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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,醫(yī)學(xué)影像設(shè)備,作者:劉暢,學(xué)號(hào):077917,班級(jí):93k9b,醫(yī)學(xué)影像設(shè)備公司及其站點(diǎn),四大醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品,X光機(jī),MRI,CT,B超,返回,X光機(jī),返回,X光簡(jiǎn)介,1895年,德國(guó)菲試堡物理研究所所長(zhǎng)兼物理學(xué)教授威廉孔拉德倫琴把新發(fā)現(xiàn)的電磁波命名為X光,這個(gè)“X”是無法了解的意思。世人為了表示對(duì)發(fā)明者的敬意,亦稱之為“琴倫線”。X光是一種有能量的電磁波或輻射。當(dāng)高速移動(dòng)的電子撞擊任何形態(tài)的物質(zhì)時(shí),X光便有可能發(fā)生。X光具有穿透性,對(duì)不同密度的物質(zhì)有不同的穿透能力。在醫(yī)學(xué)上X光用來投射人體器官及骨骼形成影象
2、,用來輔助診斷。,1894年,實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家勒納德在放電管的玻璃壁上開了一個(gè)薄鋁窗,成功地使陰極射線射出管外。,1895年,物理學(xué)家倫琴在探索陰極射線本性的研究中,意外發(fā)現(xiàn)了X光。X光的發(fā)現(xiàn),不僅揭開了物理學(xué)革命的序幕,也給醫(yī)療保健事業(yè)帶來了新的希望。倫琴因此成為第一個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。,x光是穿透性很強(qiáng)的射線,一種高能量光波粒子,所以一般物體都擋不住,射線要被阻擋,關(guān)鍵由射線強(qiáng)度、頻率、阻擋物質(zhì)與射線作用程度、阻擋物質(zhì)厚度、阻擋物質(zhì)大小共同決定。一般情況下,常見的X光(醫(yī)院用)大約35cm的鉛塊就可以阻擋了。但是也會(huì)在背景屏上會(huì)顯示阻擋物的陰影形狀,就好像日食,雖擋住了太陽光,卻留下了陰影。
3、,倫琴在一次在暗房里洗照片時(shí),把一個(gè)光導(dǎo)管放在了旁邊。結(jié)果,在沒有太陽光照射下,照片竟被過度曝光了。這是只有在洗照片時(shí)經(jīng)陽光直射才可能發(fā)生的。難道在可見光之外還有別的光存在?倫琴對(duì)這一現(xiàn)象作了仔細(xì)研究。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),他發(fā)現(xiàn)是光導(dǎo)管中無意產(chǎn)生的一種不可見光。他又經(jīng)過了多次試驗(yàn),又發(fā)現(xiàn)了這種光束能穿透金屬以外的物體的特性,把它廣泛運(yùn)用于各個(gè)方面,并為后來發(fā)現(xiàn)紅,紫外線等不可見光奠定了基礎(chǔ)。,返回,X射線的產(chǎn)生,X,射線波長(zhǎng)略大於,0.5,奈米的被稱作軟,X,射線。波長(zhǎng)短於,0.1,奈米的叫做硬,X,射線。硬,X,射線與波長(zhǎng)長(zhǎng)的,(,低能量,),伽馬射線範(fàn)圍重疊,二者的區(qū)別在於輻射源,而不是波長(zhǎng):,
4、X,射線光子產(chǎn)生於高能電子加速,伽馬射線則來源於原子核衰變,.,產(chǎn)生,X,射線的最簡(jiǎn)單方法是用加速後的電子撞擊金屬靶。撞擊過程中,電子突然減速,其損失的動(dòng)能會(huì)以光子形式放出,形成,X,光光譜的連續(xù)部分,稱之為制動(dòng)輻射。通過加大加速電壓,電子攜帶的能量增大,則有可能將金屬原子的內(nèi)層電子撞出。於是內(nèi)層形成電洞,外層電子躍遷回內(nèi)層填補(bǔ)電洞,同時(shí)放出波長(zhǎng)在,0.1,奈米左右的光子。由於外層電子躍遷放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波長(zhǎng)也集中在某些部分,形成了,X,光譜中的特徵線,此稱為特性輻射。,此外,高強(qiáng)度的,X,射線亦可由同步加速器或自由電子雷射產(chǎn)生。同步輻射光源,具有高強(qiáng)度、連續(xù)波長(zhǎng)、光束準(zhǔn)
