방사선 진단 기술은 어떻게 이루어 졌습니까?
방사선 진단 역사의 출발점은
빌헬름 콘라드 엑스레이- 뷔르츠부르크 대학 출신의 독일 물리학자.그는 또한 호헨하임, 스트라스부르, 기센, 뮌헨에서 물리학 교수로 재직했습니다. 물리학 역사상 최초의 노벨상 수상자(1901).
엑스레이가 압전 및크리스탈의 초전도 특성은 결정에서 전기 및 광학 현상의 관계를 확립하고, 헨드릭 로렌츠 (Hendrik Lorentz)의 전자 이론의 토대 중 하나 인 자력에 관한 연구를 수행했다.
그러나 X 레이의 주요 발견은 X 레이였습니다.그는 그가 이미 50 세가되었을 때 발견했습니다. 산업체의 대표자들은 발명품을 사용할 권리의 흥정 구매에 대한 제안으로 과학자에게 반복적으로 접근했다. 그러나 렝트겐은 그의 연구가 소득원이 아니라고 주장했기 때문에이 발견에 대한 특허권을 거부했다.
악의에 찬 아이러니 - 엑스레이는 과학자의 발명이 오늘날 활발히 사용되는 현대의 진단에서 암으로 사망했습니다.
여러 독일 기업이 노력하고 있습니다.X선관을 만들려고 노력했지만 너무 비싸서 많은 병원에서 이 장비를 감당할 수 없었습니다. 1918년 필립스는 결핵 퇴치에 획기적인 발전을 이루었고 의사가 질병 확산을 통제할 수 있게 해 준 최초의 의료용 X선관을 개발했습니다. X선 작동 원리는 수년이 지나도 변하지 않았습니다. X선관은 인체를 통과하여 검출기에 도달하는 방사선을 생성합니다. 조직마다 엑스레이를 다르게 투과하거나 차단하여 이미지가 형성됩니다.
빌헬름 콘라드 엑스레이
1932 년,네덜란드 육군의 의사를 포함하여 사용 된 X 레이 기계의 경량 버전. 이미 1939 년에, 그것은 100,000 대의 차량을 풀어 놓였다. 합리적인 가격으로 X 선관이 전 세계 의료기관에 전달되기 시작했으며 X 선에 대한 지식의 보급이 첫 번째 CT 스캐너의 제작에 영향을 미쳤습니다.
어떻게 박쥐가 의사를 도왔습니다.
초음파의 역사는 18세기에 시작되었습니다.이탈리아의 물리학자이자 박물학자인 Lazzaro Spallanzani는 완전한 어둠 속에서도 탐색할 수 있는 박쥐의 능력에 주목했습니다. 경험적으로 과학자는 시력이 부족하더라도 이를 방해하지 않는다는 것을 발견했습니다. 그러나 귀에 있는 귀지 플러그로 인해 야행성 동물은 우주에서 방향 감각을 잃게 되었습니다. Spallanzani는 박쥐가 인간이 들을 수 없는 특정한 소리를 내는데, 이 소리가 표면에서 반사되어 동물이 장애물을 쉽게 피하는 데 도움이 된다고 제안했습니다. 당시에는 초음파 신호를 감지할 수 없어 과학자의 가정은 가설로 남아 있었다.
박쥐는 표면에서 반사되는 초음파 때문에 완전히 어둠에 빠져 있습니다.
1880년에 물리학자 피에르 퀴리와 자크 퀴리는 다음과 같은 사실을 발견했습니다.일부 수정(예: 석영)은 기계적 작용을 받을 때 전기장을 인식할 수 있습니다. 이 발견 덕분에 최초로 초음파 신호를 기술적으로 수신할 수 있게 된 장치의 주요 요소인 최초의 초음파 감지기가 탄생했습니다.
현대의 모호한 장비의료 기기는 1950 년대에만 만들어졌습니다. 영국 외과의 인 John Julian Wilde는 초음파로 장벽의 두께를 측정하고 진단을위한 특수 센서를 개발했으며 악성 조직이 건강한 것보다 초음파를 잘 반사하는 것으로 나타났습니다. 센서가 의사의 손에 달려있는 현대 초음파 장치의 원형은 1963 년 미국에서 나타났습니다. 그 순간부터 초음파는 의료 행위에 널리 포함되었습니다. 오늘날 가장 접근하기 쉽고 안전한 진단 방법이며 심장 혈관계, 종양학 질환, 위장관의 활동 등을 연구하기 위해 모든 곳에서 사용되고 있습니다.
안전과 신뢰성 - MRI 발견
1946년 스탠포드 대학의 펠릭스 블로흐(Felix Bloch)하버드 대학교와 에드워드 퍼셀(Edward Purcell)은 핵자기공명 현상을 독립적으로 발견하여 노벨 물리학상을 수상했습니다. 1960년에 질병 진단을 위해 자기공명영상(MRI)의 사용을 제안한 최초의 과학자가 소련 과학자 블라디슬라프 알렉산드로비치 이바노프(Vladislav Aleksandrovich Ivanov)였다는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다.
