医学影像技术发展历程PPT课件.ppt

医学影像技术发展历程,-医学影像设备及医用,93K1B077107王子璕指导教师：刘尚辉,1,2,X线发现,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。,3,X射线由X射线管产生，X射线管是具有阴极和阳极的真空管，阴极用钨丝制成，通电后可发射热电子，阳极（就称靶极）用高熔点金属制成（一般用钨，用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料）。用几万伏至几十万伏的高压加速电子，电子束轰击靶极，X射线从靶极发出。,4,牙科x射线机,遥控透视x射线机(电透)-,移动式手术x射线机(c型臂),医用诊断x射线机(胃肠机),5,增感屏：医用X射线照相时，为将X射线图像转换为可视像，需使用增感屏,闪烁扫描：闪烁扫描是将放射性物质（放射性药物）注射入体内，随血液运行，进行检查。,荧光增强管：增强X射线的成像效果。,中国第一台照相机,照相机（camera)是核医学最基本的显像设备。它由准直器（collimator)、碘化钠（铊）晶体、光导、光电倍增管矩阵、位置电路、能量电路、显示系统和成像装置等组成。准直器、晶体、光电倍增管矩阵等构成可单独运动的部分，称为探头，是照相机的核心。,6,A超：最基本的超声显示方式，主要用于颅脑的占位性病变的诊断。但仅能提供一维信息，不能显示器官形状，只能用于定位，远不如B超应用广泛。B超：目前最广泛的超声图像诊断机器，它得到的是二维图像，并可进行实时的动态观察。D超：超声多普勒血流测量技术。利用超声由运动物体反射或散射，从而获得心脏，血管，血流及胎儿心率等信息的一种技术。M超：在A超基础上发展起来，适用于观察心脏的运动状况，又有超声心动仪之称。彩超：多普勒血流显像仪，对心脏及大血管做形态学的定向分析和血流动力学的定量分析。,B超机器,彩超机器,B超四维胎儿图像,7,CT全称电子计算机X线横断扫描（ComputedTomography）CT的工作程序是这样的：它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。CT设备主要有以下三部分:扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成；计算机系统;图像显示和存储系统CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素的X线吸收系数到今天为止CT经历了5代发展，现在第6代CT正在研发中。,我国第一代CT机,美国大型全身CT机,现代CT机,8,CT诊断的临床应用CT诊断由于它的特殊诊断价值，已广泛应用于临床。但CT设备比较昂贵，检查费用偏高，某些部位的检查，诊断价值，尤其是定性诊断，还有一定限度，所以不宜将CT检查视为常规诊断手段，应在了解其优势的基础上，合理的选择应用,CT诊断的特点及优势CT检查对中枢神经系统疾病的诊断价值较高，应用普遍。对颅内肿瘤、肉芽肿、寄生虫病、外伤性血肿与脑损伤、脑梗塞与脑出血以及椎管内肿瘤与椎间盘脱出等病诊断效果好。CT对头颈部疾病的诊断也很有价值。骨关节疾病，多数情况可通过简便、经济的常规X线检查确诊，因此使用CT检查相对较少。,9,CT可以做的检查一、头部：脑出血，脑梗塞，动脉瘤，血管畸形，各种肿瘤，外伤，出血，骨折，先天畸形等；二、胸部：肺、胸膜及纵隔各种肿瘤，肺结核，肺炎，支气管扩张，肺脓肿，囊肿，肺不张，气胸，骨折等；三、腹、盆腔：各种实质器官的肿瘤、外伤、出血，肝硬化，胆结石，泌尿系结石、积水，膀胱、前列腺病变，某些炎症、畸形等；四、脊柱、四肢：骨折，外伤，骨质增生，椎间盘病变，椎管狭窄，肿瘤，结核等；五、骨骼、血管三维重建成像；各部位的MPR、MIP成像等；六、CTA（CT血管成像）：大动脉炎，动脉硬化闭塞症，主动脉瘤及夹层等；七、甲状腺疾病：甲状腺腺瘤、甲状腺腺癌等；其他：眼科及眼眶肿瘤，外伤；副鼻窦炎、鼻息肉、肿瘤、囊肿、外伤等。,新型CT机可绘制出人体内部构.,10,回旋加速器英文：Cyclotron它是利用磁场使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。是高能物理中的重要仪器,回旋加速器是产生正电子放射性药物的装置，该药物作为示踪剂注入人体后，医生即可通过PETCT显像观察到患者脑、心、全身其它器官及肿瘤组织的生理和病理的功能及代谢情况。所以PET/CT依靠回旋加速器生产的不同种显像药物对各种肿瘤进行特异性显像，达到对疾病的早期监测与预防。,11,MRI也就是核磁共振成像，英文全称是：nuclearmagneticresonanceimaging，之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振，是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害，为表示尊重，就把核字去掉了。核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。,头颅MRI,1.5t磁共振成像系统,髋关节冠状MRI,12,1MRI对人体没有损伤；2MRI能获得脑和脊髓的立体图像，不像CT那样一层一层地扫描而有可能漏掉病变部位；3能诊断心脏病变，CT因扫描速度慢而难以胜任；4对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT。1和CT一样，MRI也是影像诊断，很多病变单凭MRI仍难以确诊，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断；2对肺部的检查不优于X线或CT检查，对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越，但费用要高昂得多；3对胃肠道的病变不如内窥镜检查；4体内留有金属物品者不宜接受MRI。5.危重病人不能做6.妊娠3个月内的7.带有心脏起搏器的,优点：,缺点：,裴奥.劳特伯,曼斯.菲尔德,13,DR(DigitalRadiography)，即直接数字化X射线摄影系统，是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成，是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化X线摄影。,CR计算机X线摄影是将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。,DR成像原理,CR设备,DR设备,14,CRDR两者的比较,成像原理：DR是一种X线直接转换技术,CR是一种X线间接转换技术图像分辨率：DR系统无光学散射而引起的图像模糊，其清晰度主要由像素尺寸大小决定；CR系统由于自身的结构，在受到X线照射时，图像板中的磷粒子使X线存在着散射，引起潜像模糊；因此当前CR系统的不足之处主要为时间分辨率较差，不能满足动态器官和结构的显示。发展方向：DR是今后的发展方向，但就目前而言不但费用昂贵，还需改装已有的X线机设备，而CR相对费用较低，且多台X线机可同时使用，无需改变现有设备。应用范围：CR系统更适用于X线平片摄影;DR系统则较适用于透视与点片摄影及各种造影检查,15,20世纪90年代推出了更新、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。,ECTEmissionComputedTomography，发射单光子计算机断层扫描仪,（1）SPECT，即单光子发射弄计算机断层扫描,（2）PET，即正电子发射型计算机断层扫描,流式细胞仪脑磁图,ECT乳腺机,ECT腹腔镜,16,检查方法与适用范围按临床要求选择方法，有静态与动态显像；平面与断层显像；局部与全身显像；运动与静息显像。现介绍各自方法及适用范围：静态显像，指采集某一观察面在一定时间内的总放射性分布图像。多用于小器官显像和粗略观察某器官的形态、位置、大小及放射性分布、占位性病变的分析。如：甲状腺显像、脑、肺、心、肝、盆腔等，因为其方法简便，适用范围较广泛。动态显像，指对某器官的某一观察面进行连续分时采集，获得不同时间的动态平面图像，如：甲状腺、脑、心、肝、肾、胃排空、骨摄取、肝胆等的功能指标。平面显像，即二维显像是与断层（三维）显像相对而言，只能一次观察一个面。应包括静态平面、动态平面、局部平面、运动平面和静息平面显像。断层显像，是对靶器官进行360度（或180度）旋转采集多平面信息，用计算机进行图像处理（重建、切层、放大、投影）得到一定厚度的不同观察面和深度的断面图像。最适用于大器官显像，如：脑、心、肺、肝等，分析占位性病变、供血情况、脏器容积测量等。,PET-CT中心PET骨显像,17,局部显像，是与全身显像相对而言，其包括范围很广，局部平面显像、凡分别各脏器的各种检查方法均叫局部显像。全身显像，指显像剂进入人体后，进行全身采集放射性的分布信息，获取全身性分布图像。如：全身骨显像，全身血池显像，全身淋巴显像，全