5、直、極小的光束截面積並具有時(shí)間脈波性與偏振性,因而成為科學(xué)研究最佳之,X,光光源。,返回,醫(yī)學(xué)用途,放射醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)的一個(gè)專門領(lǐng)域,它使用放射線照相術(shù)和其他技術(shù)產(chǎn)生診斷圖像。的確,這可能是,X,射線技術(shù)應(yīng)用最廣泛的地方。,X,射線的用途主要是探測(cè)骨骼的病變,但對(duì)於探測(cè)軟組織的病變也相當(dāng)有用。常見的例子有胸腔,X,射線,用來診斷肺部疾病,如肺炎、肺癌或肺氣腫;而腹腔,X,射線則用來檢測(cè)腸道梗塞,自由氣體(,free air,,由於內(nèi)臟穿孔)及自由液體(,free fluid,)。某些情況下,使用,X,射線診斷還存在爭(zhēng)議,例如結(jié)石(對(duì),X,射線幾乎沒有阻擋效應(yīng))或腎結(jié)石(一般可見,但並不總是可見)。
6、,借助計(jì)算機(jī),人們可以把不同角度的,X,射線影像合成成三維圖像,在醫(yī)學(xué)上常用的電腦斷層掃描(,CT,掃描)就是基於這一原理。,返回,X射線成像的前景,采用平板探測(cè)器的前端數(shù)字獲取技術(shù),返回,Frost&Sullivan在名為“診斷數(shù)字成像”的分析報(bào)告中指出,X射線攝影檢查正在向無膠片數(shù)字環(huán)境全面挺進(jìn),CR和DR都取得了各自的重大進(jìn)展。促使這種轉(zhuǎn)變的一個(gè)關(guān)鍵因素是CR和DR都能提高工作效率,在同樣的時(shí)間里可以完成更多的檢查,醫(yī)院因此可以增加收入,另外,高分辨率的圖像質(zhì)量和X射線輻射劑量的減少也對(duì)這種轉(zhuǎn)化起到了促進(jìn)作用。,Frost&Sullivan的分析報(bào)告認(rèn)為,采用平板探測(cè)器的前端數(shù)字獲取技術(shù)
7、,同時(shí)又將后處理環(huán)節(jié)作為重心,這將是未來幾年數(shù)字X射線影像技術(shù)的發(fā)展方向。,Frost&Sullivan的分析師稱,最近新推出的采用了平板探測(cè)器的便攜式數(shù)字系統(tǒng)是這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展,盡管便攜式系統(tǒng)還有可能取代CR,但與低成本的存儲(chǔ)磷系統(tǒng) 比,其圖像質(zhì)量仍需提高,在CR方面,一些引人注目的進(jìn)展包括雙面CR讀出系統(tǒng)、線模擬CR讀出系統(tǒng)和線掃描CR。,人們對(duì)動(dòng)態(tài)平板影像系統(tǒng)的憧憬在DR問世時(shí)就已經(jīng)產(chǎn)生了。動(dòng)態(tài)DR方面,一個(gè)誘人的領(lǐng)域就是熒光透視檢查,也就是采用數(shù)字X射線影像系統(tǒng)進(jìn)行X射線透視。采用這類系統(tǒng)業(yè)已完成的研究證明,獲取的圖像質(zhì)量有進(jìn)步,病人受到的X射線輻射劑量減少。探測(cè)器DQE和信噪比同時(shí)
8、獲得改進(jìn)后,數(shù)字透視檢查時(shí)的圖像質(zhì)量和輻射劑量還會(huì)變得更好。平板探測(cè)器研制技術(shù)的進(jìn)一步提高,會(huì)使集成電路尺寸越來越小,象素越來越小。,更廣泛地使用CR和DR系統(tǒng)的障礙依然存在。DR的價(jià)格雖然在下降,但整體價(jià)格水平依然偏高,其中一個(gè)原因是DR研發(fā)成本居高不小。另外,如果配套系統(tǒng)更不上,CR和DR的高效率和遠(yuǎn)期價(jià)值就會(huì)大打折扣,特別是沒有使用PACS的廣大落后地區(qū)或國(guó)家。,此外,分析報(bào)告還指出,放射學(xué)的發(fā)展,圖像處理也是一個(gè)有很大發(fā)展空間的環(huán)節(jié)。建立在抑制噪音同時(shí)減少劑量之上的圖像處理性能的高低,也是今后數(shù)字X射線影像技術(shù)發(fā)展的方向之一。因此,開發(fā)出能夠支持圖像處理和圖像重建的軟件算法也是任何新的
