медицинско снимање

1896. Вилхелм Рентген је открио рендгенске зраке, а 1900. први рендгенски снимак грудног коша. Затим долази рендгенска цев. И како то данас изгледа. Сазнаћете у чланку испод.

1806 Филип Бозини развија ендоскоп у Мајнцу, издајући поводом тога „Дер Лицхтлеитер“ – уџбеник о проучавању удубљења људског тела. Први који је овај уређај употребио у успешној операцији био је Француз Антонин Жан Дезормо. Пре проналаска електричне енергије, спољни извори светлости су коришћени за испитивање бешике, материце и дебелог црева, као и носних шупљина.

1. Први рендген - рука Рентгенове жене

1896 Вилхелм Рентген открива рендгенске зраке и њихову способност да продиру у чврсте материје. Први специјалисти којима је показао своје „рендгенограме” нису били лекари, већ Рентгенове колеге – физичари (1). Клинички потенцијал овог проналаска препознат је неколико недеља касније, када је у медицинском часопису објављен рендгенски снимак крхотине стакла у прсту четворогодишњег детета. Током наредних неколико година, комерцијализација и масовна производња рендгенских цеви проширила је нову технологију широм света.

1900 Први рендгенски снимак грудног коша. Широка употреба рендгенских снимака грудног коша омогућила је да се туберкулоза открије у раној фази, која је у то време била један од најчешћих узрока смрти.

1906-1912 Први покушаји употребе контрастних средстава за боље испитивање органа и судова.

1913 Појављује се права рендгенска цев, названа вакуумска цев са топлом катодом, која користи ефикасан контролисани извор електрона због феномена топлотне емисије. Он је отворио нову еру у медицинској и индустријској радиолошкој пракси. Њен творац је био амерички проналазач Вилијам Д. Кулиџ (2), у народу познат као „отац рендгенске цеви“. Заједно са покретном мрежом коју је креирао радиолог из Чикага Холис Потер, Цоолидге лампа је учинила радиографију непроцењивим алатом за лекаре током Првог светског рата.

1916 Нису сви рендгенски снимци били лаки за читање - понекад су ткива или предмети заклањали оно што се прегледало. Стога је француски дерматолог Андре Боцаге развио методу емитовања рендгенских зрака из различитих углова, чиме су елиминисане такве потешкоће. Његов .

1919 Појављује се пнеумоенцефалографија, која је инвазивна дијагностичка процедура централног нервног система. Састојао се у томе да се део ликвора замени ваздухом, кисеоником или хелијумом, унесеним путем пункције у кичмени канал, и уради рендгенски снимак главе. Гасови су били у доброј супротности са вентрикуларним системом мозга, што је омогућило добијање слике комора. Метода је била широко коришћена средином 80. века, али је скоро у потпуности напуштена XNUMX-их година, пошто је преглед био изузетно болан за пацијента и повезан са озбиљним ризиком од компликација.

30-их и 40-их У физикалној медицини и рехабилитацији енергија ултразвучних таласа почиње да се широко користи. Рус Сергеј Соколов експериментише са употребом ултразвука за проналажење металних дефеката. 1939. користи фреквенцију од 3 ГХз, која, међутим, не даје задовољавајућу резолуцију слике. Године 1940. Хајнрих Гор и Томас Ведекинд са Медицинског универзитета у Келну, Немачка, представили су у свом чланку „Дер Ултрасцхалл ин дер Медизин“ могућност ултразвучне дијагностике засноване на техникама ехо рефлекса сличним онима које се користе у откривању металних дефеката. .

Аутори су претпоставили да би ова метода омогућила откривање тумора, ексудата или апсцеса. Међутим, нису могли да објаве убедљиве резултате својих експеримената. Познати су и ултразвучни медицински експерименти Аустријанца Карла Т. Дуссика, неуролога са Универзитета у Бечу у Аустрији, започети крајем 30-их година.

1937 Пољски математичар Стефан Качмар у свом делу „Техника алгебарске реконструкције“ формулише теоријске основе методе алгебарске реконструкције, која је потом примењена у компјутерској томографији и дигиталној обради сигнала.

40-их. Увођење томографске слике помоћу рендгенске цеви ротиране око тела пацијента или појединих органа. Ово је омогућило да се виде детаљи анатомије и патолошких промена на пресецима.

1946 Амерички физичари Едвард Персел и Феликс Блох су независно измислили нуклеарну магнетну резонанцу НМР (3). Њима је додељена Нобелова награда за физику за „развој нових метода прецизних мерења и сродна открића у области нуклеарног магнетизма“.

3. Комплет НМР опреме

1950 диже се праволинијски скенер, саставио Бенедикт Касин. Уређај у овој верзији коришћен је до раних 70-их са разним лековима на бази радиоактивних изотопа за снимање органа у целом телу.

1953 Гордон Браунел са Технолошког института у Масачусетсу креира уређај који је претеча модерне ПЕТ камере. Уз њену помоћ, он, заједно са неурохирургом Вилијамом Х. Свитом, успева да дијагностикује туморе на мозгу.

1955 Развијају се динамички појачивачи рендгенске слике који омогућавају добијање рендгенских слика покретних слика ткива и органа. Ови рендгенски зраци су пружили нове информације о телесним функцијама као што су срце које куца и циркулаторни систем.

1955-1958 Шкотски лекар Иан Доналд почиње да широко користи ултразвучне тестове за медицинску дијагнозу. Он је гинеколог. Његов чланак „Истраживање абдоминалних маса уз пулсни ултразвук“, објављен 7. јуна 1958. у медицинском часопису Тхе Ланцет, дефинисао је употребу ултразвучне технологије и поставио темеље за пренаталну дијагностику (4).

1957 Развијен је први ендоскоп са оптичким влакнима - гастроентеролог Басили Хирсховитз и његове колеге са Универзитета у Мичигену патентирају оптичко влакно, полу-флексибилни гастроскоп.

1958 Хал Осцар Ангер представља на годишњем састанку Америчког друштва за нуклеарну медицину сцинтилациону комору која омогућава динамичку снимање људских органа. Уређај излази на тржиште након једне деценије.

1963 Свеже исковани др Дејвид Кул, заједно са својим пријатељем, инжењером Ројем Едвардсом, представља свету први заједнички рад, резултат вишегодишње припреме: први светски апарат за тзв. емисиона томографијакоју називају Марком ИИ. У наредним годинама развијене су тачније теорије и математички модели, спроведене су бројне студије и изграђене све напредније машине. Коначно, 1976. Џон Киз креира прву СПЕЦТ машину – једнофотонску емисиону томографију – засновану на искуству Кула и Едвардса.

1967-1971 Користећи алгебарску методу Стефана Качмарза, енглески инжењер електротехнике Годфри Хаунсфилд ствара теоријске основе компјутерске томографије. У наредним годинама конструише први радни ЕМИ ЦТ скенер (5), на коме се 1971. године врши први преглед човека у болници Аткинсон Морли у Вимблдону. Уређај је пуштен у производњу 1973. године. Хаунсфилд је 1979. године, заједно са америчким физичарем Аланом М. Кормаком, добио Нобелову награду за допринос развоју компјутерске томографије.

5. ЕМИ скенер

1973 Амерички хемичар Пол Лаутербур (6) открио је да се увођењем градијента магнетног поља које пролази кроз дату супстанцу може анализирати и сазнати састав ове супстанце. Научник користи ову технику да створи слику која прави разлику између нормалне и тешке воде. На основу свог рада, енглески физичар Петер Мансфиелд гради сопствену теорију и показује како направити брзу и тачну слику унутрашње структуре.

Резултат рада оба научника био је неинвазивни медицински преглед, познат као магнетна резонанца или МРИ. Године 1977. апарат за магнетну резонанцу, који су развили амерички лекари Рејмонд Дамадијан, Лари Минкоф и Мајкл Голдсмит, први пут је коришћен за преглед особе. Лаутербур и Менсфилд су заједно добили Нобелову награду за физиологију и медицину 2003.

