medezinesch Imaging

1896 entdeckt de Wilhelm Roentgen Röntgenstrahlen, an 1900 den éischte Röntgen vun der Këscht. Da kënnt d'Röntgenröhre. A wéi et haut ausgesäit. Dir fannt eraus am Artikel hei drënner.

1806 De Philippe Bozzini entwéckelt den Endoskop zu Mainz, publizéiert bei der Geleeënheet "Der Lichtleiter" - e Léierbuch iwwer d'Studie vun de Rezessë vum mënschleche Kierper. Déi éischt, déi dësen Apparat an enger erfollegräicher Operatioun benotzt huet, war de Fransous Antonin Jean Desormeaux. Virun der Erfindung vun Elektrizitéit goufen extern Liichtquelle benotzt fir d'Blase, d'Gebärmutter an d'Doppelpunkt z'ënnersichen, wéi och d'Nasalhöhle.

1. Déi éischt Röntgen - d'Hand vun der Roentgen senger Fra

1896 De Wilhelm Roentgen entdeckt Röntgenstrahlen an hir Fäegkeet fir Feststoffer z'ënnerbriechen. Déi éischt Spezialisten, déi hien seng "Roentgenogramme" gewisen huet, waren net Dokteren, mee Roentgen seng Kollegen - Physiker (1). De klineschen Potenzial vun dëser Erfindung gouf e puer Woche méi spéit erkannt, wéi e Röntgenstrahl vun engem Glasschärft am Fanger vun engem véier Joer ale Kand an engem medizinesche Journal publizéiert gouf. Iwwer déi nächst Joren huet d'Kommerzialiséierung an d'Massproduktioun vun Röntgenröhren déi nei Technologie ronderëm d'Welt verbreet.

1900 Éischt Röntgen vun der Këscht. Déi verbreet Notzung vu Röntgenstrahlen vun der Këscht huet et méiglech gemaach, Tuberkulose an engem fréie Stadium z'entdecken, wat zu där Zäit eng vun den heefegsten Doudesursaachen war.

1906-1912 Déi éischt Versuche fir Kontrastmëttelen ze benotzen fir besser Untersuchung vun Organer a Gefässer.

1913 E richtegt Röntgenröhr, e waarme Kathode Vakuumröhr genannt, entsteet, deen eng effizient kontrolléiert Elektronenquell benotzt wéinst dem Phänomen vun der thermescher Emissioun. Hien huet eng nei Ära an der medizinescher an der industrieller radiologescher Praxis opgemaach. Säi Schëpfer war den amerikaneschen Erfinder William D. Coolidge (2), am Volleksmond als "Papp vum Röntgenröhre" bekannt. Zesumme mat engem bewegt Gitter erstallt vum Chicago Radiolog Hollis Potter, huet d'Coolidge Lampe Radiographie e wäertvollt Instrument fir Dokteren am Éischte Weltkrich gemaach.

1916 Net all Röntgenbilder waren einfach ze liesen - heiansdo Stoffer oder Objete verstoppt wat ënnersicht gouf. Dofir huet de franséischen Dermatolog André Bocage eng Method entwéckelt fir Röntgenstrahlen aus verschiddene Winkelen ze emittéieren, déi esou Schwieregkeeten eliminéiert hunn. Sengem.

1919 Pneumoencephalographie erschéngt, wat eng invasiv diagnostesch Prozedur vum Zentralnervensystem ass. Et bestoung an Ersatz vun engem Deel vun der cerebrospinal Flesseggassystem mat Loft, Sauerstoff oder Helium, duerch eng Punktéierung an de Wirbelsail Kanal agefouert, an auszeféieren engem Röntgen vum Kapp. D'Gase ware gutt am Géigesaz zum Ventrikelsystem vum Gehir, wat et méiglech gemaach huet e Bild vun de Ventrikelen ze kréien. D'Method gouf wäit an der Mëtt vum 80. Joerhonnert benotzt, awer an den XNUMXer Joren bal komplett opginn, well d'Untersuchung extrem schmerzhaft fir de Patient war a mat engem eeschte Risiko vu Komplikatioune verbonne war.

