定向到一个方向。因为当我们坐在这里或任何地方时,通常我们的氢分子在水中,只是随机地四处反弹,指向任何方向。然后我们就没有磁性成分。氢原子只是根据布朗运动旋转。所以当你进入一个强大的磁场时,这些氢原子基本上会
转向并定向到那个方向。这就是核磁共振成像的最初基础。这就是为什么,与我们在电视上看到的相反,磁铁总是开着的。你永远不能关掉它,因为磁场必须始终存在才能提供这种定向。而且,它的工作方式是,你实际上有一根超导线,它实际上运行在绝对零度开尔文以上。所以大约是2开尔文。而且
你不能关掉它。这是超导线。它有始终在工作的泵,以保持其低温,这样当您实际施加电场(如线圈)时,该电场实际上会在垂直方向产生磁场。如果你断电,你会有一个备用发电机,你不可避免地会在某个时刻断电。没错。你必须有备用电源来始终保持这个泵移动这种液氦,以便
围绕着导线,始终让液氦漂浮在导线周围,循环围绕导线,以保持导线接近绝对零度开尔文。现在,如果我们今天走进扫描仪,每个人都可以想象一下,有一张床穿过一个甜甜圈。现在磁铁的方向是什么?甜甜圈。这就是超导线圈所在的位置。因此,根据它的放置方式,大多数情况下,北极实际上会远离控制中心。
那是北的方向。明白了。如果我没记错的话,这有一个右手定则,对吧?是的。非常好。所以它可以告诉你线圈中的电流方向。它实际上是……
我想,如果你从床脚看,它实际上是在顺时针旋转。这就是右手定则。右手定则。它指向轴线。好的。现在,让我们假设我们没有穿任何金属物品。如果你走进一个有10或20特斯拉磁铁的房间,你会感觉到什么吗?它会对你造成伤害吗?实际的磁场不会造成太大影响。现在,当你得到非常非常强的移动磁场时,
你实际上可以开始感觉到它,因为它实际上可以触发你的神经冲动开始移动。所以有时人们实际上,如果磁场太强,他们实际上会抽搐。有时那些一直围绕磁铁工作的人,他们实际上变得越来越适应这种事情。因此,如果你有核磁共振成像技术人员或一直使用高场的人,他们可以说,你知道,当我走到磁铁的头部或北侧时,我实际上有点感觉有什么东西在拉。有时人们描述会暂时头痛。一旦他们离开磁场,一切都会消失。通常当病人问我核磁共振成像是否有任何副作用或危害时,我的标准答案是说没有,没有,没有,没有,没有,尤其是无对比剂的。例如,并非钆的风险很高,但是
如果你只是做了一个干性核磁共振成像,你会说没有,没有,没有。但我实际上有一个病人,她有非常非常严重的偏头痛,她实际上是由核磁共振成像引发的偏头痛。我确实认为这不仅仅是巧合。我的意思是,我认为她的头痛非常严重。所以我现在总是这样回答,核磁共振成像几乎没有任何短期或长期的后果。但至少在这个人的情况下,你可能会引发头痛。是的。
你可以,因为它实际上可以刺激神经反应。根据磁场强度,
例如,如果你要使用7特斯拉磁铁,你肯定会注意到它。因此,他们会告诉人们,你看,你不能待太久,因为你实际上会刺激。所以我记得回到学习这个的时候。另一件让做过核磁共振成像的人感到震惊的事情是,它需要很长时间。那么,如果你想做一个核磁共振成像,让我们先不管全身的,而是只想做一个腹部的核磁共振成像,这很容易需要40分钟。
而腹部CT扫描只需要两分钟。是的,这基本上是图像采集的方式。它们是一种完全不同的机制。如果我们回顾并谈论X射线,它基本上就像一次闪光,你实际上可以看到所有东西。CT基本上是这个X射线,它不断地旋转,基本上围绕着你旋转。而核磁共振成像的行为完全不同。在采集期间……
它所做的是甜甜圈中心的所有东西都被拉向某个方向,你身上水和脂肪中的所有氢原子。然后核磁共振成像的响亮部分实际上是一个临时磁场,它与静磁场相反。所以它实际上现在正在将所有氢原子拉向相反的方向。
然后在相反的方向上,它实际上关闭了,然后氢原子重新定向到它们在静磁场中的位置,当它们重新定向时,它们实际上会发出不同的频率。收集这种不同的频率需要一段时间,
这就是我们所说的TR(重复时间)或TE(回波时间)。你无法加快速度。所以让我们谈谈TR和TE,因为TR和TE决定了你正在查看的序列。所以同样,我认为普通人可能不会认识这些术语,但肯定任何医学专业人士都会。
会知道T1加权图像、T2加权图像、自旋回波、回波平面成像等等之间的区别。所以让我们只谈谈TR(重复脉冲时间)和TE之间的区别。TE是它恢复到原始位置所需的时间吗?所以只是讨论TR和TE,它们在获取T1加权图像时有何不同
这是真正解剖学上很漂亮的一种。它最接近你看到的东西,哇,我知道我在看什么,我不是放射科医生,而T2加权图像似乎更能突出显示水。所以水的东西看起来更白,但它没有解剖分辨率。你会如何区分它们?是的。最简单的方法,而且实际上非常引人入胜,是我在住院医师培训期间。人们总是对“这是T1图像还是T2图像?”感到震惊。
经历了这一切,有点像有点模糊,然后当我开始更多地做核磁共振成像时,它变得非常简单。在T1图像上,我们实际上只看到脂肪,所以脂肪会发出很多信号,这使得它看起来很明亮,所以我们看到一个单一元素,或者我想说是一个单一元素,我们正在查看氢键合的元素,而在T2中,我们实际上现在看到两个元素,我们看到脂肪和水,
这两个元素实际上是从核磁共振成像机发出不同频率的。你必须等待更长的回波时间才能拾取水,因为它
比脂肪恢复正常的速度慢得多。这就是我们的TE时间。T2加权图像需要更长时间才能采集,因为TE很长,因为你必须等待获取脂肪和水。T1和T2的TR有什么区别?这完全取决于机器。所以你实际上必须为每台机器定制这些参数。所以这实际上需要一段时间才能校准并习惯你的眼睛习惯看到的东西。
它还将取决于信号、整体磁场以及你正在使用的线圈组的整体信噪比。所以每个都必须有效地进行调整。然后当你得到这些其他东西时这意味着什么?天哪,我已经很久没做过了,我甚至不记得我们什么时候会看自旋、自旋回波、自旋。
所有这些,我依稀记得所有这些我们订购的其他序列。我不记得它们是什么了。给我们简要介绍一下。核磁共振成像喜欢的一件事就是所有东西的不同首字母缩写。你必须有它。这几乎就像一个,谁能想出最酷的首字母缩写就赢了,就像熔岩和其他所有东西一样。
但实际上,核磁共振成像序列有三大类。一个是我们将称之为传统的。所以传统的自旋回波。这基本上只是尽可能长时间地等待氢完全松弛并发出其水和脂肪信号。然后我们有所谓的梯度成像。所以这实际上是,你没有等待它完全恢复正常,而是在中间的某个地方,你实际上又在排斥了。所以你基本上听到机器重新启动的声音,说,你知道,
