醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展歷程

1、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展歷程七年制93期5班劉慧婷 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,印證了100多年來(lái)醫(yī)學(xué)、生物、無(wú)力、電子工程、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的誕生與沿革。尤其是數(shù)字醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、新設(shè)備不斷推出,對(duì)醫(yī)學(xué)影像診斷和數(shù)字影像治療嗲來(lái)很多根本的改變。目前，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的提升和現(xiàn)代影像技術(shù)的發(fā)展相互融合、相互依存、相互推動(dòng)的趨勢(shì)已經(jīng)成為共識(shí)。新的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和設(shè)備的研制已經(jīng)成為21世紀(jì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)技術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)。 因此，作為現(xiàn)代的醫(yī)學(xué)生，作為即將面臨激烈知識(shí)與信息競(jìng)爭(zhēng)未來(lái)的臨床醫(yī)學(xué)工作者，我們必須對(duì)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而要做到這一點(diǎn)，首當(dāng)其沖的，就是對(duì)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展歷程的了解。前

2、言 自1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X線伊始,首先應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域.通過(guò)透視和照像對(duì)疾病進(jìn)行診斷,從而開(kāi)創(chuàng)了X線檢查技術(shù)。它第一次無(wú)創(chuàng)傷地為人類提供了人體內(nèi)部器官組織的解剖形態(tài)圖像。 自此，醫(yī)學(xué)影像從無(wú)到有，從不完善到功能齊全，分類精細(xì)，歷經(jīng)了100多年的發(fā)展歷史。我將從醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展這個(gè)方面入手為大家介紹醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展歷程。 其主要分為六個(gè)階段：影像診斷技術(shù)及發(fā)展史1895X線發(fā)現(xiàn)1930增感屏 1938旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管1951閃爍掃描 1954熒光增強(qiáng)管1955照相機(jī)1960X線TV 19636脈沖高壓發(fā)生器1964閃爍圖像數(shù)據(jù)分析1966A超1967B超1970核醫(yī)學(xué)綜合數(shù)據(jù)處理 1

3、972X線CT1975電子掃描1978小型回旋加速器1978圖像綜合診斷1979MRI1979ECT、PECT1980DF（數(shù)字透視影像） 1982CR（計(jì)算機(jī)攝影）1982多普勒?qǐng)D像1982PACS1985超導(dǎo)MRI一、x射線技術(shù)1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線（X-ray），這是19世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)。X-ray透視和攝影技術(shù)作為最早的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，直到今天還是使用最普遍且有相當(dāng)大的臨床診斷價(jià)值的一種醫(yī)學(xué)診斷方法。X線成像系統(tǒng)檢測(cè)的信號(hào)是穿透組織后的X線強(qiáng)度，反映人體不同組織對(duì)X線吸收系數(shù)的差別，即組織厚度及密度的差異；圖像所顯示的是組織、器官和病變部位的形狀。二、CT掃描儀 隨著計(jì)算

4、機(jī)的發(fā)展，數(shù)字成像技術(shù)越來(lái)越廣泛地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屏片攝影。數(shù)字X線檢查技術(shù)包括計(jì)算機(jī)X線攝影、直接數(shù)字X線攝影、數(shù)字減影血管造影和XCT等。XCT的問(wèn)世被公認(rèn)為倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來(lái)的重大突破，是標(biāo)志著醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的里程碑。自20世紀(jì)70年代初開(kāi)始在臨床應(yīng)用以來(lái)，經(jīng)過(guò)多次升級(jí)換代，由最初的普通頭顱CT機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的高檔滑環(huán)式螺旋CT和電子束CT。其結(jié)構(gòu)和性能不斷完善和提高，可用于身體任何部位組織器官的檢查，因其密度分辨率高，解剖結(jié)構(gòu)顯示清楚，對(duì)病變的定位和定性較高，已成為臨床常用的影像檢查方法。三、超聲技術(shù) 超聲成像系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)是超聲回波，圖像信號(hào)反映人體組織聲學(xué)特性的不同，從而顯示甚

5、至動(dòng)態(tài)顯示器官的大小和形狀。超聲成像設(shè)備主要應(yīng)用超聲波良好的指向性和其反射、折射、衰減規(guī)律及多普勒效應(yīng)等物理特性，采用各種掃查方法，將給定頻率的超聲波導(dǎo)入體內(nèi)，超聲波遇到不同組織或器官界面時(shí)，將發(fā)生不同程度的反射和透射，接收攜帶信息的回聲，利用不同的物理參數(shù)，將信號(hào)經(jīng)處理后，顯示為波形、曲線或圖像，觀察分析這個(gè)結(jié)果，結(jié)合臨床表現(xiàn)可對(duì)疾病做出診斷。超聲4D成像技術(shù)圖片超聲成像設(shè)備有利用超聲回波的超聲診斷儀、超聲多普勒系統(tǒng)、諧波成像系統(tǒng)，及利用超聲透射的超聲計(jì)算機(jī)體層成像系統(tǒng)。前者應(yīng)用更為廣泛，根據(jù)其顯示方式不同，可以分為A型（幅度顯示）、B型（切面顯示）、M型（運(yùn)動(dòng)顯示）、P型（超聲多普勒）等。

