第一篇 总论

第一章 学科发展与学科概念

医学影像学的发展历程就是其不断与科技成果结合创新的过程。自1895年德国物理学家伦琴(Röntgen)发现X线后不久,X线就用于人体的检查,形成了X线诊断学(diagnostic rontgenology)。20世纪50年代到60年代,超声与核素显像相继应用于人体疾病的检查,形成了超声成像(ultrasonography)和γ闪烁显像(γ-scintigraphy)。随着科学技术的进步,特别是计算机技术的迅猛发展、新材料的不断发现与合成,20世纪70年代和80年代又相继出现了X线计算机体层成像(X-ray computed tomography,CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和发射体层显像(emission computed tomography,ECT),后者包括单光子发射体层显像(single photon emission computed tomography,SPECT)与正电子发射体层显像(positron emission tomography,PET)等新的成像技术,由此形成了以X线诊断为基础,包括超声成像、发射体层成像、CT、MRI等多种成像技术的影像诊断学(diagnostic imaging),从而使人体内部结构和器官在活体状态下得以显示,帮助医生了解人体解剖结构、生理功能状态及病理变化,以达到明确诊断的目的。这属于视诊的范畴。

目前,由于成像设备和检查技术的不断发展与创新,影像诊断已不局限于形态学的诊断,还可进行功能与代谢成像,在此基础上,影像诊断学还逐渐深入到组织的细胞水平和分子水平,并以影像反映其变化,形成了分子影像学(molecular imaging)。这些新技术极大丰富了影像诊断学的内容,提高了诊断水平,使视诊不断延伸。

数字成像是计算机技术与医学相结合的产物,是影像成像技术发展史上的又一里程碑,目前已覆盖影像的全领域,这使传统的模拟成像过渡到数字化成像,改变了图像的输出显示方式,不再依赖于胶片的成像模式。同时,数字成像结合网络技术,形成了图像存档与传输系统(picture archiving and communication system,PACS),改变了图像的读片方式,使海量的图像信息能进行适应临床需要的后处理并保存,同时也加快了传输速度,方便了会诊工作,使远程放射学(teleradiology)成为现实。科学技术的进步,使医学影像学正向着网络化、数字化、无胶片化、无纸化发展,目前云存储、计算机辅助诊断已进入实践应用。

现今各种影像设备包括软件、硬件都在现代科技的支持下不断发展着,如320排探测器、动态640层成像、能谱成像等技术,使CT设备朝着超高速、低辐射、精细容积成像、动态成像等方向发展;MRI已进入3.0T时代,PET与MRI的融合也已成为现实;胎儿MRI成像、四维超声成像、对比剂的最新研制(如MRI提高小肝癌检出率、网状内皮系统显示效果的超顺磁性氧化铁SPIO纳米颗粒)等,使得疾病诊断提前,为中医治未病提供了设备基础。

20年世纪70年代兴起的介入放射学(interventional radiology),是在成像设备的导引下对某些疾病进行诊断和治疗的新技术,使一些因药物或手术难治的疾病得以有效治疗或微创治疗,已成为与内科、外科并列的三大治疗体系之一。随着设备、器材与技术的改进,其发展非常迅速,应用范围亦已扩展到人体各器官的多种疾病,疗效不断提高,在临床应用与理论研究方面都有很大进展(图1-1-1)。

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图1-1-1 学科发展

因此,医学影像学(medical imaging)是一门综合性学科,包括影像诊断学与介入放射学。影像诊断学是利用成像设备使人体内部结构或功能变化形成影像,反映人体的解剖结构、生理功能、病理改变甚至细胞分子水平的变化,以诊断为目的;介入放射学是在影像设备的引导下对疾病进行诊断和治疗,使得影像科由以往的辅助检查科室发展到临床科室。影像诊断学、介入放射学、信息放射学(information in radiology)共同形成了医学影像系统。

医学影像学是一门开放的、不断发展的学科,是科学技术在医学领域的延伸应用,同时也有力地推动了临床医学的快速发展。由此不难看出,医学影像学已成为临床医学中发展最快、作用重大、不可或缺的学科之一,因此,学好本门课程对每一位医学生都尤为重要。