医学影像技术学.ppt
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参见附件(3395kb)。
医学影像技术学
孙存杰
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第一章 绪论
内容提要
● 医学影像学与影像技术学
● 医学影像学检查方法概述
● X线成像系统
一、X线的物理学基础
二、医用诊断X线装置
三、 X线成像理论
第一节 医学影像学与影像技术学
一、医学影像学的发展
德国物理学家伦琴(Wilhelm conrad roentgen)1895年11月8日发现X线，拉开了医学影像学发展的序幕。
目前，医学影像学已经形成了比较完善的体系，包括常规X线成像、X线CT成像、DSA成像、MR成像、超声成像、核素成像及热成像等。
开始时：骨骼的透视和摄片
对比剂(造影剂):提高组织间的对比
影像增强器--X线透视
X线CT、PET/CT
DSA
CR、DR使得X线摄影进入了数字化时代
X线成像系统的发展目标：
专一化和智能化
60年代出现的超声成像技术是真正无创、无损的影像学检查手段，它反映人体组织不同密度的界面对于超声波的反射特征。
MR成像是利用核磁共振原理实现影像重建的，它也是一种对人体无创、无损的成像方式，能够反映出分子水平的人体生理、生化特性。
核素成像反映了人体组织的生理生化的变化特征。
PETCT?-
放射治疗是将影像学和肿瘤学结合，应用于肿瘤治疗。
二、医学影像技术学的任务
影像设备的操作、应用、技术开发及影像的质量管理与控制(QA、QC)
三、医学影像技术人员的层次结构
初级职称：技术员(技士)、技师
中级职称：主管技师
高级职称：副主任技师、主任技师
第二节 医学影像学检查方法概述
一、常规X线检查
1.X线透视 (X线TV透视取代了荧光屏透视)
优点：①可转动体位进行动态观察
②操作简单、费用低
缺点：①X线辐射时间较长
②适用范围较小
③图像质量相对较差
④不能保存图像资料
2.常规X线摄影(X线平片)
优点：①成像质量较好
②X线辐射剂量较少
③便于复查和会诊。
缺点：①缺乏动态信息
②费用比透视稍高。
3.特殊X线摄影
软X线、高千伏、CR、DR、体层、放大、荧光、记波、干板、异物定位等。
4.造影检查
通过在人体中引入对比剂(造影剂)，产生对比差异，使一些组织或器官显影，消化、泌尿、循环系统的造影检查...
二、CT扫描检查
1.平扫：
2.增强扫描：
3.定位穿刺活检：
4.CT血管造影(CTA ，CT Angiography )：对靶血管内对比剂高峰期进行容积扫描，获得血管影像。
5.三维表面重建及多平面重建：
6.模拟内窥镜检查：
7.心脏成像：利用心电门控技术，分析心脏容量、射血分数、室壁运动参数，对冠状动脉钙化进行定量分析。
8.制订放疗计划：
9.定量分析：可以测量人体内某一部位的骨矿含量。
三、MR成像检查
人体各部位轴位、矢状位、冠状位的自旋回波序列的T2和T1加权对比成像；有时需要行对比增强扫描，用顺磁性离子型对比剂进行静脉注射后，行该部位三轴方位的T1加权成像；MR中还有血管成像、水成像、脂肪抑制、水抑制、频谱分析、灌注成像、弥散成像、化学位移成像等多种检查方法。
四、DSA检查
引入对比剂，通过数字减影显示血管影像
1.静脉法DSA(IV DSA)：经静脉途径置入导管或套管针注射对比剂进行DSA检查的方法称为静脉法DSA。
2.动脉法(IA DSA)： 对比剂直接注入受检动脉或邻近受检动脉处，对比剂稀释轻微，在血管中的浓度高，明显改善了小血管的显示程度。
五、SPECT成像检查
借助于注入体内的放射性核素所发射的γ光子构成断层影像。
另外,影像学的检查方法还有超声、热成像检查等。
第三节 X线成像系统
一、X线的物理学基础
(一)X线的发现
1895年，伦琴用克鲁克斯管研究高真空下放电现象时 ?-
X射线简称?°X线?±，又称?°伦琴射线?±。
伦琴荣获了1901年首届诺贝尔物理学奖。
(二)X线的本质
一种电磁波，具有一定的波长和频率，具有波粒二重性，X线成像利用了它与物质相互作用时发生能量转换，突出了微粒性。
X线的波长极短、能量极大，它的波长介于紫外线和γ射线之间，为0.0006～50nm，X线诊断常用的波长为0.008～0.031nm。
(三)X线的特性
1.物理特性
(1)穿透作用：穿透能力与X线光子的能量成正比，波长短的X线光子能量大、穿透能力强，另外还与被照物体的密度有关。
(2)荧光作用：当X线照射某些荧光物质(如钨酸钙等)时能激发产生荧光，荧光屏、影像增强器、增感屏等都利用了这一特性。
(3)电离作用：物体受X线照射时，使核外电子脱离原子轨道，即～。自动曝光控制系统的电离室、X线放射治疗等利用了该特性。
(4)热作用 (5)干涉、衍射、反射、折射作用
2.化学特性
(1)感光作用：是X线摄影的基础
(2)着色作用：使某些物质(如铂氰化钡)的结晶体脱水而改变颜色。
3.生物效应
生物细胞经一定剂量X线的照射会受到抑制、损伤、坏死，生物效应既有利又有弊...
