第一章 概论医学影像成像理论PPT课件
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医学影像学总论 PPT精品课件
引入的物质称对比剂
对比剂的分类
高密度对比剂：碘剂、钡剂 碘对比剂： 有机碘剂
离子型：泛影葡胺 非离子型： 无机碘剂：碘油 低密度对比剂：空气
造影方式
直接引入：口服、灌注、穿刺 间接引入
第二章、计算机体层成像
CT
由Hounsfield设计，1972年问世 用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行
上对某些疾病进行治疗
医学影像学包括：
X线诊断学 超声诊断学 CT MRI DSA ECT 核素扫描 介入性放射学
(解剖形态)
(功能代谢) (诊断+治疗)
第一章 X线成像
第一节 X线成像基本原理与设备
一、X线的产生
X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时 产生的
X线发生装置主要包括X线管、变压器和操作 台
1、氢原子核磁矩平时状态 杂乱无章
2、氢原子核置于磁场状态 磁矩按磁力线方向排列
3、施加射频脉冲 氢原子核获得能量
4、射频脉冲停止后 产生MR信号
弛豫与弛豫时间
弛豫：质子中止射频脉冲，由此引起的变化 回到平衡状态
纵向磁化恢复（纵向弛豫） 横向磁化消失（横向弛豫） 纵向磁化由0恢复到63％所需时间，为纵向
CT的分类
螺旋扫描CT： 扫描速度快 提高病灶检出率 CT值测量准确 多功能显示病灶 电子束CT：
CT检查技术
普通CT扫描 平扫 对比增强扫描 造影扫描 高分辨力CT扫描：短时间高空间分辨力，清
楚显示微小组织
CT检查技术
特殊扫描： 延迟扫描 动态扫描 三维图像重建 多平面重组 CT血管造影 CT仿真内窥镜 CT灌注成像
弛豫时间（T1） 横向磁化由最大减小到最大值37％的时间，
为横向弛豫时间（T2）
对比剂的分类
高密度对比剂：碘剂、钡剂 碘对比剂： 有机碘剂
离子型：泛影葡胺 非离子型： 无机碘剂：碘油 低密度对比剂：空气
造影方式
直接引入：口服、灌注、穿刺 间接引入
第二章、计算机体层成像
CT
由Hounsfield设计，1972年问世 用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行
上对某些疾病进行治疗
医学影像学包括：
X线诊断学 超声诊断学 CT MRI DSA ECT 核素扫描 介入性放射学
(解剖形态)
(功能代谢) (诊断+治疗)
第一章 X线成像
第一节 X线成像基本原理与设备
一、X线的产生
X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时 产生的
X线发生装置主要包括X线管、变压器和操作 台
1、氢原子核磁矩平时状态 杂乱无章
2、氢原子核置于磁场状态 磁矩按磁力线方向排列
3、施加射频脉冲 氢原子核获得能量
4、射频脉冲停止后 产生MR信号
弛豫与弛豫时间
弛豫：质子中止射频脉冲，由此引起的变化 回到平衡状态
纵向磁化恢复（纵向弛豫） 横向磁化消失（横向弛豫） 纵向磁化由0恢复到63％所需时间，为纵向
CT的分类
螺旋扫描CT： 扫描速度快 提高病灶检出率 CT值测量准确 多功能显示病灶 电子束CT：
CT检查技术
普通CT扫描 平扫 对比增强扫描 造影扫描 高分辨力CT扫描：短时间高空间分辨力，清
楚显示微小组织
CT检查技术
特殊扫描： 延迟扫描 动态扫描 三维图像重建 多平面重组 CT血管造影 CT仿真内窥镜 CT灌注成像
弛豫时间（T1） 横向磁化由最大减小到最大值37％的时间，
为横向弛豫时间（T2）
医学影像成像原理课件
其贯穿本领的强弱与物质的性质有关
•医学影像成像原理
•5
3.1.1 X线的特征
2. X射线与物质间的相互作用
（2）X射线的荧光作用。
X射线是肉眼看不见的，但当它照射某些物质时，如磷、铂氰化 钡、硫化锌、钨酸钙等，能够使这些物质的原子处于激发态，当它们 回到基态时就能够发出荧光，这类物质称荧光物质。
医学中透视用的荧光屏、X射线摄影用的增感屏、影像增强器中 的输入屏和输出屏都是利用荧光特性做成的。
1. X射线的波粒二象性
✓ X射线同时具有波动性和微粒性，统称为波粒二象 性。
✓ X射线在传播时，它的波动性占主导地位，具有频 率和波长，且有干涉、衍射等现象发生。
✓ X射线在与物质相互作用时，它的粒子特性占主导 地位，具有质量、能量和动量。
•医学影像成像原理
•4
3.1.1 X线的特征
2. X射线与物质间的相互作用 （1）X射线的穿透作用。
成像板的构造：
（1）表面保护层。 （2）辉尽性荧光体层。 （3）基板（支持体）。 （4）背面保护层。
