生物电子学-8-现代生物医学影像设备
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
速度图像重建：
根据传播速度改变的数据重建图像
衰减图像重建：
根据衰减数据重建图像
採用組織追蹤技術，看到了即時的左心室活動圖像，在收縮期，應用 了基於圖像的組織運動速率測量技術、彩色編碼技術、定量組織圖等 來說明心肌運動的局部變化。于萬維網上展示的圖像的質量在很大程 度上是由用以顯示圖像的電腦系統、監視器和網路流覽器決定的。正 因如此，GE建議大家不要以網上圖像的質量來判斷本公司生產的超聲
6
超声仪器
生物（医学）电子学
7
2. X射线影像技术
X光机
X光机是利用X射线穿透人体衰减后，在荧光屏上或胶片上 成像。
价格低 人体组织深度信息叠加在一起
X射线数字影像设备
电视摄 像系统
影像增强器
A/D 计算机图像处理
生物（医学）电子学
8
X光机电原理图
生物（医学）电子学
生物（医学）电子学
29
举例
生物（医学）电子学
30
正常人体热像
生物（医学）电子学
31
乳腺癌检测
早期治疗是防癌的主要措施。在乳腺早期癌变尚未形成明显的 肿块时，其局部组织即会产生相应的变化，如局部血管增生、 扩张、迂曲（热图显示为血管倒粗或环状和网状血管），局部 组织代谢旺盛，其温度即可升高。箭头处即为乳腺癌区。
生物（医学）电子学
21
生物（医学）电子学
22
Gamma刀：1968年，西班牙医师Salorio采用DET/PET显示癫痫低代谢区（即
癫痫放电区），又采用X刀/伽玛刀，治疗11只神经科疾病猫（局部药物致痫）。结 果，8只猫神经科疾病发作停止，3只猫仍然发作，说明立体定向放射治疗可以用于 癫痫治疗，这是一个划时代的贡献。近年来，日本、韩国、美国、中国相继开展了 这项治疗，有效率大大提高，取得了令人注目的疗效。
生物（医学）电子学
26
PECT结果举例
癫痫患者PET图像:癫痫灶在发作间期呈低代谢，发作期变高代 谢。
生物（医学）电子学
27
4. 医学红外成像技术
人体的温度（局部）取决于供血与新陈代谢的情况。 人体表面温度的分布及变化与体内血液循环，局部组 织新陈代谢，组织的热传导特性，以及皮肤与环境间 温度差和皮肤湿度等因素有关。
生物（医学）电子学
23
伽马刀
生物（医学）电子学
24
单光子发射计算机断层（SPECT）
在Gamma相机的基础上，在体外设置探测器，得到数据，再 由计算机计算得到断层图像。
空间分辨率3mm； 能量分辨率4%--5%
正电子发射CT（PECT）
利用放射性核素在原子列变时带有正电子发射的特点，将正 电子发射的短寿命同位素制成放射性药物注入人体，测量这 些放射性药物在人体脏器内的分布。
9
X光成像原理
生物（医学）电子学
10
生物（医学）电子学
11
X射线照相
生物（医学）电子学
12
举例
生物（医学）电子学
13
生物（医学）电子学
14
生物（医学）电子学
15
生物（医学）电子学
16
X射线计算机断层（XCT）
XCT利用X射线经过人体组织的衰减，测量人体组织的线性 密度衰减系数。
X CT
射 线 的 成 像 结 果
19
更多的结果
生物（医学）电子学
20
3. 核医学设备
Gamma相机
空间分辨率4mm； 能量分辨率11%； Gamma相机是对体内示踪核素释放出来的Gamma射线进行探
测并形成高分辨率的形态图像。经数据处理后，可用于诊断 甲状腺、脑、费、肝、肾、心血管等脏器的病变和动态功能。
生物（医学）电子学
32
乳腺癌检测
左乳确诊乳腺癌，远红外热像显示，血管明显增粗、 代谢旺盛。整体温度明显高于右乳。乳窝处的热区为 正常的升温。
生物（医学）电子学
33
5. 核磁共振计算机断层（NMRCT）
NMR是将人体置于强磁场中，根据人体的氢元素 （存在于水中），在强磁场内密度分布的不同来区分 正常组织和病变组织。对含水量高的脏器有很高的灵 敏度。但对含水低的脏器（骨）比较困难。
系統所獲得圖像的質量。（见下页）
生物（医学）电子学
3
超声成像举例：採用組織追蹤技術，看到了即時的左心室活
