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德国物理学家伦琴（Wilhelm Conrad Rontgen）于1895年11月发现X线，至今已有120多年。这期间放射设备迅速发展，放射条件日臻完善，放射技术日新月异。特别是近些年来，医学影像设备又有一些新的发展动向。第一动向，是技术的发展充实与完善了设备的硬件与软件功能；第二个动向，是高档设备的技术指标主要用于临床研究与功能的开发，代表了生产厂家的技术实力，低档设备则在努力充实与不断提高硬件的性能，并且迅速把高、中档设备较成熟的功能与软件移植过来，从而显著改善了低档设备的性能指标，拓宽了低档设备的适用范围。
数字成像技术内容广泛，技术、原理各异，它包括计算机X线摄影（computed radiography，CR）、数字X线摄影（digital radiography，DR）、直接数字X线摄影（direct digital radiography，DDR）、计算机断层成像（computed tomography，CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、超声成像（ultrasonic graphy，USG）、γ-闪烁成像（γ-scintigraphy）、单光子发射体层成像（single photon emisson computed tomography，SPECT）、正电子发射型断层成像（positron emission tomography，PET）和图像存档与通信系统（picture archiving and communication system，PACS）等新的成像技术。这些成像技术有一个共同的特点，即以计算机为基础，使图像信息数字化，我们可以尽可能地对其实施图像信息后处理，这使医学影像技术发生了巨大的变化。
X线数字化图像与模拟图像比较而言，更为精确、清晰，可以后处理，便于存储和传输。医学影像学检查首选是常规的传统X线检查，鉴于数字影像的特点及低X线剂量，占有首选医学影像学检查40%的常规（传统）X线检查必须数字化，就目前发展动态来看有计算机X线摄影技术（CR）和数字式直接X线摄影技术（DR）。CR使用的是间接扫描光板，再使其成为数字影像技术，又被称为“光板”技术。DR使用的是平板或数字化探测器，将X线影像直接采集数据后转换成为数字影像，也被称为“电子板”技术。“光板”可以反复使用，像胶片暗盒一样，可应用于多台X线机，因而经济价廉，但有“摄片”速度较慢的缺点。“电子板”从属一个X线机，可直接成像，其清晰度高，并对今后血管机、CT机的开发提供了空间，较昂贵。CR与DR的不同仅在于转换方式。传统X线数字化不仅有利于图像的存储，无须胶片，便于复制与传递进行远程会诊，还有利于降低X线剂量，使X线检查的创伤减少。同时可使X线图像质量明显提高，利于诊断。CR终将被DR技术取代而退出历史舞台。
在CT方面，宽探测器多层采集螺旋CT已于1998年推出，它与普通的螺旋CT相比区别主要在于探测器在 z 轴方向的宽度和列数不同，进而决定了扫描的最薄层厚、最短采集时间，比普通螺旋CT更薄、更短。它较好地解决了层厚与扫描剂量的关系、X线管热容量对连续扫描时间的限制以及对重建图像质量、微细结构显示功能等问题。在扫描参数方面，多层螺旋CT比普通的螺旋CT采用了更大的螺距（1.25∶1～8∶1）、更薄的层厚（0.5mm）、更快的进床速度（100mm/s）和更长的扫描距离（180cm）。另外，多层螺旋CT还提高了时间分辨率（可小于100ms）、低对比度分辨率（降低了30%以上的Ma值）、空间分辨率（24Lp/cm），降低了层面间的重叠效应（螺距为31时，仅有4%的重叠）、对比剂的使用剂量（大约可减少60%）。还有，自动设定螺距的多层螺旋CT也已定型。在应用上，各种专业的软件应用包已发挥其独特的作用。如脑CT灌注成像能早期诊断急性脑卒中；心脏CT成像辅以心电门控，用低剂量的X线可以显示心脏的形态，并能精确定量分析心脏容量、射血分数、室壁运动等参数，利用多维功能可显示各支冠状动脉的形态，对狭窄、粥样斑块与溃疡及钙化斑块的鉴别诊断有很大的帮助；创伤专用软件包通过长距离快速扫描能观察多发性、多器官的复合性损伤；脑功能改变的早期检测软件包能预测早、中期脑卒中及脑肿瘤的早期检测。
MR方面，在宏观上实现了实时成像技术，并产生了MR透视，在微观上突破了以往影像技术仅用于显示大体解剖与大体病理学改变的技术范畴，向显微细胞学、分子水平甚至基因水平的成像技术方面发展。
MR设备的梯度场强度是大家共同关心的重要参数。它决定了MR的最大切换率、最短TR、TE、最小矩阵以及成像速度。实践证明，梯度场强度的增加也带来了一些弊端，如何既能增加梯度场强度又能降低噪声，是MR设备方面的又一改进方向。在这些原则的指导下，中场超导开放式MR的梯度场强度分别可达到15 MT/（M·ms）和20 MT/（M·ms）。同时，它还具较高的切换率、较好的场均匀性、较小的体积与较轻的重量，并兼备高、低场MR的一些特点，如成像速度快、扫描层面薄、空间分辨力高等，以及很好的脂肪抑制、较小的视野和较高弥散B值。在临床上MR专用机也备受青睐，目前，头颅专用机、心脏专用机以及骨关节专用机已用于临床。在应用上，MRA的主要改进有实时或近乎实时的血管成像，有注射对比剂的分期动态成像，有多层块重叠伴伪影抑制技术，长距离分段采集的拼接技术以及4DMRA等。FMRI主要有灌注成像，弥散成像与脑皮质功能定位，心脏的灌注与弥散也开始应用于临床。另外，磁共振波谱（MRS）也有较大的发展，最主要的标志是显示技术的改进和显示信息范畴的拓宽，进一步开发的还有小部位的3DMRS技术的应用可以鉴别肿瘤与炎症以及肿瘤复发识别。
