delweddu meddygol

Ym 1896, darganfu Wilhelm Roentgen belydrau X, ac ym 1900, y pelydr-X cyntaf o'r frest. Yna daw'r tiwb pelydr-X. A sut mae'n edrych heddiw. Byddwch yn cael gwybod yn yr erthygl isod.

1806 Mae Philippe Bozzini yn datblygu'r endosgop yn Mainz, gan gyhoeddi ar yr achlysur "Der Lichtleiter" - gwerslyfr ar astudio cilfachau'r corff dynol. Y cyntaf i ddefnyddio'r ddyfais hon mewn gweithrediad llwyddiannus oedd y Ffrancwr Antonin Jean Desormeaux. Cyn dyfeisio trydan, defnyddiwyd ffynonellau golau allanol i archwilio'r bledren, y groth a'r colon, yn ogystal â'r ceudodau trwynol.

1. Y pelydr-X cyntaf - llaw gwraig Roentgen

1896 Mae Wilhelm Roentgen yn darganfod pelydrau-X a'u gallu i dreiddio i solidau. Nid meddygon oedd yr arbenigwyr cyntaf y dangosodd ei "roentgenograms", ond cydweithwyr Roentgen - ffisegwyr (1). Cydnabuwyd potensial clinigol y ddyfais hon ychydig wythnosau'n ddiweddarach, pan gyhoeddwyd pelydr-X o ddarn o wydr ym mys plentyn pedair oed mewn cyfnodolyn meddygol. Dros yr ychydig flynyddoedd nesaf, mae masnacheiddio a chynhyrchu màs tiwbiau pelydr-X yn lledaenu'r dechnoleg newydd ledled y byd.

1900 Pelydr-x o'r frest gyntaf. Roedd y defnydd eang o belydrau-x o'r frest yn ei gwneud hi'n bosibl canfod twbercwlosis yn gynnar, a oedd yn un o'r achosion marwolaeth mwyaf cyffredin bryd hynny.

1906-1912 Yr ymdrechion cyntaf i ddefnyddio cyfryngau cyferbyniad i archwilio organau a llestri yn well.

1913 Mae tiwb pelydr-X go iawn, a elwir yn tiwb gwactod cathod poeth, yn dod i'r amlwg, sy'n defnyddio ffynhonnell electron a reolir yn effeithlon oherwydd ffenomen allyriadau thermol. Agorodd gyfnod newydd mewn ymarfer radiolegol meddygol a diwydiannol. Ei greawdwr oedd y dyfeisiwr Americanaidd William D. Coolidge (2), a elwir yn boblogaidd fel "tad y tiwb pelydr-X." Ynghyd â grid symudol a grëwyd gan y radiolegydd o Chicago Hollis Potter, gwnaeth lamp Coolidge radiograffeg yn arf amhrisiadwy i feddygon yn ystod y Rhyfel Byd Cyntaf.

1916 Nid oedd pob radiograff yn hawdd i'w ddarllen - weithiau roedd meinweoedd neu wrthrychau yn cuddio'r hyn a oedd yn cael ei archwilio. Felly, datblygodd y dermatolegydd Ffrengig André Bocage ddull o allyrru pelydrau-X o wahanol onglau, a oedd yn dileu anawsterau o'r fath. Ei .

1919 Mae niwmoenseffalograffeg yn ymddangos, sy'n weithdrefn ddiagnostig ymledol o'r system nerfol ganolog. Roedd yn cynnwys disodli rhan o'r hylif serebro-sbinol ag aer, ocsigen neu heliwm, ei gyflwyno trwy dyllu i gamlas yr asgwrn cefn, a pherfformio pelydr-x o'r pen. Roedd y nwyon yn cyferbynnu'n dda â system fentriglaidd yr ymennydd, a oedd yn ei gwneud hi'n bosibl cael delwedd o'r fentriglau. Defnyddiwyd y dull yn eang yng nghanol yr 80fed ganrif, ond cafodd ei adael bron yn gyfan gwbl yn yr XNUMXau, gan fod yr archwiliad yn hynod boenus i'r claf ac yn gysylltiedig â risg difrifol o gymhlethdodau.

30au ac 40au Mewn meddygaeth gorfforol ac adsefydlu, mae egni tonnau ultrasonic yn dechrau cael ei ddefnyddio'n helaeth. Mae Sergey Sokolov o Rwsia yn arbrofi gyda defnyddio uwchsain i ddod o hyd i ddiffygion metel. Yn 1939, mae'n defnyddio amledd o 3 GHz, nad yw, fodd bynnag, yn darparu datrysiad delwedd boddhaol. Ym 1940, cyflwynodd Heinrich Gohr a Thomas Wedekind o Brifysgol Feddygol Cologne, yr Almaen, yn eu herthygl "Der Ultraschall in der Medizin" y posibilrwydd o ddiagnosteg uwchsain yn seiliedig ar dechnegau adleisio tebyg i'r rhai a ddefnyddir i ganfod diffygion metel. .