1974 Американац Мајкл Фелпс развија камеру за позитронску емисиону томографију (ПЕТ). Први комерцијални ПЕТ скенер настао је захваљујући раду Фелпса и Мишела Тер-Погосјана, који су водили развој система у ЕГ&Г ОРТЕЦ. Скенер је инсталиран на УЦЛА 1974. Пошто ћелије рака метаболизују глукозу десет пута брже од нормалних ћелија, малигни тумори се појављују као светле тачке на ПЕТ скенирању (7).

1976 Хирург Андреас Грунзиг представља коронарну ангиопластику у Универзитетској болници Цирих, Швајцарска. Ова метода користи флуороскопију за лечење стенозе крвних судова.

1978 диже се дигитална радиографија. По први пут, слика са рендгенског система се претвара у дигиталну датотеку, која се затим може обрадити ради јасније дијагнозе и дигитално сачувати за будућа истраживања и анализе.

80-их. Даглас Бојд уводи методу томографије електронским снопом. ЕБТ скенери су користили магнетно контролисан сноп електрона да би створили прстен рендгенских зрака.

1984 Појављује се прва 3Д слика помоћу дигиталних рачунара и ЦТ или МРИ података, што резултира XNUMXД сликама костију и органа.

1989 У употребу долази спирална компјутерска томографија (спирални ЦТ). Ово је тест који комбинује континуирано ротационо кретање система лампа-детектор и кретање стола преко испитне површине (8). Важна предност спиралне томографије је смањење времена прегледа (омогућава добијање слике неколико десетина слојева у једном скенирању у трајању од неколико секунди), прикупљање очитавања из читавог волумена, укључујући слојеве органа који су се налазили између скенирања са традиционалним ЦТ, као и оптималну трансформацију скенирања захваљујући новом софтверу. Пионир нове методе био је Сименсов директор истраживања и развоја др Вили А. Календер. Други произвођачи су убрзо кренули стопама Сименса.

8. Шема спиралне компјутеризоване томографије

1993 Развити технику ехопланарног снимања (ЕПИ) која ће омогућити системима МРИ да открију акутни мождани удар у раној фази. ЕПИ такође обезбеђује функционално снимање, на пример, мождане активности, омогућавајући клиничарима да проучавају функцију различитих делова мозга.

1998 Такозвани мултимодални ПЕТ прегледи заједно са компјутерском томографијом. Ово је урадио др Давид В. Товнсенд са Универзитета у Питсбургу, заједно са Роном Нуттом, специјалистом за ПЕТ системе. Ово је отворило велике могућности за метаболичко и анатомско снимање пацијената са раком. Први прототип ПЕТ/ЦТ скенера, који је дизајнирао и направио ЦТИ ПЕТ Системс у Ноксвилу у Тенесију, почео је са радом 1998.

2018 МАРС Биоимагинг уводи технику боје и XNUMXД медицинско снимање (9), који уместо црно-белих фотографија унутрашњости тела нуди потпуно нови квалитет у медицини – слике у боји.

Нови тип скенера користи технологију Медипик, прво развијену за научнике у Европској организацији за нуклеарна истраживања (ЦЕРН) за праћење честица на Великом хадронском сударачу помоћу компјутерских алгоритама. Уместо да бележи рендгенске зраке док пролазе кроз ткива и како се апсорбују, скенер одређује тачан енергетски ниво рендгенских зрака док погађају различите делове тела. Затим претвара резултате у различите боје како би одговарале костима, мишићима и другим ткивима.

9. Обојени део зглоба, направљен коришћењем МАРС Биоимагинг технологије.

Класификација медицинског снимања

1. Рендген (рендгенски снимак) ово је рендгенски снимак тела са пројекцијом рендгенских зрака на филм или детектор. Мека ткива се визуализују након ињекције контраста. Метода, која се углавном користи у дијагностици коштаног система, одликује се ниском прецизношћу и ниским контрастом. Поред тога, зрачење има негативан ефекат - 99% дозе апсорбује тест организам.

