医学影像成像技术.ppt
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影像成像技术南南昌大昌大学学第第一一附附属属医医院院彭彭德德昌昌第一章第一章医学影像技术医学影像技术医学影像技术发展医学影像技术发展各种影像技术原理及特点各种影像技术原理及特点数字化影像的构成及特点数字化影像的构成及特点11、18951895年,德国物理学家伦琴发现了年,德国物理学家伦琴发现了XX射线。
射线。
18961896年,德国西门子公司研制出世界上第一个年,德国西门子公司研制出世界上第一个XX线球管。
线球管。
2020世纪世纪2020年代,出现了常规年代,出现了常规XX线机。
线机。
2020世纪世纪6060年代末形成了较完整的放射学学科体系。
年代末形成了较完整的放射学学科体系。
第一张第一张X线照片线照片伦琴伦琴国产直接数字化国产直接数字化X摄影系统摄影系统常规常规X线检查线检查1X线透视线透视2常规常规X线摄影线摄影优点:
优点:
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可转动体位进行动态观察可转动体位进行动态观察操作简单、费用低操作简单、费用低缺点:
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XX线辐射时间较长线辐射时间较长适用范围较小适用范围较小图像质量相对较差图像质量相对较差不能保存图像资料不能保存图像资料3特殊特殊X线摄影线摄影4造影检查造影检查优点:
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成像质量较好成像质量较好XX线辐射剂量较少线辐射剂量较少便于复查和会诊便于复查和会诊缺点:
缺点:
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缺点:
缺乏动态信息缺乏动态信息费用比透视稍高费用比透视稍高软软XX线、高千伏、线、高千伏、CRCR、DRDR、体、体层、放大、荧光、记波等层、放大、荧光、记波等引入对比剂产生对比差异,使组织或器官引入对比剂产生对比差异,使组织或器官引入对比剂产生对比差异,使组织或器官引入对比剂产生对比差异,使组织或器官显影,消化、泌尿、循环系统的造影检查显影,消化、泌尿、循环系统的造影检查显影,消化、泌尿、循环系统的造影检查显影,消化、泌尿、循环系统的造影检查2222、1971197119711971年,世界上第一台用于颅脑的年,世界上第一台用于颅脑的年,世界上第一台用于颅脑的年,世界上第一台用于颅脑的CTCTCTCT扫描机,由扫描机,由扫描机,由扫描机,由柯马克和郝恩斯费尔首次研制成功。
柯马克和郝恩斯费尔首次研制成功。
柯马克和郝恩斯费尔首次研制成功。
柯马克和郝恩斯费尔首次研制成功。
1979197919791979年,柯马克、年,柯马克、年,柯马克、年,柯马克、郝恩斯费尔获得了生理与医学诺贝尔奖。
郝恩斯费尔获得了生理与医学诺贝尔奖。
郝恩斯费尔获得了生理与医学诺贝尔奖。
郝恩斯费尔获得了生理与医学诺贝尔奖。
世界上第一台世界上第一台4层层CT扫描机扫描机郝郝郝郝恩斯费尔德恩斯费尔德CT机的分代机的分代线管和探测器的关系线管和探测器的关系探测器的数目探测器的数目排列方式排列方式线管与探测器的运动方式线管与探测器的运动方式迄今经历了迄今经历了5代代发展,现在第发展,现在第6代代CT正在研发中。
正在研发中。
第一代第一代CT机机只有一个探测器只有一个探测器扫描角度为扫描角度为1仅用头部的扫描仅用头部的扫描图像质量差图像质量差以平移加旋转的扫描运动方式进行以平移加旋转的扫描运动方式进行,称为称为平移平移/旋转型旋转型。
单束平移-旋转(T/R)方式检测器X线管第一代射线利用率低扫描速度很慢完成一个体层扫描约需5min第二代第二代CT机机探测器的数目增加探测器的数目增加520个左右个左右X线束呈扇型,扫描角度增加为线束呈扇型,扫描角度增加为360扫描时间仍较长扫描时间仍较长,一般在一般在20s1min/层层扫描方式为扫描方式为窄扇形束平移窄扇形束平移-旋旋转方式方式。
窄扇形束平移-旋转方式X线管阵列检测器X线管和列阵检测器仍须同步平移/旋转扫描扫描速度提高到10s/层第二代第三代第三代CT机机探测器数目一般多超过探测器数目一般多超过100个个X线扇形束扩大,足以覆盖人体的横径线扇形束扩大,足以覆盖人体的横径扫描时间均在几秒钟,实现了亚秒级扫描。
扫描时间均在几秒钟,实现了亚秒级扫描。
扫描方式为扫描方式为旋转旋转/旋转型。
旋转型。
宽扇形旋转-旋转(R/R)方式阵列检测器X线管检测器轨道X线管轨道X射线管和列阵检测器同步旋转扫描扫描速度达1s/层第三代第四代第四代CT机机探测器呈探测器呈360环状固定排列在机架内环状固定排列在机架内X线管则围绕人体和机架作线管则围绕人体和机架作360旋转旋转扫描方式为扫描方式为固定固定/旋转型旋转型(螺旋螺旋CT属此型属此型)。
固定-旋转扫描方式X线管(旋转)检测器环(静止)X线管旋转轨迹检测器环静止不动X射线管旋转扫描扫描速度达1s/层第四代第五代第五代CT机机电子束产生旋转的电子束产生旋转的X线源线源穿透人体由探测器接受穿透人体由探测器接受称为电子束称为电子束CT,也称超高速也称超高速CT扫描速度很快扫描速度很快,50100ms/层,每秒最多可扫层,每秒最多可扫34层层,就就其扫描速度是普通其扫描速度是普通CT的的40倍,螺旋倍,螺旋CT的的20倍倍扫描方式为扫描方式为静止静止/静止电子束静止电子束。
电子束电子束CT螺旋CT扫描受检体移动方向扫描路径第三代改进提高扫描速度减少运动伪像可以薄层扫描螺旋CT单层螺旋CT4层螺旋CT64层螺旋CTCT扫描检查扫描检查11平扫平扫平扫平扫22增强扫描增强扫描增强扫描增强扫描33CTCT血管造影血管造影血管造影血管造影44三维表面重建及多平面重建三维表面重建及多平面重建三维表面重建及多平面重建三维表面重建及多平面重建55模拟内窥镜检查模拟内窥镜检查模拟内窥镜检查模拟内窥镜检查66心脏成像心脏成像心脏成像心脏成像DFSDFS双倍采集双倍采集双倍采集双倍采集0010110101010110011011000011101010101010100101001010101010101010101001010101010101010101010101010101010101010101010001011010101010100101010101010101010111010011010101010101010101101001001011001010101010101010101010101011100101101010101010100110101011010101011100101010110011010101001010110101010101011001001110101010101010101010100101101010101100110110000111010101010101001010010101010101010101010010101010101010101010101010101010101010101010100010110101010101001010101010101010101110100110101010101010101011010010010110010101010101010101010101010111001011010101010101001101010110101010111001010101100110101010010101101010101010110010011101叠射叠射128层采集层采集(InterlacedSlices)00101101010101100110110000111010101010101001010010101010101010101010010101010101010101010101010101010101010101010100010110101010101001010101010101010101110100110101010101010101011010010010110010101010101010101010101010111001011010101010101001101010110101010111001010101100110101010010101101010101010110010011101010101010101010101001011010101011001101100001110101010101010010100101010101010101010100101010101010101010101010101010101010101010101000101101010101010010101010101010101011101001101010101010101010110100100101100101010101010101010101010101110010110101010101010011010101101010101110010101011001101010100101011010101010101100100111010010110101010110011011000011101010101010100101001010101010101010101001010101010101010101010101010101010101010101010001011010101010100101010101010101010111010011010101010101010101101001001011001010101010101010101010101011100101101010101010100110101011010101011100101010110011010101001010110101010101011001001110101010101010101010100101101010101100110110000111010101010101001010010101010101010101010010101010101010101010101010101010101010101010100010110101010101001010101010101010101110100110101010101010101011010010010110010101010101010101010101010111001011010101010101001101010110101010111001010101100110101010010101101010101010110010011101640.625mm640.625mm全新叠射算法自动分拣投影数据并重新组合全新叠射算法自动分拣投影数据并重新组合纳米探测器纳米探测器86016通道通道数字芯片数字芯片DASDAS24Beat2Beat(VariableDelayAlgorithm)自动相位选择可变的延时算法专利技术根据心律变化延时重建全自动运行精确采集改善图像质量70%60BPM75BPM90BPM患者,女,患者,女,52岁岁冠脉造影检查未服任何降心冠脉造影检查未服任何降心率药物率药物扫描过程中心率为扫描过程中心率为96-105次次/分分3、20世纪世纪50、60年代超声和放射性核素出现。
年代超声和放射性核素出现。
1942年奥地利科学家达西科(年奥地利科学家达西科(Dussik)首先将超)首先将超声技术应用临床诊断。
声技术应用临床诊断。
人类从人类从20世纪世纪50年代开始研究二维年代开始研究二维B型超声,至型超声,至70年代中期,实时二维超声开始应用。
年代中期,实时二维超声开始应用。
超声检查超声检查(二尖瓣粘连二尖瓣粘连)彩色超声检查彩色超声检查(胎儿发育胎儿发育)4、70年年代代末末,MR-CT和和数数字字影影像像设备与与技技术逐逐步步兴起。
起。
MRIMRI是目前最是目前最为先先进的影像的影像检查方法之一。
方法之一。
MR现象象是是1946年年分分别由由美美国国斯斯坦坦福福大大学学物物理理系系Bloch教教授授和和哈哈佛佛大大学学的的Puecell教教授授领导的的小小组同同时独立独立发现的。
的。
曼斯曼斯
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