医学影像设备学第1章-概论.ppt

医学影像设备学第一章 绪论 重点难点v医学影像设备学的研究对象医学影像设备学的研究对象vX X线机的发展线机的发展vCTCT设备的发展设备的发展vMRIMRI设备的发展设备的发展vUSUS成像设备的发展成像设备的发展v核医学成像设备的发展核医学成像设备的发展v各种医学影像设备的应用特点各种医学影像设备的应用特点第一节 概 述 目录一、一、研究对象研究对象二、二、重要性重要性第一节 概述一、研究对象 医学影像设备学的研究对象是医学影像设备。医学影像设备学的研究对象是医学影像设备。医学影像设备是指利用专门成像机制，以非介入方医学影像设备是指利用专门成像机制，以非介入方式获取受检者（活体）内部组织形态或和功能影式获取受检者（活体）内部组织形态或和功能影像的设备。像的设备。广义的讲，凡是能够为医生提供受检者（活体）广义的讲，凡是能够为医生提供受检者（活体）组织、器官影像的仪器、机器和设备以及与之配套组织、器官影像的仪器、机器和设备以及与之配套的机械装置和辅助装置都属于医学影像设备。的机械装置和辅助装置都属于医学影像设备。第一节 概述医学影像设备主要包括：医学影像设备主要包括：X X线设备：如线设备：如X X线机（线机（X-X-ray machineray machine）、）、X X线计算机体层摄影（线计算机体层摄影（X-ray X-ray computed tomographycomputed tomography，X-CTX-CT）设备，简称）设备，简称CTCT；磁共振成像（磁共振成像（magnetic resonance imagingmagnetic resonance imaging，MRIMRI）设备，简称）设备，简称MRIMRI；超声（超声（ultrasoundultrasound，USUS）成像设备；）成像设备；核医学成像设备，如单光子发射核医学成像设备，如单光子发射计算机体层成像（计算机体层成像（single photon emission single photon emission computed tomographycomputed tomography，SPECTSPECT）与正电子发射）与正电子发射体层成像（体层成像（position emission tomographyposition emission tomography，PETPET）。）。第一节 概述由各种探测器和计算机构成的计算机由各种探测器和计算机构成的计算机X X线摄影线摄影（computed radiographycomputed radiography，CRCR）、数字）、数字X X线摄影线摄影（digital radiographydigital radiography，DRDR）、数字减影血管造）、数字减影血管造影（影（digital subtraction angiographydigital subtraction angiography，DSADSA）等）等成像装置和作为数字图像显示终端的显示器（监视成像装置和作为数字图像显示终端的显示器（监视器）、印制照片的激光相机，都属于医学影像设备。器）、印制照片的激光相机，都属于医学影像设备。介入放射学设备和立体定向设备都是在图像的引导介入放射学设备和立体定向设备都是在图像的引导下实施诊断或治疗，也属于医学影像设备。热成像下实施诊断或治疗，也属于医学影像设备。热成像仪、医用内镜等也能为医生提供所需要的影像，也仪、医用内镜等也能为医生提供所需要的影像，也属于医学影像设备。属于医学影像设备。第一节 概述二、重要性二、重要性通过医学影像设备可获得受检者组织、器官相应的通过医学影像设备可获得受检者组织、器官相应的影像，使医生了解受检者体内病变的部位、范围、影像，使医生了解受检者体内病变的部位、范围、形状以及与周围器官的关系等信息，扩展了医生的形状以及与周围器官的关系等信息，扩展了医生的感官；有的设备还能观察脏器功能的改变，对诊断感官；有的设备还能观察脏器功能的改变，对诊断疾病具有至关重要的作用。利用各种成像机制所获疾病具有至关重要的作用。利用各种成像机制所获取的影像相互印证，提高了诊断正确率。影像诊断取的影像相互印证，提高了诊断正确率。影像诊断已成为临床诊断的重要依据，医学影像设备的装备已成为临床诊断的重要依据，医学影像设备的装备条件基本上可体现医院的诊疗水平。条件基本上可体现医院的诊疗水平。第一节 概述医学影像设备的发展促进了医学的发展，改变了医医学影像设备的发展促进了医学的发展，改变了医生传统的工作方式。特别是图像后处理技术的发展，生传统的工作方式。特别是图像后处理技术的发展，可使医生在手术前即可见到与手术所见基本相同的可使医生在手术前即可见到与手术所见基本相同的病人体内病变的三维结构、状态，据此可事先制定病人体内病变的三维结构、状态，据此可事先制定适当的手术方案，提高了手术成功率，缩短了手术适当的手术方案，提高了手术成功率，缩短了手术时间。医学影像设备已成为医生不可缺少的时间。医学影像设备已成为医生不可缺少的“眼睛眼睛”，是实施精准医疗的前提，是医用手术机器人得，是实施精准医疗的前提，是医用手术机器人得以实施的基础。以实施的基础。第二节 发展历程 目录一、一、X X线机的发展线机的发展二、二、CTCT设备的发展设备的发展三、三、MRIMRI设备的发展设备的发展四、四、USUS成像设备的发展成像设备的发展五、核医学成像设备的发展五、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七、我国医学影像设备发展简况第二节 发展历程一、一、X X线机的发展线机的发展X X线发现伊始即用于医学临床，基于线发现伊始即用于医学临床，基于X X线的物理特性：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，当组织间的密度、厚度的差别，当X X线透过受检者不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光屏或胶片的X X线量有差别，因此形成了黑白对比线量有差别，因此形成了黑白对比不同的图像。早先，不同的图像。早先，X X线检查仅用于密度差别明显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，各种其它病变的检查。与此同时，各种X X线设备相继出线设备相继出现。现。伦琴肖像世界上第一张X线图像第二节 发展历程X X线机的发展经历了五个阶段：线机的发展经历了五个阶段：初始阶段；初始阶段；实用阶段；实用阶段；提高完善阶段；提高完善阶段；影像增强器阶段；影像增强器阶段；数字化阶段。数字化阶段。第二节 发展历程二、二、CTCT设备的发展设备的发展19721972年，英国工程师豪斯菲尔德（年，英国工程师豪斯菲尔德（G.N.HounsfieldG.N.Hounsfield）在英国放射学会学术会议上宣布世界上第一台用于颅脑在英国放射学会学术会议上宣布世界上第一台用于颅脑影像检查的影像检查的CTCT设备研制成功。并于设备研制成功。并于19791979年与年与科马克科马克共共同荣获诺贝尔生理学或医学奖。同荣获诺贝尔生理学或医学奖。CTCT以横断面体层成像为主，不受层面上下组织的干扰；以横断面体层成像为主，不受层面上下组织的干扰；同时由于密度分辨率显著提高，能分辨出同时由于密度分辨率显著提高，能分辨出0.1%0.1%0.5%0.5%X X线衰减系数的差异，比传统的线衰减系数的差异，比传统的X X线检查高线检查高10102020倍；倍；还能以还能以CTCT值作定量分析。值作定量分析。第二节 发展历程随后的随后的3030年来，年来，CTCT设备更新了设备更新了4 4代，扫描时间由最代，扫描时间由最初的初的3 35min 5min 缩短至缩短至0.5s0.5s，空间分辨率也提高到，空间分辨率也提高到0.1mm0.1mm量级。量级。对颅脑、腹部的肝、胆、胰和后腹膜腔、肾、肾上对颅脑、腹部的肝、胆、胰和后腹膜腔、肾、肾上腺等病变的影像诊断占主导地位。腺等病变的影像诊断占主导地位。2020世纪世纪8080年代先后研制开发的超高速年代先后研制开发的超高速CTCT（ultra-ultra-fast CTfast CT，UFCTUFCT）、螺旋）、螺旋CTCT（spiral CTspiral CT，SCTSCT），），以及目前已投入临床使用的多层以及目前已投入临床使用的多层CTCT（multi-slice multi-slice CTCT，MSCTMSCT）（）（2 2320320层）层）第二节 发展历程CT的的3D重建重建CTA与与DSA图像的对比图像的对比 CT的灌注检查（的灌注检查（PW），），显示右侧颞叶缺血梗塞显示右侧颞叶缺血梗塞改变改变第二节 发展历程三、三、MRI设备的发展设备的发展 20世纪世纪80年代初年代初开始用于临床的开始用于临床的MRI 设备，是一种崭新的设备，是一种崭新的非电离辐射式医学影非电离辐射式医学影像设备。像设备。MRI设备第二节 发展历程MR头的T1WMR头的T2W第二节 发展历程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、四、USUS成像设备的发展成像设备的发展5050年代初以脉冲回声技术为基础的年代初以脉冲回声技术为基础的A A型超声型超声。逐步发展起来的逐步发展起来的MM型超声诊断仪和型超声诊断仪和B B型超声断层显像型超声断层显像仪也都是以超声脉冲回声技术为基础的仪也都是以超声脉冲回声技术为基础的。7070年代初彩色血流二维显像装置年代初彩色血流二维显像装置。2020世纪世纪9090年代以来，彩色超声血流显像仪已进入实年代以来，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。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，出现了数字化尤其近二十年来综合技术的发展，出现了数字化“彩彩超超”。第二节 发展历程近年来，动态三维超声成像及实时三维超声成像近年来，动态三维超声成像及实时三维超声成像被被广泛应用。广泛应用。目前，组织多普勒成像，组织应变和应变率成像，目前，组织多普勒成像，组织应变和应变率成像，超声造影显像，组织谐波成像及三维实时成像等，超声造影显像，组织谐波成像及三维实时成像等，使超声诊断组织病理状态、血流灌注和运动力学等使超声诊断组织病理状态、血流灌注和运动力学等方面提供了更精确、更敏感的信息，为临床提供了方面提供了更精确、更敏感的信息，为临床提供了非常有意义的指导。超声诊断和介入治疗将随着科非常有意义的指导。超声诊断和介入治疗将随着科学技术进步，得到更好的发展和应用。学技术进步，得到更好的发展和应用。第二节 发展历程四维彩超第二节 发展历程五、核医学成像设备的发展五、核医学成像设备的发展核医学成像是一种以脏器内或核医学成像是一种以脏器内或/和外正常组织与病变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性药物引入体内(口服、静脉、皮内或鞘内注射口服、静脉、皮内或鞘内注射)，在，在体外用成像设备对体内放射性药物的分布进行探测，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。射性浓度差，并根据需要以一定的方式显示成像。六、现代医学影像设备体系的建立六、现代医学影像设备体系的建立(略略)第三节各种医学影像设备的应用特点 目录一、一、X X线设备线设备二、二、MRIMRI设备设备三、三、USUS成像设备成像设备四、四、核医学成像设备核医学成像设备五、五、热成像设备热成像设备六、六、医用光学成像设备（医用内镜）医用光学成像设备（医用内镜）七、医学影像治疗设备七、医学影像治疗设备第三节 各种医学影像设备的应用特点按影像信息载体的不同，现代医学影像诊断设备可按影像信息载体的不同，现代医学影像诊断设备可分为：分为：一、一、X X线设备，包括线设备，包括X X线机和线机和CTCT；二、二、MRIMRI设备；设备；三、三、USUS成像设备；成像设备；四、四、核医学成像设备；核医学成像设备；五、五、热成像设备；热成像设备；六、六、医用光学成像设备（医用内镜）医用光学成像设备（医用内镜）；七、医学影像治疗设备七、医学影像治疗设备小结1.1.医学影像设备的定义医学影像设备的定义2.2.医学影像设备的研究对象医学影像设备的研究对象3.3.医学影像设备的发展历程医学影像设备的发展历程4.4.医学影像设备的应用特点医学影像设备的应用特点