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1895年11月7日德国物理学家伦琴发现了X线，后来被应用于人体的疾病检查，从此奠定了医学影像学的基础。
随着科技的快速发展，20世纪50年代，相继推出了超声成像和放射性核素-闪烁成像，20世纪70年代推出了X线计算机体层成像（CT）和磁共振成像（MR），以及发射体层显像（单光子发射体层成像：SPECT，正电子发射体层成像：PET）、PET-CT和PET-MR的推出，极大地拓展了原来的诊断范畴，形成了包括常规X线诊断、超声诊断、放射性核素显像诊断、CT和MR诊断的医学影像诊断学。
近年来，随着设备的不断完善和提高，又出现了磁源成像（MSI）、分子影像学等，影像诊断从形态辨别发展到既有形态又有功能和代谢改变的综合诊断体系。
图像的数字化不但改变了原有的成像模式，还改变了图像存档与传输系统（PACS），使远程会诊和计算机辅助检测和辅助诊断（CAD）成为现实。
20世纪70年代介入放射学的诞生，随着技术的不断成熟，通过导管，不但实现了疾病的诊断，同时还完成了疾病的治疗，使医学影像学的范畴得到了进一步的拓展。
现在的医学影像科已经成为了医院内设备资金占有最大、人员众多、科技含量最高，兼有诊断和治疗功能的大型临床科室；成为了临床医学中发展最快、作用重大、不可缺少的骨干学科；影像设备的档次成为了医院实力的重要标志。
X线是波长极短的电磁波，具有穿透性、荧光效应、感光效应和电离效应。X线是利用阴极管内灯丝产生的自由电子，通过操作台的控制，在变压器产生的高压作用下，高速撞击对面的阳极钨靶产生的。
X线穿过人体，利用不同组织间密度和厚度的差异，形成黑白不同层次的自然对比图像，其优点是空间分辨率较高。
普通X线成像，是模拟成像，灰度和对比度固定，无法调节。
计算机X线成像（CR），由影像板（IP）代替了胶片暗盒，IP板经过扫描、计算机处理形成数字化图像。
数字X线成像（DR），包括数字X线荧光成像（DF）、数字减影血管造影和胃肠造影、乳腺成像、口腔曲面全景等（图1-1～图1-6）；平板探测器代替IP板直接转换成像，比CR更加快捷方便；同时通过灰阶处理和窗技术调节可以便捷地优化图像的质量。
图1-1 普通X线平片
图1-2 曲面断层片
图1-3 消化道造影
图1-3（续）
图1-4 胰胆道造影
图1-5 乳腺钼靶摄影
图1-6 DSA血管造影
尽管新的成像技术不断涌现，百年历史的X线仍然是最基本的检查方法。骨骼系统和胸部检查中X线多为首选，基于X线的胃肠造影检查也十分方便、可靠。
CT是利用X线对人体进行断层扫描，以探测器接受信息，经过计算机处理重建形成图像。从1972年CT问世，经过普通CT、单排螺旋CT、4排、8排、16排、32排、64排、128排、256排、320排螺旋CT、宝石CT、双源CT等，快速更新换代；并出现了可以通过一次扫描，多能量成像的能谱CT。
CT图像并非是真正的解剖断面图像，而是一定数量、不同像素按照矩阵排列的灰阶图像，具有较高的密度分辨率。用不同的灰阶来显示组织密度的高低，代表X线的吸收系数，用CT值来表示，单位是HU，水的CT值为0HU，骨骼为1000HU，空气为-1000HU。为了更好地显示组织结构，可以设定观察组织的平均CT值为窗位，设定观察组织层次的范围为窗宽。为了更好地显示病变，除了普通扫描外还可以通过注射造影剂，进行增强扫描（CE）来增加组织间的对比度；为了显示细微结构，还可以进行高分辨CT（HRCT）扫描。当一个层面内含有两种密度不同而走行与扫描层面相平行的组织时，测得的CT值为它们的平均值，不代表任何一种组织，此现象称为部分容积效应，可影响病变的显示和诊断。
CT图像是数字化图像，因此可以应用计算机软件进行各种后处理。其中二维显示技术包括电影显示、多平面重建、曲面重建；三维重建包括最大强度投影（MIP）、最小强度投影（MIP）、表面遮盖显示（SSD）、容积再现技术（VRT）、CT仿真内镜（CTVE）和组织透明投影（TTP）（图1-7～图1-12）。其他技术包括肺结节分析、骨密度分析、心脏分析、CT灌注分析等。
