Tıbbi Görüntüleme - Medical imaging

Tıbbi Görüntüleme
yırtılmışAAA.png
Bir CT taraması yırtılmış gösteren görüntü abdominal aort anevrizması
ICD-10-PCS B
ICD-9 87 - 88
003952 D 003952
OPS-301 kodu 3
MedlinePlus 007451

Tıbbi görüntüleme , bazı organların veya dokuların ( fizyoloji ) işlevinin görsel temsilinin yanı sıra klinik analiz ve tıbbi müdahale için bir vücudun içini görüntüleme tekniği ve sürecidir . Tıbbi görüntüleme, deri ve kemikler tarafından gizlenen iç yapıları ortaya çıkarmanın yanı sıra hastalıkları teşhis ve tedavi etmeyi amaçlar . Tıbbi görüntüleme ayrıca anormallikleri tanımlamayı mümkün kılmak için normal anatomi ve fizyoloji veri tabanı oluşturur . Çıkarılan organ ve dokuların görüntülenmesi tıbbi nedenlerle yapılabilse de, bu tür işlemler genellikle tıbbi görüntüleme yerine patolojinin bir parçası olarak kabul edilir .

Bir disiplin olarak ve en geniş anlamıyla, biyolojik görüntülemenin bir parçasıdır ve X-ışını radyografisi , manyetik rezonans görüntüleme , ultrason , endoskopi , elastografi , dokunsal görüntüleme , termografi , tıbbi fotoğrafçılık , nükleer tıp görüntüleme teknolojilerini kullanan radyolojiyi içerir. pozitron emisyon tomografisi (PET) ve tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (SPECT) gibi fonksiyonel görüntüleme teknikleri .

Elektroensefalografi (EEG), manyetoensefalografi (MEG), elektrokardiyografi (EKG) ve diğerleri gibi öncelikle görüntü üretmek için tasarlanmayan ölçüm ve kayıt teknikleri, zamana karşı parametre grafiği olarak temsil edilmeye duyarlı veriler üreten diğer teknolojileri temsil eder veya ölçüm konumları hakkında veri içeren haritalar . Sınırlı bir karşılaştırmada, bu teknolojiler başka bir disiplinde tıbbi görüntüleme biçimleri olarak kabul edilebilir.

2010 itibariyle, dünya çapında 5 milyar tıbbi görüntüleme çalışması yapılmıştır. 2006'da tıbbi görüntülemeden kaynaklanan radyasyona maruz kalma, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki toplam iyonlaştırıcı radyasyon maruziyetinin yaklaşık %50'sini oluşturuyordu. Tıbbi görüntüleme ekipmanı ile ilgili teknoloji kullanılarak imal edildiği için yarı iletken endüstrisi dahil olmak üzere, CMOS entegre devre çipleri, güç yarı iletken cihazlar , sensörler gibi görüntü sensörleri (özellikle CMOS sensörler ) ve biyosensörler gibi, ve işlemci mikro denetleyici , mikroişlemci , bir dijital sinyal işlemcisi , medya işlemcisi ve çip üzerinde sistem aygıtları. 2015 yılı itibarıyla, tıbbi görüntüleme çiplerinin yıllık sevkiyatı 46  milyon birim ve 1,1 milyar ABD Doları tutarındadır .

Tıbbi görüntüleme genellikle vücudun iç yönünün görüntülerini invaziv olmayan bir şekilde üreten bir dizi teknik olarak algılanır. Bu kısıtlı anlamda tıbbi görüntüleme, matematiksel ters problemlerin çözümü olarak görülebilir . Bu, nedenin (canlı dokunun özellikleri) sonuçtan (gözlenen sinyal) çıkarıldığı anlamına gelir. Tıbbi ultrason durumunda , prob, iç yapıyı göstermek için dokunun içine giren ultrasonik basınç dalgaları ve ekolardan oluşur. Projeksiyonel radyografi durumunda , prob, kemik, kas ve yağ gibi farklı doku türleri tarafından farklı oranlarda emilen X-ışını radyasyonunu kullanır .

" Noninvaziv " terimi, kullanılan çoğu görüntüleme tekniği için geçerli olan, hastanın vücuduna hiçbir aletin sokulmadığı bir prosedürü belirtmek için kullanılır.

Türler

(a) Kafanın BT taramasının sonuçları birbirini izleyen enine kesitler olarak gösterilir. (b) Bir MRI makinesi, bir hastanın etrafında bir manyetik alan oluşturur. (c) PET taramaları , hedeflenen organ veya organların aktif kan akışının ve fizyolojik aktivitesinin görüntülerini oluşturmak için radyofarmasötikler kullanır . (d) Ultrason teknolojisi, görüntüleme teknikleri arasında en az invaziv olan ve elektromanyetik radyasyon kullanmadığı için gebelikleri izlemek için kullanılır.

Klinik bağlamda, "görünmez ışık" tıbbi görüntüleme genellikle radyoloji veya "klinik görüntüleme" ile eşittir ve görüntüleri yorumlamaktan (ve bazen elde etmekten) sorumlu tıp doktoru bir radyologdur . "Görünür ışık" tıbbi görüntüleme, özel ekipman olmadan görülebilen dijital video veya hareketsiz resimleri içerir. Dermatoloji ve yara bakımı, görünür ışık görüntüsünü kullanan iki yöntemdir. Tanısal radyografi , tıbbi görüntülemenin teknik yönlerini ve özellikle tıbbi görüntülerin elde edilmesini belirtir. Radiographer veya radyolojik teknolog bazı radyolojik müdahaleler tarafından yapılmaktadır rağmen, tanı kalitede tıbbi görüntüleri almak için genellikle sorumludur radyologlar .

