医学影像
1896 年，威廉·伦琴 (Wilhelm Roentgen) 发现了 X 射线，并在 1900 年发现了第一张胸部 X 射线。 然后是 X 射线管。 以及今天的样子。 您将在下面的文章中找到。
1806 Philippe Bozzini 在美因茨开发了内窥镜，并出版了“Der Lichtleiter”——一本关于人体凹陷研究的教科书。 第一个使用这个装置成功手术的是法国人Antonin Jean Desormeaux。 在电发明之前，外部光源被用来检查膀胱、子宫、结肠以及鼻腔。
1.第一张X光——伦琴妻子的手
1896 威廉·伦琴 (Wilhelm Roentgen) 发现了 X 射线及其穿透固体的能力。 他向他展示“X 光图”的第一批专家不是医生，而是伦琴的同事——物理学家 (1)。 几周后，当一名四岁儿童手指上的一块玻璃碎片的 X 射线照片发表在医学杂志上时，这项发明的临床潜力得到了认可。 在接下来的几年里，X 射线管的商业化和大规模生产使这项新技术传遍了全世界。
1900 第一次胸部 X 光片。 胸部 X 光片的广泛使用使得早期发现结核病成为可能，而这在当时是最常见的死亡原因之一。
1906-1912 第一次尝试使用造影剂更好地检查器官和血管。
1913 一种真正的 X 射线管，称为热阴极真空管，正在出现，由于热发射现象，它使用有效的受控电子源。 他开启了医学和工业放射实践的新纪元。 它的创造者是美国发明家威廉·D·柯立芝 (2)，俗称“X 射线管之父”。 与芝加哥放射科医生霍利斯波特创建的可移动网格一起，柯立芝灯使放射照相成为第一次世界大战期间医生的宝贵工具。
1916 并非所有的射线照片都易于阅读 - 有时组织或物体会掩盖正在检查的内容。 因此，法国皮肤科医生安德烈·博卡奇（André Bocage）开发了一种从不同角度发射 X 射线的方法，从而消除了这些困难。 他的 。
1919 出现脑气图，这是一种中枢神经系统的侵入性诊断程序。 它包括用空气、氧气或氦气代替部分脑脊液，通过穿刺引入椎管，并对头部进行 X 光检查。 这些气体与大脑的心室系统形成了很好的对比，这使得获得心室的图像成为可能。 该方法在 80 世纪中叶被广泛使用，但在 XNUMX 年代几乎完全被放弃，因为检查对患者来说非常痛苦并且与并发症的严重风险相关。
30年代和40年代 在物理医学和康复方面，超声波的能量开始被广泛使用。 俄罗斯人 Sergey Sokolov 正在试验使用超声波来发现金属缺陷。 1939 年，他使用了 3 GHz 的频率，然而，这并不能提供令人满意的图像分辨率。 1940 年，德国科隆医科大学的 Heinrich Gohr 和 Thomas Wedekind 在他们的文章“Der Ultraschall in der Medizin”中提出了基于类似于用于检测金属缺陷的回波反射技术的超声诊断的可能性。 .
作者假设这种方法可以检测肿瘤、渗出物或脓肿。 然而，他们无法公布令人信服的实验结果。 奥地利维也纳大学的神经学家卡尔·杜西克（Karl T. Dussik）在 30 年代后期开始的超声医学实验也广为人知。
1937 波兰数学家 Stefan Kaczmarz 在其著作《代数重建技术》中阐述了代数重建方法的理论基础，随后将其应用于计算机断层扫描和数字信号处理。
40当中。 使用围绕患者身体或单个器官旋转的 X 射线管引入断层图像。 这使得可以看到各部分的解剖结构和病理变化的细节。
1946 美国物理学家 Edward Purcell 和 Felix Bloch 独立发明了核磁共振 NMR (3)。 他们因“在核磁领域发展了精确测量的新方法和相关发现”而获得了诺贝尔物理学奖。
3. 核磁共振设备一套
1950 上升 扫描仪 prostoliniowy，本尼迪克特·卡辛编着。 直到 70 年代初，该版本中的设备一直使用各种基于放射性同位素的药物来对全身器官进行成像。
1953 麻省理工学院的 Gordon Brownell 创造了一种设备，它是现代 PET 相机的先驱。 在她的帮助下，他和神经外科医生 William H. Sweet 成功诊断出脑肿瘤。
1955 正在开发动态 X 射线图像增强器，可以获取组织和器官运动图像的 X 射线图像。 这些 X 射线提供了有关身体功能的新信息，例如跳动的心脏和循环系统。
1955-1958 苏格兰医生伊恩·唐纳德开始广泛使用超声检查进行医学诊断。 他是妇科医生。 他的文章“用脉冲超声检查腹部肿块”于 7 年 1958 月 4 日发表在医学杂志《柳叶刀》上，定义了超声技术的使用，并为产前诊断奠定了基础 (XNUMX)。
1957 第一个光纤内窥镜被开发出来——密歇根大学的胃肠病学家 Basili Hirshowitz 和他的同事为光纤申请了专利， 半柔性胃镜.