30er an 40er An der kierperlecher Medizin a Rehabilitatioun fänkt d'Energie vun Ultraschallwellen un wäit verbreet ze ginn. De russesche Sergey Sokolov experimentéiert mam Gebrauch vum Ultraschall fir Metalldefekter ze fannen. 1939 benotzt hien eng Frequenz vun 3 GHz, déi awer keng zefriddestellend Bildopléisung ubitt. 1940 hunn den Heinrich Gohr an den Thomas Wedekind vun der Medical University of Cologne, Däitschland, an hirem Artikel "Der Ultraschall in der Medizin" d'Méiglechkeet vun Ultraschalldiagnostik virgestallt op Basis vun Echoreflextechniken ähnlech wéi déi, déi an der Detektioun vu Metalldefekte benotzt ginn. .

D'Autoren hu hypothetiséiert datt dës Method d'Detektioun vun Tumoren, Exsudaten oder Abscesse erlaabt. Wéi och ëmmer, si konnten net iwwerzeegend Resultater vun hiren Experimenter publizéieren. Bekannt sinn och d'Ultraschallmedizinesch Experimenter vum Éisträicher Karl T. Dussik, engem Neurolog vun der Universitéit Wien an Éisträich, an de spéiden 30er Joren ugefaangen.

1937 De polnesche Mathematiker Stefan Kaczmarz formuléiert a sengem Wierk "Technik vun der Algebraescher Rekonstruktioun" déi theoretesch Fundamenter vun der Method vun der algebraescher Rekonstruktioun, déi dann an der Computertomographie an der digitaler Signalveraarbechtung applizéiert gouf.

40s. D'Aféierung vun engem tomographesche Bild mat engem Röntgenröhrchen, deen ëm de Kierper vum Patient oder eenzel Organer rotéiert gëtt. Dëst huet et méiglech gemaach, d'Detailer vun der Anatomie a pathologesche Verännerungen an de Sektiounen ze gesinn.

1946 Amerikanesch Physiker Edward Purcell a Felix Bloch hunn onofhängeg nuklear magnetesch Resonanz NMR (3) erfonnt. Si goufen den Nobelpräis an der Physik ausgezeechent fir "d'Entwécklung vun neie Methoden fir präzis Messung a verbonne Entdeckungen am Beräich vum Nuklearmagnetismus."

3. Set vun NMR Equipement

1950 klëmmt rechtlineare Scanner, zesummegestallt vum Benedikt Cassin. Den Apparat an dëser Versioun gouf bis an de fréie 70er Jore mat verschiddene radioaktiven Isotop-baséiert Medikamenter benotzt fir Organer am ganze Kierper ze bilden.

1953 De Gordon Brownell vum Massachusetts Institute of Technology kreéiert en Apparat dat de Virleefer vun der moderner PET Kamera ass. Mat hirer Hëllef geléngt hien, zesumme mam Neurochirurg William H. Sweet, Gehirtumoren ze diagnostizéieren.

1955 Dynamesch Röntgenbildverstäerker ginn entwéckelt, déi et méiglech maachen Röntgenbilder vu bewegende Biller vu Stoffer an Organer ze kréien. Dës Röntgenstrahlen hunn nei Informatioun iwwer Kierperfunktiounen zur Verfügung gestallt wéi dat schloend Häerz an den Zirkulatiounssystem.

1955-1958 De schottesche Dokter Ian Donald fänkt un Ultraschall Tester fir medizinesch Diagnos ze wäit ze benotzen. Hien ass e Gynäkolog. Säin Artikel "Investigation of Abdominal Masses with Pulsed Ultrasound", publizéiert am Juni 7, 1958 an der medizinescher Zäitschrëft The Lancet, definéiert d'Benotzung vun Ultraschalltechnologie an huet d'Basis fir prenatal Diagnos geluecht (4).

1957 Den éischte Glasfaser-Endoskop gëtt entwéckelt - de Gastroenterolog Basili Hirshowitz a seng Kollegen vun der University of Michigan patentéiere eng Glasfaser, semi-flexibel gastroscope.

1958 Den Hal Oscar Anger presentéiert op der Joresversammlung vun der American Society for Nuclear Medicine eng Scintillatiounskammer déi dynamesch erlaabt Imaging vu mënschlechen Organer. Den Apparat kënnt no engem Joerzéngt op de Maart.