Bilimsel bir araştırma alanı olarak tıbbi görüntüleme , bağlama bağlı olarak biyomedikal mühendisliğinin , tıbbi fiziğin veya tıbbın bir alt disiplinini oluşturur : Enstrümantasyon, görüntü elde etme (örneğin radyografi ), modelleme ve niceleme alanındaki araştırma ve geliştirme genellikle biyomedikal mühendisliği , tıbbi fizik ve bilgisayar biliminin korunması ; Tıbbi görüntülerin uygulanması ve yorumlanması ile ilgili araştırmalar genellikle radyolojinin ve tıbbi durumla veya tıbbi bilimin ( sinirbilim , kardiyoloji , psikiyatri , psikoloji , vb.) alanıyla ilgili tıbbi alt disiplinin araştırma alanıdır . Tıbbi görüntüleme için geliştirilen tekniklerin birçoğunun bilimsel ve endüstriyel uygulamaları da vardır.

radyografi

Tıbbi görüntülemede iki tür radyografik görüntü kullanılmaktadır. Projeksiyon radyografisi ve floroskopi, ikincisi kateter rehberliği için faydalıdır. Bu 2D teknikler, düşük maliyet, yüksek çözünürlük ve uygulamaya bağlı olarak 2D tekniği ile daha düşük radyasyon dozajları nedeniyle 3D tomografinin ilerlemesine rağmen hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu görüntüleme yöntemi , görüntü elde etmek için geniş bir röntgen ışını kullanır ve modern tıpta mevcut olan ilk görüntüleme tekniğidir.

  • Floroskopi , radyografiye benzer şekilde vücudun iç yapılarının gerçek zamanlı görüntülerini üretir, ancak daha düşük bir doz hızında sabit bir x-ışınları girdisi kullanır. Baryum, iyot ve hava gibi kontrast maddeler , iç organları çalışırken görselleştirmek için kullanılır. Floroskopi, bir prosedür sırasında sürekli geri bildirim gerektiğinde görüntü kılavuzlu prosedürlerde de kullanılır. Radyasyonu ilgili alandan geçtikten sonra bir görüntüye dönüştürmek için bir görüntü reseptörü gereklidir. Bunun başlarında, alıcı ucu sezyum iyodür ile kaplanmış büyük bir vakum tüpüve karşı uçta bir aynaolan bir Görüntü Amplifikatörüne (IA) yol açan bir floresan ekran vardı. Sonunda ayna bir TV kamerası ile değiştirildi.
  • Daha yaygın olarak x-ışınları olarak bilinen projeksiyonlu radyografiler , genellikle bir kırığın tipini ve kapsamını belirlemek ve akciğerlerdeki patolojik değişiklikleri saptamak için kullanılır. Baryum gibi radyo-opak kontrast maddelerinkullanımıyla, mide ve bağırsakların yapısını görselleştirmek için de kullanılabilirler - bu, ülserlerin veya belirli kolon kanseri türlerinin teşhisine yardımcı olabilir.

Manyetik rezonans görüntüleme

Bir beyin MRI temsili

Bir manyetik rezonans görüntüleme cihazı ( MRI tarayıcı ) veya orijinal olarak bilindiği gibi "nükleer manyetik rezonans ( NMR ) görüntüleme" tarayıcısı , insan dokusundaki su moleküllerinin hidrojen çekirdeklerini (yani tek protonları ) polarize etmek ve heyecanlandırmak için güçlü mıknatıslar kullanır. uzamsal olarak kodlanmış, vücudun görüntüleriyle sonuçlanan saptanabilir bir sinyal. MRI makinesi, su molekülleri üzerindeki hidrojen atomlarının rezonans frekansında bir radyo frekansı (RF) darbesi yayar. Radyo frekans antenleri ("RF bobinleri"), incelenecek vücut bölgesine darbe gönderir. RF darbesi protonlar tarafından emilir ve birincil manyetik alana göre yönlerinin değişmesine neden olur. RF darbesi kapatıldığında, protonlar birincil mıknatısla aynı hizaya "rahatlar" ve bu süreçte radyo dalgaları yayarlar. Sudaki hidrojen atomlarından gelen bu radyo frekansı emisyonu, algılanan ve bir görüntüde yeniden yapılandırılan şeydir. Dönen bir manyetik dipolün (protonların bir örnek olduğu) rezonans frekansına Larmor frekansı denir ve ana manyetik alanın gücü ve ilgili çekirdeklerin kimyasal ortamı tarafından belirlenir. MRI üç elektromanyetik alan kullanır : hidrojen çekirdeklerini polarize etmek için birincil alan olarak adlandırılan çok güçlü (tipik olarak 1.5 ila 3 teslas ) statik manyetik alan; uzamsal kodlama için uzayda ve zamanda (1 kHz düzeyinde) değişiklik gösterecek şekilde değiştirilebilen gradyan alanları, genellikle gradyanlar olarak adlandırılır; ve bir RF anteni aracılığıyla toplanan ölçülebilir sinyaller üretmek üzere hidrojen çekirdeklerinin manipülasyonu için uzamsal olarak homojen bir radyo frekansı (RF) alanı .

Gibi BT , MRI geleneksel olarak vücudun bir ince "dilim" nin iki boyutlu bir görüntü oluşturur ve bu nedenle kabul edilir tomografik görüntüleme tekniği. Modern MRI cihazları, tek dilimli, tomografik kavramın bir genellemesi olarak kabul edilebilecek, 3D bloklar biçiminde görüntüler üretme yeteneğine sahiptir. BT'den farklı olarak, MRI iyonlaştırıcı radyasyon kullanımını içermez ve bu nedenle aynı sağlık tehlikeleriyle ilişkili değildir. Örneğin, MRG sadece 1980'lerin başından beri kullanımda olduğundan, güçlü statik alanlara maruz kalmanın bilinen uzun vadeli etkileri yoktur (bu, bazı tartışmaların konusudur; MRG'de 'Güvenlik'e bakın ) ve bu nedenle X-ray ve CT'nin aksine, bir kişinin maruz kalabileceği tarama sayısıyla sınırlıdır . Ancak, RF alanına maruz kalmaktan kaynaklanan doku ısınması ve vücutta kalp pili gibi implante edilmiş cihazların varlığı ile ilişkili iyi tanımlanmış sağlık riskleri vardır. Bu riskler, cihazın tasarımının ve kullanılan tarama protokollerinin bir parçası olarak sıkı bir şekilde kontrol edilir.