我们不会等到它们完全放松。我们将再次启动。让我们了解一下实际时间。如果你试图获得T2信号并且正在等待完全松弛,那么方向上是多少毫秒?它实际上将是,对于其中一些,它可以高达60毫秒甚至更长。好的。当你进行这些基于梯度的测试时,你会多快排斥?你实际上可以在2毫秒甚至更快的时间内排斥。
然后实际上还有第三类,它实际上被称为EPI(回波平面成像)。这实际上令人惊叹。所以这部分实际上允许你不仅查看人的单个切片,而且你实际上正在进行,你实际上现在同时运行多个切片,你实际上同时对人施加两个不同的场。因此,
它变得有点复杂,因为我们一直使用“梯度”这个词。所以梯度基本上意味着,它实际上就像从低数到高数的斜坡。所以如果我看着你,我说,我们将从你的顶部向下开始图像。首先,我们将从上到下施加梯度。所以在顶部频率会稍微高一些,在底部频率会稍微低一些。然后我们实际上还要从右到左查看相位。
根据你的身体方向和血流方向,我们将查看相位和频率,这现在将我们带入傅里叶变换的领域。所以这些现在有了脉冲,我们实际上正在查看所有这些重复的正弦波。我们实际上在频域和相域中绘制它。
是的。对于听众来说,我们总是说拉普拉斯只是傅里叶的一半。这是我今天要说的最书呆子的数学笑话。抛开玩笑不谈,如何在没有数学和物理学背景的情况下进入核磁共振成像放射学领域?这似乎是不可能的。这是一个挑战。我实际上记得和我一起培训的住院医师团队,他们都是很棒的人。
我们实际上请了一位物理学家来,他连续几天都在谈论核磁共振成像物理学,并试图教我们所有人。我想,伙计,这家伙真的把它淡化了。我几乎无法理解这家伙在说什么。然后我看了看并与我的所有同事交谈,他们都感到困惑。他们不知道他在说什么。因为就工程师而言,它就像傅里叶域,这有点像,这有点像我们的基本功。是的,那是我们过去的基本功。核磁共振成像的区别在于你从这个傅里叶域开始,
因为我们是一个三维物体,当你查看二维平面时,那就是傅里叶变换。当你现在有了第三维时,它就变成了我们所说的K空间。所以它实际上是一个二维傅里叶变换,这就是核磁共振成像世界所基于的。它被称为K空间。所以我们将在本节节目说明中链接一些人们常用的核磁共振成像类型,对吧?人们最常用的核磁共振成像类型是……
你的膝盖扭伤了。你会做膝盖核磁共振成像。你的背部受伤了。你会做背部的核磁共振成像。你头痛。他们会做头部核磁共振成像,诸如此类的事情。所以当你想到医学的日常临床实践时,哪三种核磁共振成像,描述一下这些核磁共振成像会运行哪些序列?如果你想评估某人的ACL(膝关节韧带),你会怎么做?
你会看什么?你首先要做的是,这与平面X射线有关,你总是要二维地查看事物。所以你会在这个例子中查看两个平面。所以你会从左到右、从上到下、从侧到侧切片。核磁共振成像的美妙之处在于,根据你如何定向梯度,你可以轻松地切片这三个方向,或者实际上是你想要的任何方向,这就是为什么我们称之为多平面。
所以如果我们要看一个简单的东西,比如一个简单的图像,比如膝盖,所以我们总是喜欢我们的解剖图像。所以这是我们的普通T1,因为脂肪很漂亮,它实际上让我们能够很好地看到一切。它看起来像我们习惯看到的东西,嗯,
所以我们做一个T1序列,然后我们还要看一个T2序列或一个T2脂肪饱和序列。这实际上让我们能够做到的是,在T2脂肪饱和上,我们实际上会——那是脂肪饱和。是的。所以T2脂肪饱和,我们正在做的是T2。所以现在T2查看两件事,脂肪和水。
然后我们实际上抑制脂肪。所以我们实际上看到的只是水。为什么这最有趣,是因为水肿。所以当身体的任何地方出现问题时,都会发生水肿。就像你敲打你的手,它会肿起来,这种肿胀就是水肿。你伤了膝盖,它会肿起来,那是水肿。所以如果你实际上敲打膝盖上的骨头,所以你实际上损伤了软骨,你将在骨骼末端以及软骨中出现水肿。
这就是为什么带有脂肪饱和的T2或去除脂肪信号变得如此强大,因为它实际上现在变成了水肿成像器。当我们知道有水肿时,就存在问题。这是核磁共振成像中一个非常简单的概念,经常被忽略,但它非常非常重要。然后当你查看某人的大脑时,例如,我们最近回顾了我的核磁共振成像。所以我想突出的一件事是
你获得的精美的解剖细节似乎比CT扫描好得多。其次,事实上,没有任何对比剂,你就能看到
就像你对大脑中的所有血管进行了血管造影一样。这是任何核磁共振成像都能做到的事情,还是只有这里的核磁共振成像才能做到的事情?大多数核磁共振成像应该都能做到这一点。所以当我们可以回顾一下核磁共振成像是什么时,所以同样,氢成像器,但它也是一个强大而巨大的磁铁。所以使我们的血液变红的是它所含的铁。
所以你实际上可以做的是,你可以获取流向特定器官(如头部)的所有血液。所以任何向上流动的血液,你说,好吧,我实际上要激发任何向上流向大脑的东西。所以那是动脉。所以你实际上可以通过激发这种血液来看到大脑中所有精美的动脉。我从未意识到如此明显的事情,就像你刚才说的那样,但是
那是身体中很容易的一处。我的意思是,四肢也是一样的,方向上非常清楚,你知道,你的磁铁的方向,你知道,血流远离心脏的方向。
你有了这种美丽的铁漂浮在水中。是的。这是核磁共振成像的优点之一。你可以添加很多不同的东西。不仅如此,你实际上还可以激发一个方向上流动的任何东西,而且你实际上还可以拾取含氧动脉血和脱氧静脉血之间不同的频率。所以这进入了一个不同的序列,称为SWI(敏感性加权成像)。
在那里,你可以实际查看静脉血的脱氧状态,并且你可以使用该序列获得大脑中小型血管的壮观对比度。我记得你第一次给我头部做核磁共振成像的时候。我不知道为什么我比其他任何事情都更紧张地看到它,因为
我们有点记得最极端、最可怕的故事,但我的意思是,我知道有些人死于动脉瘤。你和我几个小时前还在谈论一个病人。我以前和一个可能比我大六七岁的人一起骑自行车,有一天他和他的孩子们在迪斯尼乐园,他头痛得很厉害,然后突然死了。他患有动脉瘤,这是先天性的。所以,是的,我有点紧张,即使我意识到
纯粹的概率基础,几率很低。它们不是零。我认为,现在发现它更好,因为你可以很容易地选择性地治疗这些疾病。但是一旦它们破裂,死亡率就会非常高。破裂动脉瘤的死亡率超过93%到95%。所以大多数人都活不下来。而当你较早发现它们时,有很多选择,例如线圈,你可以实际治疗它或夹住它。