1958 Hal Oscar Anger 在美国核医学学会年会上展示了一个闪烁室，它允许动态 人体器官成像. 该设备在十年后进入市场。
1963 刚出道的 David Kuhl 博士和他的朋友工程师 Roy Edwards 向世界展示了第一个联合工作，这是几年准备的结果：世界上第一个所谓的仪器。 发射断层扫描他们称之为Mark II。 在随后的几年中，开发了更精确的理论和数学模型，进行了大量的研究，制造了越来越多的先进机器。 最后，在 1976 年，John Keyes 根据 Cool 和 Edwards 的经验创建了第一台 SPECT 机器——单光子发射断层扫描。
1967-1971 使用 Stefan Kaczmarz 的代数方法，英国电气工程师 Godfrey Hounsfield 创建了计算机断层扫描的理论基础。 在接下来的几年里，他建造了第一台工作的 EMI CT 扫描仪 (5)，1971 年，在温布尔登的阿特金森莫利医院对一个人进行了第一次检查。 该装置于 1973 年投入生产。 1979 年，Hounsfield 与美国物理学家 Allan M. Cormack 因对计算机断层扫描的发展做出的贡献而获得诺贝尔奖。
5. EMI 扫描仪
1973 美国化学家 Paul Lauterbur (6) 发现，通过引入穿过给定物质的磁场梯度，可以分析并找出该物质的成分。 科学家使用这种技术创建了一个区分普通水和重水的图像。 基于他的工作，英国物理学家彼得曼斯菲尔德建立了自己的理论，并展示了如何快速准确地绘制内部结构的图像。
两位科学家的工作成果是一种非侵入性医学检查，称为磁共振成像或 MRI。 1977 年，由美国医生 Raymond Damadian、Larry Minkoff 和 Michael Goldsmith 开发的 MRI 机器首次用于研究人体。 Lauterbur 和 Mansfield 共同获得了 2003 年的诺贝尔生理学或医学奖。
1974 美国人迈克尔菲尔普斯正在开发一种正电子发射断层扫描 (PET) 相机。 第一台商用 PET 扫描仪的诞生归功于 Phelps 和 Michel Ter-Poghosyan 的工作，他们在 EG&G ORTEC 领导了该系统的开发。 扫描仪于 1974 年安装在加州大学洛杉矶分校。 由于癌细胞代谢葡萄糖的速度比正常细胞快十倍，因此恶性肿瘤在 PET 扫描中显示为亮点 (7)。
1976 外科医生 Andreas Grünzig 在瑞士苏黎世大学医院介绍冠状动脉血管成形术。 该方法使用透视来治疗血管狭窄。
1978 上升 数字射线照相. 首次将来自 X 射线系统的图像转换为数字文件，然后可以对其进行处理以获得更清晰的诊断，并以数字方式存储以供将来研究和分析。
80当中。 Douglas Boyd 介绍了电子束断层扫描方法。 EBT 扫描仪使用磁控电子束产生一圈 X 射线。
1984 使用数字计算机和 CT 或 MRI 数据的第一个 3D 成像出现了，产生了骨骼和器官的 XNUMXD 图像。
1989 螺旋计算机断层扫描（螺旋CT）开始使用。 这是一项结合了灯检测器系统的连续旋转运动和工作台在测试表面 (8) 上的运动的测试。 螺旋断层扫描的一个重要优点是减少了检查时间（它允许您在一次扫描中获得几十层的图像，持续几秒钟），从整个体积收集读数，包括器官的层，这是在传统 CT 扫描之间，以及由于新软件而对扫描进行的最佳转换。 新方法的先驱是西门子研发总监 Willy A. Kalender 博士。 其他制造商很快就追随西门子的脚步。
8.螺旋CT方案
1993 开发一种平面回波成像 (EPI) 技术，该技术将使 MRI 系统能够在早期检测到急性中风。 EPI 还提供例如大脑活动的功能成像，使临床医生能够研究大脑不同部位的功能。
1998 所谓的多模式 PET 检查与计算机断层扫描相结合。 这是由匹兹堡大学的 David W. Townsend 博士和 PET 系统专家 Ron Nutt 共同完成的。 这为癌症患者的代谢和解剖成像开辟了巨大的机会。 由田纳西州诺克斯维尔的 CTI PET Systems 设计和制造的第一台 PET/CT 扫描仪原型于 1998 年投入使用。