Roedd yr awduron yn rhagdybio y byddai'r dull hwn yn caniatáu canfod tiwmorau, exudates, neu grawniadau. Fodd bynnag, ni allent gyhoeddi canlyniadau argyhoeddiadol eu harbrofion. Adnabyddir hefyd arbrofion meddygol ultrasonic yr Awstria Karl T. Dussik, niwrolegydd o Brifysgol Fienna yn Awstria, a ddechreuwyd yn y 30au hwyr.

1937 Mae’r mathemategydd Pwylaidd Stefan Kaczmarz yn llunio yn ei waith “Algebraidd Reconstruction Technique” sylfeini damcaniaethol y dull ail-greu algebraidd, a gymhwyswyd wedyn mewn tomograffeg gyfrifiadurol a phrosesu signal digidol.

40au. Cyflwyno delwedd tomograffig gan ddefnyddio tiwb pelydr-x wedi'i gylchdroi o amgylch corff y claf neu organau unigol. Roedd hyn yn ei gwneud hi'n bosibl gweld manylion y newidiadau anatomeg a phatholegol yn yr adrannau.

1946 Dyfeisiodd ffisegwyr Americanaidd Edward Purcell a Felix Bloch cyseiniant magnetig niwclear NMR (3) yn annibynnol. Dyfarnwyd Gwobr Nobel mewn Ffiseg iddynt am "ddatblygu dulliau newydd o fesur manwl gywir a darganfyddiadau cysylltiedig ym maes magnetedd niwclear."

3. Set o offer NMR

1950 yn codi sganiwr unionlin, a luniwyd gan Benedict Cassin. Defnyddiwyd y ddyfais yn y fersiwn hon tan y 70au cynnar gyda gwahanol fferyllol yn seiliedig ar isotopau ymbelydrol i ddelweddu organau ledled y corff.

1953 Mae Gordon Brownell o Sefydliad Technoleg Massachusetts yn creu dyfais sy'n rhagflaenydd y camera PET modern. Gyda'i chymorth, mae ef, ynghyd â'r niwrolawfeddyg William H. Sweet, yn llwyddo i wneud diagnosis o diwmorau ar yr ymennydd.

1955 Mae dwysyddion delwedd pelydr-x deinamig yn cael eu datblygu sy'n ei gwneud hi'n bosibl cael delweddau pelydr-x o ddelweddau symudol o feinweoedd ac organau. Mae'r pelydrau-x hyn wedi darparu gwybodaeth newydd am swyddogaethau'r corff megis curo'r galon a'r system cylchrediad gwaed.

1955-1958 Meddyg o'r Alban Ian Donald yn dechrau defnyddio profion uwchsain yn eang ar gyfer diagnosis meddygol. Mae'n gynaecolegydd. Diffiniodd ei erthygl "Ymchwiliad i Offerennau Abdomenol gydag Uwchsain Pwls", a gyhoeddwyd ar 7 Mehefin, 1958 yn y cyfnodolyn meddygol The Lancet, y defnydd o dechnoleg uwchsain a gosododd y sylfaen ar gyfer diagnosis cyn-geni (4).

1957 Mae'r endosgop ffibr optig cyntaf yn cael ei ddatblygu - gastroenterolegydd Basili Hirshowitz a'i gydweithwyr o Brifysgol Michigan patent ffibr optig, gastrosgop lled-hyblyg.

1958 Hal Oscar Anger yn cyflwyno yng nghyfarfod blynyddol Cymdeithas America ar gyfer Meddygaeth Niwclear siambr pefriiad sy'n caniatáu ar gyfer deinamig delweddu organau dynol. Mae'r ddyfais yn mynd i mewn i'r farchnad ar ôl degawd.

1963 David Kuhl, sy'n cael bathu o'r newydd, Dr. David Kuhl, ynghyd â'i ffrind, y peiriannydd Roy Edwards, yn cyflwyno i'r byd y gwaith ar y cyd cyntaf, ffrwyth sawl blwyddyn o baratoi: cyfarpar cyntaf y byd ar gyfer yr hyn a elwir. tomograffeg allyriadauyr hwn a alwant y Marc II. Yn y blynyddoedd dilynol, datblygwyd damcaniaethau a modelau mathemategol mwy cywir, cynhaliwyd nifer o astudiaethau, ac adeiladwyd peiriannau mwy a mwy datblygedig. Yn olaf, ym 1976, mae John Keyes yn creu'r peiriant SPECT cyntaf - tomograffeg allyrru ffoton sengl - yn seiliedig ar brofiad Cool ac Edwards.

