功能| 2014年11月6日| Greg Freiherr

从工程到科学,从医学到音乐

原始的霍恩斯菲尔德CT扫描仪草图。

戈弗雷·霍斯菲尔德(Godfrey Hounsfield)创造了CT扫描仪的原型。


1979年,芝加哥西北纪念医院的医生们被戈弗雷·洪斯菲尔德的惊呼惊呆了,就像洪斯菲尔德当时在计算机断层扫描(CT)的形象。“哎呀,那是什么?”计算机断层扫描的发明者问道。当年晚些时候,他因这项发明获得了诺贝尔和平奖。

医学博士李·f·罗杰斯在回忆1979年的那一天时写道,洪斯菲尔德可能是房间里唯一一个没有意识到脑血肿的人。1但回过头来看,这并不令人意外。“成像技术的发明者就是这样做的,发明,”罗杰斯写道。“通常由其他人来决定如何以及何时最好地使用这项技术。”

在20世纪80年代早期,早期采用者磁共振成像(核磁共振成像)对其逼真的图像能够揭示病理有了集体的信心飞跃。这是一场不错但代价高昂的赌博。第一批机器每台价值数百万美元。证明它们的临床价值需要多年的经验。

大约在同一时间,超声波对妇产科来说“足够好”,但其他方面就没什么了。工程师们掌握了生产高性能扫描仪的技术,但供应商认为客户太吝啬,不会支付必要的钱。他们错了。一位工程师展望了超声波的美好未来。但临床医生抓住了这个机会,最终证明了这些图像物有所值。

诊断学家是这些早期发展的中心。但早在核医学成为成像工具之前,它就以“原子鸡尾酒”首次亮相。1946年,这种鸡尾酒首次与放射性碘混合,治愈了一位甲状腺癌患者。几年之内,临床医生发现他们可以用原子混合物将甲状腺和其他器官可视化。

当然,医学成像的不偏不同的故事开始于更早的时候,当Wilhelm Röntgen发现x射线时。然而,第一个看到“x光片”的并不是医生。物理学家Röntgen在1896年1月的物理学会50周年纪念会上介绍了它们。几周后,一份医学杂志刊登了一张x光片,显示一名4岁儿童的手指中嵌有玻璃碎片,这证明了它们的临床潜力。的商业化和大规模生产x射线电子管将这项技术传播到世界各地,几年后,放射术被公认为医学上的一大进步。

虽然这段历史当然是关于技术的,但它也关于人们以及他们如何将想法转化为医疗工具。其中包括巨人:有些人知道,有些人不知道;有些谦虚,有些傲慢。其中有四名音乐家,其中一人在1966年称自己和其他乐队成员“比耶稣还受欢迎”。

CT:从Beatlemania到Manic Slice Wars

EMI可能拥有世界上最著名的录音室。它的艾比路工作室是披头士的热门歌曲《爱我吧》(Love Me Do)、《买不到爱》(Can 't Buy Me Love)和《革命》(Revolution)的拍摄地。

披头士于1962年签约,为百代带来了巨大的利润,一些人猜测,这些利润使百代得以灵活地允许戈弗雷·霍恩斯菲尔德自由地发明CT。

百代预算的财务数据缺乏,据估计,英国政府的贡献可能远远超过百代,这引发了一个问题:在医学影像领域最伟大的进步之一,究竟有多少功劳要归功于披头士?2

然而,有一件事是肯定的。亨斯菲尔德并不是独自发明CT的。

这位英国工程师建立在几十年数学进步的基础上,特别是1937年波兰数学家Stefan Kaczmarz的工作,他制定了名为“代数重建技术”的重建方法的基础,Hounsfield将其应用于CT。

在波士顿的塔夫茨大学,南非出生的艾伦·麦克劳德·科马克独立地开发了一种CT方法。他的努力意义重大,诺贝尔委员会将1979年的诺贝尔医学奖共同授予科马克和霍恩斯菲尔德。

然后是临床联系。如果没有伦敦Atkinson Morley医院放射科顾问医师James Ambrose医学博士的参与,CT不可能转变为主流医疗实践。安布罗斯1971年加入Hounsfield。他们一起使用在Hounsfield的指导下建造的CT原型来观察动物和保存的人体器官。1971年底,第一台临床CT在Atkinson Morley医院安装。

这台机器,EMI Mark 1,只能扫描大脑。它于1972年11月在北美放射学会(RSNA)年会。在这次会议上,Ambrose发表了使用CT扫描仪的第一个临床结果。

不久之后,罗伯特·s·莱德利(Robert S. Ledley)发明了全身CT,他是乔治城大学(Georgetown University)的一名牙科医生,后来转行做生物医学研究员。到20世纪70年代末,这种方式在世界各地发达国家的医疗实践中无处不在。

随着CT技术的基本原理就位,随着公司工程团队逐步解决该技术特有的问题,该技术也在不断发展。其中之一是由GE医疗系统公司制造和安装的CTs上的龙门电机的失败率出乎意料地高。这个问题最初被认为是由于润滑太少。但添加更多的润滑剂没有效果。后来得知,润滑电机轴的润滑脂在长时间暴露在x射线下后变成了胶水。更换润滑剂解决了问题。

随着扫描覆盖更多的病人,x光管过热。飞利浦在20世纪90年代初解决了这个问题,重新利用其Maximus Rotalix陶瓷(MRC)管,这是为心脏病学和血管x光系统开发的。由于没有滚珠轴承来产生摩擦,并且使用液态金属合金作为润滑剂,管子的冷却速度提高了三倍,飞利浦CTs的扫描时间也延长了。

这个行业周期性地跃进。道格拉斯·博伊德博士从根本上改变了现状,在20世纪80年代中期率先使用了电子束断层扫描技术。

电子束断层扫描(EBT)扫描仪使用磁控制电子束发射一个薄圈的x射线。由于不受传统CT机架的机械限制,EBT系统提供了心脏和周围血管的无运动图像。然而,它高达200万美元的价格限制了全球范围内大约150台扫描仪的销售,直到将EBT商业化的Imatron公司在2001年被通用电气医疗公司(GE Medical)收购。

相比之下,螺旋扫描的出现对模态产生了深远的影响。这一飞跃发生在1989年,使“步进-射”CT扫描几乎被淘汰。步进-拍摄龙门发射x光进行一次旋转,然后等待手术台将患者“步进”到下一个位置。螺旋CT的龙门不断旋转,当手术台推动患者通过龙门时,将患者切成一个连续的螺旋。亚秒级旋转和更薄的切片导致更短的扫描和更高的分辨率图像和更少的工件。

这项由西门子研发总监Willi A. Kalender博士开创的技术,最先被德国多模态供应商采用。通用电气很快效仿,其他CT制造商也是如此。

1998年底,当东芝、西门子和通用电气在几周内相继推出专有版本时,CT界掀起了新一轮革命——多层扫描。这些机器的出现引发了近十年来供应商之间的激烈竞争,以生产每次旋转的切片越来越多的扫描仪。四切片扫描仪被八切片扫描仪所取代。随着时间的推移,这些被16个和32个所取代。在2000年代中期,该行业实现了一个里程碑——商业CT扫描仪每次旋转提供64片,标志着该行业的切片战争的高度,因为这些扫描仪第一次允许常规心脏病应用。

东芝(Toshiba)、通用电气(GE)和西门子(Siemens)的四层扫描仪被广泛认为开启了CT成像的现代时代。然而,早在七年前,Elscint公司就推出了CT-Twin双片扫描仪。这家以色列公司发明了多层扫描。但飞利浦后来篡夺了它的权利;原因在于混乱的企业并购历史。

由于销售情况不佳,Elscint的母公司Elbit医疗影像公司在20世纪90年代末开始出售其影像资产。其中,Elscint的CT业务被卖给了Picker International。1999年,Picker更名为马可尼医疗系统公司,两年后卖给了飞利浦,从而为飞利浦声称发明了多层扫描奠定了基础。

应用类似的逻辑,通用电气可以宣称是CT的发明者。1980年,该公司收购了EMI,后者此前已与另一家公司合并成为Thorn EMI。然而,到目前为止,通用电气还没有表现出做出这种断言的意愿。

