医学影像物理学 PPT课件
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医学影像物理学课件
US影像的处理方法
US影像的处理主要包括图像增强、滤波、数字化存储和传输 等。通过对US影像进行处理，可以提高图像质量、降低噪声 干扰、突出显示病变等。
03
医学影像的质量与评价
医学影像的质量标准
1 2
空间分辨率
指影像中可分辨的相邻两个物体质点间的最小 距离，是衡量影像质量的重要参数。
对比度分辨率
双盲法评价
采用双盲法进行评价，即评价人员不知道影像的具体信息，只对其质量进行评估。这种方 法可减少评价的主观性和误差。
04
医学影像的安全与防护
医学影像的安全操作规程
操作前必须进行安全检查，确保设备 正常运行，无安全隐患。
操作过程中，必须严格遵守安全操作规程 ，避免因不当操作造成的意外伤害。
操作后应及时清理设备及周围环境 ，确保整洁、卫生。
选用高质量的教材和参考书籍，注重 实用性和科学性，同时加强与实际应 用的结合。
03
教学方法
采用多种教学方法，如课堂讲解、案 例分析、小组讨论等，以激发学生的 学习兴趣和思维能力。
医学影像的培训制度及内容
培训制度
制定医学影像专业人员的培训制度，包括岗前培训、在岗培训和脱产培训等 ，确保从业人员具备必要的专业素质。
03
此外，医学影像物理学还为医学诊断和治疗提供了重要的物理技术支持，如放 射治疗、光子治疗等物理治疗方法。
02
医学影像的生成与处理
X线影像的生成与处理
X线影像的生成原理
X线是一种电磁波，具有穿透性，可以穿过人体组织并被记录下来。X线影像 的生成主要是通过X线管产生的X线投射到人体上，然后通过荧光屏或数字化 探测器将X线转化为可见光图像。
辐射防护措施及安全教育
对辐射源进行严格管理，确保安全存放和使用。
US影像的处理主要包括图像增强、滤波、数字化存储和传输 等。通过对US影像进行处理，可以提高图像质量、降低噪声 干扰、突出显示病变等。
03
医学影像的质量与评价
医学影像的质量标准
1 2
空间分辨率
指影像中可分辨的相邻两个物体质点间的最小 距离，是衡量影像质量的重要参数。
对比度分辨率
双盲法评价
采用双盲法进行评价，即评价人员不知道影像的具体信息，只对其质量进行评估。这种方 法可减少评价的主观性和误差。
04
医学影像的安全与防护
医学影像的安全操作规程
操作前必须进行安全检查，确保设备 正常运行，无安全隐患。
操作过程中，必须严格遵守安全操作规程 ，避免因不当操作造成的意外伤害。
操作后应及时清理设备及周围环境 ，确保整洁、卫生。
选用高质量的教材和参考书籍，注重 实用性和科学性，同时加强与实际应 用的结合。
03
教学方法
采用多种教学方法，如课堂讲解、案 例分析、小组讨论等，以激发学生的 学习兴趣和思维能力。
医学影像的培训制度及内容
培训制度
制定医学影像专业人员的培训制度，包括岗前培训、在岗培训和脱产培训等 ，确保从业人员具备必要的专业素质。
03
此外，医学影像物理学还为医学诊断和治疗提供了重要的物理技术支持，如放 射治疗、光子治疗等物理治疗方法。
02
医学影像的生成与处理
X线影像的生成与处理
X线影像的生成原理
X线是一种电磁波，具有穿透性，可以穿过人体组织并被记录下来。X线影像 的生成主要是通过X线管产生的X线投射到人体上，然后通过荧光屏或数字化 探测器将X线转化为可见光图像。
辐射防护措施及安全教育
对辐射源进行严格管理，确保安全存放和使用。
医学影像学ppt课件
透视检查
01
讲解透视检查的操作方法、注意事项及在急诊、手术中的应用。
摄影检查
02
介绍摄影检查的技术要点、体位选择及在骨骼系统、呼吸系统
等疾病诊断中的应用。
造影检查
03
阐述造影检查的原理、造影剂的选择及在消化系统、泌尿系统
等疾病诊断中的应用。
X线图像解读与诊断技巧
图像解读基础
讲解X线图像的解读方法，包括观察图像的对比度、 分辨率等。
防护措施
为减少放射线对人体的危 害，需采取一系列防护措 施，如使用防护服、设置 防护屏障等。
放射线对人体影响及安全性评估
放射线对人体影响
放射线对人体细胞具有杀 伤作用，可能导致基因突 变、癌症等风险增加。
安全性评估指标
为评估放射线的安全性， 需采用一系列指标进行衡 量，如辐射剂量、辐射时 间等。
安全性评估方法
通过实验室检测、流行病 学调查等方法，对放射线 的安全性进行评估。
放射线设备操作规范与保养
操作规范
使用放射线设备时，需遵循一定的操 作规范，如设备启动前检查、患者体 位摆放等。
常见问题与解决方案
针对放射线设备使用过程中可能出现 的常见问题，提供相应的解决方案和 措施。
设备保养
为保证放射线设备的正常运行，需定 期进行保养和维护，如清洁设备、更 换部件等。
医学影像学检查方法及原理
X线检查
超声成像
利用X射线的穿透性，对人体不同组织进行成 像，主要用于骨骼系统疾病的诊断。
利用超声波在人体组织中的反射和传播特性 进行成像，广泛应用于腹部、妇产、心血管 等领域的检查。
CT检查
MRI检查
采用X线旋转扫描和计算机处理技术，获得人 体横断面图像，具有高分辨率和三维重建能 力。
最新医学影像物理学 放射性核素显像精品课件
N2(t)12 N10[1e2t]
A2(t)A 1(01e2t)
13
第十三页，编辑于星期六：十一点 二十八分。
例题 目前核医学临床最常用的核素发生器99Mo99mTc，99Mo半
衰期66.02h，99mTc半衰期6.02 h，
(1) 试计算99mTc的数目N2达到最大值N2m的时间tm， (2) N1(t)、N2(t)、A1(t)、A2(t)随时间的变化规律。
16
第十六页，编辑于星期六：十一点 二十八分。
17
第十七页，编辑于星期六：十一点 二十八分。
• 放射性核素发生器- Mo-Tc母牛
18
第十八页，编辑于星期六：十一点 二十八分。
99Mo的衰变与99mTc的生长
时间(h) 99Mo的衰变活度(GBq) 99mTc的生长活度(GBq)
0
100
0
1
吸入放射性气体或气溶胶可使呼吸道、肺泡显影。
◆“弹丸”式静脉注入显像剂，通过心肺循环通道而获得
大血管、心房、心室影像(放射性核素心血管造影)
◆显像剂随血流从动脉向相应脏器血管床灌注时即可 获得该脏器的动脉灌注影像。同时还可获得大血管、 心脏和各脏器的血池影像，检出血液丰富的病变部位。
④ ……⑤ ……⑥ ……⑦ …… ⑧ ……⑨ …… ⑩ …… 不一一 列举。
最新医学影像物理学 放射性 核素显像精品课件
第一页，编辑于星期六：十一点 二十八分。
第四节
核素的产生和显像机制
2
第二页，编辑于星期六：十一点 二十八分。
一、医用放射性核素的制备原理 1、核素产生方式 ① 核反应堆 (reactor)和原子核裂变产物 ②加速器 (accelerator) ③放射性核素发生器
医学影像物理学课件
医学影像物理学课件汇报人：日期:CATALOGUE 目录•医学影像物理学概述•X射线成像原理•MRI成像原理•CT成像原理•医学影像物理学的未来发展01医学影像物理学概述医学影像物理学是物理学与医学影像技术相结合的交叉学科，主要研究医学影像的生成、传输、存储、处理和显示等过程中的物理规律和现象。
医学影像物理学涉及的内容广泛，包括X射线、超声、核磁共振、光成像等医学影像技术的物理原理和应用。
医学影像物理学的定义医学影像物理学的发展经历了多个阶段，最早可以追溯到19世纪末的X射线技术，之后相继出现了超声、核磁共振、光成像等新的医学影像技术。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，医学影像物理学在图像处理、图像重建、定量分析等方面也取得了很大的进展。
医学影像物理学的发展历程医学影像物理学在医学领域有着广泛的应用，包括诊断、治疗、手术导航、放射治疗等方面。