所以这实际上是能够看到正在发生的事情而无需任何注射或任何其他东西的真正力量之一。你可以看到动脉的精美细节。如果存在问题,我们已经发现相当多的人患有动脉瘤,你可以挽救他们的生命。频率是多少?诚然,你有一个,你可以争辩说是一个有点偏颇的人群,因为他们更注重健康。显然,任何能够负担得起的人。
自掏腰包做核磁共振成像的人将具有社会经济优势。但如果你认为从基因角度来看,这仍然是人口的一个合理的横截面,这就是我们基本上要问的,
你发现脑动脉瘤的患病率是多少?所以当我们实际扫描一千人时,我们实际上发现了八例颅内脑动脉瘤。所以是0.8%。这比我猜想的要高。文献支持这一点吗?文献实际上少一些。问题是,这是因为你找不到它们吗?因为基本上人们已经去世了,我们不知道老年人会发生什么,因为……
如果他们去世了,那是自然原因。是的,我们没有进行尸检。现在,还有一些其他动脉瘤并不那么致命,但非常糟糕。我从住院医师培训期间记得的两个是脾动脉动脉瘤和腘动脉动脉瘤。你看到这些了吗?如果是的话,频率是多少?我们只发现了,我认为,两个脾动脉动脉瘤,但它们特别致命。
现在腘动脉,没有看到很多。不,我没有看到那些。然后那些应该更容易。你可以在足够瘦的人身上触诊到那些。我本来想说,那些实际上更容易感觉、看到和观察,但我们实际上没有发现任何那些。我仍然有点震惊。Raj,这是一个令人恐惧的统计数据,认为几乎1%的人口患有脑动脉瘤。而我们实际上发现的一件事,这可能表明了它的遗传成分,
那就是当你在一个人的家族中发现它时,接下来你知道,他们所有的大家庭都来了,对吧?他们想知道发生了什么。我们三年前调查过这件事。我有一个病人,一个年轻女子,可能三十多岁。她的母亲在她很小的时候就去世了。病人很小,母亲自己也很年轻,死于动脉瘤。它不在大脑中,但是为了保护她的隐私,我将
避免说身体的哪个部位。然后当我们进一步挖掘她的家族史时,我们发现另一个人死于身体另一个部位的动脉瘤。所以不是主动脉,你通常在那里看到与动脉粥样硬化的联系,而是一个不同的主要血管。我们的团队对此做了一些工作,并实际上发现了证据,表明这里可能确实存在遗传成分。
所以我们向她的保险公司请求支付MRA(磁共振血管造影)的费用,这基本上就是我们在这里谈论的内容。他们拒绝了,这真的让我很生气。我们与她的保险公司争论了六个月才得到支付,他们拒绝了,他们拒绝了,他们拒绝了。最后,这个女人自掏腰包支付了费用。
我被它要花多少钱给震惊了。你想猜猜在美国做MRA要花多少钱吗?我看到一些有趣的定价。是9000美元。哇。哇。那是一个,那是难以置信的。是的。而且结果是阴性的。所以我们很高兴,她显然足够幸运能够负担得起。但这让我很生气,因为我们无法向保险公司证明
两个人,一个是一级亲属,一个是二级亲属,这个女人死于动脉瘤。是的。
他们就像,是的,这很酷。哇。这是一场悲剧。所以让我们回到你在这里做的事情,Raj,因为我接触过很多核磁共振成像。如果我们将这个故事完整地追溯到四年前或我们认识的时候,问我提出的问题是,嘿,这东西很酷吗?我来到这里,和你一起度过了一整天,我认为,是的,伙计,这真的很酷。但是你所做的很多事情似乎与我们在大型医院看到的相违背。首先,你使用的是一个微小的磁铁,对吧?所以医院喜欢吹嘘的一件事是他们磁铁的大小,对吧?我将尽量不提及任何医院并冒犯所有人,但选择你最喜欢的机构。我们有最新的4特斯拉磁铁。那可能是我问你的前五个问题之一。哦,那么你使用什么尺寸的磁铁?你说,我们使用的是1.5特斯拉磁铁。
我说,哦,这很有趣。这似乎有点业余。解释一下为什么你使用一个磁铁,它不是从技术角度来看你所能达到的峰值。好吧,这实际上取决于你如何调整磁铁。所以我实际上有点把磁铁看作非常像智能手机。如果你实际制造了正确的硬件,你实际上可以真正让它唱歌并做得非常出色。
所以对于3T磁铁来说,其中一件事是你可以获得一些非常精美的图像,正如我们经常看到的那样。而且实际上,有很多吹嘘的权利与之相关。我们这里的人不太喜欢吹嘘。我们只是想做最好的成像,并尽可能最佳地调整机器。所以对于3T磁铁来说,其中一件事实际上经常发生的是,当你查看3T的波长时,因为记住,电磁场实际上是齐头并进的,而这些实际上是波长。
因此,3 特斯拉波长大约为 15 厘米,大约是您头部宽度。1.5 大约为 30 厘米,大约是大多数人肩膀的宽度。因此,使用较低磁场的磁体实际上可以获得更多的穿透力。
这样,当您将所有内容都调整到特定波长时,您实际上就能很好地看到事物。而且通常情况下,人们在购买机器时,并不了解静磁场、梯度磁场、线圈的物理原理,并且每个 T1、T2 脂肪饱和序列大约有 150 个参数可以进行调整以使其按您需要的方式工作。大多数时候,
几乎到处都会发生的事情是,供应商会进来设置标准参数。从那时起,这就像,让我们尽可能简单地操作,按一下按钮。这并不是我所做的。我们不想只是按按钮。我们实际上想了解它的所有工作原理,如何针对进入的人员进行优化,以及从头到尾的整个系统如何进行优化。因此,我们正在最大限度地提高信噪比。
当您最大限度地提高信噪比时,您实际上才能真正获得很多速度和细节。这就是能够与 MRI 物理学家讨论工程或物理学,然后戴上您的临床帽并说,“好吧,这就是我想看到的。这是我需要的细节水平和分辨率,您可以真正调整机器。” 的真正价值之一。
您想要的位置。对我来说,当然,那是你想出的类比。第一个出现在我脑海中的是回顾 80 年代末和 90 年代初 F1 的鼎盛时期,当时赛车已经成为怪物。因此,如果您看看迈凯轮 MP44,它被认为是历史上最伟大的或第二伟大的 F1 赛车,可能与之匹敌的另一辆车将是 1993 年的威廉姆斯。
它有一台 1.5 升的发动机。因此,对于任何收听的汽车发烧友来说,这都是一台非常小的发动机。就像您的普锐斯可能比 1.5 升发动机更大。然而,它的转速高达 15,000 转/分,可产生 1200 马力。
我记得小时候对此非常着迷。就像这怎么可能发生?我记得看着我父亲的旅行车,它有一个 5 升的雪佛兰发动机,心想,这东西怎么这么差劲?但是哇,
最终,就像您可以设计一样,我认为专业术语是您可以设计任何东西,对吧?是的。这正是它。它与一级方程式赛车非常相似。很多人有点,他们更喜欢吹嘘更大、更大、更大的权利。并不总是越大越好。这就像,如果您真的了解自己在做什么,并且想深入了解引擎盖下,您就会深入了解引擎盖下。
您可以采用 1.5 升发动机,您可以安装涡轮增压器,您可以安装,你知道,像多个阀门和所有东西,以实际获得您想要的扭矩和马力。但是大多数人不会那样想。他们认为越大越好。你是怎么……
进行所有这些修补的,因为您基本上在温哥华拥有世界上任何其他地方都不存在的硬件。您还在其之上添加了现在也独树一帜的软件。这更复杂。我只是对这个硬件感兴趣。我的意思是,我送来许多患者,
我通常问的第一个问题是,你为什么把我送到温哥华?我住在(填写空白)美国某个城市。我们做得最好。彼得,你告诉我温哥华有一台 MRI,这不可能。事实上,我前几天告诉我父母,我来温哥华做 MRI。你几乎可以听到他们通过电话看着我,就像,你为什么要去加拿大?是的。
所以,我的意思是,不要太吹嘘自己,但你在做一些非常不同的事情,拉杰。那么你是如何……
经历了这个过程,利用您可支配的 150 个变量来开发这种超级定制的增强型硬件,它与地球上任何其他东西都不相似。所以一部分原因是,我最大的问题是我是一名医学工程师。因此,当我经历时,这就像,我说,好吧,我想知道什么?我想看到什么,以及如何让它发挥作用?所以我从后端开始,说,好吧,
我想知道的是身体各处到底发生了什么,以及哪些不同的序列会让我到达那里。然后我倒着工作。然后,您就戴上您的工程或物理学帽子。您实际上最终开始与 MRI 物理学家交谈,他们有很多。他们几乎无处不在。他们喜欢与医生交谈,但大多数时候,
医生无法与他们交谈,反之亦然。那时您就开始真正深入了解引擎盖下,并真正了解如何让它发挥作用。然后您前往不同的学术中心或不同的地方。您最终会花时间与真正了解硬件的人在一起。这些人主要是物理学家,非常类似于机械师。这就像,如果您想弄清楚如何让您的 5 升机器,
表现得像一千马力一样,您会与知道如何操作的机械师交谈。不要自己尝试,对吧?他们已经去过了。他们已经看到了。他们一直在研究事物。这实际上就是很多事情发生的方式。所以
我们实际上会让一些顶尖的 MRI 物理学家说,“嘿,拉杰,你能测试一下吗?我们编写了这个序列。序列基本上就像一个过滤器,比如 T1 或 T2 或脂肪饱和。你能试一试,看看它如何工作吗?” 所以我们会去尝试一下,通常以我作为受试者,因为我也知道我在寻找什么。然后我们会进行一个反馈循环,这里的一两个 MRI 技术人员会实际按下按钮并运行机器。我们会看看它会给我什么。
从所有其他影像学培训中,我知道我会寻找什么。所以我戴上我的核医学帽子,说,好吧,从功能的角度来看,这就是我想看到的。然后我戴上我的放射学帽子,说,这就是我想从影像学角度看到的。让我们稍微定义一下。我的意思是,目标很重要。那么,当您进行此过程时,您在优化什么?你对……感兴趣吗?
主要是在检测癌症,还是您想解决的临床问题是什么?我想做的第一件事是,当我们谈论核医学时,当我们给某人注射放射性物质时,我们基本上想优化我们给予某人的剂量。这意味着我们想涵盖从头到脚的一切。我们不想只查看单个身体部位,我们想看看它是如何工作的。然后当我们转向放射学时,我们通常只是对单个部位进行快照,例如头部、颈部或躯干,以及
所以我心想,好吧,如果所有这些现有的 MRI 机器所做的只是查看单个身体部位。我想,如果我用一些可能允许我在人们躺在桌子上的时候移动他们的事情来定制这个硬件,我是否也许能够将头部与颈部、胸部、腹部连接起来?所以我实际上,当我亲自购买硬件时,我大概整理了大约 50 个选项。
供应商说,你疯了。我们从未见过这些东西。只是考虑到,你知道,我认为这可能会奏效。这就是我查看所有不同选项并了解它们可能做什么的地方。我想,如果我这样构建这个硬件,它会起作用吗?这是一个完全的猜测,但这是一个有根据的猜测。
然后,一旦我将这项艰苦的工作组合在一起,我们就开始测试和测试,并做了越来越多的测试。然后我们会开始与更多的物理学家交谈。供应商本身实际上拥有许多具有高科技能力的优秀资源。当我开始将这些组合在一起时,我心想,好吧,我想要什么?如果我是病人,我会想知道什么?好吧,首先,我想知道我的大脑是否正常。我想知道我大脑中的动脉是否正常。它们不会破裂。
然后我基本上想说,无论何时我去进行任何测试,或者任何人去看医生并进行任何类型的影像学检查,他们脑海中第一个想到的问题是,我是否患有癌症?是或否。在核医学中,大多数测试都是二元的。我们实际上可以用是或否来回答这个问题。在放射学中,情况并非如此清楚。这就像,也许。你实际上是在玩更多的统计数据,比如可能不是。我想,我该如何将这两者结合起来?这就是 MRI 成为一台美丽的机器的地方。事实上,它实际上允许您采用
核医学的功能性是或否二元答案,并将其与放射学具有的解剖定位和组织类型理解相结合。所以我将这两者合并到一台机器上。您引入的功能臂是什么?是的,功能臂实际上是一个在学术界发展迅速的领域。它实际上被称为 DWI 或 DWIBS,代表具有背景减法的扩散加权成像。因此,我们使用 DWIBS 所做的是
我们实际上是在两个时间点观察水。因此,我们实际上是在大约 60 微秒的水运动内观察它。因此,通过这样做,会发生的是,您首先在一个时间点观察水,然后在第二个时间点观察它。如果它没有移动,那是因为它不允许移动。它有效地被困在墙壁之间。这可能是因为存在紧密的细胞膜,也可能是因为细胞成分的移动
阻止水移动。这两个样本之间的时间间隔是多少?6 微秒。哇。那么,当您看到某些东西没有移动时,当您看到水被迫保持静止而不是根据您拥有的随机预测移动时,您会对该组织进行什么临床推断?因此,一旦您开始看到水被阻止移动,这意味着那里基本上会有高密度的细胞。所以是一大堆细胞。
所以它非常像,我实际上称它为肿块检测器。所以它基本上就像他们告诉女性患有乳腺癌一样,摸摸肿块。基本上,当您摸到肿块时,那就是硬点。所以它很硬的原因是因为您有这种细胞密度增加,并且
因此,随着细胞密度的增加,这就是水被限制移动的地方。这就是 DWI 或扩散加权成像的作用。之所以称为 DWI,是因为固定大量的扩散基本上意味着允许水大量移动的正常扩散被完全限制,并且它根本没有移动的能力。我通常会告诉患者关于 MRI 过程的这一部分。
告诉他们我认为医学界以外的许多人会感到惊讶的事情。当您进行所谓的剖腹手术时,当您打开一个人的腹部并假设他们患有结肠癌时。因此,结肠镜检查当然已经证实了这一点,您进行了活检。因此,您现在要进行手术以切除他们的结肠,但您仍然还有另一个步骤,那就是您必须完成所谓的分期。您必须提出这个问题,这种癌症是否已经扩散?
