《医学影像成像原理》PPT课件
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医学影像成像理论PPT课件
2021/5/4
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• CT成像：自X线管发出的X线首先经过准直器形成很细的直线射束，用以 穿透人体被检测层面。经人体薄层内组织、器官衰减后射出的带有人体 信息的X线束到达检测器，检测器将含有被检体层面信息的X线转变为相 应的电信号。通过测量电路将电信号放大，由A/D转换器变为数字信号 ，送给计算机处理系统处理。计算机系统按照设计好的方法进行图像重 建和处理，得出人体层面上组织、器官衰减系数（μ）分布情况，并以 灰度方式显示人体这一层面上组织、器官的图像。
把人体内部组织、器官的结构、功能等具有
医疗情报的信息源传递给影像信息接收器，
最终以影像的方式表现，提供给诊断医生，
使医生能根据自己的知识和经验针对医学影
像中所提供的信息进行判断，从而对病人的
健康状况进行判断的一门科学技术。
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医学影像技术包括： 1. X 线成像（ radiography ） 2. X 线计算机体层成像（computed tomography，CT）、 3. 磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、 4. 超声成像（ultrasound imaging）、 5. 放射性核素成像（radiosotope imaging） 6. 可见光成像、红外成像和微波成像等。
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课时安排
章节 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
内容 概论 放射物理基础 模拟X线成像 数字X线成像 X线成像理论 CT成像 磁共振成像 超声成像 核医学成像 总复习 合计
8
总学时 2
理论 2
医学影像学ppt课件ppt课件
钡剂 （ barium） 硫酸钡粉末加水和胶配成，以W/V表示 混悬液：用于食道及胃肠造影或气钡双重 钡胶浆：主要用于支气管造影检查
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碘 剂 有机碘制剂： 用途：血管，胆道，胆囊，泌尿造影及CT增强 排泄：经肝或肾，从胆道或泌尿道排出 类型：离 子 型：副作用大，过敏反应多，价格低 非离子型：低渗，低粘度，低毒性，高费用 无机碘制剂：用于气管，输尿管，膀胱造影等 如碘化油、碘化钠等
*
DSA的临床应用
特别适用于心脏大血管检查 了解心内解剖结构异常 观察大血管病变：主动脉夹层、主动脉瘤 主动脉缩窄、主动脉发育异常等 显示冠状动脉、头部及颈部动脉病变
*
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2、X线的特性 波长：0.0006~50nm X线诊断常用波长:0.008~0.031nm 与X线成像相关的特性： 穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应 (生物效应)
影像诊断学
X线，放射诊断学 超声成像 (Ultrasonography:US) 核素显像：包括 γ闪烁成像 发射体层成像（ Emission Computed Tomography，ECT ) 单光子发射体层成像（SPECT ) 正电子发射体层成像（PET ) CT (Computed Tomography) MRI (Magnetic Resonance Imaging)
与成像相关的特性 穿 透 性：能穿透可见光不能穿透的各种不同密度物体，此为X线成像的基础（吸收与衰减，穿透与管电压，厚度与密度） 荧光效应：能激发荧光物质发出可见光，此为X线透视的基础 摄影效应：能使涂有溴化银的胶片感光并形成潜影，以显定影处理产生黑、白图像。此为X线摄影的基础 电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应，此为X线防护和放射治疗的基础
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碘 剂 有机碘制剂： 用途：血管，胆道，胆囊，泌尿造影及CT增强 排泄：经肝或肾，从胆道或泌尿道排出 类型：离 子 型：副作用大，过敏反应多，价格低 非离子型：低渗，低粘度，低毒性，高费用 无机碘制剂：用于气管，输尿管，膀胱造影等 如碘化油、碘化钠等
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DSA的临床应用
特别适用于心脏大血管检查 了解心内解剖结构异常 观察大血管病变：主动脉夹层、主动脉瘤 主动脉缩窄、主动脉发育异常等 显示冠状动脉、头部及颈部动脉病变
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2、X线的特性 波长：0.0006~50nm X线诊断常用波长:0.008~0.031nm 与X线成像相关的特性： 穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应 (生物效应)
影像诊断学
X线，放射诊断学 超声成像 (Ultrasonography:US) 核素显像：包括 γ闪烁成像 发射体层成像（ Emission Computed Tomography，ECT ) 单光子发射体层成像（SPECT ) 正电子发射体层成像（PET ) CT (Computed Tomography) MRI (Magnetic Resonance Imaging)
与成像相关的特性 穿 透 性：能穿透可见光不能穿透的各种不同密度物体，此为X线成像的基础（吸收与衰减，穿透与管电压，厚度与密度） 荧光效应：能激发荧光物质发出可见光，此为X线透视的基础 摄影效应：能使涂有溴化银的胶片感光并形成潜影，以显定影处理产生黑、白图像。此为X线摄影的基础 电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应，此为X线防护和放射治疗的基础
《影像成像原理》PPT课件_OK
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2.4 摄像机的类型
• 光盘摄像机，是采用光盘来存储影你信息的一类摄像机。体积大、光盘在存 储和保存过程中也容易被损坏，此类摄像机已趋于淘汰。
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2.4 摄像机的类型
• 硬盘摄像机，是采用内置硬盘存储影像信息 的一类摄像机，内置硬盘通常在 几十到几百，可以存储十几基至几十小时的数码影像资料，具有大容量存储 优势。但是抗震性和稳定性不好，遇到震动摔碰容易损坏，逐渐趋于淘汰。
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课后作业
1. 摄像机成像的工作原理？ 2. 什么是三基色光？ 3. 什么是减色法和加色法？ 4. 简述摄像机常用分类？
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2.4 摄像机的类型
• 闪存卡摄像机就是才用尾箱闪存卡作为存储介质的新型摄像机。是目前市面 上的主流，有非常好的便携性和稳定性，还有很高的读取和写人速度，适合 现在高清影时代的大容量数据要求。
• 存储卡种类有 SD卡、CF卡、XQD卡、P2卡等
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2.4 摄像机的类型
• 2.4.3 按感光元件分类 – 单片机（单CCD – 三片机（3CCD）
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• 2.4.3 按感光元件分类 – 单片机（单CCD），只有一个感光元件的摄像机。细小的光敏元件排列 在感光器上、由滤镜对光进行分色。然后由摄像机内处理器对所接受的 光色信号进行分析合成，单片机造价相对低廉，但影像画质较差， – 主要为中、低档的摄傺机所采用
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2.3 有关影像的基本知识
• 三基色 – 减色法：经有颜色滤光片或其他光吸 收介质的组合而产生不同于原来的颜色。 – 白-红=蓝， 白-青=黄， – 三个基本色都减去则黑色 – 染料颜料配色、彩色照片，以及观察到的彩色的物体所呈现的色彩均属 于颜色减色法混合所产生的颜色。
医学影像成像原理简介 ppt
X射线能使多种物质发生光化学反应。例如，X射线能使照相底 片感光。
（6）X射线的生物效应。
生物组织经一定量的X射线照射，会产生电离和激发，使细胞受 到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代，这种现象称为X射 线的生物效应。这个特性可充分应用在肿瘤放射治疗中。
