医学影像技术发展历程

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

影像诊断技术及发展史1895

X线发现1930

增感屏

1938

旋转阳极X线管

1951

闪烁扫描

1954

荧光增强管1955

γ照相机1960

X线TV1963

6脉冲高压发生器1964

闪烁图像数据分析1966

A超1967

B超1970

核医学综合数据处理

1972

X线CT1975

电子扫描1978

小型回旋加速器1978

图像综合诊断1979

MRI1980

DR（数字透视影像）

1982

CR（计算机摄影）1982

多普勒图像1982

PACS1985

超导MRI20世纪90年代

ECT、PECT

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。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。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)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γ照相机γ照相机（γcamera)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γ照相机的核心。

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:①扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成；②计算机系统;③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～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。

～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...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PET／CT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。

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MRI1.5t磁共振成像系统髋关节冠状MRI1．MRI对人体没有损伤；

2．MRI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：