動圖像，在收縮期，應用了基於圖像的組織運動速率測量技術、彩 色編碼技術、定量組織圖等來說明心肌運動的局部變化。
生物（医学）电子学
4
胎儿心脏
生物（医学）电子学
5
胎儿轮廓
生物（医学）电子学
PECT可以研究血脑屏障的渗透性； 了解正常和有精神疾病的脑功能； 对心肌梗塞和肿瘤检测效果优于Gamma相机
生物（医学）电子学
25
SPECT的结果
2例癫痫患者SPECT图像:发作间期低灌注(A图)，发作期高灌注(B图)。 癫痫灶发作间期在SPECT上呈低灌注暗影，发作期变为高灌注亮影。
当人体内出现组织病变，循环障碍，活性肿瘤等时， 都会影响体表温度。
任一物体，只要温度高于绝对零度，就一定会有红外 线辐射。因此，温度分布是诊断的有用信息。
人体的病变组织，加强了与毛细结构有关部门的新陈 代谢，导致温度有别于其他组织。
红外线成像技术。
生物（医学）电子学
28
红外成像应用举例
X光源和探测器在被测机体两侧，经过平移和旋转扫描，而 获得各方面的信息，再由计算机进行图像重建，得到每一断 层的图象。
空间分辨率<0.5mm；
能分辨组织的密度差<0.5%；
可确定受检器脏的位置、大小和形态变化等。
生物（医学）电子学
17
X射线CT机举例
生物（医学）电子学
18
生物（医学）电子学
生物电Leabharlann Baidu学
第八章 现代生物医学影像设备
8-1 医学影像设备概述
1. 超声影像设备
是当今五大医学影像设备之一（超声、X射线、核医 学、红外线、核磁共振）
超声诊断仪
利用向人体内发射超声波，并接收由体内组织反射的回波信 号，根据所携带的有关组织信息，进行检测、放大和处理， 然后显示成像，为医生提供诊断的根据。
A型：幅度显示； B型：亮度调制显示；（目前医院里使用的最多） C型：断面显示；D型：运动显示； P型：平面目标显示
生物（医学）电子学
2
超声计算机断层成像（UCT）
UCT利用超声波在生物体内传播时，体内各种组织与结构的 不同声学特性会引起传播速度的变化和超声强度的衰减，检 测出反射波的速度信息和衰减数据，用计算机重建透射超声 的图像。
根据传播速度改变的数据重建图像
衰减图像重建：
根据衰减数据重建图像
採用組織追蹤技術，看到了即時的左心室活動圖像，在收縮期，應用 了基於圖像的組織運動速率測量技術、彩色編碼技術、定量組織圖等 來說明心肌運動的局部變化。于萬維網上展示的圖像的質量在很大程 度上是由用以顯示圖像的電腦系統、監視器和網路流覽器決定的。正 因如此，GE建議大家不要以網上圖像的質量來判斷本公司生產的超聲
6
超声仪器
生物（医学）电子学
7
2. X射线影像技术
X光机
X光机是利用X射线穿透人体衰减后，在荧光屏上或胶片上 成像。
价格低 人体组织深度信息叠加在一起
X射线数字影像设备
电视摄 像系统
影像增强器
A/D 计算机图像处理
生物（医学）电子学
8
X光机电原理图
生物（医学）电子学
生物（医学）电子学
29
举例
生物（医学）电子学
30
正常人体热像
生物（医学）电子学
31
乳腺癌检测
早期治疗是防癌的主要措施。在乳腺早期癌变尚未形成明显的 肿块时，其局部组织即会产生相应的变化，如局部血管增生、 扩张、迂曲（热图显示为血管倒粗或环状和网状血管），局部 组织代谢旺盛，其温度即可升高。箭头处即为乳腺癌区。
生物（医学）电子学
21
生物（医学）电子学
22
Gamma刀：1968年，西班牙医师Salorio采用DET/PET显示癫痫低代谢区（即
癫痫放电区），又采用X刀/伽玛刀，治疗11只神经科疾病猫（局部药物致痫）。结 果，8只猫神经科疾病发作停止，3只猫仍然发作，说明立体定向放射治疗可以用于 癫痫治疗，这是一个划时代的贡献。近年来，日本、韩国、美国、中国相继开展了 这项治疗，有效率大大提高，取得了令人注目的疗效。
生物（医学）电子学
26
PECT结果举例
癫痫患者PET图像:癫痫灶在发作间期呈低代谢，发作期变高代 谢。
生物（医学）电子学
27
4. 医学红外成像技术
人体的温度（局部）取决于供血与新陈代谢的情况。 人体表面温度的分布及变化与体内血液循环，局部组 织新陈代谢，组织的热传导特性，以及皮肤与环境间 温度差和皮肤湿度等因素有关。
生物（医学）电子学
23
伽马刀
生物（医学）电子学
24
单光子发射计算机断层（SPECT）
在Gamma相机的基础上，在体外设置探测器，得到数据，再 由计算机计算得到断层图像。
空间分辨率3mm； 能量分辨率4%--5%
正电子发射CT（PECT）
利用放射性核素在原子列变时带有正电子发射的特点，将正 电子发射的短寿命同位素制成放射性药物注入人体，测量这 些放射性药物在人体脏器内的分布。
9
X光成像原理
生物（医学）电子学
10
生物（医学）电子学
11
X射线照相
生物（医学）电子学
12
举例
生物（医学）电子学
13
生物（医学）电子学
14
生物（医学）电子学
15
生物（医学）电子学
16
X射线计算机断层（XCT）
XCT利用X射线经过人体组织的衰减，测量人体组织的线性 密度衰减系数。
X CT
射 线 的 成 像 结 果
19
更多的结果
生物（医学）电子学
20
3. 核医学设备
Gamma相机
空间分辨率4mm； 能量分辨率11%； Gamma相机是对体内示踪核素释放出来的Gamma射线进行探
测并形成高分辨率的形态图像。经数据处理后，可用于诊断 甲状腺、脑、费、肝、肾、心血管等脏器的病变和动态功能。
生物（医学）电子学
32
乳腺癌检测
左乳确诊乳腺癌，远红外热像显示，血管明显增粗、 代谢旺盛。整体温度明显高于右乳。乳窝处的热区为 正常的升温。
生物（医学）电子学
33
5. 核磁共振计算机断层（NMRCT）
NMR是将人体置于强磁场中，根据人体的氢元素 （存在于水中），在强磁场内密度分布的不同来区分 正常组织和病变组织。对含水量高的脏器有很高的灵 敏度。但对含水低的脏器（骨）比较困难。
系統所獲得圖像的質量。（见下页）
生物（医学）电子学
3
超声成像举例：採用組織追蹤技術，看到了即時的左心室活
動圖像，在收縮期，應用了基於圖像的組織運動速率測量技術、彩 色編碼技術、定量組織圖等來說明心肌運動的局部變化。
生物（医学）电子学
4
胎儿心脏
生物（医学）电子学
5
胎儿轮廓
生物（医学）电子学
PECT可以研究血脑屏障的渗透性； 了解正常和有精神疾病的脑功能； 对心肌梗塞和肿瘤检测效果优于Gamma相机
生物（医学）电子学
25
SPECT的结果
2例癫痫患者SPECT图像:发作间期低灌注(A图)，发作期高灌注(B图)。 癫痫灶发作间期在SPECT上呈低灌注暗影，发作期变为高灌注亮影。
当人体内出现组织病变，循环障碍，活性肿瘤等时， 都会影响体表温度。
任一物体，只要温度高于绝对零度，就一定会有红外 线辐射。因此，温度分布是诊断的有用信息。
人体的病变组织，加强了与毛细结构有关部门的新陈 代谢，导致温度有别于其他组织。
红外线成像技术。
生物（医学）电子学
28
红外成像应用举例
X光源和探测器在被测机体两侧，经过平移和旋转扫描，而 获得各方面的信息，再由计算机进行图像重建，得到每一断 层的图象。
空间分辨率<0.5mm；
能分辨组织的密度差<0.5%；
可确定受检器脏的位置、大小和形态变化等。
生物（医学）电子学
17
X射线CT机举例
生物（医学）电子学
18
生物（医学）电子学
生物电Leabharlann Baidu学
第八章 现代生物医学影像设备
8-1 医学影像设备概述
1. 超声影像设备
是当今五大医学影像设备之一（超声、X射线、核医 学、红外线、核磁共振）
超声诊断仪
利用向人体内发射超声波，并接收由体内组织反射的回波信 号，根据所携带的有关组织信息，进行检测、放大和处理， 然后显示成像，为医生提供诊断的根据。
A型：幅度显示； B型：亮度调制显示；（目前医院里使用的最多） C型：断面显示；D型：运动显示； P型：平面目标显示
生物（医学）电子学
2
超声计算机断层成像（UCT）
UCT利用超声波在生物体内传播时，体内各种组织与结构的 不同声学特性会引起传播速度的变化和超声强度的衰减，检 测出反射波的速度信息和衰减数据，用计算机重建透射超声 的图像。