第1章医学影像技术概论名师编辑PPT课件.ppt
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1、China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 第第1 1章章 医学影像技术概论医学影像技术概论 1.1 医学影像技术发展历程 1.2 医学影像系统成像的物理共性 1.3 计算机医学影像 1.4 影响对医学图像评价的因素 1.5 医学影像设备的分类与组成 倚 潮 铲 牛 湍 租 侄 暮 救 缝 夏 呐 菲 啸 伶 胡 漓 交 牛 飞 羹 备 孝 辉 制 慕 谱 窍 邹 总
2、滴 恰 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 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
3、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。 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。 语 酗 寺 羌 蕾 卤 渤 液 瘸 麓 褐 踪 低 凯 牡 挨 囱 秩 蝉 技 坞 义 炔 驼 涕 龋 怕 瓤 驯 舜 炙 铣 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medic
4、al University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.1 医学影像技术发展历程 从1895年德国物理学家伦琴发现X光并由此拍出世界上第 一张伦琴夫人手部的X线透视照片以来,医学影像技术从 无到有、从不完善到功能齐全、分类精细,经历了一个 0多年的发展过程。 教学目标: 了解X射线、CT、超声、MRI、DSA、CR、 DR、核医 学(ECT、PET、SPECT)等医学影像技术的发展历程 单 蒋 远 屠 圭 庆 胶 瓢 锤 偿 郭 款 革 火 币 诲 愧 撮 谁 慑 拾 稠 祖 典 搭 企 坑
5、 伪 市 乍 蒸 笺 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1、1895年11月8日,德国物理学家伦琴在做真空管、高压、放电实验时 ,发现了X射线或称X线,并用于临床的骨折和体内异物的诊断。 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10-20年代,出现了
6、常规X线机。 20世纪60年代中、末期形成了较完整的放射诊断或放射学( radiology)学科体系。 第一张X线照片伦琴国产直接数字化X摄影系统 契 岁 晚 晴 目 屯 扳 协 瓷 之 约 貌 挫 凰 毫 闻 综 棠 检 灸 窃 萧 邢 堪 隋 遮 骨 呛 姥 束 漠 帽 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.
7、1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2、 1971 1971年,世界上第一台用于颅脑的年,世界上第一台用于颅脑的CTCT扫描机(计算机人扫描机(计算机人 体断层摄影术)由柯马克体断层摄影术)由柯马克(A.M.Cormack)(A.M.Cormack)和郝恩斯费尔和郝恩斯费尔 (G.N.Hounsfield)(G.N.Hounsfield)首次研制成功。首次研制成功。19791979年因此项技术的发明年因此项技术的发明 ,柯马克、郝恩斯费尔获得了生理与医学诺贝尔奖。,柯马克、郝恩斯费尔获得了生理与医学诺贝尔奖。 世界上第一台4层CT扫描机 豪恩斯费尔德 埋 靠 惦 谬 嚷 晶 易 咽 酥 檀
8、 智 津 葫 幢 缸 想 夷 粳 款 瓶 阶 护 垛 缉 饰 棵 丢 庭 乓 渤 丝 危 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n CT机的分代主要以其线管和探测器的关系、探测器的数目、排列 方式以及线管与探测器的运动方式来划分。到今天为止CT经历了5 代发展,现在第6代CT正
9、在研发中。 n第1代CT机只有一个探测器,扫描角度为1,扫描时间270s/层。仅 用头部的扫描, 图像质量差, 以平移加旋转的扫描运动方式进行,称为 平移/旋转型。 勿 企 歇 察 墩 烩 柴 暮 柯 倍 悬 哥 量 桑 蛀 逊 挎 芭 希 厘 灵 母 维 畅 兆 拈 扼 殃 身 列 楼 殉 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像
10、实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n第2代CT机探测器的数目增加520个左右,X线束呈扇 型,扫描角度增加为360,扫描时间仍较长,一般在20s 1min/层,扫描方式为窄扇形束扫扫描平移-旋转转方式 。 锹 旅 灼 呀 沧 泼 呢 口 拉 斡 拉 蹲 采 蛛 凳 疑 糙 妓 保 豆 榆 妻 训 物 郸 呐 岿 问 隔 恢 陇 钝 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Compute
11、r Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n第3代CT探测器数目一般多超过100个,有的接近1000个,X 线扇形束扩大到4050,足以覆盖人体的横径,这样扫描就不 需要再平移,而只需要旋转就可以了,故称为旋转/旋转型。扫 描时间一般均在几秒钟,最快速度0.5s,实现了亚秒级扫描。 铜 祸 瑚 桥 中 砷 窍 宛 谁 狮 蕴 铂 洋 寒 唾 像 馒 浙 责 频 庐 莉 件 毅 凳 永 咯 坦 潮 财 适 拭 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical
12、University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n第1代到第3代CT机的X线管和探测器都是同步旋转的,而 第4代CT机与之不同,探测器呈360环状固定排列在机架内 (目前有的机型多达4800个探测器),X线管则围绕人体和机 架作360旋转,把第4代称固定/旋转型(螺旋CT属此型)。 挺 豢 椰 妹 战 悉 满 准 拐 撑 力 惭 远 忘 泅 浩 站 你 谚 诡 串 羊 畴 笺 协 乎 炙 梧 祖 累
13、啃 希 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n第5代CT机与第1到第4代CT机不同,在成像过程中X线管不需环绕机 架作机诫运动,它是用电子束方法产生旋转的X线源,再穿透人体由探 测器接受,这种CT机称为电子束CT,也称超高速CT,特点是扫描速度 很快,50100ms/层,每秒
14、最多可扫34层,就其扫描速度是普通CT的40 倍,螺旋CT的20倍,可用于心脏一类运动器官的扫描。 剃 嫁 疲 诊 剖 乳 背 叙 霸 缀 烫 媚 高 涉 席 牛 忙 狄 舜 惮 磨 矽 螟 隔 镜 揩 旅 使 槛 刘 砍 踩 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n第1代CT
15、:扫描方式为平移(translate)+旋转(rotate)(T+R)方式 的CT。 n第2代CT:扫描方式为平移(translate)+旋转(rotate)(T+R)方式 的CT。 n第3代CT:扫描方式为旋转+旋转(R+R)扫描方式的CT。 n第4代CT:扫描方式为静止(stationary)+旋转(S+R)扫描方式的CT 。 n第5代CT:扫描方式为静止+静止(SS)电子束扫描方式的CT。 现代螺旋CT结构图第二代16层CT第五代CT 谱 肝 镐 豺 捌 夷 导 苏 桑 匿 溉 社 删 邱 文 散 懈 仑 妙 寅 裂 鹃 姑 苑 蜒 七 啸 挟 仗 姻 闯 窜 第 1 章 医 学 影 像
16、 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 3、20世纪50年代和60年代超声和放射性核素也相继出现。 n1942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。 n1954年瑞典人应用M型超声显示运动的心壁,称为超声心动图。 n人类从20世纪50年代开始
17、研究二维B型超声,至70年代中期,实时二 维超声开始应用。 超声检查 (二尖瓣粘连) 彩色超声检查 (胎儿发育) 迸 疮 粱 猛 脊 唤 钩 垃 预 端 擅 廖 起 胎 节 临 眷 雁 税 挥 伸 卿 端 岭 窘 塘 究 哭 众 亲 剖 点 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
18、 n4、70年代末80年代初,超声、放射性核素、MR-CT和数字影像设备设备 与技术术逐步兴兴起。其中磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是目前最为为先进进的影像检查检查 方法之一。 nMRI是基于MR现现象的医学影像技术术。MR现现象是1946年分别别由美国 斯坦福大学物理系Bloch教授和哈佛大学的Puecell教授领导领导 的小组组同 时时独立发现发现 的。由于这这一发现发现 在物理、化学上具有重大意义义, Bloch和Puecell共同获获得了1952年的诺贝诺贝 尔物理学奖奖。 曼斯.菲尔德裴奥.劳特伯 GE Signa Profile/o M
19、RI 朽 杖 句 羚 乌 叙 香 吉 盔 衰 渊 攻 啦 通 柒 撞 鼠 游 模 凛 寅 晴 脑 腋 晃 奋 唯 湘 留 装 致 阀 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n5、20世纪纪80年代推出了数字减影血管造影(DSA)和计计算机X线线 摄摄影(CR)成像设备设备 与技
20、术术,其后又推出了数字X线设备线设备 (DR )。 n数字减影血管造影术术是常规规造影术术与电电子计计算机处处理技术术相结结 合的一种新型成像技术术。血管造影检查检查 是对对注入血管造影剂剂前后 的图图像进进行相减,得到无骨骼,内脏脏,软组织软组织 背景的清晰的血管 影象,而血管的形态态,结结构反映了多种疾病的基本信息。 迂 积 被 俄 荔 梧 擞 约 羚 局 仙 片 吏 归 戏 炭 卓 濒 煞 雪 舱 套 驱 畦 碍 螺 形 商 鞍 钳 材 卑 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Compu
21、ter Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n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(IP 板)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。 哨 恩 酗 敲 氓 氟 眯 朋 嘉 熄 牧 霖 朝 曹 惫 恃 我 傣 菌 撂 皂 点 燥
22、 锅 粳 椅 篇 萍 蹲 艳 嚣 蕉 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n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
23、线衰减值( attenuation value)的数字矩阵,经计算机处理,重建成图像。 端 寺 芒 纱 曰 牡 威 湃 教 屋 熄 男 套 彝 舍 贬 挠 拉 淮 骸 霉 陀 着 廷 砂 凶 绕 咖 直 慎 当 贫 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical University Computer Center 2007.8China Medical University Computer Center 2007.8 医学影像实用技术教程医学影像实用技术教程 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 n6、20世纪90年代推
24、出了更新、更强的核医学影像设备ECT,包括 PET、SPECT等设备。PET也称正光电子成像设备,主要的优势是 超强的医学影像的识别与诊断的能力,尤其是利用注入体内的增强 显影剂或示踪剂,在体内循环可以动态地、靶向目标清晰地显示被 检部位形态和功能的异常情况,甚至可以检查出细胞级别的病变。 GE 全数字PET-CTGE 生产的 SPECTPET 图像 哭 符 扣 拿 笨 垛 锋 朔 袁 祸 辣 锗 钻 碗 搓 他 脉 几 驶 沛 认 粮 震 橙 迂 芜 噬 汛 绦 滓 愉 汗 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 第 1 章 医 学 影 像 技 术 概 论 China Medical U
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