CT检查突出的优点是具有很高的密度分辨率，应用广泛，而后处理软件的不断开发，使其应用领域不断扩大，通过增强扫描完成的灌注成像还可以反映组织和病变的功能。但对胃肠黏膜的显示、对软组织和韧带等的显示仍然有一定的限度；电离辐射的影响，较多的射线剂量也限制了它的使用范围。
图1-7 CT冠脉成像
图1-8 CT血管成像
图1-9 CT尿路成像
图1-10 CT三维成像
图1-11 CT内镜成像
图1-12 CT透明成像
图1-12 CT透明成像
磁共振成像是利用人体内的氢原子核在磁场中受到射频（RF）脉冲的激励产生共振，其信号经过计算机处理形成重建图像。1977年第一台全身MR问世，设备由磁体、梯度系统、射频系统和计算机系统组成。磁体有永磁型和超导型；磁场强度经过了0.35T、0.5T、1.0T、1.5T、3T，如今9.4T的样机已经研制成功。梯度系统的X、Y、Z三组线圈提供空间定位的三维编码，为了提高梯度磁场强度，出现了双梯度系统。射频系统由发射脉冲的发射线圈和采集MR信号的接收线圈组成，接收通道从4、8、16、32至64等，采集速度不断增加。
原子核接受脉冲激励后，纵向恢复到原始状态所需时间为纵向弛豫时间（T1），主要反映组织间T1值差别的为T1加权像（T1WI）；横向弛豫时间为T2，主要反映组织间T2值差别的为T2加权像（T2WI）；主要反映组织间质子密度差别的为质子密度加权像（PDWI）。为了获得不同的MR图像效果，采用了不同的序列技术，包括自旋回波（SE）、梯度回波（GRE）、反转恢复（IR，有短时间反转恢复STIR和液体衰减反转恢复FLAIR）、平面回波成像（EPI）。
人体组织在T1WI、T2WI上有不同的信号显示，比如水在T1WI上为低信号在T2WI上为高信号；而骨组织由于缺乏氢，均为低信号。由于血液的流动，采集不到信号呈无信号黑影，成为流空效应；顺磁性物质的造影剂通过改变弛豫时间，可以达到对比增强效果。
MR的优势是可以多形式成像（T1WI、T2WI等）、多方位成像（横断面、冠状面、矢状面等）；利用血管的流空效应不使用造影剂的血管成像（MRA）；利用重T2WI技术，使富含水的液体呈高信号的磁共振水成像；MR功能成像（fMR）包括扩散加权成像（DWI）、灌注加权成像（PWI）和脑功能活动成像，它们分别体现了组织的分子扩散、血流灌注和去氧血红蛋白的变化；利用化学位移现象测定组织代谢的磁共振波谱（MRS）；可以反映组织走行的张量成像（DTI）（图1-13～图1-20）。
图1-13 磁共振常规图像
图1-14 磁共振水成像
图1-14 磁共振水成像
图1-15 磁共振磁敏感成像
图1-16 磁共振扩散张量成像
图1-17 磁共振血管成像
图1-18 磁共振波谱
图1-19 磁共振乳腺成像
图1-20 脑功能成像
只有充分了解各种检查方法的优势和局限性，才能合理使用。比如骨骼外伤检查应首选平片检查，复杂部位的骨骼损伤可以增加CT扫描结合重建图像，隐性骨折及韧带损伤选择MR检查；常规脑外伤出血做CT检查；超早期脑梗死选择MR的DWI或CT灌注检查；肺小结节使用高分辨力CT；甲状腺病变首选超声；胃肠道病变造影检查很有价值，对于进一步观察病变分期或转移则要依靠CT或MR。
为了很好地进行影像检查，申请单的详细填写非常重要，它是让影像医师了解检查目的的关键。患者的检查前准备也十分重要，比如造影检查的禁食，腹部检查的饮水，心脏检查的心率控制都是检查成功的重要因素。
疾病诊断要结合临床资料，包括年龄、性别、职业、家族史等，病灶分析包括部位、分布、数目、大小、边缘、密度或信号、邻近器官与结构的变化、动态等；诊断描述有明确诊断、可能诊断、诊断建议，由于病变千变万化，同病异影、同影异病在所难免，诊断的价值和限度也应该有所了解。
（丁建平 戚乐 张泽坤 王鹤 耿左军）
1. 郭启勇.实用放射学.第3版.北京：人民卫生出版社，2007
2. 白人驹，张雪林.医学影像诊断学.第3版.北京：人民卫生出版社，2010
3. 金征宇.医学影像学.第2版.北京：人民卫生出版社，2010
4. 吴恩惠，冯敢生.医学影像学.第6版.北京：人民卫生出版社，2008
5. Haaga JR. CT and MRI of the Whole Body. 5th ed. Philadelphia：Mosby，2009