¿Cómo surgió la tecnología de diagnóstico por radiación?
El punto de partida en la historia del diagnóstico radiológico es
Wilhelm Konrad rayos X- Físico alemán de la Universidad de Würzburg.Durante su carrera también trabajó como profesor de física en Hohenheim, Estrasburgo, Giessen y Munich. El primer premio Nobel de historia de la física (1901).
La radiografía estaba investigando piezoeléctrica yLas propiedades piroeléctricas de los cristales, establecieron la relación de los fenómenos eléctricos y ópticos en los cristales, realizaron una investigación sobre el magnetismo, que sirvió como uno de los fundamentos de la teoría electrónica de Hendrik Lorentz.
Pero el principal descubrimiento de los rayos X fueron los rayos X,Lo que descubrió cuando tenía ya 50 años. Los representantes de las empresas industriales se acercaron en repetidas ocasiones a un científico con propuestas para una compra de derechos de ganga para utilizar la invención. Pero Roentgen se negó a patentar el descubrimiento, porque no consideraba que su investigación fuera una fuente de ingresos.
Para la ironía maligna: los rayos X murieron de cáncer, en el diagnóstico moderno del cual se utiliza activamente la invención del científico en la actualidad.
Varias empresas alemanas han estado trabajando enla creación de tubos de rayos X, pero eran demasiado caros y muchas clínicas no podían permitirse este equipo. En 1918, Philips desarrolló su primer tubo de rayos X médico, que supuso un gran avance en la lucha contra la tuberculosis y permitió a los médicos controlar la propagación de la enfermedad. El principio de funcionamiento de los rayos X no ha cambiado a lo largo de los años: un tubo de rayos X genera radiación que atraviesa el cuerpo humano y llega a un detector. Los diferentes tejidos transmiten o bloquean los rayos X de manera diferente, lo que da como resultado la formación de una imagen.
Wilhelm Konrad rayos X
En 1932, un reducido yuna versión ligera de la máquina de rayos X que se utilizó, incluidos los médicos del ejército holandés. Ya en 1939, fue lanzado 100 mil vehículos. Los tubos de rayos X comenzaron a ser enviados a instituciones médicas de todo el mundo debido a un precio asequible, y la difusión del conocimiento sobre los rayos X influyó en la creación de los primeros escáneres de tomografía computarizada.
Cómo ayudaron los murciélagos a los médicos.
La historia de la ecografía comenzó en el siglo XVIII, cuandoEl físico y naturalista italiano Lazzaro Spallanzani llamó la atención sobre la capacidad de los murciélagos para navegar en completa oscuridad. Empíricamente, el científico descubrió que ni siquiera la falta de visión interfiere con esto. Pero los tapones de cera en los oídos hicieron que los animales nocturnos perdieran la orientación en el espacio. Spallanzani sugirió que los murciélagos emiten un cierto sonido, inaudible para los humanos, que se refleja en las superficies y ayuda a los animales a evitar obstáculos fácilmente. En aquel momento no se podían detectar señales ultrasónicas, por lo que las suposiciones de los científicos seguían siendo hipótesis.
Los murciélagos se orientan en la oscuridad total debido a la ecografía reflejada en las superficies.
En 1880, los físicos Pierre y Jacques Curie descubrieron queAlgunos cristales (por ejemplo, el cuarzo) son capaces de reconocer un campo eléctrico cuando se someten a una acción mecánica. Gracias a este descubrimiento, se crearon los primeros detectores ultrasónicos, los elementos principales de los dispositivos que, por primera vez, permitieron recibir técnicamente una señal de ultrasonido.
Equipo, que recuerda vagamente a lo moderno.Dispositivos médicos, fue creado sólo en la década de 1950. El cirujano inglés John Julian Wilde midió primero el espesor de la pared intestinal con ultrasonido, desarrolló sensores especiales para el diagnóstico y también descubrió que el tejido maligno refleja las ondas de ultrasonido mejor que las sanas. El prototipo del moderno dispositivo de ultrasonido, donde el sensor está en la mano del médico, apareció en los Estados Unidos en 1963; desde ese momento, el ultrasonido se incluyó ampliamente en la práctica médica. Hoy en día, es el método de diagnóstico más accesible y seguro, y se usa en todas partes para estudiar enfermedades cardiovasculares, oncológicas, el trabajo del tracto gastrointestinal y otros.
