Die inneren Organe und Knochen unseres Körpers sind von Haut- und anderen Gewebebarrieren bedeckt und daher mit bloßem Auge nicht sichtbar. Der Begriff „medizinische Bildgebung“ bezieht sich auf Techniken, mit denen wir das Innere des Körpers betrachten können. Dieser Artikel hilft Ihnen zu verstehen, was medizinische Bildgebung ist und wie sie heute eine wichtige Rolle im Patientenmanagement spielt.
Die Diagnose ist der Prozess der Identifizierung einer bestimmten Krankheit oder Krankheit auf der Grundlage einer gründlichen Untersuchung des Patienten. Leider betreffen die meisten Krankheiten und Zustände Bereiche des Körpers, die normalerweise mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Die diagnostische medizinische Bildgebung kann bei der Diagnose helfen, indem sie es uns ermöglicht, etwaige Anomalien im Körper sichtbar zu machen. Bei einem Patienten, der ein Trauma erlitten hat, kann uns die medizinische Bildgebung beispielsweise sagen, ob Knochen gebrochen oder disloziert sind.
Die diagnostische Bildgebung in der Medizin beruht auf der Verwendung „unsichtbarer“ Wellen wie elektromagnetischer Strahlung, Magnetfeldern oder Schallwellen. Das Erlernen dieser verschiedenen Wellentypen hilft uns zu verstehen, worum es in der medizinischen Bildgebung geht. Die Wellen stammen typischerweise von einer Quelle, die sich auf einer Körperseite befindet, wandern durch den Körper (und durch die Region von Interesse) und treffen auf einen Detektor, der sich auf der anderen Körperseite befindet. Die Wellen werden in unterschiedlichem Maße von verschiedenen Körpergeweben absorbiert. Auf diese Weise entwickelt der Detektor ein Bild, das aus „Schatten“ verschiedener Körpergewebe besteht. Frühere Formen der medizinischen Bildgebung, wie Röntgenbilder, verwendeten eine Photodetektorplatte, die vor der Visualisierung eine Filmverarbeitung erforderte. Moderne medizinische Bildgebung ermöglicht heute die direkte Aufnahme von Bildern durch eine Erkennungskamera und die Bilder können digital auf einem Monitor angezeigt werden.
Obwohl ein großer Teil der medizinischen Bildgebung hauptsächlich aus diagnostischen Gründen durchgeführt wird, hat sie auch mehrere andere Anwendungen. Im Folgenden werden einige der häufigsten Anwendungen der medizinischen Bildgebung beschrieben:
Punktdiagnose: Wie der Name schon sagt, ist dies die häufigste Anwendung der diagnostischen Bildgebung. Ein Bild kann uns auf einen Blick sagen, was genau mit dem Patienten nicht stimmt. Einfache Röntgenbilder und CTs helfen bei der Erkennung von Frakturen, Zysten, Tumoren und Anomalien des Knochens.
Überwachung des Krankheitsverlaufs: Die diagnostische Bildgebung wird häufig zur Bestimmung von Stadium und Fortschreiten der Erkrankung eingesetzt. Bei einem Krebspatienten kann eine kontrastverstärkte CT oder eine MRT verwendet werden, um das genaue Stadium der Erkrankung zu bestimmen, während PET-Scans Metastasen erkennen können. SPECT, eine Art von Knochenscan, hat sich als nützlich erwiesen, um das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit zu überwachen.
Behandlungsplanung: Die medizinische Bildgebung hilft auch bei der Behandlungsplanung, da Chirurgen die Größe einer Läsion und damit den Umfang der Operation im Voraus bestimmen können. Chirurgen können virtuelle Operationen mithilfe der medizinischen Bildgebungstechnologie durchführen, entweder direkt in der Software oder nach dem Import und der Erstellung stereolithografischer Modelle.
