遥感教程简介-第2部分第26B页¶
The use of various instruments/machines as diagnostic tools in medical examinations falls within the broad definition of remote sensing, although the target or surface being analyzed is close to the sensor, which may be exterior to the body or can be inserted inside the body to examine internal organs. Electromagnetic radiation is the sensing medium in most analyses. Both active and passive sensors are used. The usual end product is an image. Most medical remote sensing is designed to "see into" the body without having to be invasive (cutting it open). Some techniques produce only static images; others can actually display the features being examined in dynamic, real time images which show the functional movements of the organ(s) within the body. On this page, one of the earliest medical imaging devices - x-ray units that use radiography or fluorescence to produce the pictures - is described.
遥感医学应用
作者（NMS）感谢他的医生，布卢姆斯堡医院Geisinger医疗集团的Harry Rose博士，从医疗准确性和相关性的角度对这一3页小节的内容进行了全面的回顾。
在接下来的三页中，关于这些材料的存在的想法让作者感到惊讶，因为在医学界，将遥感应用于需要通过复杂的成像仪器来检验人类和动物的医学领域的想法从来没有发生过。我在开始开发教程的前五年。（没有其他人把这种遗漏称为他所关注的），但是在2002年5月，他得到了一个超声心动图（利用超声波来成像身体内部），他的大脑中的一束光一闪而过：许多使用高功率仪器发送电磁波和电磁波的技术。进入人类目标的IC波（我们假定“动物”被含蓄地理解为包括在内，因为至少其中一些仪器被用于检查狗、猫、马等）属于更广泛的遥感定义-电磁辐射光子（在不同的波长下）。或者声波列被产生并耦合到物体上，然后在很短的距离内被检测为发送、吸收或反射到外部探测器的信号。大多数医学遥感都是主动模式，即仪器产生的电磁辐射或声波被送入或穿过人体。身体功能的某些检查依赖于植入（通过注射或吞咽）辐射源，例如放射性元素作为示踪物，当它们移动（如血液中）或集中在器官中时，适当的探测器可以感知这些示踪物-这种方法类似于sive遥感。
医学遥感（通常被称为医学成像）现在是互联网上的一个主要话题。在这个站点上可以找到一个快速概述，并将其放在 Lawrence Berkeley Laboratory . 另一个普遍感兴趣的是 site . 第三个广泛的审查网站是经常咨询。 How Stuff Works 站点。点击“Body and Health”（身体与健康），然后选择“Health Care”（医疗保健），并查找感兴趣的框类别（成像方法之一）；或者在搜索框中键入特定的方法。
在本教程中，我们将介绍以下方法：X射线照相术；X射线透视术；计算机辅助断层摄影术（CAT扫描）；磁共振成像（MRI）；SPECT（单光子发射计算机断层摄影术；正电子发射断层摄影术（PET）；CATSCAN SPECT组合；红外成像热成像超声波和内窥镜检查。PET和SPECT也属于核医学领域。这些不同的方法可以产生“静态”图像，或者可以实时查看身体内的“运动”。此外，一些方法集中在骨骼部分（骨骼），其他方法集中在内脏（如大脑、心脏、肾脏），其他方法集中在循环和其他功能上。大多数方法都用于检测异常，如恶性生长、骨折和疾病影响。
现代医学成像开始于1895年11月的一天，德国伦琴教授在实验室里几乎是偶然发现的。
伦琴正在试验他最近从发明者那里得到的一根弯曲管。这是一个玻璃容器，从中抽出空气，形成近真空；一端是阳极（带正电荷），另一端是阴极（带负电荷的电子源）；电子管连接成电路的一部分。当电流在这些电极之间通过时，管内的少数粒子会被激发并发出荧光或辉光（通常为蓝色或绿色）；这是由于高速电子（阴极射线）流过电路中施加的（电压）电位差所致。伦琴把管子放在一个黑匣子里，但令他吃惊的是，附近的荧光屏发出了荧光，他认为荧光屏发出的荧光是从盒子里出来的辐射引起的兴奋。这种未知的（X）射线，他简单地标记为X射线（他们也被称为伦琴射线）。当他研究它们的特性时，他尝试将一只手直接放在荧光屏上的辐射路径上，得到了这张著名的照片：
很快其他人也在用X光进行试验。X光机的首次医疗使用发生在一年之内。伦琴的成就在1901年获得了诺贝尔物理学奖。关于他的发现的一个有趣的描述在这个互联网上给出。 site .
