Како је направљена дијагностика зрачења
Полазна тачка у историји радиолошке дијагностике је
Вилхелм Конрад Кс-раи– немачки физичар са Универзитета у Вирцбургу.Током своје каријере радио је и као професор физике у Хохенхајму, Стразбуру, Гисену и Минхену. Први добитник Нобелове награде у историји физике (1901).
Рендген је истраживао пиезоелектричне ипироелектрична својства кристала, успоставила је однос електричних и оптичких феномена у кристалима, спровела истраживање магнетизма, који је служио као један од темеља електронске теорије Хендрика Лорентза.
Али главно откриће рендгенских зрака било је рендгенско снимање,које је открио када је већ имао 50 година. Представници индустријских фирми више пута су се обраћали научнику са предлозима за куповину права на коришћење проналаска. Али Рентген је одбио да патентира откриће, јер своје истраживање није сматрао извором прихода.
За злу иронију - Кс-зраци су умрли од рака, у савременој дијагнози чији се изум научника данас активно користи.
Неколико немачких компанија је радило на томестварање рендгенских цеви, али су биле прескупе и многе клинике нису могле да приуште ову опрему. Пхилипс је 1918. развио своју прву медицинску рендгенску цев, која је направила искорак у борби против туберкулозе и омогућила лекарима да преузму контролу над ширењем болести. Принцип рада рендгенских зрака није се променио током година: рендгенска цев генерише зрачење које пролази кроз људско тело и погађа детектор. Различита ткива различито преносе или блокирају рендгенске зраке, што резултира формирањем слике.
Вилхелм Конрад Кс-раи
Године 1932, смањена илагана верзија рендген апарата који је коришћен, укључујући докторе холандске војске. Већ 1939. пуштено је 100 хиљада возила. Рендгенске цеви су почеле да се испоручују медицинским установама широм света због приступачне цене, а ширење знања о рендгенским зрацима утицало је на стварање првих ЦТ скенера.
Како су шишмиши помагали докторе
Историја ултразвука почела је у 18. веку, кадаИталијански физичар и природњак Лаззаро Спалланзани скренуо је пажњу на способност слепих мишева да се крећу у потпуном мраку. Емпиријски, научник је открио да чак ни недостатак визије не омета ово. Али чепови од воска у ушима довели су до тога да ноћне животиње изгубе оријентацију у свемиру. Спалланзани је предложио да слепи мишеви испуштају одређени звук, нечујан за људе, који се рефлектује са површина и помаже животињама да лако избегну препреке. У то време ултразвучни сигнали нису могли бити откривени, тако да су претпоставке научника остале хипотезе.
Шишмиши се оријентирају у потпуном мраку због ултразвучног одбијања од површина.
Године 1880. физичари Пјер и Жак Кири су то открилиНеки кристали (на пример, кварц) су способни да препознају електрично поље када су подвргнути механичком деловању. Захваљујући овом открићу створени су први ултразвучни детектори - главни елементи уређаја који су по први пут омогућили технички пријем ултразвучног сигнала.
Опрема, нејасно подсјећа на модернумедицинских уређаја, настао је тек 1950-их. Енглески хирург Јохн Јулиан Вилде је ултразвуком прво измерио дебљину цревног зида, развио специјалне сензоре за дијагностику, а такође је открио да малигно ткиво боље рефлектује ултразвучне таласе него здраве. Прототип модерног ултразвучног апарата, где је сензор у руци доктора, појавио се у Сједињеним Државама 1963. године - од тог тренутка ултразвук је био широко укључен у медицинску праксу. Данас је то најприступачнија и најсигурнија дијагностичка метода и свуда се користи за проучавање кардиоваскуларних, онколошких болести, рада гастроинтестиналног тракта и других.
Сигурност и поузданост - МРИ откриће
1946. Феликс Блох са СтанфордаУниверзитет и Едвард Персел са Харварда су независно открили феномен нуклеарне магнетне резонанце, за шта су обојица добили Нобелову награду за физику. Мало људи зна да је први научник који је још 1960. године предложио употребу магнетне резонанце (МРИ) за дијагностиковање болести био совјетски научник Владислав Александрович Иванов.
Упркос овој чињеници, датум оснивања МРИОпште је прихваћено да је 1973. година када је професор хемије и радиологије Пол Лаутербур објавио чланак „Имагинг би Индуцед Лоцал Интерацтион“ у часопису Натуре; примери засновани на магнетној резонанци“. Овај рад је био основа МРИ дијагностике.
МРИ омогућава резање слика органа помоћу магнетне резонанце
Побољшао се још један научник Петер Мансфиелдматематички алгоритми. Касније, постојао је начин да се добију кратке слике органа помоћу магнетне резонанце. Једноставно речено, визуализујте стање унутрашњих органа и ткива особе тако што ћете га ставити у јак магнетно поље. 2003. године Лаутербур и Мансфиелд су награђени Нобеловом наградом за физиологију и медицину за ово откриће.
Дијагностика 2-у-1: Откриће ПЕТ / ЦТ методе
Урађена је позитронска емисиона томографија (ПЕТ).дуг развојни пут од употребе у научној лабораторији до примене у клиничкој пракси. Захваљујући новим открићима у овој области 50-их година, лекари су могли да виде дистрибуцију радиофармака - биолошки активног једињења обележеног радиоактивним атомом - у људском телу.
Први прототип ПЕТ скенера појавио се 1952. годинеу Општој болници Масачусетса, али уз његову помоћ лекари су добили само једну дводимензионалну слику, а не њихов низ. То је било због чињенице да је скенер имао само два детектора, смештена лево и десно од главе пацијента, а резолуција је била ниска. Међутим, осетљивост уређаја је и даље била у стању да открије тумор.
Слика конструисана методом пројекција максималног интензитета
У даљем побољшању ПЕТ је отишао на дваправци: повећан је број и локација сензора, паралелно са овим развијеним методама математичке обраде података. Крајем седамдесетих, ПЕТ скенери су почели да се широко користе у клиничкој пракси, а почетком деведесетих, онкирург, Руди Егели са Универзитета у Женеви, предложио је да се ЦТ опрема стави у празнине између сензора ПЕТ скенера како би примила и метаболизам у телу пацијента. Тако су се појавили комбиновани ПЕТ / ЦТ скенери, који се данас користе у модерним клиникама широм света.
Иновација овде и сада
Требало је само пола века да се визуализујемедицина је скочила у свом развоју. Потпуно скенирање особе у једном клику, могућност преношења слика на даљину и даљинске консултације са другим стручњацима - да ли Вилхелм Роентген или Лаззаро Спалланзани могу сањати о томе? Данас је развој у области радиологије усмерен на побољшање квалитета визуелизације, јер јасна слика омогућава лекару да спроведе тачан преглед, да исправи дијагнозу први пут и брзо одреди даљу тактику лечења. Штавише, модерне технологије помажу у новим истраживањима и открићима не само у медицини, већ иу другим областима, на пример у археологији и неуролингвистици.
ЦТ скенер чува здравље и помаже археолозима
Срце је једини орган у телу којије у непрекидном кретању. Када камером снимамо објекат у покрету, испада мутан и нејасан. Али савремена компјутерска томографија чува јасноћу слике. Данас ЦТ скенери омогућавају преглед не само срца за неколико секунди, већ и добијање високо прецизних слика крвних судова, коштаног скелета и других органа.
Пхилипсови стручњаци отишли су још даље ипре неколико година створио је спектрални компјутерски томограф ИКон. Овај уређај је постао први систем на свету који ради на бази јединственог двослојног детектора. Он истовремено разликује фотоне рендгенског зрачења од високих и ниских енергетских нивоа, што омогућава да се добију не само анатомске информације, већ и подаци о саставу ткива. То помаже лекарима да донесу боље информисане одлуке о даљој дијагностици и лечењу пацијента. Након проучавања спектралне ЦТ, радиолози могу да анализирају објекте који се не разликују конвенционалним ЦТ скенирањем.