2018 MARS Bioimaging 引入 color i 技术 XNUMXD医学成像 (9)，它取代了身体内部的黑白照片，提供了一种全新的医学品质——彩色图像。
新型扫描仪使用 Medipix 技术，该技术最初是为欧洲核研究组织 (CERN) 的科学家开发的，用于使用计算机算法跟踪大型强子对撞机上的粒子。 扫描仪不是在 X 射线穿过组织时记录它们以及它们是如何被吸收的，而是在 X 射线撞击身体不同部位时确定它们的确切能量水平。 然后它将结果转换为不同的颜色，以匹配骨骼、肌肉和其他组织。
9. 手腕的彩色部分，采用 MARS 生物成像技术制成。
医学影像分类
1. X 射线（X 射线） 这是将 X 射线投射到胶片或检测器上的身体 X 射线照片。 软组织在造影剂注射后可视化。 该方法主要用于骨骼系统的诊断，具有精度低、对比度低等特点。 此外，辐射有负面影响——99% 的剂量被测试生物体吸收。
2. 断层摄影术 （希腊语 - 横截面） - 诊断方法的统称，包括获取身体或身体部分横截面的图像。 断层扫描方法分为几组：
- 超声波（超声波） 是一种利用声音在各种媒体边界处的波动现象的非侵入性方法。 它使用超声波 (2-5 MHz) 和压电换能器。 图像实时移动；
- 计算机断层扫描 (CT) 使用计算机控制的 X 射线来创建身体图像。 X 射线的使用使 CT 更接近 X 射线，但 X 射线和计算机断层扫描提供不同的信息。 诚然，经验丰富的放射科医生也可以从 X 射线图像中推断出肿瘤的三维位置，但 X 射线与 CT 扫描不同，本质上是二维的；
- 磁共振成像 (MRI) - 这种类型的断层扫描使用无线电波来检查置于强磁场中的患者。 生成的图像基于被检查组织发出的无线电波，这些无线电波会根据化学环境产生或多或少的强烈信号。 患者的身体图像可以保存为计算机数据。 MRI 和 CT 一样，产生 XNUMXD 和 XNUMXD 图像，但有时是一种更敏感的方法，特别是用于区分软组织；
- 正电子发射断层扫描 (PET) - 记录组织中发生的糖代谢变化的计算机图像。 患者被注射了一种物质，该物质是糖和同位素标记糖的混合物。 后者使得定位癌症成为可能，因为癌细胞比体内其他组织更有效地吸收糖分子。 摄入放射性标记的糖后，患者躺下约 XNUMX 分钟。
- 60分钟，标记的糖分在他体内循环。 如果体内有肿瘤，糖分必须在其中有效地积累。 然后将躺在床上的患者逐渐引入 PET 扫描仪 - 在 6-7 分钟内进行 45-60 次。 PET 扫描仪用于确定身体组织中糖分的分布。 由于 CT 和 PET 的分析，可以更好地描述可能的肿瘤。 计算机处理的图像由放射科医生进行分析。 即使其他方法表明组织的性质正常，PET 也可以检测到异常。 它还使诊断癌症复发和确定治疗效果成为可能——随着肿瘤缩小，其细胞代谢的糖分越来越少；
- 单光子发射断层扫描 (SPECT) – 核医学领域的断层扫描技术。 借助伽马射线，您可以创建患者身体任何部位生物活动的空间图像。 此方法允许您可视化给定区域的血流和新陈代谢。 它使用放射性药物。 它们是由两种元素组成的化合物——一种示踪剂，一种放射性同位素，以及一种可以沉积在组织和器官中并克服血脑屏障的载体。 载体通常具有选择性结合肿瘤细胞抗体的特性。 它们的数量与新陈代谢成正比；
- 光学相干断层扫描 (OCT) - 一种类似于超声波的新方法，但患者是用光束（干涉仪）探测的。 用于皮肤科和牙科的眼科检查。 反向散射光表示沿光束路径折射率发生变化的位置。
3. 闪烁扫描 - 我们在这里使用小剂量的放射性同位素（放射性药物）获得器官图像，最重要的是它们的活动。 该技术基于体内某些药物的行为。 它们充当所用同位素的载体。 标记的药物在研究的器官中积累。 放射性同位素发出电离辐射（最常见的是伽马辐射），穿透体外，所谓的伽马照相机被记录下来。