Bewertung der Wirksamkeit der Behandlung: PET-Scans werden häufig bei Krebspatienten eingesetzt, die sich einer Behandlung unterziehen, um zu überprüfen, ob das Behandlungsschema die Größe des Tumors wirksam verringert hat. Chirurgen verwenden während eines chirurgischen Eingriffs auch die medizinische Bildgebung, um zu überprüfen, ob die Knochen richtig ausgerichtet wurden oder ob die Implantate in die richtige Position gebracht wurden. Bildgebung kann durchgeführt werden, um die Langzeitwirksamkeit von Behandlungsverfahren zu beurteilen. Beispielsweise wird die volumetrische Analyse des Orbitalinhalts häufig sechs Monate nach dem Eingriff durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Orbitalreduktion und Fixierung nach einem Trauma genau durchgeführt wurde.
Altersbezogene Berechnungen: Das Alter kann häufig durch die Beurteilung des Wachstums innerer Körperstrukturen bestimmt werden. Beispielsweise werden das fetale Alter und das Gestationsalter der Mutter häufig durch Ultraschall bestimmt. Bestimmte Röntgenbilder, wie Radiogramme von Hand-, Handgelenk- und Zahnärzten, werden häufig zur Berechnung des Alters eines Patienten verwendet, wenn dies unbekannt oder für rechtliche Zwecke erforderlich ist.
Es gibt verschiedene Arten der diagnostischen medizinischen Bildgebung, abhängig von der physikalischen Beschaffenheit der verwendeten Wellen und der Methode der Bilderfassung. Es gibt keine einzelne Bildgebungstechnologie, die den anderen überlegen ist, da jede ihre eigenen Vor- und Nachteile hat. Aufgrund dieser Einschränkungen haben Radiologen heute eine spezifische „Nische“ gefunden, die für jede Bildgebungsmodalität am besten geeignet ist:
Wie der Name schon sagt, verwendet Ultraschall Schallwellen, um medizinische Bilder aufzunehmen. Da es sich nicht um elektromagnetische Strahlung handelt, ist es wahrscheinlich die sicherste Form der diagnostischen medizinischen Bildgebung. Die Schallwellen wandern von der Ultraschallsonde durch ein leitendes Gel in den Körper. Die Wellen treffen dann auf verschiedene anatomische Strukturen im Körper und prallen zurück. Sie werden aufgenommen und in Bilder umgewandelt, die auf einem Monitor betrachtet werden können. Eine spezielle Form des Ultraschalls, Doppler genannt, ermöglicht es uns, die Bewegung von Blut in Blutgefäßen zu visualisieren.
Röntgenbilder sind die früheste Form der medizinischen Bildgebung. Sie werden typischerweise zur Visualisierung von Knochen verwendet und wurden größtenteils durch fortschrittlichere medizinische Bildgebungssysteme ersetzt. Das traditionelle Röntgenbild ist jedoch in bestimmten klinischen Situationen immer noch nützlich:
Mammographie: Dies ist eine Röntgenaufnahme der Brust. Es wird als Screening-Instrument bei Frauen zur Erkennung von Brustkrebs eingesetzt.
Fluoroskopie: Bei dieser Technik werden Röntgenbilder in Kombination mit einem Kontrastmittel verwendet, das entweder injiziert oder geschluckt wird. Der Weg des Kontrastmittels wird mittels Röntgenbildern verfolgt, um Obstruktionen, Geschwüre und andere pathologische Prozesse festzustellen.
Bei dieser Technik befindet sich der Patient in einer CT-Kammer, die sowohl den Detektor als auch die Quelle enthält. Die Quelle und der Detektor liegen sich gegenüber und bewegen sich in einem Bogen um den Patienten herum, wodurch serielle Bilder erhalten werden. Die Bilder werden in Scheiben von jeweils wenigen Millimetern und in drei verschiedenen Achsen aufgenommen, wodurch koronale, axiale und sagittale Schnitte erzeugt werden. Diese Abschnitte können dann zu einem dreidimensionalen Bild rekonstruiert werden. CT-Bilder weisen im Vergleich zu herkömmlichen Röntgenbildern weitaus mehr Details auf. Das CT-Scannen liefert jedoch eine wesentlich höhere Strahlendosis an den Körper.