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3பைடு நூலகம்.1高.速2带X电射粒子线撞成击物像质原受阻理而突然减速时，能够产生X
射线。医学影像诊断所用的X线产生设备是X线管（X-ray tube，球管）。 1．X射线的产生 X射线的产生需要的基本条件是： （1）有高速运动的电子流； （2）有阻碍带电粒子流运动的障碍物（靶），用来阻止 电子的运动，可以将电子的动能转变为X射线光子的能量。
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3X射.1线. 2的产X生射装线置主成要包像括原三部理分：X射线管、高压电源及
12
-
3②.1.人2体不X同射厚线度组成织与像X原线成理像的关系
密度和厚度的差别是产生影像对比的基础，是X线成像的基本条件
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32..1X.射2线人X射体成线像 成像原理
（2）X射线的采集与显示 ① 医用X 射线胶片与增感屏 医用X射线胶片的主要特性是感光，即接受光照并产生化 学反应，形成潜影（latent image）。
3.1.1 X线的特征
3
-
4
-
3➢.1X.射1线X在线电的磁特辐射征中的特点属于高频率、波长短
的射线 ➢X射线的频率约在3×1016～3×1020 Hz之间， 波长约在10～10-3nm之间 ➢ X线诊断常用的X线波长范围为0.008～0.031nm
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31..1X.射1线X的线波粒的二象特性 征
✓X射线同时具有波动性和微粒性，统称为波粒二象 性。
（6）X射线的生物效应。
生物组织经一定量的X射线照射，会产生电离和激发，使细胞受 到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代，这种现象称为X射 线的生物效应。这个特性可充分应用在肿瘤放射治疗中。
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3பைடு நூலகம்.1高.速2带X电射粒子线撞成击物像质原受阻理而突然减速时，能够产生X
射线。医学影像诊断所用的X线产生设备是X线管（X-ray tube，球管）。 1．X射线的产生 X射线的产生需要的基本条件是： （1）有高速运动的电子流； （2）有阻碍带电粒子流运动的障碍物（靶），用来阻止 电子的运动，可以将电子的动能转变为X射线光子的能量。
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3X射.1线. 2的产X生射装线置主成要包像括原三部理分：X射线管、高压电源及
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3②.1.人2体不X同射厚线度组成织与像X原线成理像的关系
密度和厚度的差别是产生影像对比的基础，是X线成像的基本条件
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32..1X.射2线人X射体成线像 成像原理
（2）X射线的采集与显示 ① 医用X 射线胶片与增感屏 医用X射线胶片的主要特性是感光，即接受光照并产生化 学反应，形成潜影（latent image）。
3.1.1 X线的特征
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3➢.1X.射1线X在线电的磁特辐射征中的特点属于高频率、波长短
的射线 ➢X射线的频率约在3×1016～3×1020 Hz之间， 波长约在10～10-3nm之间 ➢ X线诊断常用的X线波长范围为0.008～0.031nm
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31..1X.射1线X的线波粒的二象特性 征
✓X射线同时具有波动性和微粒性，统称为波粒二象 性。
医学影像成像系p全套课件(分析：组织)
超声波成像未来发展
01
02
03
实时三维成像
借助实时三维超声波技术 ，未来超声波成像将能够 获取更立体的图像，提高 病变检出率。
人工智能辅助诊断
借助人工智能技术，超声 波成像将实现更快速、准 确的病变识别和诊断。
便携式设备
随着技术的发展，超声波 成像设备将更加便携，方 便医生在各种环境下进行 诊疗。
昂贵等缺点。
04
医学影像成像案例分析
X射线成像案例分析
总结词
X射线成像是一种常见的医学影像技术，通过穿透人体组织并记录穿透后的影像，可以观察到人体内 部的结构和异常。