2. томографија (грчки - попречни пресек) - збирно име дијагностичких метода, које се састоје у добијању слике попречног пресека тела или његовог дела. Томографске методе су подељене у неколико група:

• ултразвук (ултразвук) је неинвазивна метода која користи таласне феномене звука на границама различитих медија. Користи ултразвучне (2-5 МХз) и пиезоелектричне претвараче. Слика се креће у реалном времену;
• компјутеризована томографија (ЦТ) користи компјутерски контролисане рендгенске зраке за стварање слика тела. Употреба рендгенских зрака приближава ЦТ рендгенским зрацима, али рендгенски зраци и компјутерска томографија дају различите информације. Истина је да искусни радиолог такође може да закључи тродимензионалну локацију, на пример, тумора на основу рендгенског снимка, али рендгенски зраци, за разлику од ЦТ скенирања, су инхерентно дводимензионални;
• магнетна резонанца (МРИ) - ова врста томографије користи радио таласе за преглед пацијената смештених у јако магнетно поље. Добијена слика се заснива на радио-таласима које емитују испитивана ткива, који генеришу мање или више интензивне сигнале у зависности од хемијског окружења. Слика тела пацијента може се сачувати као компјутерски подаци. МРИ, као ЦТ, производи слике КСНУМКСД и КСНУМКСД, али је понекад много осетљивији метод, посебно за разликовање меких ткива;
• позитронска емисиона томографија (ПЕТ) - регистрација компјутерских слика промена у метаболизму шећера које се дешавају у ткивима. Пацијенту се убризгава супстанца која је комбинација шећера и изотопски означеног шећера. Ово последње омогућава лоцирање рака, јер ћелије рака преузимају молекуле шећера ефикасније од других ткива у телу. Након узимања радиоактивно обележеног шећера, пацијент лежи прибл.
• 60 минута док му у телу кружи обележени шећер. Ако у телу постоји тумор, шећер се мора ефикасно акумулирати у њему. Затим се пацијент, положен на сто, постепено уводи у ПЕТ скенер - 6-7 пута у року од 45-60 минута. ПЕТ скенер се користи за одређивање дистрибуције шећера у телесним ткивима. Захваљујући анализи ЦТ и ПЕТ, могућа неоплазма се може боље описати. Компјутерски обрађену слику анализира радиолог. ПЕТ може открити абнормалности чак и када друге методе указују на нормалну природу ткива. Такође омогућава дијагнозу релапса рака и утврђивање ефикасности лечења - како се тумор смањује, његове ћелије метаболишу све мање шећера;
• Једнофотонска емисиона томографија (СПЕЦТ) – томографска техника из области нуклеарне медицине. Уз помоћ гама зрачења, омогућава вам да креирате просторну слику биолошке активности било ког дела тела пацијента. Ова метода вам омогућава да визуелизујете проток крви и метаболизам у датој области. Користи радиофармацеутике. То су хемијска једињења која се састоје од два елемента – трагача, који је радиоактивни изотоп, и носача који се може депоновати у ткивима и органима и савладати крвно-мождану баријеру. Носиоци често имају својство селективног везивања за антитела туморских ћелија. Таложе се у количинама пропорционалним метаболизму; 
• оптичка кохерентна томографија (ОЦТ) - нова метода слична ултразвуку, али се пацијент сондира снопом светлости (интерферометар). Користи се за прегледе очију у дерматологији и стоматологији. Повратно расејана светлост указује на положај места дуж путање светлосног снопа где се мења индекс преламања.

3. Сцинтиграфија - овде добијамо слику органа, а пре свега њихове активности, користећи мале дозе радиоактивних изотопа (радиофармацеутика). Ова техника се заснива на понашању одређених лекова у телу. Они делују као средство за коришћени изотоп. Означени лек се акумулира у органу који се проучава. Радиоизотоп емитује јонизујуће зрачење (најчешће гама зрачење), продире ван тела, где се снима такозвана гама камера.