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医学史上的1月1日:霍夫曼出生,他的发明让癌症无处遁形

时间:2021-05-31 11:29:06来源:阅读:0

历史上的今天即1942年1月1日,美国生物物理学家爱德华·J·霍夫曼(Edward Joseph Hoffman,1942.1.1-2004.7.1)出生。

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成像技术(影像学技术)是医学临床和科研人员用于研究分析的重要方式,成像技术应用至今,诸多的技术中PET/CT最为灵敏且易量化。PET是利用发射的正电子扫描断层,CT则是X线断层扫描,两者相结合为PET/CT。PET利用系统检测由正电子间接发射的γ射线实现人体内分子可视化;CT则通过不同角度对观察对象释放X线,再通过计算机处理结果形成被扫描物体特定区域的截图。

利用带正电子的放射性核素标记人体化合物或代谢物,如葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸、受体的配体及水等人体代谢物作为显像剂,PET/CT可以准确定位病灶。虽然现今看来PET的原理十分简单,其技术的发展经历了近一个世纪的缓慢过程。

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如物理学家伦琴发现X射线一样,医学影像学技术的发展主要由物理学家发起。1927年,传统电子理论学家狄拉克·帕姆预言了正电子的存在。1932年,安德森观测到第一个正电子(因此获得诺奖)。此后,科学家即开始了正电子在医学影像学的应用探索。1960年初,在加州大学任职的霍夫曼设计出初期正电子平面扫描仪,但显像效果并不理想。

1966年,艾格等人用两个闪烁照相机在不使用传统准确器的情况下探测正电子湮没辐射光子,从而设计出了正电子照相机的技术模型。1970年初,物理学家戈登·布朗内尔和神经外科医生威廉斯·威特创建了一套用于检测脑肿瘤的系统——第一台医用正电子照相机。这种正电子照相机由两个互成180°的NaI(Tl) 大晶体后接光电倍增管及符合探测线路组成。1973年,海斯福德发明了X线CT 。

受其启发,在1974年菲尔普斯和霍夫曼等人放弃了14年前的设计,制造出最早的可行断层显像的PET扫描仪原型——PETT Ⅱ, PETT Ⅱ综合了所有历代产品的基本原理,如合适的图像重建算法、湮没符合探测、合适的直线和成角采样、衰减校正等,分辨率达到25mm。后来经过多次改进而设计出PETT Ⅲ(可用于人体显像)和PETT Ⅳ(最早的多环PET装置)。1976年,第一台商业化PET扫描仪(ECAT)面市。

医学史上的1月1日:霍夫曼出生,他的发明让癌症无处遁形

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虽然PET的图像是一种功能图像,对病变部位灵敏度高、边界显示清楚,但是在解剖结构定位方面不及CT/MR,因此即便PET回报了病变但在诊断和治疗定位上仍然存在困难。之后,科学家又研发出将PET和CT整合在一起,将PET和CT两者优势互补,发明了成为现今临床广泛应用的PET/CT。而1974年霍夫曼等人设计的原型机——PETT Ⅱ,被认为是第一台可用的现代PET扫描仪。

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