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现代医疗扫描技术

如果按医学技术发展史来看,大致顺序是:

心电图(1903) → 脑电图(1924) → X光(1895) → 超声(1940s) → CT(1971) → MRI(1977) → PET(1970s) → fMRI(1990s) → 7T MRI(21世纪) 。

大型三甲医院的主要诊断设备大致按价值排序:

  1. PET-CT
  2. MRI
  3. CT
  4. DSA
  5. 彩超
  6. 内窥镜系统
  7. 心电图、脑电图、肌电图等电生理设备

一、放射线成像类

利用 X 射线或放射性核素穿透人体获取信息。

技术 发明时间 典型设备 设备成本 检查费用 原理 主要用途
X光检查 1895 DR数字X光机 20万~300万 50~300元 X射线穿透人体,不同组织吸收不同 骨折、肺炎、胸片筛查
CT 1971 螺旋CT、能谱CT 500万~5000万 200~1500元 多角度X射线断层重建 脑出血、肿瘤、创伤
CTA 1990年代 CT(增强扫描) 同CT 1000~3000元 CT结合造影剂观察血管 冠脉狭窄、脑血管病
PET 1970年代 PET扫描仪 1000万~3000万 5000~12000元 放射性示踪剂显示代谢活动 肿瘤分期、复发监测
PET-CT 2000年前后 PET-CT一体机 2000万~5000万 7000~15000元 PET代谢图像与CT解剖图像融合 肿瘤精准定位
SPECT 1960年代 SPECT扫描仪 800万~2000万 1000~5000元 单光子核素成像 心肌灌注、骨扫描
DSA 1980年代 血管造影机 800万~3000万 3000~20000元 血管造影减影技术 脑动脉瘤、介入手术

X光
├─ 胸片(拍胸部)
├─ 腹部平片(拍腹部)
├─ 骨骼X光(拍骨头)
├─ 牙片(拍牙齿)
└─ 乳腺X线摄影

二、磁共振成像类

利用原子核在磁场中的共振现象。

技术 发明时间 典型设备 设备成本 检查费用 原理 主要用途
MRI 1977 1.5T/3.0T MRI 1000万~4000万 500~3000元 氢原子核磁共振成像 脑、脊髓、关节
fMRI 1990年代 3T MRI 同MRI 3000~10000元 观察脑区血氧变化 脑功能研究
MRA 1980年代 MRI 同MRI 1000~4000元 MRI观察血管 脑血管狭窄
MRV 1990年代 MRI 同MRI 1000~4000元 MRI观察静脉系统 静脉血栓
DTI 1994 MRI 同MRI 2000~5000元 水分子扩散方向成像 神经纤维束追踪
MRS 1980年代 MRI 同MRI 3000~10000元 分析组织化学成分 肿瘤性质判断

MRI 的物理基础来源于 NMR(Nuclear Magnetic Resonance,核磁共振)

1946年,Felix Bloch 和 Edward Purcell 发现核磁共振现象,学术界随后长期使用 NMR(核磁共振) 这一名称描述相关技术。
需要注意的是,“核磁共振”中的“核”指的是原子核(atomic nucleus),并不代表核辐射或核能技术。

20世纪70年代,核磁共振技术被应用于医学成像领域,最初中文通常翻译为:核磁共振成像。中国大陆、港台地区以及日本等地都曾长期沿用这一译法。

不过,由于“核磁共振”中的“核”字容易让公众联想到核技术、放射性和核辐射,而实际上 MRI 不使用放射性物质,也不存在电离辐射,仅利用强磁场和射频信号激发人体内氢原子产生信号。
因此,国际医学界逐渐弱化了 Nuclear(核) 这一表述,将医学应用领域统一称为:MRI(Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)

目前医学、工程和产业领域更推荐使用:

  • 磁共振成像(MRI) —— 正式名称
  • 磁共振 —— 医院日常简称
  • 核磁共振 —— 历史称呼,仍广泛存在于民间和部分行业口语中

三、超声类

利用超声波反射成像。

技术 发明时间 典型设备 设备成本 检查费用 原理 主要用途
B超 1950年代 超声诊断仪 10万~100万 50~300元 超声波回波形成二维图像 肝胆、妇产科
彩超 1980年代 彩色多普勒超声 50万~500万 100~1000元 加入血流速度信息 心脏、血管
心脏超声 1980年代 心脏彩超 同彩超 200~800元 超声观察心脏结构和功能 心脏病
经食道超声 1980年代 经食道超声系统 同彩超 500~3000元 探头进入食管 心瓣膜检查
血管超声 1980年代 血管彩超 同彩超 200~1000元 检查动静脉血流 血栓筛查
超声弹性成像 2000年代 弹性超声仪 100万~800万 300~1500元 测量组织硬度 肝纤维化、乳腺结节
  • B超(黑白超声):显示的是组织结构。
  • 彩超(彩色多普勒超声):在B超图像基础上,叠加血流信息。彩超并不是把人体内部拍成彩色照片,而是人为用颜色表示血流方向和速度。
    • 动脉向探头:红色、动脉背离探头:蓝色
    • 颜色越亮:速度越快、颜色越暗:速度越慢

四、电生理检测类

测量人体生物电信号。

技术 发明时间 典型设备 设备成本 检查费用 原理 主要用途
心电图 1903 ECG机 5000~10万 20~100元 记录心脏电活动 心律失常
动态心电图 1961 Holter记录仪 1万~20万 100~500元 24小时连续记录 间歇性心律失常
脑电图 1924 EEG仪 10万~100万 100~1000元 记录脑神经电活动 癫痫
肌电图 1940年代 EMG仪 20万~200万 200~2000元 测量肌肉电活动 神经损伤
诱发电位 1950年代 EP仪 20万~100万 200~1500元 测量神经传导反应 视神经病变
脑磁图 1968 MEG系统 3000万~1亿元 5000~30000元 测量脑部磁场变化 癫痫定位

五、内窥镜检查类

直接观察人体内部。

技术 发明时间 典型设备 设备成本 检查费用 原理 主要用途
胃镜 1957 电子胃镜 30万~300万 300~1000元 光学内窥镜进入胃部 胃炎、胃癌
肠镜 1969 电子肠镜 30万~300万 500~1500元 观察结肠和直肠,部分回肠 肠癌筛查
支气管镜 1967 电子支气管镜 50万~500万 500~3000元 检查气道 肺癌诊断
膀胱镜 1970年代 膀胱镜系统 20万~200万 300~2000元 检查膀胱 血尿原因
胶囊内镜 2000 胶囊内镜系统 50万~300万 2000~8000元 吞服摄像胶囊 小肠病变

无痛胃镜:通过静脉麻醉使患者短暂入睡,利用电子胃镜观察食管、胃和十二指肠,减少检查不适。
普通胃镜基础检查约 200~500元,加病理取样可能增加数百元。而无痛胃镜需要增加麻醉费 + 麻醉监护费,通常比普通胃镜贵 500~1000元左右。

肠镜:利用柔性电子内窥镜经肛门进入结肠和回肠末端,直接观察肠道黏膜,可发现息肉、炎症、出血和肠癌,并可取样或切除息肉。
肛门镜/直肠镜:肠镜的更短、更针对性的检查。

六、光学与功能检测类

利用光、电、热等方式检测组织状态。

技术 发明时间 典型设备 设备成本 检查费用 原理 主要用途
眼底照相 1926 眼底相机 5万~100万 50~500元 视网膜成像 糖尿病视网膜病变
OCT 1991 OCT扫描仪 50万~500万 200~1000元 光学断层扫描 黄斑病变
近红外脑成像 1977 fNIRS设备 50万~500万 500~5000元 测量脑组织氧合 脑功能监测
肺功能检查 1846(现代电子化1980年代) 肺功能仪 5万~50万 100~500元 测量气流和肺容量 哮喘、COPD
骨密度检查 1987 DEXA骨密度仪 50万~300万 100~500元 双能X射线测骨密度 骨质疏松
热成像 1960年代 医用热像仪 5万~100万 100~1000元 红外热辐射检测 辅助炎症筛查

七、检验医学类(严格说不是成像)

通过体液、组织样本检测。

技术 发明时间 典型设备 设备成本 检查费用 原理 主要用途
血常规 1950年代自动化 血细胞分析仪 10万~100万 20~100元 血细胞计数 感染、贫血
生化检查 1960年代自动化 生化分析仪 20万~300万 50~500元 化学分析 肝肾功能
PCR 1983 PCR仪 5万~100万 50~500元 DNA扩增 病毒检测
基因测序 1977 NGS测序仪 100万~1000万 1000~10000元 DNA测序 遗传病
病理切片 19世纪 显微镜、切片机 1万~100万 100~3000元 显微镜观察组织 肿瘤确诊
流式细胞术 1969 流式细胞仪 100万~1000万 500~5000元 激光分析细胞 白血病诊断
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