医学影像设备概述PPT

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左图：肺部的X光影像（不能分辨深度） 右图：肺部的CT断层影像（能分辨深度）
MRI
• 1946年——美国加州大学Bloch和麻省哈佛大学 Purcell发现核磁共振现象，并用于化学分析。
• 20世纪80年代初磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）设备，简称为MRI设 备用于临床。它是一种新的非电离辐射式医学成 像设备。它的密度分辨力高，通过调整梯度磁场 的方向和方式，可直接摄取横、冠、矢状层面和 斜位等不同体位的体层图像，这是优于CT设备的 特点之一。迄今，MRI设备已广泛用于全身各系 统，其中以中枢神经、心血管系统、肢体关节和 盆腔等效果最好。
CT
• 1972年，英国工程师汉斯菲尔德 （G.N.Hounsfield）首次研制成功世界上第 一台用于颅脑的X线计算机体层摄影（x-ray computed tomography，X-CT）设备，简 称为X-CT设备，或CT设备。
CT发展大事记
• 1972 发明CT第一代EMI Mark I，2个平行 探测器，1次2层
（一）X线设备
• X线设备包括常规X线设备和X线CT设备。 • X线设备通过测量穿透人体的X线来实现人
体成像。X线成像反映的是人体组织的密度 变化，显示的是脏器的形态，而对脏器功 能和动态方面的检测较差。此类设备主要 有常规X线机、数字X线机和X-CT设备等。
CR
• 计算机X线摄影（CR）是将X线摄照的影像 信息记录在影像板（image plate，IP）上， 这种可重复使用的IP影像板，替代了胶片， 不需要冲印，因此也称为干板。干板经激 光读取装置读取，由计算机精确计算处理 后，即可得到高清数字图像，最后经数字/ 模拟转换器转换，在荧屏上显示出灰阶图 像，有利于观察不同的组织结构。使用CR， 避免了胶片影像冲印带来的环境污染，干 板的重复使用降低了成本，数字影像大大 提高了图像的清晰度。
DSA、CR、DR、PACS
• 数字减影血管造影DSA由美国的威斯康星 大学的Mistretta组和亚利桑纳大学的 Nadelman组首先研制成功，于1980年11 月在芝加哥召开的北美放射学会上公布于 世。
• DSA具有微创、实时成像、对比分辨力高、 安全、简便等特点，目前，正向快速旋转 三维成像实时减影方向发展，从而扩大了 血管造影的应用范围。
超声和放射性核素设备与技 术
• 20世纪50年代和60年代，超声成像（USG）设备 和核医学设备相继出现，当时在医学上的应用往 往各成系统。1972年X-CT设备的开发，使医学影 像设备进入了一个以计算机和体层成像相结合、 以图像重建为基础的新阶段。70年代末80年代初， 超声CT（UCT）、放射性核素CT和数字X线机逐 步兴起，并应用于临床。尽管这些设备的成像参 数、诊断原理和检查方法各不相同，但其结果都 是形成某种影像，并依此进行诊断。
四维彩超
介入放射学
• 介入放射学自20世纪60年代兴起，于70年 代中期逐步应用于临床，近年来尤以介入 治疗进展迅速。90年代倍受人们青睐的立 体定向放射外科学设备，由于它可以不作 开颅手术而治疗一些脑疾患，很受欢迎， 全世界都在积极开发和应用这种高新设备。 介入放射学设备与立体定向放射外科学设 备，都是通过医学影像设备来引导或定位 的，所以也属于医学影像设备的范畴。
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医学影像设备概述
有医术，有医道。术可暂行一时，道则流芳千古。
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第一章 医学影像设备学概论
• 第一节 医学影像设备的发展简史 • 第二节 医学影像设备的分类
第一节 医学影像设备的发展史
• 1895年11月8日，德国物理学家伦琴 （Withelm Conrad Roentgen，1845~1923） 在做真空管高压放电实验时，发现了一种 肉眼看不见、但具有很强的穿透本领、能 使某些物质发出荧光和使胶片感光的新型 射线，即X射线，简称为X线。
MRS
• 生物体磁共振波谱分析（magnetic resonance spectroscopy，MRS）具有研 究机体物质代谢的功能和潜力，今后如能 实现MRI设备与MRS结合的临床应用，将 会引起医学诊断学上一个新的突破。
布洛赫 (Felix Bloch)
帕塞尔 (Edward Purcell)
X线的发展
• 1896年，德国西门子公司研制出世界上 第一只X线管。20世纪10~20年代，出现 了常规X线机。其后，由于X线管、变压 器和相关的仪器、设备以及人工对比剂的 不断开发利用，尤其是体层装置、影像增 强器、连续摄影、快速换片机、高压注射 器、电视、电影和录像记录系统的应用， 到20世纪60年代中、末期，已形成了较 完整的学科体系，称为影像设备学。
• 计算机X线摄影（CR）是20世纪80年代开 发的数字式成像设备。
• CR具有减少曝光量和宽容度大等优点，更 重要的是可作为数字化图像纳入图像存储 与传输系统（PACS）。
• 20世纪90年代中期，随着X线实时高分辨力 平板型探测器（FPD）的发明，数字X线成 像（DR）设备逐步兴起，并逐步推广。
DR
• 直接数字化X射线摄影系统（digital ray DR）是 利用电子技术将X线信息的其它载体转变为电子 载体，X线照射人体后不直接作用于胶片，被探 测器（Detector）接收并转换为数字化信号，获 得X线衰减值（attenuation value）的数字矩阵， 经计算机处理，重建成图像。数字图像数据可利 用计算机进行进一步处理、显示、传输和存储， 分辨率比普通X线照片高，诊断信息丰富，并且 能够更有效地使用诊断信息，提高信息利用率及 X线摄影检查的诊断价值。
• 1985 滑环技术，1秒扫描 • 1989 螺旋CT • 1991 CT twim（2排探测器） • 1995 亚秒扫描 • 1998 多层CT，0.5秒扫描
CT
第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
每方位的人体断 面扫描时间（秒）
1
1Hale Waihona Puke Baidu
0.5
约0.25
小于 0.0004
做圆周扫描所需 的时间（秒）
第二节 医学影像设备的分类
• 现代医学影像设备可分为两大类，即医学 影像诊断设备和医学影像治疗设备。
一、诊断用设备
• 按照影像信息的载体来区分，现代医学影 像诊断设备主要有以下几种类型：
• ①X线设备（含X-CT设备）； • ②MRI设备； • ③超声设备； • ④核医学设备； • ⑤热成像设备； • ⑥光学成像设备（医用内镜）。