以下是CT发展的简短历史图片- http://www.impactscan.org/CThistory.htm

核磁共振成像:伟大的抱负,不如卑微的开始

在很多方面,雷蒙德·达马甸,医学博士,都超越了生活。当他的核磁共振公司Fonar仍在RSNA会议上展出时,其展台上的标语证明了这一点。通用电气发现,这家公司创始人的照片是无法忽视的,其中包括1988年从罗纳德·里根(Ronald Reagan)总统手中接受国家技术与创新奖章(National Medal of Technology and Innovation)的一张照片,这让公司高管和股东非常懊恼。1997年,陪审团裁定GE侵犯了Fonar持有的MRI专利后,GE向Fonar支付了1.2870亿美元的赔偿金和利息。

因此,当Damadian没有被列入2003年诺贝尔生理学或医学奖得主之列时,没有人会对诺贝尔委员会发起一场非常公开的运动感到惊讶。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的物理学家保罗·劳特伯尔和诺丁汉大学的彼得·曼斯菲尔德获奖。

《华盛顿邮报》(Washington Post)和其他报纸刊登的广告中,诺贝尔奖章的图片被颠倒了,文字则声称诺贝尔委员会搞错了。Damadian在采访中同样直言不讳:“如果我从未出生,就不会有今天的核磁共振,”他说自然3.

委员会是如何做出决定的,在很长一段时间内都不会公开。诺贝尔奖的评选已经封存了50年。然而,一名Damadian的支持者认为,“他(Damadian)被拒的据称原因包括:他是一名医生,而不是学术科学家;他为该奖进行了密集的游说;他据说粗鲁的性格以及他对神创论的积极支持。”4

不可猜测的是,Damadian是第一个提出使用核磁共振(NMR)来产生医学图像的人之一。1971年他写的一篇论文科学用核磁共振技术可以在实验室大鼠中区分癌组织和健康组织。5Damadian后来申请了一项技术专利,通过从不同的位置获取一系列核磁共振读数来扫描身体以寻找肿瘤。他创立的公司是第一家获得美国食品和药物管理局(FDA)批准在美国销售磁共振扫描仪的公司。

相反,劳特伯尔和曼斯菲尔德的支持者表示,这两人对临床MRI的发展做出了至关重要的贡献。1973年3月,劳特伯尔在自然标题为“诱导局部相互作用的图像形成;使用磁共振的例子。”他描述了这种技术,他称之为zeeugmatography(源自希腊语)zeugmo意思是连接),即弱梯度磁场与强主磁场的连接。这使得两个试管水的空间定位成为可能,在使用反投影方法生成的图像中进行描述。核磁共振专家表示,该实验将核磁共振从一维转化为二维,为临床MRI提供了基础。

曼斯菲尔德在劳特伯尔的工作基础上进行了扩展,开发了一种利用磁梯度精确识别共振信号差异的方法。曼斯菲尔德的工作直接导致了“回声平面”成像,这是临床MRI的支柱,它将图像处理从一个小时的任务变成了可以在不到一秒钟内完成的任务。

20世纪70年代末和80年代,许多公司涌入了MRI领域。其中包括与曼斯菲尔德合作的百代唱片公司。不过,这家英国巨头在20世纪80年代初放弃了这些努力,将这些资产出售给了Picker International。

飞利浦在20世纪70年代中期启动了一个实验性项目,开始探索MRI,在1978年建立了一个生成人体图像的原型。具有讽刺意味的是,该公司是最后进入美国市场的公司之一,在1986年获得了FDA对1.5T系统的批准。

Damadian的Fonar是第一个在美国上市的,其次是Technicare(强生的子公司)和Picker。不久之后,通用电气也加入进来,迅速成为该国商用核磁共振系统的主要供应商。

尽管通用电气以其1.5T信号而闻名,该信号在20世纪80年代为图像质量设定了基准,但该公司尝试了各种令人眼花缭乱的场强度,包括0.12T, 0.3T, 0.5T, 1T, 1.3T, 1.4T和1.5T。