在X线诊断和治疗中主要利用了X线的穿透、荧光、电离、感光、生物等特性。
(四)X线的产生及能量转换
1.X线产生的三个条件:
高速电子流和靶物质相互作用的结果
①电子源 ②高速电子流 ③靶物质
2.能量转换
诊断用X线的产生效率只有0.4%～1.3%。
(五)X线与物质的相互作用
1.五种相互作用形式:
(不变散射、康普顿效应、光电效应、电子对效应、光蜕变)
(1)不变散射
低能量的X线光子(10keV以下)与物质作用时发生不变散射，约占百分之几。
(2)康普顿效应
入射光子与原子的外层轨道电子(或自由电子)相互作用时，光子的能量部分交给轨道电子，光子的频率改变后发生偏转以新的方向散射出去即散射光子，获得足够能量的轨道电子形成反跳电子，这个过程称为康普顿效应，又称康普顿-吴有训效应或康普顿散射。
在康普顿效应中，散射光子保留了大部分的能量，这些散射光子就是散射线，它使胶片产生灰雾而降低X线照片的质量。
(3)光电效应
入射光子与原子的内层电子作用时 ......
医学影像技术学
孙存杰
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第一章 绪论
内容提要
● 医学影像学与影像技术学
● 医学影像学检查方法概述
● X线成像系统
一、X线的物理学基础
二、医用诊断X线装置
三、 X线成像理论
第一节 医学影像学与影像技术学
一、医学影像学的发展
德国物理学家伦琴(Wilhelm conrad roentgen)1895年11月8日发现X线，拉开了医学影像学发展的序幕。
目前，医学影像学已经形成了比较完善的体系，包括常规X线成像、X线CT成像、DSA成像、MR成像、超声成像、核素成像及热成像等。
开始时：骨骼的透视和摄片
对比剂(造影剂):提高组织间的对比
影像增强器--X线透视
X线CT、PET/CT
DSA
CR、DR使得X线摄影进入了数字化时代
X线成像系统的发展目标：
专一化和智能化
60年代出现的超声成像技术是真正无创、无损的影像学检查手段，它反映人体组织不同密度的界面对于超声波的反射特征。
MR成像是利用核磁共振原理实现影像重建的，它也是一种对人体无创、无损的成像方式，能够反映出分子水平的人体生理、生化特性。
核素成像反映了人体组织的生理生化的变化特征。
PETCT?-
放射治疗是将影像学和肿瘤学结合，应用于肿瘤治疗。
二、医学影像技术学的任务
影像设备的操作、应用、技术开发及影像的质量管理与控制(QA、QC)
三、医学影像技术人员的层次结构
初级职称：技术员(技士)、技师
中级职称：主管技师
高级职称：副主任技师、主任技师
第二节 医学影像学检查方法概述
一、常规X线检查
1.X线透视 (X线TV透视取代了荧光屏透视)
优点：①可转动体位进行动态观察
②操作简单、费用低
缺点：①X线辐射时间较长
②适用范围较小
③图像质量相对较差
④不能保存图像资料
2.常规X线摄影(X线平片)
优点：①成像质量较好
②X线辐射剂量较少
③便于复查和会诊。
缺点：①缺乏动态信息
②费用比透视稍高。
3.特殊X线摄影
软X线、高千伏、CR、DR、体层、放大、荧光、记波、干板、异物定位等。
4.造影检查
通过在人体中引入对比剂(造影剂)，产生对比差异，使一些组织或器官显影，消化、泌尿、循环系统的造影检查...
