Tibbiy tasvir

1896 yilda Vilgelm Rentgen rentgen nurlarini, 1900 yilda esa birinchi ko'krak qafasi rentgenogrammasini kashf etdi. Keyin rentgen trubkasi keladi. Va bugungi kunda qanday ko'rinishga ega. Buni quyidagi maqolada bilib olasiz.

1806 Filipp Bozzini Maynsda endoskopni ishlab chiqmoqda, bu munosabat bilan "Der Lichtleiter" - inson tanasining chuqurchalarini o'rganish bo'yicha darslik nashr etmoqda. Muvaffaqiyatli operatsiyada ushbu qurilmadan birinchi bo'lib frantsuz Antonin Jan Desormeaux foydalangan. Elektr ixtiro qilinishidan oldin tashqi yorug'lik manbalari siydik pufagi, bachadon va yo'g'on ichakni, shuningdek, burun bo'shliqlarini tekshirish uchun ishlatilgan.

1. Birinchi rentgen - Rentgen xotinining qo'li

1896 Vilgelm Rentgen rentgen nurlarini va ularning qattiq jismlarga kirib borish qobiliyatini kashf etdi. U o'zining "rentgenogrammalarini" ko'rsatgan birinchi mutaxassislar shifokorlar emas, balki Rentgenning hamkasblari - fiziklar edi (1). Ushbu ixtironing klinik salohiyati bir necha hafta o'tgach, to'rt yoshli bolaning barmog'idagi shisha bo'lagining rentgenogrammasi tibbiy jurnalda e'lon qilinganida e'tirof etildi. Keyingi bir necha yil ichida rentgen naychalarini tijoratlashtirish va ommaviy ishlab chiqarish yangi texnologiyani butun dunyoga tarqatdi.

1900 Birinchi ko'krak qafasi rentgenogrammasi. Ko'krak qafasi rentgenogrammasining keng qo'llanilishi o'sha paytda o'limning eng keng tarqalgan sabablaridan biri bo'lgan silni erta bosqichda aniqlash imkonini berdi.

1906-1912 Organlar va tomirlarni yaxshiroq tekshirish uchun kontrastli vositalardan foydalanishga birinchi urinishlar.

1913 Issiq katodli vakuum trubkasi deb ataladigan haqiqiy rentgen trubkasi paydo bo'lib, u termal emissiya fenomeni tufayli samarali boshqariladigan elektron manbadan foydalanadi. U tibbiy va sanoat radiologiya amaliyotida yangi davrni ochdi. Uning yaratuvchisi amerikalik ixtirochi Uilyam D. Kulidj (2) bo'lib, u xalq orasida "rentgen naychasining otasi" sifatida tanilgan. Chikagolik radiolog Xolis Potter tomonidan yaratilgan harakatlanuvchi panjara bilan birgalikda Kulidj lampasi Birinchi jahon urushi davrida rentgenografiyani shifokorlar uchun bebaho vositaga aylantirdi.

1916 Barcha rentgenogrammalarni o'qish oson emas - ba'zida to'qimalar yoki ob'ektlar tekshirilayotgan narsani yashiradi. Shuning uchun frantsuz dermatologi André Bocage turli burchaklardan rentgen nurlarini chiqarish usulini ishlab chiqdi, bu esa bunday qiyinchiliklarni bartaraf etdi. Uning .

1919 Pnevmoensefalografiya paydo bo'ladi, bu markaziy asab tizimining invaziv diagnostik usuli hisoblanadi. Bu orqa miya kanaliga ponksiyon orqali kiritilgan miya omurilik suyuqligining bir qismini havo, kislorod yoki geliy bilan almashtirish va boshning rentgenogrammasini o'tkazishdan iborat edi. Gazlar miyaning qorincha tizimiga yaxshi qarama-qarshi edi, bu esa qorinchalarning tasvirini olish imkonini berdi. Usul 80-asrning o'rtalarida keng qo'llanilgan, ammo XNUMX-yillarda deyarli butunlay tark etilgan, chunki tekshiruv bemor uchun juda og'riqli edi va jiddiy asoratlar xavfi bilan bog'liq edi.

30 va 40 yillar Jismoniy tibbiyot va reabilitatsiyada ultratovush to'lqinlarining energiyasi keng qo'llanila boshlandi. Rossiyalik Sergey Sokolov metall nuqsonlarini aniqlash uchun ultratovush yordamida tajriba o‘tkazmoqda. 1939 yilda u 3 gigagertsli chastotadan foydalanadi, ammo bu qoniqarli tasvir aniqligini ta'minlamaydi. 1940 yilda Germaniyaning Kyoln tibbiyot universitetidan Heinrich Gohr va Tomas Wedekind o'zlarining "Der Ultraschall in der Medizin" maqolasida metall nuqsonlarini aniqlashda qo'llaniladiganlarga o'xshash echo-refleks usullariga asoslangan ultratovush diagnostikasi imkoniyatlarini taqdim etdilar. .

Mualliflar bu usul o'smalar, ekssudatlar yoki xo'ppozlarni aniqlash imkonini beradi, deb taxmin qilishdi. Biroq, ular o'zlarining tajribalarining ishonchli natijalarini e'lon qila olmadilar. Avstriyaning Vena universiteti nevrologi, avstriyalik Karl T. Dussikning ultratovushli tibbiy tajribalari 30-yillarning oxirida boshlangan.

1937 Polsha matematigi Stefan Kachmarz o'zining "Algebraik qayta qurish texnikasi" asarida algebraik qayta qurish usulining nazariy asoslarini shakllantiradi, keyinchalik u kompyuter tomografiyasida va raqamli signallarni qayta ishlashda qo'llaniladi.

40 yil. Bemorning tanasi yoki alohida organlari atrofida aylanadigan rentgen trubkasi yordamida tomografik tasvirni kiritish. Bu bo'limlarda anatomiya va patologik o'zgarishlarning tafsilotlarini ko'rish imkonini berdi.

1946 Amerikalik fiziklar Edvard Pursel va Feliks Blox mustaqil ravishda yadro magnit-rezonans NMR ni ixtiro qildilar (3). Ularga fizika bo‘yicha Nobel mukofoti “aniq o‘lchashning yangi usullarini ishlab chiqish va yadro magnitlanishi sohasidagi u bilan bog‘liq kashfiyotlar uchun” berildi.

3. NMR uskunalari majmuasi

1950 ko'tariladi prostoliniowy skaneri, Benedikt Kassin tomonidan tuzilgan. Ushbu versiyadagi qurilma 70-yillarning boshlariga qadar tanadagi organlarni tasvirlash uchun turli xil radioaktiv izotoplarga asoslangan farmatsevtika vositalari bilan ishlatilgan.

1953 Massachusets texnologiya instituti xodimi Gordon Braunell zamonaviy PET kamerasining asoschisi bo'lgan qurilmani yaratadi. Uning yordami bilan u neyroxirurg Uilyam X. Svit bilan birgalikda miya shishi tashxisini qo'yadi.

1955 To'qimalar va organlarning harakatlanuvchi tasvirlarining rentgen tasvirini olish imkonini beruvchi dinamik rentgen tasvirini kuchaytirgichlar ishlab chiqilmoqda. Ushbu rentgen nurlari yurak urishi va qon aylanish tizimi kabi tana funktsiyalari haqida yangi ma'lumotlarni taqdim etdi.

1955-1958 Shotlandiya shifokori Yan Donald tibbiy diagnostika uchun ultratovush tekshiruvlaridan keng foydalanishni boshlaydi. U ginekolog. Uning 7 yil 1958 iyunda The Lancet tibbiy jurnalida chop etilgan "Qorin bo'shlig'i massalarini impulsli ultratovush yordamida tekshirish" maqolasi ultratovush texnologiyasidan foydalanishni belgilab berdi va prenatal diagnostika uchun asos yaratdi (4).

1957 Birinchi optik tolali endoskop ishlab chiqildi - gastroenterolog Basili Xirshovits va uning Michigan universitetidagi hamkasblari optik tolali optikaga patent berishdi, yarim moslashuvchan gastroskop.

1958 Hal Oskar Anger Amerika Yadro Tibbiyot Jamiyatining yillik yig'ilishida dinamik nurlanishga imkon beruvchi sintillash kamerasini taqdim etadi. inson organlarini tasvirlash. Qurilma bozorga o'n yildan keyin kiradi.