详细描述
X射线成像广泛应用于胸部、骨骼和腹部等部位的成像，可以检测肺部炎症、骨折、肠道梗阻等疾病 。在X射线成像中，需要注意控制辐射剂量，避免对病人造成伤害。
超声波成像特点
超声波成像具有无辐射损伤、实时动态成像、高组织对比度等优点 ，能够方便地显示心脏、血管、胎儿等器官的结构。
超声波成像应用
常用于心脏、腹部、妇产科等疾病的诊断和治疗。
正电子发射断层扫描原理
正电子发射断层扫描原理
通过注射放射性示踪剂，利用示踪剂中的正电子与人体内负电子的湮灭效应， 测量湮灭产生的高能光子，可以重建出人体内部示踪剂分布的三维图像。
磁共振成像未来发展
高分辨率
借助更高性能的磁场和信号处理技术，磁共振成像将实现更高分 辨率的图像获取，有助于更精确地诊断疾病。
功能成像
随着技术的发展，磁共振成像将拓展到功能成像领域，实现对人体 生理功能和代谢过程的实时监测。
无创成像
未来磁共振成像有望实现无创成像，减少对患者的侵入性伤害，提 高患者的诊疗体验。
详细描述
X射线成像技术具有操作简便、成像速度快、费用相对较低等 优点，广泛应用于骨折、肺部感染等疾病的诊断。然而，X射 线对人体有一定的辐射损伤，应合理控制使用。
最全的医学成像原理课件-第2章医学影像成像的基本条件 (全套完整课件)
子间距为同一数量级，在1*10-10m左右。X线的波长短，光子能量大，故 穿透物质的能力强。 • X线的穿透性不但与其波长（λ ）有关，还与物质的性质、结构有关。 一般物质的原子序数（Z）高、密度（ρ ）大，吸收X线多，X线穿透性 差。 • X线对人体不同组织穿透性能的差别，是X线摄影和透视的基础。
可见光的空间分布，然后投影到视网膜。
• 4．视觉影像的形成 通过视网膜上明暗相间的图案，形成视觉影像。 • 5．意识影像的形成 通过对视觉影像的识别、判断，作出评价或诊断。
• （二）数字信息影像的传递与形成 • 数字X线信息影像的传递与形成基本上与模拟信息影像的传递与形成 相同，不同之处主要是影像信息的传递过程中增加了模/数转换，将
第二章 医学影像成像的基本条件
主要内容
• 第一节 信息影响传递与形成 • 第二节 信息源 • 第三节 影像信息载体
• 第四节 影像信息接收器
• 第五节 影像视读
广义的摄影：是应用光或其它能量来表现被照体的信息状态，并以可 见的光学影像加以记录的一种技术。X线摄影、X线透视、CT、MR等 成像均需要具备有一个成像系统，成像系统即是将信息载体表现出来 的信号加以处理，形成表现信息影像的系统。 成像程序为：能量→信息信号→检测→图像形成。
• 由于X线有荧光作用，在X线透视成像中，透过人体的X线照射到荧光
物质时，荧光物质的原子被激发或电离放射出可见的荧光。 • 早期的X线透视成像就是将透过人体的X线照射到荧光屏上使其成为透 视X线影像的，这种荧光影像强度很弱，只能在暗室中观察阅读。 • 现在的X线透视成像是将透过人体的X线照射到影像增强器，影像增强 器将荧光影像亮度增强，然后输入X线电视，使之成为可见的视频影 像。
光强度分布传递给X线胶片，与X线胶片感光乳剂层中的卤化银（AgX）
可见光的空间分布，然后投影到视网膜。
• 4．视觉影像的形成 通过视网膜上明暗相间的图案，形成视觉影像。 • 5．意识影像的形成 通过对视觉影像的识别、判断，作出评价或诊断。
• （二）数字信息影像的传递与形成 • 数字X线信息影像的传递与形成基本上与模拟信息影像的传递与形成 相同，不同之处主要是影像信息的传递过程中增加了模/数转换，将
第二章 医学影像成像的基本条件
主要内容
• 第一节 信息影响传递与形成 • 第二节 信息源 • 第三节 影像信息载体
• 第四节 影像信息接收器
• 第五节 影像视读
广义的摄影：是应用光或其它能量来表现被照体的信息状态，并以可 见的光学影像加以记录的一种技术。X线摄影、X线透视、CT、MR等 成像均需要具备有一个成像系统，成像系统即是将信息载体表现出来 的信号加以处理，形成表现信息影像的系统。 成像程序为：能量→信息信号→检测→图像形成。
• 由于X线有荧光作用，在X线透视成像中，透过人体的X线照射到荧光
物质时，荧光物质的原子被激发或电离放射出可见的荧光。 • 早期的X线透视成像就是将透过人体的X线照射到荧光屏上使其成为透 视X线影像的，这种荧光影像强度很弱，只能在暗室中观察阅读。 • 现在的X线透视成像是将透过人体的X线照射到影像增强器，影像增强 器将荧光影像亮度增强，然后输入X线电视，使之成为可见的视频影 像。
光强度分布传递给X线胶片，与X线胶片感光乳剂层中的卤化银（AgX）
医学影像成像原理培训课件
X线成像技术与应用
X线成像技术
X线成像技术包括普通X线摄影、特殊X线摄影（如点片、体层摄影等）以及数 字X线摄影等。
X线成像应用