因此,您通常首先要做的是沿着腹部某些您甚至无法看到的部位用手触摸,整个肝脏表面,甚至肝脏后面,这是您看不到的东西。癌症的触感实际上是无法混淆的,因为它与正常组织的触感形成如此鲜明的对比。
甚至结肠,在您将其切除之前,如果您只是伸进去取一块升结肠,那么癌症的位置根本不微妙。仅根据组织的坚硬程度,它就完全显而易见。即使当我与对我不曾动过手术的身体部位(例如前列腺等)进行手术的外科医生交谈时,情况也是如此。您用乳房给出的例子是完美的。所以它确实具有这种惊人的能力来配对
我们将讨论的分辨率的精美解剖细节,但基本上现在接近 1 乘 1 乘 1 毫米的解剖分辨率,
现在具有这种坚硬的功能特性。这是一个准确的陈述吗?绝对是。因此,我们实际上正在结合解剖和功能,这就像在 PET-CT 上一样,著名的 1 加 1 等于 3 正是我们正在做的。它最美妙的地方在于绝对没有辐射,因此没有风险。因此,风险似乎是,因为我向患者解释的事情之一是应该考虑这样做的人,对吧?我关于癌症筛查的观点是,不鼓励
这只是一个非常个性化的决定。我认为并非每个人都适合做我做的事情,或者您现在已经扫描过的许多患者在过去三四年里所做的事情。当人们说,除了可能很少见的、很少见的偏头痛由磁铁引发之外,这样做是否有害?我说是有害的,有害的是假阳性。
有害的是我们看到了一些最终证明不是癌症的东西,但在走下去进行高级诊断途径的过程中,您要么因我们随后所做的事情而受到身体伤害,例如另一次活检或活检或随后的活检,
当然,看到你身体这部分的阴影,不得不坐在那里讨论它可能是什么,它可能是一个囊肿,但它可能是一个肿瘤,这会对你造成情感上的打击。我们需要进一步检查。对我来说,这回到了我们之前关于敏感性和特异性的讨论,对吧?因此,如果有人走过来并说,我有一个 100% 灵敏但只有 50% 特异性的测试。
我会把它扔进垃圾桶。我的意思是,由于我可以向听众解释的原因,它几乎没有任何作用,例如阳性预测值、阴性预测值。因此,当您考虑您在此开发的技术的敏感性和特异性时,我们甚至还没有真正做到公正地介绍,我们已经谈到了一些硬件。我们甚至还没有谈到软件。我很想谈谈这个。您是按组织类型还是
按癌症类型考虑敏感性和特异性的?您是如何在脑海中解决这个问题的?所以我通常看待它的方式几乎是逐个器官的。当我们实际上正在进行时,例如在肝脏中,
基本上,我们想了解的简单的事情是,是否有问题?是或否。真的,这就是普通人和我将自己归入这个类别想要知道的简单性,我是否需要担心问题?这就是我结合这种功能性和解剖成像的地方,我们实际上能够真正确定这一点。所以
在我们所做的 1000 人中,最令人着迷的事情是所有这些人,我们实际上对他们进行了后续跟踪,并与他们交谈,并了解发生了什么。因此,我们实际上有两个假阳性。所以这是两个人,我们认为,好吧,这里有一个问题,你需要通过他们的进一步影像技术来解决。
看看发生了什么。在这两个假阳性中,一个是乳房组织不对称的男性。所以他实际上只有一侧乳房组织。我们不知道它是什么。就像,这意味着他做了 MRI 后,你认为他患有乳腺癌,大多数听众可能会认为这很奇怪,但事实证明男性也会患乳腺癌。这几乎是极其罕见的。没错。但这基本上是 DWI 显示了一个乳房与另一个乳房之间的密度差异。是的。所以我们想,为什么?
大多数时候,当男性实际上患有男性乳房发育症或乳房组织时,它通常是双侧的,因为它是荷尔蒙引起的。但是单侧的有点奇怪。因此,结果,我们将这个人送去进行超声波检查,这通常是会做的,并且
他们也不知道。因此,他们实际上也决定进行活检,结果是男性的正常乳腺腺体组织。让我们谈谈那里的危害。所以从情感上来说,这个人可能花了一系列时间,如果是在加拿大,那就是一年。如果在美国,那就是一周。为此感到压力重重,或者我只是忍不住挖苦你的医疗系统,就像你挖苦我们的医疗系统一样。不,我完全是在开玩笑。
所以这里存在合法的情感压力,我认为任何认识到经历过这种情况的人或自己经历过这种情况的人,你都不能否认这一点。我个人没有经历过,但我见过,这非常困难。其次,他必须进行手术。他必须将针扎进他的乳房组织。看,在手术规模上,这仍然很小,但是——
这并非微不足道。第二个案例是什么?第二个案例实际上是一个女性,她基本上对她的乳房造成了安全带损伤,实际上导致了不寻常的疤痕,实际上困住了液体。因此,这个人实际上应该,但实际上从未做过任何乳房 X 光检查,因为这会导致与我们不知道这是什么相同的结论。所以这是第二个案例,这就像,这个乳房里发生了一些不寻常的事情。我们不知道它是什么。
但我们实际上没有从她那里获得任何适当的病史。所以我们——她多大?她应该 50 多岁了。一位 50 多岁的女性从未做过乳房 X 光检查?令人惊讶。它就在那里。即使在加拿大?即使在加拿大。是的。这本身就很难让人相信在一个国家——它是免费的。是的。那么是什么让这位患者去做全身 MRI 呢?这个人实际上感觉我只是想知道我的情况如何。
我不相信乳房 X 光检查的辐射。我一直试图告诉他们,看,它非常微不足道,好处大于风险。但他们说,我想要 MRI,因为首先,患者知道这是您可以获得的最详细的检查。而且,没有辐射。所以我们实际上有这个病人,这就像,是的,这个,我真的不知道这里发生了什么。所以我们把她送到一个只做女性影像学的机构,并且
他们也不知道是什么。所以他们用针扎了一下,结果实际上是一个陷阱。纤维状的东西。没错。它实际上是受困的疤痕组织。在那时,当我们事后与这位女士交谈时,我们说,
你受过伤吗?为什么你的那个区域会有疤痕?她说,哦,是的,我发生过严重的交通事故。就是这样。那是安全带的疤痕。这两个相当有趣的假阴性,对吧?男性和女性乳房,我总是可能猜测或最担心发生在身体更深处的地方的假阳性。我总是告诉患者,我最害怕接到的电话是,
胰腺里的小阴影,你就是不知道,这是胰腺腺癌吗?当然,如果幸运的话,你可以切除它。如果你更幸运的话,你可以活下来。我想你活下来的唯一机会就是偶然发现胰腺癌。我真的不认为任何出现胰腺癌的人都会活下来,至少不是腺癌。
但随后你会担心,好吧,如果它最终不是癌症怎么办?你会听到这些可怕的故事。几年前,我相信斯坦福大学发生过一个非常著名的案例,一位女性去了一家临时的 CT 诊所,做了 CT 扫描,显示胰腺中有一些东西。她最终去做活检,我相信是 ERCP。做了活检。
一个并发症导致另一个并发症,导致另一个并发症。她死于败血症。顺便说一句,事实证明她没有胰腺癌。我不了解第一手资料,所以这可能有点道听途说,但这在海湾地区确实是一个非常流行的故事。但这是一个警示故事,对吧?绝对是。这就是 MRI 相对于 CT 的真正价值所在,因为当我们观察器官时,特别是像胰腺或任何内脏实质器官一样,
我们正在查看大约七个不同的过滤器,以不同的方式查看它,从上到下,从前到后,以便真正能够看到发生了什么。这就是我们所说的对比度密度在以下方面变得非常重要的原因:
当我们特别观察胰腺时,我们实际上可以挑选出胰管以及胆管,并能够看到它与器官的其余部分脱颖而出。胰腺癌最常见的事情之一是实际上开始阻塞该导管。这就是为什么进行 ERCP 时,他们实际上是在寻找胰腺癌细胞的原因。ERCP 基本上是他们进入口腔和食道,然后实际上从胰胆管中取出一丝液体。
所以,当我们浏览这些图像时,另一件让我感到惊讶的事情是,我们已经谈到了一些硬件,但是,实际上,我想回来问更多硬件问题,但这几乎就像您也创建了自己的软件一样。我从未见过这个。商业上是否可以获得旋转扩散加权图像图?这是一个商业上可用的软件吗?