1963 Frësch geprägten Dr David Kuhl, zesumme mat sengem Frënd, Ingenieur Roy Edwards, presentéieren der Welt déi éischt gemeinsam Aarbecht, d'Resultat vun e puer Joer vun Virbereedung: den éischten Apparat vun der Welt fir de sougenannte. Emissioun Tomographiedéi se de Mark II nennen. An de Joren duerno goufen méi genee Theorien a mathematesch Modeller entwéckelt, vill Studie goufen duerchgefouert, a méi a méi fortgeschratt Maschinnen goufen gebaut. Endlech, am Joer 1976, erstellt den John Keyes déi éischt SPECT Maschinn - Single Photon Emissioun Tomographie - baséiert op der Erfahrung vu Cool an Edwards.

1967-1971 Mat der algebraescher Method vum Stefan Kaczmarz erstellt den engleschen Elektroingenieur Godfrey Hounsfield déi theoretesch Fundamenter vun der Computertomographie. An de Joren duerno konstruéiert hien den éischten EMI CT Scanner (5), op deem 1971 déi éischt Untersuchung vun enger Persoun am Atkinson Morley Spidol zu Wimbledon duerchgefouert gëtt. Den Apparat gouf 1973 a Produktioun gesat. 1979 krut den Hounsfield zesumme mam amerikanesche Physiker Allan M. Cormack den Nobelpräis fir hire Bäitrag zur Entwécklung vun der Computertomographie.

5. EMI Scanner

1973 Den amerikanesche Chemiker Paul Lauterbur (6) huet entdeckt, datt duerch d'Aféierung vun Gradienten vun engem Magnéitfeld, deen duerch eng bestëmmte Substanz geet, d'Zesummesetzung vun dëser Substanz analyséiert an erausfonnt huet. De Wëssenschaftler benotzt dës Technik fir e Bild ze kreéieren deen tëscht normalen a schwéiere Waasser ënnerscheet. Baséierend op seng Aarbecht baut den englesche Physiker Peter Mansfield seng eege Theorie a weist wéi ee séier a genee Bild vun der interner Struktur mécht.

D'Resultat vun der Aarbecht vu béide Wëssenschaftler war eng net-invasiv medizinesch Untersuchung, bekannt als Magnéitresonanzbildung oder MRI. Am Joer 1977 gouf d'MRI-Maschinn, entwéckelt vun den amerikaneschen Dokteren Raymond Damadian, Larry Minkoff a Michael Goldsmith, fir d'éischte Kéier an der mënschlecher Fuerschung benotzt. Lauterbur a Mansfield goufen zesumme mam 2003 Nobelpräis fir Physiologie oder Medizin ausgezeechent.

1974 Den Amerikaner Michael Phelps entwéckelt eng Positron Emission Tomography (PET) Kamera. Den éischte kommerziellen PET Scanner gouf erstallt duerch d'Aarbecht vu Phelps a Michel Ter-Poghosyan, déi d'Entwécklung vum System bei EG&G ORTEC gefouert hunn. De Scanner gouf 1974 bei UCLA installéiert. Well Kriibszellen Glukos zéng Mol méi séier metaboliséieren wéi normal Zellen, erschéngen bösart Tumoren als hell Flecken op engem PET-Scan (7).

1976 Chirurg Andreas Grünzig präsentéiert koronar Angioplastik am Universitätsklinikum Zürich, Schwäiz. Dës Method benotzt Fluoroskopie fir Bluttgefässstenose ze behandelen.

1978 klëmmt digital Radiographie. Fir d'éischte Kéier gëtt e Bild vun engem Röntgensystem an eng digital Datei ëmgewandelt, déi duerno fir eng méi kloer Diagnostik veraarbecht ka ginn an digital gespäichert fir zukünfteg Fuerschung an Analyse.

80s. Den Douglas Boyd stellt d'Method vun der Elektronenstrahltomographie vir. EBT Scanner hunn e magnetesch kontrolléierte Strahl vun Elektronen benotzt fir e Rank vun Röntgenstrahlen ze kreéieren.

1984 Déi éischt 3D Imaging mat digitale Computeren an CT oder MRI Daten erschéngt, wat zu XNUMXD Biller vu Schanken an Organer resultéiert.

