医学成像技术PPT课件
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设备，90年代中期，推出了一些实用的平板检测器DDR设备。开发X线实时高 分辩率数字成像板是数字X线成像设备创新的关键。 4.超声成像
超声（ultrosound,US）成像是接收从人体组织反射或透射的超声波，获得 反映组织信息的声像图的技术。
1942年，A超诞生，1954年B超问世。 1983年，研制出彩色超声多普勒成像仪。 1984年，出现超声CT。
6. 核医学成像
通过测量体内脏器官或组织对放射性核素所形成浓度分布的差异，实现人体 的功能成像。
此类设备可分为单光子检测设备（γ相机、SPECT）、正电子检测设备（PET） 和组合检测设备（双探头符合检测SPECT、超高能准直器SPECT、PET/CT）三 类。
成像特点在于图像反映脏器的功能、血流状况和组织代谢的信息。
维）
（三维）
物体组成和密度不同，电子 云密度不同
组织中充满吸收物所占位置 （二维）
任何平面
任何平面
横向
纵向
全身ห้องสมุดไป่ตู้
断面（方向）自由
全身
全射（纵轴向）
〈1MM
2MM
10MM，3MM
0.5MM
形态学 质子 射频接收线圈 脑肿瘤成像
无造影剂侵袭 无辐射危险、有强磁场吸引力 高
线性动态
生理学
压电换能器
摄取标志物
2
一、医学成像技术发展历程
1991年推出第一代全数字化超声系统。
超声成像实行无损伤的检查，有其独特的地位。
5. 磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）
通过测量人体组织中原子核的磁共振信号，用数学方法计算出组织中质子密 度的差异，实现人体成像。
MRI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。
CR独特的优点：①IP替代胶片可重复使用，价格较低；②可与原有的X线摄 影设备匹配，工作人员不需特殊训练即可操作；③IP质地柔软可弯曲，且无线缆 与之连接，用于口内摄影时，患者不适感轻；。缺点：①空间分辨率低于普通X 线照片；②需要激光扫描读出方可形成影像，时间分辨率差；③MTF值相对较低。
6
牙颌面数字化X线成像的方式
1
一、医学成像技术发展历程
3. 数字X线成像 1979年，出现飞点扫描的数字X线摄影（digital radiography,DR）系统。 20世纪80年代初，开发了数字减影血管造影（digital subtraction
angiography,DSA）和计算机X线摄影（computed radiography,CR）; 20世纪90年代研制出数字X线检测器和直接数字X线摄影（direct DR,DDR）
一、医学成像技术发展历程
1. 普通X线成像
1895年11月8日德国菲试堡物理研究所所长兼物理学教授威廉·孔拉 德·伦琴最先发现了X射线（真空管高压放电实验），并于1901年获首次诺 贝尔物理学奖。
1896年，德国西门子公司研制出世界上第一支X线球管。 检测的信号是透射X线，图像信号反映人体不同组织对X线吸收系数的 差别，即人体组织厚度及密度的差异；所显示的是组织，器官和病变的形态， 面对它们的功能和动态的检测较差。
3
比较内 容
X-CT
信息载 体
X线
检测信 号
透过的X线
获得信 息
吸收系数
结构变 物体组成和密度不同，电
化
子密度不同
影像显 示
器官大小与形状（二维）
成像平 面
横向
成像范 围
断面（方向）有限
空间分 辨率
〈1MM
影像特 点
形态学
信号源 探测器
X线管 X线探测器
典型用 途
检测肿瘤
对病人 侵袭
有造影剂侵袭
安全性 辐射危险
2. 计算机技术参与的X线成像
1972年，英国工程师豪斯菲尔德（G.N.Hounsfield）首次研制成功世 界上第一台用于颅脑的CT扫描机，是电子技术、计算机技术和X线技术相结 合的产物。
20世纪80年代螺旋CT（Spiral CT）、电子束CT（Electron Beam CT,EBCT）即超高速CT（Ultrafast CT），90年代开发出多层螺旋CT （Multi-slice Spiral CT,MSCT）。
价格 高
几种医学影像设备的比较
MRI
US
PET
DSA
电磁波
超声波
γ射线
X线
磁共振信号
反射回波
511keV湮没光子
透过的X线
核密度，T1T2，血流速
密度，传导率
RI分布
吸收系数
物体组成，生理、生化变化
人体组织中形态、生理生化状态变化 （二、三维）
人体组织弹性和密度 改变
标志物的不同浓度
器官大小与形状（二 示踪物的流动与代谢
2.直接数字化X线摄影（digital radiography,DR）
在具有图像处理功能计算机的控制下，使用X线探测器把X线模拟信号转变 为数字信号的技术。
与其它通用的大型DR设备不同，电荷耦合器件（charged couple device,CCD）是牙颌面DR最常用的X线探测器材料，有多个光敏单元组成。工 作原理：X射线首先激发可见光转换屏上的CsI或NaI荧光体，转变为可见光图 像，然后经光导纤维构成的光学系统传导由CCD采集，转换为图像电信号。
压电换能器
闪烁计数器
胎儿生长、检测肿瘤、 心脏病
脑中葡萄代谢图
无造影无侵袭
RI注射
安全 低
辐射危险 高
形态学 X线管 影像强度计 血管狭窄处的测定
有造影有侵袭
辐射危险
4
高
2020/1/2
5
牙颌面数字化X线成像的方式
1.计算机X线摄影（computed radiography,CR）
1983年，日本富士公司首先推出了存储荧光体方式的CR。芬兰Soredex公司 于1994年将其应用于牙颌面X线检查中。工作原理：使用X射线对被照体及成像 板（Imaging Plate,IP）进行曝光，磷荧光体可将X射线激发（一次激发）的信息 记录并储存下来，然后通过激光扫描（二次激发），读出IP储存的信息，经计算 机处理形成数字化影像，成像板亦可称磷储存板（Phosphor Storage Plate,PSP）。
除CCD外，互补型金属氧化物半导体（Complementary Metal-OxideSemiconductor Transit,CMOS）探测器以其价格相对较低、结构更加紧凑等 优点异军突起。
DR相对于CR的优点：①患者受照射剂量更小；②时间分辨率显著提高，曝 光后几秒内即显示影像，提高了工作效率；③具有更大的对比度范围，影像层 次更加丰富。缺点：①硬度大且与线缆连接，置入患者口腔内易造成恶心、不 适，甚至难以配合，使重拍率提高；②曝光宽容度较PSP低;③造价高且易损， 使检查成本提高。
超声（ultrosound,US）成像是接收从人体组织反射或透射的超声波，获得 反映组织信息的声像图的技术。
1942年，A超诞生，1954年B超问世。 1983年，研制出彩色超声多普勒成像仪。 1984年，出现超声CT。
6. 核医学成像
通过测量体内脏器官或组织对放射性核素所形成浓度分布的差异，实现人体 的功能成像。
此类设备可分为单光子检测设备（γ相机、SPECT）、正电子检测设备（PET） 和组合检测设备（双探头符合检测SPECT、超高能准直器SPECT、PET/CT）三 类。
成像特点在于图像反映脏器的功能、血流状况和组织代谢的信息。
维）
（三维）
物体组成和密度不同，电子 云密度不同
组织中充满吸收物所占位置 （二维）
任何平面
任何平面
横向
纵向
全身ห้องสมุดไป่ตู้
断面（方向）自由
全身
全射（纵轴向）
〈1MM
2MM
10MM，3MM
0.5MM
形态学 质子 射频接收线圈 脑肿瘤成像
无造影剂侵袭 无辐射危险、有强磁场吸引力 高
线性动态
生理学
压电换能器
摄取标志物
2
一、医学成像技术发展历程
1991年推出第一代全数字化超声系统。
超声成像实行无损伤的检查，有其独特的地位。
5. 磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）
通过测量人体组织中原子核的磁共振信号，用数学方法计算出组织中质子密 度的差异，实现人体成像。
MRI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。
CR独特的优点：①IP替代胶片可重复使用，价格较低；②可与原有的X线摄 影设备匹配，工作人员不需特殊训练即可操作；③IP质地柔软可弯曲，且无线缆 与之连接，用于口内摄影时，患者不适感轻；。缺点：①空间分辨率低于普通X 线照片；②需要激光扫描读出方可形成影像，时间分辨率差；③MTF值相对较低。
6
牙颌面数字化X线成像的方式
1
一、医学成像技术发展历程
3. 数字X线成像 1979年，出现飞点扫描的数字X线摄影（digital radiography,DR）系统。 20世纪80年代初，开发了数字减影血管造影（digital subtraction
angiography,DSA）和计算机X线摄影（computed radiography,CR）; 20世纪90年代研制出数字X线检测器和直接数字X线摄影（direct DR,DDR）
一、医学成像技术发展历程
1. 普通X线成像
1895年11月8日德国菲试堡物理研究所所长兼物理学教授威廉·孔拉 德·伦琴最先发现了X射线（真空管高压放电实验），并于1901年获首次诺 贝尔物理学奖。
1896年，德国西门子公司研制出世界上第一支X线球管。 检测的信号是透射X线，图像信号反映人体不同组织对X线吸收系数的 差别，即人体组织厚度及密度的差异；所显示的是组织，器官和病变的形态， 面对它们的功能和动态的检测较差。
3
比较内 容
X-CT
信息载 体
X线
检测信 号
透过的X线
获得信 息
吸收系数
结构变 物体组成和密度不同，电
化
子密度不同
影像显 示
器官大小与形状（二维）
成像平 面
横向
成像范 围
断面（方向）有限
空间分 辨率
〈1MM
影像特 点
形态学
信号源 探测器
X线管 X线探测器
典型用 途
检测肿瘤
对病人 侵袭
有造影剂侵袭
安全性 辐射危险
2. 计算机技术参与的X线成像
1972年，英国工程师豪斯菲尔德（G.N.Hounsfield）首次研制成功世 界上第一台用于颅脑的CT扫描机，是电子技术、计算机技术和X线技术相结 合的产物。
20世纪80年代螺旋CT（Spiral CT）、电子束CT（Electron Beam CT,EBCT）即超高速CT（Ultrafast CT），90年代开发出多层螺旋CT （Multi-slice Spiral CT,MSCT）。
价格 高
几种医学影像设备的比较
MRI
US
PET
DSA
电磁波
超声波
γ射线
X线
磁共振信号
反射回波
511keV湮没光子
透过的X线
核密度，T1T2，血流速
密度，传导率
RI分布
吸收系数
物体组成，生理、生化变化
人体组织中形态、生理生化状态变化 （二、三维）
人体组织弹性和密度 改变
标志物的不同浓度
器官大小与形状（二 示踪物的流动与代谢
2.直接数字化X线摄影（digital radiography,DR）
在具有图像处理功能计算机的控制下，使用X线探测器把X线模拟信号转变 为数字信号的技术。
与其它通用的大型DR设备不同，电荷耦合器件（charged couple device,CCD）是牙颌面DR最常用的X线探测器材料，有多个光敏单元组成。工 作原理：X射线首先激发可见光转换屏上的CsI或NaI荧光体，转变为可见光图 像，然后经光导纤维构成的光学系统传导由CCD采集，转换为图像电信号。
压电换能器
闪烁计数器
胎儿生长、检测肿瘤、 心脏病
脑中葡萄代谢图
无造影无侵袭
RI注射
安全 低
辐射危险 高
形态学 X线管 影像强度计 血管狭窄处的测定
有造影有侵袭
辐射危险
4
高
2020/1/2
5
牙颌面数字化X线成像的方式
1.计算机X线摄影（computed radiography,CR）
1983年，日本富士公司首先推出了存储荧光体方式的CR。芬兰Soredex公司 于1994年将其应用于牙颌面X线检查中。工作原理：使用X射线对被照体及成像 板（Imaging Plate,IP）进行曝光，磷荧光体可将X射线激发（一次激发）的信息 记录并储存下来，然后通过激光扫描（二次激发），读出IP储存的信息，经计算 机处理形成数字化影像，成像板亦可称磷储存板（Phosphor Storage Plate,PSP）。
除CCD外，互补型金属氧化物半导体（Complementary Metal-OxideSemiconductor Transit,CMOS）探测器以其价格相对较低、结构更加紧凑等 优点异军突起。
DR相对于CR的优点：①患者受照射剂量更小；②时间分辨率显著提高，曝 光后几秒内即显示影像，提高了工作效率；③具有更大的对比度范围，影像层 次更加丰富。缺点：①硬度大且与线缆连接，置入患者口腔内易造成恶心、不 适，甚至难以配合，使重拍率提高；②曝光宽容度较PSP低;③造价高且易损， 使检查成本提高。