Diese diagnostische medizinische Bildgebungstechnologie nutzt Funkwellen innerhalb eines Magnetfeldes. Der menschliche Körper besteht größtenteils aus Wasser. Beim Einsetzen in den MRT-Scanner richten sich die Wasserstoffionen in den Wassermolekülen entsprechend dem Feld aus. Wenn hochfrequente Wellen angewendet werden, ändert sich diese Ausrichtung und danach kehren die Ionen in ihre ursprüngliche Position zurück. Diese Änderungen in der Ausrichtung werden aufgezeichnet und verarbeitet, um ein Bild zu erstellen. Die MRT ist nützlich für die Visualisierung von Weichteilstrukturen wie Muskeln, Sehnen und Gelenkräumen. Obwohl keine Strahlengefahr besteht, kann die MRT aufgrund der Verwendung eines starken Magnetfeldes für Menschen mit Metallimplantaten gefährlich sein. Dies schließt Patienten ein, die künstliche Gelenke, Herzschrittmacher oder andere Arten von Implantaten haben.
Bei dieser Technik werden radioaktive Moleküle verwendet, die als „Tracer“ bezeichnet werden. Die Tracer werden entweder verschluckt oder in den Blutkreislauf injiziert. Sobald sie sich im Körper befinden, werden Tracer von bestimmten Geweben aufgenommen. Die von diesen Tracern emittierten Gammastrahlen werden auf einer Gammakamera aufgenommen und in digitalisierte Bilder umgewandelt. Tracer können basierend auf der Region von Interesse ausgewählt werden. Zum Beispiel erfordert die Bildgebung der Schilddrüse radioaktives Jod, da diese Verbindung bevorzugt von Schilddrüsenzellen aufgenommen wird. Das Scannen von Knochen auf Infektionskrankheiten verwendet Technetium, Gallium oder Indium. Bereiche, die das Material aufnehmen, emittieren mehr Strahlung und erscheinen auf den aufgenommenen Bildern als „Hot Spots“.
Eine besondere Art der Kernbildgebung ist die Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Es kann eine radioaktive Form von Glucose verwenden. Glukose wird bevorzugt von Zellen aufgenommen, die eine hohe Stoffwechselrate aufweisen, wie Krebszellen. Somit kann dieses fortschrittliche diagnostische Bildgebungsverfahren dazu beitragen, Fernmetastasen bei Krebspatienten zu identifizieren.
Während sich die medizinische Bildgebung weiterentwickelt, finden Forscher Wege, um die Diagnose und Behandlungsplanung zu verbessern. Einer der aufregendsten Bereiche, die derzeit erforscht werden, ist die Anwendung künstlicher Intelligenz (KI) in der medizinischen Bildgebung. Künstliche Intelligenz ist die Fähigkeit von Software oder Maschinen, das kognitive Denken des Menschen zu replizieren. Sie können daher bei der Problemlösung helfen. KI in der medizinischen Bildgebung kann neue Grenzen sowohl bei der Diagnose von Krankheiten als auch bei der Planung und Überwachung der Wirksamkeit von Behandlungen erweitern. Im Folgenden sind einige Anwendungen von KI in der medizinischen Bildgebung aufgeführt:
Identifizieren von interessierenden Scheiben: Ein einzelner CT- oder MRT-Scan eines Patienten kann buchstäblich Hunderte von Bildern erzeugen, da jede Scheibe nur wenige Millimeter lang ist. Für den Radiologen kann es sehr zeitaufwändig sein, jede einzelne Schicht durchzugehen, um Auffälligkeiten zu erkennen. KI kann verwendet werden, um alle Scheiben zu durchsuchen und nur die Scheiben aufzunehmen, die für den Radiologen von Interesse sind.
Erkennung feinerer Abnormalitäten: Sehr geringe Farb- oder Kontrastunterschiede sind möglicherweise mit bloßem Auge nicht sichtbar. Diese Unterschiede können jedoch auf den frühen Beginn einer invasiven Erkrankung hinweisen. KI kann verwendet werden, um selbst kleinste Unterschiede zu erkennen und so die diagnostische Genauigkeit zu unterstützen, die mit manuellen Mitteln nicht erreicht werden kann.
Alte Aufzeichnungen abrufen: KI kann Datenbanken durchsuchen, um ältere Bilder aus den Patientenakten abzurufen. Diese Bilder können zum Vergleich mit allen aktuell aufgenommenen Bildern verwendet werden. Dies kann zur Beurteilung des Fortschreitens der Erkrankung oder zur Bewertung der Wirksamkeit der Behandlung verwendet werden.
