2015年8月,國內一家醫學網站發布的《醫學影像全球創投報告》指出,市場規模、需求、互聯網與信息技術將為醫學影像發展帶來新機遇,而且73%參與調查的投資人認為,醫學影像創業市場前景樂觀或非常樂觀。
其實,醫學影像不僅當下身處藍海,若沿其曆史脈絡向前梳理,可以發現N個令人興奮之點。看似不會說話的醫學影像設備,有料又有趣。
戒指闖入第一張X光片
醫學影像革命始於X射線,發現者是德國物理學家倫琴,他因此還獲得諾貝爾物理學獎。事實上,比獲獎更經久傳唱的是,他創造史上第一張X光片。當時他的夫人手持熒光板由近向遠移動,幫助他測試射線的投射距離。
就在這個過程中,奇跡驟然出現:熒光板的後麵,清晰地顯現出倫琴夫人手指骨骼的影子。接著,倫琴改用照相幹版繼續實驗,取得相同的結果並洗成照片--一個包含戒指的完整手骨影像。這一天,是1895年11月8日。
自此以後,醫學影像蓬勃發展。
1914年,荷蘭飛利浦公司成立自己的第一個研究室,向世人介紹X光和無線電技術的首批創新成果。該公司與中國的第一次結緣,也是源於X射線成像技術--1918年,飛利浦移動X光機首次在清朝皇宮使用。
現今發揮巨大作用的X射線成像,曆史上曾拯救百萬人遠離苦難。1948年,即二戰結束後的第三年,荷蘭像世界上很多滿目瘡痍的國家一樣,麵臨傳染病肆虐的危境。看到這種情況,飛利浦使用X射線檢查職員是否患肺結核。
這次看似平常的公司內部員工體檢,最終擴散為全國性運動。
後來的曆史學家評價,那次全球首次大規模的肺結核篩查,影響到二戰後荷蘭數百萬人的健康與生命。今年恰逢反法西斯勝利70周年,我們回望醫療技術對於戰爭期間和人類繁衍曆程中的價值時,仍能看到醫療創新企業的燦爛。
爐匠鋪裏走出CT鼻祖
自從X射線被發現,醫學上就開始用它探測人體疾病。可是,它的短板也顯而易見--隻能呈現平麵圖而無助於醫生看到深部的病變。於是,當時的科學家們開始尋找新的方法,試圖彌補X線技術檢查人體病變的短板。
最終的結果便是現在耳熟能詳的CT技術,其過程同樣趣味連連。
1967年,出生於英國一個爐匠鋪家庭的亨斯菲爾德,製作出一台能加強X射線放射源的簡單掃描裝置,即後來的CT,用於對人體的頭部進行實驗性掃描測量。後來,他又運用這種裝置測量實驗對象的全身,獲得相同的效果。
1971年10月4日,亨斯菲爾德與一位神經放射學家合作,把他的這種裝置安裝在倫敦的一家醫院,並用它檢查第一個病人。1972年4月,他在英國放射學年會上首次公布這一結果,正式宣告CT問世。值得一提的佳話是,非醫學專業的亨斯菲爾德,由此被破例頒發諾貝爾生理學和醫學獎。
第一代CT機的技術特點是X射線單束平移-旋轉掃描。此後,CT機又經曆四個典型的技術創新階段。第二代產品的X射線改為扇形束,掃描範圍擴大,數據采集能力增強,但仍無法避免患者生理運動引起的偽影;第三代的特點是采用連續旋轉的扇形束;第四代則運用"旋轉-靜止"的掃描方式,最大進步在於消除環形偽影;第五代CT機基於技術特點,又被稱作螺旋CT。
時至今日,CT掃描儀的功能已越來越貼近醫生和患者的需求。比如,飛利浦已將螺旋CT提升至128排256層。它的亮點在於,以前各種機型掃描心髒的顯影仍不清晰,而這種CT實現該領域的曆史性突破。除此之外,它對腫瘤的早期篩查及全身大範圍血管的造影檢查也擁有專利技術。
一個橙子到留心一顆假牙
1973年,也就是首台CT掃描儀問世後的第二年,荷蘭科學家羅伯o洛赫爾開啟最初的核磁共振研究,並得到放射學界眾所周知的核磁共振圖像--諾丁漢的橙子。由這個橙子開始,磁共振成像開始成績斐然的應用生涯。1980年12月3日,羅伯o洛赫爾和同事獲得全球第一幅人類頭部核磁共振圖像。
現在患者去醫院隻能看到"磁共振室",而沒有前麵那個"核"字,據傳原因在於:1983年末,美蘇核危機愈演愈烈,著眼於這一曆史背景,美國放射學會推薦將核磁共振(NMR)改為磁共振(MR),以此緩解民眾尤其是患者對於核醫學的擔憂,磁共振成像的術語也便沿用至今。
就在改名的這一年,飛利浦生產出全球第一台超導磁共振Gyroscan S5,這是世界上第一台醫用全身磁共振成像係統。同年,荷蘭萊頓大學利用飛利浦電子部門提出的"穹窿"設計,在磁體周圍加入多個電纜,誕生第一個具有主動屏蔽功能的磁體。一年之後的1984年,飛利浦公司革命性推出世界上首個表麵線圈,所獲圖像可以顯示非常小的細節,再次引起放射學界的轟動。
擅長磁共振技術的飛利浦,隨後踩出折射該行業發展軌跡的一串腳印。
由於初期的磁共振設備體積龐大,且重量普遍超過10噸,醫療機構迫切需要"緊湊型"設備。捕捉到這種需求的飛利浦,1988年向世人展示業內第一款緊湊型超導磁體Gyroscan T5,僅2.8噸的該設備引領行業研發熱潮。
2009年,飛利浦向市場推出世界上第一台多源磁共振。
隨後幾年,他們又相繼多次作出技術改進。湖北省荊州市第一人民醫院的一篇消息提到飛利浦3.0T多源磁共振的優勢:高磁場超導型磁共振機,能快捷、準確、高質量地完成各種類型的臨床檢查,涵蓋了中樞神經係統、骨骼肌肉係統、心血管係統、腹部成像和心髒以及冠脈成像等領域。
2012年,該公司開啟磁共振的數字時代--推出全球首台全數字磁共振。
截至目前,飛利浦最新一代的磁共振,采用第三代射頻發射技術--為磁共振精確定量成像提供強大支撐。而此前的3.0T磁共振,由於場強提高、主磁場和射頻場不均勻等問題,導致脂肪無法完全抑製、化學位移偽影和ghost偽影嚴重。此外,假牙等植入物造成的金屬偽影常常造成DWI圖像變形。
說到金屬偽影,這個現象引起科學界的重視始於21世紀初,即金屬材料在磁共振成像中使得圖像出現偽影,或使相應區域的影像模糊甚至消失。由於它的存在,醫生難以準確鑒別病變真偽,容易出現漏診或誤診。而現在,隨著第三代射頻發射技術的應用,困擾磁共振行業多年的金屬偽影難題一去不返。
磁共振作為醫學影像設備的"年輕族",四十多年從一個模糊的"橙子"進階到關注一顆假牙的影響,這個過程映射出磁共振設備技術創新的脈絡。