Hur gjorde tekniken för strålningsdiagnos
Utgångspunkten i röntgendiagnostikens historia är
Wilhelm Konrad X-ray- Tysk fysiker från universitetet i Würzburg.Under sin karriär arbetade han även som professor i fysik i Hohenheim, Strasbourg, Giessen och München. Den första Nobelpristagaren i fysikens historia (1901).
Röntgen undersökte piezoelektriska ochKristi pyroelektriska egenskaper fastställde förhållandet mellan elektriska och optiska fenomen i kristaller, genomförde forskning om magnetism, som fungerade som en av grunden för den elektroniska teorin om Hendrik Lorentz.
Men den största upptäckten av röntgenstrålar var röntgenstrålarna,som han upptäckte när han var 50 år gammal. Företrädare för industrivirksomheter kontaktade upprepade gånger en forskare med förslag till ett köp köp av rättigheter att använda uppfinningen. Men Roentgen vägrade att patentera upptäckten, för att han inte betraktade sin forskning som en inkomstkälla.
För ond ironi - X-strålar dog av cancer, i den moderna diagnosen som vetenskapsmannens uppfinning används aktivt idag.
Flera tyska företag har arbetat medskapandet av röntgenrör, men de var för dyra och många kliniker hade inte råd med denna utrustning. 1918 utvecklade Philips sitt första medicinska röntgenrör, som fick ett genombrott i kampen mot tuberkulos och gjorde det möjligt för läkare att ta kontroll över sjukdomens spridning. Principen för röntgenoperation har inte förändrats under åren: ett röntgenrör genererar strålning som passerar genom människokroppen och träffar en detektor. Olika vävnader överför eller blockerar röntgenstrålar på olika sätt, vilket resulterar i att en bild bildas.
Wilhelm Konrad X-ray
1932, en reducerad ochen lättviktsversion av röntgenapparaten som användes, inklusive läkare från den nederländska armén. Redan 1939 släpptes det 100 000 fordon. Röntgenrör började levereras till medicinska institutioner runt om i världen på grund av ett överkomligt pris, och spridningen av kunskap om röntgenstrålar påverkade skapandet av de första CT-scannrarna.
Hur fladdermöss hjälpte läkare
Historien om ultraljud började på 1700-talet, dåDen italienske fysikern och naturforskaren Lazzaro Spallanzani uppmärksammade fladdermössens förmåga att navigera i totalt mörker. Empiriskt fann forskaren att även bristen på syn inte stör detta. Men vaxproppar i öronen gjorde att nattdjur tappade orienteringen i rymden. Spallanzani föreslog att fladdermöss gör ett visst ljud, ohörbart för människor, som reflekteras från ytor och hjälper djur att lätt undvika hinder. Vid den tiden kunde ultraljudssignaler inte detekteras, så forskarens antaganden förblev hypoteser.
Bats orienterar sig i totalt mörker på grund av ultraljud reflekterad från ytor.
1880 fann fysikerna Pierre och Jacques Curie detVissa kristaller (till exempel kvarts) kan känna igen ett elektriskt fält när de utsätts för mekanisk påverkan. Tack vare denna upptäckt skapades de första ultraljudsdetektorerna - huvudelementen i enheter som för första gången gjorde det möjligt att tekniskt ta emot en ultraljudssignal.
Utrustning, vagt påminner om modernamedicinsk utrustning, skapades endast på 1950-talet. Engelska kirurgen John Julian Wilde mätt först tjockleken på tarmväggen med ultraljud, utvecklade speciella sensorer för diagnostik och upptäckte också att malign vävnad återspeglar ultraljudsvågor bättre än friska. Prototypen av den moderna ultraljudsenheten, där sensorn befinner sig i läkarens hand, uppträdde i Förenta staterna 1963 - från det ögonblicket var ultraljuden allmänt inkluderad i medicinsk praxis. Idag är det den mest tillgängliga och säkraste diagnostiska metoden och används överallt för att studera hjärt-kärlsjukdomar, onkologiska sjukdomar, mag-tarmkanalens arbete och andra.
Säkerhet och tillförlitlighet - MRI-upptäckt
1946, Felix Bloch från StanfordUniversity och Edward Purcell från Harvard upptäckte oberoende fenomenet kärnmagnetisk resonans, för vilket båda belönades med Nobelpriset i fysik. Få människor vet att den första vetenskapsmannen som redan 1960 föreslog användningen av magnetisk resonanstomografi (MRI) för att diagnostisera sjukdomar var den sovjetiske vetenskapsmannen Vladislav Aleksandrovich Ivanov.
Trots detta faktum, grundandet av MRIDet är allmänt accepterat att 1973 var året då professor i kemi och radiologi Paul Lauterbur publicerade artikeln "Image Creation by Induced Local Interaction" i tidskriften Nature; exempel baserade på magnetisk resonans." Detta arbete låg till grund för MRT-diagnostik.
MRI ger genomskinliga bilder av organ som använder magnetisk resonans
En annan forskare Peter Mansfield förbättradesmatematiska bildalgoritmer. Senare var det ett sätt att få korta bilder av organ som använder magnetisk resonans. Enkelt uttryckt, visualisera tillståndet hos inre organ och vävnader hos en person genom att placera den i ett starkt magnetfält. Under 2003 tilldelades Lauterbur och Mansfield Nobelpriset i fysiologi och medicin för denna upptäckt.
2-i-1 Diagnostik: Upptäckten av PET / CT-metoden
Positronemissionstomografi (PET) utfördesen lång utvecklingsväg från användning i ett vetenskapligt laboratorium till implementering i klinisk praxis. Tack vare nya upptäckter inom detta område på 50-talet kunde läkarna se distributionen av ett radioläkemedel - en biologiskt aktiv förening märkt med en radioaktiv atom - i människokroppen.
Den första prototypen av en PET-skanner dök upp 1952vid Massachusetts General Hospital, men med dess hjälp fick läkarna bara en tvådimensionell bild och inte en sekvens av dem. Detta berodde på att skannern bara hade två detektorer, placerade till vänster och höger om patientens huvud, och upplösningen var låg. Anordningens känslighet kunde dock fortfarande upptäcka tumören.
Bild konstruerad av metoden för projiceringar med maximal intensitet
I den fortsatta förbättringen av PET gick två påriktningar: antalet sensorer ökade, parallellt med dessa utvecklade metoder för matematisk databehandling. I slutet av 1970-talet började PET-skannrar användas i stor utsträckning i klinisk praxis, och i början av 90-talet föreslog en onkosurgeon, Rudi Egeli vid University of Geneva, att CT-utrustning placerades i mellanrummen mellan PET-scannersensorerna i och metabolism i patientens kropp. Så här framkom de kombinerade PET / CT-skannrarna, som nu används i moderna kliniker runt om i världen.
Innovation här och nu
Det tog bara ett halvt sekel att visualisera sig imedicinen har hoppat i sin utveckling. Full skanning av en person med ett klick, möjligheten att överföra bilder över ett avstånd och avlägset samråd med andra experter - kan Wilhelm Roentgen eller Lazzaro Spallanzani drömma om detta? Idag syftar utvecklingen på radiologin till att förbättra kvaliteten på visualiseringen, eftersom en tydlig bild gör det möjligt för läkare att göra en exakt undersökning, göra den korrekta diagnosen första gången och snabbt bestämma ytterligare behandlingstaktik. Dessutom bidrar modern teknik till att göra nya forskning och genombrott upptäckter inte bara inom medicin, men också inom andra områden, till exempel inom arkeologi och neurolingvistik.
CT-skanner skyddar hälsan och hjälper arkeologer
Hjärtat är det enda organet i kroppen somär i kontinuerlig rörelse. När vi fotograferar ett föremål i rörelse med en kamera blir det suddigt och otydligt. Men modern datortomografi bevarar bildens klarhet. Idag gör CT-skannrar det möjligt att undersöka inte bara hjärtat på några sekunder, utan också få högprecisionsbilder av blodkärl, benskelettet och andra organ.
