超声影像在脑血管病诊断及脑肿瘤切除术中应用的临床研究

脑血管病和脑肿瘤发病率高，易致死致残（世界卫生组织调查显示，我国脑血管病发病人数居世界第一位，致残率高达60％～80％），常规影像技术如脑血管造影等有创、昂贵，立体定向导航系统术中易“漂移”，不利于脑血管病的筛查和脑肿瘤的术中定位监测。本研究应用彩色多普勒超声实现常见脑血管病的无创、早期检测，并应用术中超声对180例脑肿瘤手术实时引导。     

三维仿真系统在山地城市规划管理中的应用

三维仿真系统是将虚拟仿真、航空航天遥感、现代高新测绘、地理信息系统、计算机图形图像处理等技术相结合，利用基础测绘数据生成的三维模型，再利用卫星影像、航空影像和实地数字照片作为真实的纹理贴图，非常真实地展现出城市现状和未来规划。该课题针对重庆山地城市地形地貌复杂、高层建筑密集等特点，开展城市三维建模规范、地上地下三维一体化集成、海量三维数据存储和快速显示等一系列关键技术研究，尤其是在针对山地城市规划管理特点提出具有创新性的技术解决方案，成果在示范应用过程中取得非常好的效果。     

整合系统指导下的心脏图像分析理论与应用

重大心脏疾病是现代人类生命健康的最大威胁之一。心脏医学图像与电生理信号处理基础理论与算法研究一直是临床无创或微创诊治的重要手段。但在国内外这些研究工作往往过于分散,难以形成完备理论体系,以至临床心脏信息处理质量还存在诸多问题,在诊断中未能有效地合理利用,这就要求心脏影像信息处理的理论与算法研究必须达到一个新的水平。浙江大学刘华锋教授、胡红杰主任医师、胡正珲副研究员和中国科学院深圳先进技术研究院张贺晔副研究员等人在国家自然科学基金和国家973计划的资助下,围绕基于图像的心脏功能、结构信息计算方法展开研究,开创了心脏疾病诊断、研究方法学的新途径：     

心血管疾病影像学的分子基础及临床应用研究

课题组经过十余年基础研究和临床实践，在心血管疾病的早期影像检出技术和准确诊断等方面取得了突破性进展。 创新点： 该项目的主要研究成果包括： （1）突破冠脉CT、MRI成像系列技术瓶颈，逐步推动冠脉CTA／MRA成为临床首选检查方法； （2）推动CT／MRI心脏“一站式”检查新流程的临床应用，从而对心脏形态、功能和冠脉等实现“一次检查，全面评价”；     

超高时空分辨蛋白质机器动态成像

蛋白质是生命活动的主要执行者,一切生命活动都有赖于蛋白质功能的正确发挥。蛋白质机器,是指由大量蛋白质和生物分子形成的高维度的、复杂的超级功能复合体,此外也包括蛋白质与蛋白质或其他分子形成的低维度复合物及具有特定生物学功能的蛋白质分子。膜转运和跨膜信号转导是细胞的重要生命活动过程,与细胞命运和功能密切相关。细胞中蛋白质机器是高度动态的,由于组成复杂、功能多样,在分子水平研究蛋白质机器行为机制对成像技术提出了极大的挑战,针对重大生命过程中蛋白质机器动态组装与功能调控的分子机制这一核心科学问题,提出了解决这些难题的工作思路和重点研究内容。从提高成像时空分辨率、实现时空可控和多模态融合入手,发展多种新型成像和关联技术,揭示膜转运和跨膜信号转导等重要生命过程中蛋白质机器的作用机制。提出的主要研究内容包括下一代超高时空分辨结构光照明显微镜、超分辨荧光成像技术和原子力显微镜联用、时间相关的超分辨显微镜与冷冻电镜关联技术。     

数字化医学成像研究进展与未来趋势

疾病的数字化分析精确诊断与安全有效的精确治疗在临床具重要意义,而现代数字化影像设备与相关图像分析软件系统是其重要保证之一,亦是现代医疗器械产业中的主流产品．在产业发展中起着主导和引领作用。目前全球的数字化医疗影像设备市场主要被关、日、德等少数国家的少数几个跨国公司所垄断,我国相关产业由于研究基础薄弱、技术储备不足、创新能力低,以致其产品大多缺乏自主知识产权。国家973计划项目“现代医学成像与高维图像分析关键科学问题研究”深入开展了现代医学成像与高维图像分析中的理论模型与方法研究,本文主要介绍了该项目在医学成像与分析的基础理论模型、低剂量X线断层成像（CT）优质成像、快速磁共振成像（MRI）、正电子发射断层成像（PET）的优质动态成像,三维医学图像分割、临床病灶智能识别等取得的一系列成果,并简要展望了本领域的发展趋势及进一步的研究方向。     

血液动力学驱动了斑马鱼脑中血管的修剪

脑血管网络是一个高度复杂、精细的三维网络。该结构是如何成形的一直以来都令人困惑。中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所神经科学国家重点实验室神经所的杜久林研究组与合作者，通过对活体斑马鱼中脑所有血管进行连续数天的三维成像和计算机辅助的定量分析，发现在发育过程中尽管大量脑血管在不断形成，但脑血管三维网络结构却在不断简化；通过连续跟踪每根血管的生长及其所承载的血流速度，发现脑血管网络的简化是由处于局部复杂网络中的血管消失即血管修剪造成的；这一简化过程降低了血管与血管间血流速度的差异，避免了不稳定的双向血流，提高了整体脑血流速度，使动脉到静脉血流更为有效。他们的研究显示，在修剪发生前，即将消失的血管上的血流速度和血流剪切力均低于相邻血管，     