6、目前醫(yī)院中用得最多的是B型超聲波診斷儀，俗稱B超，其橫向分辨率可達(dá)到2 mm，所得到的軟組織圖像清晰而富有層次。超聲多普勒系統(tǒng)利用回聲的頻差，顯示運(yùn)動(dòng)器官的動(dòng)態(tài)特性，實(shí)現(xiàn)血流和心臟參數(shù)的測(cè)量。諧波成像是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的又一種新超聲技術(shù)，顯示二次諧波和高頻傳遞的信息，用于觀察心臟室壁運(yùn)動(dòng)和心肌灌注質(zhì)量的對(duì)比諧波成像，改善深部組織圖像質(zhì)量。超聲組織追蹤四、磁共振成像技術(shù) 磁共振（MRI）成像系統(tǒng)檢測(cè)的信號(hào)是生物組織中的原子核所發(fā)出的磁共振信號(hào)。原子核在外加磁場(chǎng)的作用下接受特定射頻脈沖時(shí)會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，MRI系統(tǒng)通過(guò)接收共振信號(hào)并經(jīng)計(jì)算機(jī)重建圖像，用圖像反映人體組織中質(zhì)子狀態(tài)的差異，從而顯示體層內(nèi)的

7、組織形態(tài)和生理、生化信息，系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整梯度磁場(chǎng)的方向和方式，可直接獲得橫、冠、矢狀斷面等不同體位的體層圖像。MRI自20世紀(jì)80年代用于臨床，第一次使人體解剖三維成像。MR的進(jìn)步集中反應(yīng)在設(shè)備硬件發(fā)展基礎(chǔ)上，成像速度的提高及成像方式的改進(jìn)和擴(kuò)展，實(shí)時(shí)成像技術(shù)和其開(kāi)發(fā)的回波平面序列，除提高已有的性能外，MR功能性成像進(jìn)一步得到了發(fā)展。灌注成像、彌散成像、血氧水平依賴性成像成為新的成像方式，前二者反映的已不是大體形態(tài)學(xué)信息，而是分子水平的動(dòng)態(tài)信息，后者可以實(shí)施大腦皮質(zhì)的功能定性，張力成像可測(cè)定組織的張力差別。五、數(shù)字減影血管造影和CR、DR技術(shù)數(shù)字化是這十年傳統(tǒng)X線的主旋律。十年前剛剛起步，現(xiàn)在基

8、本普及到二級(jí)以上醫(yī)院。 數(shù)字?jǐn)z影已成為X線攝影的主要工作方式。CR、DR都在這十年登上歷史舞臺(tái)（進(jìn)人我國(guó)），并分別得到很大發(fā)展?！皵?shù)字X線攝影”（Dgital Radiography）應(yīng)涵蓋各種由檢測(cè)x線攝影曝光到輸出二維投影數(shù)字圖像的系統(tǒng)。IP方式的成像系統(tǒng)已出現(xiàn)多年，專稱作CR（ComputedRadiography）。DR趨向于專指不經(jīng)搬移片盒進(jìn)行讀出而直接輸出數(shù)字圖像的成像系統(tǒng)。如平板探測(cè)器、CCD、多絲正比電離室等方式。Hologic將DR解釋為直接X(jué)線攝影（Direct Radiography）。六、ECT醫(yī)學(xué)影像設(shè)備早期開(kāi)發(fā)的核醫(yī)學(xué)成像儀器是放射性核素掃描儀。CT技術(shù)問(wèn)世后，將放

9、射性核素掃描與CT技術(shù)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出發(fā)射型計(jì)算機(jī)體層掃描術(shù)（ECT）。ECT技術(shù)不僅能動(dòng)態(tài)觀察臟器的形態(tài)、功能和代謝的變化，而且能進(jìn)行體層顯像和立體顯像。ECT可分為單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)體層（SPECT）與正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)體層（PET）兩類，兩者的數(shù)據(jù)采集原理不同。PET/CT是將最先進(jìn)的PET和CT的功能有機(jī)地結(jié)合在一起的一種全新的功能分子影像診斷設(shè)備。PET通過(guò)使用代謝顯像劑、乏氧顯像劑等藥物，可以將腫瘤病灶的代謝信息表達(dá)出來(lái)，通過(guò)這些信息可以容易地確定腫瘤組織和正常組織及病灶周圍的非腫瘤病變組織的界限，以及腫瘤病灶內(nèi)瘤細(xì)胞的分布情況，真正做到以生物靶區(qū)為基礎(chǔ)制定放療計(jì)劃。CT能夠精確提供腫瘤病灶解剖結(jié)構(gòu)。PET/CT融合的圖像既能提供精確的解剖結(jié)構(gòu)圖像，又能提供生物靶區(qū)的材料。使用PET/CT制定放療計(jì)劃對(duì)于臨床來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的分子影像領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。結(jié)語(yǔ) 當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像技術(shù)進(jìn)入