Radyasyon teşhisi teknolojisi nasıl geçti?
Radyoloji teşhisi tarihinin başlangıç noktası
Wilhelm Konrad X-ışını- Würzburg Üniversitesi'nden Alman fizikçi.Kariyeri boyunca Hohenheim, Strazburg, Giessen ve Münih'te fizik profesörü olarak da çalıştı. Fizik tarihindeki ilk Nobel Ödülü sahibi (1901).
Röntgen piezoelektrik veKristallerin pyroelektrik özellikleri, kristallerde elektriksel ve optik olayların ilişkisini kurdu, manyetik teorik araştırmalar yaptı, bu da Hendrik Lorentz elektronik teorisinin temellerinden biri olarak hizmet etti.
Ancak X-ışınlarının ana keşfi X-ışınları idi.o zaten 50 yaşındayken keşfetti. Endüstriyel firmaların temsilcileri, buluşu kullanmak için pazarlık hakkı alımı önerileri sunan bir bilim insanına defalarca başvurdu. Ancak Roentgen araştırmayı patent almayı reddetti, çünkü araştırmasını bir gelir kaynağı olarak görmedi.
Kötü ironi için - X-ışınları kanserden öldü, bugün modern bilim insanının icadıyla aktif olarak kullanılıyor.
Çok sayıda Alman firmasının üzerinde çalıştığıX-ışını tüplerinin oluşturulması, ancak bunlar çok pahalıydı ve birçok klinik bu ekipmanı karşılayamıyordu. 1918'de Philips, tüberkülozla mücadelede çığır açan ve doktorların hastalığın yayılmasını kontrol altına almasına olanak tanıyan ilk tıbbi X-ışını tüpünü geliştirdi. X-ışını işleminin prensibi yıllar içinde değişmedi: Bir X-ışını tüpü, insan vücudundan geçen ve dedektöre çarpan radyasyon üretir. Farklı dokular X ışınlarını farklı şekilde iletir veya bloke eder, bu da bir görüntünün oluşmasına neden olur.
Wilhelm Konrad X-ışını
1932’de,Hollanda ordusunun doktorları dahil, kullanılan X-ray makinesinin hafif bir versiyonu. Zaten 1939 yılında, 100 bin araç serbest bırakıldı. X-ray tüpleri uygun fiyat nedeniyle dünyadaki tıp kurumlarına teslim edilmeye başlandı ve X-ışınları hakkındaki bilginin yayılması ilk BT tarayıcılarının oluşturulmasını etkiledi.
Yarasalar doktorlara nasıl yardımcı oldu?
Ultrasonun tarihi 18. yüzyılda başlamıştır.İtalyan fizikçi ve doğa bilimci Lazzaro Spallanzani, yarasaların zifiri karanlıkta yön bulma yeteneğine dikkat çekti. Deneysel olarak bilim adamı, görme eksikliğinin bile buna müdahale etmediğini buldu. Ancak kulaklardaki balmumu tıkaçları, gece hayvanlarının uzayda yönelimlerini kaybetmelerine neden oldu. Spallanzani, yarasaların insanların duyamayacağı, yüzeylerden yansıyan ve hayvanların engellerden kolayca kaçmasına yardımcı olan bir ses çıkardığını öne sürdü. O dönemde ultrasonik sinyaller tespit edilemediğinden bilim insanının varsayımları hipotez olarak kaldı.
Yüzeylerden yansıyan ultrasonlar nedeniyle yarasalar kendilerini tamamen karanlıkta yönlendirirler.
1880'de fizikçiler Pierre ve Jacques Curie şunu buldu:Bazı kristaller (örneğin kuvars), mekanik etkiye maruz kaldıklarında elektrik alanını tanıma yeteneğine sahiptir. Bu keşif sayesinde, ilk kez teknik olarak ultrason sinyali almayı mümkün kılan cihazların ana elemanları olan ilk ultrasonik dedektörler oluşturuldu.