车载三维激光扫描系统的研究与应用

文章介绍了三维激光扫描技术现状,分析车载三维激光扫描系统的工作原理、工作过程、三维点云数据获取和处理方法及在水利工程的应用研究。Dynascan车载三维激光扫描系统采用移动测量平台,将激光扫描仪装在测量工具车/船上,以QINSy软件为数据采集和处理的核心,再集成导航系统（GPS＋INS）,在车/船前行的过程中高速采集3D数据,并且实时显示。将车载三维激光扫描系统应用于水利工程领域,利用三维激光扫描系统快速信息采集的特点,建立水利工程的三维空间信息库;利用三维点云数据处理软件,结合已建数据库信息,能够准确及时地估计突发事件的规模及危害程度,为处理突发事件的决策提供可靠的数据依据。     

面向骨肉瘤预后估计的临床医学图像处理技术研究

上海交通大学电子信息与工程学院承担的国家863计划课题“面向骨肉瘤预后估计的临床医学图像处理技术研究”，针对骨肉瘤异常复杂的医学影像学表现，研究了多模式、多序列医学图像分割、定位和三维重建等医学图像可视化关键技术，建立了一套面向骨肉瘤预后估计的临床医学图像处理原型系统。为术前判断骨肉瘤生物行为、制定手术方案和调整化疗方案，提供高效率高准确性的辅助诊断平台。这对于实现骨肉瘤患者的个体化治疗，提高生存率具有重要意义。     

高清晰宫腔操作可视系统的研制及应用研究

“高清晰宫腔操作可视系统的研制及应用研究”是拟使用影像处理技术、B超技术、三维（3D）立体显示技术，完成高清晰宫腔操作过程的图像采集、图像输送、图像还原、图像再现。旨在提高放、取宫内节育器以及人工流产和其他官腔内手术操作的效果和安全性，减少手术并发症和后遗症，有助于提高医生对宫内节育器嵌顿、子宫畸形等疑难问题的处理能力。     

冠状动脉粥样硬化多层螺旋CT影像研究

目的：研究冠状动脉（以下简称冠脉）粥样硬化多层螺旋CT影像表现。方法：应用TONSHIBA M16 CT机行冠状动脉钙化评分和增强冠状动脉成像研究,主要围绕适应症,造影剂应用,扫描技术,后处理技术冠脉粥样硬化CT征象以及对冠心病CT影像研究。结果：研究80人一组二级保健志愿者冠脉粥样硬化,发现钙化分布次序：左前降支,左冠脉主干,旋支和右冠脉。对199人有冠心病高危因素（高血压、高血脂,糖尿病、烟酒嗜好、家族史阳性）行冠状动脉钙化分析,发现钙化85人（42．7％）,分析钙化年龄分布特点：年龄越大,钙化发生率越高;钙化动脉各支分布特点：左前降支最好发,左冠脉主干钙化CT值最高（224．8Hu）,患高血压者钙化发生率最高（77．6％）,依次为高血脂、家族史阳性、糖尿病;危险因素合并存在越多钙化发生率越高,提示冠状动脉钙化的发病率与高危因素关系密切。开展冠状动脉粥样硬化CT影像表现研究,并提出诊断依据。按CT值斑块有5种：钙化斑块,纤维斑块和软斑块。按钙化形态有点状,线状,片状和斑块状,串珠状等;按综合评分钙化分轻度,中度和重度钙化;非钙化斑块有纤维斑块和软斑块两种;斑块形态有偏心和向心性,单发和多发。斑块与血管关系,采用多剖面显示,尤其截面观察斑块位置与管腔狭窄关系,判断血管狭窄程度,采用大于或小于50％进行血管狭窄诊断有利于临床选择内科,介入或外科治疗依据。提出诊断依据依据钙化评分检查技术发现钙化,行钙化分析和评分,得出轻微,轻度,中度和重度结果,预测冠心病可能性。依据冠状动脉增强成像技术发现非钙化斑块,分析斑块CT值,得出斑块性质（钙化斑块,纤维斑块和脂核斑块）,研究斑块对冠状动脉管腔影响并判断冠状动脉狭窄程度（以大于或小于50％叙述狭窄程度）。临床怀疑冠心病85例中,MSCT显示冠状动脉钙化40例、狭窄36例、软斑块26例、肌桥2例、阴性53例,阳性率57．8％。结论多层螺旋CT可作为冠心病的无创性临床筛查方法,能够发现与冠心病密切相关的钙化、血管狭窄等影像征象。MSCT冠状动脉钙化评分及三维成像显示阴性和肌桥者,可排除冠心病的可能。     

生活污水剩余污泥烧制陶粒的环境安全性分析

我国污水处理厂剩余污泥形势十分严峻,而传统的卫生填埋、焚烧等处理手段或者存在巨大的二次污染风险,或者处理费用昂贵、技术复杂,且资源化水平普遍较低。因此,对于污泥处理处置新技术的开发与应用具有重要意义。现阶段国内外针对生活污水剩余污泥烧制陶粒技术的研究主要集中在污泥、底泥和粉煤灰联合制备轻质陶粒领域,因此,本文提出以“物料基本组成特性及研究资源化过程污染物固定分析一产品安全性检测”三个步骤为核心的生活污水剩余污泥烧制陶粒的环境安全性分析     

钢的洁净化与无无缺陷凝固关键技术及应用

“钢的洁净化与无缺陷凝固关键技术及应用”运用现代冶金理论,结合实验室研究和工业试验,以先进的典型流程为研究对象,以高效化生产无缺陷铸坯(方坯、板坯、薄板坯、异型坯等)为目标,围绕钢水的洁净化生产、铸坯均质快速凝固等核心技术及关键理论问题开展系统研究,对非金属夹杂物的去除、控制及无害化处理、钢液流动与反应器结构优化、钢液凝固与质量控制、气隙形成机理及结晶器锥度优化设计、二冷动态配水、基于末端强冷的疏松、缩孔控制、多钢种系列保护渣研制等8项关键技术进行开发、创新与集成,建立集多项优势技术于一体的洁净钢无缺陷铸坯生产体系,实现钢水合理流动、均质快速凝固、夹杂物有效去除,高效率、低成本生产高附加值产品.     