Сидебар
ЦТ не помаже само у спровођењу анкетечовека, али и отвара вео тајни древне културе и историје. Пре неколико година, захваљујући томографским могућностима, стручњаци из Пхилипса и Натуралис музеја успели су да погледају пре 66 милиона година и проучавају каудалне пршљенове Тиранносаур Река. И прије тога, уз помоћ Пхилипс ЦТ-а, извршене су студије о остацима становника града Помпеја, који је уништен током катастрофалне вулканске ерупције 79. год.
Тумор испод пиштоља: на шта је дигитални ПЕТ / ЦТ способан
ПЕТ / ЦТ комбинује два типа одједномистраживање: компјутеризована томографија процењује структуру модификованих ткива и помаже да се одреди њихова локација до милиметра, а позитронска емисиона томографија ствара високо прецизне тродимензионалне слике које вам омогућавају да видите процесе који се одвијају у ткивима и органима.
Сидебар
Данас ПЕТ омогућава лекарима да идентификујутумори су величине три милиметра, а ЦТ је способан да одреди његову локацију са милиметарском тачношћу. Ова метода је постала права револуција у медицини: уз помоћ ПЕТ/ЦТ лекари могу да дијагностикују мозак, идентификују болести повезане са узрастом - Алцхајмерову и Паркинсонову болест, а такође препознају коронарне болести срца. Поред тога, ПЕТ/ЦТ помаже да се открије присуство ћелија рака у раним фазама и, ако је потребно, брзо започне лечење.
Овом методом хирург ће тачно знатигде је тумор, каква је динамика његовог развоја, који ће пружити прилику да се потпуно уклони без утицаја на здраве органе. Такође, стручњаци могу да схвате како најбоље да спроведу терапију зрачењем како би убили ћелије рака са минималним оштећењем здравог ткива. Недавно су развојни инжењери компаније Пхилипс увели комплетан дигитални ПЕТ / ЦТ скенер Вереос на руско тржиште, који користи дигитални детектор уместо традиционалних фотомултипликатора. Уређај хвата чак и веома ниске дозе зрачења задржавајући висок квалитет слике, што је сигурније за пацијента и доктора. Опрема вам омогућава да контролишете изложеност радијацији без губитка квалитета визуелизације и одржавања јасноће слика чак иу присуству имплантата.
Шта је ново у области МР и где је неуролингвистика
МРИ дијагностика данас се сматра приличностандардна процедура која се може обавити у многим медицинским центрима. Али мало људи зна да је МРИ вредан алат не само за лекаре, већ и за специјалисте из области неуролингвистике.
Шта се дешава у нашој глави кад чујемоговор или нешто што кажемо? Како помоћи људима са говорним патологијама? МРИ помаже професионалцима да “виде” језик. Тако, научници из ХСЕ лабораторије неуролингвистике користе функционалну МРИ за истраживање одраслих са различитим лезијама мозга које утичу на говорну функцију. Захваљујући овој дијагнози, можете видети оштећено подручје и како мозак гради нове уместо прекинутих веза. Према МРИ подацима, може се разумети где је говорна функција отишла. Научници су такође развили посебан говорни локализатор: људи обављају говорни задатак у МРИ, уз помоћ које се одређује активност региона мозга. На основу добијених података бира се оптимална терапија.
Други пример МРИ је неинвазиван.процену концентрације гвожђа у људском телу. Ова студија је спроведена од стране специјалиста из Истраживачког института. Рогацхев. Деца која болују од болести крви добијају је од донатора, што временом доводи до акумулације у ткивима једињења која садрже гвожђе - продуката разградње хемоглобина у крви. То доводи до озбиљних повреда функција органа, на пример, у срцу - до наглог застоја и кардиомиопатије, у јетри - до цирозе, у панкреасу - до дијабетеса. Обично се контролише концентрација гвожђа помоћу биопсије јетре, али ова метода је инвазивна и може довести до озбиљних посљедица. Савремене методе МРИ омогућавају, без хируршких интервенција, процену концентрације гвожђа у ткивима, али је потребно додатно истраживање да би се метода увела у клиничку праксу.