•医学影像成像原理
•17
3.1.3 计算机X线摄影（CR）
2. CR 系统成像的基本过程 （1）影像信息的采集： （2）影像信息的读取： 与普通X摄影相比较，CR的优点是：① 宽容度大，摄影 条件易选择。② 可降低投照辐射量：CR可在IP获取信息 的基础上自动调节放大增益，最大幅度地减少X线曝光量 ，降低病人的辐射损伤。③ 影像清晰度较普通片高。④ 对影像可进行后处理，对曝光不足或过度的胶片可进行后 期补救。⑤ 可进行图像传输、存储。⑥由于激光扫描仪 可以对IP上的残留信号进行消影处理，IP板可重复使用23万次。
•医学影像成像原理
单束平移-旋转方式
•医学影像成像原理
•5
3.1.1 X线的特征
2. X射线与物质间的相互作用
（2）X射线的荧光作用。
X射线是肉眼看不见的，但当它照射某些物质时，如磷、铂氰化 钡、硫化锌、钨酸钙等，能够使这些物质的原子处于激发态，当它们 回到基态时就能够发出荧光，这类物质称荧光物质。
医学中透视用的荧光屏、X射线摄影用的增感屏、影像增强器中 的输入屏和输出屏都是利用荧光特性做成的。
1. X射线的波粒二象性
✓ X射线同时具有波动性和微粒性，统称为波粒二象 性。
✓ X射线在传播时，它的波动性占主导地位，具有频 率和波长，且有干涉、衍射等现象发生。
✓ X射线在与物质相互作用时，它的粒子特性占主导 地位，具有质量、能量和动量。
•医学影像成像原理
•4
3.1.1 X线的特征
2. X射线与物质间的相互作用 （1）X射线的穿透作用。
成像板的构造：
（1）表面保护层。 （2）辉尽性荧光体层。 （3）基板（支持体）。 （4）背面保护层。
•医学影像成像原理
•17
3.1.3 计算机X线摄影（CR）
2. CR 系统成像的基本过程 （1）影像信息的采集： （2）影像信息的读取： 与普通X摄影相比较，CR的优点是：① 宽容度大，摄影 条件易选择。② 可降低投照辐射量：CR可在IP获取信息 的基础上自动调节放大增益，最大幅度地减少X线曝光量 ，降低病人的辐射损伤。③ 影像清晰度较普通片高。④ 对影像可进行后处理，对曝光不足或过度的胶片可进行后 期补救。⑤ 可进行图像传输、存储。⑥由于激光扫描仪 可以对IP上的残留信号进行消影处理，IP板可重复使用23万次。
•医学影像成像原理
单束平移-旋转方式
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
医学影像学概论PPT
透视（fluroscopy）
观察载体---荧光屏 适用部位：机体天然对比较好的部位或
能给予对比剂的部位，如胸部、颈椎等 作用：观察器官动态，例如心脏大血管、
消化道蠕动等。 优点：简便易行，经济，结果快 缺点：不能显示细微病变，密度较大的
部位显示不清楚，无永久记录，不能前 后比较，病人所受辐照量较大
放射防护的必要性
牛津大学和英国癌症研究中心的科学家 在对15个国家的统计数据进行分析后发 现：英国每年诊断出的癌症病例中有 0.6%是由X射线检查所致。
在X射线和CT检查更为普遍的日本，每 年新增癌症病例中有3.2%是由X光及CT 检查造成的。
特殊人群的防护
对性成熟及发育期的妇女作腹部照射：
透视的图像特点
与X胶片图像相反，透视的图像 组织密度越高，图像越黑 组织密度越低，图像越白
透视的图像
照相 --X线摄影
（Radiography）
X线摄影
胶片片盒
胶片及读片灯箱
X线摄影（Radiology）
观察载体：胶片 步骤：胶片曝光--显影--定影--水洗--晾干（或烤干） 原理：X线可使胶片溴化银感光，产生潜影，经显影、
从辐射诱癌和其他因素导致死亡概率来看： 吸烟 每万人死亡概率为12， 肾脏和肝脏CT检查 每万人死亡概率为12， 泌尿X射线摄影 每万人死亡概率为2， 腰椎X射线摄影 每万人死亡概率为0.2， 胸部X射线摄影 每万人死亡概率为0.02。
防护方法
1.X线机及机房的设计：须考虑到防护措施 2.安排检查：患者应避免短期内反复多次检查及不必 要的复查。尽量减少透视，提提倡高千伏HKV摄影。 3.检查中：患者与X线球管须保持一事实上的距离，一 般不少于35cm。（患者距X线球管愈近，接受放射量 愈大。） 4.球管窗口下须加一定厚度的铝片，减少穿刺力弱的 长波X线，因为这些X线被患者完全吸收，而对荧光屏 或胶片都无作用。
第一章_医学影像诊断学课件总论
第一节 不同成像技术的特点 和临床应用
不同成像技术的特点 和临床应用
• 影像诊断的主要依据或信息的来源是图像。 各种成像技术所获得的图像，不论是X线、 超声、CT或MRI，绝大多数都是以由白到 黑不同灰度的影像来显示。不同成像技术 的成像原理并不相同，其图像上的灰度所 反映的组织结构或表示的意义亦就有所不 同
不同成像技术的成像基础