二、CT扫描检查
1.平扫：
2.增强扫描：
3.定位穿刺活检：
4.CT血管造影(CTA ，CT Angiography )：对靶血管内对比剂高峰期进行容积扫描，获得血管影像。
5.三维表面重建及多平面重建：
6.模拟内窥镜检查：
7.心脏成像：利用心电门控技术，分析心脏容量、射血分数、室壁运动参数，对冠状动脉钙化进行定量分析。
8.制订放疗计划：
9.定量分析：可以测量人体内某一部位的骨矿含量。
三、MR成像检查
人体各部位轴位、矢状位、冠状位的自旋回波序列的T2和T1加权对比成像；有时需要行对比增强扫描，用顺磁性离子型对比剂进行静脉注射后，行该部位三轴方位的T1加权成像；MR中还有血管成像、水成像、脂肪抑制、水抑制、频谱分析、灌注成像、弥散成像、化学位移成像等多种检查方法。
四、DSA检查
引入对比剂，通过数字减影显示血管影像
1.静脉法DSA(IV DSA)：经静脉途径置入导管或套管针注射对比剂进行DSA检查的方法称为静脉法DSA。
2.动脉法(IA DSA)： 对比剂直接注入受检动脉或邻近受检动脉处，对比剂稀释轻微，在血管中的浓度高，明显改善了小血管的显示程度。
五、SPECT成像检查
借助于注入体内的放射性核素所发射的γ光子构成断层影像。
另外,影像学的检查方法还有超声、热成像检查等。
第三节 X线成像系统
一、X线的物理学基础
(一)X线的发现
1895年，伦琴用克鲁克斯管研究高真空下放电现象时 ?-
X射线简称?°X线?±，又称?°伦琴射线?±。
伦琴荣获了1901年首届诺贝尔物理学奖。
(二)X线的本质
一种电磁波，具有一定的波长和频率，具有波粒二重性，X线成像利用了它与物质相互作用时发生能量转换，突出了微粒性。
X线的波长极短、能量极大，它的波长介于紫外线和γ射线之间，为0.0006～50nm，X线诊断常用的波长为0.008～0.031nm。
(三)X线的特性
1.物理特性
(1)穿透作用：穿透能力与X线光子的能量成正比，波长短的X线光子能量大、穿透能力强，另外还与被照物体的密度有关。
(2)荧光作用：当X线照射某些荧光物质(如钨酸钙等)时能激发产生荧光，荧光屏、影像增强器、增感屏等都利用了这一特性。
(3)电离作用：物体受X线照射时，使核外电子脱离原子轨道，即～。自动曝光控制系统的电离室、X线放射治疗等利用了该特性。
(4)热作用 (5)干涉、衍射、反射、折射作用
2.化学特性
(1)感光作用：是X线摄影的基础
(2)着色作用：使某些物质(如铂氰化钡)的结晶体脱水而改变颜色。
3.生物效应
生物细胞经一定剂量X线的照射会受到抑制、损伤、坏死，生物效应既有利又有弊...
在X线诊断和治疗中主要利用了X线的穿透、荧光、电离、感光、生物等特性。
(四)X线的产生及能量转换
1.X线产生的三个条件:
高速电子流和靶物质相互作用的结果
①电子源 ②高速电子流 ③靶物质
2.能量转换
诊断用X线的产生效率只有0.4%～1.3%。
(五)X线与物质的相互作用
1.五种相互作用形式:
(不变散射、康普顿效应、光电效应、电子对效应、光蜕变)
(1)不变散射
低能量的X线光子(10keV以下)与物质作用时发生不变散射，约占百分之几。
(2)康普顿效应
入射光子与原子的外层轨道电子(或自由电子)相互作用时，光子的能量部分交给轨道电子，光子的频率改变后发生偏转以新的方向散射出去即散射光子，获得足够能量的轨道电子形成反跳电子，这个过程称为康普顿效应，又称康普顿-吴有训效应或康普顿散射。
在康普顿效应中，散射光子保留了大部分的能量，这些散射光子就是散射线，它使胶片产生灰雾而降低X线照片的质量。
(3)光电效应
入射光子与原子的内层电子作用时 ......
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