最全的医学成像原理课件-第2章 医学影像成像的基本条件PPT课件

• （四）平板探测器 • 数字X线摄影（DR）中使用两种平板探测器（FPD）作为影像信息的
接收器，即直接转换FPD与间接转换FPD。 • 直接转换FPD分为非晶硒（a-Se）为光电材料的FPD和多丝正比电离室
型（现在已很少使用）。间接转换FPD又分为CsI＋a-Si和CCD摄像机两 种。
• （五）CT成像检测器
原子间距为同一数量级，在1*10-10m左右。X线的波长短，光子能量大 ，故穿透物质的能力强。 • X线的穿透性不但与其波长（λ）有关，还与物质的性质、结构有关。 一般物质的原子序数（Z）高、密度（ρ）大，吸收X线多，X线穿透性 差。 • X线对人体不同组织穿透性能的差别，是X线摄影和透视的基础。
• （二）射频电磁波 • 产生MR信号必须具备三个基本条件：即能产生共振跃迁的自旋不为
• 各种医学图像的视读方式：硬阅读和软阅读。 • 硬阅读：即是将各种成像技术得到的医学图像通过暗室处理、激光打
印机等打印成X线照片影像、CT影像、MR影像等，然后通过这些照片 影像进行视读。 • 软阅读：即是将各种成像技术得到的医学图像通过工作站，或由网络 传输到工作站，然后在工作站的影像显示器上进行视读。 • 两者各有其优点，但后者可以进行各种图像处理，使影像信息更清晰 ，有利于诊断；同时可以进行图像储存与传输，远程会诊等。但是影 像显示器的空间分辨力不如照片影像。
• （三）成像板
• 在计算机X线摄影（CR）中，使用成像板（IP）作为影像信息的接收 器。CR系统中，透过人体的X线入射到IP时，X线量子被IP的光激励发 光物质层内的荧光颗粒吸收，释放出电子，其中一部分电子散布在成 像层内呈半稳定状态，形成潜影；将形成潜影的IP进行激光扫描时， 半稳定状态的电子转换为光量子，发生光激励发光（PSL）现象，光 量子被光电倍增管检测到，将光信号传化为电信号并放大，再经模/ 数（A/D）转换器转换为数字信号，进行处理后形成数字影像。
主要内容
• 第一节 信息影响传递与形成 • 第二节 信息源 • 第三节 影像信息载体 • 第四节 影像信息接收器 • 第五节 影像视读
➢ 广义的摄影：是应用光或其它能量来表现被照体的信息状态，并以可 见的光学影像加以记录的一种技术。X线摄影、X线透视、CT、MR 等成像均需要具备有一个成像系统，成像系统即是将信息载体表现出 来的信号加以处理，形成表现信息影像的系统。
• （一）屏-片系统 • 屏-片系统即增感屏与X线胶片组合系统，它作为透过被检体后Байду номын сангаас有人
体信息的接受介质，或称作带有人体信息的X线接收器。其工作原理是 ：透过人体的X线到达增感屏的荧光体层时激发荧光体发出荧光，并将 荧光强度分布传递给X线胶片，与X线胶片感光乳剂层中的卤化银（ AgX）发生光化学反应，即形成银颗粒分布的潜影（Ag原子）；在潜 影的催化下，已经过X线曝光的胶片经显影加工处理，将胶片上大量的 AgX还原成Ag原子；大量的Ag原子形成二维的光学密度（D）分布，形 成了模拟X线影像的X线照片。
• 人体组织结构大至可分为骨骼、肌肉、脂肪及空气四大类，对X线的 衰减按骨骼、肌肉、脂肪、空气的顺序逐渐减弱，这种衰减差异的大 小就形成了X线影像的对比度。然后通过各种影像接收器（探测器） 进而形成可见的X线影像。
• X线在透过人体时，主要发生光电效应和康普顿效应两种作用形式的 衰减。是以肌肉和骨骼为例，显示不同能量的X线在两种组织中发生 效应的比率。
• CT成像是X线经过准直器形成很细的直线射束（或扇形射线束），穿 透人体被检测的体层面，经人体薄层内组织器官衰减后射出的X线（ 投影P）到达高灵敏度的检测器，检测器接收透过被检体层后的X线束 强度（I），然后将这含有人体信息的X线强度转换成相应的电信号， 通过测量电路将电信号放大，由A/D转换器转换为数字信号，再经计 算机处理系统处理，重建出人体层面上组织结构对X线的衰减系数（μ ）的灰度图像。
• （二）影像增强器-X线电视 • 由于X线有荧光作用，在X线透视成像中，透过人体的X线照射到荧光
物质时，荧光物质的原子被激发或电离放射出可见的荧光。
• 早期的X线透视成像就是将透过人体的X线照射到荧光屏上使其成为透 视X线影像的，这种荧光影像强度很弱，只能在暗室中观察阅读。
• 现在的X线透视成像是将透过人体的X线照射到影像增强器，影像增强 器将荧光影像亮度增强，然后输入X线电视，使之成为可见的视频影 像。
• （二）磁共振成像 • 根据磁共振成像（MRI）定义知道磁共振信号的强弱与人体组织的氢
质子密度密切相关。在人体各种组织结构中，1H占原子数量的2/3，而 且1H为磁化最高的原子核，所以目前生物组织的MRI主要是1H成像。
第三节 影像信息载体
• （一）X线 • 本质是一种电磁波。波长很短，大约与晶体内呈周期（规则）排列的
• （六）磁共振成像的接收线圈
• 磁共振成像（MRI）系统中应用各种成像感应线圈来检测MR信号。方 法是采用两个互相垂直的线圈，分别进行射频发射和MR信号的接收， 因此也叫双线圈感应法或交叉线圈法。在常用的XYZ直角坐标系中，常 将发射线圈置于X轴上，接收线圈加在Y轴上，与静磁场B0垂直。
第五节 影像视读
零的原子核（1H）、静磁场（B0）、产生一定频率（1H发生共振的拉 莫尔频率）电磁波的射频磁场。从三个条件中可以看出射频（RF）电 磁波是产生和传递MR信号的信息载体。
第四节 影像信息接收器
• 医学影像成像中常用的接收器有： 1. 模拟X线成像中的屏-片系统 2. 计算机X线摄影（CR）中的成像板（IP） 3. 数字X线摄影（DR）中的平板探测器（FPD） 4. X线计算机体层成像中的检测器 5. 磁共振成像中的接收线圈等
➢ 成像程序为：能量→信息信号→检测→图像形成。 ➢ 成像三大要素：成像的信息源（被检体）、信息载体与信息接收器。
第一节 信息影响传递与形成
• 一、模拟X线信息影像的传递与形成
第二节 信息源
• （一）X线成像 • X线与物质的作用，X线成像是X线束进入人体后，一部分被人体组织
结构吸收和散射，另一部分透过人体沿原方向向前传播。X线通过人 体组织时是按照指数规律衰减。当X线的衰减以光电吸收为主时，被 检体的线衰减系数μ 与人体组织的Z、ρ存在着如下关系：