• X线与CT：依据组织间的密度差异，黑、 白灰度所反映的是对X线吸收值的不同 MRI： 依据组织间的弛豫时间差异，黑、白灰度 所映的是代表弛豫时间长短的信号强度 超 声：依据不同组织所具有的声阻抗和衰减 的声学特性，黑、白灰度代表的是回声的 弱与强
X线图像的特点（1）
• X线图像由自黑到白不同灰度的影像组成， 属于灰度成像 • 这种灰度成像是通过密度及其变化来反映 人体组织结构的解剖和病理状态
不同成像技术和方法的比较 及综合应用（3）
• 作为一名影像诊断学医师不但需要熟悉和 掌握各种疾病在不同成像技术和检查方法 中的异常表现和诊断要点，而且还要了解 和比较不同成像技术和检查方法的各自优 势和限度，明确它们的适应范围、诊断能 力和价值
不同成像技术和方法的比较（1）
• 对于不同系统和解剖部位，各种成像技术 的适用范围和诊断效果有很大的差异。由 于各种成像技术的成像原理和图像特点不 同，而且各个系统和解剖部位的组织类型 亦不相同，因此在影像学检查时，应有针 对性的选用显示疾病效果好、诊断价值高 的成像技术
MRI图像的特点（6）
• 在常规SE序列T1WI或T2WI上叠加预饱和 脂肪抑制技术，可使脂肪组织呈低信号表 现，而保留其它组织的T1或T2对比
MRI图像的特点（7）
• 直接多方位成像也是MRI检查的一个特点。 和常规CT通常获取的轴位断层图像以及通 过后处理得到的重组图像不同，MRI检查可 以直接获得轴位、冠状位和矢状位以及任 何方位的倾斜断层图像
最新医学影像设备学第1章 概论幻灯片课件
MR头的Flair序列
MR头的矢状位
第二节 发展历程
MR的波谱检查（MRS）
第二节 发展历程
四、US成像设备的发展 50年代初以脉冲回声技术为基础的A型超声。 逐步发展起来的M型超声诊断仪和B型超声断层显像 仪也都是以超声脉冲回声技术为基础的。 70年代初彩色血流二维显像装置。 20世纪90年代以来，彩色超声血流显像仪已进入实 时、多功能、高性能阶段，基本满足临床诊断需求。 尤其近二十年来综合技术的发展，出现了数字化“彩 超”。
第二节 发展历程
目录
一、X线机的发展 二、CT设备的发展 三、MRI设备的发展 四、US成像设备的发展 五、核医学成像设备的发展 六、现代医学影像设备体系的建立 七、我国医学影像设备发展简况
第二节 发展历程
一、X线机的发展
X线发现伊始即用于医学临床，基于X线的物理特性 ：直线传播、穿透性、荧光效应、感光效应和受 检者组织间的密度、厚度的差别，当X线透过受 检者不同的组织结构时，由于被吸收的程度不同 ，到达荧光屏或胶片的X线量有差别，因此形成 了黑白对比不同的图像。早先，X线检查仅用于 密度差别明显的骨折和体内异物的诊断，以后才 逐步用于受检者其它病变的检查。与此同时，各 种X线设备相继出现。
第二节 学成像设备的发展
核医学成像是一种以脏器内或/和外正常组织与病变 组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变的 显像方法。放射性核素显像过程是将标记好的放射 性药物引入体内(口服、静脉、皮内或鞘内注射)，在 体外用成像设备对体内放射性药物的分布进行探测 ，可以从不同角度反映人体脏器内细胞的功能、脏 器的血流供应及分布、脏器的代谢过程、抗原或受 体的分布特性等。
第二节 发展历程
放射性成像的基本条件是具有能够选择性聚集在特 定脏器或病变的放射性核素或放射性核素标记的 化合物，使该脏器或病变与临近组织之间的放射 性浓度差达到一定程度；核医学成像仪器可探测 这种放射性浓度差，并根据需要以一定的方式显 示成像。
最新1--第一章 概 论(医学影像技术)PPT教学讲义ppt课件
15
（三）数字X线检查技术
数字X线检查技术包括计算机X线摄影(CR)、 数字X线摄影(DR)和数字减影血管造影( DSA)。
2021/1/14
四川省 雅安职业技术学院 医学系 敬容
16
1．CR
应用影像板(IP)替代胶片吸收穿过人体的X线 信息，记录在IP上的影像信息经激光扫描读取，然 后经过光电转换，把信息经过计算机处理，形成数 字影像。
2021/1/14
四川省 雅安职业技术学院 医学系 敬容
30
MRI
2021/1/14
四川省 雅安职业技术学院 医学系 敬容
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(一)特点 1.以射频脉冲作为能量源，无电离辐射，对人体安全、
无创伤。
2.对脑组织和软组织分辨力极佳，能清楚地显示脑灰质、 脑白质、肌肉、肌腱、脂肪等软组织以及软骨结构，解 剖结构和病变形态显示清楚。
2.照片仅是瞬间影像，不能实时动态观察器官 的功能情况。
2021/1/14
四川省 雅安职业技术学院 医学系 敬容