BT ve MRG farklı doku özelliklerine duyarlı olduğundan, iki teknikle elde edilen görüntülerin görünümleri önemli ölçüde farklılık gösterir. BT'de, bir görüntü oluşturmak için X ışınlarının bir tür yoğun doku tarafından bloke edilmesi gerekir, bu nedenle yumuşak dokulara bakıldığında görüntü kalitesi düşük olacaktır. MRI'da, net nükleer spinli herhangi bir çekirdek kullanılabilirken, hidrojen atomunun protonu, özellikle klinik ortamda en yaygın kullanılanıdır, çünkü her yerde bulunur ve büyük bir sinyal verir. Su moleküllerinde bulunan bu çekirdek, MRI ile elde edilebilecek mükemmel yumuşak doku kontrastına izin verir.

Spesifik MRI tanısal görüntüleme (multiparametrik MRI veya mpMRI) için bir dizi farklı nabız dizisi kullanılabilir. Aranan bilgiye bağlı olarak aşağıdaki görüntüleme dizilerinden iki veya daha fazlasını birleştirerek doku özelliklerini ayırt etmek mümkündür: T1 ağırlıklı (T1-MRI), T2 ağırlıklı (T2-MRI), difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DWI-MRI) ), dinamik kontrast geliştirme (DCE-MRI) ve spektroskopi (MRI-S). Örneğin, prostat tümörlerinin görüntülenmesi, tek başına T2 ağırlıklı görüntülemeden ziyade T2-MRI ve DWI-MRI kullanılarak daha iyi gerçekleştirilir. Karaciğer çalışmaları, meme tümörleri , pankreas tümörleri ve kanser tümörleri üzerindeki vasküler bozulma ajanlarının etkilerinin değerlendirilmesi dahil olmak üzere çeşitli organlardaki hastalıkları tespit etmek için mpMRI uygulamalarının sayısı artmaya devam ediyor .

Nükleer Tıp

Nükleer tıp, hem tanısal görüntülemeyi hem de hastalığın tedavisini kapsar ve ayrıca moleküler tıp veya moleküler görüntüleme ve terapötikler olarak da adlandırılabilir. Nükleer tıp, çeşitli patolojileri teşhis etmek veya tedavi etmek için izotopların belirli özelliklerini ve radyoaktif malzemeden yayılan enerjik parçacıkları kullanır. Tipik anatomik radyoloji kavramından farklı olarak nükleer tıp, fizyolojinin değerlendirilmesini sağlar. Tıbbi değerlendirmeye yönelik bu işleve dayalı yaklaşımın, özellikle onkoloji, nöroloji ve kardiyoloji olmak üzere çoğu alt uzmanlık alanında faydalı uygulamaları vardır. Gama kameralar ve PET tarayıcılar , örneğin sintigrafi, SPECT ve PET'te, bir hastalıkla ilişkili olabilecek biyolojik aktivite bölgelerini saptamak için kullanılır. Hastaya 99m Tc gibi nispeten kısa ömürlü izotop verilir . İzotoplar genellikle vücuttaki biyolojik olarak aktif doku tarafından tercihli olarak emilir ve kemikteki tümörleri veya kırık noktalarını tanımlamak için kullanılabilir . Görüntüler, paralelleştirilmiş fotonlar, bir ışık sinyali veren bir kristal tarafından algılandıktan sonra elde edilir, bu sinyal de amplifiye edilir ve sayım verilerine dönüştürülür.

  • Sintigrafi ("scint"), radyoizotopların dahili olarak, örneğin intravenöz veya oral yoldan alındığı birteşhis testi şeklidir. Ardından, gama kameralar, radyofarmasötiklerin yaydığı radyasyondan iki boyutlu görüntüler yakalar ve oluşturur.
  • SPECT , birçok projeksiyondan alınan gama kamera verilerini kullanan ve farklı düzlemlerde yeniden oluşturulabilen bir 3D tomografik tekniktir. Fonksiyonel SPECT verilerinin lokalizasyonunu sağlayan bir CT tarayıcı ile birleştirilmiş çift detektör kafalı bir gama kamera, bir SPECT-CT kamerası olarak adlandırılır ve moleküler görüntüleme alanını geliştirmede fayda göstermiştir. Diğer tıbbi görüntüleme yöntemlerinin çoğunda, enerji vücuttan geçirilir ve reaksiyon veya sonuç dedektörler tarafından okunur. SPECT görüntülemede hastaya en yaygın olarak Thallium 201TI, Technetium 99mTC, Iodine 123I ve Gallium 67Ga olmak üzere bir radyoizotop enjekte edilir. Bu izotopların doğal bozunma süreci gerçekleşirken radyoaktif gama ışınları vücuttan yayılır. Gama ışınlarının emisyonları, vücudu çevreleyen dedektörler tarafından yakalanır. Bu, esasen, radyoaktivitenin kaynağının X-ray veya CT gibi tıbbi görüntüleme cihazlarından ziyade insan olduğu anlamına gelir.
  • Pozitron emisyon tomografisi (PET), işlevsel süreçleri görüntülemek için çakışma algılamayı kullanır. Kısa ömürlü pozitron yayan izotoplar, örneğin 18 K , örneğin bir organik madde ile dahil edilen glukoz metabolik yararlanmanın bir göstergesi olarak da kullanılabilir F18-fluorodeoksiglikoz'dur oluşturmak. Vücuttaki aktivite dağılımının görüntüleri, tümör, metastaz veya enfeksiyon gibi hızla büyüyen dokuları gösterebilir. PET görüntüleri,anatomik bir korelasyon belirlemekiçin bilgisayarlı tomografi taramalarınakıyasla görüntülenebilir. Modern tarayıcılar,pozitron görüntüleme ile ilgili görüntü rekonstrüksiyonunu optimize etmek için PET-CT veya PET-MRI'ye izin vererek PET'i entegre edebilir. Bu, hastayı gantriden fiziksel olarak hareket ettirmeden aynı ekipman üzerinde gerçekleştirilir. İşlevsel ve anatomik görüntüleme bilgilerinin ortaya çıkan melezi, invaziv olmayan tanı ve hasta yönetiminde yararlı bir araçtır.