还是你们自己做的?我们实际上将其构建为显示工具。这实际上是从核医学正电子发射断层扫描或 PET-CT 手册中提取的一页。
我们实际上将其组合在一起的原因是,它实际上允许您有效地进行相当有效的查看,以便能够看到整个身体中发生了什么。这就像制作一个透明的人,其中基本上任何突出的黑点都是硬点或坚硬区域。我们之前刚刚看过的那个,我记得你说过
如果我理解正确的话,使用所谓的低功率磁体(例如您正在使用的磁体)的优点之一是您不会在脊柱中出现任何间隙。您拥有这个,您在旋转扩散加权图像上显示的所有内容,您都有黑暗的大脑,显然充满了坚硬的液体。然后你有一个美丽的黑暗尾巴从它中伸出来,那就是脑脊液,但它非常光滑。对。这实际上是一件重要的事情,因为磁体实际上有很多均匀性问题。我们称它们为。
事实上,您希望它完美无缺,以便顶部和底部以及左侧和右侧之间的场是相同的。一旦您将各种大小和形状的人放入其中,他们实际上就会扭曲该磁场。
磁场的最佳位置正好在中心。因此,当我们制定所有这些协议并构建所有这些东西时,我们实际上是为不同的体型构建的,我们实际上可以针对所有这些体型进行调整,以便无论如何,当我们进行这些旋转图像时,它看起来像一个正常的人,而不是一个人的分段部分。是的。你提到你从 PET CT 中提取了一页剧本,这很有趣。它看起来就是这样。它看起来就像你在看 FDG PET 一样,
与 CT 并列。对,这就是全部目的。这就是我谈到 MRI 是一种可以结合功能成像(在这种情况下为 DWIBs 或 DWI,扩散加权成像)和 MRI 等同于 CT 的工具的地方,它具有更详细的组织权重。这就是 1 加 1 等于 3 的地方。现在,如果全身 PET-CT 的辐射不会打扰您,当然它应该打扰您,因为全身 PET-CT 将会
超过您 50% 的,它可能接近您每年辐射量的 80%,对吧?如果不是更多的话。它会相当高。是的。这取决于您是否居住在高海拔地区或居住地,对吧?因此,如果您在海平面,您可能每年最多允许一次,如果不是每两年一次的话。是的。因此,撇开这个问题不谈,这并非微不足道,
您认为采用DWI的MRI与PET-CT相比有什么优势?PET-CT又有哪些优势呢?如果从组织学、组织类型或肿瘤类型来看呢?对于使用放射性葡萄糖的PET-CT来说,实际上效果非常差的一个区域是大脑。而MRI一直以来都被认为是最佳的大脑影像技术。
使用PET-CT,您实际上可能会错过大脑中的某些东西,因为您使用放射性葡萄糖寻找的是葡萄糖利用率增加的区域。而大脑尤其依赖葡萄糖,除非您处于酮症状态。另一个问题是葡萄糖会被肾脏排出。因此,肾脏现在变得难以观察,因为它们实际上充满了葡萄糖。膀胱也是如此,您无法看到膀胱中的任何东西,因为它充满了累积的葡萄糖。
前列腺也是如此,前列腺的灌注非常差,因此到达前列腺的葡萄糖很少。因此,使用FDG的PET在观察前列腺方面几乎完全无用。前列腺的扩散加权图像……
加上更先进的分子测试,例如4K血液测试,在我看来,彻底改变了我们对前列腺癌的看法。因此,我们现在有了比PSA更好的分辨率的血液测试。但更重要的是,我们有了这种MRI。即使在我的小型诊所里,我也遇到过两位患者,他们的
PSA很高。4K结果也很高。因此,这些患者在未来二十年内患上前列腺癌或转移性癌症的几率为20%,也许是16%、18%或20%。这就是高4K告诉您的信息。在过去,我们会直接为他们进行活检。现在我们让他们进行
这种MRI?答案是,不用,完全没问题。对。这实际上是MRI变得非常强大的地方,特别是使用DWI。我认为在许多国家,它现在正变得越来越流行,但在澳大利亚、欧洲,特别是英国和斯堪的纳维亚半岛,它实际上是事实上的标准。基本上,几乎所有男性都接受了MRI筛查。等等,等等,您说在欧洲和澳大利亚?是的,他们实际上是用DWI做的。
那么,拥有单一支付社会化医疗的国家怎么可能将MRI用作筛查工具呢?这在加拿大是闻所未闻的,不是吗?嗯,你知道,我们这里没有那么多机器。但我认为人们在进行前列腺筛查时发现的一件事是,所有男性最终都会死于前列腺癌或死于其他疾病。因此,您真的需要能够将两者区分开来。
在采用DWI的MRI出现之前,实际上没有真正的方法可以做到这一点。因此,您会进行PSA或4K检查,而这些检查只会说明,是的,存在某种情况的风险增加,但情况真的发生了变化吗?特别是PSA,它升高的原因可能有三种。一是前列腺癌。二是炎症或前列腺炎。
第三是前列腺增大。因此,如果由于任何这些原因导致PSA升高,那么您实际上会进行活检,而活检实际上是有风险的。但整个想法是,所有分期都是基于该组织样本。
而与乳腺癌非常相似的情况是,许多人说,治疗这件事是一件大事。我不想进行活检,人们可以选择他们想做什么。许多男性说,听着,我想看看发生了什么。我想看看是否会有变化。如果前列腺中的东西开始生长或以加速的速度生长,那是我想处理的时候。而如果它只是在那里,保持静止,变化不大,我
我不会担心,因为其他事情可能会先带走我。DWI会对乳腺癌产生同样的影响吗?换句话说,如果您暂时搁置资源,如果一名女性可以进行乳房X光检查和DWI MRI,并且重要的是要指出,您不能消除乳房X光检查,因为我们会谈到这一点,但MRI也有其自身的盲点,而小的钙化将是盲点。但通过这两项测试,乳房X光检查和
和DWI,以你们的方式进行的MRI,而不仅仅是现成的。在这种情况下,你们会错过乳腺癌吗?不太可能。实际上,来自加州大学旧金山分校和纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心的团队已经开始发表了一些非常好的大型研究结果,这些研究结果实际上已经证明了这一点。您在纪念斯隆凯特琳癌症中心做过研究,不是吗?我实际上在那里待了相当长一段时间,做PET-CT。好的。是的,是的。令人惊叹的机构。绝对令人惊叹。