이러한 사실에도 불구하고 MRI의 창립일은일반적으로 1973년은 화학 및 방사선과 교수인 Paul Lauterbur가 Nature 저널에 "Induced Local Interaction에 의한 이미징"이라는 기사를 발표한 해라는 것이 받아들여지고 있습니다. 자기 공명에 기초한 예." 이 연구는 MRI 진단의 기초를 형성했습니다.
MRI는 자기 공명을 사용하여 장기의 컷 스루 이미지를 제공합니다.
다른 과학자 피터 맨스필드 개선수학 이미징 알고리즘. 나중에, 자기 공명을 사용하여 기관의 짧은 이미지를 얻는 방법이있었습니다. 간단히 말해, 강력한 자기장에 놓아서 사람의 내부 장기 및 조직 상태를 시각화하십시오. 2003 년 Lauterbur와 Mansfield는이 발견을 위해 생리학 및 의학 분야의 노벨상을 수상했습니다.
2-in-1 진단 : PET / CT 방법의 발견
양전자방출단층촬영(PET)을 실시했습니다.과학 실험실에서의 사용부터 임상 실습까지의 긴 개발 경로입니다. 1950년대 이 분야의 새로운 발견 덕분에 의사들은 방사성 의약품(방사성 원자로 표지된 생물학적 활성 화합물)이 인체에 분포하는 것을 볼 수 있었습니다.
PET 스캐너의 첫 번째 프로토타입은 1952년에 등장했습니다.매사추세츠 종합병원에서는 그 도움으로 의사들이 일련의 이미지가 아닌 단 하나의 2차원 이미지만을 얻었습니다. 이는 스캐너에 감지기가 환자 머리의 왼쪽과 오른쪽에 2개만 있고 해상도가 낮았기 때문입니다. 그러나 장치의 감도는 여전히 종양을 감지할 수 있었습니다.
최대 강도를 투영하는 방법으로 만들어진 이미지
PET의 개선은 2방향 : 센서의 수와 위치가이 개발 된 수학적 데이터 처리 방법과 병행하여 증가했습니다. 1970 년대 후반에 PET 스캐너가 임상 실습에 널리 사용되기 시작했으며 90 년대 초반 제네바 대학의 Rudi Egeli는 PET 스캐너 센서 사이의 간격에 CT 장비를 배치하여 및 환자의 신체에서 신진 대사. 이것이 현재 PET / CT 스캐너가 결합 된 방법으로 전세계의 현대 클리닉에서 사용되고 있습니다.
혁신은 여기에 있습니다.
시각화하기 위해 반세기 만 걸렸습니다.의학 발전에 뛰어 들었다. 한 번의 클릭으로 한 사람의 전체 스캔, 먼 거리에서 이미지를 전송할 가능성 및 다른 전문가와의 원격 상담 - Wilhelm Roentgen 또는 Lazzaro Spallanzani는이를 꿈꿀 수 있습니까? 오늘날 방사선 진단 분야의 발전은 명확한 이미지를 통해 의사가 정확한 검사를 수행하고 정확한 진단을 처음으로 내리고 신속하게 치료 전략을 결정할 수 있기 때문에 시각화의 품질을 향상시키는 데 목적이 있습니다. 또한 현대 기술은 의학뿐만 아니라 고고학 및 신경 언어학과 같은 다른 분야에서도 새로운 연구와 획기적인 발견을하는 데 도움이됩니다.
건강을 지키고 고고학자를 돕는 CT 스캐너
심장은 신체에서 유일하게 다음과 같은 기능을 수행하는 기관입니다.계속해서 움직이고 있습니다. 움직이는 물체를 카메라로 촬영하면 흐릿하고 불분명하게 나옵니다. 그러나 현대 컴퓨터 단층촬영은 이미지의 선명도를 유지합니다. 오늘날 CT 스캐너를 사용하면 몇 초 안에 심장을 검사할 수 있을 뿐만 아니라 혈관, 뼈 골격 및 기타 장기의 고정밀 이미지를 얻을 수도 있습니다.
필립스 전문가는몇 년 전에 스펙트럼 컴퓨터 단층 촬영 IQon을 만들었습니다. 이 장치는 독특한 이중층 검출기를 기반으로 작동하는 세계 최초의 시스템이되었습니다. 동시에 높은 에너지 준위와 낮은 에너지 준위의 X 선의 광자를 구별하여 해부학 적 정보뿐만 아니라 조직 구성 데이터도 얻을 수 있습니다. 이것은 의사가 환자의 진단 및 치료의 추가 전술에 대한 정보에 입각 한 결정을 내리는 데 도움이됩니다. 스펙트럼 CT에 대한 연구를 마친 후 방사선과 의사는 기존의 CT 스캔으로 구별 할 수없는 대상을 분석 할 수 있습니다.