Belirgin şekilde modernı hatırlatan ekipmanlarTıbbi cihazlar, sadece 1950'lerde kuruldu. İngiliz cerrah John Julian Wilde ilk önce bağırsak duvarının kalınlığını ultrasonla ölçtü, teşhis için özel sensörler geliştirdi ve ayrıca malign dokunun ultrason dalgalarını ultrasonik dalgaları sağlıklı olanlardan daha iyi yansıttığını keşfetti. Sensörün doktorun elinde olduğu modern ultrason cihazının prototipi 1963'te Amerika Birleşik Devletleri'nde ortaya çıktı - o andan itibaren ultrason tıbbi uygulamada geniş yer buldu. Bugün en erişilebilir ve en güvenli tanı yöntemidir ve her yerde kardiyovasküler, onkolojik hastalıkları, gastrointestinal sistem ve diğerlerini incelemek için kullanılır.
Güvenlik ve güvenilirlik - MRI keşfi
1946'da Stanford'dan Felix BlochÜniversite ve Harvard'dan Edward Purcell, nükleer manyetik rezonans olgusunu bağımsız olarak keşfettiler ve her ikisi de Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü. Çok az kişi, 1960 yılında hastalıkların teşhisi için manyetik rezonans görüntülemenin (MRI) kullanılmasını öneren ilk bilim adamının Sovyet bilim adamı Vladislav Aleksandrovich Ivanov olduğunu biliyor.
Buna rağmen MR'ın kuruluş tarihiGenel olarak 1973 yılının, Kimya ve Radyoloji Profesörü Paul Lauterbur'un Nature dergisinde “Imaging by Induced Local Interaction” makalesini yayınladığı yıl olduğu kabul edilir; manyetik rezonansa dayalı örnekler." Bu çalışma MRI teşhisinin temelini oluşturdu.
MRG, manyetik rezonans kullanarak organların kesintisiz görüntülerini sağlar
Başka bir bilim adamı Peter Mansfield geliştirdimatematiksel görüntüleme algoritmaları. Daha sonra manyetik rezonans kullanarak organların kısa yol görüntülerini almanın bir yolu vardı. Basitçe söylemek gerekirse, bir kişinin iç organlarının ve dokularının durumunu güçlü bir manyetik alana yerleştirerek görselleştirin. 2003 yılında, Lauterbur ve Mansfield bu keşif için Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'nü aldı.
İkisi Bir Arada Teşhis: PET / CT Metodunun Keşfi
Pozitron emisyon tomografisi (PET) yapıldıBilimsel bir laboratuvarda kullanımdan klinik uygulamaya kadar uzanan uzun bir gelişim yolu. 50'li yıllarda bu alandaki yeni keşifler sayesinde doktorlar, radyoaktif bir atomla işaretlenmiş biyolojik olarak aktif bir bileşik olan radyofarmasötiğin insan vücudundaki dağılımını görebildiler.
PET tarayıcının ilk prototipi 1952'de ortaya çıktıMassachusetts Genel Hastanesi'nde, ancak bunun yardımıyla doktorlar bir dizi değil, yalnızca iki boyutlu bir görüntü elde etti. Bunun nedeni, tarayıcının hastanın kafasının solunda ve sağında yer alan yalnızca iki dedektöre sahip olması ve çözünürlüğün düşük olmasıydı. Ancak cihazın hassasiyeti yine de tümörü tespit edebildi.
Maksimum yoğunluklu projeksiyonlar yöntemiyle oluşturulan görüntü
PET'in daha da iyileşmesinde ikiyönlendirmeler: Bu gelişmiş matematiksel veri işleme yöntemlerine paralel olarak, sensörlerin sayısı ve konumu artmıştır. 1970'lerin sonlarında, PET tarayıcıları klinik uygulamada yaygın olarak kullanılmaya başlandı ve 90'lı yılların başında, Cenevre Üniversitesi'nden bir onkosurgacı olan Cenevre Üniversitesi'nden Rudi Egeli, almak için PET tarayıcı sensörleri arasındaki boşluklara CT ekipmanı yerleştirmeyi önerdi ve hastanın vücudunda metabolizma. Dünyadaki modern kliniklerde kullanılan, kombine PET / CT tarayıcıların ortaya çıkması budur.
