20世纪70年代出现计算机体层摄影（CT）成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体骨骼的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟了广阔的前景。
20世纪80年代出现磁共振成像（MRI）技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X线、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平上有其独特的优势。
20世纪80年代兴起的介入放射学，它是在医学影像设备引导下，采用经皮穿刺、插管、造影、抽吸或切割等方法获取患者的影像学、病理学、生理学、细胞学和生物化学等资料，对疾病进行诊断和治疗，已成为继内科和外科后的第三大治疗学科。甚至有的介入诊疗技术已经成为某些疾病的主要治疗手段，改变了现代医学的诊疗模式，以一种新的模式造福于人类。
20世纪八九十年代出现间接数字化X线摄影（CR）和直接数字化X线摄影（DDR）成像技术，使得放射科逐步进入数字化X线检查时代，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，并实现了数字化图像的传输和打印。
超声成像自年奥地利达西科（Dussik）使用A型超声探测颅脑以来，20世纪五六十年代M型超声、B型超声、多普勒超声迅速发展。目前超声成像已成为一种简便、实用、有效、无损伤的诊断工具。
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放射性核素诊断是年罗特（Rodt）首先用于肝脏显像，20世纪50年代出现了γ闪烁成像，70年代单光子发射计算机断层成像（SPECT）与正电子发射断层显像（PET）投入临床使用，是目前用解剖形态方式进行功能、代谢和分子显像的重要技术之一。
20世纪90年代后期出现了图片存档及通信系统（PACS），实现了医学影像的大融合，将各种数字化的图像串联起来，可进行数字化图像的远程传输和远程会诊，医院信息系统（HIS）、放射信息系统（RIS）等进行联网，医院。
回顾历史，不难发现，医学影像学的发展大致经历了以下三个主要阶段：X线学（年~20世纪40年代末）→放射学（20世纪五六十年代末）→现代医学影像学（20世纪70年代初至今）。当前，医学影像学已经从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，从定位诊断发展到定性、定量和定期的诊断的转变。影像科也逐步从辅助临床诊断的科室发展到诊断与治疗并重的综合性科室，以至在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。
二、医学影像学的现状目前临床应用*多的医学影像检查方法是：光学成像，超声影像，放射影像（X线、CT、MRI和DSA）和放射性核素显像。近年来，这些影像技术均有了长足的进展，在临床工作中发挥越来越重要的作用，本文主要对放射影像学的临床应用现状作一简要介绍。
在我国曾经长期使用的X线透视检查现已基本取消，X线摄影以DR占主导地位。传统Ｘ线造影检查被多排螺旋CT和MRI所取代。首先是Ｘ线脊髓造影检查被MRI所取代；其次是多排螺旋CT和MRI结合光学内镜逐步取代Ｘ线消化道造影、经静脉肾盂造影和胆道造影等检查。数字减影血管造影（DSA）的诊断性血管造影检查逐步被CT血管成像（CTA）和MR血管成像（MRA）所取代。伴随设备的逐步普及，CT已经成为临床（尤其急诊）*重要的影像检查方法。MRI具有无创伤、无射线辐射危害，成像参数多、获得的信息量大，软组织对比度*佳等显著优点，是*活跃的影像学研究手段，已经成为很多重要疾病的确诊诊断方法。超声以其设备普及、价格低廉、无创伤、无射线辐射危害、可在病床旁边实施和便于复查等优点，成为目前临床应用*主要的影像学筛选检查技术。