사이드 바
CT는 설문 조사를 수행하는 것뿐만 아니라고대 문화와 역사의 비밀 베일을 열어줍니다. 몇 년 전, 단층 촬영 기능 덕분에 Philips와 Naturalis Museum의 전문가는 지난 6,600 만 년 전에 조사했으며 Tyrannosaur Rex의 꼬리 척추를 연구했습니다. 그리고 그 전에 필립스 CT의 도움을 받아 서기 79 년에 격변 한 화산 폭발로 파괴 된 폼페이 (Pompeii)시의 주민들에 대한 연구가 수행되었습니다
총 아래의 종양 : 디지털 PET / CT가 할 수있는 것
PET / CT는 한 번에 두 가지 유형을 결합합니다.연구 : 전산화 단층 촬영 (computed tomography)은 수정 된 조직의 구조를 평가하고 밀리미터로 위치를 결정하는 데 도움이되며 양전자 방출 단층 촬영은 조직 및 기관에서 발생하는 과정을 볼 수있는 고정밀 3 차원 이미지를 만듭니다.
사이드 바
오늘날 PET를 통해 의사는 다음을 식별할 수 있습니다.종양의 크기는 3밀리미터이며, CT는 밀리미터 정확도로 종양의 위치를 파악할 수 있습니다. 이 방법은 의학에서 진정한 혁명이 되었습니다. PET/CT의 도움으로 의사는 뇌를 진단하고, 노화 관련 질병(알츠하이머병 및 파킨슨병)을 식별하고, 관상동맥 심장 질환도 식별할 수 있습니다. 또한, PET/CT는 암세포의 존재를 초기에 발견하고, 필요한 경우 신속하게 치료를 시작하는 데 도움이 됩니다.
이 방법을 사용하면 외과 의사가 정확하게 알 수 있습니다.종양은 어디에 있는가, 그 발달의 역 동성은 건강한 장기에 영향을주지 않으면 서 완전히 제거 할 수있는 기회를 제공합니다. 또한 전문가들은 건강한 조직에 최소한의 손상 만 주어 암세포를 죽일 수있는 최선의 방사선 치료법을 이해할 수 있습니다. 최근 필립스 개발자들은 전통적인 광전자 배증 장치 대신 디지털 탐지기를 사용하는 러시아 시장에 Vereos 풀 디지털 PET / CT 스캐너를 도입했습니다. 이 장치는 환자와 의사가 더 높은 화질을 유지하면서 방사선 량을 매우 낮게 잡아냅니다. 장비를 사용하면 시각화 품질을 유지하면서 방사선 피폭을 제어하고 임플란트가있는 경우에도 선명도를 유지할 수 있습니다.
MRI 분야의 새로운 점과 신경 언어학은 어디에 있습니까?
오늘날 MRI 진단은 상당히 간주됩니다.많은 의료 센터에서 시행할 수 있는 표준 시술입니다. 그러나 MRI가 의사뿐만 아니라 신경언어학 분야의 전문가에게도 귀중한 도구라는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다.
우리가 들었을 때 우리 머리 속에는 어떤 일이 일어나는가?연설이나 우리가하는 말? 언어 병리학을 가진 사람들을 돕는 방법? MRI는 전문가가 언어를 "볼"수 있도록 도와줍니다. 따라서 HLS 신경 과학 실험실의 과학자들은 기능적 MRI를 사용하여 언어 기능에 영향을 미치는 다양한 뇌 손상을 가진 성인을 연구합니다. 이 진단 덕분에 손상된 부위를 볼 수 있으며, 어떻게 두뇌가 깨진 링크 대신 새로운 부위를 구축하는지 볼 수 있습니다. MRI 데이터에 따르면, 음성 기능이 어디로 갔는지 이해할 수 있습니다. 과학자들은 또한 특수 음성 인식 장치를 개발했습니다. 사람들은 뇌 영역의 활동이 결정되도록 MRI에서 말하기 작업을 수행합니다. 얻은 데이터를 바탕으로 최적의 치료법을 선택합니다.