Burada ve şimdi yenilik
Görselleştirmek için sadece yarım yüzyıl sürdüTıp gelişiminde atladı. Tek bir tıklamayla bir kişinin tam taraması, görüntülerin uzaktan aktarılması ve diğer uzmanlarla uzaktan istişarelerde bulunma imkanı - Wilhelm Roentgen veya Lazzaro Spallanzani bunu hayal edebilir mi? Günümüzde, radyoloji alanındaki gelişmeler görselleştirme kalitesini arttırmayı hedeflemektedir, çünkü net bir görüntü doktorların doğru bir inceleme yapmasını, ilk kez doğru teşhisi koymasını ve daha fazla tedavi taktiklerini hızlı bir şekilde belirlemesini sağlar. Dahası, modern teknolojiler, sadece tıpta değil aynı zamanda arkeoloji ve nörobilimbilim alanlarında da tıpkı diğer alanlarda da yeni araştırmalar ve buluşlar keşfetmeye yardımcı olmaktadır.
BT tarayıcı sağlığı koruyan ve arkeologlara yardım ediyor
Kalp vücutta bulunan tek organdırsürekli hareket halindedir. Hareket halindeki bir nesneyi kamerayla çektiğimizde bulanık ve belirsiz çıkıyor. Ancak modern bilgisayarlı tomografi görüntünün netliğini korur. Günümüzde BT tarayıcıları sadece birkaç saniye içinde kalbi incelemekle kalmıyor, aynı zamanda kan damarlarının, kemik iskeletinin ve diğer organların yüksek hassasiyetli görüntülerini elde etmeyi de mümkün kılıyor.
Philips uzmanları daha da ileri gittiler veBirkaç yıl önce IQon'un spektral bilgisayar tomografisini yarattı. Bu cihaz dünyada benzersiz bir çift katmanlı dedektör temelinde çalışan ilk sistem haline geldi. Eş zamanlı olarak yüksek ve düşük enerji seviyelerine sahip X-ışını radyasyonunun fotonlarını ayırt eder, bu da sadece anatomik bilgilerin elde edilmesini değil, aynı zamanda dokuların bileşimi hakkındaki verilerin de elde edilmesini sağlar. Bu, doktorların, hastanın teşhis ve tedavi yöntemlerinin daha ileri taktikleri hakkında daha bilinçli kararlar almalarına yardımcı olur. Spektral CT üzerinde bir çalışma yaptıktan sonra radyologlar, geleneksel CT taraması ile ayırt edilemeyen nesneleri analiz edebilir.
incut
BT sadece anket yapmakla kalmazinsan, aynı zamanda antik kültür ve tarihin sırlarını da örter. Birkaç yıl önce, tomografi özellikleri sayesinde, Philips ve Naturalis Müzesi'nden uzmanlar, 66 milyon yıl önce geçmişe bakmayı ve Tyrannosaurus Rex'in kaudal omurlarını incelemeyi başardılar. Ve bundan önce, Philips CT'nin yardımıyla, MS 79'da felaketli bir volkanik patlama sırasında yıkılan Pompeii şehrinin sakinlerinin kalıntıları üzerine çalışmalar yapıldı.
Silahın altındaki tümör: Dijital PET / CT'nin yapabilecekleri
PET / CT aynı anda iki türü birleştiriyoraraştırma: bilgisayarlı tomografi, modifiye dokuların yapısını değerlendirir ve konumlarını milimetreye göre belirlemeye yardımcı olur ve pozitron emisyon tomografisi, dokularda ve organlarda meydana gelen süreçleri görmenizi sağlayan yüksek hassasiyetli üç boyutlu görüntüler oluşturur.
incut
Bugün PET doktorların tanımlamasına olanak sağlıyorTümörlerin boyutları üç milimetreden büyüktür ve CT, yerini milimetrelik doğrulukla belirleme yeteneğine sahiptir. Bu yöntem tıpta gerçek bir devrim haline geldi: PET/CT'nin yardımıyla doktorlar beyni teşhis edebiliyor, yaşa bağlı hastalıkları (Alzheimer ve Parkinson hastalıkları) tanımlayabiliyor ve ayrıca koroner kalp hastalıklarını tanıyabiliyor. Ayrıca PET/BT, kanser hücrelerinin varlığının erken evrelerde tespit edilmesine ve gerekiyorsa tedaviye hızla başlanmasına yardımcı olur.