Güvene dayalı belirteçler, çok çeşitli tıbbi görüntüleme uygulamalarında kullanılmaktadır. Aynı öznenin iki farklı görüntüleme sistemiyle üretilen görüntüleri, her iki sistem tarafından görüntülenen alana bir güvene dayalı işaretleyici yerleştirilerek ilişkilendirilebilir (görüntü kaydı olarak adlandırılır). Bu durumda, her iki görüntüleme yöntemiyle üretilen görüntülerde görülebilen bir işaretleyici kullanılmalıdır. Bu yöntemle SPECT veya pozitron emisyon tomografisinden alınan fonksiyonel bilgiler, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) tarafından sağlanan anatomik bilgilerle ilişkilendirilebilir . Benzer şekilde, MRI sırasında oluşturulan referans noktaları , beyin aktivitesinin kaynağını lokalize etmek için manyetoensefalografi tarafından oluşturulan beyin görüntüleri ile ilişkilendirilebilir .

ultrason

İdrar kesesinin (siyah kelebek benzeri şekil) ve hiperplastik prostatın ultrasonla temsili

Tıbbi ultrason , (3D'ye kadar) görüntüler üretmek için doku tarafından değişen derecelerde yansıtılan megahertz aralığında yüksek frekanslı geniş bant ses dalgalarını kullanır . Bu genellikle hamile kadınlarda fetüsün görüntülenmesiyle ilişkilidir . Bununla birlikte, ultrason kullanımları çok daha geniştir. Diğer önemli kullanımlar arasında karın organlarının, kalbin, göğsün, kasların, tendonların, arterlerin ve damarların görüntülenmesi yer alır. CT veya MRI gibi tekniklerden daha az anatomik ayrıntı sağlasa da, özellikle hareketli yapıların işlevini gerçek zamanlı olarak incelemesi, iyonlaştırıcı radyasyon yaymaması ve benek içermesi gibi birçok durumda ideal olmasını sağlayan çeşitli avantajlara sahiptir. elastografide kullanılabilir . Ultrason ayrıca doku karakterizasyonu ve yeni görüntü işleme tekniklerinin uygulanması amacıyla bir ultrason araştırma arayüzü aracılığıyla kullanıma sunulabilen ham verileri yakalamak için popüler bir araştırma aracı olarak kullanılır . Ultrason kavramları, ses dalgalarının iletilmesi ve alınması ile çalıştırılması nedeniyle diğer tıbbi görüntüleme yöntemlerinden farklıdır. Yüksek frekanslı ses dalgaları dokuya gönderilir ve farklı dokuların bileşimine bağlı olarak; sinyal zayıflatılacak ve ayrı aralıklarla geri dönecektir. Çok katmanlı bir yapıda yansıyan ses dalgalarının bir yolu, bir girdi akustik empedansı (ultrason ses dalgası) ve ilgili yapıların Yansıma ve iletim katsayıları ile tanımlanabilir. Kullanımı çok güvenlidir ve herhangi bir olumsuz etkiye neden olduğu görülmemektedir. Aynı zamanda nispeten ucuzdur ve gerçekleştirmesi hızlıdır. Ultrason tarayıcıları yoğun bakım ünitelerindeki kritik hastalara götürülerek hastayı radyoloji bölümüne taşırken oluşabilecek tehlikenin önüne geçilebilir. Elde edilen gerçek zamanlı hareketli görüntü, drenaj ve biyopsi prosedürlerine rehberlik etmek için kullanılabilir. Modern tarayıcılardaki Doppler yetenekleri, arterlerdeki ve damarlardaki kan akışının değerlendirilmesini sağlar.

Elastografi

3B dokunsal görüntü (C), doku fantom incelemesi (A) sürecinde kaydedilen 2B basınç haritalarından (B) oluşur.

Elastografi, yumuşak dokunun elastik özelliklerini haritalayan nispeten yeni bir görüntüleme yöntemidir. Bu modalite son yirmi yılda ortaya çıktı. Elastografi, elastisite belirli organlar/büyümeler için sağlıklı dokuyu sağlıksız dokudan ayırt edebildiğinden, tıbbi teşhislerde faydalıdır. Örneğin, kanserli tümörler genellikle çevreleyen dokudan daha sert olacaktır ve hastalıklı karaciğerler sağlıklı olanlardan daha serttir. Ultrason, manyetik rezonans görüntüleme ve dokunsal görüntüleme kullanımına dayanan birkaç elastografik teknik vardır. Ultrason elastografisinin geniş klinik kullanımı, teknolojinin klinik ultrason makinelerinde uygulanmasının bir sonucudur. Ultrason elastografinin ana dalları arasında Quasistatic Elastography/Strain Imaging, Shear Wave Elasticity Imaging (SWEI), Akustik Radyasyon Kuvveti Darbe görüntüleme (ARFI), Süpersonik Kesme Görüntüleme (SSI) ve Geçici Elastografi yer alır. Son on yılda, teknolojinin tıbbi teşhis ve tedavi izlemenin çeşitli alanlarında başarılı bir şekilde uygulandığını gösteren elastografi alanındaki faaliyetlerde sürekli bir artış gözlemlenmiştir.

foto akustik görüntüleme

Fotoakustik görüntüleme , fotoakustik etkiye dayalı olarak yakın zamanda geliştirilmiş bir hibrit biyomedikal görüntüleme yöntemidir. Optik absorpsiyon kontrastının avantajlarını, (optik) dağınık veya yarı yayınımlı rejimde derin görüntüleme için ultrasonik uzaysal çözünürlükle birleştirir. Son çalışmalar, foto akustik görüntülemenin in vivo olarak tümör anjiyogenez izleme, kan oksijenasyon haritalama, fonksiyonel beyin görüntüleme ve cilt melanom tespiti vb. için kullanılabileceğini göstermiştir.