1967-1971 Gan ddefnyddio dull algebraidd Stefan Kaczmarz, mae peiriannydd trydanol o Loegr, Godfrey Hounsfield, yn creu sylfeini damcaniaethol tomograffeg gyfrifiadurol. Yn y blynyddoedd dilynol, mae'n adeiladu'r sganiwr EMI CT gweithredol cyntaf (5), ac arno, ym 1971, cynhelir yr archwiliad cyntaf o berson yn Ysbyty Atkinson Morley yn Wimbledon. Rhoddwyd y ddyfais ar waith ym 1973. Ym 1979, dyfarnwyd Gwobr Nobel i Hounsfield, ynghyd â'r ffisegydd Americanaidd Allan M. Cormack, am eu cyfraniad i ddatblygiad tomograffeg gyfrifiadurol.

5. Sganiwr EMI

1973 Darganfu'r cemegydd Americanaidd Paul Lauterbur (6) trwy gyflwyno graddiannau maes magnetig sy'n mynd trwy sylwedd penodol, y gellir dadansoddi a darganfod cyfansoddiad y sylwedd hwn. Mae'r gwyddonydd yn defnyddio'r dechneg hon i greu delwedd sy'n gwahaniaethu rhwng dŵr arferol a dŵr trwm. Yn seiliedig ar ei waith, mae'r ffisegydd o Loegr, Peter Mansfield, yn adeiladu ei ddamcaniaeth ei hun ac yn dangos sut i wneud delwedd gyflym a chywir o'r strwythur mewnol.

Canlyniad gwaith y ddau wyddonydd oedd archwiliad meddygol anfewnwthiol, a elwir yn ddelweddu cyseiniant magnetig neu MRI. Ym 1977, defnyddiwyd y peiriant MRI, a ddatblygwyd gan y meddygon Americanaidd Raymond Damadian, Larry Minkoff, a Michael Goldsmith, i archwilio person am y tro cyntaf. Dyfarnwyd Gwobr Nobel 2003 mewn Ffisioleg neu Feddygaeth ar y cyd i Lauterbur a Mansfield.

1974 Mae'r Americanwr Michael Phelps yn datblygu camera Tomograffeg Allyrru Positron (PET). Crëwyd y sganiwr PET masnachol cyntaf diolch i waith Phelps a Michel Ter-Poghosyan, a arweiniodd ddatblygiad y system yn EG&G ORTEC. Gosodwyd y sganiwr yn UCLA ym 1974. Oherwydd bod celloedd canser yn metaboleiddio glwcos ddeg gwaith yn gyflymach na chelloedd arferol, mae tiwmorau malaen yn ymddangos fel mannau llachar ar sgan PET (7).

1976 Llawfeddyg Andreas Grünzig yn cyflwyno angioplasti coronaidd yn Ysbyty Athrofaol Zurich, y Swistir. Mae'r dull hwn yn defnyddio fflworosgopi i drin stenosis pibellau gwaed.

1978 yn codi radiograffeg ddigidol. Am y tro cyntaf, mae delwedd o system pelydr-X yn cael ei throsi'n ffeil ddigidol, y gellir ei phrosesu wedyn i gael diagnosis cliriach a'i storio'n ddigidol ar gyfer ymchwil a dadansoddi yn y dyfodol.

80au. Douglas Boyd yn cyflwyno dull tomograffeg pelydr electron. Defnyddiodd sganwyr EBT belydr o electronau a reolir yn fagnetig i greu cylch o belydrau-X.

1984 Mae'r delweddu 3D cyntaf gan ddefnyddio cyfrifiaduron digidol a data CT neu MRI yn ymddangos, gan arwain at ddelweddau XNUMXD o esgyrn ac organau.

1989 Mae tomograffeg gyfrifiadurol troellog (CT troellog) yn cael ei defnyddio. Mae hwn yn brawf sy'n cyfuno symudiad cylchdro parhaus y system synhwyrydd lamp a symudiad y bwrdd dros wyneb y prawf (8). Mantais bwysig tomograffeg troellog yw lleihau'r amser arholiad (mae'n caniatáu cael delwedd o sawl dwsin o haenau mewn un sgan sy'n para sawl eiliad), y casgliad o ddarlleniadau o'r gyfrol gyfan, gan gynnwys haenau'r organ, a oedd rhwng sganiau gyda CT traddodiadol, yn ogystal â thrawsnewidiad gorau posibl y sgan diolch i feddalwedd newydd . Arloeswr y dull newydd oedd Cyfarwyddwr Ymchwil a Datblygu Siemens, Dr. Willy A. Kalender. Dilynodd gweithgynhyrchwyr eraill yn fuan yn ôl troed Siemens.