Bu yöntem ile, cerrah tam olarak bilecektümör nerede, sağlıklı organları etkilemeden tamamen çıkarılması için bir fırsat sağlayacak olan gelişiminin dinamikleri nedir. Ayrıca, uzmanlar sağlıklı dokuya en az zarar verecek şekilde kanser hücrelerini öldürmek için radyasyon terapisinin nasıl yapıldığını en iyi şekilde anlayabilir. Son zamanlarda, Philips geliştiricileri Vereos'in tam dijital PET / CT tarayıcısını, geleneksel fotomultipliers yerine dijital bir detektör kullanan Rusya pazarına sundu. Cihaz, hasta ve doktor için daha güvenli olan yüksek görüntü kalitesini korurken çok düşük radyasyon dozları bile yakalar. Ekipman, görüntüleme kalitesini kaybetmeden radyasyona maruz kalmayı kontrol etmenize ve implant varlığında bile görüntülerin netliğini korumanıza izin verir.
MRG alanındaki yenilikler ve nörodilbilim nerede
Bugün MRI teşhisi oldukça kabul ediliyorbirçok tıp merkezinde yapılabilen standart bir işlemdir. Ancak çok az kişi MRG'nin yalnızca doktorlar için değil aynı zamanda nörodilbilim alanındaki uzmanlar için de değerli bir araç olduğunu biliyor.
Duyduğumuzda kafamda ne oluyorKonuşma mı diyoruz? Konuşma patolojileri olan insanlara nasıl yardım edilir? MRI, profesyonellerin dili “görmelerine” yardımcı olur. Bu nedenle, HSE nörodilbilim laboratuvarı bilim adamları, konuşma işlevini etkileyen çeşitli beyin lezyonlarına sahip yetişkinleri incelemek için fonksiyonel MRG kullanıyorlar. Bu teşhis sayesinde hasarlı bölgeyi ve beynin kopuk bağlantılar yerine yenilerini nasıl kurduğunu görebilirsiniz. MRG verilerine göre, konuşma işlevinin nereye gittiğini anlamak mümkün. Bilim adamları ayrıca özel bir konuşma yerelleştiricisi geliştirdi: MRG'de insanlar beyin bölgelerinin aktivitesinin belirlendiği bir konuşma görevi gerçekleştirdiler. Elde edilen verilere dayanarak, optimal tedavi seçilir.
MRG'nin başka bir örneği invaziv değildir.insan vücudunda demir konsantrasyonunun değerlendirilmesi. Bu çalışma Araştırma Enstitüsü'nden uzmanlar tarafından yapıldı. Rogachev. Kan hastalıklarından muzdarip çocuklar, zamanla demir içeren bileşiklerin dokularında birikmeye yol açan donörlerden alır - kan hemoglobininin parçalanma ürünleri. Bu, örneğin kalpteki organların fonksiyonlarının ciddi şekilde ihlal edilmesine neden olur - aniden durma ve kardiyomiyopatide, karaciğerde - siroz, pankreasta - diyabet. Genellikle, demir konsantrasyonunun kontrolü bir karaciğer biyopsisi kullanılarak kontrol edilir, ancak bu yöntem invazivdir ve ciddi sonuçlara yol açabilir. Modern MRG yöntemleri, cerrahi müdahaleler olmadan, dokulardaki demir konsantrasyonunu değerlendirmesine izin verir, ancak yöntemi klinik uygulamaya sokmak için ek araştırmalar hala gereklidir.
kardiyomiyopati- heterojen bir miyokardiyal hastalık grubu,Genellikle uygunsuz hipertrofi veya dilatasyon olarak ortaya çıkan mekanik veya elektriksel fonksiyon bozukluğu ile ilişkilidir. Kardiyomiyopatiler ya tek başına kalbi etkileyebilir ya da genelleştirilmiş sistemik bir hastalığın parçası olabilir ve sıklıkla ilerleyici kalp yetmezliğinin neden olduğu kardiyovasküler ölüme veya sakatlığa yol açar.
Tıbbi teşhis ekipmanı geçtiHer yıl harika bir yol ve daha iyi görüntüler elde etmenizi sağlar. Eylül 2018'de, Philips endüstride devrim yarattı ve süperiletkenliğin etkisini elde etmek için Avrupa'da ilk MRI makinesini devrim niteliğinde bir soğutma sistemi ile tanıttı. Soğutmak için 1500 litreden fazla sıvı helyum gerektiren klasik mıknatısın aksine, bu sıvılaştırılmış gazın sadece 7 litresi yeni cihazda yer almaktadır. Sıvı helyum sisteme üretim aşamasında yerleştirilir, ardından mıknatıs tamamen kapatılır, bu da gaz buharlaşma olasılığını ortadan kaldırır ve düzenli yakıt ikmali ihtiyacını ortadan kaldırır. Gessess tarayıcısının kurulumu daha kolaydır ve klinik çalışma maliyetini önemli ölçüde azaltmanıza izin verir.