但MRI小组的成果是,基本上,如果您实际上将DWI与MRI一起使用,那么您的灵敏度与注射造影剂的乳腺MRI一样高。哇。但那是正确的扩散。问题是,现成的设备并不总是做得对。是的,我认为这对患者来说是一个挑战,对吧?患者们,听着,说实话,要真正理解这一点,您需要拥有物理学博士学位。
MRI的细微之处,我认为自己在这些东西的物理学方面非常聪明。我不会觉得有能力尝试区分甚至解析扫描仪之间的差异。事实上,
每当我将我的患者送到扫描仪进行扫描时,我必须依靠其他人来帮助我。我必须联系专家,说,嘿,我的患者必须在纽约、旧金山或洛杉矶进行这项扫描。这是我们能得到的最好的吗?如果他们不打算坐飞机去我知道他们会得到什么东西的地方。所以,嗯,
这是一个巨大的挑战,对吧?因为有些人会听到这个,然后想,好吧,只要它是扩散加权成像MRI,它就完美无缺。是的,这实际上是MRI最大的问题。就像前面我们谈到的CT一样,它有霍恩斯菲尔德单位来校准和标准化它们。不幸的是,MRI根本没有任何标准化。
实际上有一个名为Kiba或定量成像生物标志物联盟的运动。它是北美放射学会的一个组成部分,实际上正在努力推动标准化MRI机器产生的信噪比,目标是,如果您在一个地点或另一个地点进行扫描,图像质量相同。现在,它实际上是……
根本不是那样。它实际上是“买者自负”。因此,现在,如果有人去什里夫波特使用西门子的256层CT扫描仪(选择您最喜欢的型号)进行扫描,他们在西雅图也做同样的事情……
您可以跨放射科医生共享这些数据,并且可以使其看起来相同。您的采集是相同的。相对而言。我的意思是,您胶片或屏幕上的实际信号量是
水将为零。因此,霍恩斯菲尔德单位将始终被精确校准。那么反对意见是什么呢?这似乎是显而易见的。对MRI进行这种操作的反对意见是什么?它实际上依赖于供应商的合作。几年前,我们实际上与许多供应商进行了交谈,说,你们看,为什么你们不做这件事呢,特别是对于扩散来说,这实际上非常重要,因为这是一个如此新颖而强大的序列。而且,
他们都回答说,你们写一篇白皮书,然后我们会实施你们所说的内容。幸运的是,随着RSNA的Kibbutt组织的推进,这种情况正在开始改变。他们正在逐个器官地进行。因此,前列腺、肝脏以及乳腺现在已经有了标准化。实际上,乳腺的标准化是由华盛顿大学的一个小组领导的。这项工作的整体领导者是迈克尔·博斯,他现在是美国放射学院的成员。
这需要继续推进,否则人们不知道自己得到了什么。这真的很悲哀,因为即使您走在街上,例如在纽约这样的地方,我以前住在一个MRI诊所的20英尺处。
他们所有的窗户上都贴着我认为是虚假宣传的图像。例如,为什么要去纪念斯隆凯特琳癌症中心进行MRI检查,而您可以来这里进行站立式MRI呢?它很舒适,很快,等等。我在想,这太糟糕了。同样,我不知道这在加拿大是否存在,但在美国,围绕MRI存在一些小型产业。
一站式扫描仪,我认为患者根本不知道自己正在做什么,对吧?对。我不知道这在美国的效果如何,但这确实如此。这是因为MRI领域缺乏标准化。这真的很不幸,因为在所有影像工具中,它是功能最强大的,但它确实需要这种标准化的能力。它也可能是为了使其标准化,您需要将物理学家与放射科医生(他们基本上是最终图像的眼睛)聚集在一起,以
而且这种情况经常不会发生,因为存在语言障碍。对。当然,这不是,物理学的语言是语言。再回到硬件方面,您认为事情将如何发展?换句话说,如果您必须预测您认为自己拥有正确的技术后,希望在五年或十年内看到这种情况,什么可以使这种情况变得更好?我实际上想做的是,当您看到我们正在做的事情时,我们完成扫描的速度以及我们能够在大约55分钟内获得的细节和分辨率在任何地方都是史无前例的。但是
但从物理学的角度来看,我知道我可以进一步加快速度。目前,我们所做的一切都完全符合FDA的规范。没有任何超出常规的东西,但我真的想推动这一点,并超越常规。这实际上需要更多的计算能力。在一个现场的单一CPU机器上进行所有这些计算非常困难,而我希望将来,只要计算机越来越快,您实际上就可以在计算上完成很多这些工作,并使其更快,
目标实际上是将我们正在进行的这些扫描时间缩短到不到半小时,甚至更快。从物理学的角度来看,这是可以做到的。这不是技术障碍。即使使用您拥有的磁体,即使是1.5特斯拉的磁体。是的。我今天做了扫描。我
朋友今天也做了一次扫描。人们在完成这些扫描后总是谈论的一件事是,我的上帝,那里太热了。即使是在55分钟内完成的全身MRI,是什么原因导致它在结束时让人感觉如此不舒服(就体温而言)?这实际上与吸收的能量有关。我们使用电磁场所做的事情是,您实际上正在输入射频,对吧?该射频也总是会出来。该射频与手机接收到的射频相同。
这称为SAR或比吸收率。氢离子基本上是在四处移动,这实际上有效地使您变热。所以它不太像微波炉,但您可以将其视为微波炉。波长与调幅收音机非常相似。因此,您的手机通常功能强大得多。例如,我一段时间前计算了我们实际上将多少SAR输入到全身prenuvo扫描中。而且
它相当于通话约四个小时。有趣。但它集中在您的全身。对。是的,很有趣。每次我进行MRI或全身扫描时,
前30分钟,我觉得,还不错。然后在最后10分钟,我想,把我弄出去。对。我们实际上故意这样做,因为我们知道我们运行序列或滤波器的方式是,我们实际上想尽可能多地获取信息。是的,您先做头部,这远不如做腹部和大腿,这可能是产生大量热量的地方,对吧?它是从膝盖到腹部。对。因此,当您查看基本上是冷却身体的血流时,
嗯,大脑消耗您心输出量的20%。所以它基本上就像一个大的冷却器。这是一个大的散热器,对吧?它只是冷却所有东西。而当您向下移动到腿部时,那里全是肌肉,您
它会使那里变热。这就是为什么我们弄清楚如何定向这些以及如何组织,以及制定什么序列计划以使其不那么不舒服。在商业上,最好的现成扫描仪是什么,它可以接近您正在产生的分辨率吗?它是完全各向同性的吗?在大脑中它是各向同性的,但在身体的其他部位,我们实际上正在进行更传统的临床图像。告诉我们什么是各向同性的。对不起,我应该澄清一下。