议一个重要新词

一种21世纪极为重要的新技术已经形成,并快速发展,这就是在某些文献中称之为“虚拟现实(virtual reality)”的技术。其内容可以概括为：利用现代技术,特别是电子技术,按预定目的,连续产生视觉、听觉、触觉、嗅觉、动觉等信息,以创造出与预期的实际场合极相似的人造环境,使人有身临其境的感觉,并可实现人与仿真环境之间的交流和互动,从而达到训练、学习、娱乐、侦查、演示等目的的一种技术。其核心内容是一种头盔式眼罩,利用电子光学技术可产生三维、动态、彩色、全景的仿真图象,再配以音响、姿态、位置、触觉等效果控制,使人恍若置身于真实世界,并且可按当事人的意愿对此一仿真世界加以控制和改变,实现双向交流。目前这种技术发展伊始,还没有一个成熟的名词,各种译法已日趋混乱,亟需及早订立规范词。目前主要的译法有：1.虚拟现实、虚拟实景、虚拟实境、虚拟实在等。而以第一种叫法最多。我认为这类叫法不太恰当,主要是：①“现实”二字不论作为哲学名词,还是日常用语,通常指抽象存在的客观事物,用作科技名词,过于空泛,使人费解。倒是实景、实境比较贴切,但也存在下述缺点。②突出了“虚拟”二字：拟是模仿之意,本身就有非真的含意,再用“虚”这个表示非真的副词形容它不但累赘,也是不合逻辑的。“拟”就是“拟”,是不能分“虚拟”或“实拟”的。③以上词汇都是四个字的动宾词组,作为术语不够简练,不易派生新词。而且每词中都含有相反含义的虚、实两字,表面上加重强调“实”和“景”的不同,实际上是用字不够精练。2.灵境(技术)。这种叫法属于意译,接近了概念的实质,较前一类叫法进了一步,但也存在问题,按《汉语大词典》,“灵境”意为：①庄严妙土,吉祥福地。②泛指风景名胜之地。无论那一个解释都与这里的意思相去甚远。实际上灵境,特别是“灵”字主要是宗教或文学用语,在科技文献中甚少应用,用它作术语会产生混淆或误导。我建议此词定为“拟境”或“临境”。因为①两者都表达了概念的本质内容。②都比较简练,易于派生新词。③都符合术语学的各项其它构词要求。相比之下临境可以和“身临其境”的成语联系起来,通俗易懂。而且“临境”是从受试人出发的,因而不排除和环境的双向交流和互动。缺点是读音不太顺口;而拟境是从研制人出发的,更直接一些,而且与虚拟现实等叫法相似,容易改过来。缺点是含意排除了人和环境相交流互动的含义,较片面一些。     

村镇住宅建筑设计标准研究

本课题是“十一五”国家科技支撑计划项目“农村住宅规划设计与建设标准研究”的课题之一。研究目标是：为体现《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》确定的“城镇化与城市发展领域”中明确提出的“将形成技术标准作为国家科技计划的重要目标”等城镇化领域科技创新的战略需求，结合我国村镇住宅建筑特点及发展的需要，通过对村镇现代住宅、传统住宅、村镇住宅配套设施、住宅结构、住宅设备等方面的研究，形成科学的、完整的、可操作的配套指导村镇住宅设计与建设的技术规范、设计手册、技术措施和建筑标准设计图集，构建我国村镇住宅建筑设计、建设技术标准规范体系，提升村镇建筑的整体技术水平，以推动乡村建设的发展，实现社会主义新农村建设和全面小康社会的宏伟目标。     

钙闪烁引导细胞迁移

细胞迁移在个体发育、组织重塑、损伤后再生以及肿瘤发生等过程中发挥着重要作用。细胞迁移过程受钙信号调控,但长期困扰这一领域的一个悖论是,为何引导迁移的细胞前沿区钙信号反而较低。本研究采用高分辨率共聚焦钙离子荧光成像技术,在迁移的成纤维细胞中首次探测到动态微区钙信号——“钙闪烁”（calcium flickers）。钙闪烁富集于细胞迁移前沿,与静态钙离子梯度恰恰相反。产生钙闪烁的分子机制涉及两类钙离子通道,即细胞表面TRPM7牵张激活通道和内质网膜上的IP3受体。在趋化因子PDGF作用下,引导前沿中钙闪烁呈不对称分布,从而促进迁移细胞的转向。研究结果不仅完美地解释了上述悖论,同时揭示了微区钙信号如何通过精细的时空整合调节细胞迁移、趋化反应等复杂的生命过程。     

现代农业气象保障服务系统研究

山东省设施农业生产优势突出,尤其是日光温室蔬菜生产呈现出良好发展态势.由于其为新兴产业,气象服务技术既无前期积累,亦无经验借鉴.为此,“现代农业气象保障服务系统研究”项目围绕设施农业气象保障服务需求,建设了设施小气候观测站网、设施农业生产基地自动观测站网、设施蔬菜长势实景观测站网三网合一的设施农业气象观测站网;基于日光温室小气候要素观测,将能量平衡方法与统计方法有机结合,构建了设施小气候预报模型,建立了设施农业气象指标库和决策服务信息库;研发了设施农业小气候预报服务系统;构建了设施农业气象服务产品制作技术与流程;制定了设施农业气象服务业务规范和服务产品内容与板式;利用GIS技术,基于GIS技术,采用B/S架构,集成气象信息实时采集、数值预报产品释用、业务产品制作等技术,实现了温室内外气象要素实况显示与基于3G技术的蔬菜长势实景监测,研发了监测、预报、产品制作与发布于一体的省市县三级共享设施农业气象服务业务平台.构建了县、乡、村三级设施农业气象服务信息传播体系,在服务模式与“点对点”服务手段方面取得突破.     