Philips specialister gick ännu längre ochför några år sedan skapade spektral datortomografi IQon. Denna enhet har blivit det första systemet i världen som fungerar på grundval av en unik dual-layer detektor. Det skiljer samtidigt fotoner av X-strålning med höga och låga energinivåer, vilket gör att man inte bara kan få anatomisk information utan även data om vävnadens sammansättning. Detta hjälper läkare att fatta mer informerade beslut om vidare taktik för diagnos och behandling av patienten. Efter att ha utfört en studie på spektral CT kan radiologer analysera objekt som inte kan skilja sig genom konventionell CT-skanning.
incut
CT hjälper inte bara att genomföra en undersökningmannen, men öppnar också slöjan av forntida kultur och historiens hemligheter. För några år sedan lyckades specialisterna från Philips och Naturalis-museet titta på de senaste 66 miljoner år sedan och studera Tyrannosaurus Rexs caudala ryggkotor. Och för det, med hjälp av Philips CT, genomfördes studier på resterna av invånarna i staden Pompeji, som förstördes under en katastrofal vulkanutbrott i 79 AD
Tumör under pistolen: vilken digital PET / CT kan
PET / CT kombinerar två typer på en gångforskning: beräknad tomografi utvärderar strukturen hos de modifierade vävnaderna och hjälper till att bestämma sin plats på millimetern och positronemissionstomografi skapar högdimensionella tredimensionella bilder som gör det möjligt för dig att se processerna som förekommer i vävnaderna och organen.
incut
Idag tillåter PET läkare att identifieratumörer är tre millimeter stora och CT kan bestämma sin plats med millimeters noggrannhet. Denna metod har blivit en verklig revolution inom medicinen: med hjälp av PET/CT kan läkare diagnostisera hjärnan, identifiera åldersrelaterade sjukdomar – Alzheimers och Parkinsons sjukdomar, och även känna igen kranskärlssjukdomar. Dessutom hjälper PET/CT till att upptäcka förekomsten av cancerceller i tidiga skeden och vid behov snabbt påbörja behandlingen.
Med denna metod kommer kirurgen att veta exaktvar är tumören, vad är dynamiken i sin utveckling, som kommer att ge möjlighet att helt ta bort det utan att påverka friska organ. Experter kan också förstå hur bäst strålbehandling kan döda cancerceller med minimal skada på frisk vävnad. Nyligen har Philips-utvecklare introducerat Vereos full digital PET / CT-scanner till den ryska marknaden, som använder en digital detektor istället för traditionella fotomultiplikatorer. Enheten fångar även mycket låga stråldoser samtidigt som den bibehåller hög bildkvalitet, vilket är säkrare för patienten och läkaren. Utrustningen låter dig styra strålningsexponeringen utan att förlora visualiseringskvaliteten och bibehålla bildskärligheten även i närvaro av implantat.
Vad är nytt inom området MR och var är neurolingvistik
MRT-diagnostik anses idag vara ganskaett standardförfarande som kan utföras på många vårdcentraler. Men få människor vet att MRT är ett värdefullt verktyg inte bara för läkare utan också för specialister inom neurolingvistik.
Vad händer i huvudet när vi hörtal eller något vi säger? Hur man hjälper människor med talpatologier? MR hjälper experter att "se" språket. Så använder forskare från HSE-laboratoriet för neurolingvistik funktionell MR för att studera vuxna med olika hjärnskador som påverkar talfunktionen. Tack vare denna diagnos kan du se det skadade området och hur hjärnan bygger nya i stället för trasiga länkar. Enligt MR-data kan man förstå var talfunktionen har gått. Forskare har också utvecklat en speciell tal lokaliserare: människor utför en taluppgift i MR, med hjälp av vilken aktivitet i hjärnregioner bestäms. Baserat på de erhållna uppgifterna väljs optimal terapi.
Ett annat exempel på MR är icke-invasiv.bedömning av koncentrationen av järn i människokroppen. Denna studie genomfördes av specialister från forskningsinstitutet. Rogachev. Barn som lider av blodsjukdomar tar emot det från givare, vilket med tiden leder till ackumulering i vävnaderna av järnhaltiga föreningar - nedbrytningsprodukter av blodhemoglobin. Detta leder till allvarliga kränkningar av organens funktioner, till exempel i hjärtat - till ett plötsligt stopp och kardiomyopati, i levern - till cirros i bukspottkörteln - till diabetes. Vanligtvis kontrolleras kontrollen av järnkoncentrationen med hjälp av en leverbiopsi, men denna metod är invasiv och kan leda till allvarliga konsekvenser. Moderna metoder för MR möjliggör, utan kirurgiska ingrepp, att bedöma koncentrationen av järn i vävnaderna, men ytterligare forskning krävs fortfarande för att introducera metoden i klinisk praxis.
kardiomyopati- en heterogen grupp av hjärtsjukdomar,associerad med mekanisk eller elektrisk dysfunktion, som vanligtvis visar sig som olämplig hypertrofi eller dilatation. Kardiomyopatier kan antingen endast påverka hjärtat isolerat eller vara en del av en generaliserad systemisk sjukdom, som ofta leder till kardiovaskulär död eller funktionshinder orsakad av progressiv hjärtsvikt.
Medicinsk diagnostisk utrustning passeradeett bra sätt och förbättras varje år, så att du kan få bättre bilder. I september 2018 revolutionerade Philips branschen och introducerade den första MRI-maskinen i Europa med ett revolutionerande kylsystem för att uppnå effekten av supraledning. Till skillnad från den klassiska magneten, som kräver mer än 1 500 liter flytande helium för att kyla, är endast 7 liter av denna flytande gas inblandad i den nya enheten. Vätskehelium placeras i systemet vid tillverkningssteget, varefter magneten är helt förseglad, vilket eliminerar möjligheten till gasindunstning och eliminerar behovet av regelbunden tankning. Gelless-scannern är enklare att installera och gör det möjligt att avsevärt minska kostnaderna för kliniken.
Steg in i framtiden: vilka upptäckter är värda att vänta på i XXI-talet
Med utvecklingen av digital integrerad teknikTeleradiologi kapacitet kommer gradvis att expandera. Kärnan i denna sfär består i utbyte av diagnostiska bilder och annan patientinformation inom och utanför kliniken för avlägsna slutsatser eller för att få en andra expertutlåtande. Med hjälp av teleradiologiska system är det möjligt att förbättra kvaliteten och tillgängligheten av sjukvården till befolkningen överallt i världen.
Till hjälp av läkare i analysen och beskrivningen av medicinskbilden kommer gradvis artificiell intelligens. AI ger en omfattande analys av all information som finns tillgänglig på ögonblicksbilden, vilket reducerar risken för oavsiktlig utelämning av patologi som inte ligger inom synvinkelns synvinkel. AI kommer också att lösa problemet med kvaliteten på medicinska bilder, eftersom det automatiskt kan kontrollera om det finns några fel på bilden. På grund av detta minskar antalet upprepade studier, och kliniker kan på ett effektivare sätt fördela budgeten på grund av detta. Philips har redan en liknande prototyplösning.
incut
Stor drivkraft för utvecklingen av strålningsdiagnosenkommer att ge ökad verklighetsteknik. En av sådana genombrottslösningar är utvecklingen av Voka, vilket gör det möjligt för traumatologen att se skadade ben inuti patienten vid undersökning och planeringsstadiet av operationen. Baserat på data som erhållits till följd av CT eller MR, skapas 3D-modeller av skadade organ och vävnader. De resulterande modellerna, liksom modeller av implantat och ekrar, laddas på Microsofts HoloLens blandade verklighetshuvud för ytterligare kirurgisk arbete. Detta säkerställer hög noggrannhet i operationer och snabb rehabilitering av patienter även efter allvarliga skador. Ett liknande koncept utvecklades av Philips-specialister tillsammans med Microsoft för HoloLens 2. Lösningen möjliggör överföring av 2D-bilder i realtid till en tredimensionell holografisk miljö med ökad verklighet, som lätt och intuitivt kan kontrolleras av en läkare. Detta koncept är speciellt utformat för minimalt invasiva operationer, där korrekt och detaljerad visualisering är nyckeln till en lyckad process.
Stora data kommer att spela en stor roll. Å ena sidan innehåller de enorma uppsättningar information om patienter, och låter dig därför lagra mer kunskap om befintliga patologier. Detta kommer att bidra till en tidigare och mer exakt diagnos av inte bara sjukdomar utan även olika predispositioner. Å andra sidan kommer stora data att bidra till att skapa bibliotek med strukturella data, vilket gör det möjligt för forskare att svara redan innan grundläggande och dyr forskning utförs. T.ex. bör teorin testas och utvecklas i utvecklingen av ett nytt läkemedel.
Dessa 4 sfärer är viktiga aspekter av den radielladiagnostik som kommer att omvandla världen av strålningsdiagnostik och öppna nya möjligheter för läkare i kampen mot även de allvarligaste sjukdomarna i det tjugoförsta århundradet.