M型超声成像以其回声随时间变化的特点，被广泛应用于心脏和大血管的检查。多普勒超声能对血流信号进行无创性的评价，彩色多普勒血流速度成像应用自相关技术，把获得的血流信息经彩色编码后，显示为彩色的二维图像，在心血管疾病诊断中起着重要作用。彩色多普勒能量图成像，是依据运动散射体多普勒信号的强度或能量作为参数进行成像，能提供一些血管方面的信息，对血管疾病的诊断有一定的帮助。
在核医学显像中，γ相机在20世纪的60～70年代得以迅速发展，但其不足之处在于它只能进行平面显像，而缺乏深度方面的信息。1963年David Kuhl提出了纵断层和横断层显像的设想，但一直没能实现。1972年CT研制成功，是医学影像学的重大突破，亦向核医学提出挑战。20世纪70年代后期，单光子发射型计算机断层仪和正电子发射型计算机断层仪也相继研制成功，但直到20世纪80年代才广泛投入临床应用，随着SPECT、PET仪器的不断更新和完善，不断拓展了其临床应用的领域。
PACS是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的，旨在全面解决医学图像的获取、显示、存储、传递和管理等问题。它是计算机通信技术和计算机信息处理技术相结合的产物，也是目前放射信息学的一个重要组成部分，其最终的设想是完全由数字图像来代替胶片。PACS这一术语首先于1981年由迈阿密大学医学院A.J.Duinckx提出，20世纪80年代出现商品，它是继发现X射线以后医学史上的又一重要里程碑。随着可视技术的不断发展，现代医学已越来越离不开医学图像的信息。医学图像在临床诊断、教学、科研等方面发挥着重要作用。
介入放射学是在医学影像指导下，将病理或生理通（或不通）管腔（包括血管）治疗成为不通（或者通畅）的治疗方法，就是常说的栓塞和扩张术，当然还包括药物治疗、支架技术等。特别是在神经外科手术中，进行的立体定向手术和导航手术，也是以高质量的医学影像为基础的（如CT、MR的介入手术），这些方面也促进了设备自身的发展。CT、MR和多种影像设备的组合（CT加血管机、MR加血管机）和与这些新设备、新技术、新方法相适应的介入器械也得到了突飞猛进的发展（如MR血管造影机中使用的可控方向的导管等）。同时一些专用影像设备也投入了市场（如神经外科手术专用MR机）。现代成像技术对治疗的尝试，仍将是医学影像下一个时期发展的主题之一。总之，介入放射学的出现，彻底改变了放射学在医学中的地位，使放射学不仅能够诊断，而且能够治疗，并且将诊断与治疗有机地结合起来，它已经渗透到了临床学科的每一领域。可以预言，随着材料、技术的发展，介入放射学将成为医学领域中继内、外科后的重要学科。
总之，尽管数字成像技术的成像原理和方法各异，但都能使人体内部结构和器官形成影像，从而了解人体解剖与生理功能状况以及病理变化，以达到诊断的目的。CR、DR、DDR和CT都是借助人体组织和器官对X线的吸收差异，通过探测穿透人体后的剩余射线将模拟信息变为光电数字信号，通过计算机处理让人体组织和器官变成可以观察的影像。MRI则是利用人体组织和器官所含氢质子密度的不同，经外加的磁场磁化后产生的磁矢量和磁矩的大小不同，用射频脉冲激发后，磁矢量发生偏转发射的相应电磁波，在接收线圈内产生随时间波动的感应电压，即MR信号输入给计算机系统而成像。它不仅可提供解剖形态信息还可提供新陈代谢生理功能等信息。USG是利用一种机械振动的弹性波——声波，当它穿过人体到达体内，由于不同的组织和器官对声波的折射率不同而发生反射，然后接收反射波，由计算机合成成像。γ-闪烁成像、SPECT和PET是将放射性同位素在体内产生射线，由于同位素对不同的组织其浓聚程度不同，所以放射出的射线强度就不同，通过测量射线强度可以得到放射性同位素在人体器官中的分布图像。PACS是以计算机为中心，将人体的所有信息数字化，进行存储、压缩、传输和处理，PACS获取的信息可实施远程诊断。以上均极大地提高了工作效率和诊断准确性。
应当指出，数字成像技术是一种新兴的成像技术，诸种技术和方法各有优势与不足，并非一种成像技术可以适用于人体所有器官的检查和疾病诊断，也不是一种成像技术能取代另一种成像技术，而是相辅相成、相互补充和印证。在选用时要权衡利弊进行选择和综合利用。一般在能正确诊断的前提下，应选用方便、对患者安全、痛苦少的非损伤性和检查费用低的成像技术和检查方法。
21世纪的生命科学将更加精彩，21世纪的图像学将会把所有图像学的优势集中为一体，并应用于医学，形成一种全新的“医学图像学”，它的发展必将给无数患者带来新的希望，必将对疾病的诊断、预防、治疗作出新的、更大的贡献。