也谈不同学科间的名词规范

在大多数情况下,很多名词术语都是先有了英文名称,然后有了各种译法。随着科学技术的发展和应用,在很多领域各项技术都有了交叉和集成。目前,在各领域中各执一词的名词术语也有不少。这些名词的定义、含义基本相同,而在汉语定名时却各不相同,常令人感到困惑。我从事测绘期刊编辑工作,在工作中就遇到过这样的问题。一次,一个作者投来一篇题为《卡尔曼鲁棒滤波器在GPS/INS组合导航系统中的应用》的文章,当时大家都不明白“鲁棒”是什么意思,后来与作者联系,才知是“robust”。作者是学自动控制的,因为文章中涉及GPS(全球定位系统),属于交叉学科应用,所以投到测绘期刊。“robust”一词,在自动控制、导航领域,一直采用音译,译为“鲁棒”,“robust Kalmal filter”就是“卡尔曼鲁棒滤波器”。但是在测绘学科领域中,一开始也是采用音译“鲁棒”,20世纪50年代后又采用了直译“稳健的”。“robust estimator”(测量中的一种平差方法)就称之为“稳健估计”。从20世纪80年代开始,在我国测绘界平差权威周江文先生的倡导下,已逐步约定译为“抗差”,取之“抵抗粗差干扰”之意。于是“robust estimator”就译为“抗差估计”,“robust Kalmal filter”为“卡尔曼抗差滤波器”。这个译法得到了测绘界的一致认同,明白简单,所以一直沿用至今日。同样,如“root-mean-square”,物理学、电工学中定名为“方均根”,而在数学学科中定名为“均方根”。此外,一些名词在汉语定名时,虽然指的是同一概念,但文字也存在着不同。例如《科技术语研究》1999年第2期中宫建平先生提到,对同一生物组织结构,《生理学名词》中定名为“髓袢”,而《组织学名词》中定名为“髓襻”,按《现代汉语词典》,“袢”同“襻”,所以两个学科应协商选用其中一个名词为好。还有物理学名词“黏度”,与化学工程中的“粘度”^*,也是同属一个概念的名词而用字不同。这样就容易形成科技书刊中用字的差异和不规范及在派生学科中接着出现混乱。所以最好在规范名词时也考虑一些交叉学科中名词的规范和协调或者有一个对应表,以便及时纠正定名中的不协调和不规范的现象。当然,如果提倡大家在专业名词使用中都使用英语汉语双语制,那么对这一类问题也就容易解决了。* 依据国家语委和新闻出版总署1988年公布的《现代汉语通用字表》和1998年4月语文出版社出版的《现代汉语规范字典》,全国科技名词委于1999年底以后公布的规范名词已将粘(读nián时)改用黏。     

