第一章醫(yī)學成像技術(shù)緒論

課程安排當前1頁，總共75頁。當前2頁，總共75頁。

學習醫(yī)學成像技術(shù)的意義一、臨床醫(yī)學應(yīng)用上具有重要意義

醫(yī)學成像技術(shù)在臨床診斷中的應(yīng)用，解決了千百年來人們在醫(yī)學診斷中遇到的難題:即受人眼之限,不可能看到人體組織器官的解剖形態(tài)信息和功能信息。

當前3頁，總共75頁。

醫(yī)學圖像

運用工程的原理和手段，對人體組織、器官的形態(tài)、密度、功能等信息記錄或顯示。該領(lǐng)域兩個相對獨立的研究方向：當前4頁，總共75頁。二、學習醫(yī)學成像技術(shù)對全面了解BME有重要意義

醫(yī)學成像技術(shù)是生物醫(yī)學工程（BME）的重要組成部分：1.屬于醫(yī)學圖像研究領(lǐng)域，是BME的主要研究領(lǐng)域之一；2.是BME中最重要的領(lǐng)域，體現(xiàn)為：(a)IEEETransactionsonMedicalImaging是BME領(lǐng)域中影響因子（impactfactor,IF）最高的雜志之一：近幾年排名居于本領(lǐng)域前列。(b)同時也是IEEE所有雜志中影響因子最高的雜志之一。當前5頁，總共75頁。當前6頁，總共75頁。二、醫(yī)學成像技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀成像技術(shù)？當前7頁，總共75頁。當前8頁，總共75頁。1895年11月8日，德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn)X線，X射線成像技術(shù)發(fā)明；

20世紀50～60年代，出現(xiàn)超聲成像（USG）

20世紀70～80年代，出現(xiàn)

DSA（digitalsubtractionangiography，數(shù)字減影血管造影），

CT（computedtomography，計算機斷層掃描），

MRI（MagneticResonanceImaging,磁共振成像），

ECT（emissioncomputedtomography,發(fā)射型CT），

SPECT（singlephotonECT,單光子發(fā)射型CT），

PET（positronemissiontomography,正電子CT）。

20世紀90年代以來，相繼出現(xiàn)了CR（computedradiography,間接數(shù)字化X線成像技術(shù)），DR（digitalphotography,數(shù)字化攝影），PACS（picturearchivingandcommunicationsystem，圖像存儲和傳輸系統(tǒng)）等?？傮w發(fā)展歷程當前9頁，總共75頁。1895年德國倫琴發(fā)現(xiàn)X線

1896年X線始用于臨床醫(yī)學

1901年獲首屆諾貝爾物理學獎（一）X射線當前10頁，總共75頁。當前11頁，總共75頁。1900~1930年R?entgenology專業(yè)化，——radiologist（放射科醫(yī)師）

當前12頁，總共75頁。技術(shù)問題當前13頁，總共75頁?！狢T（computedtomography)諾貝爾生理與醫(yī)學獎

1917年，奧地利數(shù)學家Radon

證明圖像重建理論，未被重視

20世紀50年代，美國物理學家當代圖像重建最杰出的貢獻者之一

證明且提出了實現(xiàn)方法

直到1972年，英國放射學年會上，英國工程師Hounsfeild公布了計算機斷層成像的結(jié)果。當前14頁，總共75頁?！狢T（computedtomography)當前15頁，總共75頁。CT是以X線束從多個方向沿著體部某一選定體層層面進行照射,測定透過的X線量,數(shù)字化后經(jīng)過計算得出該層面組織各個單位容積的吸收系數(shù),然后重建圖像的一種成像技術(shù)。當前16頁，總共75頁。X-CT更新?lián)Q代當前17頁，總共75頁。X-CT發(fā)展方向當前18頁，總共75頁。（二）超聲成像技術(shù)軍事民用

50年代建立，70年代廣泛發(fā)展。

二次世界大戰(zhàn)后，在雷達、聲納的技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用回聲定位原理，發(fā)展了各種超聲成像技術(shù)，A型、B型、M型，超聲計算機斷層成像技術(shù)（UCT）也已經(jīng)成熟?；驹硖攸c：無損、無創(chuàng)、無電離輻射、動態(tài)圖像應(yīng)用廣泛：心臟、腹部檢查當前19頁，總共75頁。當前20頁，總共75頁。超聲成像發(fā)展趨勢當前21頁，總共75頁。（三）核醫(yī)學成像發(fā)展史：

核醫(yī)學成像可追溯到20世紀初；

1948年，Ansell和Rotblat研制出了逐點掃描的核醫(yī)學成像裝置，并用于甲狀腺的測量；

50年代，Anger研制出了商業(yè)化的γ相機；

1951年，Wrenn提出了PET的構(gòu)想，60年代末出現(xiàn)了相應(yīng)的設(shè)備；

70年代，kuhl等人完成了SPECT的商業(yè)化。基本原理優(yōu)點突出：不僅可以了解器官的結(jié)構(gòu)形態(tài)，還可以了解器官的功能代謝。當前22頁，總共75頁。當前23頁，總共75頁。當前24頁，總共75頁。核醫(yī)學成像的發(fā)展趨勢當前25頁，總共75頁。

MRI通過對外加靜磁場中的人體給予特定頻率的射頻脈沖(radio-frequency,RF)，使人體組織中的氫核（即質(zhì)子）受到激勵而發(fā)生磁共振現(xiàn)象；當終止RF脈沖后，質(zhì)子在弛豫過程中感應(yīng)出MR信號；經(jīng)過對MR信號的接受、空間編碼和圖像重建等處理過程，產(chǎn)生出MR圖像。

概念（四）核磁共振成像基本原理當前26頁，總共75頁。當前27頁，總共75頁。當前28頁，總共75頁。當前29頁，總共75頁?！狹RI（magneticresonanceimaging)

1973年美國Lauterbur揭開了MRI在醫(yī)學影像學方面應(yīng)用的序幕當前30頁，總共75頁。T1加權(quán)像(T1weightedimage,T1WI)

采用短TR，短TE

主要反映組織間T1差別的作用

T1WI有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)SE序列當前31頁，總共75頁。T2加權(quán)像(T2weightedimage,T2WI)

采用長TR，長TE

主要反映組織間T2差別的作用

T2WI有利于顯示病變組織SE序列當前32頁，總共75頁。質(zhì)子密度像(protondensityimage,PDI)

采用長TR，短TE

主要反映組織間質(zhì)子密度多少差別SE序列當前33頁，總共75頁。

功能成像當前34頁，總共75頁。當前35頁，總共75頁。核磁共振成像的發(fā)展趨勢當前36頁，總共75頁。三維成像當前37頁，總共75頁。當前38頁，總共75頁。當前39頁，總共75頁。當前40頁，總共75頁。當前41頁，總共75頁。當前42頁，總共75頁。當前43頁，總共75頁。當前44頁，總共75頁。當前45頁，總共75頁。當前46頁，總共75頁。當前47頁，總共75頁。超聲成像X射線成像傳播速度波長傳輸特性當前48頁，總共75頁。當前49頁，總共75頁。當前50頁，總共75頁。當前51頁，總共75頁。當前52頁，總共75頁。當前53頁，總共75頁。當前54頁，總共75頁。當前55頁，總共75頁。當前56頁，總共75頁。當前57頁，總共75頁。當前58頁，總共75頁。當前59頁，總共75頁。當前60頁，總共75頁。當前61頁，總共75頁。當