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3．乳腺摄影乳腺摄影
利用钼或钨靶X线球管所产生的软X线对乳腺进 行成像的平片检查技术。管电压在40KV以下，所产 生的X线因其能量低、穿透力弱，故称“软X线”。
2021/1/14
四川省 雅安职业技术学院 医学系 敬容
2.对于厚度较大的部位以及厚度和密度差异 较小的部位病变容易显示。
3.照片作为永久记录，可长期保存，利于复 查对比观察和会诊。
4.病人接受的X线剂量较少，利于X线防护。
2021/1/14
四川省 雅安职业技术学院 医学系 敬容
9
缺点
1.照片是一个二维图像，在前后方向上组织 结构互相重叠，为立体观察病灶，一般需要作互相 垂直的两个方位摄影或加摄斜位。
医学影像成像概论ppt课件
（四imaging，USI）系统（B 超、 M 超、多普勒） -- 大多是采用脉冲回波方式 成像，根据接收到的回波信号可以直接获取扫查 平面上的人体结构图像。
优点
对人体无损、无创、无电离辐射，能提供人体断 面实时动态图像，广泛用于心脏或腹部的检查。 USI 除断面成像外，可借助多普勒原理进行超声 血流测量，用于对心血管与脑血管等疾病诊断。
88
随着计算机、数字图像处理成像技术的发展
从模拟到数字图像
89
从平面到立体图像
90
从局部到整体图像
91
从宏观到微观图像 从静态到动态图像 从形态到功能图像 从单一图像到综合图像等方向发展。
92
1986，中国科健公司与美国波士顿 analogic公司成立合资公司——安科，1989 年，第一台MRI设备通过国家验收，1990 年，第一台国产MRI落户河北。
65
66
67
68
加拿大医美瑞IMRIS——术中磁共振
69
超导磁体
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73
Local Coils Display
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医学影像 成像原理
1
骨折
2
3
肺炎
4
5
胃溃疡
6
7
8
9
10
11
间质性肺炎
12
13
14
15
周围型肺癌
16
17
18
扫描参数
TR: 300-800ms TE: 10ms左右 翻转角度：60度
FLASH-T1WI 序 列 用于显示关节软 骨可采用二维或 三维序列 加用脂肪抑制技 术更有利于软骨 的显示
《医学影像成像原理》课件
光学成像
用于皮肤、乳腺和 眼科疾病的诊断和 监测。
02
X射线成像原理
X射线的产生与性质
X射线是由高能电子撞击靶物 质（如铜、钴、铁等）时，电 子突然减速而释放出的一种电
磁辐射。
X射线具有穿透性、荧光性和 摄影效应等性质，能够穿透 一定厚度的物质，并在穿透
过程中被吸收或散射。
X射线的波长范围在0.01-10纳 米之间，其能量范围在1241.24 keV之间。
核医学成像可以用于研究脑功能和神经递 质活动，有助于神经科学研究和临床神经 疾病的诊断。
THANKS
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核医学成像的物理基础
放射性衰变
放射性示踪剂在体内经历放射性 衰变，释放出射线。不同类型的 示踪剂具有不同的衰变特性，适 用于不同的医学应用。
射线检测
特殊的检测设备用于捕获放射性 信号，这些设备通常包括闪烁晶 体和光电倍增管，可以将射线转 换为电信号。
信号处理
捕获的信号经过放大、滤波等处 理后，再转换为图像数据。信号 处理技术有助于提高图像的分辨 率和对比度。
X射线成像的物理基础
当X射线穿透人体组织时，不同 组织对X射线的吸收程度不同， 导致X射线强度衰减程度不同，
形成人体内部结构的影像。
X射线成像的物理基础包括吸收 、散射和干涉等物理现象，这些 现象决定了X射线在人体内的传
播方式和成像效果。
X射线成像技术通过测量穿透人 体后的X射线强度，经过计算机 处理后形成二维或三维的医学影
超声波成像的临床应用
腹部超声
用于检查肝、胆、胰、脾等腹部器官的形态和结 构。
心脏超声
用于评估心脏的结构和功能，诊断心脏疾病。
妇产科超声
用于妇科和产科的检查，如胎儿发育、子宫和卵 巢疾病的诊断。
最新医学成像技术第一章：概论PPT课件
医学影像由于含有极其丰富的人体信息， 能以非常直观的形式向人们展示人体内部 组织结构、形态或脏器的功能等，因此， 医学成像已成为医学研究及临床诊断中最 活跃的领域之一。
3
教材
医学成像系统 作 者： 王学民，沈克涵 编著 出 版 社： 清华大学出版社
7
第一章医学成像技术概论
什么是医学成像? 医学成像是借助于某种介质（如 X线
1896年，德国西门子公司研制出世界上第一支X线 球管。20世纪20年代，出现了常规X线机。其后的 体层装置、影像增强器、连续摄影、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，称为放射诊断或 放射学（radiology）。
9
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，是1895年X线发现以来，医学 影像设备的一个革命性进展，为现代 医学影像设备学奠定了基础。
1927 康普顿(Compton等六人) 康普顿效应
1936 德拜 (Debye)
化学
1946 马勒 (Muller)
医学
1962 沃生(Wason等三人)
医学
1964 霍奇金 (Hodgkin) 化学
1979 柯马克和豪森菲尔德（Cormack/Hounsfield) 医学
1981 塞格巴恩(Siegbahn)
我国医学影像学高等教育已开展十多年，是目前发 展较快的一门学科。“全国高等医学影像教育研究 会”于1999年8月23日在天津正式成立，这可以说 是我国医学影像学高等教育发展史中的里程碑。
长 的 时 间 隧 道，袅
医学成像技术第一章：概论
3
教材
医学成像系统 作 者： 王学民，沈克涵 编著 出 版 社： 清华大学出版社
7
第一章医学成像技术概论
什么是医学成像? 医学成像是借助于某种介质（如 X线
1896年，德国西门子公司研制出世界上第一支X线 球管。20世纪20年代，出现了常规X线机。其后的 体层装置、影像增强器、连续摄影、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，称为放射诊断或 放射学（radiology）。
9
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，是1895年X线发现以来，医学 影像设备的一个革命性进展，为现代 医学影像设备学奠定了基础。
1927 康普顿(Compton等六人) 康普顿效应
1936 德拜 (Debye)
化学
1946 马勒 (Muller)
医学
1962 沃生(Wason等三人)
医学
1964 霍奇金 (Hodgkin) 化学
1979 柯马克和豪森菲尔德（Cormack/Hounsfield) 医学
1981 塞格巴恩(Siegbahn)
我国医学影像学高等教育已开展十多年，是目前发 展较快的一门学科。“全国高等医学影像教育研究 会”于1999年8月23日在天津正式成立，这可以说 是我国医学影像学高等教育发展史中的里程碑。
长 的 时 间 隧 道，袅
医学成像技术第一章：概论
第一章 概论(医学影像成像理论)
2020/3/7
16
CR （Computed Radiography)
2020/3/7
17
• （2）数字X线摄影(digital radiography，DR） • 直接数字化X射线摄影是指在具有图像处理功能的计算机
控制下，采用专门研制的X射线探测器直接把X射线信息影 像转化为数字图像信息的技术。
• CT成像优势：①获得无层面外组织结构干扰的横断面图像，能准确地反 映横断平面上组织和器官的解剖结构；②密度分辨力高，能显示出普通 X线检查所不能显示的病变；③能够准确地测量各组织的X线吸收衰减值 ，可通过各种计算进行定量分析；④可进行各种图像的后处理。
2020/3/7
26
三、磁共振成像
• 1946 年美国斯坦福大学的布洛赫（Felix Bloch）和哈佛大学的珀塞 尔（Edward Purcell）首先发现了磁共振现象，由此产生的磁共振波 谱学被广泛地应用于对物质的非破坏性分析。20 世纪70 年代美国纽 约州大学的达马迪安（Raymond Damadian）和劳特伯（Pual Lauterbur）将磁共振用于医学成像，20 世纪80 年代被快速地发展 起来成为医学影像新技术。
2020/3/7
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四、超声成像
• 1942年奥地利科学家达西科（Dussik）首先将超声技术应用与临床诊 断，从此开始了医学超声影像设备的发展。
• 1954年瑞典人应用M型超声显示运动的心壁，称为超声心动图。 • 人类从20世纪50年代开始研究二维B型超声，至70年代中期，实时二
维超声开始应用。
相结合的一种新型成像技术。
• 血管造影检查是对注入血管造影剂前后的图像进行相减， 得到无骨骼、内脏、软组织背景的清晰的血管影象，而血 管的形态，结构反映了多种疾病的基本信息。
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放大率
几何学模糊度
<=0.2mm
焦点<= 0.3 mm
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（一）造影检查 造影检查（contrast examination）是指人 工地将对比剂引入人体内，摄片或透视以显示 组织器官的形态及功能的检查技术。引入人体 内产生影像的化学物质称对比剂（contrast media）。普通平片影像的产生依赖于人体各 组织器官的密度或厚度不同，对X线的吸收程 度的各异，即存在自然对比。人体内很多器官 和组织缺乏自然对比，如血管、肾盂输尿管、 胃肠等，平片很难显示，造影后这些组织器官 就和邻近结构产生对比形成影像，造影检查扩 大了X线诊断范围，提供平片所不能具备的信 息，是常用的X线检查方法之一。
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透视具有经济、省时、动态观察等优 点，是其他X线检查技术所不能取代的， 但也有影像细节显示不够清晰，不利于 防护和不能留下永久记录等缺点。
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2.普通X线摄影 普通X线摄影（plain film radiography）将 人体放在X线管和屏-片组合（screen-film combination）之间，X线穿过人体之后在 胶片上形成潜影，胶片再经冲洗得到照 片影像。所得到的照片称平片（plain film）。这种检查是最常用的X线检查方 法。
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一、X线检查技术 X线检查技术可分为： 普通X线检查 造影检查 数字X线检查 三个方面
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4Leabharlann （ 一） 普通X线检查 1.透视 透视（fluoroscopy）是利用X线的荧光作用， 将被检病人位在荧光屏（或影像增强器）和X 线管之间，X线穿过人体之后在荧光屏上形成 影像。透视是一种既简便又经济的检查方法， 可以同时观察器官的形态和功能状态，立即得 到检查结果；在检查中也可以转动病人，从不 同角度及方位观察器官的形态和功能状态；如 果需要记录病变影像，可在透视下选择最佳体 位进行点片摄影，保留永久记录，作为复查对 比观察或作教学科研资料保存。
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xx院
第一篇 总 论
第二临床学院放射学诊断教研室
xx院
影像学的概况
1895年德国物理学家伦琴发现X线， X线即用于了 对人体疾病的诊断，形成了放射诊断学（diagnostic radiology)，放射诊断学是医学影像学基础，至今仍是 医学影像学的重要内容
xx院
20世纪70年代是以CT为代表的一系列计算 机辅助成象装置的发明，包括MRI、USG、DSA、 ECT、PET等，形成包括放射诊断的影像诊断学。
的。X线的特性 X线属电磁波。成像波长0.031~ 0.008nm，是不可 见光
·穿透性 X线具有强穿透力，其穿透力和电压与物体密度有关。
是X线成像的基础。 ·荧光效应 X线激发荧光物质，转变成可见的荧光，称荧光效应。 ·感光效应 X线照射涂有溴化银的胶片，感光而产生潜影，经化
学处理，将银离子转化成金属银。是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。X线射入人体，
• 根据各种方法的适应证、禁忌 证和优缺点结合临床的需要,选 择首选方法
• 选择安全、准确、简便而经济 的方法
• 先普通再特殊
xx院
xx院
X线诊断的临床应用
从伦琴1895年12月22日第一张X线片以来，X线用于诊断有一 个世纪。在医学影像学发生巨大变化的今天，X线所具有的成像 清晰、经济、简便仍是影像诊断中使用最多和最基本的方法。在 许多方面是首选，是不能取代的。
了解异常图像的病理基础和临床意义
不同的成像技术在诊断中都有自己的优势和不足,选择一种或几种
成像手段,进行诊断
影像诊断是肯定的, 但是对疾病诊断还有一定的限度,要结合临床
资,相互印证
介入放射学有自身特点
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第一篇 总 论
第二临床学院放射学诊断教研室
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影像学的概况
1895年德国物理学家伦琴发现X线， X线即用于了 对人体疾病的诊断，形成了放射诊断学（diagnostic radiology)，放射诊断学是医学影像学基础，至今仍是 医学影像学的重要内容
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20世纪70年代是以CT为代表的一系列计算 机辅助成象装置的发明，包括MRI、USG、DSA、 ECT、PET等，形成包括放射诊断的影像诊断学。
的。X线的特性 X线属电磁波。成像波长0.031~ 0.008nm，是不可 见光
·穿透性 X线具有强穿透力，其穿透力和电压与物体密度有关。
是X线成像的基础。 ·荧光效应 X线激发荧光物质，转变成可见的荧光，称荧光效应。 ·感光效应 X线照射涂有溴化银的胶片，感光而产生潜影，经化
学处理，将银离子转化成金属银。是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。X线射入人体，
• 根据各种方法的适应证、禁忌 证和优缺点结合临床的需要,选 择首选方法
• 选择安全、准确、简便而经济 的方法
• 先普通再特殊
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X线诊断的临床应用
从伦琴1895年12月22日第一张X线片以来，X线用于诊断有一 个世纪。在医学影像学发生巨大变化的今天，X线所具有的成像 清晰、经济、简便仍是影像诊断中使用最多和最基本的方法。在 许多方面是首选，是不能取代的。
了解异常图像的病理基础和临床意义
不同的成像技术在诊断中都有自己的优势和不足,选择一种或几种
成像手段,进行诊断
影像诊断是肯定的, 但是对疾病诊断还有一定的限度,要结合临床
资,相互印证
介入放射学有自身特点
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理论 2 4 2 2 4 4 4 2 2 2 28
实验 0 0 0 0 2 0 2 0 0 0 4
考核方式
• 平时成绩所占比例为10％，实验成绩所占比例为 20%，期末考试成绩所占比例为70%。
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第一节 医学成像技术的分类
按其成像原理和技术的不同，分为两大领域： 一、以研究生物体微观结构为主要对象的生物医学显微图 像学(biomedical microimaging,BMMI) 二、以人体宏观解剖结构及功能为研究对象的现代医学影 像学(modern medical imaging,MMI)
医学影像成像理论
第一章 概论
概论 第一节 医学成像技术的分类 第二节 医学成像的基本条件 第三节 医学成像系统的评价 第四节 医学影像展望
20一、医学影像技术 医学影像技术：是借助于某种介质（如 X 线、电磁场、超声波、放射性核素等）与 人体相互作用，用理工学基础理论和技术， 把人体内部组织、器官的结构、功能等具有 医疗情报的信息源传递给影像信息接收器， 最终以影像的方式表现，提供给诊断医生， 使医生能根据自己的知识和经验针对医学影 像中所提供的信息进行判断，从而对病人的 健康状况进行判断的一门科学技术。
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课时安排
章节 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
内容 概论 放射物理基础 模拟X线成像 数字X线成像 X线成像理论 CT成像 磁共振成像 超声成像 核医学成像 总复习 合计
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总学时 2 4 2 2 6 4 6 2 2 2 32
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➢ 现代医学影像技术的应用与发展，印证了100多年来医学、生物、物 理、电子工程、计算机和网络通信技术的诞生与沿革。
➢ 数字医学影像新技术、新设备对医学影像诊断和数字影像治疗带来许 多根本的改变。
➢ 医院里有哪些医学影像设备和是否开展数字影像介入治疗，在很大程 度上代表了这家医院的现代化检查治疗的条件与诊治水平。
• 数字X 线成像：是采用影像板（IP）、平板探测器（FPD）等来 代替屏-片系统作为X线信息接收器，应用各种探测器将X线信息 转换成电信号，再经模/数（A/D）转换成数字化影像。数字X线 成像包括计算机X线摄影（CR）、数字X线摄影（DR）、数字减 影血管造影（DSA）和数字X 线透视等。
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• (3)核素成像：测量放射性药物在体内放射出的γ射线；
• (4)超声成像：测量人体组织、器官对超声的反射波或透射波；
• (5)光学成像：直接利用光学及电视技术，观察人体器官形态；
• (6)红外、微波成像：测量体表的红外信号和体内的微波辐射
信号。
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一、X 线成像
• X 线成像：是由X 线管发出的X 线透过被检人体的组织结构时 会发生衰减，由于各种组织的密度（ρ）、原子序数（Z）以及 厚度（d）的不同，而对X 线的衰减系数（μ）不同，使得穿过 人体出射的X线强度不同而产生X线对比度（KX），含有人体信 息的KX由屏-片系统（影像增强器、成像板或平板探测器）接收 ，再经过处理形成可见的光学影像。
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CR （Computed Radiography)
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• （2）数字X线摄影(digital radiography，DR） • 直接数字化X射线摄影是指在具有图像处理功能的计算机
控制下，采用专门研制的X射线探测器直接把X射线信息影 像转化为数字图像信息的技术。
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传统X线机
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数字X线影像设备
• （1）计算机X线摄影（computed radiography，CR) 是X线平片数字化的比较成熟的技术。 • CR系统是使用可记录并由激光读出X线成像信息的成像板
（imaging plate ，IP）作为载体，经X线曝光及信息读出 处理，形成数字式平片图像。
➢ 目前现代医学技术的提升和现代影像技术的发展相互融合、相互推动 、相互依存的趋势已经成为共识。
➢ 新的现代医学影像技术和设备的研制也已经成为21世纪现代医学技术 和生命科学发展的经济技术增长点。
学习目标
• 掌握X射线成像、CT成像、磁共振成像、核医学成像、超声成 像的基本原理；
• 了解各种基本的成像装置及系统的性能，培养较强的抽象与 逻辑思维能力以及用理论解决实际问题的能力，从而初步具 备研究医学成像方法、系统以及设备的能力。
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• 《医学影像成像理论》作为医学影像技术专业的一门重要专 业课程，将为学生对实现医学自动化所必须的图像化诊断提 供依据，使学生从医学成像原理、医学成像设备及医学成像 系统分析等方面系统掌握该研究领域的基础知识，了解该领 域的最新发展方向。
医学成像的目的：通过各种方式探测人体，获得人体内部 结构的形态、功能等信息，将其转变为各种图像显示出来， 进行医学研究和诊断。
• 具有成像速度快、图像质量高，照射剂量低、曝光宽容度 大、曝光条件易掌握、可以根据临床需要进行各种图像后 处理的特点。
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• （3）数字血管减影仪（DSA） • 20世纪80年代推出了数字减影血管造影。 • 数字减影血管造影术是常规造影术与电子计算机处理技术
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医学成像系统
X
CT
磁
放
线成
共
射
成像
振
性
像
成
核
像
素
成
像
超
阻
红
可
声
抗
外
见
成
成
微
光
像
像
波
成
成
像
像
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现代医学成像按其信息载体可分为以下几种基本类型
• (1)X线成像：测量穿过人体组织、器官后的X线强度；
• (2)磁共振成像：测量人体组织中同类元素(H)原子核的磁共 振信号；
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医学影像技术包括： 1. X 线成像（ radiography ） 2. X 线计算机体层成像（computed tomography，CT）、 3. 磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、 4. 超声成像（ultrasound imaging）、 5. 放射性核素成像（radiosotope imaging） 6. 可见光成像、红外成像和微波成像等。