생체의학 영상의 현재 문제

현대 의료 영상이라고 하면 많은 친구들이 익숙할 거라 생각해요. 흉부 엑스레이, B-초음파, CT, 심지어 MRI까지 국내 주요 병원에서는 상대적으로 인기가 높아졌습니다. 그렇다면 가장 간단한 질문을 해보자면, 왜 의료 영상이 필요한가요? 그리고 우리가 병원에서 얻는 다양한 의료영상 결과는 어떤 의미를 갖는가?

환자의 경우, 의사는 환자의 신체 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 명확하게 이해해야 합니다(물론 표면적인 피부 외상은 포함되지 않습니다). 한의학은 듣고, 묻고, 느낄 수 있다고 기대되는 반면, 서양의학은 해부학과 다양한 생리학적 매개변수에 대한 자체 검사를 개발했습니다. 그러나 단순한 외부 피부 탐색과 환자의 자가 보고만으로는 많은 질병을 진단하기가 여전히 어렵습니다. 따라서 주요 한의학 병원에서도 현대적인 의료 진단 기술을 도입하고 있습니다. 서양의학은 수술을 잘하고 생체검사, 혈액검사, 소변검사 등 다양한 검사를 보완하지만, 수술은 인체에 매우 해롭고 각종 검사로는 질병의 구체적인 위치를 파악하기 어렵다. 그러므로 우리는 환자에게 거의 또는 전혀 해를 끼치지 않는 방식으로 환자 신체의 생리적 구조와 질병이 있는 부위를 이해할 수 있어야 합니다.

그러나 가시광선의 투과력이 너무 작아 인체 조직 내에서 매우 빠르게 감쇠되기 때문에 육안으로는 신체의 구조와 병변을 볼 수 없습니다. 눈꺼풀의 얇은 층 덕분에 눈이 멀지 않고 쉽게 태양을 마주할 수 있습니다. 가시광선 범위의 전자파를 사용하여 수십 밀리미터, 심지어 수십 밀리미터 깊이의 인체 내부 조직 구조를 탐색하는 것은 거의 불가능합니다. 센티미터. 하지만 과학자들과 엔지니어들은 이 문제를 해결하기 위해 온갖 방법을 고안했습니다.

1. 내시경

내시경의 원리는 가장 간단합니다. 외부에서는 볼 수 없기 때문입니다. 내부부터 살펴보겠습니다.

인체의 다양한 구멍을 통해 빛의 경로를 전달할 수 있는 카테터를 통과시켜 신체 내부의 조직 구조와 병변을 신체 외부에서 직접 관찰할 수 있습니다. 간단해 보이지만 내시경 기술은 거의 200년 동안 발전해 왔으며 오늘날에도 여전히 환자와 의료진을 그렇게 편안하게 만드는 검사는 아닙니다. 위내시경을 시행하더라도 환자들은 본능적인 구강반사로 인해 식도로 들어간 이물질을 토해내려고 하는 경우가 많아 검사 과정이 매우 고통스럽다. 많은 환자들에게 심리적 그림자를 줄 수 있는 대장내시경이나 질확대경 검사는 말할 것도 없다. 현재 최첨단 연구에서는 잠재력이 뛰어나고 환자의 통증을 크게 줄일 수 있는 캡슐내시경을 시도하고 있습니다. 그러나 현재는 실용적이지 않으며 기존 내시경에 비해 영상 선명도, 특정 영상 부분, 해상도에 더 큰 제한이 있습니다. 예를 들어 간이나 신장 같은 고형 장기(즉, 속이 비어 있지 않고 단단하다)에는 내시경 검사가 전혀 무력하다.

위 사진은 대장내시경 검사에 대한 간단한 개략도입니다(출처: Colonoscopy_benxu_Sina 블로그). 당신이 그것에 대해 어떻게 생각하는지 모르겠지만 어쨌든 그것은 나에게 상처를 줍니다.

2. ~760nm 사이의 전자기파. 공식에 따르면 광자 에너지(여기서 c는 빛의 속도, h는 플랑크 상수)는 파장과 주파수입니다. 즉, 파장이 짧을수록 광자의 에너지가 높아지며, 일반적으로 투과성이 강해집니다. 수백 나노미터의 파장은 너무 길기 때문에 몇 나노미터의 파장으로 엑스레이를 시도해 보겠습니다. 아래 그림은 전자기 스펙트럼의 간단한 개략도입니다(출처: Baidu Encyclopedia).

X선은 1895년 빌헬름 뢴트겐에 의해 처음 발견되었습니다. Roentgen은 암실에 있던 필름이 빛에 노출된 것을 우연히 발견했다는 소문이 있습니다. 그는 음극선의 가능성을 배제한 뒤 이를 '알 수 없는' 광선이라고 생각하고 X선이라는 이름을 붙였습니다. 그리고 강한 호기심에 이끌려 필사적으로 엑스레이를 이용해 손에 빛을 비췄고, 기적적으로 뼈가 보이는 것을 발견했다... 그래서 지금까지 뼈를 관찰하기 위해 엑스레이 촬영이 널리 활용됐다. 전설에 따르면 이 사진은 뢴트겐이 아내를 찍은 최초의 엑스레이 사진입니다.

'죽음을 추구하다'라는 말을 왜 해야 할까요? 엑스레이와 CT에 관한 다음 장.

CT의 정식 명칭은 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography), 즉 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography)이다. 현재 병원에서는 X-Ray를 주로 사용하므로 여기서는 X-CT를 예로 들어 CT 기술을 소개하겠습니다.