การถ่ายภาพทางการแพทย์
ภาพหนึ่งจากCT สแกนทรวงอก แสดงให้เห็นหัวใจและปอด
ไอซีดี-10-พีซี	บี
ไอซีดี-9	87 - 88
เมช	003952 D 003952
รหัส OPS-301	3
เมดไลน์พลัส	007451

การถ่ายภาพทางการแพทย์เป็นเทคนิคและกระบวนการสร้างภาพภายในร่างกายเพื่อการวิเคราะห์ทางคลินิกและการรักษาทางการแพทย์รวมถึงการแสดงภาพการทำงานของอวัยวะหรือเนื้อเยื่อบางส่วน ( สรีรวิทยา ) การถ่ายภาพทางการแพทย์มุ่งหวังที่จะเปิดเผยโครงสร้างภายในที่ซ่อนอยู่ใต้ผิวหนังและกระดูก ตลอดจนวินิจฉัยและรักษาโรคการถ่ายภาพทางการแพทย์ยังสร้างฐานข้อมูลกายวิภาคและสรีรวิทยา ปกติ เพื่อให้สามารถระบุความผิดปกติได้ แม้ว่าการถ่ายภาพอวัยวะและเนื้อเยื่อ ที่ถูกตัดออก สามารถทำได้ด้วยเหตุผลทางการแพทย์ แต่โดยทั่วไปแล้วขั้นตอนดังกล่าวถือเป็นส่วนหนึ่งของพยาธิวิทยามากกว่าการถ่ายภาพทางการแพทย์

เทคนิคการวัดและการบันทึกที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อสร้างภาพ เป็นหลัก เช่นการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG), การตรวจคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสมอง (MEG), การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) และอื่นๆ ถือเป็นเทคโนโลยีอื่นๆ ที่สร้างข้อมูลซึ่งสามารถนำเสนอในรูปแบบกราฟแสดงค่าพารามิเตอร์เทียบกับเวลา หรือแผนที่ที่แสดงข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งการวัด ในการเปรียบเทียบอย่างจำกัด เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของการสร้างภาพทางการแพทย์ในสาขาเครื่องมือทางการแพทย์ อื่น ๆ

ณ ปี 2010 มีการตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ทั่วโลกไปแล้ว 5 พันล้านครั้ง^{[ 1 ]}การได้รับรังสีจากการตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ในปี 2006 คิดเป็นประมาณ 50% ของการได้รับรังสีไอออนทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา^{[ 2 ]}อุปกรณ์ตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีจากอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งรวมถึงชิปวงจรCMOS , อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง , เซ็นเซอร์เช่นเซ็นเซอร์ภาพ (โดยเฉพาะเซ็นเซอร์ CMOS ) และไบโอเซ็นเซอร์และโปรเซสเซอร์ เช่นไมโครคอนโทรลเลอร์ , ไมโครโปรเซสเซอร์ , โปรเซสเซอร์สัญญาณดิจิทัล , โปรเซสเซอร์สื่อและ อุปกรณ์ ระบบบนชิปณ ปี 2015 การจัดส่งชิปตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ต่อปีมีจำนวน 46 ล้านหน่วยและมูลค่า1.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 3 ]} 

คำว่า " ไม่รุกราน " ใช้เพื่อบ่งบอกถึงขั้นตอนที่ไม่มีการสอดเครื่องมือใดๆ เข้าไปในร่างกายของผู้ป่วย ซึ่งเป็นกรณีของเทคนิคการถ่ายภาพส่วนใหญ่ที่ใช้กันอยู่

ในปี 1972 วิศวกรGodfrey Hounsfieldจากบริษัท EMI ของอังกฤษ ได้คิดค้นเครื่องมือเอกซเรย์คอมพิวเตอร์โทโมกราฟีสำหรับการวินิจฉัยศีรษะ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าคอมพิวเตอร์โทโมกราฟี (CT) วิธีการหลักของ CT นั้นอาศัยการฉายรังสีเอกซเรย์ผ่านส่วนหนึ่งของศีรษะมนุษย์ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะประมวลผลเพื่อสร้างภาพตัดขวางขึ้นมาใหม่ ซึ่งเรียกว่าการสร้างภาพ ในปี 1975 EMI ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องมือ CT สำหรับร่างกายทั้งหมด ทำให้สามารถได้ภาพโทโมกราฟีที่ชัดเจนของส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ เทคนิคการวินิจฉัยที่ปฏิวัติวงการนี้ทำให้ Hounsfield และนักฟิสิกส์ Allan Cormack ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1979 ^{[ 4 ]}เทคโนโลยีการประมวลผลภาพดิจิทัลสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ได้รับการบรรจุเข้าสู่หอเกียรติยศเทคโนโลยีอวกาศของมูลนิธิอวกาศ ในปี 1994 ^{[ 5 ]}

ภายในปี 2010 มีการตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ทั่วโลกมากกว่า 5 พันล้านครั้ง^{[ 1 ] [ 6 ]}การได้รับรังสีจากการตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ในปี 2006 คิดเป็นประมาณ 50% ของการได้รับรังสีไอออนทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา^{[ 7 ]}อุปกรณ์ตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีจากอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งรวมถึงชิปวงจรCMOS , อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง , เซ็นเซอร์เช่นเซ็นเซอร์ภาพ (โดยเฉพาะเซ็นเซอร์ CMOS ) และไบโอเซ็นเซอร์รวมถึงโปรเซสเซอร์ เช่นไมโครคอนโทรลเลอร์ , ไมโครโปรเซสเซอร์ , โปรเซสเซอร์สัญญาณดิจิทัล , โปรเซสเซอร์สื่อและ อุปกรณ์ ระบบบนชิปณ ปี 2015 การจัดส่งชิปตรวจวินิจฉัยภาพทางการแพทย์ประจำปีมีมูลค่าถึง 46 ล้านหน่วย สร้างมูลค่าตลาด1.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 8 ] [ 9 ]}

ในบริบททางคลินิก การถ่ายภาพทางการแพทย์ด้วย "แสงที่มองไม่เห็น" โดยทั่วไปจะเทียบเท่ากับรังสีวิทยาหรือ "การถ่ายภาพทางคลินิก" การถ่ายภาพทางการแพทย์ด้วย "แสงที่มองเห็นได้" เกี่ยวข้องกับวิดีโอดิจิทัลหรือภาพนิ่งที่สามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ โรคผิวหนังและการดูแลบาดแผลเป็นสองวิธีการที่ใช้ภาพด้วยแสงที่มองเห็นได้ การตีความภาพทางการแพทย์โดยทั่วไปจะดำเนินการโดยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านรังสีวิทยาที่เรียกว่ารังสีแพทย์อย่างไรก็ตาม อาจดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญด้านการดูแลสุขภาพใด ๆ ที่ได้รับการฝึกอบรมและได้รับการรับรองในการประเมินทางคลินิกทางรังสีวิทยา ปัจจุบันการตีความกำลังดำเนินการโดยผู้ที่ไม่ใช่แพทย์มากขึ้นเรื่อย ๆ ตัวอย่างเช่นนักรังสีเทคนิคมักได้รับการฝึกอบรมด้านการตีความเป็นส่วนหนึ่งของการปฏิบัติงานที่ขยายออกไป รังสีวิทยาเพื่อการวินิจฉัยหมายถึงด้านเทคนิคของการถ่ายภาพทางการแพทย์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการได้มาซึ่งภาพทางการแพทย์ นักรังสีเทคนิค (หรือที่รู้จักกันในชื่อนักเทคโนโลยีรังสีวิทยา) มักรับผิดชอบในการได้มาซึ่งภาพทางการแพทย์ที่มีคุณภาพเพื่อการวินิจฉัย แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญอื่น ๆ อาจได้รับการฝึกอบรมในด้านนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแทรกแซงทางรังสีวิทยาบางอย่างที่ดำเนินการโดยรังสีแพทย์นั้นทำโดยไม่มีนักรังสีเทคนิค