通过研究医学影像的物理特性，医学影像物理学可以帮助医生更准确地诊断疾病，提高治疗效果，同时也可以为医学研究和教学提供支持。
医学影像物理学在医学领域的应用02X射线成像原理由电子枪、阴阳极和聚焦系统组成，当阴极被加热时，电子从阴极逸出，在电场的作用下飞向阳极。
X射线产生原理阴极射线管产生高电压，使阴极射线管内的气体被电离，电子在强电场中加速，以高能量撞击金属靶，产生X射线。
高压发生器去除散射的X射线，减少背景干扰。
滤光片康普顿散射部分光子与原子核发生弹性碰撞，传递部分能量给原子核，使其发生微小移动，这种散射现象称为康普顿散射。
光电效应当X射线照射到物质表面时，光子与物质原子中的电子相互作用，电子被击出，光子能量传递给电子，使原子电离。
光致电离X射线使气体分子电离，产生正负离子。
X射线与物质的相互作用X射线探测器的工作原理闪烁计数器由闪烁晶体、光电倍增管和前置放大器组成，闪烁晶体吸收X射线能量后发出荧光，光电倍增管将荧光转换为电信号，经前置放大器放大后输出。
半导体探测器利用PN结势垒的伏安特性测量X射线能量，具有高灵敏度、低噪声等优点。
医学影像物理学课件
未来医学影像物理学将加强 国际合作和交流，共同推进 医学影像技术的进步和发展 。
THANKS
谢谢您的观看
特点
具有鲜明的应用性、交叉性和前沿性，涉及光学、电磁学、 声学、计算机等多学科领域。
发展历程
初始阶段
X射线的发现和应用标志着医 学影像物理学的诞生。
发展阶段
随着医学影像技术的不断进步和 应用，医学影像物理学不断发展 ，逐渐形成了一套完整的理论和 技术体系。
创新阶段
现代医学影像物理学在技术和应用 上不断创新，推动着医学影像技术 的持续进步和发展。
医学影像设备的进步
未来医学影像设备将会越来越精巧和高效，这将使得医学影像的获取更加容易和 快速。同时，随着技术的不断发展，医学影像设备的价格也将逐渐降低，使得更 多人能够享受到医学影像服务。
新技术的应用前景
量子技术的应用
量子技术在医学影像物理学中具有广阔的应用前景。例如， 量子计算机可以更快速地处理和分析医学影像数据，提高诊 断和治疗效率。此外，量子技术还可以帮助医生更好地理解 和研究人体内部的各种生理和病理过程。
医学影像物理学课件
xx年xx月xx日
contents
目录
• 医学影像物理学概述 • 医学影像物理学基本原理 • 医学影像物理学应用 • 医学影像物理学的挑战与前景 • 医学影像物理学课件总结与展望
01
医学影像物理学概述
定义与特点
定义
医学影像物理学是研究医学影像的形成、处理和显示过程的 物理机制和技术的学科。
X射线与X射线计算机断层成像（X-ray CT）
X射线特性
X射线是一种高能电磁辐射，可 穿透物体但会被某些材料吸收
。
CT原理
通过环绕人体旋转并测量不同 角度下的X射线吸收值，然后重
医学影像学ppt课件ppt课件
钡剂 （ barium） 硫酸钡粉末加水和胶配成，以W/V表示 混悬液：用于食道及胃肠造影或气钡双重 钡胶浆：主要用于支气管造影检查
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碘 剂 有机碘制剂： 用途：血管，胆道，胆囊，泌尿造影及CT增强 排泄：经肝或肾，从胆道或泌尿道排出 类型：离 子 型：副作用大，过敏反应多，价格低 非离子型：低渗，低粘度，低毒性，高费用 无机碘制剂：用于气管，输尿管，膀胱造影等 如碘化油、碘化钠等
*
DSA的临床应用
特别适用于心脏大血管检查 了解心内解剖结构异常 观察大血管病变：主动脉夹层、主动脉瘤 主动脉缩窄、主动脉发育异常等 显示冠状动脉、头部及颈部动脉病变
*
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2、X线的特性 波长：0.0006~50nm X线诊断常用波长:0.008~0.031nm 与X线成像相关的特性： 穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应 (生物效应)
影像诊断学
X线，放射诊断学 超声成像 (Ultrasonography:US) 核素显像：包括 γ闪烁成像 发射体层成像（ Emission Computed Tomography，ECT ) 单光子发射体层成像（SPECT ) 正电子发射体层成像（PET ) CT (Computed Tomography) MRI (Magnetic Resonance Imaging)
与成像相关的特性 穿 透 性：能穿透可见光不能穿透的各种不同密度物体，此为X线成像的基础（吸收与衰减，穿透与管电压，厚度与密度） 荧光效应：能激发荧光物质发出可见光，此为X线透视的基础 摄影效应：能使涂有溴化银的胶片感光并形成潜影，以显定影处理产生黑、白图像。此为X线摄影的基础 电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应，此为X线防护和放射治疗的基础
*
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碘 剂 有机碘制剂： 用途：血管，胆道，胆囊，泌尿造影及CT增强 排泄：经肝或肾，从胆道或泌尿道排出 类型：离 子 型：副作用大，过敏反应多，价格低 非离子型：低渗，低粘度，低毒性，高费用 无机碘制剂：用于气管，输尿管，膀胱造影等 如碘化油、碘化钠等
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DSA的临床应用
特别适用于心脏大血管检查 了解心内解剖结构异常 观察大血管病变：主动脉夹层、主动脉瘤 主动脉缩窄、主动脉发育异常等 显示冠状动脉、头部及颈部动脉病变
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2、X线的特性 波长：0.0006~50nm X线诊断常用波长:0.008~0.031nm 与X线成像相关的特性： 穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应 (生物效应)
影像诊断学
X线，放射诊断学 超声成像 (Ultrasonography:US) 核素显像：包括 γ闪烁成像 发射体层成像（ Emission Computed Tomography，ECT ) 单光子发射体层成像（SPECT ) 正电子发射体层成像（PET ) CT (Computed Tomography) MRI (Magnetic Resonance Imaging)
与成像相关的特性 穿 透 性：能穿透可见光不能穿透的各种不同密度物体，此为X线成像的基础（吸收与衰减，穿透与管电压，厚度与密度） 荧光效应：能激发荧光物质发出可见光，此为X线透视的基础 摄影效应：能使涂有溴化银的胶片感光并形成潜影，以显定影处理产生黑、白图像。此为X线摄影的基础 电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应，此为X线防护和放射治疗的基础
医学影像物理学课件：01-X-ray
• Molybdenum(Mo); Alloy of tungsten and rhenium (Re)
Release Heat
• Rotational Anode • Cool system for
larger power X-ray tube
热负荷：
X-Tube 的容量
特殊X-ray Tube
X - ray
A kind of electromagnetic wave, radiate with higher energy than those of visible light. Their wavelengths are from 0.01 Angstrom to 100 Angstrom.
Structure of Cathode
• 圆焦点型 • 线焦点型 • 双焦点型 • 凹面阴极
电子聚焦阴极与二次电子(阳极过热发出)
The Choice of material of Anode
Target: Tungsten, Main body: Copper Cu
• High melting point and high thermal conductivity • Relatively High efficiency to emit X-ray
Conditions of Generating X-ray
• Electrons with high speed • Object used to block(stop) electrons stream
——Target
电子（带电粒子）与物质的相互作用：
碰撞损失
电离与激发
辐射损失
散射和轫致辐射
Equipment of Generating X ray
Release Heat
• Rotational Anode • Cool system for
larger power X-ray tube
热负荷：
X-Tube 的容量
特殊X-ray Tube
X - ray
A kind of electromagnetic wave, radiate with higher energy than those of visible light. Their wavelengths are from 0.01 Angstrom to 100 Angstrom.
Structure of Cathode
• 圆焦点型 • 线焦点型 • 双焦点型 • 凹面阴极
电子聚焦阴极与二次电子(阳极过热发出)
The Choice of material of Anode
Target: Tungsten, Main body: Copper Cu
• High melting point and high thermal conductivity • Relatively High efficiency to emit X-ray
Conditions of Generating X-ray
• Electrons with high speed • Object used to block(stop) electrons stream
——Target
电子（带电粒子）与物质的相互作用：
碰撞损失
电离与激发
辐射损失
散射和轫致辐射
Equipment of Generating X ray
医学影像物理学ppt课件
表面保护层：聚脂树脂类纤维
PSL物质层：PSL溶于多聚体溶液中 基板：聚脂树脂类纤维胶膜
背面保护层：同表面
• 成像板（IP: Imaging Plate）
–光激励发光物质：（某些物质在一次激发光照射下， 能将一次激发光携带的信息储存起来，当再次受到 激发光照射时，能发出与一次激发光所携带信息相 关的荧光）
医 学 影像物理学
第三章 数字X线放射成像
3.3.5 计算机X射线摄影 Computed Radiography（CR）
3.3.5 Computed Radiography（CR） 计算机X射线摄影
1982日本富士胶片会社研制。
CR 是把X光设备进行数字化英文缩写，在现有X射线 摄影装置的基础上采用专用的影像板（IP板）取代暗盒胶 片进行成像, 把曝光后的影像板进行激光扫描处理，获取 数字化的X光图像。从而将模拟图像转换成数字图像。
优点：
曝光量低，宽容度大，可进行后续处理和存储、 传输，质量和信息量同传统拍片一样。
同传统拍片不同： 影像记录和显示不在同一媒介。
医学成像技术
1. CR特点
• 具体特点：
• 一 是图像清晰，能为临床医生提供高质量的影像资料和诊断 参考，帮助医生准确诊断，正确治疗。
• 二 是成像迅速，大大缩短了病人的就诊时间。以前患者照X 光片，通常是天上午检查，下午取片子和报告，造成患者就 医不便，安装CR系统后，患者X光照相，报告立马可取，方 便快捷。
– He-Ne激光器， = 633nm； – 激光二极管， = 680nm。
• 曝光后的成像板在激光扫描时，PSL受 激光激励释放累积的带电粒子，发出可 见光，这就是光激励发光现象。
• 每个像素发出的可见光强度与该像素受 到的X线照射量成比例。
PSL物质层：PSL溶于多聚体溶液中 基板：聚脂树脂类纤维胶膜
背面保护层：同表面
• 成像板（IP: Imaging Plate）
–光激励发光物质：（某些物质在一次激发光照射下， 能将一次激发光携带的信息储存起来，当再次受到 激发光照射时，能发出与一次激发光所携带信息相 关的荧光）
医 学 影像物理学
第三章 数字X线放射成像
3.3.5 计算机X射线摄影 Computed Radiography（CR）
3.3.5 Computed Radiography（CR） 计算机X射线摄影
1982日本富士胶片会社研制。
CR 是把X光设备进行数字化英文缩写，在现有X射线 摄影装置的基础上采用专用的影像板（IP板）取代暗盒胶 片进行成像, 把曝光后的影像板进行激光扫描处理，获取 数字化的X光图像。从而将模拟图像转换成数字图像。
优点：
曝光量低，宽容度大，可进行后续处理和存储、 传输，质量和信息量同传统拍片一样。
同传统拍片不同： 影像记录和显示不在同一媒介。
医学成像技术
1. CR特点
• 具体特点：
• 一 是图像清晰，能为临床医生提供高质量的影像资料和诊断 参考，帮助医生准确诊断，正确治疗。
• 二 是成像迅速，大大缩短了病人的就诊时间。以前患者照X 光片，通常是天上午检查，下午取片子和报告，造成患者就 医不便，安装CR系统后，患者X光照相，报告立马可取，方 便快捷。
– He-Ne激光器， = 633nm； – 激光二极管， = 680nm。
• 曝光后的成像板在激光扫描时，PSL受 激光激励释放累积的带电粒子，发出可 见光，这就是光激励发光现象。
• 每个像素发出的可见光强度与该像素受 到的X线照射量成比例。
最新医学影像物理学(第3版绪论教学讲义ppt课件
开创多模式和多参数成像技术是必然的趋势 医学影像物理学的范畴将伴随医学影像发展的需求不断 地更新变化
甲氨喋呤在银屑病 治疗中的应用
杨宝琦
山东省皮肤病性病防治研究所
内容提要
• 历史回顾 • 作用机理 • 适应症和禁忌症 • 治疗前评估 • MTX 应 用 期 间 的 实
验室检查 • MTX应用剂量
四、治疗前评估
（一）采集病史、物理检查及实验室检查： 1、全血细胞计数及分类、血小板计数； 2、肾功能检查：血肝酐、BUN、尿分析、 肌酸肝酐清除率，特别是老年患者更需注 意； 3 、 肝 功 能 化 学 实 验 检 查 ： AST、ALT、 碱 性磷酸酶、胆红素、白蛋白、甲乙丙肝炎 标志物； 4、有AIDS危险者需要检查HIV抗体。
(3)核医学影像中的开拓者 核物理是核医学的基础之基础 核医学影像是以放射性元素和射线为物理基础，把放射性元 素放入体内，体外接收射线的发射成像技术
包括:放射性核素测量、放射性核素示踪和放射性药物等 核医学影像技术的物理基础: 射线和粒子束与物质的相互作用 核技术的主要支撑:粒子加速器和核探测
绪论
推荐：治疗前肝活检仅用于先前酗酒、持续 肝功能实验异常和/或乙肝、丙肝感染者。MTX 治疗期间每隔1-2个月应当进行肝功能实验。如 果1年中5-6次肝功能化学实验结果异常（意味 着肝功持续异常），需要进行肝活检。
肝活检对身体有伤害，但是银屑病患者肝活检危险性 低于其他疾病患者。肝活检的不良反应包括被膜下出血、 胆囊穿孔、气胸、腹腔出血，大部分不良反应与其他疾 病相关，估计发生频率为1.5/1000。
(3)核医学影像中的开拓者 贝克勒尔发现了放射现象 玛丽·居里夫妇发现了镭
亨利.贝克勒尔 法国物理学家
居里夫妇 法国物理学家
甲氨喋呤在银屑病 治疗中的应用
杨宝琦
山东省皮肤病性病防治研究所
内容提要
• 历史回顾 • 作用机理 • 适应症和禁忌症 • 治疗前评估 • MTX 应 用 期 间 的 实
验室检查 • MTX应用剂量
四、治疗前评估
（一）采集病史、物理检查及实验室检查： 1、全血细胞计数及分类、血小板计数； 2、肾功能检查：血肝酐、BUN、尿分析、 肌酸肝酐清除率，特别是老年患者更需注 意； 3 、 肝 功 能 化 学 实 验 检 查 ： AST、ALT、 碱 性磷酸酶、胆红素、白蛋白、甲乙丙肝炎 标志物； 4、有AIDS危险者需要检查HIV抗体。
(3)核医学影像中的开拓者 核物理是核医学的基础之基础 核医学影像是以放射性元素和射线为物理基础，把放射性元 素放入体内，体外接收射线的发射成像技术
包括:放射性核素测量、放射性核素示踪和放射性药物等 核医学影像技术的物理基础: 射线和粒子束与物质的相互作用 核技术的主要支撑:粒子加速器和核探测
绪论
推荐：治疗前肝活检仅用于先前酗酒、持续 肝功能实验异常和/或乙肝、丙肝感染者。MTX 治疗期间每隔1-2个月应当进行肝功能实验。如 果1年中5-6次肝功能化学实验结果异常（意味 着肝功持续异常），需要进行肝活检。
肝活检对身体有伤害，但是银屑病患者肝活检危险性 低于其他疾病患者。肝活检的不良反应包括被膜下出血、 胆囊穿孔、气胸、腹腔出血，大部分不良反应与其他疾 病相关，估计发生频率为1.5/1000。
(3)核医学影像中的开拓者 贝克勒尔发现了放射现象 玛丽·居里夫妇发现了镭
亨利.贝克勒尔 法国物理学家
居里夫妇 法国物理学家
2024版《医学影像技术PPT课件》[1]
![2024版《医学影像技术PPT课件》[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a8979bb00342a8956bec0975f46527d3250ca655.png)
医学影像技术能够提供高分辨率、高 对比度的图像，帮助医生更准确地诊 断疾病。
无创性检查
实时监测与评估
医学影像技术能够实时监测病情变化 和治疗效果，为医生制定治疗方案提 供依据。
大部分医学影像技术都是无创或微创 的，能够减少患者的痛苦和不适。
2024/1/26
5
医学影像技术分类及应用领域
X射线成像
磁共振成像（MRI）
2024/1/26
6
2024/1/26
02
CATALOGUE
X线检查技术
7
X线成像原理及特点
2024/1/26
X线成像原理
利用X射线的穿透性、荧光效应和 感光效应，使人体内部结构在荧光 屏或胶片上形成影像。
X线成像特点
具有较高的空间分辨率和对比度分 辨率，能够清晰显示骨骼、钙化灶 等硬组织结构。
定义
医学影像技术是利用各种物理学原理， 通过特定的成像设备获取人体内部组 织、器官的结构和功能信息，以图像 形式表达出来的技术。
发展历程
从早期的X射线成像到现代的CT、MRI、 超声、核医学等多种成像技术，医学影 像技术经历了不断的发展和创新。
2024/1/26
4
医学影像技术重要性
提高疾病诊断准确性
2024/1/26
27
核医学诊断优缺点分析
要点一
高灵敏度
能够检测到极低浓度的放射性核素，从而实现对疾病的早期 诊断。
要点二
无创伤性
无需开刀或穿刺等创伤性操作，减轻了患者的痛苦和不适。
2024/1/26
28
核医学诊断优缺点分析
2024/1/26
• 可定量分析：通过对放射性核素的定量测量，可以 对疾病进行准确的诊断和评估。 29
无创性检查
实时监测与评估
医学影像技术能够实时监测病情变化 和治疗效果，为医生制定治疗方案提 供依据。
大部分医学影像技术都是无创或微创 的，能够减少患者的痛苦和不适。
2024/1/26
5
医学影像技术分类及应用领域
X射线成像
磁共振成像（MRI）
2024/1/26
6
2024/1/26
02
CATALOGUE
X线检查技术
7
X线成像原理及特点
2024/1/26
X线成像原理
利用X射线的穿透性、荧光效应和 感光效应，使人体内部结构在荧光 屏或胶片上形成影像。
X线成像特点
具有较高的空间分辨率和对比度分 辨率，能够清晰显示骨骼、钙化灶 等硬组织结构。
定义
医学影像技术是利用各种物理学原理， 通过特定的成像设备获取人体内部组 织、器官的结构和功能信息，以图像 形式表达出来的技术。
发展历程
从早期的X射线成像到现代的CT、MRI、 超声、核医学等多种成像技术，医学影 像技术经历了不断的发展和创新。
2024/1/26
4
医学影像技术重要性
提高疾病诊断准确性
2024/1/26
27
核医学诊断优缺点分析
要点一
高灵敏度
能够检测到极低浓度的放射性核素，从而实现对疾病的早期 诊断。
要点二
无创伤性
无需开刀或穿刺等创伤性操作，减轻了患者的痛苦和不适。
2024/1/26
28
核医学诊断优缺点分析
2024/1/26
• 可定量分析：通过对放射性核素的定量测量，可以 对疾病进行准确的诊断和评估。 29
《医学影像学》课件
超声诊断仪
利用超声波在人体内传播并形 成图像。
核磁共振仪
产生磁场和射频脉冲，对人体 进行共振并形成图像。
计算机断层扫描仪
利用X线扫描人体，并通过计 算机技术重建图像。
医学影像学成像技术
X线平片
血管造影
超声心动图
核医学成像
利用X线机对人体进行平 面成像。
通过向血管内注射造影 剂，利用X线或超声波进
行血管成像。
MRI具有高分辨率、多平面成像的特点，对软组织的 显示效果较好。
MRI可用于观察神经系统、肌肉、关节等部位的病变 。
超声诊断技术
02
01
03
超声诊断技术是利用超声波的回声成像原理，显示人 体内部结构的影像。
超声检查具有无创、无痛、无辐射的特点，适用于孕 妇和儿童的检查。
超声可用于观察腹部脏器、妇产科、心血管系统等部 位的病变。
变和解剖结构。
深度学习在医学影像诊断中的应用
02
利用深度学习算法自动识别和分析医学影像，提高诊断准确率
。
光学分子成像技术
03
利用荧光标记和光成像技术，在体内实时观察疾病发展和药物
作用。
医学影像学未来发展趋势
更高清、更立体的成像技术
如超高清MRI和CT，以及光学分子成像的进一步发展。
智能化和自动化诊断
《医学影像学》PPT课件
目
CONTENCT
录
• 医学影像学概述 • 医学影像学基础知识 • 医学影像学诊断技术 • 医学影像学临床应用 • 医学影像学新技术与展望
01
医学影像学概述
医学影像学的定义与分类
医学影像学定义
医学影像学是一门通过非侵入性方法获取人体内部结构和功能信 息的学科。它利用各种成像技术，如X射线、超声、磁共振成像等 ，为临床诊断和治疗提供重要依据。
医学影像学ppt课件
二．数字技术：
CR（imaging plate） DR（硒鼓法 直接法、电荷耦合摄影机阵列CCD） DSA
第三节计算机体层成像
Hounsfield 1969 一 基本原理 二 基本概念
体素 voxel 人体某部位一定厚度的小立方体 像素 pixel 体素的成像 矩阵 matrix 矩阵大 图像清晰 512x512 空间分辨率 spatial resolution 保证一定密度差的前提下， 分辨组织几何形态的能力 <X 密度分辨率 分辨两种组织间密度差异的能力 =10-20X CT值 体素的相对X线衰减度（吸收系数）Hu
氧化铁 0.015mmol/kg 100ml5%葡萄糖溶液稀释滴注30- 60min后射衰减多普勒效应 回声携带信息 概念 超声波 >2万Hz 临床应用2-10MHz 反射 折射 分辨力穿透力 纵向分辨力与频率成正比 声束窄可提高横向
分辨力 声能的吸收与衰减 骨>肝>脂肪>血液>纯液体 超声波的人体生物效应 多普勒效应 接受到的声音频率因声源与接收器间的相对运
X线成像原理
X线的穿透力（电压 波长）； 被穿透组织的密度厚度差异； 乘余的X线 高（白）-中（灰）-低（黑）密度像 X线检查中的防护：
检查的适应与禁忌；选择方法 技术：时间（短）距离（远）屏蔽 病人：方法、剂量、间隔时间、暴露范围条件、遮蔽 技术人员：
第二节 传统及数字检查技术
一 传统：
常规(透视 普通X线摄影 体层 高千伏>120kv; 软X线＜40kv；放大） 造影（对比）
二 显像技术 静态 动态 局部 全身 平面 断层 阳性 阴性
三 图像分析 静态分析 动态分析 断层分析
四 显像特点 反映脏器代谢 功能状态；动态显示；较高特异性；空间分辨率差
CR（imaging plate） DR（硒鼓法 直接法、电荷耦合摄影机阵列CCD） DSA
第三节计算机体层成像
Hounsfield 1969 一 基本原理 二 基本概念
体素 voxel 人体某部位一定厚度的小立方体 像素 pixel 体素的成像 矩阵 matrix 矩阵大 图像清晰 512x512 空间分辨率 spatial resolution 保证一定密度差的前提下， 分辨组织几何形态的能力 <X 密度分辨率 分辨两种组织间密度差异的能力 =10-20X CT值 体素的相对X线衰减度（吸收系数）Hu
氧化铁 0.015mmol/kg 100ml5%葡萄糖溶液稀释滴注30- 60min后射衰减多普勒效应 回声携带信息 概念 超声波 >2万Hz 临床应用2-10MHz 反射 折射 分辨力穿透力 纵向分辨力与频率成正比 声束窄可提高横向
分辨力 声能的吸收与衰减 骨>肝>脂肪>血液>纯液体 超声波的人体生物效应 多普勒效应 接受到的声音频率因声源与接收器间的相对运
X线成像原理
X线的穿透力（电压 波长）； 被穿透组织的密度厚度差异； 乘余的X线 高（白）-中（灰）-低（黑）密度像 X线检查中的防护：
检查的适应与禁忌；选择方法 技术：时间（短）距离（远）屏蔽 病人：方法、剂量、间隔时间、暴露范围条件、遮蔽 技术人员：
第二节 传统及数字检查技术
一 传统：
常规(透视 普通X线摄影 体层 高千伏>120kv; 软X线＜40kv；放大） 造影（对比）
二 显像技术 静态 动态 局部 全身 平面 断层 阳性 阴性
三 图像分析 静态分析 动态分析 断层分析
四 显像特点 反映脏器代谢 功能状态；动态显示；较高特异性；空间分辨率差
医学影像物理学实验课件
按照实验要求，操作相应 的影像技术设备，采集人 体组织或器官的影像数据 。
3. 数据处理和 分析
对采集到的影像数据进行 处理和分析，提取有用的 信息，如组织形态、血流 情况等。
4. 结合临床信 息进行…
将处理和分析后的影像数 据与临床病史、体检结果 等信息相结合，进行疾病 诊断和评估。
5. 整理实验结 果和报告
超声是利用声波在人体组织中的反射和 传播，将回波信号转化为图像。
MRI是利用磁场和射频脉冲，使人体内 的氢原子发生共振，根据共振信号重建 图像。
X线机是利用X射线穿透人体组织，不同 组织对X射线的吸收程度不同，从而获得 人体内部结构的影像。
CT是利用X射线旋转扫描人体，通过计 算机重建断层图像，显示人体内部结构 的细节。
实验步骤与操作
01
02
03
04
05
1. 准备实验器 材
医学影像设备、模拟人体 模型、测量工具等。
2. 观察和理解 设备的…
观察设备的外观和内部结 构，理解其工作原理和操 作流程。
3. 操作设备
根据设备的操作说明，进 行操作练习，包括设备的 开机、关机、调整参数、 获取图像等。
4. 记录实验数 据
记录所获得的图像和实验 数据，进行分析和处理。
实验三：医学影像诊断实验
实验目的
掌握医学影像诊断的基本原理和方法。 熟悉医学影像诊断的实验技术和操作流程。
了解医学影像诊断在临床实践中的应用和意义。
实验原理
医学影像诊断是指通过各种影像技术获取人体内部结构和功能的信息， 结合临床病史、体检结果等其他信息，对疾病进行诊断、评估和治疗的 过程。
实验中涉及的影像技术包括X线、超声、核磁共振（MRI）和计算机断 层扫描（CT）等。
《医学影像物理学》课件
PET扫描的基本原理
PET扫描利用正电子放射性核素的衰变过程进行成像，可以测量器官和组织的代谢活动，对肿瘤、心血 管疾病等有重要应用价值。
MRI扫描的基本原理
MRI扫描利用人体组织中的水分子和磁场相互作用进行成像，可以提供更清 晰和详细的解剖图像，对神经、心血管和骨骼系统疾病有较好的诊断效果。
超声波的基本原理
医学治疗
辅助材料选择和手术规划，如放射治疗和介 入手术。
医学教育
培训医学专业人员，提高医学影像诊断和治 疗的水平。
X射线的基本知识
X射线是一种电磁辐射，具有穿透力强、易于产生和探测的特点，广泛应用于 医学影像诊断和放射治疗。
CT扫描的基本原理
CT扫描是一种通过X射线和计算机重建图像的成像技术，能够提供更详细和 精确的断层图像，用于各种疾病的诊断。
图像伪影、图像模糊、强度偏差等
2 解决方案
优化成像参数、改进仪器设备、提高操作 技术等
医学影像物理学发展趋势
随着科技的进步和需求的增加，医学影像物理学正朝着更高分辨率、更快速成像、更精准定位、更低辐 射剂量等方向不断发展。
医学影像物理学未来的前景和 挑战
医学影像物理学在医学诊断和治疗方面具有巨大潜力，但也面临着技术创新、 人才培养、安全保障等方面的挑战。
医学影像物理学在治疗中的应用
医学影像物理学不仅在诊断中有重要应用，还可以辅助治疗过程，如放射治疗和介入手术，提高治疗效 果和安全性。
医学影像物理学在科研中的应 用
医学影像物理学为科学研究提供了重要的工具和方法，在生物医学领域探索 新的成像技术和研究人体结构、功能的变化。
医学影像物理学中的重要工具
X射线机
用于产生X射线，进行各种X射线成像技术。
医学影像物理学课件
重要性
随着医学影像技术的不断发展，医学影像物理学在医学领域 中发挥着越来越重要的作用。通过对医学影像的深入分析和 解读，能够为医生提供更为准确和可靠的诊断信息，提高诊 疗质量和效率。
医学影像物理学的发展历程
01
早期阶段
医学影像物理学起源于X射线的发现和应用。19世纪末，德国物理学家
伦琴发现了X射线，随后X射线被广泛应用于医学领域，成为最早的医
技术创新和应用拓展
随着科技的不断发展，医学影像物理学将不断涌现出新的技术和方法。例如，人工智能、 深度学习等技术在医学影像分析中的应用将越来越广泛。同时，医学影像技术的应用范围 也将不断拓展，从诊断到治疗，从内科到外科，都将得到更广泛的应用。
多模态医学影像技术
多模态医学影像技术是未来发展的重要方向之一。通过融合多种医学影像技术，可以更全 面地了解患者的病情，提高诊断和治疗的准确性和可靠性。例如，将X射线、MRI和超声 等技术相结合，可以实现更精准的定位和诊断。
图像质量评价
采用客观和主观评价方法，对医学影 像的分辨率、对比度、均匀性等进行 评估。ห้องสมุดไป่ตู้
医学影像的辐射防护与安全
辐射防护原则
遵循ALARA原则，即“尽可能低的合理程度”，减少患者和医务人员的辐射暴露。
安全措施
包括屏蔽防护、时间防护、距离防护等，以及限制对敏感器官的照射。
04
医学影像物理学中的挑战与未 来发展
学影像技术。
02
发展阶段
随着科技的不断进步，医学影像技术也不断发展。20世纪中期，超声、
核磁共振等技术相继问世，为医学影像物理学的发展带来了新的机遇和
挑战。
03
现代阶段
进入21世纪，医学影像物理学进入了一个全新的发展阶段。数字化成像
随着医学影像技术的不断发展，医学影像物理学在医学领域 中发挥着越来越重要的作用。通过对医学影像的深入分析和 解读，能够为医生提供更为准确和可靠的诊断信息，提高诊 疗质量和效率。
医学影像物理学的发展历程
01
早期阶段
医学影像物理学起源于X射线的发现和应用。19世纪末，德国物理学家
伦琴发现了X射线，随后X射线被广泛应用于医学领域，成为最早的医
技术创新和应用拓展
随着科技的不断发展，医学影像物理学将不断涌现出新的技术和方法。例如，人工智能、 深度学习等技术在医学影像分析中的应用将越来越广泛。同时，医学影像技术的应用范围 也将不断拓展，从诊断到治疗，从内科到外科，都将得到更广泛的应用。
多模态医学影像技术
多模态医学影像技术是未来发展的重要方向之一。通过融合多种医学影像技术，可以更全 面地了解患者的病情，提高诊断和治疗的准确性和可靠性。例如，将X射线、MRI和超声 等技术相结合，可以实现更精准的定位和诊断。
图像质量评价
采用客观和主观评价方法，对医学影 像的分辨率、对比度、均匀性等进行 评估。ห้องสมุดไป่ตู้
医学影像的辐射防护与安全
辐射防护原则
遵循ALARA原则，即“尽可能低的合理程度”，减少患者和医务人员的辐射暴露。
安全措施
包括屏蔽防护、时间防护、距离防护等，以及限制对敏感器官的照射。
04
医学影像物理学中的挑战与未 来发展
学影像技术。
02
发展阶段
随着科技的不断进步，医学影像技术也不断发展。20世纪中期，超声、
核磁共振等技术相继问世，为医学影像物理学的发展带来了新的机遇和
挑战。
03
现代阶段
进入21世纪，医学影像物理学进入了一个全新的发展阶段。数字化成像
医学影像物理学PPT课件
第一章 普通X射线影像
X射线在介质中的衰减
半价层（half value layer）
使X射线束的强度衰减为原来一半时 所需要的吸收层的厚度 半价层与X射线硬度及原子序数有关
第一章 普通X射线影像
X射线在介质中的衰减
质量衰减系数与线性衰减系数的关系
当入射 X 射线能量和吸收介质确定时
X 射线辐射场的空间分布
X射线的滤过和硬化
I 滤波板 I
滤去 长波 成分
λ
线质变硬
λ
第一章 普通X射线影像
X 射线辐射场的空间分布
薄靶辐射场的角分布
特点
90o 100kV
500kV
4MV 20MV
随管电压
升高最强
电子束辐Leabharlann 趋向电子束的-90o
入射方向
第一章 普通X射线影像
X 射线辐射场的空间分布
硬度 极软 软 硬 极硬 管电压(kV) 5 ~ 20 20 ~ 100 100 ~ 250 > 250 最短波长(nm) 0.25 ~ 0.062 0.062 ~ 0.012 0.012 ~ 0.005 < 0.005 主要用途 软组织摄影 透视和摄影 浅层组织治疗 深层组织治疗
第一章 普通X射线影像
对入射光子 的有效的能 量转移面积
作用的发生概率
σ ＝（ΔI / I ）/（ N • x ）
式中 I0 - 入射强度 I - 出射强度
N - 靶粒子密度
x - 靶厚度
第一章 普通X射线影像
X射线在介质中的衰减
单能窄束X射线的衰减规律
I
I ＝ Io e - µx
其中
µ ＝ σN
称为线性衰减系数
医学影像物理学
交叉学科合作
医学影像物理学需要与生物学、医学、工程学等多个学科进行交 叉合作，共同推动医学影像技术的发展和应用。
THANK YOU.
X线医学影像的获取与处理
X线医学影像的获取
通过X线照射人体，并用相应的接收器（如荧光屏、胶片）接收穿过人体的X 线，从而获得人体内部的二维图像。
X线医学影像的处理
为了提高图像的清晰度和诊断的准确性，需要对获取的X线医学影像进行一系 列的处理，如放大、滤波、增强等。
03
MRI医学影像原理
MRI的基本原理与技术
医学影像的质量控制与优化
医学影像物理学还涉及影像质量的控制和优化，以确保 诊断的准确性和可靠性。
医学影像物理学在放射治疗中的应用
放射治疗技术
放射治疗是利用高能射线杀死肿瘤细胞，医学影像物理学在放 射治疗中应用广泛，如CT模拟定位、剂量计算等。
放射物理剂量学
剂量学是研究辐射对生物体作用的科学，涉及辐射剂量计算、测 量和校准等。
2023
《医学影像物理学》
目录
• 医学影像物理学概述 • X线医学影像原理 • MRI医学影像原理 • CT医学影像原理 • 医学影像物理学的应用与发展趋势
01
医学影像物理学概述
医学影像物理学的定义
医学影像物理学是物理学与医学的交叉学科，旨在研究和应 用医学影像技术的物理学原理和方法。
它涉及从X射线、超声、核磁共振到光学成像等各种医学影像 技术的物理基础和应用。
05
医学影像物理学的应用与发展趋势
医学影像物理学在临床诊断中的应用
放射学与医学影像
医学影像物理学在放射学中有着广泛的应用，包括X射线 、CT、MRI、超声等影像技术的物理学原理和应用。
医学影像物理学需要与生物学、医学、工程学等多个学科进行交 叉合作，共同推动医学影像技术的发展和应用。
THANK YOU.
X线医学影像的获取与处理
X线医学影像的获取
通过X线照射人体，并用相应的接收器（如荧光屏、胶片）接收穿过人体的X 线，从而获得人体内部的二维图像。
X线医学影像的处理
为了提高图像的清晰度和诊断的准确性，需要对获取的X线医学影像进行一系 列的处理，如放大、滤波、增强等。
03
MRI医学影像原理
MRI的基本原理与技术
医学影像的质量控制与优化
医学影像物理学还涉及影像质量的控制和优化，以确保 诊断的准确性和可靠性。
医学影像物理学在放射治疗中的应用
放射治疗技术
放射治疗是利用高能射线杀死肿瘤细胞，医学影像物理学在放 射治疗中应用广泛，如CT模拟定位、剂量计算等。
放射物理剂量学
剂量学是研究辐射对生物体作用的科学，涉及辐射剂量计算、测 量和校准等。
2023
《医学影像物理学》
目录
• 医学影像物理学概述 • X线医学影像原理 • MRI医学影像原理 • CT医学影像原理 • 医学影像物理学的应用与发展趋势
01
医学影像物理学概述
医学影像物理学的定义
医学影像物理学是物理学与医学的交叉学科，旨在研究和应 用医学影像技术的物理学原理和方法。
它涉及从X射线、超声、核磁共振到光学成像等各种医学影像 技术的物理基础和应用。
05
医学影像物理学的应用与发展趋势
医学影像物理学在临床诊断中的应用
放射学与医学影像
医学影像物理学在放射学中有着广泛的应用，包括X射线 、CT、MRI、超声等影像技术的物理学原理和应用。
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用于作骨显像及骨关节显像；
81mKr(氪)是肺通气显像剂；
价格适中
118Βιβλιοθήκη Rb(铷)是正电子心肌显像剂；68Ga(镓)可制作PET使用的正电子显像剂。
放射性核素发生器分类的方法很多。
按照其制备和分离的方法不同，有：
99Mo-99mTc发生器
裂变型 柱色谱型 色层柱型堆照 凝胶型堆照 还分为： 溶剂萃取型 萃取型堆照 升华型 升华型堆照
核反应生成
反应堆：利用235U(铀)或239Pu(钚)为核燃料，在堆 内发生裂变所生成的大量中子(n) 轰击原子核，引 起核反应而产生放射性核素的装置。
5 经化学分离、精制等处理，生成医用的放射性核素
核裂变生成： 通过235U俘获中子后发生核裂变，从生成的 裂变产物中提取、分离出有用的放射性核素。
按其母体核素99Mo的来源和装柱的工艺不同 分为：裂变吸附色谱 凝胶色谱
99Mo-99mTc发生器
种类很多，但是要搞清原理! ①为什么能不断提取(分离)？②怎样提取(分离)？ 12
当2>>1，t 7T2时，母子体系达到长期平衡： 母子体核素的放射性活度近似相等！ A2=A1
例如：90Sr 90Y，90Sr: T1=28a，90Y:T2=64h 若 t 不是很大，A2近似为： A
2) 加速器主要生产短半衰期的放射性核素，尤其 是正电子发射型计算机体层所需要的超短半衰 期的正电子核素。 目前加速器生产的放射性核素有： 18F(氟)、67Ga(镓)、201Tl(铊)、11C(碳)、13N(氮)、 15O(氧)、111In(铟)、123I(碘)等。 7
8
③放射性核素发生器 是一种从较长半衰期的母体核素(parent nucleus)中分离出由它衰变而来的短半衰 期子体核素(daughter nucleus)的装置。
9
目前核医学使用的放射性核素主要是通过发 生器来获得的，可以定期供应，使用方便。 例如：99Mo-99mTo(钼-锝)发生器、 113Sn-113mIn(锡-铟)发生器、 81Rb-81mKr(铷-氪)发生器、 68Ge-68Ga(锗-镓)发生器 82Sr-82Rb(锶-铷)发生器 90Sr-90Y(锶-钇)发生器 87Y-87mSr(钇-锶)发生器等。
130Te(n，) 131m
②加速器 (accelerator) 各种带电粒子(高能质子、氘核、粒子、氦核等) 加速后获得能量，轰击靶核引起核反应，再经化 学处理，即可获得医用放射性核素。 例如，用12MeV的质子轰击111Cd可获得111In 说明： 1) 加速器种类较多，小型回旋加速器较为合适。
临床上使用的一些放射性核素来源于反应堆的： 放射性核素 半衰期 主要射线(KeV)能量
51Cr 75Se 99Mo 125I 131I 133Xe 153Sm 198Au 203Hg 3H
核反应
27.7d 120.4d 66.02h 60.2d 8.04d 5.25d 46.3h 2.70d 46.9d 12.3y 5730y 14.3d
3
放射性药物 (radiopharmaceuticals) 核素显像的要 素之一是： 含有放射性核素、应用于医学诊断、 治疗和研究的化学制剂和生物制剂。
显像剂(imaging agent) 放 射 性 药 物 用于显像的体内诊断的放射性药物 示踪剂(tracer)、 or: 放射诊断试剂(radiodiagnostic agent)、
10
2、核素发生器原理
99Mo-99mTc发生器（临床上最常用）
母体99Mo(钼)来自反应堆 用它洗脱出的放射性99mTc(锝) 可用作: ①直接显像：用于甲状腺、唾液腺以及关节等显像； ②标记显像：用99mTc标记亚甲基二膦酸盐即99mTc-MDP (99mTc-methylene diphosphonate)
标记化合物(1abelled compound) 标记物(1abelled materia1)等
用于非显像的体内 诊断放射性药物
放射性核素（来源）
4
一、医用放射性核素的制备原理 1、核素产生方式 放射性核素有1500余种，但直接可供医 用者为数不多，需要设法产生和制备。 ①核反应堆 (reactor) 产生的主要方式 ②加速器 (accelerator) (三种)： ③放射性核素发生器 (radionuclide generator) ① 核反应堆 (reactor)和原子核裂变产物
医学影像物理学 Physics of Medical Imaging
第五章 放射性核素显像
4
伽玛照相机
主 讲 张学龙 教 授
医疗器械学院
1
第四节 核素的产生和显像机制
2
一、医用放射性核素的制备原理 1、核素产生方式 ① 核反应堆 (reactor)和原子核裂变产物 ③放射性核素发生器 ②加速器 (accelerator) 2、核素发生器原理 二、显像剂的作用机制和示踪技术原理 1、显像剂的作用机制 2、示踪技术原理 三、核医学显像类型（简介） 1、静态显像和动态显像 2、局部显像和全身显像 3、平面显像和断层显像 4、早期显像和延迟显像 5、阳性显像和阴性显像 6、介入显像(interventional imaging)
320 136、265、280 740 35 364 81 103 412 279 无 无 无
50Cr(n，)51Cr 74Se(n，)75Se 98Mo(n，)99Mo 124Xe(n，)125Xe125I
14C
32P
Te 131Te131I 132Xe(n，) 133Xe 152Sm(n，) 153Sm 197Au(n，) 198Au 202Hg(n，) 203Hg 6Li(n，) 3H 14N(n，p) 14C 6 32S(n，p) 32P
▲母体核素由反应堆或加速器产生后，被注入一个装 有吸附剂的层析柱内，母体核素被牢固地吸附在吸附 剂上，同时不断衰变成子体核素，因其化学性质与母 体不同，子体核即可从吸附剂上解吸附下来。 ▲每隔一定时间能够从放射性核素发生器分离
出可供使用的子体核素，就好像从母牛身上 挤奶一样，所以这种装置俗称“母牛”(cow)。
81mKr(氪)是肺通气显像剂；
价格适中
118Βιβλιοθήκη Rb(铷)是正电子心肌显像剂；68Ga(镓)可制作PET使用的正电子显像剂。
放射性核素发生器分类的方法很多。
按照其制备和分离的方法不同，有：
99Mo-99mTc发生器
裂变型 柱色谱型 色层柱型堆照 凝胶型堆照 还分为： 溶剂萃取型 萃取型堆照 升华型 升华型堆照
核反应生成
反应堆：利用235U(铀)或239Pu(钚)为核燃料，在堆 内发生裂变所生成的大量中子(n) 轰击原子核，引 起核反应而产生放射性核素的装置。
5 经化学分离、精制等处理，生成医用的放射性核素
核裂变生成： 通过235U俘获中子后发生核裂变，从生成的 裂变产物中提取、分离出有用的放射性核素。
按其母体核素99Mo的来源和装柱的工艺不同 分为：裂变吸附色谱 凝胶色谱
99Mo-99mTc发生器
种类很多，但是要搞清原理! ①为什么能不断提取(分离)？②怎样提取(分离)？ 12
当2>>1，t 7T2时，母子体系达到长期平衡： 母子体核素的放射性活度近似相等！ A2=A1
例如：90Sr 90Y，90Sr: T1=28a，90Y:T2=64h 若 t 不是很大，A2近似为： A
2) 加速器主要生产短半衰期的放射性核素，尤其 是正电子发射型计算机体层所需要的超短半衰 期的正电子核素。 目前加速器生产的放射性核素有： 18F(氟)、67Ga(镓)、201Tl(铊)、11C(碳)、13N(氮)、 15O(氧)、111In(铟)、123I(碘)等。 7
8
③放射性核素发生器 是一种从较长半衰期的母体核素(parent nucleus)中分离出由它衰变而来的短半衰 期子体核素(daughter nucleus)的装置。
9
目前核医学使用的放射性核素主要是通过发 生器来获得的，可以定期供应，使用方便。 例如：99Mo-99mTo(钼-锝)发生器、 113Sn-113mIn(锡-铟)发生器、 81Rb-81mKr(铷-氪)发生器、 68Ge-68Ga(锗-镓)发生器 82Sr-82Rb(锶-铷)发生器 90Sr-90Y(锶-钇)发生器 87Y-87mSr(钇-锶)发生器等。
130Te(n，) 131m
②加速器 (accelerator) 各种带电粒子(高能质子、氘核、粒子、氦核等) 加速后获得能量，轰击靶核引起核反应，再经化 学处理，即可获得医用放射性核素。 例如，用12MeV的质子轰击111Cd可获得111In 说明： 1) 加速器种类较多，小型回旋加速器较为合适。
临床上使用的一些放射性核素来源于反应堆的： 放射性核素 半衰期 主要射线(KeV)能量
51Cr 75Se 99Mo 125I 131I 133Xe 153Sm 198Au 203Hg 3H
核反应
27.7d 120.4d 66.02h 60.2d 8.04d 5.25d 46.3h 2.70d 46.9d 12.3y 5730y 14.3d
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放射性药物 (radiopharmaceuticals) 核素显像的要 素之一是： 含有放射性核素、应用于医学诊断、 治疗和研究的化学制剂和生物制剂。
显像剂(imaging agent) 放 射 性 药 物 用于显像的体内诊断的放射性药物 示踪剂(tracer)、 or: 放射诊断试剂(radiodiagnostic agent)、
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2、核素发生器原理
99Mo-99mTc发生器（临床上最常用）
母体99Mo(钼)来自反应堆 用它洗脱出的放射性99mTc(锝) 可用作: ①直接显像：用于甲状腺、唾液腺以及关节等显像； ②标记显像：用99mTc标记亚甲基二膦酸盐即99mTc-MDP (99mTc-methylene diphosphonate)
标记化合物(1abelled compound) 标记物(1abelled materia1)等
用于非显像的体内 诊断放射性药物
放射性核素（来源）
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一、医用放射性核素的制备原理 1、核素产生方式 放射性核素有1500余种，但直接可供医 用者为数不多，需要设法产生和制备。 ①核反应堆 (reactor) 产生的主要方式 ②加速器 (accelerator) (三种)： ③放射性核素发生器 (radionuclide generator) ① 核反应堆 (reactor)和原子核裂变产物
医学影像物理学 Physics of Medical Imaging
第五章 放射性核素显像
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伽玛照相机
主 讲 张学龙 教 授
医疗器械学院
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第四节 核素的产生和显像机制
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一、医用放射性核素的制备原理 1、核素产生方式 ① 核反应堆 (reactor)和原子核裂变产物 ③放射性核素发生器 ②加速器 (accelerator) 2、核素发生器原理 二、显像剂的作用机制和示踪技术原理 1、显像剂的作用机制 2、示踪技术原理 三、核医学显像类型（简介） 1、静态显像和动态显像 2、局部显像和全身显像 3、平面显像和断层显像 4、早期显像和延迟显像 5、阳性显像和阴性显像 6、介入显像(interventional imaging)
320 136、265、280 740 35 364 81 103 412 279 无 无 无
50Cr(n，)51Cr 74Se(n，)75Se 98Mo(n，)99Mo 124Xe(n，)125Xe125I
14C
32P
Te 131Te131I 132Xe(n，) 133Xe 152Sm(n，) 153Sm 197Au(n，) 198Au 202Hg(n，) 203Hg 6Li(n，) 3H 14N(n，p) 14C 6 32S(n，p) 32P
▲母体核素由反应堆或加速器产生后，被注入一个装 有吸附剂的层析柱内，母体核素被牢固地吸附在吸附 剂上，同时不断衰变成子体核素，因其化学性质与母 体不同，子体核即可从吸附剂上解吸附下来。 ▲每隔一定时间能够从放射性核素发生器分离
出可供使用的子体核素，就好像从母牛身上 挤奶一样，所以这种装置俗称“母牛”(cow)。