Hình ảnh y tế là một kỹ thuật được sử dụng để hình dung bên trong cơ thể để phân tích lâm sàng và can thiệp y tế. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán, theo dõi và điều trị bệnh. Có nhiều loại công nghệ hình ảnh y tế khác nhau, mỗi loại có ứng dụng và nguyên tắc hoạt động riêng.
Tia X là một dạng bức xạ điện từ có thể đi qua cơ thể. Khi tia X chiếu vào máy dò kỹ thuật số hoặc phim, chúng tạo ra hình ảnh dựa trên lượng bức xạ được hấp thụ bởi các mô khác nhau. Xương hấp thụ nhiều tia X hơn và xuất hiện màu trắng trên hình ảnh thu được, trong khi các mô mềm hơn hấp thụ ít tia X hơn và xuất hiện màu xám. Hình ảnh X-quang thường được sử dụng để kiểm tra gãy xương, phát hiện khối u và sàng lọc ung thư vú (chụp nhũ ảnh).
Chụp cắt lớp vi tính, hay CT, sử dụng một loạt phép đo tia X được chụp từ các góc khác nhau để tạo ra hình ảnh cắt ngang (lát cắt) của các vùng cụ thể của cơ thể được quét, cho phép kiểm tra chi tiết các cơ quan nội tạng, xương, mô mềm và tàu thuyền. Nguyên lý toán học cơ bản của quét CT là biến đổi Radon, được sử dụng để tái tạo hình ảnh hai chiều từ một loạt hình chiếu một chiều. Quá trình này bao gồm các phép tính phức tạp thường được thực hiện bởi máy tính để tạo ra hình ảnh ba chiều chi tiết bên trong cơ thể.
Chụp cộng hưởng từ (MRI) sử dụng từ trường và sóng vô tuyến mạnh để tạo ra hình ảnh chi tiết về các cơ quan và mô trong cơ thể. Không giống như chụp X-quang và chụp CT, MRI không sử dụng bức xạ ion hóa. Thay vào đó, nó dựa trên nguyên lý cộng hưởng từ hạt nhân, một hiện tượng vật lý trong đó hạt nhân trong từ trường hấp thụ và phát lại bức xạ điện từ. Cường độ tín hiệu nhận được từ các mô khác nhau khác nhau do thành phần hóa học khác nhau và cường độ từ trường tác dụng, dẫn đến hình ảnh có độ tương phản cao của các mô mềm nói riêng. Điều này làm cho MRI đặc biệt hữu ích trong việc chụp ảnh não, tủy sống, cơ và tim.
Hình ảnh siêu âm, hay siêu âm, sử dụng sóng âm thanh tần số cao để tạo ra hình ảnh bên trong cơ thể. Đầu dò gửi sóng âm thanh vào cơ thể, sau đó sóng này bật ra khỏi các mô và quay trở lại đầu dò. Các tín hiệu trở lại được chuyển đổi thành hình ảnh. Siêu âm thường được sử dụng trong sản khoa để theo dõi sự phát triển của thai nhi, cũng như để chụp ảnh tim (siêu âm tim), mạch máu và các cơ quan ở bụng và xương chậu.
Chụp ảnh y học hạt nhân bao gồm các kỹ thuật như Chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET) và Chụp cắt lớp điện toán phát xạ đơn photon (SPECT). Những phương pháp này liên quan đến việc sử dụng một lượng nhỏ chất phóng xạ, được gọi là dược phẩm phóng xạ, di chuyển đến các cơ quan hoặc thụ thể tế bào cụ thể, khiến chúng có thể nhìn thấy được trước máy dò. Hình ảnh PET đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện ung thư, theo dõi điều trị ung thư và đánh giá chức năng não. Hình ảnh SPECT chủ yếu được sử dụng để chụp ảnh tim, quan sát lưu lượng máu và hoạt động của cơ tim, cũng như chụp ảnh não để chẩn đoán hoặc theo dõi các rối loạn não.
Một ứng dụng phổ biến của hình ảnh y tế là sử dụng chụp CT để chẩn đoán viêm ruột thừa. Viêm ruột thừa là tình trạng viêm ruột thừa, một cơ quan nhỏ gắn liền với ruột già. Các triệu chứng bao gồm đau bụng dưới bên phải, buồn nôn và nôn. Chụp CT có thể cung cấp hình ảnh chi tiết của ruột thừa và các khu vực xung quanh, cho phép bác sĩ xem liệu ruột thừa có bị sưng hay không hoặc có nguyên nhân nào khác gây ra các triệu chứng của bệnh nhân hay không. Điều này giúp đưa ra quyết định kịp thời về sự cần thiết của phẫu thuật.
Những tiến bộ gần đây trong công nghệ hình ảnh y tế bao gồm sự phát triển của các phương pháp hình ảnh phức tạp hơn như hình ảnh 3D, cung cấp cái nhìn chi tiết hơn về cấu trúc bên trong cơ thể. Các kỹ thuật Trí tuệ nhân tạo (AI) và Học máy (ML) cũng đang được áp dụng để cải thiện việc phân tích hình ảnh y tế, nâng cao độ chính xác trong chẩn đoán và dự đoán kết quả của bệnh nhân. Một cải tiến quan trọng khác là việc sử dụng công nghệ thiết bị đeo để theo dõi sức khỏe liên tục, bổ sung cho các kỹ thuật hình ảnh truyền thống bằng cách cung cấp dữ liệu thời gian thực về tình trạng sức khỏe của bệnh nhân.
Hình ảnh y tế là một lĩnh vực quan trọng trong chăm sóc sức khỏe giúp tăng cường đáng kể khả năng phát hiện, chẩn đoán và điều trị bệnh của chúng ta. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ và kỹ thuật hình ảnh, các chuyên gia y tế được trang bị tốt hơn bao giờ hết để cung cấp dịch vụ chăm sóc có mục tiêu và hiệu quả. Khi nghiên cứu tiến triển, chúng ta có thể mong đợi những cải tiến hơn nữa về khả năng chụp ảnh, giúp chẩn đoán chính xác hơn và được cá nhân hóa hơn cho nhu cầu của từng bệnh nhân.