ในฐานะที่เป็นสาขาการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การถ่ายภาพทางการแพทย์ถือเป็นสาขาย่อยของวิศวกรรมชีวการแพทย์ฟิสิกส์การแพทย์หรือการแพทย์ขึ้นอยู่กับบริบท: การวิจัยและพัฒนาในด้านเครื่องมือ การได้มาซึ่งภาพ (เช่น การถ่ายภาพรังสี) การสร้างแบบจำลอง และการหาปริมาณ มักจะเป็นขอบเขตของวิศวกรรมชีวการแพทย์ฟิสิกส์การแพทย์และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ การวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้และการตีความภาพทางการแพทย์ มักจะ เป็นขอบเขตของรังสีวิทยาและสาขาย่อยทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับสภาวะทางการแพทย์หรือสาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ ( ประสาทวิทยาโรคหัวใจจิตเวชศาสตร์จิตวิทยาฯลฯ) ที่กำลังศึกษาอยู่ เทคนิคหลายอย่างที่พัฒนาขึ้นสำหรับการถ่ายภาพทางการแพทย์ยังมี^การประยุกต์ใช้ทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม อีกด้วย [ ^{10 ]}

ในทางการแพทย์มีการใช้ภาพรังสีสองรูปแบบ ได้แก่ การถ่ายภาพรังสีแบบฉายภาพ (Projection radiography) และการถ่ายภาพรังสีฟลูออโรสโคปี (Fluoroscopy) ซึ่งแบบหลังมีประโยชน์สำหรับการนำทางสายสวน การถ่ายภาพแบบ 2 มิติเหล่านี้ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายแม้ว่าจะมีเทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบ 3 มิติ (3D tomography) ก้าวหน้าไปแล้ว เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ ความละเอียดสูง และขึ้นอยู่กับการใช้งาน ปริมาณรังสีที่ต่ำกว่า การถ่ายภาพแบบนี้ใช้ลำแสงเอกซเรย์ กว้าง ในการสร้างภาพ และเป็นเทคนิคการถ่ายภาพแรกที่มีในทางการแพทย์สมัยใหม่

• การตรวจด้วยฟลูออโรสโคปีสร้างภาพโครงสร้างภายในร่างกายแบบเรียลไทม์ในลักษณะเดียวกับการถ่ายภาพรังสีแต่ใช้รังสีเอกซ์ในปริมาณคงที่ในอัตราที่ต่ำกว่า มีการใช้ สารทึบรังสีเช่น แบเรียม ไอโอดีน และอากาศ เพื่อให้เห็นภาพอวัยวะภายในขณะทำงาน ฟลูออโรสโคปียังใช้ในขั้นตอนการผ่าตัดโดยใช้ภาพนำทาง เมื่อต้องการข้อมูลป้อนกลับอย่างต่อเนื่องระหว่างการผ่าตัด จำเป็นต้องมีตัวรับภาพเพื่อแปลงรังสีให้เป็นภาพหลังจากที่ผ่านบริเวณที่ต้องการตรวจ ในยุคแรกๆ นั้นใช้จอฟลูออเรสเซนต์ ต่อมาเปลี่ยนเป็นเครื่องขยายภาพ (Image Amplifier: IA) ซึ่งเป็นหลอดสุญญากาศขนาดใหญ่ที่มีปลายด้านรับเคลือบด้วยซีเซียมไอโอไดด์และมีกระจกอยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ในที่สุดกระจกก็ถูกแทนที่ด้วยกล้องโทรทัศน์
• การถ่ายภาพรังสีแบบฉายภาพ หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าภาพเอกซเรย์ มักใช้เพื่อกำหนดชนิดและความรุนแรงของกระดูกหัก รวมถึงตรวจหาการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิสภาพในปอด นอกจากนี้ การใช้ สารทึบ รังสีเช่นแบเรียมยังสามารถใช้เพื่อดูโครงสร้างของกระเพาะอาหารและลำไส้ได้ ซึ่งสามารถช่วยวินิจฉัยแผลในกระเพาะอาหารหรือมะเร็งลำไส้ใหญ่บางชนิดได้

เครื่องมือสร้างภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ( เครื่องสแกน MRI ) หรือ ที่รู้จักกันในชื่อเดิมว่า "เครื่องสแกนสร้างภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ ( NMR )" ใช้แม่เหล็กทรงพลังในการโพลาไรซ์และกระตุ้นนิวเคลียสของ ไฮโดรเจน (เช่นโปรตอน เดี่ยว ) ของโมเลกุลน้ำในเนื้อเยื่อของมนุษย์ ทำให้เกิดสัญญาณที่ตรวจจับได้ซึ่งเข้ารหัสเชิงพื้นที่ ส่งผลให้ได้ภาพของร่างกาย^{[ 11 ]}เครื่องMRIปล่อยคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ที่ความถี่เรโซแนนซ์ของอะตอมไฮโดรเจนบนโมเลกุลน้ำ เสาอากาศความถี่วิทยุ ("ขดลวด RF") ส่งคลื่นไปยังบริเวณของร่างกายที่ต้องการตรวจสอบ คลื่น RF จะถูกดูดซับโดยโปรตอน ทำให้ทิศทางของโปรตอนเมื่อเทียบกับสนามแม่เหล็กหลักเปลี่ยนไป เมื่อปิดคลื่น RF โปรตอนจะ "ผ่อนคลาย" กลับสู่แนวเดียวกับแม่เหล็กหลักและปล่อยคลื่นวิทยุออกมาในกระบวนการนี้ การปล่อยคลื่นความถี่วิทยุจากอะตอมไฮโดรเจนบนน้ำนี้เองที่ถูกตรวจจับและสร้างขึ้นใหม่เป็นภาพ ความถี่เรโซแนนซ์ของไดโพลแม่เหล็กที่หมุนอยู่ (ซึ่งโปรตอนเป็นตัวอย่างหนึ่ง) เรียกว่าความถี่ลาร์มอร์และถูกกำหนดโดยความแรงของสนามแม่เหล็กหลักและสภาพแวดล้อมทางเคมีของนิวเคลียสที่สนใจ MRI ใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้า สามสนาม ได้แก่ สนามแม่เหล็กสถิตที่แรงมาก (โดยทั่วไป 1.5 ถึง 3 เทสลา ) เพื่อทำให้ไฮโดรเจนนิวเคลียสเกิดการโพลาไรซ์ เรียกว่าสนามหลัก สนามเกรเดียนต์ที่สามารถปรับเปลี่ยนให้แปรผันตามพื้นที่และเวลา (ในระดับ 1 กิโลเฮิร์ตซ์) สำหรับการเข้ารหัสเชิงพื้นที่ ซึ่งมักเรียกว่าเกรเดียนต์ และ สนาม คลื่นความถี่วิทยุ (RF) ที่สม่ำเสมอในเชิงพื้นที่สำหรับการจัดการไฮโดรเจนนิวเคลียสเพื่อสร้างสัญญาณที่วัดได้ ซึ่งรวบรวมผ่าน เสา อากาศ RF

เช่นเดียวกับCT MRI แบบดั้งเดิมจะสร้างภาพสองมิติของ "ชิ้นบางๆ" ของร่างกาย และจึงถือเป็น เทคนิคการถ่ายภาพ แบบโทโมกราฟิกเครื่องมือ MRI ที่ทันสมัยสามารถสร้างภาพในรูปแบบบล็อก 3 มิติ ซึ่งอาจถือได้ว่าเป็นการขยายแนวคิดโทโมกราฟิกแบบชิ้นเดียว แตกต่างจาก CT MRI ไม่ใช้รังสีไอออนิกจึงไม่เกี่ยวข้องกับอันตรายต่อสุขภาพ เช่นเดียวกัน ตัวอย่างเช่น เนื่องจาก MRI เพิ่งเริ่มใช้ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1980 จึงไม่มีผลกระทบระยะยาวที่ทราบจากการสัมผัสกับสนามไฟฟ้าสถิตที่รุนแรง (นี่เป็นหัวข้อที่มีการถกเถียงกันอยู่บ้าง ดูMRI § ความปลอดภัย ) และดังนั้นจึงไม่มีข้อจำกัดจำนวนครั้งในการสแกนที่บุคคลสามารถทำได้ ซึ่งแตกต่างจากX-rayและCTอย่างไรก็ตาม มีความเสี่ยงต่อสุขภาพที่ระบุไว้อย่างชัดเจนที่เกี่ยวข้องกับความร้อนของเนื้อเยื่อจากการสัมผัสกับสนาม RF และการมีอุปกรณ์ฝังอยู่ในร่างกาย เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ ความเสี่ยงเหล่านี้ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในส่วนของการออกแบบเครื่องมือและโปรโตคอลการสแกนที่ใช้