Seguridad y fiabilidad - MRI descubrimiento
En 1946, Félix Bloch de StanfordLa Universidad de Harvard y Edward Purcell de Harvard descubrieron de forma independiente el fenómeno de la resonancia magnética nuclear, por lo que ambos recibieron el Premio Nobel de Física. Pocas personas saben que el primer científico que, allá por 1960, propuso el uso de la resonancia magnética (MRI) para diagnosticar enfermedades fue el científico soviético Vladislav Aleksandrovich Ivanov.
A pesar de este hecho, la fecha de fundación de MRIGeneralmente se acepta que 1973 fue el año en que el profesor de Química y Radiología Paul Lauterbur publicó el artículo “Imaging by Induced Local Interaction” en la revista Nature; Ejemplos basados en resonancia magnética." Este trabajo formó la base del diagnóstico por resonancia magnética.
La MRI proporciona imágenes de corte de órganos usando resonancia magnética
Otro científico Peter Mansfield mejoró.algoritmos matemáticos de imágenes. Más tarde, hubo una manera de obtener imágenes de corte corto de órganos usando resonancia magnética. En pocas palabras, visualice el estado de los órganos y tejidos internos de una persona colocándolo en un campo magnético fuerte. En 2003, Lauterbur y Mansfield fueron galardonados con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por este descubrimiento.
Diagnóstico 2 en 1: descubrimiento del método PET / CT
Se realizó tomografía por emisión de positrones (PET)un largo camino de desarrollo desde su uso en un laboratorio científico hasta su implementación en la práctica clínica. Gracias a nuevos descubrimientos en este campo en los años 50, los médicos pudieron comprobar la distribución de un radiofármaco, un compuesto biológicamente activo marcado con un átomo radiactivo, en el cuerpo humano.
El primer prototipo de escáner PET apareció en 1952.en el Hospital General de Massachusetts, pero con su ayuda los médicos recibieron sólo una imagen bidimensional y no una secuencia de ellas. Esto se debió al hecho de que el escáner tenía sólo dos detectores, ubicados a la izquierda y a la derecha de la cabeza del paciente, y la resolución era baja. Sin embargo, la sensibilidad del dispositivo aún fue capaz de detectar el tumor.
Imagen construida por el método de proyecciones de máxima intensidad.
En la mejora adicional de PET fue en dosInstrucciones: el número y la ubicación de los sensores aumentaron, en paralelo con los métodos desarrollados para el procesamiento de datos matemáticos. A fines de la década de 1970, los escáneres PET comenzaron a utilizarse ampliamente en la práctica clínica y, a principios de los años 90, un oncosurgeon, Rudi Egeli de la Universidad de Ginebra, sugirió colocar equipos de TC en los huecos entre los sensores del escáner PET para recibir y metabolismo en el cuerpo del paciente. Así es como aparecieron los escáneres PET / CT combinados, que ahora se utilizan en las clínicas modernas de todo el mundo.
Innovación aquí y ahora.
Solo tardó medio siglo para visualizar enLa medicina ha saltado en su desarrollo. Exploración completa de una persona con un clic, la posibilidad de transferir imágenes a distancia y consultas remotas con otros expertos: ¿Wilhelm Roentgen o Lazzaro Spallanzani pueden soñar con esto? Hoy en día, los desarrollos en el campo del diagnóstico de radiación apuntan a mejorar la calidad de la visualización, ya que una imagen clara permite a los médicos realizar un examen preciso, realizar el diagnóstico correcto por primera vez y determinar rápidamente nuevas tácticas de tratamiento. Además, las tecnologías modernas ayudan a realizar nuevas investigaciones y descubrimientos innovadores no solo en medicina, sino también en otros campos, por ejemplo, en arqueología y neurolingüística.
Escáner CT que protege la salud y ayuda a los arqueólogos
El corazón es el único órgano del cuerpo queestá en continuo movimiento. Cuando fotografiamos un objeto en movimiento con una cámara, resulta borroso y poco claro. Pero la tomografía computarizada moderna preserva la claridad de la imagen. Hoy en día, los escáneres CT permiten examinar no sólo el corazón en unos segundos, sino también obtener imágenes de alta precisión de los vasos sanguíneos, el esqueleto óseo y otros órganos.
Los especialistas de Philips fueron aún más lejos yHace unos años creó el tomógrafo de computadora espectral IQon. Este dispositivo se ha convertido en el primer sistema del mundo que funciona sobre la base de un único detector de doble capa. Distingue simultáneamente fotones de radiación de rayos X de niveles de energía altos y bajos, lo que permite obtener no solo información anatómica, sino también datos sobre la composición de los tejidos. Esto ayuda a los médicos a tomar decisiones más informadas sobre las tácticas adicionales de diagnóstico y tratamiento del paciente. Después de realizar un estudio sobre la TC espectral, los radiólogos pueden analizar objetos que no se pueden distinguir con la exploración por TAC convencional.
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La TC ayuda no solo a realizar una encuestaEl hombre, pero también abre el velo de los secretos de la cultura e historia antiguas. Hace unos años, gracias a las capacidades de tomografía, los especialistas de Philips y el Museo Naturalis lograron examinar los últimos 66 millones de años y estudiar las vértebras caudales del Tyrannosaur Rex. Y antes de eso, con la ayuda de Philips CT, se llevaron a cabo estudios sobre los restos de los habitantes de la ciudad de Pompeya, que fueron destruidos durante una catastrófica erupción volcánica en el 79 dC
Tumor bajo la pistola: lo que la PET / TC digital es capaz de hacer
PET / CT combina dos tipos a la vezinvestigación: la tomografía computada evalúa la estructura de los tejidos modificados y ayuda a determinar su ubicación en el milímetro, y la tomografía por emisión de positrones crea imágenes tridimensionales de alta precisión que le permiten ver los procesos que ocurren en los tejidos y órganos.
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Hoy en día, la PET permite a los médicos identificarLos tumores tienen un tamaño de tres milímetros y la TC es capaz de determinar su ubicación con una precisión milimétrica. Este método se ha convertido en una verdadera revolución en medicina: con la ayuda de PET/CT, los médicos pueden diagnosticar el cerebro, identificar enfermedades relacionadas con la edad (alzheimer y parkinson) y también reconocer enfermedades coronarias. Además, la PET/CT ayuda a detectar la presencia de células cancerosas en las primeras etapas y, si es necesario, iniciar rápidamente el tratamiento.
Con este método, el cirujano sabrá exactamentedónde está el tumor, cuál es la dinámica de su desarrollo, que brindará la oportunidad de extirparlo por completo sin afectar los órganos sanos. Además, los expertos pueden comprender la mejor manera de realizar la radioterapia para matar las células cancerosas con un daño mínimo en el tejido sano. Recientemente, los desarrolladores de Philips introdujeron el escáner digital / PET Vereos en el mercado ruso, que utiliza un detector digital en lugar de los fotomultiplicadores tradicionales. El dispositivo captura incluso dosis muy bajas de radiación mientras mantiene una alta calidad de imagen, lo que es más seguro para el paciente y el médico. El equipo le permite controlar la exposición a la radiación sin perder la calidad de visualización y mantener la claridad de las imágenes incluso en presencia de implantes.
Novedades en el campo de la RM y dónde está la neurolingüística.
El diagnóstico por resonancia magnética hoy en día se considera bastanteun procedimiento estándar que se puede realizar en muchos centros médicos. Pero pocas personas saben que la resonancia magnética es una herramienta valiosa no sólo para los médicos, sino también para los especialistas en el campo de la neurolingüística.
Lo que pasa en nuestra cabeza cuando escuchamos.Discurso o algo que decimos? ¿Cómo ayudar a las personas con patologías del habla? La resonancia magnética ayuda a los profesionales a "ver" el lenguaje. Por lo tanto, los científicos del laboratorio de HSE de neurolingüística utilizan la RM funcional para estudiar a adultos con diversas lesiones cerebrales que afectan la función del habla. Gracias a este diagnóstico, puede ver el área dañada y cómo el cerebro crea nuevos en lugar de enlaces rotos. De acuerdo con los datos de MRI, uno puede entender dónde ha ido la función de voz. Los científicos también han desarrollado un localizador especial del habla: las personas realizan una tarea del habla en MRI, con la ayuda de la cual se determina la actividad de las regiones cerebrales. En base a los datos obtenidos, se selecciona la terapia óptima.
Otro ejemplo de MRI es no invasivo.Valoración de la concentración de hierro en el cuerpo humano. Este estudio fue realizado por especialistas del Instituto de Investigación. Rogachev. Los niños que padecen enfermedades de la sangre lo reciben de los donantes, lo que con el tiempo conduce a la acumulación en los tejidos de los compuestos que contienen hierro, los productos de degradación de la hemoglobina en la sangre. Esto conduce a graves violaciones de las funciones de los órganos, por ejemplo, en el corazón, a una parada repentina y a la cardiomiopatía, en el hígado, a la cirrosis, al páncreas, a la diabetes. Por lo general, el control de la concentración de hierro se verifica mediante una biopsia de hígado, pero este método es invasivo y puede tener consecuencias graves. Los métodos modernos de MRI permiten, sin intervenciones quirúrgicas, evaluar la concentración de hierro en los tejidos, sin embargo, aún se requieren investigaciones adicionales para introducir el método en la práctica clínica.
Miocardiopatía- un grupo heterogéneo de enfermedades del miocardio,asociado con disfunción mecánica o eléctrica, que generalmente se manifiesta como hipertrofia o dilatación inapropiada. Las miocardiopatías pueden afectar sólo al corazón de forma aislada o ser parte de una enfermedad sistémica generalizada, que a menudo conduce a muerte cardiovascular o discapacidad causada por insuficiencia cardíaca progresiva.
Equipo de diagnóstico médico pasadoUna gran manera y mejora cada año, permitiéndote obtener mejores imágenes. En septiembre de 2018, Philips revolucionó la industria e introdujo la primera máquina de IRM en Europa con un sistema de enfriamiento revolucionario para lograr el efecto de la superconductividad. A diferencia del imán clásico, que requiere más de 1,500 litros de helio líquido para enfriarse, solo 7 litros de este gas licuado están involucrados en el nuevo dispositivo. El helio líquido se coloca en el sistema en la etapa de fabricación, después de lo cual el imán se sella completamente, lo que elimina la posibilidad de evaporación del gas y elimina la necesidad de su reabastecimiento de combustible regular. El escáner Gelless es más fácil de instalar y le permite reducir significativamente el costo de operación de la clínica.
Paso hacia el futuro: qué descubrimientos vale la pena esperar en el siglo XXI
Con el desarrollo de la tecnología digital integrada.Las capacidades de teleradiología se ampliarán gradualmente. La esencia de esta esfera consiste en el intercambio de imágenes de diagnóstico y otros datos del paciente dentro y fuera de la clínica para una conclusión remota o para obtener una segunda opinión de los expertos. Con la ayuda de los sistemas telerradiológicos, es posible mejorar la calidad y la disponibilidad de la atención médica para la población en cualquier parte del mundo.
A la ayuda de médicos en el análisis y descripción de los médicos.La imagen gradualmente viene de la inteligencia artificial. AI proporciona un análisis completo de toda la información disponible en la instantánea, lo que reduce el riesgo de omisión accidental de patología que no estaba en el campo de visión de un especialista. Además, la IA resolverá el problema de la calidad de las imágenes médicas, ya que puede verificar automáticamente si hay algún defecto en la imagen. Debido a esto, la cantidad de estudios repetidos se reduce y las clínicas pueden asignar el presupuesto de manera más efectiva debido a esto. Philips ya tiene una solución prototipo similar.
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Gran impulso al desarrollo del diagnóstico por radiación.Proporcionará tecnología de realidad aumentada. Una de esas soluciones innovadoras es el desarrollo de Voka, que permite al traumatólogo ver los huesos dañados dentro del paciente en la etapa de examen y planificación de la operación. Sobre la base de los datos obtenidos como resultado de la TC o la RM, se crean modelos en 3D de órganos y tejidos lesionados. Los modelos resultantes, así como los modelos de implantes y radios, se cargan en los auriculares de realidad mixta Microsoft HoloLens para el trabajo adicional del cirujano. Esto garantiza una alta precisión de las operaciones y una rápida rehabilitación de los pacientes incluso después de lesiones graves. Un concepto similar fue desarrollado por especialistas de Philips junto con Microsoft para HoloLens 2. La solución permite la transferencia en tiempo real de imágenes 2D a un entorno holográfico tridimensional de realidad aumentada, que un médico puede controlar de forma fácil e intuitiva. Este concepto está diseñado específicamente para operaciones mínimamente invasivas, donde la visualización precisa y detallada es la clave para un procedimiento exitoso.
Big data jugará un papel muy importante. Por un lado, contienen enormes conjuntos de información sobre los pacientes y, por lo tanto, le permiten almacenar más conocimiento sobre las patologías existentes. Esto contribuirá a un diagnóstico más temprano y más preciso no solo de enfermedades, sino también de varias predisposiciones. Por otro lado, los grandes datos ayudarán a crear bibliotecas de datos estructurales, que permitirán a los científicos obtener una respuesta incluso antes de realizar una investigación fundamental y costosa: por ejemplo, la teoría debe probarse y desarrollarse en el desarrollo de un nuevo medicamento.
Estas 4 esferas son aspectos clave del radial.Diagnósticos que cambiarán el mundo de los diagnósticos de radiación y abrirán nuevas oportunidades para los médicos en la lucha contra las enfermedades más graves del siglo XXI.