Inżynieria Biomedyczna

Jesteś tutaj: Start O studiach Obrazowanie medyczne

Obrazowanie medyczne

obrazowanie_medyczne

Obrazowanie medyczne to dziedzina Inżynierii Biomedycznej zajmująca się metodami uzyskiwania, przedstawiania i analizy obrazów, z jakimi mamy do czynienia w badaniach biologicznych lub medycznych. Pozyskiwane obrazy wykorzystywane są do celów badawczych, diagnostycznych, terapeutycznych lub edukacyjnych.

Historia

W 1895 roku niemiecki uczony, profesor fizyki Wilhelm C. Roentgen przez przypadek odkrył zjawisko promieniowania X. Ten moment historii śmiało można uznać za narodziny obrazowania medycznego. Dzięki temu odkryciu już 100 lat temu, lekarze mogli diagnozować złamania kości używając aparatów, które naświetlały klisze za pomocą promieniowania roentgenowskiego.

W 1967 roku Godfrey Newbold Hounsfield opracował pierwsze urządzenie, uznane za tomograf komputerowy. Urządzenie to zapoczątkowało nową erę w dziedzinie diagnostyki medycznej, pozwalało bowiem zajrzeć do wnętrza człowieka bez użycia skalpela.

Warto zauważyć, że od wynalezienia promieniowania X minęło 71 lat zanim powstał pierwszy tomograf komputerowy. Przez lata wielu znakomitych naukowców takich jak William Crookes, Gastone Plante, Thomas Edison, Karol Mayer, John Neper, Blaise Pascal czy Alan Turing zajmujących się różnymi dziedzinami nauki - informatyką, elektrotechniką, fizyką, chemią i matematyką pracowało nad zagadnieniami, które połączone razem przez Godfreya N. Hounsfielda umożliwiły zajrzenie do wnętrza ludzkiego ciała.

Zastosowanie

Pierwszy aparat CT zapoczątkował gwałtowny wzrost w rozwoju technik obrazowania medycznego. Zaczęły pojawiać się udoskonalenia samego aparatu tomografii komputerowej oraz zupełnie nowe technologie:

  • tomografia rezonansu magnetycznego (MRI)
  • ultrasonografia (USG)
  • pozytonowa tomografia emisyjna (PET)
  • tomografia emisyjna pojedyńczego fotonu (SPECT)
  • koherentna tomografia optyczna (OCT)

Zalety

Obrazy uzyskane jedną z wyżej wymienionych technik charakteryzują się szeregiem cech odgrywających istotną rolę w jego praktycznych zastosowaniach. W przypadku obrazów wykorzystywanych w diagnostyce lekarskiej do takich cech można w szczególności zaliczyć:

  • jakość techniczną obrazu

           - standart obrazu
           - rozdzielczość przestrzenna i kontrastowa
           - poziom szumów nałożonych na obraz
           - stopień zniekształceń geometrycznych
           - poziom artefaktów występujących na obrazie

  • użyteczność medyczną obrazu

            - relewantność obrazu do oczekiwań lekarza
                    - właściwe pole obserwacji
                    - obserwacja specyficzności tkankowej danego narządu
                    - obserwacja anatomiczna lub czynnościowa badanego narządu
                    - możliwość obserwacji w czasie rzeczywistym procesów zachodzących w narządzie
            - kompletność obrazu z punktu widzenia potrzeb diagnozy lub terapii
            - aktualność ze względu na różnicę między czasem akwizycji i analizy obrazu
            - bezinwqazyjność metody uzyskiwania obrazu

  • przydatność obrazu ze względu udostępnioną formę
  • dostępność metody zobrazowania ze względu na brak szczególnych wymagań dotyczących:

          - rozbudowy zaplecza laboratoryjnego
          - unikatowej aparatury, materiałów laboratoryjnych, programów komputerowych itp.
          - specjalistycznych kwalifikacji personelu i szereg innych

  • przydatność obrazu ze względu udostępnioną formę * dostępność metody zobrazowania ze względu na brak szczególnych wymagań dotyczących: - rozbudowy zaplecza laboratoryjnego - unikatowej aparatury, materiałów laboratoryjnych, programów komputerowych itp. - specjalistycznych kwalifikacji personelu i szereg innych

Filmy do tekstu

Wizualizacja MRI ludzkiej głowy:

Skan MRI ludzkiego mózgu:

Poszczególne warstwy tkanek twarzoczaszki:

Badanie tomografem komputerowym: