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医学影像设备学第一章绪论重点难点医学影像设备学的研究对象X线机的发展CT设备的发展MRI设备的发展US成像设备的发展核医学成像设备的发展各种医学影像设备的应用特点第一节概述目录一、研究对象二、重要性第一节概述一、研究对象《医学影像设备学》的研究对象是医学影像设备。医学影像设备是指利用专门成像机制，以非介入方式获取受检者（活体）内部组织形态或／和功能影像的设备。广义的讲，凡是能够为医生提供受检者（活体）组织、器官影像的仪器、机器和设备以及与之配套的机械装置和辅助装置都属于医学影像设备。第一节概述医学影像设备主要包括：①X线设备：如X线机（X-raymachine）、X线计算机体层摄影（X-raycomputedtomography，X-CT）设备，简称CT；②磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）设备，简称MRI；③超声（ultrasound，US）成像设备；④核医学成像设备，如单光子发射计算机体层成像（singlephotonemissioncomputedtomography，SPECT）与正电子发射体层成像（positionemissiontomography，PET）。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（computedradiography，CR）、数字X线摄影（digitalradiography，DR）、数字减影血管造影（digitalsubtractionangiography，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。第一节概述医学影像设备的发展促进了医学的发展，改变了医生传统的工作方式。特别是图像后处理技术的发展，可使医生在手术前即可见到与手术所见基本相同的病人体内病变的三维结构、状态，据此可事先制定适当的手术方案，提高了手术成功率，缩短了手术时间。医学影像设备已成为医生不可缺少的“眼睛”，是实施精准医疗的前提，是医用手术机器人得以实施的基础。第二节发展历程目录一、X线机的发展二、CT设备的发展三、MRI设备的发展四、US成像设备的发展五、核医学成像设备的发展六、现代医学影像设备体系的建立七、我国医学影像设备发展简况第二节发展历程一、X线机的发展X线发现伊始即用于医学临床，基于X线的物理特性：直线传播、穿透性、荧光效应、感光效应和受检者组织间的密度、厚度的差别，当X线透过受检者不同的组织结构时，由于被吸收的程度不同，到达荧光屏或胶片的X线量有差别，因此形成了黑白对比不同的图像。早先，X线检查仅用于密度差别明显的骨折和体内异物的诊断，以后才逐步用于受检者其它病变的检查。与此同时，各种X线设备相继出现。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。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。CT以横断面体层成像为主，不受层面上下组织的干扰；同时由于密度分辨率显著提高，能分辨出0.1%～0.5%X线衰减系数的差异，比传统的X线检查高10～20倍；还能以CT值作定量分析。第二节发展历程随后的30年来，CT设备更新了4代，扫描时间由最初的3～5min缩短至0.5s，空间分辨率也提高到0.1mm量级。对颅脑、腹部的肝、胆、胰和后腹膜腔、肾、肾上腺等病变的影像诊断占主导地位。20世纪80年代先后研制开发的超高速CT（ultra-fastCT，UFCT）、螺旋CT（spiralCT，SCT），以及目前已投入临床使用的多层CT（multi-sliceCT，MSCT）（2～320层）第二节发展历程CT的3D重建CTA与DSA图像的对比CT的灌注检查（PW），显示右侧颞叶缺血梗塞改变第二节发展历程三、MRI设备的发展20世纪80年代初开始用于临床的MRI设备，是一种崭新的非电离辐射式医学影像设备。MRI设备第二节发展历程MR头的T1WMR头的T2W第二节发展历程MR头的Flair序列MR头的矢状位第二节发展历程MR的波谱检查（MRS）第二节发展历程四、US成像设备的发展50年代初以脉冲回声技术为基础的A型超声。逐步发展起来的M型超声诊断仪和B型超声断层显像仪也都是以超声脉冲回声技术为基础的。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”。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。第二节发展历程四维彩超第二节发展历程五、核医学成像设备的发展核医学成像是一种以脏器内或/和外正常组织与病变组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变的显像方法。放射性核素显像过程是将标记好的放射性药物引入体内(口服、静脉、皮内或鞘内注射)，在体外用成像设备对体内放射性药物的分布进行探测，可以从不同角度反映人体脏器内细胞的功能、脏器的血流供应及分布、脏器的代谢过程、抗原或受体的分布特性等。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