9、數(shù)字診斷影像技術(shù)的必由之路。,據(jù)悉,欲進(jìn)一步了解報(bào)告詳情的讀者可以向登陸Frost&Sullivan網(wǎng)站,并可索取報(bào)告的概述部分。,返回,MRI,返回,MRI,返回,MRI簡(jiǎn),介,介,是核,磁,磁共,振,振成,像,像,,英,英文,全,全稱,是,是:nuclearmagneticresonanceimaging,,,,之,所,所以,后,后來,不,不稱,為,為核,磁,磁共,振,振而,改,改稱,磁,磁共,振,振,,是,是因,為,為日,本,本科,學(xué),學(xué)家,提,提出,其,其國(guó),家,家備,受,受核,武,武器,傷,傷害,,,,為,表,表示,尊,尊重,,,,就,把,把核,字,字去,掉,掉了,。,。,核磁,共,
10、共振,是,是一,種,種物,理,理現(xiàn),象,象,,作,作為,一,一種,分,分析,手,手段,廣,廣泛,應(yīng),應(yīng)用,于,于物,理,理、,化,化學(xué),生,生物,等,等領(lǐng),域,域,,到,到1973年,才,才將,它,它用,于,于醫(yī),學(xué),學(xué)臨,床,床檢,測(cè),測(cè)。,為,為了,避,避免,與,與核,醫(yī),醫(yī)學(xué),中,中放,射,射成,像,像混,淆,淆,,把,把它,稱,稱為,核,核磁,共,共振,成,成像,術(shù),術(shù)(MR)。,MR,是,是一,種,種生,物,物磁,自,自旋,成,成像,技,技術(shù),,,,它,是,是利,用,用原,子,子核,自,自旋,運(yùn),運(yùn)動(dòng),的,的特,點(diǎn),點(diǎn),,在,在外,加,加磁,場(chǎng),場(chǎng)內(nèi),,,,經(jīng),射,射頻,脈,脈沖,激
11、,激后,產(chǎn),產(chǎn)生,信,信號(hào),,,,用,探,探測(cè),器,器檢,測(cè),測(cè)并,輸,輸入,計(jì),計(jì)算,機(jī),機(jī),,經(jīng),經(jīng)過,處,處理,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)換,在,在屏,幕,幕上,顯,顯示,圖,圖像,。,。,返回,MRI優(yōu),缺,缺點(diǎn),MR,提,提供,的,的信,息,息量,不,不但,大,大于,醫(yī),醫(yī)學(xué),影,影像,學(xué),學(xué)中,的,的其,他,他許,多,多成,像,像術(shù),,,,而,且,且不,同,同于,已,已有,的,的成,像,像術(shù),,,,因,此,此,,它,它對(duì),疾,疾病,的,的診,斷,斷具,有,有很,大,大的,潛,潛在,優(yōu),優(yōu)越,性,性。,它,它可,以,以直,接,接作,出,出橫,斷,斷面,、,、矢,狀,狀面,、,、冠,狀,狀面,和,和各,種
12、,種斜,面,面的,體,體層,圖,圖像,,,,不,會(huì),會(huì)產(chǎn),生,生CT檢,測(cè),測(cè)中,的,的偽,影,影;,不,不需,注,注射,造,造影,劑,劑;,無,無電,離,離輻,射,射,,對(duì),對(duì)機(jī),體,體沒,有,有不,良,良影,響,響。MR,對(duì),對(duì)檢,測(cè),測(cè)腦,內(nèi),內(nèi)血,腫,腫、,腦,腦外,血,血腫,、,、腦,腫,腫瘤,、,、顱,內(nèi),內(nèi)動(dòng),脈,脈瘤,、,、動(dòng),靜,靜脈,血,血管,畸,畸形,、,、腦,缺,缺血,、,、椎,管,管內(nèi),腫,腫瘤,、,、脊,髓,髓空,洞,洞癥,和,和脊,髓,髓積,水,水等,顱,顱腦,常,常見,疾,疾病,非,非常,有,有效,,,,同,時(shí),時(shí)對(duì),腰,腰椎,椎,椎間,盤,盤后,突,突、,原,
13、原發(fā),性,性肝,癌,癌等,疾,疾病,的,的診,斷,斷也,很,很有,效,效。,MR,也,也存,在,在不,足,足之,處,處。,它,它的,空,空間,分,分辨,率,率不,及,及CT,,帶,帶有,心,心臟,起,起搏,器,器的,患,患者,或,或有,某,某些,金,金屬,異,異物,返回,核磁,共,共振,成,成像,原,原理,原子,核,核帶,有,有正,電,電,,許,許多,元,元素,的,的原,子,子核,,,,如1H,、,、19FT和31P等,進(jìn),進(jìn)行,自,自旋,運(yùn),運(yùn)動(dòng),。,。通,常,常情,況,況下,,,,原,子,子核,自,自旋,軸,軸的,排,排列,是,是無,規(guī),規(guī)律,的,的,,但,但將,其,其置,于,于外,加,加
14、磁,場(chǎng),場(chǎng)中,時(shí),時(shí),,核,核自,旋,旋空,間,間取,向,向從,無,無序,向,向有,序,序過,渡,渡。,自,自旋,系,系統(tǒng),的,的磁,化,化矢,量,量由,零,零逐,漸,漸增,長(zhǎng),長(zhǎng),,當(dāng),當(dāng)系,統(tǒng),統(tǒng)達(dá),到,到平,衡,衡時(shí),,,,磁,化,化強(qiáng),度,度達(dá),到,到穩(wěn),定,定值,。,。如,果,果此,時(shí),時(shí)核,自,自旋,系,系統(tǒng),受,受到,外,外界,作,作用,,,,如,一,一定,頻,頻率,的,的射,頻,頻激,發(fā),發(fā)原,子,子核,即,即可,引,引起,共,共振,效,效應(yīng),。,。在,射,射頻,脈,脈沖,停,停止,后,后,,自,自旋,系,系統(tǒng),已,已激,化,化的,原,原子,核,核,,不,不能,維,維持,這,這
15、種,狀,狀態(tài),,,,將,回,回復(fù),到,到磁,場(chǎng),場(chǎng)中,原,原來,的,的排,列,列狀,態(tài),態(tài),,同,同時(shí),釋,釋放,出,出微,弱,弱的,能,能量,,,,成,為,為射,電,電信,號(hào),號(hào),,把,把這,許,許多,信,信號(hào),檢,檢出,,,,并,使,使之,能,能進(jìn),行,行空,間,間分,辨,辨,,就,就得,到,到運(yùn),動(dòng),動(dòng)中,原,原子,核,核分,布,布圖,像,像。,原,原子,核,核從,激,激化,的,的狀,態(tài),態(tài)回,復(fù),復(fù)到,平,平衡,排,排列,狀,狀態(tài),的,的過,程,程叫,弛,弛豫,過,過程,。,。它,所,所需,的,的時(shí),間,間叫,弛,弛豫,時(shí),時(shí)間,。,。弛,豫,豫時(shí),間,間有,兩,兩種,即,即T1和T2
16、,,,,T1為,自,自旋-點(diǎn),陣,陣或,縱,縱向,馳,馳豫,時(shí),時(shí)間T2,,,,T2為,自,自旋-自,旋,旋或,橫,橫向,弛,弛豫,時(shí),時(shí)間,。,。,返回,影響,磁,磁共,振,振影,像,像因,素,素,(a)質(zhì),子,子的,密,密度,;,;(b),弛,弛豫,時(shí),時(shí)間,長(zhǎng),長(zhǎng)短,;,;(c),血,血液,和,和腦,脊,脊液,的,的流,動(dòng),動(dòng);(d)順,磁,磁性,物,物質(zhì)(e)蛋,白,白質(zhì),。,。磁,共,共振,影,影像,灰,灰階,特,特點(diǎn),是,是,,磁,磁共,振,振信,號(hào),號(hào)愈,強(qiáng),強(qiáng),,則,則亮,度,度愈,大,大,,磁,磁共,振,振的,信,信號(hào),弱,弱,,則,則亮,度,度也,小,小,,從,從白,色,色、,灰,灰色,到,到黑,色,色。,各,各種,組,組織,磁,磁共,振,振影,像,像灰,階,階特,點(diǎn),點(diǎn)如,下,下;,脂,脂肪,組,組織,,,,松,質(zhì),質(zhì)骨,呈,呈白,色,色;,腦,腦脊,髓,髓、,骨,骨髓,呈,呈白,灰,灰色,;,;內(nèi),臟,臟、,肌,肌肉,呈,呈灰,白,白色,;,;液,體,體,,正,正常,速,速度,流,流血,液,液呈,黑,黑色,;,;骨,皮,皮質(zhì),、,、氣,體,體、,含,含氣,肺,肺