当前医学影像学的发展呈现以下几个显著特点。（一）成像速度更快成像速度的提升在CT检查中体现*为明显，主要得益于探测器材料改进和集成化技术的应用。以Philips层极速CT机为例，扫描速度达0.27秒/圈。同级别其他厂家的CT速度也都达到了亚毫秒级。成像速度提高对于临床具有重要意义，特别是与时间有关的影响因素大大降低。如：①对于心脏成像，时间分辨率、同步化、错层问题已基本解决。②增强扫描，上下层面增强的时相不一致的问题不再出现，得到纯动脉、纯静脉成像。③功能成像，过去不可能的事现在变成了现实。如脑、心、肾、胰、大部分肝脏进行全器官灌注成像可以实现。体部灌注第*次从科研走向临床实际应用。④运动功能的影像学评价，如呼吸运动、骨关节运动的动态表现能够完全观察。⑤射线剂量降低，由于64层及以上螺旋CT的广泛应用，CT扫描速度加快，检查时间缩短，辐射剂量随之降低。以临床怀疑主动脉夹层行CTA检查为例，只需10秒左右扫描，即可采集从胸廓入口到腹股沟层面的整个躯干，包括肺动脉、静脉、心脏、主动脉及其他脏器在内的全部组织结构信息，极大方便了病情评估和治疗决策，同时患者接受的射线剂量较以往普通CT明显减少。此外，MRI成像速度也不断加快，血管成像和心脏成像成为可能。
（二）图像更清晰、直观①*初的X线图像非常模糊，分辨率低，而如今DR提供的图像分辨率明显提高，图像更加清晰。②第*代CT设备只能提供横断层面的二维影像。今天的CT已经发展为多层螺旋采集的方式，一次可以采集几百幅图像，层厚可以薄到亚毫米，随着广泛应用的增强扫描，还可以得到更好的人工对比，识别血管及微循环结构（强化）。③MRI图像质量提高迅速，以往的低场强MRI图像分辨率较低，清晰度受影响，而随着高场MRI系统的临床应用，新的序列和软件不断推出，其图像也更加清晰和直观。④同时，得益于计算机技术的进步，我们可以在较短时间内把上述的信息“重组”（reformation）为三维的、分别显示兴趣结构的、带有仿真色彩的，甚至以内镜的信息模式显示的“直观信息”。
例如，一个重度创伤的患者往往是多发复合伤，可能会有骨折、颅脑损伤、内脏损伤、血管损伤及其他并发症。应用多层螺旋CT从头到脚在数十秒内就可以完成采集，患者即可回病房做急症处理，而影像科医师可使用一次采集的信息分别显示出骨骼、颅脑、内脏、血管等结构与病变，并给急症医师提供“直观的”兴趣结构的三维的、彩色仿真的诊断信息。这样的信息已经超*了大体解剖学的可视能力，有的甚至达到了在手术刀或解剖刀下都不可能完全洞察的水平。
（三）功能更强大当前放射影像学的另一个特征是功能更强大，提供更加多元化的信息。“直观性”信息可以提供的仍属于形态学范畴的信息，多元化信息则是指形态学以外的、以往的放射学方法不能提供的功能和分子影像信息。如①可反映局部循环状况改变的CT、MRI灌注成像及MRI扩散成像。这些技术可以反映兴趣结构的血流量、血容量、循环时间乃至水分子在细胞内、外扩散运动的改变，从而派生出一系列新的诊断信息，可用于脑、心肌等一些实质性脏器。②可显示脑白质纤维束走形及改变的MR张量成像。这实际上是MR扩散成像技术的延伸，可直接显示脑白质纤维束走行及改变。③脑功能成像，即狭义的MR功能性成像（fMRI）。如今，fMRI已从*初简单识别主要功能脑区，发展到广泛用于神经病学、老年病学、生理学、心理学等各个领域。④心脏的功能成像。心肌的灌注成像（CT、MRI）可以显示某支冠状动脉闭塞后相应供血的心肌活性及治疗后恢复情况，直接指导心肌梗死的治疗；可以直接显示室厚度、心腔容积、每搏输出量、射血分数等功能参数，与形态学改变可密切结合。⑤心脏与其他动态功能器官的电影成像。能以电影方式动态显示器官的运动。⑥磁共振波谱（MRS）。依检测组织的化学成分在磁共振波谱上波形的出现及变化鉴别某些疾病，如前列腺癌与前列腺增生、脑肿瘤术后复发与术后改变等。⑦物质成分分析。