医学成像技术-第一章 概论1

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DSA的基本工作原理是：将X射线机 对准人体的某一部位，并将X射线造影剂 注入人体血管中。如果在注入造影剂的 前后分别摄取这同一部位的X射线图像， 然后再将这两幅图像相减，那么就可以 消除图像中相同结构的部分，而突出注 人造影剂的血管部分。DSA在临床中已 成功地用于血管网络的功能检查。
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从信息量的角度看，一幅图像 所包含的信息远比一条曲线或几个 数据要多。它以直观的形式向医生 展示人体内部的结构或有关生理参 数的空间分布，为医生的诊断提供 重要依据，成为临床诊断与医学研 究中不可缺少的工具。
传输、存储、分析、识别等。在医学 图像研究领域中主要包含以下两个相 对独立的研究方向：医学成像系统 （Medical Imaging System）和医学图 像处理（Medical Image Processing）。
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• 先修课程： 大学物理 信号与线性系统 生物医学传感器原理及应用 • 成绩评定 总成绩=考试成绩（75%）+平时成绩 （15%）+实验成绩（10%）
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如何学习这门课??
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• 认真阅读课本,上课认真听讲 • 搞懂每种成像技术的机理,掌握基本的和常用 的成像算法 • 多阅读相关的参考书 • 网上相关资源(如:丁香园论坛,中国医学影象 技术论坛,中国PACS论坛, /pct/index.html /biomed/Index0.asp /htbooks/nmr/bnmr.htm 等)
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但由于常规的X射线成像技术是将
人体三维结构投影到一个二维平面上， 会产生图像重叠，造成读片困难。此外， 投影X射线成像对软组织的分辨能力较 差，使得它在临床中的应用也受到一定 的限制。
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70年代初彩色血流二维显像装置。
20世纪90年代以来，彩色超声血流显像仪已进入实时、 多功能、高性能阶段，基本满足临床诊断需求。尤其 近二十年来综合技术的发展，出现了数字化“彩超”。
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第二节 发展历程
近年来，动态三维超声成像及实时三维超声成像被广 泛应用。
目前，组织多普勒成像，组织应变和应变率成像，超 声造影显像，组织谐波成像及三维实时成像等，使 超声诊断组织病理状态、血流灌注和运动力学等方 面提供了更精确、更敏感的信息，为临床提供了非 常有意义的指导。超声诊断和介入治疗将随着科学 技术进步，得到更好的发展和应用。
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伦琴肖像
世界上第一张X线图像
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第二节 发展历程
X线机的发展经历了五个阶段： ①初始阶段； ②实用阶段； ③提高完善阶段； ④影像增强器阶段； ⑤数字化阶段。
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第二节 发展历程
二、CT设备的发展
1972年，英国工程师豪斯菲尔德（G.N. Hounsfield）在 英国放射学会学术会议上宣布世界上第一台用于颅脑影像 检查的CT设备研制成功。并于1979年与科马克共同荣获 诺贝尔生理学或医学奖。
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第三节 各种医学影像设备
的应用特点
目录
一、X线设备 二、MRI设备 三、US成像设备 四、核医学成像设备 五、热成像设备 六、医用光学成像设备（医用内镜） 七、医学影像治疗设备
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第三节 各种医学影像设备的应用 特点
按影像信息载体的不同，现代医学影像诊断设备可分 为：
一、X线设备，包括X线机和CT； 二、MRI设备； 三、US成像设备； 四、核医学成像设备； 五、热成像设备； 六、医用光学成像设备（医用内镜）； 七、医学影像治疗设备

医学图象
超声成像
检测信号：从人体反射回的超声回波 检测依据：不同组织反射/折射的回波强度不同 信息表示形式：各个组织对超声波反射的衰减和反射信号 辐射危害程度：较低 成像性质：形态学成像 优点：辐射小，价格低，具有动态性，实时性，能够得到X线不能显示的软组织图像 缺点：存在衍射扩散现象，分辨率较低 适用范围：空腔类部位（腹腔）、对敏感性要求较高的部位（胎儿、眼部）等
PM Matthews, Neurology 41:1252 (1991)
Active Plaque
Normal-Appearing White Matter
Multispectral Tissue Classification 多谱段组织分类 T1T23D Histogram
Segmented Image
成像方式
成像依据
信息量
对人体影响
特 点
X线
直接透射成像
密度和厚度
大
有损伤
形态全貌 影像精细
X-CT
数据测量重建
吸收系数
中
有损伤
密度分辨率高 适应范围广
EM
透射或反射
密度、厚度或表面形貌
大
有创伤
分辨率极高 适于早期诊断
MRI
数据测量重建
氢核的物理状态
分子影像新探索
尽管近20年以来，医学影像诊断出现了X-CT、MRI、SPECT、DSA、PET等新型成像手段，它们可以从不同角度去分辨人体内的形态结构，但诊断的基础仍然是人体解剖学和病理学，依然难以对人体细胞的良性与恶性病变作出早期的准确判断，往往还要通过光学显微镜（LM） 或电子显微镜（EM）做离体细胞学或病理学上的诊断才可能最后确认。

第一节 概述
由各种探测器和计算机构成的计算机X线摄影（ computed radiography，CR）、数字X线摄影（ digital radiography，DR）、数字减影血管造影 （digital subtraction angiography，DSA）等成 像装置和作为数字图像显示终端的显示器（监视器 ）、印制照片的激光相机，都属于医学影像设备。 介入放射学设备和立体定向设备都是在图像的引导 下实施诊断或治疗，也属于医学影像设备。热成像 仪、医用内镜等也能为医生提供所需要的影像，也 属于医学影像设备。
第二节 发展历程
放射性成像的基本条件是具有能够选择性聚集在特 定脏器或病变的放射性核素或放射性核素标记的化 合物，使该脏器或病变与临近组织之间的放射性浓 度差达到一定程度；核医学成像仪器可探测这种放 射性浓度差，并根据需要以一定的方式显示成像。 六、现代医学影像设备体系的建立(略)
第三节 各种医学影像设备
小结
1. 医学影像设备的定义 2. 医学影像设备的研究对象 3. 医学影像设备的发展历程 4. 医学影像设备的应用特点
第一节 概述
二、重要性
通过医学影像设备可获得受检者组织、器官相应的 影像，使医生了解受检者体内病变的部位、范围、 形状以及与周围器官的关系等信息，扩展了医生的 感官；有的设备还能观察脏器功能的改变，对诊断 疾病具有至关重要的作用。利用各种成像机制所获 取的影像相互印证，提高了诊断正确率。影像诊断 已成为临床诊断的重要依据，医学影像设备的装备 条件基本上可体现医院的诊疗水平。
伦琴肖像
世界上第一张X线图像
第二节 发展历程
X线机的发展经历了五个阶段： ①初始阶段； ②实用阶段； ③提高完善阶段； ④影像增强器阶段； ⑤数字化阶段。