Tomografi

Tomografinin temel prensibi : (tomografik olmayan) yansıtılan görüntü P ile karşılaştırıldığında S 1 ve S 2 süperpozisyon serbest tomografik kesitleri

Tomografi , kesitlere veya kesitlere göre görüntülemedir. Tıbbi görüntülemede bu tür başlıca yöntemler şunlardır:

  • X-ışını bilgisayarlı tomografi (CT) veya Bilgisayarlı Aksiyel Tomografi (CAT) taraması, geleneksel olarak vücudun ince bir bölümündeki yapıların 2 boyutlu görüntüsünü üreten sarmal bir tomografi tekniğidir (en son nesil). CT'de, bir X-ışınları demeti, incelenen bir nesnenin etrafında döner ve nesneye birden çok açıdan girdikten sonra hassas radyasyon dedektörleri tarafından alınır. Bir bilgisayar daha sonra tarayıcının dedektörlerinden alınan bilgileri analiz eder ve Radon dönüşümünde ortaya konan matematiksel ilkeleri kullanarak nesnenin ve içeriğinin ayrıntılı bir görüntüsünü oluşturur . Projeksiyon radyografisinden daha fazla iyonlaştırıcı radyasyon dozu yüküne sahiptir; sağlık etkilerinden kaçınmak için tekrarlanan taramalar sınırlandırılmalıdır. CT, X-Ray projeksiyonları ile aynı prensiplere dayanır, ancak bu durumda hasta, 500-1000 sintilasyon dedektörü (dördüncü nesil X-Ray CT tarayıcı geometrisi) atanan bir çevre dedektör halkası içine alınır. Daha önce eski nesil tarayıcılarda, X-Işını ışını, bir çeviri kaynağı ve dedektör tarafından eşleştiriliyordu. Bilgisayarlı tomografi, X-ray tomografi görüntülemede odak düzlemli tomografinin neredeyse tamamen yerini almıştır .
  • Pozitron emisyon tomografisi (PET), bilgisayarlı tomografi, PET-CT ve manyetik rezonans görüntüleme PET-MRI ile birlikte de kullanılır .
  • Manyetik rezonans görüntüleme (MRI) genellikle vücudun enine kesitlerinin tomografik görüntülerini üretir. (Bu makaledeki ayrı MRI bölümüne bakın.)

ekokardiyografi

Kalbi görüntülemek için ultrason kullanıldığında buna ekokardiyogram denir . Ekokardiyografi, odacık boyutu, kalp fonksiyonu, kalp kapakçıkları ve perikard (kalbin etrafındaki kese) dahil olmak üzere kalbin ayrıntılı yapılarının görülmesini sağlar. Ekokardiyografi , kalbin resimlerini oluşturmak ve dört kalp kapağının her birinden akan kanı görselleştirmek için 2D, 3D ve Doppler görüntülemeyi kullanır . Ekokardiyografi, nefes darlığı veya göğüs ağrısı gibi semptomlar yaşayanlardan kanser tedavisi görenlere kadar bir dizi hastada yaygın olarak kullanılmaktadır. Transtorasik ultrasonun, bebeklerden yaşlılara kadar her yaştan hasta için zararlı yan etki veya radyasyon riski olmaksızın güvenli olduğu kanıtlanmıştır ve bu da onu diğer görüntüleme yöntemlerinden ayırır. Ekokardiyografi, taşınabilirliği ve çeşitli uygulamalarda kullanımı nedeniyle dünyada en yaygın kullanılan görüntüleme modalitelerinden biridir. Acil durumlarda ekokardiyografi hızlı, kolay erişilebilir ve yatak başında yapılabilir, bu da onu birçok hekimin tercih ettiği modalite haline getirir.

Fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisi

FNIR, nispeten yeni bir non-invaziv görüntüleme tekniğidir. NIRS (yakın kızılötesi spektroskopi), fonksiyonel nörogörüntüleme amacıyla kullanılır ve bir beyin görüntüleme tekniği olarak geniş çapta kabul görmüştür .

Manyetik parçacık görüntüleme

Süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıklarını kullanan manyetik parçacık görüntüleme ( MPI ), süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıklarını izlemek için kullanılan, gelişmekte olan bir tanısal görüntüleme tekniğidir . Birincil avantaj, doku derinliği ile sinyal azalması olmaması ile birlikte yüksek duyarlılık ve özgüllüktür . MPI, tıbbi araştırmalarda kardiyovasküler performansı, nöroperfüzyonu ve hücre takibini görüntülemek için kullanılmıştır.

hamilelikte

BT taraması ( bu durumda oluşturulan hacim ) , gelişmekte olan fetüse bir radyasyon dozu verir .

Tıbbi görüntüleme edilebilir belirtildiği içinde gebelik nedeniyle gebelik komplikasyonları , bir önceden varolan hastalık veya hamilelik kazanılmış bir hastalık, ya da rutin doğum öncesi bakım . MRG kontrast maddesi içermeyen manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve obstetrik ultrasonografi anne veya fetüs için herhangi bir risk oluşturmaz ve hamile kadınlar için tercih edilen görüntüleme teknikleridir. Projeksiyonel radyografi , BT taraması ve nükleer tıp görüntüleme, bir dereceye kadar iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalma ile sonuçlanır , ancak birkaç istisna dışında , fetal zararla ilişkili olandan çok daha düşük soğurulan dozlara sahiptir. Daha yüksek dozlarda etkiler, düşük , doğum kusurları ve zihinsel engelliliği içerebilir .

Görüntüleme prosedürü kullanımını en üst düzeye çıkarma

Tek bir MR veya CT taramasında elde edilen veri miktarı çok kapsamlıdır. Radyologların attığı verilerin bir kısmı, hastaların radyasyona maruz kalmalarını ve invaziv prosedürlerden kaynaklanan komplikasyon riskini azaltırken, hastalardan zaman ve para tasarrufu sağlayabilir. Prosedürleri daha verimli hale getirmek için başka bir yaklaşım, örneğin bazı tıbbi görüntüleme modalitelerinde, yeniden yapılandırılmış yoğunluğun pozitif olduğu gerçeğini hesaba katarak veri toplamanın verimliliği arttırılabilir.

Üç boyutlu görüntülerin oluşturulması

CT, MRI ve ultrason tarama yazılımlarının hekim için 3D görüntüler üretmesini sağlamak için hacim oluşturma teknikleri geliştirilmiştir. Geleneksel olarak CT ve MRI taramaları, film üzerinde 2D statik çıktı üretti. 3D görüntüler üretmek için birçok tarama yapılır ve daha sonra doktorlar tarafından manipüle edilebilecek bir 3D model üretmek için bilgisayarlar tarafından birleştirilir. 3D ultrasonlar biraz benzer bir teknik kullanılarak üretilir. Karın iç organlarının hastalıklarının teşhisinde, ultrason özellikle safra yolları, idrar yolları ve kadın üreme organlarının (yumurtalık, fallop tüpleri) görüntülenmesinde hassastır. Örneğin, ana safra kanalındaki taş ve ana safra kanalının dilatasyonu ile safra taşı teşhisi. Önemli yapıları çok detaylı bir şekilde görselleştirebilme özelliği ile 3D görüntüleme yöntemleri birçok patolojinin teşhisi ve cerrahi tedavisi için değerli bir kaynaktır. Bu, Singapurlu cerrahların İranlı ikizler Ladan ve Laleh Bijani'yi 2003 yılında ayırmaya yönelik ünlü, ancak sonuçta başarısız girişimi için önemli bir kaynaktı . 3D ekipman daha önce benzer operasyonlar için büyük bir başarıyla kullanılmıştı.

Önerilen veya geliştirilen diğer teknikler şunları içerir:

Bu tekniklerin bazıları hala araştırma aşamasındadır ve henüz klinik rutinlerde kullanılmamıştır.

Teşhis amaçlı olmayan görüntüleme

Nörogörüntüleme , deneysel koşullarda, insanların (özellikle engelli kişilerin) bir beyin bilgisayar arayüzü görevi görerek dış cihazları kontrol etmesine izin vermek için de kullanılmıştır .

Birçok tıbbi görüntüleme yazılımı uygulaması, özellikle FDA onayına sahip olmadıkları ve hasta teşhisi için klinik araştırmalarda kullanılmasına izin verilmediği için tanısal olmayan görüntüleme için kullanılır . Pek çok klinik araştırma çalışmasının zaten hasta teşhisi için tasarlanmadığını unutmayın.

Arşivleme ve kaydetme

Öncelikle ultrason görüntülemede kullanılan, tıbbi görüntüleme cihazı tarafından üretilen görüntünün yakalanması, arşivleme ve teletıp uygulamaları için gereklidir . Çoğu senaryoda, tıbbi cihazdan video sinyalini yakalamak ve daha sonraki işlemler ve işlemler için bir bilgisayara iletmek için bir çerçeve yakalayıcı kullanılır.

DICOM

Tıpta Dijital Görüntüleme ve İletişim (DICOM) Standart küresel mağazada, değişim ve iletim tıbbi görüntülere kullanılır. DICOM Standardı, radyografi, bilgisayarlı tomografi (CT), manyetik rezonans görüntüleme (MRI), ultrason ve radyasyon tedavisi gibi görüntüleme teknikleri için protokoller içerir.

Tıbbi görüntülerin sıkıştırılması

Tıbbi görüntüleme teknikleri, özellikle CT, MRI ve PET modalitelerinden çok büyük miktarda veri üretir. Sonuç olarak, sıkıştırma kullanılmadan elektronik görüntü verilerinin depolanması ve iletişimi yasaklanmıştır. JPEG 2000 görüntü sıkıştırma, tıbbi görüntülerin depolanması ve iletilmesi için DICOM standardı tarafından kullanılır . Düşük veya çeşitli bant genişlikleri üzerinden büyük görüntü veri setlerine erişmenin maliyeti ve fizibilitesi , JPEG 2000 sıkıştırılmış görüntü verilerinin verimli akışını sağlamak için JPIP adı verilen başka bir DICOM standardı kullanılarak ayrıca ele alınmaktadır .

Bulutta tıbbi görüntüleme

Şirket içi göç etmek büyüyen eğilim olmuştur PACS a bulut tabanlı PACS. Applied Radiology tarafından yakın zamanda yayınlanan bir makale, "Dijital görüntüleme alanı sağlık kuruluşu genelinde benimsenirken, terabaytlardan petabaytlarca veriye hızlı geçiş, radyolojiyi aşırı bilgi yüklemesinin eşiğine getirdi . Bulut bilişim, geleceğin görüntüleme departmanını sunuyor. verileri çok daha akıllıca yönetmek için araçlar."

Farmasötik klinik deneylerde kullanım

Tıbbi görüntüleme, görselleştirme ve kantitatif değerlendirme ile hızlı tanıya olanak sağladığı için klinik çalışmalarda önemli bir araç haline gelmiştir.

Tipik bir klinik araştırma birden fazla aşamadan geçer ve sekiz yıla kadar sürebilir. Tedavinin güvenli ve etkili olup olmadığını belirlemek için klinik son noktalar veya sonuçlar kullanılır. Bir hasta son noktaya ulaştığında, genellikle daha ileri deneysel etkileşimden dışlanır. Yalnızca klinik son noktalara dayanan denemeler, uzun süreleri olduğundan ve çok sayıda hastaya ihtiyaç duyma eğiliminde olduklarından çok maliyetlidir.

Klinik son noktaların aksine, vekil son noktaların bir ilacın klinik yararları olup olmadığını doğrulamak için gereken süreyi kısalttığı gösterilmiştir. Görüntüleme biyobelirteçleri (bir tedaviye farmakolojik yanıtın bir göstergesi olarak kullanılan bir görüntüleme tekniği ile nesnel olarak ölçülen bir özellik) ve vekil uç noktaların, iyi istatistiksel güçle hızlı sonuçlar elde ederek küçük grup boyutlarının kullanımını kolaylaştırdığı gösterilmiştir.

Görüntüleme, daha öznel, geleneksel yaklaşımlar tarafından gözden kaçırılabilecek terapinin ilerlemesinin göstergesi olan ince değişiklikleri ortaya çıkarabilir. Bulgular, herhangi bir doğrudan hasta teması olmadan değerlendirildiği için istatistiksel yanlılık azalır.

Pozitron emisyon tomografisi (PET) ve manyetik rezonans görüntüleme (MRI) gibi görüntüleme teknikleri onkoloji ve sinirbilim alanlarında rutin olarak kullanılmaktadır. Örneğin, tümör küçülmesinin ölçümü, katı tümör yanıtı değerlendirmesinde yaygın olarak kullanılan bir vekil son noktadır. Bu, antikanser ilaçlarının etkilerinin daha hızlı ve daha objektif bir şekilde değerlendirilmesini sağlar. Olarak Alzheimer hastalığı , MRI , PET tarama bölge glikoz metabolizması ölçülerek beynin metabolik aktiviteyi ölçmek ve bu şekilde izleyici kullanılarak beta-amiloid plakları süre tüm beyin taramaları doğru hipokampal atrofi oranını değerlendirmek Pittsburgh bileşik B (PIB). Tarihsel olarak, ilgi artsa da, ilaç geliştirmenin diğer alanlarında nicel tıbbi görüntülemeden daha az yararlanılmıştır.

Görüntüleme tabanlı bir deneme genellikle üç bileşenden oluşur:

  1. Gerçekçi bir görüntüleme protokolü. Protokol, görüntülerin çeşitli modaliteler ( PET , SPECT , CT , MRI ) kullanılarak elde edilme şeklini (pratik olarak mümkün olduğu kadar) standartlaştıran bir taslaktır . Görüntülerin saklanacağı, işleneceği ve değerlendirileceği özellikleri kapsar.
  2. Görüntüleri toplamaktan, kalite kontrolünü gerçekleştirmekten ve veri depolama, dağıtım ve analiz için araçlar sağlamaktan sorumlu bir görüntüleme merkezi. Değerlendirmenin güvenilirliğini korumak için farklı zaman noktalarında elde edilen görüntülerin standart bir formatta gösterilmesi önemlidir. Belirli uzman görüntüleme sözleşmeli araştırma kuruluşları, protokol tasarımı ve site yönetiminden veri kalitesi güvencesi ve görüntü analizine kadar uçtan uca tıbbi görüntüleme hizmetleri sağlar.
  3. Görüntüleme merkezine geri gönderilecek görüntüleri oluşturmak üzere hastaları toplayan klinik siteler.

ekranlama

Kurşun , saçılan X ışınlarına karşı radyografik koruma için kullanılan ana malzemedir .

Olarak , manyetik rezonans görüntüleme , orada MR RF ekranlama olarak manyetik koruma görüntü kalitesi dış olumsuz yönde etkilenmemesi için.

Gizlilik koruması

Tıbbi görüntüleme genellikle tıbbi mahremiyet yasaları kapsamındadır . Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde Sağlık Sigortası Taşınabilirlik ve Sorumluluk Yasası (HIPAA) , herhangi bir kişinin geçmiş, şimdiki veya gelecekteki fiziksel veya zihinsel sağlığıyla ilgili bireysel olarak tanımlanabilir bilgiler olan korunan sağlık bilgilerini kullanma konusunda sağlık hizmeti sağlayıcılarına kısıtlamalar getirir. bireysel. Konuyla ilgili kesin bir yasal karar bulunmamakla birlikte, en az bir çalışma, tıbbi görüntülemenin bir kişiyi benzersiz şekilde tanımlayabilecek biyometrik bilgiler içerebileceğini ve dolayısıyla PHI olarak nitelendirilebileceğini göstermiştir.

Birleşik Krallık Genel Tıp Konseyi'nin etik yönergeleri, Konseyin X-ray görüntülerinin ikincil kullanımlarından önce onay gerektirmediğini belirtir.

sanayi

Tıbbi görüntüleme endüstrisindeki kuruluşlar arasında görüntüleme ekipmanı üreticileri, bağımsız radyoloji tesisleri ve hastaneler bulunur.

Üretilen cihazlar için küresel pazarın 2018'de 5 milyar dolar olduğu tahmin ediliyordu. 2012 itibariyle önemli üreticiler arasında Fujifilm , GE , Siemens Healthineers , Philips , Shimadzu , Toshiba , Carestream Health , Hitachi , Hologic ve Esaote bulunuyor . 2016 yılında imalat sanayii, oligopolistik ve olgun bir sektör olarak nitelendirildi; Samsung ve Neusoft Medical'e yeni katılanlar .

Amerika Birleşik Devletleri'nde, 2015 itibariyle tahmine göre görüntüleme taramaları için ABD pazarını yaklaşık 100 milyar $'a yerleştiriyor, %60'ı hastanelerde ve %40'ı RadNet zinciri gibi bağımsız kliniklerde meydana geliyor .