当电子以10至1000千伏（kv）的电压高速通过真空管时，当电子被推进到阳极金属靶（钨、铜、钼、铂等）上时，就会产生X射线。当进入的电子与金属内部的电子相互作用时，金属内部的电子瞬间被驱动到更高的能级（这些轨道电子被推入外轨道）；当这些被激发的电子回到其初始轨道时（从较高的能级到较低的能级的转变）。l）它们获得的能量以辐射的形式释放，包括X射线。一些散射的X射线被准直成射向目标（如人体）的光束（通常为高达35°的圆锥角）。软组织吸收的X射线较少，也就是说，通过更多的辐射，而骨骼和其他固体阻止大部分X射线通过身体。（X射线还有其他用途，例如检查金属是否有缺陷或确定晶体结构。）下面是典型X射线机设置的示意图：
两类探测器记录X射线生成的图像：1）照相胶片，其中灰度或色调的差异与照射在目标上的光束中的辐射的不同吸收有关（惯例是使用暴露的胶片 [x-rays act on the silver halide {{see page 12 of this Introduction}} to reduce it to metal silver grains] 在它的阴性形式下，这样骨头会看起来几乎是白色的。 [thus, because bone absorbs efficiently, few x-rays strike the corresponding part of the film, leaving it largely unexposed; the soft tissue equivalents pass much more radiation and darken the film] ）；2）荧光屏，包括覆盖基板的磷光（荧光或磷光的元素或化合物）；当磷光中的电子跃迁到更高水平轨道时，会出现这种情况，当电子跃迁回较低状态时，会立即发出可见光。或在类似于X射线生产的过程中，延迟时间为一秒或几秒（余辉）；典型的磷光粉包括钨酸钙或硫酸铅钡（许多其他化合物，如氧化铅或含有钆或镧的化合物；这些屏幕确实AIN配置允许观察医疗患者的实时运动，并且可以对SREEN图像进行拍照或数字化。
这是一个典型的医院检查室，其中包含X射线放射科使用的设置；患者所在的检查台，在某些仪器中，可以提升到垂直位置。
X射线放射仍然是最常用的医疗器械技术。下面是一系列图像，说明了典型的用途和结果。第一种是胸部X光检查，（由于骨骼吸收了辐射，因此骨骼发白，因此阴性不变黑，肺部变黑，因为更多的辐射通过了骨骼）：
接下来是上半身的正面和侧面图；箭头指向左肺的肺结核斑块：
以下是骨盆区域的X射线底片图像：
将这张人类手的最新图像与上面所示的第一张照片进行比较：
下一张图片是显示女性乳房生长的乳房X光片：
头骨的X光检查主要是为了发现骨折的迹象。但是，有时会出现肿瘤的迹象，如该个体头盖骨的深灰色斑块所示：
下颌和牙齿在下颅骨的侧面图中很明显：
当我们把一张小胶卷塞进嘴里，然后把X光机放在下巴的那一部分时，我们中的大多数人都会获得对X光的第一次体验和洞察。这是一张典型的牙齿X光照片，其中底片最白的部分对应于金属填充物：
X射线照相术的一个重要变化是 荧光透视 . 在这种方法中，要么吞下与X光反应的化学物质，要么作为灌肠剂插入，要么将化学物质/染料注入血流。这些会增加身体接受这些液体的部位以及周围骨骼和组织的软组织反应之间的对比度。这幅图突出了异常情况。
硫酸钡就是一个很好的例子。当吞咽（一次或通常是大口吞咽）时，“钡鸡尾酒”对检查消化道特别有用。在这张图片中，食道中的一个阻塞将食物和液体输送到胃中变得明显：
在刚接受钡灌肠的病人身上，大肠或结肠被显著强调：
还有一个变种是 血管造影 . 这涉及到将导管插入动脉，并伴随着对X光有反应的染料。它通常用来探索心脏内部和周围的区域。这是一对心脏左心室的视图，当心脏泵血和挤压血液，从而收缩（收缩期），然后随着血液回流而扩张（舒张期）：
下一张图片是一张彩色血管造影图，显示了包括大主干动脉或围绕心脏的主动脉在内的血管：
通过特殊的方法，可以对人类头部的血管进行血管造影成像：
现在，我们转向一种基于 断层扫描 当X射线或放射性元素（核医学）参与产生基于辐射的图像时，利用计算机辅助获取三维图像或图像切片。