8. Cynllun tomograffeg gyfrifiadurol droellog

1993 Datblygu techneg delweddu ecoplanar (EPI) a fydd yn galluogi systemau MRI i ganfod strôc acíwt yn gynnar. Mae EPI hefyd yn darparu delweddu swyddogaethol o, er enghraifft, weithgaredd yr ymennydd, gan ganiatáu i glinigwyr astudio swyddogaeth gwahanol rannau o'r ymennydd.

1998 Mae'r hyn a elwir yn arholiadau PET amlfodd ynghyd â tomograffeg gyfrifiadurol. Gwnaethpwyd hyn gan Dr. David W. Townsend o Brifysgol Pittsburgh, ynghyd â Ron Nutt, arbenigwr systemau PET. Mae hyn wedi agor cyfleoedd gwych ar gyfer delweddu metabolaidd ac anatomegol o gleifion canser. Aeth y sganiwr PET/CT prototeip cyntaf, a ddyluniwyd ac a adeiladwyd gan CTI PET Systems yn Knoxville, Tennessee, yn fyw ym 1998.

2018 Mae MARS Bioddelweddu yn cyflwyno'r dechneg lliw i Delweddu meddygol XNUMXD (9), sydd, yn lle ffotograffau du a gwyn o du mewn y corff, yn cynnig ansawdd cwbl newydd mewn meddygaeth - delweddau lliw.

Mae'r math newydd o sganiwr yn defnyddio technoleg Medipix, a ddatblygwyd gyntaf ar gyfer gwyddonwyr yn y Sefydliad Ewropeaidd ar gyfer Ymchwil Niwclear (CERN) i olrhain gronynnau yn y Gwrthdarwr Hadron Mawr gan ddefnyddio algorithmau cyfrifiadurol. Yn hytrach na chofnodi pelydrau-X wrth iddynt fynd trwy feinweoedd a sut y cânt eu hamsugno, mae'r sganiwr yn pennu union lefel egni pelydrau-X wrth iddynt daro gwahanol rannau o'r corff. Yna mae'n trosi'r canlyniadau i wahanol liwiau i gyd-fynd ag esgyrn, cyhyrau, a meinweoedd eraill.

9. Rhan lliw o'r arddwrn, wedi'i wneud gan ddefnyddio technoleg Bioddelweddu MARS.

Dosbarthiad delweddu meddygol

1. Roentgen (pelydr-x) mae hwn yn belydr-x o'r corff gyda phelydr-x yn taflunio ar ffilm neu synhwyrydd. Mae meinweoedd meddal yn cael eu delweddu ar ôl pigiad cyferbyniad. Nodweddir y dull, a ddefnyddir yn bennaf wrth ddiagnosis y system ysgerbydol, gan gywirdeb isel a chyferbyniad isel. Yn ogystal, mae ymbelydredd yn cael effaith negyddol - mae 99% o'r dos yn cael ei amsugno gan yr organeb prawf.

2. tomograffeg (Groeg - trawstoriad) - enw cyfunol dulliau diagnostig, sy'n cynnwys cael delwedd o drawstoriad o gorff neu ran ohono. Rhennir dulliau tomograffig yn sawl grŵp:

• Uwchsain (uwchsain) yn ddull anfewnwthiol sy'n defnyddio ffenomenau tonnau sain ar ffiniau amrywiol gyfryngau. Mae'n defnyddio trawsddygiaduron ultrasonic (2-5 MHz) a piezoelectrig. Mae'r ddelwedd yn symud mewn amser real;
• tomograffeg gyfrifiadurol (CT) yn defnyddio pelydrau-x a reolir gan gyfrifiadur i greu delweddau o’r corff. Mae'r defnydd o belydrau-x yn dod â CT yn nes at belydrau-x, ond mae pelydrau-x a thomograffeg gyfrifiadurol yn darparu gwybodaeth wahanol. Mae'n wir y gall radiolegydd profiadol hefyd gasglu lleoliad tri dimensiwn tiwmor o ddelwedd pelydr-X, er enghraifft, ond mae pelydrau-X, yn wahanol i sganiau CT, yn eu hanfod yn ddau ddimensiwn;
• delweddu cyseiniant magnetig (MRI) - mae'r math hwn o tomograffeg yn defnyddio tonnau radio i archwilio cleifion sydd wedi'u gosod mewn maes magnetig cryf. Mae'r ddelwedd canlyniadol yn seiliedig ar donnau radio a allyrrir gan y meinweoedd a archwiliwyd, sy'n cynhyrchu signalau mwy neu lai dwys yn dibynnu ar yr amgylchedd cemegol. Gellir arbed delwedd corff y claf fel data cyfrifiadurol. Mae MRI, fel CT, yn cynhyrchu delweddau XNUMXD a XNUMXD, ond weithiau mae'n ddull llawer mwy sensitif, yn enwedig ar gyfer gwahaniaethu meinweoedd meddal;
• tomograffeg allyriadau positron (PET) - cofrestru delweddau cyfrifiadurol o newidiadau mewn metaboledd siwgr sy'n digwydd mewn meinweoedd. Mae'r claf yn cael ei chwistrellu â sylwedd sy'n gyfuniad o siwgr a siwgr wedi'i labelu'n isotopig. Mae'r olaf yn ei gwneud hi'n bosibl lleoli'r canser, gan fod celloedd canser yn cymryd moleciwlau siwgr yn fwy effeithlon na meinweoedd eraill yn y corff. Ar ôl amlyncu siwgr wedi'i labelu'n ymbelydrol, mae'r claf yn gorwedd i lawr am tua.
• 60 munud tra bod y siwgr wedi'i farcio yn cylchredeg yn ei gorff. Os oes tiwmor yn y corff, rhaid cronni siwgr yn effeithlon ynddo. Yna mae'r claf, wedi'i osod ar y bwrdd, yn cael ei gyflwyno'n raddol i'r sganiwr PET - 6-7 gwaith o fewn 45-60 munud. Defnyddir y sganiwr PET i bennu dosbarthiad siwgr ym meinweoedd y corff. Diolch i'r dadansoddiad o CT a PET, gellir disgrifio neoplasm posibl yn well. Mae'r ddelwedd a brosesir gan gyfrifiadur yn cael ei dadansoddi gan radiolegydd. Gall PET ganfod annormaleddau hyd yn oed pan fo dulliau eraill yn nodi natur arferol y meinwe. Mae hefyd yn ei gwneud hi'n bosibl gwneud diagnosis o ailwaelu canser a phennu effeithiolrwydd y driniaeth - wrth i'r tiwmor grebachu, mae ei gelloedd yn metaboleiddio llai a llai o siwgr;
• Tomograffeg allyrru ffoton sengl (SPECT) - techneg tomograffig ym maes meddygaeth niwclear. Gyda chymorth ymbelydredd gama, mae'n caniatáu ichi greu delwedd ofodol o weithgaredd biolegol unrhyw ran o gorff y claf. Mae'r dull hwn yn caniatáu ichi ddelweddu llif y gwaed a'r metaboledd mewn ardal benodol. Mae'n defnyddio radiofferyllol. Maent yn gyfansoddion cemegol sy'n cynnwys dwy elfen - olrheiniwr, sy'n isotop ymbelydrol, a chludwr y gellir ei ddyddodi mewn meinweoedd ac organau a goresgyn y rhwystr gwaed-ymennydd. Yn aml mae gan gludwyr yr eiddo o rwymo'n ddetholus i wrthgyrff celloedd tiwmor. Maent yn setlo mewn symiau sy'n gymesur â metaboledd; 
• tomograffeg cydlyniad optegol (OCT) - dull newydd tebyg i uwchsain, ond mae'r claf yn cael ei archwilio â pelydryn o olau (interferometer). Defnyddir ar gyfer archwiliadau llygaid mewn dermatoleg a deintyddiaeth. Mae golau ôl-wasgaredig yn nodi lleoliad lleoedd ar hyd llwybr y pelydr golau lle mae'r mynegai plygiannol yn newid.

3. Scintigraffeg - cawn yma ddelwedd o organau, ac yn bennaf oll eu gweithgaredd, gan ddefnyddio dosau bach o isotopau ymbelydrol (radiopharmaceuticals). Mae'r dechneg hon yn seiliedig ar ymddygiad rhai fferyllol yn y corff. Maent yn gweithredu fel cerbyd ar gyfer yr isotop a ddefnyddir. Mae'r cyffur wedi'i labelu yn cronni yn yr organ dan sylw. Mae'r radioisotop yn allyrru ymbelydredd ïoneiddio (ymbelydredd gama gan amlaf), gan dreiddio y tu allan i'r corff, lle mae'r camera gama fel y'i gelwir yn cael ei recordio.