Geleceğe adım atın: XXI. Yüzyılda hangi keşiflerin beklemeye değer olduğu
Dijital entegre teknolojinin gelişimi ileTeleradyoloji yetenekleri giderek artacaktır. Bu kürenin özü, uzaktan sonuç almak veya ikinci bir uzman görüşü almak için klinik görüntülerin dışında ve klinikte ve dışındaki diğer hasta verilerinin değişimini içerir. Teleradiolojik sistemler sayesinde, dünyanın herhangi bir yerindeki nüfus için tıbbi bakımın kalitesini ve kullanılabilirliğini artırmak mümkündür.
Hekimlerin tıbbi analiz ve açıklamalarında yardımınaimge yavaş yavaş yapay zekaya girer. AI, anlık görüntüde mevcut olan tüm bilgilerin kapsamlı bir analizini sağlar ve böylece bir uzman görüş alanında olmayan bir patolojiyi kazara kaçırma riskini azaltır. Ayrıca, AI tıbbi görüntülerin kalitesi ile ilgili problemi çözecektir, çünkü görüntüde herhangi bir kusur olup olmadığını otomatik olarak kontrol edebilir. Bu nedenle, tekrarlanan çalışmaların sayısı azalır ve klinikler bu nedenle bütçeyi daha etkin bir şekilde tahsis edebilir. Philips'in zaten benzer bir prototip çözümü var.
incut
Radyasyon teşhisinin gelişmesine büyük ivmeartırılmış gerçeklik teknolojisi sağlayacaktır. Bu çığır açan çözümlerden biri, travmatolojinin ameliyatın muayene ve planlama aşamasında hastanın içinde hasar görmüş kemikler görmesini sağlayan Voka'nın gelişimidir. BT veya MRG sonucu elde edilen verilere dayanarak, yaralı organ ve dokuların 3D modelleri oluşturulur. Sonuçta ortaya çıkan modeller, ayrıca implant ve konuşmacı modelleri, cerrahın daha fazla çalışması için Microsoft HoloLens karma gerçeklik kulaklıklarına yüklenir. Bu, ciddi yaralanmalardan sonra bile operasyonların yüksek hassasiyetini ve hastaların hızlı rehabilitasyonunu sağlar. Benzer bir konsept, Philips uzmanları tarafından Microsoft ile birlikte HoloLens 2 için de geliştirilmiştir. Çözüm, 2D görüntülerin bir doktor tarafından kolayca ve sezgisel olarak kontrol edilebilen, üç boyutlu sanallaştırılmış gerçeklik ortamına gerçek zamanlı olarak aktarılmasını sağlar. Bu konsept, özellikle doğru ve ayrıntılı görselleştirmenin başarılı bir prosedürün anahtarı olduğu asgari düzeyde invaziv işlemler için tasarlanmıştır.
Büyük veri çok büyük bir rol oynayacaktır. Bir yandan, hastalar hakkında büyük bilgi dizileri içerirler ve bu nedenle mevcut patolojiler hakkında daha fazla bilgi saklamanıza izin verir. Bu, yalnızca hastalıkların değil, aynı zamanda çeşitli yatkınlıkların daha erken ve daha doğru bir şekilde teşhisine katkıda bulunacaktır. Öte yandan, büyük veriler, temel ve pahalı araştırmalar yapmadan önce bile bilim adamlarının bir cevap almalarını sağlayacak yapısal veri kütüphaneleri yaratmalarına yardımcı olacaktır: örneğin, teorinin yeni bir ilacın geliştirilmesinde test edilmesi ve geliştirilmesi.
Bu 4 küre radyal anahtar yönleridirradyasyon teşhisi dünyasına dönüşecek ve yirmi birinci yüzyılın en ciddi hastalıklarına karşı mücadelede doktorlar için yeni fırsatlar yaratacak teşhisler.