Screening in großem Maßstab: Eine neuartige Anwendung der KI in der medizinischen Bildgebung ist das großflächige medizinische Screening. Eine kürzlich auf künstlicher Intelligenz basierende Anwendung wurde entwickelt, um medizinische Bilder in mehreren Krankenhausdatenbanken zu überprüfen. Die KI wurde darauf trainiert, große Gefäßverschlüsse zu erkennen, ein frühes Anzeichen für einen Schlaganfall. Wenn das klappt, kann die Anwendung den Patienten und den Schlaganfallspezialisten vorrangig alarmieren. Dadurch wird die Zeit bis zur Behandlung verkürzt, was die Patientenergebnisse erheblich verbessern kann.
Erstellung von Diagnoseberichten: KI wäre in der Lage, Abnormalitäten in Farbe und Kontrast in tatsächliche Diagnosebefunde umzusetzen. Dies könnte durch Zuführen von Informationen erfolgen, die auf früheren Fallberichten basieren. Mithilfe von Diagnoseinformationen kann KI auch zur Erstellung von Bildgebungsberichten verwendet werden.
Medizinische Bilder sind schließlich nur Bilder. Je besser die Qualität eines Bildes ist, desto mehr Informationen kann es liefern. Vor diesem Hintergrund hat die National Electrical Manufacturers Association (NEMA) ein qualitativ hochwertiges Standardformat für die Anzeige und Speicherung medizinischer Bilder veröffentlicht. DICOM, das für Digitale Bildgebung und Kommunikation in der Medizin steht, ist weltweit anerkannt. Auf sie kann von normalen Computerprogrammen nicht zugegriffen werden. Spezielle Softwareanwendungen, sogenannte DICOM-Viewer, werden benötigt, um moderne medizinische Bilder anzuzeigen und zu bearbeiten.
Da DICOM-basierte Bilder von hoher Qualität sind und mehrere Bilder von einem einzelnen Patientenscan viel Speicherplatz benötigen, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um Bilder im DICOM-Format zu speichern und abzurufen. Das Datenbank- und Serversystem, das DICOM-Bilder speichert, wird als PACS (Picture Archiving and Communication System) bezeichnet. Im Allgemeinen verfügt jedes Krankenhaus über einen eigenen internen PACS-Server, und Bilder, die allein von Patienten in diesem Krankenhaus aufgenommen wurden, werden dort gespeichert. Dies hat den Nachteil, dass Patienten, die aus verschiedenen Gründen das Krankenhaus wechseln, möglicherweise nicht auf frühere Bilder zugreifen können.
Die Einführung von Cloud-basiertem PACS hat das Anzeigen und Zugreifen auf DICOM-Dateien erheblich erleichtert. Die Cloud-Technologie ermöglicht die Speicherung und Verarbeitung von DICOM-Dateien über das Internet. Auf diese Dateien kann von überall aus mit jedem Gerät zugegriffen werden, das über die erforderlichen Berechtigungen und Software verfügt. Es vereinfacht den Zugriff auf die Krankenakten eines Patienten von verschiedenen geografischen Standorten aus.
PostDICOM ist eine aufregende, hochmoderne Softwareanwendung, die die neuesten Anforderungen der medizinischen Bildgebungstechnologie erfüllt. Es ist ein intelligenter DICOM-Betrachter, mit dem Sie nicht nur medizinische Bilder anzeigen können, sondern auch erweiterte Tools bieten, mit denen Sie aus jedem Bild maximale Informationen extrahieren können. Diese Werkzeuge umfassen dreidimensionale und multiplanare rekonstruierte Bilder, Projektionen mit maximaler und minimaler Intensität und Bildfusion von zwei oder mehr Bildgebungsmodalitäten. PostDICOM ist die einzige DICOM-Anwendung, die eine Cloud-basierte Bildbetrachtung ermöglicht. Es ist mit allen Betriebssystemen kompatibel, einschließlich Windows, iOS, Linux und Android.
PostDICOM ist für Sie da — probieren Sie es noch heute aus! Sie können den Cloud-Speicherplatz gegen eine geringe Gebühr erweitern.
 - Presented by PostDICOM.jpg)
.jpg)