介入放射学

介入放射学(Interventional Radiology,IVR)是以影像诊断为基础,在医学影像诊断设备(DSA、US、CT、MRI 等)的引导下,利用穿刺针、导管及其他介入器材,对疾病进行治疗或采集组织学、细菌学及生理、生化资料进行诊断的学科。介入放射学的创立与发展是基于20世纪60年代塞尔丁格(Seldinger)创用的经皮穿刺插管技术和70年代初逐步完善起来的经皮穿刺针技术。1967年美国放射学家马古利斯(Margulis)在《美国放射学杂志》(AJR)上最早提出《Interventional Diagnosticm Radiology：A New Subspeciality》,但是介入放射学(Interventional Radiology)一词被学术界广泛认可是在1976年,华莱士(Wallace)在《Cancer》杂志上以“Interventional Radiology”为题系统地阐述了介入放射学的概念以后,并于1979年在葡萄牙召开的欧洲放射学会第一次介入放射学学术会议上作了专题介绍,此命名被国际学术界正式认可。国内学者对这一名称的翻译也多种多样,诸如“手术性放射学”、“干涉性放射学”、“治疗性放射学”、“侵入性放射学”等,也有叫“导管治疗学”的,但多数学者愿意接受“介入放射学”这一名称。介入放射学是独立于内科、外科的第三学科,它既有外科手术特点,又有内科治疗机理,更有影像诊断综合知识,加上它所特有的穿刺、导管、导丝、球囊及支架等操作技能互相结合而成,它在许多方面或对某些疾病有内、外科所不及的作用,为临床上许多棘手问题开拓了新的解决途径,使一些难治或不治之症有了新的治疗方法。由于它有微创、高效、安全、并发症少、恢复期短、可重复性强和不破坏原解剖结构等优点,因而成为部分中晚期癌症、血管性疾病、心脏瓣膜狭窄、创伤性出血、椎间盘突出、非血管管腔狭窄等不少疾病的首选诊疗方法。它所覆盖的范围广,包括神经、循环、消化、呼吸、骨骼、泌尿、内分泌、妇产科、耳鼻喉乃至眼科等各个系统。介入放射学是临床医学和医学影像学相结合的产物。目前,介入放射学借其应用领域分为“血管性介入放射学”与“非血管性介入放射学”。前者包括有：血管成形术、治疗性栓塞、溶栓治疗、局部灌注治疗(或化疗加放疗)、局部血液采样、血管内异物取出、心脏、大血管疾病的治疗等;后者包括有：经皮穿刺活检、经皮穿刺引流、经皮硬化治疗、经皮造瘘、经皮取石(或异物)、经皮管腔扩张成形或经口腔、鼻腔、肛门、尿道插管行管腔扩张成形及瘘道栓塞等。一、血管性介入放射学血管性介入放射学是研究在医学影像引导下经皮经血管行介入性诊断和治疗的学科。(1)血管栓塞术：将能够引起血管腔暂时性或永久性阻塞的物质,通过导管释放入病变血管或病变的供血动脉内,阻断血流,以达到治疗疾病或外科手术中减少出血的介入放射学技术。用于治疗：①各种原因引起的脏器出血;②良、恶性肿瘤手术前栓塞;③晚期恶性肿瘤供血动脉栓塞;④动静脉畸形、动静脉瘘、血管瘤等血管性疾病;⑤未闭的动脉导管;⑥脾功能亢进、甲状腺功能亢进、子宫平滑肌瘤等。(2)经皮血管腔内成形术(PTA)：也称经皮血管扩张成形术,是治疗因动脉粥样硬化斑、大动脉炎、纤维肌肉增生、先天性大动脉膜性狭窄、时间较久的血栓形成、血管吻合术等因素引起的血管腔狭窄或闭塞的首选方法。PTA是建立在同轴导管与球囊导管基础上的。金属支架的出现克服了球囊扩张成形术后早期出现再狭窄的缺点。(3)下腔静脉滤器植入术：用于预防下肢深静脉血栓脱落引起的致死性肺动脉栓塞。(4)血管内药物灌注：用来治疗恶性肿瘤、血管痉挛以及血栓。(5)心脏介入放射学：又称介入性心脏病学(Interventional Cardiology),是运用介入放射学技术对心脏疾病进行诊断和治疗的新兴学科。包括心脏瓣膜扩张成形术、冠状动脉狭窄扩张成形术、未闭动脉导管栓塞术、粥样斑块旋切术、顽固性心动过速经导管消融术、房间隔缺损经导管关闭术、经皮肺动脉瓣狭窄球囊导管扩张术、肺动静脉畸形栓塞术,以及栓塞体肺循环侧支治疗严重的法洛四联症等。(6)神经介入放射学(Interventional Neuroradiology)：又称治疗性神经放射学(Therapeutic Neuroradiology)或血管内神经外科学(Endovascular Neuroradiology),是综合神经影像学、神经手术学、神经病学及耳鼻喉科、颌面整形等多学科技术,在医学影像学引导下对神经系统部分疾病进行直接诊断和治疗的新兴学科,包括脑脊髓动静脉畸形、颅内巨大动脉瘤、硬膜动静脉瘘、颈动脉海绵窦瘘等的栓塞治疗,脑膜瘤术前的辅助治疗、经皮血管成形术、动脉内药物灌注溶栓治疗和局部化疗。二、非血管性介入放射学非血管性介入放射学是研究在医学影像引导下经非血管途径行介入性诊治的学科。(1)穿刺活检：在影像学仪器导引下,将穿刺针经皮穿至机体的病变部位,进行抽吸或切割病变组织或体液,以获取病理学、生化学、细菌学标本,达到诊断或鉴别诊断的目的,或抽吸出病变组织及液体,或注入药物达到治疗疾病目的的技术。这项技术已成为肿瘤、囊肿、血肿、体腔积液、脓肿、椎间盘突出等疾病简便快速、有效安全的诊断或治疗方法。活检范围从肺穿刺到纵隔、肝、胰、肾、骨骼、肌肉、乳房、淋巴、腹膜后、甲状腺、脑、脊髓与盆腔等多处部位。近来又有在X线透视下经静脉和导管活检技术。(2)穿刺引流术：将脓腔、气腔排空,促使组织恢复新生,避免功能损害。经皮脓肿引流术、经皮胆道内引流治疗恶性阻塞性黄疽。(3)囊肿抽吸及硬化治疗：用于治疗肾囊肿、肝囊肿、胰腺假性囊肿、肝包虫囊肿。(4)经皮造瘘：又称造口术,通常指对受阻的管腔建立与体外相通的瘘口,以便机体暂时得到改道运行排导,避免因梗阻造成严重功能损害,但它并不建立正常运行通道,只能作暂时性或永久性姑息治疗。(5)腔内成形及支架植入术：将因外伤、肿瘤、放射损伤或手术疤痕等引起的狭窄通道扩大,使之通畅无阻。一般均用球囊导管扩张,如球囊导管扩张食道良、恶性狭窄,食道胃吻合口狭窄和胃肠吻合口狭窄、梗阻性黄疸等。支架植入通常指金属丝编织成的支撑管,放在狭窄的腔道处时,凭其弹力或记忆张力扩张,或被动地由球囊使其扩张,解决狭窄的通道,通常用于球囊扩张无效的病例。如：食管支架、胆管支架、气管支架、尿道前列腺支架、鼻泪管支架等。对于塑料制成的管状支架,通常称内涵管。(6)异物抓捕术：在影像监导下用异物钳、取石篮、抓捕器等将管腔内异物如结石或导管断段取出。(7)管腔疏通术：将因病变造成的管腔梗阻处,通过特殊的导丝导管开通闭塞管腔称再通术。如：输卵管再通术。(8)椎间盘减压术：经皮穿刺椎间盘摘除术。(9)转流术：将腹水引流入静脉称为转流术。(10)神经阻滞术：经皮神经丛(节)阻滞术包括腹腔神经丛、胸交感神经节与腰交感神经节阻滞术。此外,经皮椎小关节阻滞和根周浸润及足、踝局麻剂注射也均为周围神经阻滞。用无水乙醇封闭神经节或神经丛,为恶性肿瘤患者止痛。(11)瘤体内治疗：经皮瘤体内注射酒精、醋酸、化疗药、热水或导入微波、激光、射频消融、冷冻消融、放射性核素、免疫或基因治疗等。     

世纪之交谈地图

地图学是一门古老的学问,因为人们总是要用地图来认识世界。地图的这一工具性的意义,从古至今没有改变。不论是手工描绘的地图,还是计算机绘制的地图,都是人类空间认知的工具。地图的实质虽未改变,但本世纪的后50年却是地图史上变化最大、最快的50年。这是因为计算机技术的引入和认知科学的兴起,改变了地图学的面貌,促进了它的发展。我们可以先把地图的新产品作一描述,看看发生了什么振奋人心的变化,然后再回到地图学的问题上来,就会发现这一个古老的学科所面临的挑战和从未有过的广阔的前景。(一) 实地图与虚地图这里我们需要涉及几个新的术语,以描述当前地图产品多样化的现状。实地图,就是我们为之工作了几十年并誉为“指挥员的眼睛”的地图。这些年为了和数字技术相对应,实地图也称为模拟式地图,它是可视的地面实际的模拟。这个模拟还有另一层含义,即它是经过人工抽象和符号化了的,来源于地面(或照片)又优于地面(或照片)。之所以要花费几十年的时间、人力和物力把航空照片改制成地图,就是因为只有被读者理解的内容才能产生信息价值,这是信息论的基本原则。而航空照片除了少数专家可以看懂(也得借助某些设备、仪器),大多数人只感到新奇和生动,但无法从中得到更多信息。可以说,实地图是空间数据可视的地图,不管它是印刷在纸上,或是显示在屏幕上,或是制成地景立体模型,或是使用虚拟现实技术提供一个“可进入”的地形仿真环境,它们都可以称之为实地图。虚地图指的是存贮于人脑或电脑(计算机)中的地图,是指导人的空间认知能力和行为的心象,或据以生成实地图的数据。存贮于人脑中的地图称为“心象地图”(mental map),这是心理学早已研究过的问题。地图学家在近十年来也因探索地图的认知功能和改善地图设计而对其给予关注。当计算机制图系统在生产中已被大量采用的情况下,就启动了对存于电脑中的地图的研究,包括计算机图象识别与数据输入,空间数据结构,数据库技术,以及按地图的结构建立的空间数据库等一系列的问题的研究。这些经过处理的空间数据就称为“数字地图”(digital map)。起初,把地图数字化的结果存于光盘,或准备以地图形式表现出来的数据文件均称为数字地图。进而为了新技术的连续性,把用计算机处理和绘制出来的地图也称为数字地图。这种延伸可以理解,但不严格。因为只要将地图绘成可视的,它就不再是数字地图而是模拟地图了。所以,数字地图应是一种虚地图,它和心象地图相对应,只是贮存于不同地方而已。有必要把数字地图的概念和数字制图加以区分,以计算机技术为主制作实地图,称为数字制图技术,制出来的地图不能再称为数字地图。高水平的技术已使数字制图的成果在外形上与手工产品毫无差别,甚至更精美。用户并不关心,也区别不出某一幅图是怎样制成的,他只要求便于使用。但是,也有不同的意见,认为数字地图的概念应由两部分来定义：地图数据文件和可视化方法^[1]。可视化方法还可以扩展为“可感知”的方法,以便把触觉地图包括进去。这种定义把技术和成果混为一谈,无法界定其含义,况且“可视化方法”是一个更广的范畴,也是一个待界定的术语。也有的学者提出“硬地图”(复制于硬材料上的地图)和“软地图”(显示于屏幕上的地图)的分类方法^[2]。但这只能是对实地图的再划分,不能从理论和实际上反映当前地图的复杂多样的现实。把地图区分为实地图与虚地图,有非常重要的意义,特别有利于信息时代地图学的发展。这不是一种目录学的分类,而是具有发生学和认识论意义的概念。心象地图的研究离不开人的空间认知的经验、感受和经历;将人工智能引进地图设计、生产以及地理信息系统(GIS)的设计,也不能脱离电脑与人脑的比较研究。这将使“地图是人类的空间认知工具”这一地图学的核心命题得到更广泛的理解,并成为地图学强大生命力的基础。否则,单纯从地图生产的技术过程来认识地图学,就可能导致某些观念上的困惑,误将地图功能的扩展和式样的变化,视为地图可以被某些新技术产品所取代的理由,而放弃了地图学本身的研究。静态地图与动态地图传统的绘制和印刷的地图都是静止的叫静态地图。一旦制成,就将所表示的内容固化在那里,直到下次修订再版,因此它只是变化着的实在(reality)的瞬时记录。动态地图又称动画地图(animated Map),是连续快速呈现的一组画面,以表现某种物体和现象的变化或趋势。这就决定了它只能在图象技术支持下的电子屏幕上实现。现在的数字制图技术已可以承担这项工作,并将动画技术提供给地图使用者,作为一种分析研究的工具。动画地图按可交互的程度分为两级,初级动画地图是根据某一主题制作在视频媒体上(磁带、光盘等),使用者仅能改变其动作的速度或固化某一场景,用于演示地面发生的事件和现象。高级动画地图主要具有交互功能,用户根据库存或实时传输的数据按个人需要进行制图,以期从各种参数的动态图象中发现潜在的规律或倾向性的问题。这是地图学领域的一个极有前途的前沿,是GIS及各种管理系统的支撑技术^[3]。动画地图的设计除了应用静态地图的视觉变量外,至少还要考虑3个动态量：持续时间(duration)、变化率(rate of change)和排序(order)。这是完成一幅动画地图设计或开发供生成动画地图的软件所必须考虑的因素^[4]。计算机制图系统提供了动画地图设计与制作的硬、软件环境,但利用这一工具创造出有价值的地图或实现有成效的分析研究,还需要很强的时间和空间观念。动画地图有两种运动维。时间维依时间变量显示动态;性质维依某一给定变量显示动态。创造力即“创意”,是动态地图设计者应具有的能力,计算机的功能再强,也不能代替角本的拟定和方案的创意等创造性思维。这是地图家学的职业与专业优势。只要注意眼下各种传播媒介中那些粗制滥造的地图,就可以理解这一点。平面地图、立体地图、可进入地图地图都是平面的,在大多数情况下称之为2维,或2.5维地图(指那些用概念方法或能产生“心理立体视觉”的方法制作的地图)。当使用这种地图仍感到缺乏直观形象,特别是用等高线表示地面起伏不易理解时,就产生了制作立体地图的愿望。从古代的马援“聚米为山谷,指画形势”(后汉书),到现代指挥员堆制的沙盘,都表明对立体地图的这种需要。当今的计算机三维动画图象技术已可以给我们提供一种制作三维立体地图的工具,再加上双眼立体观察设备,生产具有“生理立体视觉”的三维地图已不困难,并且在很多使用地图的场合被采用。使我们感兴趣的是,在这个基础上,地图学能在虚拟现实(virtual reality)的技术领域中找到了一个新的生长点^[5]。从方法论上来讨论,地图学所研究的不仅仅是地图的制作问题,而且还要研究地图的使用方法及使用效果。在视觉效果上,用图者总希望地图从平面“发展”成立体表象;在分析研究的方法上,地图从静态到动态将是一种进步。大多数用户在读图时都有过“进入”地图中去的欲望,特别是在观看一个沙盘或城市立体模型的时候,这种悬想更是时常出现。因此,一旦计算机技术发展到可以实现这种要求时,把虚拟环境当做是地图功能的延伸就是很自然的了。从认识论上来讨论,地图是人类空间认知的工具,是客观世界的模型(物理的和概念的模型)而不是真正的客观世界。因此,从建立空间模型的地图制图系统转入建立可交互的虚拟环境系统,是人类环境与空间认知手段的发展和深化。可以预见虚拟地景仿真这一地图学的前沿课题在测绘工程中将有广阔的前景。几乎在同一时期,国外地图学者也都陆续关注这一问题^[3],并认为虚拟现实将是沟通地图与现实世界的桥梁。(二)在概述本世纪末地图所发生的重大变化之后,我们还可以从下面几个地图学前沿技术领域的分析中加深对地图,特别是对数字地图的认识,并形成一个21世纪地图学的轮廓。地理信息系统(geographic information system,GIS)在地图学的百年发展中,地理信息系统的出现和完善是一件大事,因为GIS是数字地图的主要用户之一。也可以说,数字制图(digital mapping)技术和数字地图导致了GIS的出现^[6]。本来在地学领域就有地理系统理论的基础和空间分析的方法,现在有了数字制图软硬件和空间数据的支持,使地理空间分析与研究工作如虎添翼,GIS应运而生。由于GIS在数据处理和显示上的特殊功能,使科学家和研究人员第一次尝到了随心所欲地处理数据并充分表达自己创造性思维的甜头。这是一个通过地理空间图形的分析与地图的制作来修正、完善、深化自己思维成果的过程。尤其重要的是这个过程是开放的,是可以直接与他人交流、融合、讨论的过程。这也是GIS作为空间信息可视化工具的最重要特征。忽视GIS在设计中将地图的制作与使用相结合的特征GIS就失去了它存在的意义和价值。这是因为：1.制图(mapping)作为一种认知方法,是一个创造性的认识和发现规律的过程。癌症分布地图绘出后,才能发现若干癌病的区域性特点,从而启发人们从环境诱因上去深入探索;制作地震分布图才能寻求地震带与大地构造的某些关系。2.制图也是一种形象思维的工具,它协助大脑将零散的空间知识和地理心象(Mental image)加以整合。我们每个人都有一定的空间知识基础,但未见得完整和正确,制图过程则可以将这些心象系统化,使认识趋于正确。军事上,战场分析要在地图上实施,一边标绘双方态势,一边形成作战决心;作家茅盾在写《霜叶红似二月花》时,是先绘制一张江南小县城的地图,然后才据以构思人物与事件的时空关系的。3.制图又是一种强化建立记忆线索的方法。心理学家早就知道记忆的提取要靠线索,人的大脑有一种把位置信息纳入长期记忆的编码机制,而不必有意识地专门记住它。例如我们可以记住某条新闻在报纸上的位置而不必存心这样去做;我们记得某个答案在笔记本中的某处而不必记住这个答案。绘制地图有助于强化人的空间记忆能力,小学生用填绘暗射地图来强化地理知识就是例子。过去想用上述方法强化科学家的研究工作是十分困难的事：难于找到合适的地图,常常要改变比例尺,要去照像、复制底图……,那些需要由专业制图人员完成的工作和众多的设备,使研究者望而却步。而今天,GIS能提供一切方便,从数据源到处理分析,制图软件都随手可得(理想化应该是如此)。这是数字地图和数字制图为科学家们提供的工具,是GIS得以推广和得到认可的原因。以上是从个体研究工作的特点上来说明GIS的实质。对于一个专业单位或一个管理部门来说,它们建立的GIS的规模当然要庞大多了,不论从数据获取技术上,分析模型的建立上,数据处理与可视化处理的规模上都是一个大的系统工程。但其GIS的实质并未改变。地理空间数据的可视化可视化(visualization)在没有成为信息技术的专业术语之前,仅是形象化的一般性解释,如形象化教学法等等。它被赋以新的含义并走红起来,是在80年代末智能计算机即第五代计算机的研制受阻之后。80年代中后期,试图以计算机模拟大脑的思维活动的研究工作面临一些无法逾越的障碍,除了生理学家还不能提供大脑的真实思维模型之外,现行的诺伊曼计算机也无法模拟人脑的并行性思维,随后的大型并行计算机模拟形象思维的研究也存在理论和方法上的困难^[7]。想用电脑替代人脑的愿望在可预见的未来尚无法实现。例如在视觉模拟方面如想达到实时处理,则需要处理的比特量极大,眼下的计算机还不可能实现。大脑的功能再度引起重视。