1963 Yangi zarb qilingan doktor Devid Kuhl o'zining do'sti, muhandis Roy Edvards bilan birgalikda bir necha yillik tayyorgarlik natijasi bo'lgan birinchi qo'shma ishni dunyoga taqdim etdi: dunyodagi birinchi qurilma. emissiya tomografiyasiUlar buni Mark II deb atashadi. Keyingi yillarda yanada aniqroq nazariyalar va matematik modellar ishlab chiqildi, ko'plab tadqiqotlar olib borildi, tobora ko'proq ilg'or mashinalar qurildi. Nihoyat, 1976 yilda Jon Keyes Cool va Edvards tajribasiga asoslangan birinchi SPECT mashinasini - yagona fotonli emissiya tomografiyasini yaratdi.

1967-1971 Stefan Kaczmarzning algebraik usulidan foydalanib, ingliz elektrotexnika muhandisi Godfrey Xounsfild kompyuter tomografiyasining nazariy asoslarini yaratadi. Keyingi yillarda u birinchi ishlaydigan EMI KT skanerini (5) quradi, uning asosida 1971 yilda Uimbldondagi Atkinson Morli kasalxonasida odamni birinchi tekshirish o'tkaziladi. Qurilma 1973 yilda ishlab chiqarilgan. 1979 yilda Xounsfild amerikalik fizik Allan M. Kormak bilan birgalikda kompyuter tomografiyasini rivojlantirishga qo'shgan hissasi uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.

5. EMI skaneri

1973 Amerikalik kimyogar Pol Lauterbur (6) ma'lum bir moddadan o'tadigan magnit maydonning gradientlarini kiritish orqali ushbu moddaning tarkibini tahlil qilish va bilish mumkinligini aniqladi. Olim bu usul yordamida oddiy va og‘ir suvni ajratib turadigan tasvirni yaratadi. Ingliz fizigi Piter Mensfild o'z ishiga asoslanib, o'z nazariyasini quradi va ichki strukturaning tez va aniq tasvirini qanday yaratishni ko'rsatadi.

Ikkala olimning ishining natijasi magnit-rezonans tomografiya yoki MRI deb nomlanuvchi invaziv bo'lmagan tibbiy ko'rik bo'ldi. 1977 yilda amerikalik shifokorlar Raymond Damadian, Larri Minkoff va Maykl Goldsmit tomonidan ishlab chiqilgan MRI apparati birinchi marta odamni o'rganish uchun ishlatilgan. Lauterbur va Mansfild birgalikda 2003 yilda fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.

1974 Amerikalik Maykl Felps pozitron emissiya tomografiyasi (PET) kamerasini ishlab chiqmoqda. Birinchi tijoriy PET skaneri EG&G ORTEC kompaniyasida tizimni ishlab chiqishga rahbarlik qilgan Felps va Mishel Ter-Poghosyanlarning ishi tufayli yaratilgan. Skaner 1974 yilda UCLAda o'rnatildi. Saraton hujayralari glyukozani oddiy hujayralarga qaraganda o'n baravar tezroq metabollashganligi sababli, malign o'smalar PET skanerlashda yorqin dog'lar sifatida ko'rinadi (7).

1976 Jarroh Andreas Grünzig Shveytsariya Tsyurix Universitet kasalxonasida koronar angioplastikani taqdim etadi. Ushbu usul qon tomirlari stenozini davolash uchun floroskopiyadan foydalanadi.

1978 ko'tariladi raqamli rentgenografiya. Birinchi marta rentgen tizimidagi tasvir raqamli faylga aylantiriladi, keyinchalik aniqroq tashxis qo'yish uchun qayta ishlanishi va kelajakdagi tadqiqot va tahlillar uchun raqamli ravishda saqlanishi mumkin.

80 yil. Duglas Boyd elektron nurli tomografiya usulini taqdim etadi. EBT skanerlari rentgen nurlari halqasini yaratish uchun magnit boshqariladigan elektronlar nuridan foydalangan.

1984 Raqamli kompyuterlar va KT yoki MRI ma'lumotlaridan foydalangan holda birinchi 3D tasvir paydo bo'ladi, natijada suyaklar va organlarning XNUMXD tasvirlari paydo bo'ladi.

1989 Spiral kompyuter tomografiyasi (spiral KT) qo'llaniladi. Bu chiroq-detektor tizimining uzluksiz aylanish harakati va stolning sinov yuzasi (8) ustidagi harakatini birlashtirgan sinovdir. Spiral tomografiyaning muhim afzalligi - tekshirish vaqtini qisqartirish (bir necha soniya davom etadigan bir skanerda bir necha o'nlab qatlamlarning tasvirini olish imkonini beradi), butun hajmdan, shu jumladan organ qatlamlaridan o'qishlarni to'plash. an'anaviy KT bilan skanerlash, shuningdek, yangi dasturiy ta'minot tufayli skanerlashning optimal o'zgarishi o'rtasida edi. Yangi usulning kashshofi Siemens tadqiqot va ishlanmalar bo'yicha direktori doktor Villi A. Kalender edi. Tez orada boshqa ishlab chiqaruvchilar Siemens izidan borishdi.

8. Spiral kompyuter tomografiyasining sxemasi

1993 MRI tizimlariga o'tkir insultni erta bosqichda aniqlash imkonini beradigan ekoplanar tasvirlash (EPI) texnikasini ishlab chiqing. EPI shuningdek, klinisyenlarga miyaning turli qismlari funksiyasini o'rganish imkonini beruvchi, masalan, miya faoliyatining funktsional tasvirini taqdim etadi.

1998 Kompyuter tomografiyasi bilan birgalikda multimodal PET tekshiruvlari. Buni PET tizimlari bo'yicha mutaxassis Ron Nutt bilan birga Pitsburg universitetidan doktor Devid V. Taunsend amalga oshirdi. Bu saraton bilan kasallangan bemorlarning metabolik va anatomik tasvirini olish uchun katta imkoniyatlar ochdi. Tennessi shtatining Noksvill shahrida CTI PET Systems tomonidan ishlab chiqilgan va qurilgan birinchi PET/KT skanerining prototipi 1998 yilda ishga tushirilgan.

2018 MARS Bioimaging rang i texnikasini taqdim etadi XNUMXD tibbiy tasvirlash (9), bu tananing ichki qismidagi oq-qora fotosuratlar o'rniga tibbiyotda mutlaqo yangi sifatni - rangli tasvirlarni taklif qiladi.

Yangi turdagi skanerda birinchi marta Yevropa yadroviy tadqiqotlar tashkiloti (CERN) olimlari uchun kompyuter algoritmlari yordamida Katta adron kollayderidagi zarrachalarni kuzatish uchun ishlab chiqilgan Medipix texnologiyasidan foydalaniladi. Skaner rentgen nurlarini to'qimalardan o'tayotganda va qanday so'rilishini qayd etish o'rniga, ular tananing turli qismlariga tushgan rentgen nurlarining aniq energiya darajasini aniqlaydi. Keyin natijalarni suyaklar, mushaklar va boshqa to'qimalarga mos keladigan turli xil ranglarga aylantiradi.

9. MARS Bioimaging texnologiyasidan foydalangan holda tayyorlangan bilakning rangli qismi.

Tibbiy tasvirlarning tasnifi

1. Rentgen (rentgen) bu rentgen nurlarining plyonka yoki detektorga proektsiyasi bilan tananing rentgenogrammasi. Yumshoq to'qimalar kontrastli in'ektsiyadan keyin ingl. Asosan suyak tizimining diagnostikasida qo'llaniladigan usul past aniqlik va past kontrast bilan ajralib turadi. Bundan tashqari, radiatsiya salbiy ta'sir ko'rsatadi - dozaning 99% sinov organizm tomonidan so'riladi.

2. tomografiya (yunoncha - kesma) - tananing yoki uning bir qismining kesma tasvirini olishdan iborat bo'lgan diagnostika usullarining umumiy nomi. Tomografik usullar bir necha guruhlarga bo'linadi:

• UZI (UZI) turli muhitlar chegaralarida tovushning to'lqin hodisalaridan foydalanadigan invaziv bo'lmagan usuldir. U ultratovushli (2-5 MGts) va piezoelektrik transduserlardan foydalanadi. Rasm real vaqtda harakatlanadi;
• kompyuter tomografiyasi (KT) tananing tasvirlarini yaratish uchun kompyuter tomonidan boshqariladigan rentgen nurlaridan foydalanadi. Rentgen nurlaridan foydalanish KTni rentgen nurlariga yaqinlashtiradi, ammo rentgen nurlari va kompyuter tomografiyasi turli xil ma'lumotlarni beradi. To'g'ri, tajribali rentgenolog, masalan, rentgen tasviridan o'simtaning uch o'lchovli joylashishini ham aniqlay oladi, ammo rentgen nurlari KTdan farqli o'laroq, tabiatan ikki o'lchovli;
• magnit-rezonans tomografiya (MRI) - bu turdagi tomografiya kuchli magnit maydonga joylashtirilgan bemorlarni tekshirish uchun radioto'lqinlardan foydalanadi. Olingan tasvir kimyoviy muhitga qarab ko'proq yoki kamroq intensiv signallarni hosil qiluvchi tekshirilgan to'qimalar tomonidan chiqariladigan radioto'lqinlarga asoslangan. Bemorning tana tasviri kompyuter ma'lumotlari sifatida saqlanishi mumkin. MRI, KT kabi, XNUMXD va XNUMXD tasvirlarni ishlab chiqaradi, lekin ba'zan juda sezgir usul, ayniqsa yumshoq to'qimalarni ajratish uchun;
• pozitron emissiya tomografiyasi (PET) - to'qimalarda shakar almashinuvidagi o'zgarishlarning kompyuter tasvirlarini ro'yxatdan o'tkazish. Bemorga shakar va izotopik etiketli shakar birikmasi bo'lgan modda AOK qilinadi. Ikkinchisi saratonni aniqlashga imkon beradi, chunki saraton hujayralari shakar molekulalarini tanadagi boshqa to'qimalarga qaraganda samaraliroq oladi. Radioaktiv yorliqli shakarni iste'mol qilgandan so'ng, bemor taxminan yotadi.
• Belgilangan shakar uning tanasida aylanayotganda 60 daqiqa. Agar tanada shish paydo bo'lsa, unda shakar samarali tarzda to'planishi kerak. Keyin stolga yotqizilgan bemor asta-sekin PET skaneriga kiritiladi - 6-7 daqiqada 45-60 marta. PET skaneri tana to'qimalarida shakarning tarqalishini aniqlash uchun ishlatiladi. KT va PET tahlillari tufayli yuzaga kelishi mumkin bo'lgan neoplazmani yaxshiroq tasvirlash mumkin. Kompyuterda qayta ishlangan tasvir rentgenolog tomonidan tahlil qilinadi. Boshqa usullar to'qimalarning normal tabiatini ko'rsatsa ham, PET anormalliklarni aniqlay oladi. Shuningdek, u saraton kasalligining qaytalanishini tashxislash va davolash samaradorligini aniqlash imkonini beradi - o'simta qisqarganda, uning hujayralari kamroq va kamroq shakarni metabollashtiradi;
• Yagona fotonli emissiya tomografiyasi (SPECT) – yadroviy tibbiyot sohasida tomografik texnika. Gamma nurlanishi yordamida bemor tanasining istalgan qismining biologik faolligining fazoviy tasvirini yaratishga imkon beradi. Ushbu usul sizga ma'lum bir hududda qon oqimi va metabolizmni tasavvur qilish imkonini beradi. Bu radiofarmatsevtikadan foydalanadi. Ular ikkita elementdan tashkil topgan kimyoviy birikmalar - radioaktiv izotop bo'lgan izlovchi va to'qimalar va organlarda to'planib, qon-miya to'sig'ini engib o'tishga qodir bo'lgan tashuvchidir. Tashuvchilar ko'pincha o'simta hujayralari antikorlari bilan tanlab bog'lanish xususiyatiga ega. Ular metabolizmga mutanosib miqdorda joylashadilar; 
• optik kogerent tomografiya (OCT) - ultratovushga o'xshash yangi usul, ammo bemor yorug'lik nuri (interferometr) bilan tekshiriladi. Dermatologiya va stomatologiyada ko'zni tekshirish uchun ishlatiladi. Orqaga tarqalgan yorug'lik yorug'lik nurining yo'li bo'ylab sindirish ko'rsatkichi o'zgargan joylarning holatini ko'rsatadi.

3. Sintigrafiya - biz bu erda kichik dozalarda radioaktiv izotoplar (radiofarmatsevtikalar) yordamida organlarning tasvirini va birinchi navbatda ularning faolligini olamiz. Ushbu usul tanadagi ba'zi farmatsevtika vositalarining xatti-harakatlariga asoslangan. Ular ishlatiladigan izotop uchun vosita vazifasini bajaradi. Belgilangan dori o'rganilayotgan organda to'planadi. Radioizotop ionlashtiruvchi nurlanishni chiqaradi (ko'pincha gamma nurlanishi), tanadan tashqariga kirib, gamma kamera deb ataladigan joy qayd etiladi.