เนื่องจาก CT และ MRI มีความไวต่อคุณสมบัติของเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน ลักษณะของภาพที่ได้จากทั้งสองเทคนิคจึงแตกต่างกันอย่างมาก ใน CT รังสีเอกซ์จะต้องถูกปิดกั้นด้วยเนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นสูงเพื่อสร้างภาพ ดังนั้นคุณภาพของภาพเมื่อดูเนื้อเยื่ออ่อนจึงจะต่ำ ใน MRI แม้ว่าจะสามารถใช้นิวเคลียสใดๆ ที่มีการหมุนของนิวเคลียสสุทธิได้ แต่โปรตอนของอะตอมไฮโดรเจนยังคงเป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางคลินิก เนื่องจากมีอยู่ทั่วไปและให้สัญญาณขนาดใหญ่ นิวเคลียสนี้ซึ่งมีอยู่ในโมเลกุลของน้ำ ช่วยให้ได้ความคมชัดของเนื้อเยื่ออ่อนที่ดีเยี่ยมด้วย MRI ^{[ 12 ]}

สามารถใช้ลำดับพัลส์ที่แตกต่างกันหลายแบบสำหรับการถ่ายภาพวินิจฉัย MRI เฉพาะ (MRI แบบหลายพารามิเตอร์หรือ mpMRI) สามารถแยกแยะลักษณะของเนื้อเยื่อได้โดยการรวมลำดับการถ่ายภาพสองลำดับขึ้นไป ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ต้องการ: ภาพถ่วงน้ำหนัก T1 (T1-MRI), ภาพถ่วงน้ำหนัก T2 (T2-MRI), ภาพถ่วงน้ำหนักการแพร่กระจาย (DWI-MRI), การเพิ่มความคมชัดของคอนทราสต์แบบไดนามิก (DCE-MRI) และสเปกโทรสโคปี (MRI-S) ตัวอย่างเช่น การถ่ายภาพเนื้องอกต่อมลูกหมากทำได้ดีกว่าโดยใช้ T2-MRI และ DWI-MRI มากกว่าการใช้ภาพถ่วงน้ำหนัก T2 เพียงอย่างเดียว^{[ 13 ]}จำนวนการใช้งาน mpMRI สำหรับการตรวจหาโรคในอวัยวะต่างๆ ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง รวมถึงการศึกษาตับ เนื้องอกเต้านมเนื้องอกตับอ่อนและการประเมินผลกระทบของ สารที่ทำลาย หลอดเลือดต่อเนื้องอกมะเร็ง^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

เวชศาสตร์นิวเคลียร์ครอบคลุมทั้งการถ่ายภาพวินิจฉัยและการรักษาโรค และอาจเรียกได้ว่าเป็นเวชศาสตร์โมเลกุลหรือการถ่ายภาพและการบำบัดด้วยโมเลกุล^{[ 17 ]}เวชศาสตร์นิวเคลียร์ใช้คุณสมบัติบางอย่างของไอโซโทปและอนุภาคพลังงานที่ปล่อยออกมาจากวัสดุกัมมันตรังสีเพื่อวินิจฉัยหรือรักษาพยาธิสภาพต่างๆ แตกต่างจากแนวคิดทั่วไปของรังสีวิทยากายวิภาค เวชศาสตร์นิวเคลียร์ช่วยให้สามารถประเมินสรีรวิทยาได้ แนวทางการประเมินทางการแพทย์ตามหน้าที่นี้มีประโยชน์ในการประยุกต์ใช้ในสาขาย่อยส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมะเร็งวิทยา ประสาทวิทยา และโรคหัวใจกล้องแกมมาและเครื่องสแกน PETใช้ใน scintigraphy, SPECT และ PET เพื่อตรวจจับบริเวณที่มีกิจกรรมทางชีวภาพที่อาจเกี่ยวข้องกับโรคไอโซโทป ที่มีอายุสั้น เช่น^99m Tcจะถูกฉีดให้กับผู้ป่วย ไอโซโทปมักจะถูกดูดซึมโดยเนื้อเยื่อที่มีกิจกรรมทางชีวภาพในร่างกายได้ดีกว่า และสามารถใช้เพื่อระบุเนื้องอกหรือ จุด แตกหักในกระดูกได้ ภาพจะถูกบันทึกหลังจากที่โฟตอนที่ขนานกันถูกตรวจจับโดยผลึกที่ปล่อยสัญญาณแสง ซึ่งจะถูกขยายและแปลงเป็นข้อมูลการนับ

• การสแกนด้วยรังสี ("scint") เป็นรูปแบบหนึ่งของการทดสอบวินิจฉัยโรค โดยที่ไอโซโทปรังสีจะถูกนำเข้าภายในร่างกาย เช่น ทางหลอดเลือดดำหรือทางปาก จากนั้น กล้องแกมมาจะจับภาพและสร้างภาพสองมิติ ^{[ 18 ]}จากรังสีที่ปล่อยออกมาจากเภสัชภัณฑ์รังสี
• SPECTเป็นเทคนิคโทโมกราฟี 3 มิติที่ใช้ข้อมูลจากกล้องแกมมาจากการฉายภาพหลายมุมและสามารถสร้างภาพขึ้นใหม่ในระนาบต่างๆ ได้ กล้องแกมมาแบบหัวตรวจจับคู่ที่รวมกับเครื่องสแกน CT ซึ่งให้การระบุตำแหน่งของข้อมูล SPECT เชิงฟังก์ชัน เรียกว่ากล้อง SPECT-CT และได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ในการพัฒนาสาขาการถ่ายภาพระดับโมเลกุล ในวิธีการถ่ายภาพทางการแพทย์อื่นๆ ส่วนใหญ่ พลังงานจะถูกส่งผ่านร่างกายและปฏิกิริยาหรือผลลัพธ์จะถูกอ่านโดยตัวตรวจจับ ในการถ่ายภาพ SPECT ผู้ป่วยจะได้รับการฉีดไอโซโทปรังสี ซึ่งโดยทั่วไปคือ ธัลเลียม 201TI, เทคนีเซียม 99mTC, ไอโอดีน 123I และแกลเลียม 67Ga ^{[ 19 ]}รังสีแกมมาที่เป็นกัมมันตภาพรังสีจะถูกปล่อยออกมาผ่านร่างกายเมื่อกระบวนการสลายตัวตามธรรมชาติของไอโซโทปเหล่านี้เกิดขึ้น การปล่อยรังสีแกมมาจะถูกจับโดยตัวตรวจจับที่ล้อมรอบร่างกาย ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วหมายความว่ามนุษย์เป็นแหล่งกำเนิดของกัมมันตภาพรังสี แทนที่จะเป็นอุปกรณ์ถ่ายภาพทางการแพทย์ เช่น เอ็กซ์เรย์หรือ CT
• การถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบปล่อยโพซิตรอน (PET) ใช้หลักการตรวจจับแบบบังเอิญเพื่อสร้างภาพกระบวนการทำงานของ ร่างกายไอโซโทปที่ปล่อยโพซิตรอนที่มีอายุสั้น เช่น ^18Fจะถูกรวมเข้ากับสารอินทรีย์ เช่นกลูโคสทำให้เกิด F18-ฟลูออโรดีออกซีกลูโคส ซึ่งสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้การเผาผลาญได้ ภาพการกระจายตัวของกิจกรรมทั่วร่างกายสามารถแสดงให้เห็นเนื้อเยื่อที่เติบโตอย่างรวดเร็ว เช่น เนื้องอก การแพร่กระจาย หรือการติดเชื้อ ภาพ PET สามารถนำมาเปรียบเทียบกับ ภาพสแกน เอกซเรย์คอมพิวเตอร์เพื่อหาความสัมพันธ์ทางกายวิภาค เครื่องสแกนที่ทันสมัยอาจรวม PET เข้าไว้ด้วย ทำให้สามารถทำ PET-CTหรือ PET-MRIเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสร้างภาพที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพโพซิตรอนได้ โดยดำเนินการบนอุปกรณ์เดียวกันโดยไม่ต้องเคลื่อนย้ายผู้ป่วยออกจากแท่นวาง ข้อมูลภาพแบบผสมผสานระหว่างการทำงานและกายวิภาคที่ได้นั้นเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการวินิจฉัยแบบไม่รุกรานและการจัดการผู้ป่วย