Кардиомиопатија- хетерогена група болести миокарда,повезана са механичком или електричном дисфункцијом, која се обично манифестује као неодговарајућа хипертрофија или дилатација. Кардиомиопатије могу утицати само на срце изоловано или бити део генерализоване системске болести, која често доводи до кардиоваскуларне смрти или инвалидитета узроковане прогресивном срчаном инсуфицијенцијом.
Прошла је медицинска дијагностичка опремаодличан начин и побољшава се сваке године, омогућавајући вам да добијете боље слике. У септембру 2018. године, Пхилипс је револуционирао индустрију и увео прву МРИ машину у Европи са револуционарним системом хлађења да би постигао ефекат суправодљивости. За разлику од класичног магнета који захтева да се охлади више од 1.500 литара течног хелијума, само 7 литара овог течног гаса је укључено у нови уређај. Течни хелиј се ставља у систем у фази производње, након чега се магнет потпуно заптива, чиме се елиминише могућност испаравања гаса и елиминише потреба за његовим редовним пуњењем горивом. Геллесс скенер је једноставнији за инсталацију и омогућава значајно смањење трошкова рада клинике.
Закорачите у будућност: каква су открића вредна чекања у КСКСИ веку
Са развојем дигиталне интегрисане технологијеТелерадиолошке способности ће се постепено ширити. Суштина ове сфере састоји се у размени дијагностичких слика и других података о пацијенту унутар и ван клинике ради даљинског закључивања или добијања другог стручног мишљења. Помоћу телерадиолошких система могуће је побољшати квалитет и доступност здравствене заштите за становништво било гдје у свијету.
На помоћ лекара у анализи и опису медицинскихпостепено долази до вештачке интелигенције. АИ пружа свеобухватну анализу свих информација доступних на снимку, чиме се смањује ризик од случајног изостављања патологије која није била у видном пољу специјалисте. Такође, АИ ће решити проблем квалитета медицинских слика, јер може аутоматски да провери да ли има било каквих недостатака на слици. Због тога се смањује број поновљених студија, а клинике због тога могу ефикасније расподијелити буџет. Пхилипс већ има слично прототипско решење.
Сидебар
Велики потицај развоју дијагнозе зрачењаће пружити технологију проширене стварности. Једно од таквих револуционарних решења је развој Воке, који трауматологу омогућава да у прегледу и планирању операције види оштећене кости унутар пацијента. На основу података добијених као резултат ЦТ или МРИ, настају 3Д модели рањених органа и ткива. Добијени модели, као и модели имплантата и жбица, убацују се у Мицрософт ХолоЛенс слушалице са мешовитом стварношћу за даљи рад хирурга. Тиме се осигурава висока прецизност операција и брза рехабилитација пацијената и након озбиљних повреда. Сличан концепт су развили и Пхилипсови стручњаци заједно са Мицрософтом за ХолоЛенс 2. Решење омогућава пренос 2Д слика у реалном времену у тродимензионално холографско окружење проширене стварности, које може лако и интуитивно контролисати лекар. Овај концепт је посебно дизајниран за минимално инвазивне операције, гдје је прецизна и детаљна визуализација кључ за успјешну процедуру.
Велики подаци ће играти велику улогу. С једне стране, они садрже огромне низове информација о пацијентима и зато вам омогућавају да сачувате више знања о постојећим патологијама. То ће допринети ранијој и тачнијој дијагнози не само болести, већ и различитих предиспозиција. С друге стране, велики подаци ће помоћи да се створе библиотеке структурних података, што ће научницима омогућити да добију одговор чак и прије провођења фундаменталних и скупих истраживања: на примјер, треба ли теорија бити тестирана и развијена у развоју новог лијека.
Ове 4 сфере су кључни аспекти радијалнедијагностика која ће окренути свијет дијагностике зрачења и отворити нове могућности за лијечнике у борби против најтежих болести двадесет првог стољећа.