伴随着其他自然学科的全面发展,人类医学在近一百年来也获得了巨大的发展与进步。现代医学最重要的两个环节是诊断与治疗。诊断是治疗的前提,治疗以诊断的结果为根本依据,诊断结果的准确程度左右着治疗的成功与否。没有一个确切的诊断,治疗便仿若“无的之矢”而无从下手,所以诊断水平和治疗一样,是一个医疗机构水准的重要标志。于是人们在提高医疗技术的同时,更加注重于诊断技术条件和水平的发展与提高,从最原始的“望、闻、问、切”,听诊器加体温表,演化出当今形形的诊断检查设备。这是人类医学在发展中对诊断技术不断增高的要求所带来的结果,也是其他自然科学领域(光学、机械、声学、核物理、电磁学、微电子、计算机与网络技术、能源与材料科学等)的技术迅猛发展,推动医学诊断学前进所结出的累累硕果。
医学诊断检查设备的种类尽管比较繁多,大致上也可将之划分为三大类别:①生物物理信号检测仪器(心电、脑电、肌电、血压、血流、呼吸、脉搏和听力等信号的检测与监视); ②生物化学成分分析检验仪器(血、尿等体液及细胞中包含的各种成分,微生物的分析与检验);③影像观察用诊断仪器(采用X线、超声医学影像设备docx、核素、红外线、电子束、微波、可见光等所成影像)。后一类诸多仪器被我们统称为医学影像设备。
医学影像设备是指利用各种不同媒介作为信息载体,将人体内部的结构重现为影像的各种仪器,其影像信息与人体实际结构有着空间和时间分布上的对应关系。需要指出的是,现代医学影像设备的发展已使“影像信息”不再是初期阶段时单纯意义上的“影像”涵义,它可以携带有人体机能、生化成分等生物学信息,形态学分析只是其基本内容,新概念的“影像”已成了综合信息的代名词。
1895年11月8日,在医学影像学的历史上是一个不平凡的日子,德国物理学家伦琴(WKR oentgrn)偶然在实验中发现了一种从阴极射线管中发出的射线,它能够穿过不透明的物体,却又不能被透镜折射,它自身不能被看到,却能导致荧光物质发光并让感光胶片曝光,为此伦琴给这种未被知晓的“光线”命名为X线,尔后人们也常将X线称为“伦琴射线”。随后,伦琴利用X线拍摄了人体内部的骨骼照片(第1张照片是其夫人的手掌影像),这一成功堪称医学影像史上的最早记录,以至于我们现在都把1895年纪念为医学影像史的开篇元年。伦琴因此在1901年荣获了首次颁发的诺贝尔物理学奖。最为欢欣鼓舞并且因此受益匪浅的当属医学界,利用X线对人体内部结构进行成像诊断的技术由此在全世界迅速普及开来,西方各国纷纷研制出了X线机的初级产品。受限于当时社会经济和科学技术的水平,X线机只局限于***检查和摄影,机器的功能和性能并没有新的提高,而X线对于人体的辐射损伤也是在以后逐渐被认识到的。
1932年也是在德国,由柏林工科大学的鲁斯卡()和克诺尔()根据对电磁波已有的物理认识,采用电子束成像,首先研制成功世界上第1台电子显微镜(electr onnic microscope,EM)。这是一次先有理论,后有实践的研究,从而有力地证实了信息载体的多样性。对于医学诊断,人类便有了从宏观到微观对人体结构全面分析的工具,鲁斯卡对于电子束和电镜成像的发明被誉为20世纪最重要的发现之一,荣获1986年诺贝尔物理学奖。在战争年代,军事与国防是尖端科技的主要应用目标;进入和平时期,维护人类健康便成了科学技术中最重要的主题方向。第2次世界大战以后,1946年,声学和电子技术将海战时运用的声纳技术转化为医学中的A型超声(ultra-sonic,US)成像;美国哈佛大学的伯塞尔(Purceel)和斯坦福大学的布洛赫(
Bloch)领导的两个研究小组,几乎在同一时期内,采用不同方法各自发现了物质的核磁共振现象(他们两人于1952 年被授予诺贝尔物理学奖)。20世纪50年代初期起,在已有的成像技术不断得到改良与提高的同时,新的成像方式又开始活跃涌现。原子能技术转化为核素医学成像,出现了各种同位素闪烁扫描仪和1958年问世的一次成像γ照相机;进入20世纪60年代,B型超声成像仪研制成功,其连续的动态实时影像为医学诊断提供了更新的手段。
20世纪70年代以后,自从美国的阿波罗登月计划完成以来,大批优秀的电子和计算机等技术方面的科学家、工程师纷纷转向了生物医学工程研究和医疗仪器设备制造领域,从此医学影像设备得到了空前的发展。在物理、化学、机械、真空、电子、电磁和计算机等相关学科技术的支持下,医学影像技术进入了成熟期,开始普遍地实用于人体解剖、组织学分析和临床诊断学等形态学科领域。1972年,第1台X线计算机断层成像仪(X-puted tomograph y,X-CT)的问世给医学影像诊断技术带来了新的革命,这使影像的信息量得fei-tex.com