เครื่องหมายฟิดูเซียรีถูกใช้ในแอปพลิเคชันการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่หลากหลาย ภาพของบุคคลเดียวกันที่สร้างขึ้นด้วยระบบการถ่ายภาพสองระบบที่แตกต่างกันสามารถเชื่อมโยงกันได้ (เรียกว่าการลงทะเบียนภาพ) โดยการวางเครื่องหมายฟิดูเซียรีในบริเวณที่ถ่ายภาพโดยทั้งสองระบบ ในกรณีนี้ ต้องใช้เครื่องหมายที่มองเห็นได้ในภาพที่สร้างขึ้นโดยวิธีการถ่ายภาพทั้งสองแบบ ด้วยวิธีนี้ ข้อมูลการทำงานจากSPECTหรือการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบโพซิตรอนสามารถเชื่อมโยงกับข้อมูลทางกายวิภาคที่ได้จากการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ^{[ 20 ]}ในทำนองเดียวกัน จุดฟิดูเซียรีที่สร้างขึ้นระหว่าง MRI สามารถเชื่อมโยงกับภาพสมองที่สร้างขึ้นโดยแมกนีโตเอนเซฟาโลแกรมเพื่อระบุตำแหน่งแหล่งที่มาของกิจกรรมในสมอง

อัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงในช่วงเมกะเฮิร์ตซ์ซึ่งสะท้อนจากเนื้อเยื่อในระดับต่างๆ กัน ทำให้เกิดภาพ (สูงสุดถึง 3 มิติ) โดยทั่วไปมักใช้ในการตรวจทารกในครรภ์ของหญิงตั้งครรภ์ อย่างไรก็ตาม การใช้งานอัลตราซาวนด์นั้นกว้างขวางกว่ามาก การใช้งานที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ การตรวจอวัยวะในช่องท้อง หัวใจ เต้านม กล้ามเนื้อ เส้นเอ็น หลอดเลือดแดง และหลอดเลือดดำ แม้ว่าอาจให้รายละเอียดทางกายวิภาคศาสตร์น้อยกว่าเทคนิคต่างๆ เช่น CT หรือ MRI แต่ก็มีข้อดีหลายประการที่ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในหลายสถานการณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคือการศึกษาการทำงานของโครงสร้างที่เคลื่อนไหวแบบเรียลไทม์ ไม่ปล่อยรังสีไอออนและมีสเปคเคิลที่สามารถใช้ในอิลาสโตกราฟีได้อัลตราซาวนด์ยังใช้เป็นเครื่องมือวิจัยยอดนิยมสำหรับการเก็บข้อมูลดิบ ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ผ่านอินเทอร์เฟซการวิจัยอัลตราซาวนด์เพื่อวัตถุประสงค์ในการจำแนกลักษณะเนื้อเยื่อและการนำเทคนิคการประมวลผลภาพใหม่ๆ มาใช้ แนวคิดของอัลตราซาวนด์แตกต่างจากวิธีการถ่ายภาพทางการแพทย์อื่นๆ ตรงที่ทำงานโดยการส่งและรับคลื่นเสียง คลื่นเสียงความถี่สูงจะถูกส่งเข้าไปในเนื้อเยื่อ และขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของเนื้อเยื่อต่างๆ สัญญาณจะถูกลดทอนและสะท้อนกลับในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน เส้นทางของคลื่นเสียงสะท้อนในโครงสร้างหลายชั้นสามารถกำหนดได้โดยอิมพีแดนซ์เสียงขาเข้า (คลื่นเสียงอัลตราซาวนด์) และสัมประสิทธิ์การสะท้อนและการส่งผ่านของโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง^{[ 19 ]}การใช้งานมีความปลอดภัยสูงและดูเหมือนว่าจะไม่ก่อให้เกิดผลเสียใดๆ นอกจากนี้ยังมีราคาค่อนข้างถูกและดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว เครื่องสแกนอัลตราซาวนด์สามารถนำไปยังผู้ป่วยวิกฤตในหน่วยดูแลผู้ป่วยหนักได้ หลีกเลี่ยงอันตรายที่เกิดขึ้นขณะเคลื่อนย้ายผู้ป่วยไปยังแผนกรังสีวิทยา ภาพเคลื่อนไหวแบบเรียลไทม์ที่ได้รับสามารถใช้เป็นแนวทางในการทำหัตถการระบายและตัดชิ้นเนื้อ ความสามารถของ Doppler ในเครื่องสแกนที่ทันสมัยช่วยให้สามารถประเมินการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำได้

อีลาสโตกราฟีเป็นวิธีการถ่ายภาพแบบใหม่ที่ใช้ในการสร้างแผนที่คุณสมบัติความยืดหยุ่นของเนื้อเยื่ออ่อน วิธีการนี้เพิ่งเกิดขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา อีลาสโตกราฟีมีประโยชน์ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ เนื่องจากความยืดหยุ่นสามารถแยกแยะเนื้อเยื่อที่แข็งแรงออกจากเนื้อเยื่อที่ไม่แข็งแรงสำหรับอวัยวะ/เนื้องอกเฉพาะ ตัวอย่างเช่น เนื้องอกมะเร็งมักจะแข็งกว่าเนื้อเยื่อรอบข้าง และตับที่เป็นโรคจะแข็งกว่าตับที่แข็งแรง^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}มีเทคนิคอีลาสโตกราฟีหลายวิธีที่ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และการถ่ายภาพแบบสัมผัส การใช้งานทางคลินิกอย่างกว้างขวางของอัลตราซาวนด์อีลาสโตกราฟีเป็นผลมาจากการนำเทคโนโลยีมาใช้ในเครื่องอัลตราซาวนด์ทางคลินิก สาขาหลักของอัลตราซาวนด์อีลาสโตกราฟี ได้แก่ Quasistatic Elastography/Strain Imaging, Shear Wave Elasticity Imaging ( SWEI), Acoustic Radiation Force Impulse imaging (ARFI), Supersonic Shear Imaging (SSI) และTransient Elastography ^{[ 22 ]}ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา พบว่ากิจกรรมในสาขาอิลาสโตกราฟีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้อย่างประสบความสำเร็จในหลากหลายสาขาการวินิจฉัยทางการแพทย์และการติดตามการรักษา

การถ่ายภาพด้วยคลื่นเสียงความร้อน (Photoacoustic imaging)เป็นวิธีการถ่ายภาพทางการแพทย์แบบผสมผสานที่พัฒนาขึ้นใหม่ล่าสุด โดยอาศัยปรากฏการณ์คลื่นเสียงความร้อน วิธีการนี้รวมข้อดีของความแตกต่างของการดูดกลืนแสงเข้ากับความละเอียดเชิงพื้นที่ของคลื่นเสียงอัลตราโซนิกสำหรับการถ่ายภาพในระดับลึกในสภาวะการแพร่กระจาย (ทางแสง) หรือกึ่งแพร่กระจาย การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นเสียงความร้อนสามารถนำมาใช้ในร่างกายเพื่อตรวจสอบการสร้างหลอดเลือดใหม่ในเนื้องอก การทำแผนที่ระดับออกซิเจนในเลือด การถ่ายภาพการทำงานของสมอง และการตรวจหามะเร็งผิวหนัง เป็นต้น

การถ่ายภาพตัดขวาง (Tomography)คือการสร้างภาพโดยการตัดเป็นส่วนๆ หรือแบ่งเป็นส่วนๆ วิธีการหลักๆ ในการถ่ายภาพทางการแพทย์ ได้แก่:

• เอกซเรย์คอมพิวเตอร์โทโมกราฟี (CT) หรือการสแกนเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบแกน (CAT) เป็นเทคนิคโทโมกราฟีแบบเกลียว (รุ่นล่าสุด) ซึ่งโดยทั่วไปจะสร้างภาพ 2 มิติของโครงสร้างในส่วนบาง ๆ ของร่างกาย ใน CT ลำแสงเอกซเรย์จะหมุนรอบวัตถุที่กำลังตรวจสอบและถูกตรวจจับโดยตัวตรวจจับรังสีที่มีความไวสูงหลังจากที่ทะลุผ่านวัตถุจากหลายมุม จากนั้นคอมพิวเตอร์จะวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับจากตัวตรวจจับของเครื่องสแกนและสร้างภาพรายละเอียดของวัตถุและเนื้อหาโดยใช้หลักการทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดไว้ในการแปลงเรดอน CT มี ปริมาณ รังสีไอออนไนซ์มากกว่าการถ่ายภาพรังสีแบบฉายภาพ การสแกนซ้ำต้องจำกัดเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อสุขภาพ CT ใช้หลักการเดียวกันกับการฉายภาพเอกซเรย์ แต่ในกรณีนี้ ผู้ป่วยจะถูกล้อมรอบด้วยวงแหวนของตัวตรวจจับที่ติดตั้งตัวตรวจจับแบบสั่นไหว 500–1000 ตัว^{[ 19 ]} (รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องสแกนเอกซเรย์ CT รุ่นที่สี่) ก่อนหน้านี้ ในเครื่องสแกนรุ่นเก่า ลำแสงเอ็กซ์เรย์จะถูกส่งผ่านโดยแหล่งกำเนิดและตัวตรวจจับที่เคลื่อนที่ได้ แต่ปัจจุบัน เทคโนโลยีเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ได้เข้ามาแทนที่ เทคโนโลยี เอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม (Focal Plane Tomography) เกือบทั้งหมดแล้ว ในการถ่ายภาพเอกซเรย์แบบสามมิติ
• การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบปล่อยโพซิตรอน (PET) ยังใช้ร่วมกับการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ( CT) หรือ PET-CTและการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบสร้างภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(PET-MRI ) อีกด้วย
• การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) โดยทั่วไปจะสร้างภาพตัดขวางของร่างกายแบบสามมิติ (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วน MRI แยกต่างหากในบทความนี้)

เมื่อใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ในการสร้างภาพหัวใจ จะเรียกว่าการตรวจเอโคคาร์ดิโอแกรมการตรวจเอโคคาร์ดิโอแกรมช่วยให้เห็นโครงสร้างโดยละเอียดของหัวใจ รวมถึงขนาดของห้องหัวใจ การทำงานของหัวใจ ลิ้นหัวใจ และเยื่อหุ้มหัวใจ (ถุงที่ห่อหุ้มหัวใจ) การตรวจเอโคคาร์ดิโอแกรมใช้ภาพ 2 มิติ 3 มิติ และดอปเลอร์เพื่อสร้างภาพหัวใจและมองเห็นการไหลเวียนของเลือดผ่านลิ้นหัวใจทั้งสี่ การตรวจเอโคคาร์ดิโอแกรมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผู้ป่วยหลากหลายกลุ่ม ตั้งแต่ผู้ที่มีอาการ เช่น หายใจถี่หรือเจ็บหน้าอก ไปจนถึงผู้ที่กำลังรับการรักษาโรคมะเร็ง การตรวจอัลตราซาวนด์ผ่านทรวงอกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยทุกวัย ตั้งแต่ทารกไปจนถึงผู้สูงอายุ โดยไม่มีความเสี่ยงต่อผลข้างเคียงที่เป็นอันตรายหรือรังสี ซึ่งแตกต่างจากวิธีการสร้างภาพอื่นๆ การตรวจเอโคคาร์ดิโอแกรมเป็นหนึ่งในวิธีการสร้างภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลก เนื่องจากพกพาสะดวกและใช้งานได้หลากหลาย ในสถานการณ์ฉุกเฉิน การตรวจเอโคคาร์ดิโอแกรมเป็นวิธีที่รวดเร็ว เข้าถึงได้ง่าย และสามารถทำได้ที่ข้างเตียงผู้ป่วย ทำให้เป็นวิธีการตรวจที่แพทย์หลายคนเลือกใช้

FNIR เป็นเทคนิคการถ่ายภาพแบบไม่รุกรานที่ค่อนข้างใหม่NIRS (near infrared spectroscopy) ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการถ่ายภาพระบบประสาทเชิงฟังก์ชันและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นเทคนิคการถ่ายภาพสมอง^{[ 25 ]}

การถ่ายภาพด้วยอนุภาคแม่เหล็ก ( MPI ) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพวินิจฉัยโรคที่กำลังพัฒนา โดยใช้ สารอนุภาคนาโนเหล็กออกไซด์ ซูเปอร์พาราแมกเนติก เพื่อติดตาม อนุภาค นาโน เหล็กออกไซด์ซูเปอร์พาราแมก เนติก ข้อดีหลักคือมีความไวและความจำเพาะ สูง พร้อมทั้งไม่มีการลดลงของสัญญาณเมื่อความลึกของเนื้อเยื่อเพิ่มขึ้น MPI ถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางการแพทย์เพื่อถ่ายภาพการทำงานของระบบหัวใจ และ หลอดเลือด การไหลเวียนของเลือดในระบบประสาทและการติดตามเซลล์

องค์กรในอุตสาหกรรมการถ่ายภาพทางการแพทย์ ได้แก่ ผู้ผลิตอุปกรณ์ถ่ายภาพ สถานีรังสีวิทยาอิสระ และโรงพยาบาล

ตลาดโลกสำหรับอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมีมูลค่าประมาณ 5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2018 [ ^{26 ] [ 27 ] ผู้}ผลิตที่โดดเด่น ได้แก่Fujifilm , GE HealthCare , Siemens Healthineers , Philips , Shimadzu , Canon , Carestream Health , Hologic , United ImagingและEsaote ^{[ 28 ]}ในปี 2016 อุตสาหกรรมการผลิตมีลักษณะเป็นแบบผูกขาดและเติบโตเต็มที่ โดยมีผู้เข้ามาใหม่ ได้แก่SamsungและNeusoft Medical [ ^{29 ] ใน}ปี 2024 Fischer MVL ในอินเดียเริ่มผลิตเครื่อง MRI ^{[ 30 ]}บริษัทอื่นๆ ในอินเดีย ได้แก่ Allengers, Skanray และ BPL Medical Technologies ^{[ 31 ]}

ในปี 2016 โตชิบาถอนตัวออกจากอุตสาหกรรมโดยขายแผนกการถ่ายภาพทางการแพทย์ให้กับแคนนอน ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นแคนนอน^{[ 32 ]}ในปี 2019 ฮิตาชิถอนตัวออกจากอุตสาหกรรมโดยขายธุรกิจให้กับฟูจิฟิล์มในราคาประมาณ 1.6 พันล้านดอลลาร์^{[ 33 ]}เครื่องเอกซเรย์แบบง่ายๆ เริ่มกลายเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ในปี 1998 เมื่อโกดักมีส่วนแบ่งการตลาดทั่วโลกประมาณ 30% ^{[ 34 ]}ต่อมาโกดักขายธุรกิจการถ่ายภาพทางการแพทย์ในปี 2007 ^{[ 35 ]}และธุรกิจดังกล่าวเปลี่ยนชื่อเป็นแคร์สตรีม เฮลท์ ในทศวรรษ 1970 มีการนำเครื่องสแกน CT มาใช้ ตามด้วยเครื่อง MRI ในทศวรรษ 1980 โดย GE เป็นผู้นำทั้งสองอย่าง^{[ 36 ] : 79} การถ่ายภาพรังสีดิจิทัลได้เข้ามาแทนที่การถ่ายภาพรังสีคอมพิวเตอร์ แบบเก่า เมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งช่วยลดปริมาณรังสี^{[ 37 ]}

ในสหรัฐอเมริกา จากการประมาณการในปี 2015 ตลาดการสแกนภาพทางการแพทย์ของสหรัฐฯ มีมูลค่าประมาณ 100 พันล้านดอลลาร์ โดย 60% เกิดขึ้นในโรงพยาบาล และ 40% เกิดขึ้นในคลินิกอิสระ เช่นเครือRadNet ^{[ 38 ]}

การถ่ายภาพทางการแพทย์อาจมีความจำเป็นในระหว่างตั้งครรภ์เนื่องจากภาวะแทรกซ้อนในการตั้งครรภ์โรคที่เป็นอยู่ก่อนแล้วหรือโรคที่เกิดขึ้นในระหว่างตั้งครรภ์ หรือการดูแลก่อนคลอดตาม ปกติ การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) โดยไม่ใช้สารทึบแสง MRIรวมถึงการอัลตราซาวนด์ทางสูติกรรมไม่มีความเสี่ยงใดๆ ต่อมารดาหรือทารกในครรภ์ และเป็นเทคนิคการถ่ายภาพที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสตรีมีครรภ์^{[ 39 ]} การถ่าย ภาพรังสีแบบฉายภาพการสแกน CTและการ ถ่ายภาพ เวชศาสตร์นิวเคลียร์ ส่งผลให้มีการได้รับ รังสีไอออนในระดับหนึ่งแต่โดยส่วนใหญ่แล้วจะมีปริมาณรังสีที่ดูดซับได้ ต่ำกว่ามาก เมื่อเทียบกับปริมาณรังสีที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อทารกในครรภ์^{[ 39 ]}ในปริมาณรังสีที่สูงขึ้น อาจส่งผลให้เกิดการแท้งบุตร ความพิการแต่ กำเนิด และความบกพร่องทางสติปัญญา^{[ 39 ]}

ปริมาณข้อมูลที่ได้จากการสแกน MR หรือ CT เพียงครั้งเดียวนั้นมีมากมายมหาศาล ข้อมูลบางส่วนที่รังสีแพทย์ละทิ้งไปอาจช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายให้กับผู้ป่วย ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดการได้รับรังสีและความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อนจากขั้นตอนการตรวจแบบรุกราน^{[ 40 ]}แนวทางอื่นในการทำให้ขั้นตอนการตรวจมีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการใช้ข้อจำกัดเพิ่มเติม เช่น ในวิธีการถ่ายภาพทางการแพทย์บางอย่าง สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการได้มาซึ่งข้อมูลโดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าความหนาแน่นที่สร้างขึ้นใหม่เป็นค่าบวก^{[ 41 ] [ 42 ]}

เทคนิค การแสดงผลแบบปริมาตรได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อให้ซอฟต์แวร์การสแกน CT, MRI และอัลตราซาวนด์สามารถสร้างภาพ 3 มิติสำหรับแพทย์ได้^{[ 43 ]}การสแกน CT และ MRI แบบดั้งเดิมจะสร้างภาพ 2 มิติแบบคงที่บนฟิล์ม ในการสร้างภาพ 3 มิติ จะต้องทำการสแกนหลายครั้งแล้วนำมารวมกันโดยคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ซึ่งแพทย์สามารถปรับแต่งได้ การ สร้าง ภาพอัลตราซาวนด์ 3 มิติใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกัน ในการวินิจฉัยโรคของอวัยวะภายในช่องท้อง อัลตราซาวนด์มีความไวเป็นพิเศษในการสร้างภาพทางเดินน้ำดี ทางเดินปัสสาวะ และอวัยวะสืบพันธุ์เพศหญิง (รังไข่ ท่อนำไข่) เช่น การวินิจฉัยนิ่วในถุงน้ำดีโดยการขยายตัวของท่อน้ำดีส่วนกลางและนิ่วในท่อน้ำดีส่วนกลาง ด้วยความสามารถในการมองเห็นโครงสร้างที่สำคัญได้อย่างละเอียด วิธีการสร้างภาพ 3 มิติจึงเป็นทรัพยากรที่มีค่าสำหรับการวินิจฉัยและการรักษาด้วยการผ่าตัดของโรคต่างๆ มากมาย อุปกรณ์นี้เป็นทรัพยากรสำคัญสำหรับการผ่าตัดแยกฝาแฝดชาวอิหร่านลาดัน และ ลาเลห์ บิจานีในปี 2546 ซึ่งแม้จะไม่ประสบความสำเร็จในท้ายที่สุด แต่ก็เป็นความพยายามที่มีชื่อเสียงของศัลยแพทย์ชาวสิงคโปร์ อุปกรณ์ 3 มิตินี้เคยถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดลักษณะเดียวกันมาก่อนและประสบความสำเร็จอย่างมาก

เทคนิคอื่นๆ ที่ได้รับการเสนอหรือพัฒนาขึ้น ได้แก่:

• การถ่ายภาพโทโมกราฟีแบบกระจายแสง
• อิลาสโตกราฟี
• การถ่ายภาพด้วยความต้านทานไฟฟ้า
• การถ่ายภาพออปโตอะคูสติก
• จักษุวิทยา
  • เอ-สแกน
  • บี-สแกน
  • การตรวจวิเคราะห์พื้นผิวกระจกตา
  • การถ่ายภาพด้วยคลื่นแสงแบบออปติคอล
  • การตรวจจอประสาทตาด้วยเลเซอร์แบบสแกน

เทคนิคเหล่านี้บางส่วนยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและยังไม่ได้นำมาใช้ในงานทางคลินิกประจำวัน

การถ่ายภาพระบบประสาทได้ถูกนำมาใช้ในสถานการณ์ทดลองเพื่อให้ผู้คน (โดยเฉพาะผู้พิการ) สามารถควบคุมอุปกรณ์ภายนอกได้ โดยทำหน้าที่เป็นส่วน ต่อประสานระหว่างสมอง กับ คอมพิวเตอร์

แอปพลิเคชันซอฟต์แวร์การถ่ายภาพทางการแพทย์จำนวนมากใช้สำหรับการถ่ายภาพที่ไม่ใช่เพื่อการวินิจฉัยโดยเฉพาะ เนื่องจากไม่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ^{[ 44 ]}และไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้ในการวิจัยทางคลินิกเพื่อการวินิจฉัยผู้ป่วย^{[ 45 ]}โปรดทราบว่า การศึกษา วิจัยทางคลินิก จำนวนมาก ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อการวินิจฉัยผู้ป่วยอยู่แล้ว^{[ 46 ]}

การบันทึกภาพที่ได้จากอุปกรณ์ทางการแพทย์สำหรับการถ่ายภาพอัลตราซา วนด์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการจัดเก็บและ การใช้งานด้านการแพทย์ทางไกล โดย ส่วนใหญ่ ใช้อุปกรณ์ จับภาพเฟรมเพื่อบันทึกสัญญาณวิดีโอจากอุปกรณ์ทางการแพทย์และส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อการประมวลผลและการดำเนินการต่อไป^{[ 47 ]}

มาตรฐานDigital Imaging and Communication in Medicine (DICOM)ถูกใช้ทั่วโลกเพื่อจัดเก็บ แลกเปลี่ยน และส่งภาพทางการแพทย์ มาตรฐาน DICOM ประกอบด้วยโปรโตคอลสำหรับเทคนิคการถ่ายภาพ เช่น การถ่ายภาพรังสีเอกซ์ การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) อัลตราซาวนด์ และการรักษาด้วยรังสี^{[ 48 ]}

เทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์สร้างข้อมูลจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากวิธีการ CT, MRI และ PET ส่งผลให้การจัดเก็บและการสื่อสารข้อมูลภาพอิเล็กทรอนิกส์ทำได้ยากหากไม่มีการบีบอัด^{[ 49 ] [ 50 ]} การบีบอัดภาพ JPEG 2000ถูกใช้โดย มาตรฐาน DICOMสำหรับการจัดเก็บและการส่งภาพทางการแพทย์ ต้นทุนและความเป็นไปได้ในการเข้าถึงชุดข้อมูลภาพขนาดใหญ่ผ่านแบนด์วิดท์ต่ำหรือหลากหลายได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมโดยการใช้มาตรฐาน DICOM อีกมาตรฐานหนึ่งที่เรียกว่าJPIPเพื่อให้สามารถสตรีมข้อมูลภาพที่บีบอัด JPEG 2000 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในการย้ายจากPACS ในสถานที่ไป ยัง PACS บนคลาวด์ซึ่งสามารถจัดหาAI ที่สร้างขึ้นและเครื่องมืออื่น ๆ เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวินิจฉัยด้วยความถูกต้องและการวิเคราะห์ที่มากขึ้น แต่ปัญหาเรื่องอคติและการตีความที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขยังคงมีอยู่ ณ ปี 2025 ^{[ 51 ]}

การถ่ายภาพทางการแพทย์ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการทดลองทางคลินิก เนื่องจากช่วยให้สามารถวินิจฉัยโรคได้อย่างรวดเร็วด้วยการแสดงภาพและการประเมินเชิงปริมาณ

การทดลองทางคลินิกโดยทั่วไปจะผ่านหลายขั้นตอนและอาจใช้เวลานานถึงแปดปีตัวชี้วัดหรือผลลัพธ์ทางคลินิกจะถูกนำมาใช้เพื่อพิจารณาว่าการรักษาปลอดภัยและมีประสิทธิภาพหรือไม่ เมื่อผู้ป่วยบรรลุตัวชี้วัดแล้ว โดยทั่วไปจะถูกตัดออกจากการทดลองเพิ่มเติม การทดลองที่อาศัยตัวชี้วัดทางคลินิก เพียงอย่างเดียว มีค่าใช้จ่ายสูงมาก เนื่องจากใช้เวลานานและมักต้องการผู้ป่วยจำนวนมาก

ในทางตรงกันข้ามกับจุดสิ้นสุดทางคลินิกจุดสิ้นสุดตัวแทนได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถลดเวลาที่จำเป็นในการยืนยันว่ายาให้ประโยชน์ทางคลินิกหรือไม่ไบโอมาร์กเกอร์ ภาพ (ลักษณะที่วัดได้อย่างเป็นกลางด้วยเทคนิคการถ่ายภาพ ซึ่งใช้เป็นตัวบ่งชี้การตอบสนองทางเภสัชวิทยาต่อการบำบัด) และจุดสิ้นสุดตัวแทนได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยอำนวยความสะดวกในการใช้กลุ่มขนาดเล็ก ได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วพร้อมพลังทางสถิติที่ดี^{[ 52 ]}

การถ่ายภาพสามารถเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่บ่งชี้ถึงความคืบหน้าของการรักษา ซึ่งอาจถูกมองข้ามไปโดยวิธีการแบบดั้งเดิมที่อาศัยดุลพินิจส่วนบุคคลมากกว่า นอกจากนี้ ความลำเอียงทางสถิติยังลดลง เนื่องจากมีการประเมินผลโดยไม่ต้องมีการติดต่อกับผู้ป่วยโดยตรง

เทคนิคการถ่ายภาพ เช่นโพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟี (PET) และการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ถูกนำมาใช้เป็นประจำในด้านมะเร็งวิทยาและประสาทวิทยา^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}ตัวอย่างเช่น การวัดการหดตัวของเนื้องอกเป็นตัวชี้วัดทดแทนที่ใช้กันทั่วไปในการประเมินการตอบสนองของเนื้องอกแข็ง ซึ่งช่วยให้สามารถประเมินผลของยาต้านมะเร็งได้เร็วขึ้นและเป็นกลางมากขึ้น ในโรคอัลไซเมอร์ การสแกน MRIของสมองทั้งหมดสามารถประเมินอัตราการฝ่อของฮิปโปแคมปัสได้อย่างแม่นยำ^{[ 57 ] [ 58 ]}ในขณะที่การสแกน PET สามารถวัดกิจกรรมการเผาผลาญของสมองโดยการวัดการเผาผลาญกลูโคสในระดับภูมิภาค^{[ 52 ]}และคราบเบต้า-อะไมลอยด์โดยใช้สารติดตามเช่นสารประกอบพิตต์สเบิร์กบี (PiB) ในอดีตมีการใช้การถ่ายภาพทางการแพทย์เชิงปริมาณน้อยกว่าในด้านอื่นๆ ของการพัฒนายาแม้ว่าความสนใจจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ^{[ 59 ]}

การทดลองที่ใช้ภาพทางการแพทย์เป็นเกณฑ์มักจะประกอบด้วยสามส่วน:

1. โปรโตคอลการถ่ายภาพที่สมจริง โปรโตคอลนี้เป็นโครงร่างที่กำหนดมาตรฐาน (เท่าที่จะเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ) วิธีการได้มาซึ่งภาพโดยใช้เทคนิคต่างๆ ( PET , SPECT , CT , MRI ) โดยครอบคลุมรายละเอียดเฉพาะเกี่ยวกับการจัดเก็บ การประมวลผล และการประเมินภาพ
2. ศูนย์ภาพทางการแพทย์มีหน้าที่รวบรวมภาพ ตรวจสอบคุณภาพ และจัดหาเครื่องมือสำหรับการจัดเก็บ การเผยแพร่ และการวิเคราะห์ข้อมูล สิ่งสำคัญคือภาพที่ได้มาในช่วงเวลาต่างๆ จะต้องแสดงในรูปแบบมาตรฐานเพื่อรักษาความน่าเชื่อถือของการประเมิน องค์กรวิจัยตามสัญญาเฉพาะทางด้านภาพทางการแพทย์บางแห่งให้บริการด้านภาพทางการแพทย์แบบครบวงจร ตั้งแต่การออกแบบโปรโตคอลและการจัดการสถานที่ ไปจนถึงการประกันคุณภาพข้อมูลและการวิเคราะห์ภาพ
3. สถานพยาบาลที่รับสมัครผู้ป่วยเพื่อสร้างภาพถ่ายทางการแพทย์เพื่อส่งกลับไปยังศูนย์ถ่ายภาพทางการแพทย์

การถ่ายภาพทางการแพทย์อาจก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้ป่วยและผู้ให้บริการด้านการดูแลสุขภาพจากการสัมผัสกับรังสีไอออนไนซ์สารทึบรังสีไอโอดีนสนามแม่เหล็กและอันตรายอื่นๆ^{[ 60 ]}

ตะกั่วเป็นวัสดุหลักที่ใช้ในการป้องกันรังสีเอกซ์ที่กระจัดกระจายในการถ่ายภาพรังสี

ในการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีการป้องกันคลื่นวิทยุ MRIรวมถึงการป้องกันสนามแม่เหล็กเพื่อป้องกันการรบกวนจากภายนอกต่อคุณภาพของภาพ^{[ 61 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การถ่ายภาพทางการแพทย์จะอยู่ภายใต้กฎหมายคุ้มครองความเป็นส่วนตัวทางการแพทย์ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกาพระราชบัญญัติการพกพาและการรักษาความลับข้อมูลสุขภาพ (HIPAA) กำหนดข้อจำกัดสำหรับผู้ให้บริการด้านการดูแลสุขภาพในการใช้ข้อมูลสุขภาพที่ได้รับการคุ้มครองซึ่งเป็นข้อมูลที่สามารถระบุตัวบุคคลได้ที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพกายหรือสุขภาพจิตในอดีต ปัจจุบัน หรืออนาคตของบุคคลใดบุคคลหนึ่ง^{[ 62 ]}แม้ว่าจะยังไม่มีคำตัดสินทางกฎหมายที่แน่ชัดในเรื่องนี้ แต่การศึกษาหลายชิ้นได้ระบุว่า การถ่ายภาพทางการแพทย์มีข้อมูลไบโอเมตริกที่สามารถระบุตัวบุคคลได้อย่างเฉพาะเจาะจง และด้วยเหตุนี้จึงจัดเป็น PHI และ/หรือข้อมูลส่วนบุคคลประเภทพิเศษ^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]}

แนวทางจริยธรรมของสภาการแพทย์ทั่วไปแห่งสหราชอาณาจักรระบุว่า สภาฯ ไม่จำเป็นต้องได้รับความยินยอมก่อนทำการบันทึกภาพเอกซเรย์^{[ 69 ]}อย่างไรก็ตาม แนวทางเดียวกันนี้ระบุว่า ภาพและการบันทึกจะต้องเป็นข้อมูลที่ไม่ระบุตัวตน และยอมรับว่าในการตัดสินใจว่าการบันทึกนั้นเป็นข้อมูลที่ไม่ระบุตัวตนหรือไม่ ควรคำนึงถึงรายละเอียดที่ดูเหมือนไม่สำคัญ แต่อาจยังสามารถระบุตัวผู้ป่วยได้ ดังนั้นจึงควรระมัดระวังเป็นพิเศษเกี่ยวกับข้อมูลที่ไม่ระบุตัวตนของการบันทึกภาพเอกซเรย์ก่อนที่จะนำไปใช้หรือเผยแพร่โดยไม่ได้รับความยินยอมในวารสารและสื่อการเรียนรู้อื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นในรูปแบบสิ่งพิมพ์หรืออิเล็กทรอนิกส์^{[ 70 ]}

ตามบทที่ 300 ของคู่มือการปฏิบัติงานของสำนักงานลิขสิทธิ์ของสหรัฐอเมริกา "สำนักงานจะไม่จดทะเบียนผลงานที่ผลิตโดยเครื่องจักรหรือกระบวนการเชิงกลที่ทำงานแบบสุ่มหรืออัตโนมัติโดยปราศจากการป้อนข้อมูลหรือการแทรกแซงเชิงสร้างสรรค์จากผู้เขียนที่เป็นมนุษย์" รวมถึง "ภาพทางการแพทย์ที่ผลิตโดยรังสีเอกซ์ อัลตราซาวนด์ การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรืออุปกรณ์วินิจฉัยอื่นๆ" ^{[ 71 ]}จุดยืนนี้แตกต่างจากการคุ้มครองลิขสิทธิ์อย่างกว้างขวางที่มอบให้กับภาพถ่าย แม้ว่าคู่มือลิขสิทธิ์จะเป็นการตีความกฎหมายของหน่วยงานและไม่มีผลผูกพันทางกฎหมาย แต่ศาลมีแนวโน้มที่จะให้ความเคารพต่อคู่มือนี้หากพบว่าสมเหตุสมผล^{[ 72 ]}อย่างไรก็ตาม ไม่มีกฎหมายคดีของรัฐบาลกลางสหรัฐอเมริกาที่กล่าวถึงประเด็นเรื่องลิขสิทธิ์ของภาพรังสีเอกซ์โดยตรง

พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ของสหรัฐอเมริกาได้ให้คำจำกัดความอย่างละเอียดเกี่ยวกับคำว่า " งานดัดแปลง" ไว้ใน มาตรา 17 USC  § 101ดังนี้:

"งานดัดแปลง" คือ งานที่สร้างขึ้นจากงานที่มีอยู่ก่อนแล้วหนึ่งชิ้นหรือมากกว่านั้น เช่น การแปล... ^{[หมายเหตุ 1 ]}การทำซ้ำงานศิลปะ การย่อ การสรุป หรือรูปแบบอื่นใดที่งานอาจถูกนำมาปรับเปลี่ยน ดัดแปลง หรือปรับเปลี่ยน งานที่ประกอบด้วยการแก้ไข การเพิ่มเติมคำอธิบาย การขยายความ หรือการแก้ไขอื่นๆ ซึ่งโดยรวมแล้วแสดงถึงงานประพันธ์ดั้งเดิม ถือเป็น "งานดัดแปลง"

17 USC  § 103(b)บัญญัติไว้ว่า:

ลิขสิทธิ์ในงานรวบรวมหรือดัดแปลงนั้นครอบคลุมเฉพาะเนื้อหาที่ผู้สร้างสรรค์งานนั้นได้เพิ่มเติมเข้ามาเท่านั้น ซึ่งแตกต่างจากเนื้อหาที่มีอยู่เดิมที่นำมาใช้ในงานนั้น และไม่หมายความถึงสิทธิ์แต่เพียงผู้เดียวในเนื้อหาที่มีอยู่เดิม ลิขสิทธิ์ในงานดังกล่าวเป็นอิสระจาก และไม่ส่งผลกระทบหรือขยายขอบเขต ระยะเวลา การเป็นเจ้าของ หรือการดำรงอยู่ของลิขสิทธิ์ใดๆ ในเนื้อหาที่มีอยู่เดิม

ในประเทศเยอรมนีภาพเอกซเรย์รวมถึง ภาพ MRI , อัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ , PETและภาพสแกนด้วยสารกัมมันตรังสี ได้รับการคุ้มครองโดย สิทธิ์ที่เกี่ยวข้องหรือสิทธิ์ข้างเคียง (คล้ายกับลิขสิทธิ์ ) ^{[ 73 ]}การคุ้มครองนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ความคิดสร้างสรรค์ (ซึ่งจำเป็นสำหรับ การคุ้มครองลิขสิทธิ์ ทั่วไป ) และมีอายุเพียง 50 ปีหลังจากการสร้างภาพ หากไม่ได้เผยแพร่ภายใน 50 ปี หรือ 50 ปีหลังจากการเผยแพร่ที่ถูกต้องตามกฎหมายครั้งแรก^{[ 74 ]}ตัวบทกฎหมายให้สิทธิ์นี้แก่ "Lichtbildner" ^{[ 75 ]}กล่าวคือ บุคคลที่สร้างภาพ วรรณกรรมดูเหมือนจะพิจารณาแพทย์ ทันตแพทย์ หรือสัตวแพทย์เป็นผู้ถือสิทธิ์ ซึ่งอาจเป็นผลมาจากสถานการณ์ที่ในประเทศเยอรมนีมีการทำเอกซเรย์จำนวนมากในสถานพยาบาลผู้ป่วยนอก

ภาพทางการแพทย์ที่สร้างขึ้นในสหราชอาณาจักรโดยปกติจะได้รับการคุ้มครองโดยลิขสิทธิ์เนื่องจาก "ทักษะ แรงงาน และการตัดสินใจระดับสูงที่จำเป็นในการผลิตภาพเอกซเรย์ที่มีคุณภาพดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อแสดงความแตกต่างระหว่างกระดูกและเนื้อเยื่ออ่อนต่างๆ" ^{[ 76 ]}สมาคมนักรังสีวิทยาเชื่อว่าลิขสิทธิ์นี้เป็นของนายจ้าง (เว้นแต่ว่านักรังสีวิทยาจะประกอบอาชีพอิสระ—ถึงกระนั้น สัญญาของพวกเขาก็อาจกำหนดให้พวกเขาโอนกรรมสิทธิ์ให้กับโรงพยาบาล) เจ้าของลิขสิทธิ์นี้สามารถให้สิทธิ์อนุญาตบางอย่างแก่ใครก็ได้ตามที่ต้องการ โดยไม่ต้องสละสิทธิ์ความเป็นเจ้าของลิขสิทธิ์ ดังนั้น โรงพยาบาลและพนักงานของโรงพยาบาลจะได้รับอนุญาตให้ใช้ภาพเอกซเรย์ดังกล่าวเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ที่พวกเขาต้องการสำหรับการดูแลทางการแพทย์ แพทย์ที่ทำงานในโรงพยาบาลจะได้รับสิทธิ์ในสัญญาจ้างงานในการเผยแพร่ข้อมูลผู้ป่วยในวารสารหรือหนังสือที่พวกเขาเขียน (โดยต้องไม่เปิดเผยชื่อ) ผู้ป่วยอาจได้รับอนุญาตให้ "ทำอะไรก็ได้ตามที่ต้องการ" กับภาพของตนเอง

กฎหมายไซเบอร์ในสวีเดนระบุว่า: "รูปภาพสามารถได้รับการคุ้มครองในฐานะผลงานภาพถ่ายหรือภาพถ่ายทั่วไป โดยแบบแรกต้องการความเป็นต้นฉบับในระดับที่สูงกว่า ส่วนแบบหลังจะคุ้มครองภาพถ่ายทุกประเภท รวมถึงภาพที่ถ่ายโดยมือสมัครเล่น หรือ ภาพที่ใช้ ในทางการแพทย์หรือวิทยาศาสตร์ การคุ้มครองนี้ต้องใช้เทคนิคการถ่ายภาพบางอย่าง ซึ่งรวมถึงกล้องดิจิทัลและโฮโลแกรมที่สร้างด้วยเทคนิคเลเซอร์ ความแตกต่างระหว่างผลงานทั้งสองประเภทคือระยะเวลาการคุ้มครอง ซึ่งมีระยะเวลาเจ็ดสิบปีหลังจากการเสียชีวิตของผู้สร้างผลงานภาพถ่าย เทียบกับห้าสิบปีนับจากปีที่ถ่ายภาพ" ^{[ 77 ]}

การถ่ายภาพทางการแพทย์อาจรวมอยู่ในขอบเขตของ "การถ่ายภาพ" ได้เช่นกัน เช่นเดียวกับคำกล่าวของสหรัฐอเมริกาที่ว่า "ภาพ MRI, CT สแกน และอื่นๆ ที่คล้ายกันนั้นเทียบได้กับการถ่ายภาพ" ^{[ 78 ]}

• การถ่ายภาพทางชีววิทยา
• การแบ่งปันภาพทางการแพทย์
• รังสีแพทย์ไร้พรมแดน
• การส่องกล้องแบบคอนโฟคอล

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ การ ถ่ายภาพทางการแพทย์