不同的公司生产不同场强的扫描仪。Bruker专门研究用于研究的电场强度,专注于2.0T及以上的电场强度。instrument entarium专门从事超低场扫描仪,寻求一种价格适中的替代高成本MRI扫描仪。Diasonics生产的超低、低和中场系统是“开放式”的,而不是典型的圆柱形。

在20世纪90年代,开放的中场系统之所以流行,不仅因为其成本较低,还因为它们解决了患者对幽闭恐惧症的抱怨。日立凭借Airis在美国的成功营销而声名鹊起,Airis是一种运行温度为0.3T的开放式扫描仪。到20世纪末,每个主要的MRI供应商都至少提供了一种开放设计。

如今,对开放式中场系统的需求几乎消失殆尽。飞利浦和日立两家制造商继续生产高场开放产品,飞利浦全景1.0T和日立绿洲1.2T。淬火对开口系统的需求一直是短孔和宽孔圆柱形产品。

新的高场标准为3.0T;主力是1.5T。核磁共振成像的最新进展是它与正电子发射断层扫描(PET)这是一种十多年前与CT相结合的治疗方式。

分子成像:原子分裂,结合形态

在第二次世界大战之后的原子时代,和平利用原子分裂似乎是合理的。在战后时代,核能被认为是无限成就的源泉,不仅为陆地发电厂提供燃料,还为星际飞船、飞机甚至汽车提供燃料。原子弹将为新的道路扫清道路,并打开天然气储备。丢失的高尔夫球将成为过去的事情,因为放射性炮弹会显示它们的存在,无论多么厚的粗糙。

1946年,正是在这种无拘无束的乐观主义背景下,美国公众首次得知“原子鸡尾酒”治愈了甲状腺癌。甲状腺吸收了杀死癌症的放射性碘。

在20世纪50年代后期,这种“大规模”毁灭性武器将被低剂量地用于测量甲状腺功能和确定该腺体的疾病。在未来的几十年里,其他放射性元素将被用来追踪代谢过程。

核医学在20世纪60年代蓬勃发展,发现了肺部的癌症热点。在接下来的十年里,它开始可视化全身的热点——肝脏、脾脏、大脑和胃肠道。1971年,美国医学协会正式承认核医学为专业。它的放射性示踪剂通常被用于评估心脏功能、肺中的血块、骨痛、感染、肝、肾和膀胱功能,甚至是骨科损伤。

核医学通常被视为原子时代的发展,但它的起源要追溯到安托万·亨利·贝克勒尔、玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔发现放射性的更早时期。三人都因此获得了1903年的诺贝尔物理学奖。

1935年,让Frédéric约里奥-居里和Irène约里奥-居里因合成新的放射性元素而共同获得诺贝尔化学奖。他们为1946年的原子鸡尾酒合成的放射性碘后来被用于甲状腺成像、量化甲状腺功能和治疗甲状腺机能亢进患者。

随后是1937年Carlo Perrier和Emilio Segre发现的锝-99m。这种元素是在被氘核轰击的钼样品中发现的,是第一种人工产生的元素。(它的起源解释了它的名字源于希腊technetos,这意味着人工)。

大约25年后,为供应锝-99m而开发了钼发生机。这种发生器对锝的广泛使用至关重要,因为这种元素的6小时半衰期使长期储存成为不可能。

正如放射性核素的种类已经有了很大的发展,记录它们的技术也有了很大的发展。在一开始,扫描使用盖革计数器放置在感兴趣的器官附近。

第一张图像是在1950年用直线扫描仪产生的,由本尼迪克特·卡森(Benedict Cassen)研制,他后来被称为人体器官成像之父。他的第一个自动扫描装置——一个与打印机连接的电动闪烁探测器——生成甲状腺吸收的放射性碘的图像。直到20世纪70年代早期,这种类型的扫描仪还被用于各种放射性药物,以可视化整个身体的器官。

后来在20世纪50年代,哈尔·o·安杰(Hal O. Anger)开发了一种闪烁相机,可以对人体器官进行动态成像。愤怒相机在1958年的核医学学会(Society of Nuclear Medicine)年会上首次展出,但直到20世纪60年代早期才由伊利诺伊州德斯普兰斯的芝加哥核公司(Nuclear Chicago Corp.)商业化生产。西门子在1979年收购塞尔分析公司(Searle Analytic)后改进了愤怒相机,而9年前塞尔分析公司收购了芝加哥核公司(Nuclear Chicago)。