当然。因此,各向同性基本上意味着我们基本上是将您切成立方体。例如,一个1×1×1毫米的立方体。实际上这样做的好处是,您现在可以从任何方向以三维方式查看事物。细节和分辨率完美无缺。
这就是各向同性的含义。而MRI通常无法各向同性地进行,仅仅是因为时间问题。您想尽可能多地覆盖,但您想要我们所说的面内分辨率,即您如何定向第一个梯度以获得最高细节量。然后,您通常会采用垂直视图。这就是为什么当您从矢状面进行这些旋转时,在传统扫描中,分辨率会急剧下降,对吧?对。
对,没错。因此,我们正在进行的扩散是各向同性进行的,但并不常见。这就是为什么当您旋转时,希望在节目说明中,我们能够获得一些视频,例如,我们将直接展示它是什么样的。因为我知道如果没有能够为我们描绘画面,这将是一场
有点难以进行的讨论。这很容易,但我认为我们想确保听众可以看到这一点。这就是为什么当您旋转DWI时看不到任何失真。那么,是否有市售扫描仪可以做到这一点?还没有。总有一天,但现在还没有。因此,您的目标只是成为,我不知道如何为其设置时间戳。您领先于传统技术多远?我的意思是,四年前,您正在做的事情,我现在仍然没有看到任何扫描仪在全国范围内都能做到。
我看到了最好的扫描仪。谢谢。但是……例如,当我的一位患者去全国最著名的医院之一进行专门的前列腺CT扫描时,仅仅做前列腺就花了40分钟。专门的前列腺MRI。MRI,不是CT,是的。所以他做了专门的前列腺MRI,花了40分钟。它是在三到四特斯拉的磁体上进行的。所以他花了三分之二的时间来获得……
分辨率略低的图像,尤其是在DWI上,远不如您在全身扫描中所做的图像。这一切都归结于信噪比的基本工程。如果您能让您拥有的所有硬件真正发挥作用,那么您的信噪比就会好得多。然后,您可以将其有效地拨到您想要的位置。因此,根据您的机器的“马力”和线圈配置,如果您需要更多信号,
这需要时间。这始终是时间和信噪比之间的平衡。那么机器学习将如何融入其中呢?您最近实际上向我提到了一些我从未想过的事情,那就是很难将全身图像扔给机器,让它解决我们作为人类认为理所当然的最简单的问题,那就是哪个是肝脏,哪个是肾脏。
而如果您没有进行全身扫描,如果您只是进行肝脏扫描,那么这是一个更容易交给机器解决的问题,因为它已经知道它正在观察肝脏。所以,我的意思是,我们离机器能够帮助您做到这一点还有多远?我认为实际上还有很多工具需要编写。例如,部分原因是真正观察器官并隔离器官。传统上,大多数成像都是按身体部位进行的。头部、颈部、胸部、腹部、骨盆,对吧?
并且没有连接在一起。因此,当您实际上给机器说,这是您的大脑时,它实际上能够相对有效地完成这项工作。但部分原因实际上是构建用于分析全身的工具。即使是查看全身的软件也极其复杂。
但不同之处在于,当您开始构建这些工具时,它实际上可以帮助我们缩小正在发生的事情的范围。目标是真正让机器使放射科医生更高效。而且,更重要的是,我们永远不想错过任何东西,对吧?因此,你知道,我们不能总是让第二位读者来阅读。但如果您让机器充当第二位读者……
您最终会随着时间的推移训练该机器。我认为大多数人都会对此感到满意。这就是目前在乳房X光检查中所做的工作。因此,对于,我的意思是,乳房X光检查显然只是冰山一角,但您必须从某个地方开始,对吧?我不想轻描淡写,因为我根本无法阅读乳房X光检查,但这与我们正在讨论的内容相比,要简单得多。它似乎机器首先能够在您正在做的事情上有所作为的地方不是接受第一次扫描的患者,而是接受重复扫描的患者。这似乎是
配对t检验似乎是一个更容易解决且需要解决的重要问题,因为很多时候对于我们这些放射科医生来说,当我们审查这些研究时,我们仍然以同样的方式做事情,而当您实际上进行配对t检验时,就像您所说的那样,您实际上进行减法,而您正在寻找差异或增量,它实际上可以脱颖而出,变得非常非常简单和非常明显,一旦完成减法
我认为这就是机器学习实际上将真正帮助我们提高效率的地方。归根结底,我们只是不想错过任何东西。好吧,Raj,我今天占用您更多的时间了。这意味着今天可能少了三四个患者接受了扫描。因此,我非常感谢您抽出时间。而且,感谢您在过去
三年或四年里对我的教育。您非常慷慨地分享您的见解,我不断地向您提出问题,您总是随时为我以及我的患者以及我希望通过这种方式进行教育的所有人提供时间。因此,感谢您所做的惊人工作,也感谢您的慷慨。哦,谢谢。很高兴。喜欢它。我需要更频繁地来拜访。是的,下次您来加利福尼亚州时。当然。我们有Uber。是的。
您可以在peteratiamd.com/podcast找到所有这些信息以及更多信息。在那里,您将找到与本集相关的节目说明、阅读材料和链接。您也可以在我的博客peteratiamd.com上找到我的博客。也许最简单的方法是注册我的“主观上不无聊”的每周一次电子邮件,我将在其中更新我的最新情况、我阅读的最有趣的论文以及与长寿、科学、表现、睡眠等相关的所有内容,
在社交媒体上,您可以在Twitter、Instagram和Facebook上找到我,所有ID都是PeterAttiaMD。但通常Twitter是联系我分享您的问题和评论的最佳方式。现在是强制免责声明。本播客仅供一般信息目的,不构成医疗、护理或其他专业医疗服务的实践,包括提供医疗建议。请注意,不会形成任何医患关系。
使用本信息和与本播客链接的材料的风险由用户自行承担。本播客的内容并非旨在替代专业的医疗建议、诊断或治疗。用户不应忽视或延迟获得任何医疗状况的医疗建议,并且应就任何此类状况寻求其医疗专业人员的帮助。
最后,也许也是最重要的一点,我非常重视利益冲突。有关我的所有披露、我投资和/或咨询的公司,请访问peteratiamd.com/about。