能谱CT利用其单能量图像、基础物质图像、能谱曲线、有效原子序数等多种参数进行疾病的诊断及定量分析，不仅为我们提供了传统CT具有的人体解剖形态图像，并且利用其多参数成像实现了物质成分分析、鉴别、定量等。⑧融合性信息。指两种不同成像方法得到的信息经计算做图像融合处理，以强化信息价值的方式，如PET-CT、SPECT-CT、MRPET等，主要是把核医学的信息与CT或MRI信息融合，可实现一次检查，同时完成解剖显示、功能分析和分子成像等多种功能，有助于更全面地了解疾病的多维度特征，并且对疾病诊断、分期、疗效评估和随访等都具有非常重要的价值。
（四）影像诊断准确性更高以往影像诊断结论通常使用“印象”，即意味着需由主管的临床医师综合各方面的信息得出*终的“诊断”。事实上，即使是今天，这样的做法仍比较普遍。其实，临床上，放射影像学已可提供越来越多的诊断专一性信息，也就是说一些疾病通过影像学检查即可作出明确诊断。比如脑卒中表现的就诊患者，在CT应用的初始即可发现，而仅凭临床诊断出血性与缺血性脑卒中的错误概率竟达一半，故此后脑卒中患者必定先做CT检查。脑卒中患者做CTA或MRA还可同时显示闭塞的血管及部位；脑内囊性病变行MR扩散成像即可明确是肿瘤坏死还是脓肿；CT冠状动脉成像不仅可显示狭窄，还可判断狭窄区斑块的性质及引起急性心脏事件可能的概率；PET-CT、SPECT-CT、PET-MRI等可以显示不易察觉的或临床上仍属隐匿的肿瘤及发生于不易观察部位的转移性肿瘤等。这些精准的信息使得影像诊断的准确性更高，对临床的指导意义更大。
三、医学影像学的未来发展趋势从医学影像学一百多年的发展历程来看，它深刻改变了人们对疾病的认识，有力地推动了临床相关学科的发展。医学影像学的未来发展也必将在更深程度和更广范围内影响和推动医学的发展。医学影像学未来发展的方向主要包括以下几点：
（一）影像融合趋势更加明显不同的检查设备之间可以相互融合，如CT和MR图像的融合，可以解决CT对软组织分辨率不足，也可以弥补MR对钙化的不敏感；PET和CT或MRI的融合，实现解剖显像和分子成像的融合。未来不同影像技术融合的趋势将更加明显，使得不同检查手段之间取长补短，达到全面、精准的诊断效果。
（二）网络影像技术应用将更加普遍数字化图像采集系统包括CT、MRI、DSA、数字胃肠机、DR、CR、超声等数字化影像设备，直接产生和输出高分辨率数字化原始图像，并按照符合标准格式上传至数据库服务器。通过院内局域网，还可将PACS接入到HIS和RIS，使医院各科室间，医院、不同地区、不同国家之间实现医疗影像资源和临床信息的共享与利用。随着信息科学的进展，影像学的数字化、PACS和远程放射学、远程医学系统、智能型计算机和工作站、计算机辅助诊断（
（三）分子影像学分子影像学向临床转化的进程加快。分子影像学（molecularimaging）作为一门医学影像技术和现代分子生物学相结合的新兴学科，是对人体内部生理或病理过程在分子水平上的无创、微创实时成像。它为疾病的早期发现和治疗提供了手段，并有望为精准诊断和治疗带来新突破。医学影像学终于从以解剖结构为成像基础的传统医学影像学发展到了建立在以细胞、分子结构和功能为成像基础的分子影像学时代，这代表了医学影像学的未来。分子影像学的临床转化，将对现代和未来医学模式产生革命性的影响。随着精准医疗理念的提出和实践，可以预见，分子水平的靶向显像、诊疗一体化探针的临床转化进程将大大加快。
（四）影像组学的发展高通量地从MRI、PET及CT影像中提取大量高维的定量影像特征，并进行分析。影像组学（radiogenomics）的核心内容包括标准化的图像获取（可在不同患者间对比分析）、自动化的图像分析（从3D、4D图像中提取特征并量化），分子图像的定量测量，以及影像组学和肿瘤预后及治疗反应的相关性。其核心理论基础是影像组学模型（特征），包含有病灶的生物学或医学数据信息，借此能为疾病的诊断、预后及预测提供有价值的信息。影像组学可以反映不同患者的肿瘤之间、同一患者的不同肿瘤组织间或同一肿瘤内部的基因异质性，符合精准医疗的大趋势，是未来影像学发展的重要方向。