“由于人类是依靠自己的感知和认知能力全方位地获取知识的,是在多维化的信息空间中认识问题的,而现有的信息处理工具(尤其是数字计算机)只具有在数字化的单维空间中处理问题的能力,这就产生了人类认识问题的认识空间与所用工具的处理问题的方法空间不一致的矛盾”^[8]。如果建立一种以视觉为主的多维信息空间,在人-机协作的环境中去处理问题,可能是一条有实际意义的途径。这期间不少学者又从人工智能、认知科学和计算技术的不同角度,强调了这一综合集成途径的正确性。1987年心理学家Larkin的论文从识知的角度较全面地阐述了“为什么一个图形可抵一万字”的道理^[9];同年美国科学基金会提出了“科学计算中的可视化”(ViSC)的优先选题指南,并由此促进了这一领域的研究;王珏、戴汝为在回顾人工智能的发展史之后,提出走综合集成之路的结论,并认为建立人-机协作的环境是今后发展的主要着眼点之一^[10]。地图学领域中可视化的研究就是在上述背景中发展起来的。因为测绘技术已全面地进入了数字化时代。由于数字地图及其相应技术的出现空前地扩大了地图的功能。传统地图本来就是可视化的,而存于计算机中的数字地图则面对一个可视化应用的更广阔的领域：地理信息系统,虚拟地形环境仿真,即构成一个多维信息空间以及各种动态电子地图等等。从近年来的研究工作看,可视化的提出也和在其他科技中的促进作用一样,在地图学领域产生了几个很有发展前景的生长点。数字地图的可视化技术促进了地图表示法的深化,在描述环境、解释客观规律上较之传统地图有了重大突破。它可以突破时空限制,利用时间压缩、空间压缩、拓扑对应等方法将十分复杂的自然、社会现象表现出来。例如将几十万年间的地球板块运动,在几分钟内演示出来,将植被几十年的变化在几秒或几分钟内显示;将影响地表环境状况的多种因素同时显示,以探求其主导因素等等。这就是前面所谈的动态地图的优势。地图学的可视化研究不论将重点放在开发地理空间数据可视化技术方面,还是放在数字地图可视化应用方面,都包含了“分析/视觉思维”和“传输/表示法”的成分。因此数字制图技术的发展和可视化环境已经促使传统的Kolacny地图信息传输模型的异化^[11]。也就是说,在传统的传输过程中,内容是已知的,只有标准的地图信息被传输,但在基于可视化的模型中,内容是未知的,用户是一个分析研究者,而系统则在人-机交互中以可视的数据协助他获得新知识。因此有必要提出一个新的基于交互和可视化条件下的地图信息传输模型^[11]。可以看出,可视化的概念和技术必将促进地图学理论研究的发展。虚拟生存环境利用数字地图和虚拟现实(VR)技术构制一个虚拟生存环境,进而提供一个多维感知的“赛博空间”(cyberspace,暂用这一中文译名)是地图学今后大有作为的领域,也是当前很引起重视的“数字地球”(digital earth)^[12]所追求的境界。人们普遍认为21世纪的信息技术在建立和谐的人-机环境方面将有许多新的创造和发展。人将通过视觉、听觉、触觉以及体态、手势参与到信息处理的环境中去,以取得身临其境的体验。这种多维信息空间就是一种“可进入的地图”,也就是赛博空间。虚拟现实技术和地图学的结合将提供其实现的基础。这就要求数字地图数据的提供应以多种分辨率或多种比例尺的配合来实现,以适应构建虚拟环境时,满足视觉“细部分层水平”(LOD)的要求。同时必须有多维地理空间数据的特点,来适应研究工作和产生真实感的需求。90年代初,现场模拟和运作模拟首先用于影视界的科幻环境的生成,并为军事作战模拟提供虚拟战场,但眼下已不限于此。凡是拟制大型施工、建筑设计、防灾减灾、环境保护等等计划时,都需要事先进行模拟演示,以发现潜在的问题,改进方案。1995年波黑“代顿”谈判中,美国的国防制图局(DMA,1996年已改为国家制图局NIMA)用数字地图制成该区的虚拟地景供双方观察,进行领土划分,为达成协议起到了促进作用。前两年德国法兰克福市的城市规划,英格兰明奇海峡大桥的设计都采用了虚拟地景的演示方法,获得公众的认可,在议会中也得以顺利通过。数字制图系统基于计算机技术的数字制图系统(digital mapping system)是本世纪测绘科技发展的最有代表性的成果之一。因为在此之前地图的制作都是以手工操作为主的,尽管作了最大的努力,实现了机械化,例如用摄影测量方法制作大比例尺地形图,但制图过程仍然在暗室中用操作手轮的办法来实现。小比例尺地图的制作更是靠大脑和手的技巧来完成。当前数字制图技术已可以实现从数据采集、处理、编辑和出版的全数字化过程,所生产出的地图其质量已超过手工方法生产的水平。只是在靠大脑功能才能完成的若干环节还离不开人的参与,例如在地图设计、航空立体像对的匹配等智能性的工作上。用数字技术生产常规纸印地图,仍然是很长一个时期的重要测绘任务,因为纸质地图有它便捷之处,便于标绘涂改,便于携带,不受环境(自然环境,计算机硬、软件环境)限制等等,是电子地图一时无法取代的。当初,测绘科技人员研究数字制图技术的初衷也只是为了纸质地图生产的自动化,把手工换成机器。只是这一进步促使了“数字地图”的出现,并进而看到了数字地图的生命力和更广阔的应用面。数字制图系统是一个总称,其规模和数字化的程度、智能化的程度都因任务不同而有很大差别。大到一个国家级的规范化的地图生产体系,小到一个地理信息系统中的地图制作子系统,都可以称为数字制图系统。航空摄影测量的中心任务是制作大比例尺地形图,当今已发展为数字摄影测量,但仍然以制作数字地图为其主要任务,在很多国家也将其纳入数字制图系统。就长远来看,地理空间数据的获取和数字地图的制作与修正主要将依靠数字摄影测量与遥感的方法来实现。在测绘科学的框架内,数字摄影测量的地图学特征应得到充分的重视。* 高俊教授是测绘学名词审定委员会副主任。