这些早期的照相机提供平面图像。今天,单光子发射计算机断层扫描(SPECT)具有对比、空间定位和整体检测异常功能的优势。SPECT的概念可以追溯到20世纪50年代末David E. Kuhl和Roy Edwards的工作,他们开始拍摄人体放射性同位素的横断面图像。库尔因SPECT的发展而受到赞誉,他在20世纪70年代中期制作了第一张人体断层扫描图像。他的工作为…扫清了道路正电子发射断层扫描(PET)

1973年,Michael E. Phelps研制出了第一个PET系统,几年后合成了18F氟脱氧葡萄糖(18F- fdg),进而为肿瘤学的现代PET奠定了基础。

因为癌细胞代谢葡萄糖的速度是正常细胞的10倍,所以恶性肿瘤在PET扫描上显示为亮点。同样,上世纪80年代末铷-82的商业开发使心肌灌注成像成为可能。

在整个20世纪90年代,PET一直是一种精英工具。由于需要回旋加速器来产生正电子发射器,它的临床应用受到了限制;获取和操作回旋加速器的费用;高成本的铷与相对低成本的心脏SPECT;以及PET扫描仪本身的资本支出。然而,最大的限制是PET缺乏本地化。

后一个问题在1998年由匹兹堡大学的David W. Townsend博士和CTI PET系统的总裁Ron Nutt博士通过PET与CT的杂交解决了。这大大打开了21世纪初癌症患者代谢/解剖成像的大门。第一台PET/CT扫描仪原型机,由位于田纳西州诺克斯维尔的CTI PET系统公司设计和制造。(现在的西门子分子成像),于1998年开始运营。

几年后,几个因素引发了PET/ ct的制造狂潮。一个是FDA批准PET放射性药物的监管机制。这为以联邦医疗保险为首的第三方保险扫清了道路。提供回旋加速器生产的FDG的个别站点和网络很快涌现出来。随着这些发展,PET/CT迅速成为多种类型肿瘤诊断和随访的首选方式。

SPECT/CT的商业化随之而来。它的采用现在才开始获得动力。具有讽刺意味的是,这种杂交比PET/CT早了几年。Bruce Hasegawa博士指导了第一个这样的组合,在20世纪90年代早期在旧金山的加利福尼亚大学建造了一个SPECT/CT的原型。

更具讽刺意味的是,核医学——曾经因为与原子能的联系而变得强大——在切尔诺贝利和三里岛核灾难之后,开始在这种联系下工作。分子成像现在是这个专业的首选名称,因为该专业的意见领袖们希望将这个术语与“个性化医疗”联系起来。

放射学:x射线揭示了一个隐藏在医学内外的世界

威廉·Röntgen在1895年末发现了x射线。但他可能不是第一个制作它们的人。

当时,19世纪末的主要发明家们正在对Röntgen这种类型的阴极真空管进行实验,而他正是在这种阴极真空管上取得了惊天动地的发现。其中包括:托马斯·爱迪生、尼古拉·特斯拉、海因里希·赫兹和威廉·克鲁克斯。

事实上,Röntgen在使用克鲁克斯开发的真空管时,他注意到附近的铂氰化物钡屏中出现荧光,并追踪到该真空管的辐射。

不久之后,以他妻子的手为模型,Röntgen展示了X射线(“未知”或“X”辐射的简称)揭示皮肤下物质的潜力。x射线在骨科和外科的医疗用途很快得到证实。由于Röntgen拒绝为制造x射线的过程申请专利,发明家和企业家纷纷涌入这个羽翼未丰的产业。

在Röntgen被发现几个月后,英国人赫伯特·杰克逊爵士设计了第一个x射线真空管。美国物理学家迈克尔·普平(Michael Pupin)发明了荧光屏,以缩短曝光时间,改善图像。就像卡尔·施勒斯纳(Carl Schleussner)使用镀有溴化银的玻璃板,最终产生了放射照相胶片一样,这一技术最终发展成了荧光镜。

早期的x射线管被热阴极、高真空x射线管所取代。1913年威廉·柯立芝发明了这种管子,它以发明者的名字命名。连同芝加哥放射学家霍利斯·波特发明的可移动网格,柯立芝管使第一次世界大战期间的放射学变得无价。

有了x光片,外科医生就不用使用探针了,他们可以在术前仔细检查士兵体内的子弹、弹片和其他异物。在骨科,x光有助于骨折的诊断。

然而,并非所有的x光片都容易阅读。有时,纸巾或物体会遮住他们身后的东西。1916年,法国皮肤科医生安德烈·博凯奇(Andre Bocage)应征参加第一次世界大战,他发明了一种方法,通过不同角度的x光照射来克服这个缺点。他的方法被称为断层摄影术,成为了放射摄影的标准方法,也是CT和现代乳房断层摄影术的基础。

在乳腺切片中,x光管和配对探测器由电机驱动,沿弧线到达一系列点。每个点的超低剂量照射产生图像,然后处理并编译成断层摄影。进一步的处理产生合成的数字乳房x光片。这两种数字图像一起提高了诊断的信心,减少了患者的回忆,同时保持患者的辐射暴露在与单独乳房x光检查相同的水平。

当代的电离辐射使用者极力避免暴露在辐射下,而放射摄影的先驱们却经常把手暴露在辐射下,以测量他们工作用的管子的穿透能力。辐射灼伤对医生和病人来说很常见,因为照射时间通常很长。

其中一个案例涉及1896年7月拍摄的一张头部x光片,病人在x光照射下长达14个小时。几天之内,病人的头部长满了疮;他的嘴唇又肿又裂,还在流血;他的右耳变大了一倍;他右边的头发掉了下来。

托马斯·爱迪生实验室的玻璃吹制工克拉伦斯·戴利(Clarence Dally)经常暴露在x光下,这是他工作的一部分,他在患上皮肤癌后截肢了双臂。1904年,他死于转移癌,年仅39岁。约翰·霍尔·爱德华兹在手术中拍了第一张x光片,之后又因皮肤癌失去了左臂,这是他最著名的成就。Wolfram C. Fuchs于1899年拍摄了第一张脑瘤x光片,1907年死于癌症。

海因里希·恩斯特Albers-Schönberg在1904年记录说,暴露在x射线下可能会损害兔子的生殖腺。他是最早使用辐射防护装置以及辐射/剂量评估程序和设备的人之一。

尽管有这样的警告,放射设备还是被广泛使用,而且不仅仅是用于医疗目的。20世纪20年代,全国各地的美容店都能找到x光机,用来去除女性脸上多余的毛发。这些机器直接向脸颊和上嘴唇发射x光。大约有20种治疗方法。1929年,美国医学协会警告说,损伤表现为色素沉着、皱纹萎缩、角化病、溃疡、癌和死亡。

在20世纪40年代和50年代初,卖鞋的售货员按下开关,购物者就可以看到他们的脚趾在透视镜上摆动。在鼎盛时期,美国各地的鞋店使用了大约10,000个这样的设备。安装在地板附近的一根管子发射出x射线,穿透鞋子和脚,然后击中另一边的荧光屏。图像被反射到橱柜顶部的三个观察端口,在那里客户、销售人员和第三人可以看到结果。

到1970年,所有50个州都对这种做法进行了严格监管或禁止。然而,1981年在西弗吉尼亚州的一家商店中发现了一种操作系统。当被告知这种做法被州法律禁止后,该商店将机器捐赠给了FDA。

尽管存在风险和误用,还是有充分的理由庆祝x射线照相技术的到来。如果应用得当,x光可以进行无创和无痛的疾病诊断和治疗监测。它们使医疗和外科治疗计划成为可能,并为在体内插入导管、支架和其他设备以及治疗肿瘤患者提供实时指导。