（五）影像学诊疗一体化发展趋势将更加明显建立在影像诊断和影像设备引导基础上的介入放射学已经实现了诊疗一体化。而且这种趋势未来将得到更充分的体现。如分子导航技术，诊疗一体化分子探针的构建与临床应用等。
总之，医学影像学是临床医师的眼睛和翅膀，在既往的医学科学发展进程中起到了引*潮头的作用。精准医疗，影像先行，医学影像学在未来的精准医学时代中必将起到更加重要的作用。作为即将迈入临床的住院医师来说，必须充分认识到医学影像学的价值，要有足够的专业自信，以更加饱满的精神，更加坚定的信念学好医学影像学、用好医学影像学，为推动医学发展，造福人民做出自己的贡献！
第二节医学影像技术概论医学影像技术是影像诊断的基础，主要包括X线检查技术、CT检查技术、MRI检查技术、超声检查技术、影像核医学检查技术等。本节主要讨论常用影像技术基本原理及应用，影像对比剂相关知识以及医学影像学检查的安全问题。
一、常用医学影像技术的成像原理及应用（一）X线成像原理及应用X线是由高速运行的电子群撞击物体产生，需要具备三个条件：自由活动的电子群、电子群以高速运行、电子群突然受阻。其基本构造包括X线管、变压器和控制器。
近代X线管是热阴极真空管。阴极多是钨丝，阳极为钨靶。以低电压电流通过钨丝，使得钨丝发热产生电子，钨靶作为阳极。在两者之间施加高电压，使得电子群撞击钨靶，从而产生X线。高电压越高，则X线波长越短，穿透性越强，以千伏（kV）计算。低电压可以调节电子的数量，以毫安（mA）计算。
目前诊断用X线波长范围是0.~0.nm，具有以下性质：①穿透性：指X线穿透不同密度的物质，并在穿透过程中受到不同程度的吸收。穿透性是X线成像的基础。②荧光效应：X线能激发荧光物质发出肉眼可见的荧光。这个特性是透视检查的基础。③摄影效应：胶片经X线照射后可以产生相应的图像。④电离效应：X线通过物质被吸收后使得组成物质的分子分解成正负离子。电离效应可以导致机体的损坏，所以要求检查时采取必要的防
护措施。X线的设备原理是利用人体各组织的密度和度不同对X线的衰减不同，来显示脏器形态。物质的密度和厚度是影响X线成像的主要因素。物质密度高，对X线的吸收也多；同样厚度大，X线的吸收也多。由于人体组织天然的密度高低不同，形成天然的组织对比，从高到低分别是骨骼、软组织、脂肪和气体。通过对比剂的使用，可提高被检组织与周围组织的密度差别，进而扩大X线设备的诊断范围。
X线检查分为普通检查、特殊检查和造影检查三大类。普通检查包括透视和X线摄影。透视的主要优点是比较经济方便，可以直接观察器官的运动功能，缺点是不能显示轻微改变和观察较厚的部位，现已少用。摄影检查优点是显示结构清晰，并可作永jiu保存，缺点是不能观察运动功能。胃肠造影时将透视和摄影联合应用，相辅相成。特殊摄影检查目前临床应用较多的主要是软X线摄影，即钼靶摄影。由于波长较长，对软组织分辨率高，主要用于乳腺摄影。造影检查是将对比剂引入人体，从而使组织间产生密度差，进而显影的检查方法。对比剂主要分为X线容易通过的阴性对比剂，如水、气体等，以及X线不易通过的阳性造影剂，如钡剂、碘剂等。
数字X线检查技术包括CR、平板探测器成像的DR和DSA。①CR是使用可以记录并由激光读出的X线成像板作为成像载体的X线检查技术，该技术目前大多被DR取代。②DR又称直接数字化摄影，是以平板探测器经过数模转换后直接进入计算机进行数字成像的设备，不需要成像板和读出设备，使用方便，现已在临床广泛应用。③DSA是影像增强技术，是将未造影影像和造影影像分别经过影像增强器增强，摄像机扫描矩阵化，经过模数转换成减影图像。数字化成像需要大量的数据技术和图像后处理，具有方便储存、传输、后处理的特点，但空间分辨率较模拟图像小。
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