MRI의 또 다른 예는 비 침습적입니다.인체 내의 철 농도 평가. 이 연구는 연구소의 전문가가 수행했습니다. Rogachev. 혈액 질환을 앓고있는 어린이들은 장기간에 걸쳐 혈액 헤모글로빈의 분해 생성물 인 철 함유 화합물 조직에 축적되는 기증자로부터 혈액 질환을 앓게됩니다. 이로 인해 갑작스러운 정지와 심근 병증, 간에서 간경화, 췌장에서 당뇨병과 같은 장기 기능의 심각한 위반이 초래됩니다. 보통 철분 농도의 조절은 간 생검을 사용하여 검사하지만이 방법은 침습적이어서 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. MRI의 현대적 방법은 수술 적 개입없이 조직 내 철의 농도를 평가할 수 있지만, 임상 실습에이 방법을 도입하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
심근 병증- 심근 질환의 이질적인 그룹,일반적으로 부적절한 비대 또는 확장으로 나타나는 기계적 또는 전기적 기능 장애와 관련됩니다. 심근병증은 단독으로 심장에만 영향을 미치거나 전신 질환의 일부일 수 있으며, 종종 진행성 심부전으로 인한 심혈관 사망이나 장애를 초래합니다.
의료 진단 장비 통과좋은 방법이며 매년 개선되어 더 나은 이미지를 얻을 수 있습니다. 2018 년 9 월 필립스는 업계에 혁명을 일으키고 초전도 효과를 얻기 위해 혁신적인 냉각 시스템을 갖춘 유럽 최초의 MRI 시스템을 도입했습니다. 냉각에 1,500 리터 이상의 액체 헬륨을 필요로하는 기존의 마그넷과는 달리이 액화 가스는 7 리터 만 새 장치에 사용됩니다. 액체 헬륨은 제조 단계에서 시스템에 배치 된 후 자석이 완전히 밀봉되어 가스 증발의 가능성을 없애고 정기적 인 재급유의 필요성을 없애줍니다. gelless 스캐너는 설치가 간단하며 클리닉의 운영 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
미래로의 진입 : XXI 세기를 기다리는 가치있는 발견
디지털 통합 기술 개발Teleradiology 기능은 점차 확대 될 것입니다. 이 영역의 본질은 원격 결론을 위해 또는 두 번째 전문가 의견을 얻기 위해 진단 이미지 및 기타 환자 데이터를 클리닉 내외부에서 교환하는 것입니다. 침투 방사선 시스템의 도움으로 세계 어디서나 인구의 의료 서비스의 품질과 가용성을 향상시킬 수 있습니다.
의료 분석 및 설명에 의사의 도움을이미지는 점차 인공 지능으로 이어진다. 인공 지능은 스냅 샷에서 사용할 수있는 모든 정보를 종합적으로 분석함으로써 전문가의 시야가 아닌 병리 현상이 누락 될 위험을 줄입니다. 또한 인공 지능은 이미지에 결함이 있는지 자동으로 확인할 수 있기 때문에 의료 이미지의 품질 문제를 해결합니다. 이로 인해 반복 연구 횟수가 줄어들고 진료소가 이에 따라 예산을 효율적으로 배정 할 수 있습니다. 필립스는 이미 비슷한 프로토 타입 솔루션을 보유하고 있습니다.
사이드 바
방사선 진단의 발전에 큰 원동력증강 현실 기술을 제공 할 것입니다. 이러한 획기적인 솔루션 중 하나는 외상 학자가 수술의 검사 및 계획 과정에서 환자의 손상된 뼈를 볼 수있게하는 Voka의 개발입니다. CT 또는 MRI 결과 얻은 데이터를 기반으로 손상된 장기 및 조직의 3D 모델이 생성됩니다. 결과 모델과 임플란트 및 스포크 모델은 외과 의사의 추가 작업을 위해 Microsoft HoloLens 혼합 현실 헤드셋에로드됩니다. 이는 중대한 부상 이후에도 환자의 신속한 재활 및 수술 정확도를 보장합니다. 비슷한 개념이 HoloLens 2를 위해 Microsoft와 함께 필립스 전문가들에 의해 개발되었습니다.이 솔루션을 사용하면 2D 이미지를 의사가 쉽고 직관적으로 제어 할 수있는 증강 현실의 3 차원 홀로그램 환경으로 실시간 전송할 수 있습니다. 이 개념은 정확하고 상세한 시각화가 성공적인 절차의 핵심 인 최소 침습 수술을 위해 특별히 설계되었습니다.
큰 데이터가 큰 역할을합니다. 한편으로는 환자에 관한 거대한 정보를 담고 있기 때문에 기존 병리학에 대한 지식을 더 많이 저장할 수 있습니다. 이것은 질병뿐만 아니라 다양한 경향에 대한 더 빠르고 정확한 진단에 기여할 것입니다. 반면에 빅 데이터는 구조 데이터의 라이브러리를 만드는 데 도움이 될 것이며 과학자는 근본적이며 값 비싼 연구를 수행하기 전에도 답변을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 이론을 테스트하고 새로운 약을 개발할 때 개발해야합니다.
이 4 개의 구체는 방사형의 주요 측면입니다.방사선 진단의 세계를 변화시키고 21 세기의 가장 심각한 질병조차도 닥칠 의사들에게 새로운 기회를 열어 줄 진단.