医学影像设备学-黄祥国-第一章-绪论-影像设备的发展历程-影像设备的分类.ppt

第一章第一章 医学影像设备学绪论医学影像设备学绪论主要内容主要内容医学影像设备发展史医学影像设备发展史 1医学影像设备的分类医学影像设备的分类 2三种影像设备的比较三种影像设备的比较 3医学影像治疗设备医学影像治疗设备 4医学影像设备学医学影像设备学研究对象：成像设备研究对象：成像设备研究内容：基本构造、工作原理、维护保养、研究内容：基本构造、工作原理、维护保养、安装维修、使用方法、操作规程等安装维修、使用方法、操作规程等医学影像设备体系医学影像设备体系常规常规X线机线机CTMRIUS 闪烁成像闪烁成像ECT：SPECT、PECT/PET医学影像设备发展史2020世纪世纪1010、2020年代，常规年代，常规X X线机出现线机出现2020世纪世纪9090年代中，年代中，DRDR兴起兴起18951895年，德国物理学家伦琴发现年，德国物理学家伦琴发现X X射线射线2020世纪世纪5050、6060年代，核医学和年代，核医学和USUS设备出现设备出现19721972年，年，X-CTX-CT研制成功研制成功2020世纪世纪8080年代，年代，MRIMRI、CRCR、DSADSA应用于临床应用于临床vX射线的发现射线的发现 德国科学家（德国科学家（1845-1923）Wilhelm Conrad Rontgen 1895年年11月月8日发现日发现X线线 又称伦琴射线又称伦琴射线/伦琴线伦琴线 第一张第一张X线照片线照片20世纪世纪60年代，介入放射兴起年代，介入放射兴起20世纪世纪90年代，年代，SRS出现出现医学影像设备发展史医学影像设备的分类医用光学成像设备（医学内镜）医用光学成像设备（医学内镜）治疗设备治疗设备医学影像设备医学影像设备诊断设备诊断设备磁共振成像设备磁共振成像设备 MRIMRI超声成像设备超声成像设备 US核医学成像设备核医学成像设备热成像设备热成像设备X X线成像设备线成像设备 X线成像设备X X线成像设备线成像设备常规常规X X线机线机数数字字X X线线摄摄影影设设备备(CR(CR、DRDR、DSA)DSA)X-CTX-CT设备设备常规X线机GE单排螺旋CTX射线物理基础vX射线产生的必要条件射线产生的必要条件有电子源有电子源 提供足够数量的电子提供足够数量的电子 高速电子流高速电子流 在强电场作用下，电子作高速、定向运动在强电场作用下，电子作高速、定向运动 靶靶 是能经受高速电子轰击而产生是能经受高速电子轰击而产生X X射线的障碍物射线的障碍物 X线成像设备vX线的基本特性线的基本特性 X线是一种波长很短的线是一种波长很短的电磁波电磁波 波长范围为波长范围为0.000650nm 穿透性：穿透性：X线成像基础线成像基础 荧光效应：透视检查基础荧光效应：透视检查基础 感光效应：感光效应：X线摄影基础线摄影基础 电离效应：放射治疗基础电离效应：放射治疗基础 X线成像设备v诊断用诊断用X线波长线波长 诊断用X线对其波长有一个范围要求，这是因为波长的大小决定了X线的能量，即决定了X线的穿透强弱，从而影响图像的分辨率，我们现在认为适合成像的波段就是X线成像设备vX线成像设备的优缺点线成像设备的优缺点优点优点 它的分辨率高，而且使用方便、价格便宜。它的分辨率高，而且使用方便、价格便宜。缺点缺点 它得到的是人体不同深度组织信息的叠加，病变它得到的是人体不同深度组织信息的叠加，病变的深度很难区分；的深度很难区分；它对软组织不敏感。它对软组织不敏感。磁共振成像设备磁共振成像设备v成像原理成像原理 MRI是通过测量构成人体组织的元素原子核的磁是通过测量构成人体组织的元素原子核的磁共振信号，实现人体成像。共振信号，实现人体成像。磁共振成像设备v核磁共振设备的优缺点核磁共振设备的优缺点v优点优点 能完全自由地按照要求选择层面能完全自由地按照要求选择层面(三维成像三维成像)；MR对软组织的对比度比对软组织的对比度比X线线CT优越，能非常清优越，能非常清楚的显示脑灰质与白质；楚的显示脑灰质与白质；MR能提供人体内更丰富的信息；能提供人体内更丰富的信息；MR成像不用电离辐射，对人体无害。成像不用电离辐射，对人体无害。磁共振成像设备v缺点缺点 成像时间较长；成像时间较长；植入金属的病人，特别是植入心脏起搏器的心脏植入金属的病人，特别是植入心脏起搏器的心脏病人，不能进行病人，不能进行MR检查；检查；设备购置与运行费用较高。设备购置与运行费用较高。磁共振成像设备 MRI设备可作任何方向的体层检查，可反映人设备可作任何方向的体层检查，可反映人体分子水平的生理、生化等方面的功能特性，对某体分子水平的生理、生化等方面的功能特性，对某些疾病可作早期或超早期诊断，是一种很有发展前些疾病可作早期或超早期诊断，是一种很有发展前途和潜力的高技术设备。途和潜力的高技术设备。超声成像设备超声成像设备v超声波超声波 频率在频率在2万赫兹以上的机械振动波，称为超声波。万赫兹以上的机械振动波，称为超声波。超声成像设备v超声波的特点超声波的特点 超声波在传播时，方向性强，能量易于集中。超声波在传播时，方向性强，能量易于集中。超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。远的距离。超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息。关传声媒质状态的信息。超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介（如载信息的载体或媒介（如B超等用作诊断）；超声超等用作诊断）；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用，去它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用，去影响、改变以致破坏后者的状态、性质及结构（用影响、改变以致破坏后者的状态、性质及结构（用作治疗）。作治疗）。超声成像设备超声成像设备v超声诊断仪超声诊断仪 目前医院中应用的最多的是目前医院中应用的最多的是B型超声诊断仪，俗型超声诊断仪，俗称称B超。超。超声成像设备v临床应用临床应用 超声对检查心脏、腹部（肝脏、胆囊等）和盆超声对检查心脏、腹部（肝脏、胆囊等）和盆腔器官（妇产科如子宫及子宫附件）包括妊娠的检腔器官（妇产科如子宫及子宫附件）包括妊娠的检查应用较多。查应用较多。利用超声频移诊断法，利用多普勒效应，显示利用超声频移诊断法，利用多普勒效应，显示血液流动和脏器活动的信号。血液流动和脏器活动的信号。对于人体部位的深浅不同我们采用的超声波频率也不相对于人体部位的深浅不同我们采用的超声波频率也不相同，因为频率越高衰减的就越多。同，因为频率越高衰减的就越多。超声成像设备 深部 20MHz浅部 1-3MHz核医学成像设备v核医学成像设备核医学成像设备 是通过测量人体某一器官（或组织）对标记有是通过测量人体某一器官（或组织）对标记有放射性核素药物的选择性吸收、储聚和排泄等代谢放射性核素药物的选择性吸收、储聚和排泄等代谢功能实现人体功能成像的一种设备。功能实现人体功能成像的一种设备。主要有主要有相机、相机、SPECT和和PET。热成像设备v热成像设备热成像设备 通过测量体表的红外信号和体内的微波信号，通过测量体表的红外信号和体内的微波信号，实现人体成像的设备。红外辐射能量与温度有关，实现人体成像的设备。红外辐射能量与温度有关，因此又可以说，热成像就是利用温度信息成像。因此又可以说，热成像就是利用温度信息成像。三种影像设备的比较比较内容 X-CT MRI US 信息载体信息载体 X X线线 电磁波电磁波 超声波超声波 空间分辨力空间分辨力 1mm 1mm 2mm1mm 1mm 2mm 信号源信号源 X X线管线管 质子质子 压电换能器压电换能器 探测器探测器 X X线探测器线探测器 射频接受线圈射频接受线圈 压电换能器压电换能器 典型用途典型用途 检测肿瘤检测肿瘤 脑肿瘤成像脑肿瘤成像 胎儿生长，胎儿生长，检测肿瘤、心脏病检测肿瘤、心脏病 安全性安全性 辐射危险辐射危险 无辐射危险、无辐射危险、安全安全 有强磁场吸引力有强磁场吸引力 价格价格 高高 高高 低低医学影像治疗设备 介入放射学系统立体定向放射外科学系统影像治疗设备立体定向仪刀直线加速器v介入放射学系统介入放射学系统 在影像医学（在影像医学（X线、超声、线、超声、CT、MRI）的引导）的引导下，通过经皮穿刺途径或通过人体原有孔道，将特下，通过经皮穿刺途径或通过人体原有孔道，将特制的导管或器械插至病变部位进行诊断性造影和治制的导管或器械插至病变部位进行诊断性造影和治疗或组织采集，进行细胞学细菌学及生化检查。疗或组织采集，进行细胞学细菌学及生化检查。v立体定向放射外科学系统立体定向放射外科学系统 立体定向仪刀直线加速器