Telif hakkı

Amerika Birleşik Devletleri

ABD Telif Hakkı Bürosu uygulamaları Özeti'nin 300. bölümü uyarınca , "Ofis, bir insan yazarın herhangi bir yaratıcı girdisi veya müdahalesi olmaksızın rastgele veya otomatik olarak çalışan bir makine veya yalnızca mekanik süreç tarafından üretilen çalışmaları kaydetmeyecektir." "X-ışınları, ultrasonlar, manyetik rezonans görüntüleme veya diğer teşhis ekipmanı tarafından üretilen tıbbi görüntüleme" dahil. Bu konum, fotoğraflara sağlanan geniş telif hakkı korumalarından farklıdır. Telif Hakkı Özeti bir ajansın yasal yorumu olmasına ve yasal olarak bağlayıcı olmamasına rağmen, mahkemelerin makul buldukları takdirde buna itibar etmesi muhtemeldir. Yine de, röntgen görüntülerinin telif hakkı konusunu doğrudan ele alan bir ABD federal içtihat hukuku yoktur.

türevler

ABD'de oluşturulan bir tıbbi görüntünün türevinde, eklenen ek açıklamalar ve açıklamalar telif hakkına tabi olabilir, ancak tıbbi görüntünün kendisi Public Domain olarak kalır.

Türev çalışma teriminin kapsamlı bir tanımı Amerika Birleşik Devletleri Telif Hakkı Yasası tarafından 17 USC  § 101'de verilmektedir :

Bir "türev eser", bir çeviri... sanat eseri yeniden üretimi, kısaltma, yoğunlaştırma veya bir eserin yeniden biçimlendirilebileceği, dönüştürülebileceği veya uyarlanabileceği herhangi bir başka biçim gibi önceden var olan bir veya daha fazla esere dayanan bir eserdir. Bir bütün olarak orijinal bir yazarlık çalışmasını temsil eden editoryal revizyonlar, açıklamalar, ayrıntılandırmalar veya diğer değişikliklerden oluşan bir çalışma “türev çalışma”dır.

17 USC  § 103(b) şunları sağlar:

Bir derleme veya türev çalışmadaki telif hakkı, eserde kullanılan önceden var olan materyalden farklı olarak, yalnızca bu tür çalışmanın yazarının katkıda bulunduğu materyali kapsar ve önceden var olan materyal üzerinde herhangi bir münhasır hak anlamına gelmez. Bu tür bir çalışmadaki telif hakkı, önceden var olan materyaldeki herhangi bir telif hakkı korumasından bağımsızdır ve kapsamını, süresini, sahipliğini veya varlığını etkilemez veya genişletmez.

Almanya

Almanya'da röntgen görüntüleri ve MRI , tıbbi ultrason , PET ve sintigrafi görüntüleri (telif hakkı benzeri) ilgili haklar veya komşu haklar tarafından korunmaktadır . Bu koruma, yaratıcılık gerektirmez ( düzenli telif hakkı koruması için gerekli olduğu gibi ) ve 50 yıl içinde yayınlanmazsa veya ilk meşru yayından sonra 50 yıl boyunca, görüntü oluşturulduktan sonra yalnızca 50 yıl sürer. Yasanın mektubu bu hakkı "Lichtbildner"a, yani görüntüyü oluşturan kişiye veriyor. Literatür, tıp doktorunu, diş hekimini veya veteriner hekimi, Almanya'da birçok röntgen çekiminin ayaktan ortamlarda yapılması durumundan kaynaklanabilecek hak sahibi olarak kabul ediyor gibi görünmektedir.

Birleşik Krallık

Birleşik Krallık'ta oluşturulan tıbbi görüntüler, "özellikle kemikler ve çeşitli yumuşak dokular arasındaki kontrastı göstermek için kaliteli bir röntgen üretmek için gereken yüksek düzeyde beceri, emek ve muhakeme" nedeniyle normalde telif hakkıyla korunacaktır. Radyograflar Derneği, bu telif hakkının işverene ait olduğuna inanmaktadır (radyograf serbest meslek sahibi değilse - ancak o zaman bile sözleşmeleri mülkiyeti hastaneye devretmelerini gerektirebilir). Bu telif hakkı sahibi, telif hakkının mülkiyetinden vazgeçmeden dilediği kişiye belirli izinler verebilir. Böylece hastane ve çalışanlarına, tıbbi bakım için ihtiyaç duydukları çeşitli amaçlar için bu tür radyografik görüntüleri kullanma izni verilecektir. Hastanede görev yapan hekimlere, sözleşmelerinde, hasta bilgilerini dergi kağıtlarında veya yazdıkları kitaplarda (anonim yapılmak kaydıyla) yayınlama hakkı verilecektir. Hastalara kendi görüntüleriyle "istediklerini yapma" izni de verilebilir.

İsveç

İsveç'te Siber Hukuk devletler: "Pictures fotografik eserler olarak veya fotoğrafik resim olarak korunabilir eski özgünlük daha yüksek düzeyde gerektirir; ikincisi. Ayrıca fotoğrafların her türlü, çekilenler de korur veya amatörler tarafından tıp içinde ya da bilim. Koruma, lazer tekniğiyle oluşturulan hologramların yanı sıra dijital kameraları da içeren bir tür fotoğraf tekniğinin kullanılmasını gerektirir.İki tür çalışma arasındaki fark, yazarın ölümünden yetmiş yıl sonrasına denk gelen koruma terimidir. fotoğrafın çekildiği yıldan itibaren elli yılın aksine bir fotoğraf çalışması."

ABD'nin "MRI görüntüleri, CT taramaları ve benzerleri fotoğrafa benzerdir" açıklamasına benzer şekilde, tıbbi görüntüleme muhtemelen "fotoğrafçılık" kapsamına dahil edilebilir.

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar