醫(yī)學(xué)成像技術(shù)課件-其他成像技術(shù)

MedicalImagingTechnology其他成像技術(shù)MedicalImagingTechnology其他成像技術(shù)熱成像活體光學(xué)成像其他波段成像（如太赫茲）MedicalImagingTechnology熱成像紅外熱成像(表面成像)微波成像（內(nèi)部成像、淺）MedicalImagingTechnology幾個(gè)名詞熱：Thermal紅外：Infrared熱像圖：ThermalImage/

InfraredImage紅外熱像儀：Thermography2007－10－12MedicalImagingTechnology紅外在電磁波譜中的位置近紅外：0.76m-2~3m中紅外：2~3m-15m以上：遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外人體：3－20m，峰值9.35mMedicalImagingTechnology紅外成像原理凡是溫度高于絕對(duì)零度的物體均發(fā)射出紅外輻射。人的體溫37℃，人體皮膚的發(fā)射率0.98，可近似為一種300K的黑體。當(dāng)室溫低于體溫時(shí)，人體即通過(guò)皮膚發(fā)射出肉眼看不見(jiàn)的紅外輻射能量，該能量的大小及分布與溫度成正比。當(dāng)人體某些部位患病時(shí)，通常存在溫度的變化，有的溫度升高(如炎癥，腫瘤等)，有的溫度降低(如脈管炎，動(dòng)脈硬化等)。借助于紅外成像技術(shù)可以清晰地、準(zhǔn)確地、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)人體由于不同原因而引起的微小的溫度變化。MedicalImagingTechnology紅外成像原理溫度、波長(zhǎng)和能量之間的關(guān)系（普朗克定律）MedicalImagingTechnology紅外成像原理從上圖

可以看出：曲線下的面積為該溫度下的總能量，隨溫度的增加而迅速增加；峰值波長(zhǎng)隨溫度的增加向短波移動(dòng)。人體的溫度是恒定的，約為37℃，皮膚的溫度約為34℃，其紅外峰值波長(zhǎng)為9.4μm。MedicalImagingTechnology紅外成像原理斯蒂芬·玻耳茲曼定律式中，W0(T)—絕對(duì)溫度T下的總能量，W·cm-2;；ε—物體發(fā)射率；σ—常數(shù)；T—絕對(duì)溫度，K。MedicalImagingTechnology紅外成像原理紅外熱像儀，將人體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外輻射能量，通過(guò)光機(jī)掃描系統(tǒng)，光電轉(zhuǎn)換探測(cè)器，信號(hào)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的圖像信號(hào)，顯示在監(jiān)視器上，稱為熱圖。圖像的灰度表示溫度的高低，用亮表示溫度高，暗表示溫度低?；蛴门屠渖硎緶囟雀叩?。所顯示的圖像實(shí)質(zhì)上反映了目標(biāo)表面各個(gè)部分的溫差。人體臟腑器官，或體內(nèi)組織發(fā)生病變時(shí)，如有溫度的變化，通過(guò)導(dǎo)熱，在皮膚表面產(chǎn)生溫度變化，在其對(duì)應(yīng)的體表或穴位出現(xiàn)熱區(qū)或冷區(qū)。然后通過(guò)輻射傳熱，被紅外熱像儀接收，以熱圖形式表現(xiàn)出來(lái)。MedicalImagingTechnology紅外熱像像在醫(yī)學(xué)學(xué)上的應(yīng)應(yīng)用紅外熱像像檢查的的特點(diǎn)非接觸，，無(wú)損傷傷體表溫度度的高精精度測(cè)量量測(cè)量時(shí)間間短檢查結(jié)果果直觀，，易理解解適用范圍圍血液循環(huán)環(huán)障礙：：動(dòng)靜脈脈瘤、血血管畸形形、淋巴巴浮腫等等代謝異常常：皮膚膚疾病、、皮下組組織疾病病等慢性疾病?。侯^痛痛、后頭頭神經(jīng)痛痛、三叉叉神經(jīng)痛痛等自律神經(jīng)經(jīng)障礙：：自律性性神經(jīng)疾疾病、脊脊髓神經(jīng)經(jīng)疾病等等炎癥：各各種表在在性急性性炎癥、、風(fēng)濕性性關(guān)節(jié)炎炎等腫瘤：乳乳房腫瘤瘤、甲狀狀腺腫瘤瘤、皮膚膚腫瘤等等體溫異常常：溫度度中樞異異常、神神經(jīng)性食食欲不振振等MedicalImagingTechnology針灸效果果頸椎疼痛痛慢性關(guān)節(jié)節(jié)炎脊椎管狹狹窄癥坐骨神經(jīng)經(jīng)痛貝切特氏氏癥閉塞性動(dòng)動(dòng)脈硬化化MedicalImagingTechnology光學(xué)成像像光和組織織的相互互作用：：吸收、反反射、散散射、干干涉等?生物物組織分分兩類：：強(qiáng)散射介介質(zhì)（不不透明的的）弱散射介介質(zhì)（透透明的））?光光學(xué)檢檢測(cè)及及成像像：根根據(jù)光光在組組織中中傳播播的特特性以以及光光與組組織相相互作作用的的性質(zhì)質(zhì)，選選擇合合適的的物理理方法法，提提取出出（用用于診診斷的的）有有用信信息。。?散散射介介質(zhì)傳傳播：：利用光光的相相干特特性(相干干門））來(lái)選選擇彈彈道光光子或或最小小散射射光子子，進(jìn)進(jìn)行成成像，，OCT；；利用偏偏振特特性來(lái)來(lái)對(duì)特特定的的光子子進(jìn)行行選擇擇測(cè)量量或成成像，，比如如：PS-OCTOpticsisgoodbecause……Portable,lowcostinstrumentationSafe,non-invasiveSpectroscopicinformation,oxygenationMedicalImagingTechnology活體光光學(xué)成成像生物發(fā)發(fā)光成成像（（可見(jiàn)見(jiàn)光，，自發(fā)發(fā)）熒光成成像（（熒光光、加加標(biāo)記記物））MedicalImagingTechnology活體光光學(xué)成成像在體生生物光光學(xué)成成像屬屬于內(nèi)內(nèi)源性性的光光學(xué)成成像,即即它的的發(fā)光光源是是體內(nèi)內(nèi)熒光光光源源。其其成像像過(guò)程程如下下:首首先先,在在體體外將將熒光光物質(zhì)質(zhì)標(biāo)記記在分分子探探針(一種種生物物大分分子)上上;然然后后,將將標(biāo)標(biāo)記有有熒光光物質(zhì)質(zhì)的分分子探探針注注射入入生物物體內(nèi)內(nèi),參參與與生物物體正正常的的生理理活動(dòng)動(dòng);經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)血液液循環(huán)環(huán)等,最最終到到達(dá)特特定靶靶分子子所在在的區(qū)區(qū)域;熒光光物質(zhì)質(zhì)發(fā)射射出近近紅外外光,從從而示示蹤特特定靶靶分子子、基基因、、細(xì)胞胞等的的生理理活動(dòng)動(dòng)。MedicalImagingTechnology活體光學(xué)成成像MedicalImagingTechnology為什么是近近紅外光照射生物物體的組織織，被其表表面反射、、內(nèi)部吸收收和散射而而衰減。近近紅外譜區(qū)區(qū)的光對(duì)各各種物質(zhì)的的吸收系數(shù)數(shù)一般非常常小，因而而對(duì)較厚的的生物組織織也具有較較高的透過(guò)過(guò)性，利用用這些透射射光可以獲獲得各種生生理信息，，其中還可可獲得相關(guān)關(guān)組織氧合合狀態(tài)的信信息。Depth(mm)transversedirection(mm)01234500.511.52Depth(mm)transversedirection(mm)01234500.511.52Highresolutionopticalimagesofa5-dayoldratatthechest(left)andabdomen(right),wheredermis(D),hypodermis(H),muscle(M),bone(B),stomach,andotherfeaturesaredelineated.BBBStomachDDHHMMSalineSalineHighresolutionopticalimagesofanadultratthroughskinallowustovisualisethedifferentlayersandfeaturesintheskinincludingepidermis(E),epidermalbasement(EB),papillarydermis(P),reticulardermis(R),hairfolliclesetc.Farmoredetailedstructuresaredelineatedindermiszone.EEEBPRDermisProfRKWang,CranfieldMedicalImagingTechnology太赫茲成像像MedicalImagingTechnology太赫茲成像像MedicalImagingTechnology太赫茲成像像MedicalImagingTechnology太赫茲成像像MedicalImaging