从X光到Al辅助诊断：医学影像技术的百年进化史

如果想知道肺里、肝里有没有长肿瘤，要怎么做？想知道骨头有没有断，又要怎么办？大家都知道通过X光、CT或核磁共振等影像学检查可以通过“非入侵”方式探查身体内部病灶，但大家不知道的是，从第一张医学X光片的出现，到当下人工智能时代AI辅助检查，医学影像技术的发展仅仅经历了100余年的历史。医学影像技术的研发，到真正落地使用，到现在的高度普及，是一条充满坎坷的道路。

黑白影像时代（1895-1970）

1895年11月8日，德国物理学家威廉·康德拉·伦琴在实验室内研究阴极射线管放电现象时发现了一种能够穿透物体的神秘射线，他将这种射线命名为“X射线”。伦琴发现X射线后不久，X射线就被用于人体检查，进行疾病诊断，放射诊断学这一崭新的学科出现了，并奠定了医学影像学的基础。

人类医学史上第一张医学X光片，是1895年伦琴为其夫人拍摄的手骨照片，“照片”上手骨的骨骼结构和戒指的轮廓清晰可见。

同在1895年，李鸿章赴日本进行《马关条约》谈判，期间被日本浪人用子弹击中面部。次年李鸿章访问德国，当时的德国首相知晓其伤情，便邀请其去体验刚开展不久的X光检查，李鸿章成为首个接受X光检查的中国人。通过X光检查，让面部遗留的子弹“无处遁形”，李鸿章赞叹不已，并为X光检查起了一个中国名字—照骨术。早期的X光检查也的确主要用于骨折定位与异物探查。

但在医学诊断应用中，X光检查技术的弊端也愈发凸显，为了改善影像技术，自1910年开始便逐步应用荧光屏、增感屏，同时引入钡餐、碘剂等对比剂。

从“切开看”到“无入侵检查”，诊断学迎来了第一次飞跃。

二维到三维的蜕变时代（1970-1990）

X射线毕竟无法体现人体内部细微结构，尤其是对重叠的组织病变，X射线也束手无策。于是，科学家们开始寻找一种新的技术方法来弥补X射线的不足。

1963年，美国物理学家科马克发现人体不同组织对X射线的透过率有所不同，这为后来CT技术的研发提供了理论支撑。

1971年，英国工程师戈弗雷·豪斯费尔德在上述理论基础上研制出第一台临床CT，并在伦敦的一家医院中投入使用。该CT机通过X射线旋转扫描，计算机重建断层图像，解决了组织重叠问题。早期CT主要用于头颅检查。

1974年，罗伯特·莱氏博士在乔治敦大学医学中心制造并安装了第一台全身CT扫描仪，投入使用的第一年，共对1100名患者进行扫描，其中116名患者接受了头部以外部位的扫描。随后，CT检查范围也从头颅逐步扩大到胸、腹、脊椎等全身部位。成像时间也从几分钟缩短至几秒甚至亚秒级。

第一台CT机问世后不久，荷兰科学家罗伯·洛赫尔开启了最初的核磁共振研究，得到了第一个核磁共振图像—诺丁汉的橙子。1980年12月3日，罗伯及其同事获得了全球第一幅人类头部的磁共振图像。1983年，全球第一台医用全身磁共振成像系统问世。1984年，高分辨率的表面线圈开始应用，所获核磁共振图像可以显示微小细节，所获成果迅速引起放射诊断学领域的轰动。

随后，核磁共振新技术层出不穷，更加全面和可靠，其应用也愈发广泛。

医学影像技术在该时代实现了从单一模态到多模态、从二维到三维、从解剖结构到代谢功能的蜕变。

数智化与精准化革命时代（1990至今）

20世纪90年代以来，伴随着信息技术的蓬勃发展，进一步促进了医学影像技术的进展。

该阶段，数字化影像成为主流，不仅提升了影像学的诊断能力和学科地位，而且改变了传统的影像认知。无论是PET、PET/CT还是PET/MRI，这些分子医学影像学技术都体现了数字化融合的精髓和潜力。介入放射学的兴起推动医学影像技术从单纯的放射诊断向诊断与治疗相结合的全新模式转变，影像引导下的微创手术取代了很多传统的开刀手术，表明医学影像学技术从简单的辅助诊断工具，转变为诊疗一体化技术体系。

近年来，人工智能深入到社会各个领域，也对医学影像技术产生了深刻的影响。在全面数字化进程中，医学影像技术领域已经积累了海量、标准化的影像数据，这为AI辅助诊断奠定了坚实的数据基础。AI在医学影像领域扮演着“超级助手”的角色，既能辅助判读、进行精准量化分析，也能为预后评估提供参考，作为“智慧外脑”将放射科医生从重复、基础的劳动中解放出来，让医生更关注于最需要人类智慧的复杂决策。

未来，AI与医学影像技术的融合与扩展边界将不断向外延伸，多模态融合与全身成像，“元宇宙”中的影像等将成为可能。医学影像技术将延续百余年的发展成果，不断创造更加美好的未来，成为人类精准诊断、个体化治疗、预后评估和健康管理的“智能助手”。