数字x射线技术在世纪之交的广泛应用提高了图像质量,这在很大程度上要归功于软件的增强。它还使射线摄影更有效,因为它取消了胶片处理和电子图像的存储。

如今,数字图像通过图片归档和通信系统(PACS)发送到整个医疗保健企业。PACS首次出现在1984年的RSNA会议上,但更多的是概念证明而不是产品。工作站的成本高达数十万美元。大容量存储需要数百个光盘。一台机器人点唱机是在20世纪80年代末开发出来的,能够查找和读取1tb的数据,售价超过100万美元。

在20世纪90年代初,一个全面的PACS将耗资数百万美元,但只能与少数医学图像兼容。美国放射技术学会估计,今天的放射检查占美国成人和儿童所有放射检查的74%。

考虑到成本和后勤方面的挑战,“迷你”PACS被开发出来。一些管理MRI和CT图像。其他人则专门从事核医学或超声。当存储和数据传输手段在经济上变得可行时,数字x射线系统通过为成熟的PACS提供材料,削弱了对这种截断系统的需求。

然而,走到这一步花了很长时间。数字x射线的早期尝试可以追溯到20世纪70年代,当时使用的是镀硒金属板。这种方法被称为静电照相术,可以产生乳房、胸部、颞下颌关节、牙齿和头骨的数字图像。但由于灰尘甚至湿气都可能降低图像的质量,它的吸引力受到了限制。

他们还尝试了其他各种技术。一个数字化模拟图像使用光纤管光闪光从闪烁器到电荷耦合装置。这些ccd将闪光转化为电信号。

另一个名为计算摄影(CR),使用荧光板记录x射线照射。用激光将这些板加工成图像。CR系统在21世纪初被广泛采用,作为一种降低胶片相关成本的手段,并通过使用PACS传输和存储图像来提高效率。

但是,直到平板探测器被大量采用,放射术才进入现代数字时代。它们由非晶态硅或硒组成。硅板记录了X射线撞击闪烁体时产生的闪光。硒面板将x射线直接转化为电信号。

在上世纪90年代中后期,平板面板非常昂贵,其成本与尺寸成正比。因此,当内置到成本相对不敏感或需要相对小的面板的产品中(或两者兼有)时,它们首先被广泛采用。心血管x光系统的价格已经很高;数字乳房x线照相术还是新事物。因此,购买者更能接受与平板相关的成本。此外,该系统是固定的,不像射线照相套件,不需要移动平板,这样就很容易破碎。

如今,所有类型的x光系统都安装了平板,甚至是便携式x光系统,每天从医院的电梯走下来,穿过门口都会发出刺耳的声音。新的平板设计提高了耐用性,因为批量生产和改进的制造工艺降低了成本。

图像处理减少了患者的辐射暴露,同时保持了图像质量。持续的进展预示着进一步的削减。这一趋势与ALARA原则相一致,该原则呼吁提供者管理电离辐射剂量“在合理的可达到的范围内尽可能低”。

这与早期的放射照相技术相去甚远。

阅读相关文章“早期的x射线和信息学”。

引用:

1.罗杰斯,低频。《我的话是什么:霍斯菲尔德和临床研究的胜利》学杂志2003;180: 1501 - 1501。

2.Maizlin ZV, Vos PM。“我们真的需要感谢披头士资助我们开发计算机断层扫描扫描仪吗?”中国计算机科学。2012年3 -4月36(2):161-4

3.“医生公开抗议诺贝尔医学奖”www.nature.com/drugdisc/news/articles/425648b.html。2014年10月10日访问。

4.十年前,诺贝尔核磁共振成像奖拒绝授予雷蒙德·v·达马迪安。化学。教育者19:73-90,2014。

5.Damadian R. <核磁共振肿瘤检测>。科学杂志171,1151-1153,1971。

Greg Freiherr自1983年以来一直报道放射学的发展。他经营着咨询公司Freiherr Group。在他的博客上阅读更多他的观点www.alohadebbie.com


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新闻|2022世界杯篮球预选赛赛程

2022年9月14日——当双读筛查乳房x光检查时,放射技师(技术人员)接受了这项任务的培训……

时间2022年9月14日
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行业领导者联合起来创造放射学的新霸主
新闻|放射学业务

9月13日消息——Prestige Medical Imaging(“PMI”)宣布完成对XRV Healthcare和…

时间2022年9月13日
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