1989 Spiral Computertomographie (Spiral CT) kënnt a Gebrauch. Dëst ass en Test deen eng kontinuéierlech Rotatiounsbewegung vum Lampe-Detektorsystem a Bewegung vum Dësch iwwer d'Testfläch (8) kombinéiert. E wichtege Virdeel vun der Spiraltomographie ass d'Reduktioun vun der Untersuchungszäit (et erlaabt Iech e Bild vun e puer Dutzend Schichten an engem Scan ze kréien, deen e puer Sekonnen dauert), d'Sammlung vu Liesungen aus dem ganze Volumen, och d'Schichten vum Uergel, déi waren tëscht scannt mat traditionell CT, wéi och déi optimal Transformatioun vun der scannt merci fir nei Software. De Pionéier vun der neier Method war de Siemens Direkter fir Fuerschung an Entwécklung Dr Willy A. Kalender. Aner Hiersteller sinn séier an de Spass vu Siemens gefollegt.

8. Schema vun Spiralcomputer Tomography

1993 Entwéckelt eng Echoplanar Imaging (EPI) Technik déi MRI Systemer erlaabt akute Schlaganfall an enger fréicher Etapp z'entdecken. EPI bitt och funktionell Imaging vun, zum Beispill, Gehiraktivitéit, sou datt Kliniker d'Funktioun vu verschiddenen Deeler vum Gehir studéieren.

1998 Déi sougenannte multimodale PET-Examen zesumme mat Computertomographie. Dëst gouf vum Dr David W. Townsend vun der University of Pittsburgh gemaach, zesumme mam Ron Nutt, engem PET System Spezialist. Dëst huet grouss Méiglechkeete fir metabolesch an anatomesch Imaging vu Kriibspatienten opgemaach. Den éischte Prototyp PET/CT Scanner, entworf a gebaut vum CTI PET Systems zu Knoxville, Tennessee, ass 1998 live gaangen.

2018 MARS Bioimaging stellt d'Faarf i Technik vir XNUMXD medezinesch Imaging (9), déi amplaz schwaarz-wäiss Fotoen vum Innere vum Kierper eng komplett nei Qualitéit an der Medizin bitt - Faarfbilder.

Déi nei Zort Scanner benotzt Medipix Technologie, fir d'éischt fir Wëssenschaftler vun der Europäescher Organisatioun fir Nuklearfuerschung (CERN) entwéckelt fir Partikelen am Large Hadron Collider mat Computeralgorithmen ze verfolgen. Amplaz Röntgenstrahlen opzehuelen wéi se duerch Stoffer passéieren a wéi se absorbéiert ginn, bestëmmt de Scanner den exakten Energieniveau vun Röntgenstrahlen wéi se verschidden Deeler vum Kierper treffen. Et konvertéiert dann d'Resultater a verschidde Faarwen fir Schanken, Muskelen an aner Stoffer ze passen.

9. Faarweg Sektioun vum Handgelenk, gemaach mat der MARS Bioimaging Technologie.

Klassifikatioun vun medezinesch Imaging

1. Röntgen (Röntgen) Dëst ass en Röntgenstrahl vum Kierper mat der Projektioun vun Röntgenstrahlen op e Film oder Detektor. Soft Stoffer ginn no Kontrastinjektioun visualiséiert. D'Method, déi haaptsächlech an der Diagnostik vum Skelettsystem benotzt gëtt, zeechent sech duerch geréng Genauegkeet a geréng Kontrast. Zousätzlech huet d'Bestrahlung en negativen Effekt - 99% vun der Dosis gëtt vum Testorganismus absorbéiert.

2. tomography (Griichesch - Querschnitt) - de Kollektivnumm vun diagnostesche Methoden, déi an der Erhalen vun engem Bild vun engem Querschnitt vun engem Kierper oder en Deel dovun besteet. Tomographesch Methoden ginn an e puer Gruppen opgedeelt:

• UZI (UZI) ass eng net-invasiv Method déi d'Wellenphänomener vum Toun un de Grenze vu verschiddene Medien benotzt. Et benotzt Ultraschall (2-5 MHz) a piezoelektresch Transducer. D'Bild beweegt sech an Echtzäit;
• Computertomographie (CT) benotzt computerkontrolléiert Röntgenstrahlen fir Biller vum Kierper ze kreéieren. D'Benotzung vun Röntgenstrahlen bréngt CT méi no bei Röntgenstrahlen, awer Röntgenstrahlen a Computertomographie liwweren verschidden Informatioun. Et ass richteg datt en erfuerene Radiolog och d'dreidimensional Plaz vun engem Tumor aus engem Röntgenbild kann ofschléissen, awer Röntgenstrahlen, am Géigesaz zu CT-Scans, sinn natierlech zweedimensional;
• Magnéitesch Resonanz Imaging (MRI) - Dës Zort vun Tomographie benotzt Radiowellen fir Patienten an engem staarke Magnéitfeld z'ënnersichen. Dat doraus resultéierend Bild baséiert op Radiowellen, déi vun den ënnersichten Tissue emittéiert ginn, déi méi oder manner intensiv Signaler generéieren ofhängeg vun der chemescher Ëmwelt. D'Kierperbild vum Patient kann als Computerdaten gespäichert ginn. MRI, wéi CT, produzéiert XNUMXD an XNUMXD Biller, awer ass heiansdo eng vill méi sensibel Method, besonnesch fir Softgewebe z'ënnerscheeden;
• Positron Emissioun Tomographie (PET) - Aschreiwung vun Computer Biller vun Ännerungen am Zocker ukuerbelt an Stoffer geschitt. De Patient gëtt mat enger Substanz injizéiert déi eng Kombinatioun vun Zocker an isotopesch markéierten Zocker ass. Déi lescht mécht et méiglech de Kriibs ze lokaliséieren, well Kriibszellen Zockermoleküle méi effizient ophuelen wéi aner Stoffer am Kierper. No der Intake vu radioaktiv markéierten Zocker, läit de Patient fir ca.
• 60 Minutten, während de markéierten Zocker a sengem Kierper zirkuléiert. Wann et en Tumor am Kierper ass, muss Zocker effizient dra gesammelt ginn. Duerno gëtt de Patient, op den Dësch geluecht, graduell an de PET Scanner agefouert - 6-7 Mol bannent 45-60 Minutten. De PET Scanner gëtt benotzt fir d'Verdeelung vum Zocker a Kierpergewebe ze bestëmmen. Dank der Analyse vu CT a PET kann e méiglechen Neoplasma besser beschriwwe ginn. Dat Computer-veraarbechte Bild gëtt vun engem Radiolog analyséiert. PET kann Anomalie erkennen, och wann aner Methoden déi normal Natur vum Tissu weisen. Et mécht et och méiglech, Kriibsrelapses ze diagnostizéieren an d'Effektivitéit vun der Behandlung ze bestëmmen - wéi den Tumor schrumpft, metaboliséieren seng Zellen ëmmer manner Zocker;
• Single Photone Emissioun Tomographie (SPECT) – tomographesch Technik am Beräich vun der Nuklearmedizin. Mat der Hëllef vun der Gammastralung erlaabt et Iech e raimleche Bild vun der biologescher Aktivitéit vun all Deel vum Kierper vum Patient ze kreéieren. Dës Method erlaabt Iech de Bluttfluss an de Stoffwechsel an engem bestëmmte Beräich ze visualiséieren. Et benotzt Radiopharmazeutika. Si sinn chemesch Verbindungen, déi aus zwee Elementer besteet - e Spuer, deen e radioaktiven Isotop ass, an en Träger deen an Stoffer an Organer deposéiert ka ginn an d'Blutt-Gehir Barrière iwwerwannen. Träger hunn dacks d'Eegeschaft fir selektiv un Tumorzell Antikörper ze binden. Si settelen sech a Quantitéite proportional zum Metabolismus; 
• Optical Coherence Tomography (OCT) - eng nei Method ähnlech wéi Ultraschall, awer de Patient gëtt mat engem Liichtstrahl gepréift (Interferometer). Benotzt fir Aenuntersuchungen an der Dermatologie an Zänndokter. Backscattered Liicht weist d'Positioun vu Plazen laanscht de Wee vum Liichtstrahl un, wou de Brechungsindex ännert.

3. Scintigraphie - Mir kréien hei e Bild vun Organer, a virun allem hir Aktivitéit, mat klengen Dosen radioaktiv Isotopen (Radiopharmazeutika). Dës Technik baséiert op d'Behuele vu bestëmmte Medikamenter am Kierper. Si handelen als Gefier fir den Isotop benotzt. Dat markéiert Medikament accumuléiert am Uergel ënner Studie. De Radioisotop straalt ioniséierend Stralung (meeschtens Gammastralung) aus, déi ausserhalb vum Kierper penetréiert, wou déi sougenannt Gammakamera opgeholl gëtt.