X线成像在医学诊断中应用广泛，如骨折、关节病变、肺部疾病、腹部疾病等， 同时也可用于治疗和手术导航。
03
CT成像原理及技术
CT成像原理及过程
X线与物质相互作用
计算机重建图像
功能成像技术：如fMRI、ASL等，用于 研究脑功能和血流动力学。
分子成像技术：利用特定分子探针，对 特定分子或生物标志物进行成像，用于 疾病早期诊断和预后评估。
05
超声成像原理及技术
超声波产生与性质
超声波的产生
通过高频电信号激励压电晶体或磁致 伸缩材料，使其产生振动并向外辐射 超声波。
超声波的性质
信息。
疾病治疗
医学影像成像技术还可以用于疾病 治疗，如放射治疗和介入治疗等。
医学教育和科研
医学影像成像技术还可以用于医学 教育和科研，帮助医学生和科研人 员更好地了解人体结构和疾病特征 。
02
X线成像原理及技术
X线产生与性质
X线产生
X线是由高速电子撞击物质时产生的 电磁波，波长范围为0.01-10nm。
动态容积CT
通过连续扫描和重建，获 得动态容积数据，用于评 估器官功能和血流情况。
特殊技术应用
如CT血管造影、CT灌注 成像等，可对特定部位进 行高分辨率成像，用于诊 断和治疗。
04
MRI成像原理及技术
MRI成像原理及过程
核磁共振原理
利用原子核在磁场中的自旋和能级跃迁，通过外加磁场和射频脉冲，实现核磁共 振信号的检测和成像。
X线与人体组织相互作用，产生散射 和吸收，不同组织对X线的吸收程度 不同，从而形成图像。
医学影像成像概论ppt课件
（四imaging，USI）系统（B 超、 M 超、多普勒） -- 大多是采用脉冲回波方式 成像，根据接收到的回波信号可以直接获取扫查 平面上的人体结构图像。
优点
对人体无损、无创、无电离辐射，能提供人体断 面实时动态图像，广泛用于心脏或腹部的检查。 USI 除断面成像外，可借助多普勒原理进行超声 血流测量，用于对心血管与脑血管等疾病诊断。
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随着计算机、数字图像处理成像技术的发展
从模拟到数字图像
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从平面到立体图像
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从局部到整体图像
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从宏观到微观图像 从静态到动态图像 从形态到功能图像 从单一图像到综合图像等方向发展。
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1986，中国科健公司与美国波士顿 analogic公司成立合资公司——安科，1989 年，第一台MRI设备通过国家验收，1990 年，第一台国产MRI落户河北。
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加拿大医美瑞IMRIS——术中磁共振
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超导磁体
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Local Coils Display
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医学影像 成像原理
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骨折
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肺炎
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5
胃溃疡
6
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间质性肺炎
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周围型肺癌
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扫描参数
TR: 300-800ms TE: 10ms左右 翻转角度：60度
FLASH-T1WI 序 列 用于显示关节软 骨可采用二维或 三维序列 加用脂肪抑制技 术更有利于软骨 的显示
《医学影像成像原理》数字X线成像 ppt课件
一、热敏打印
主要依靠热力头打印成像，故称直接热敏打印成像。 （一）热敏打印机的基本结构
（1）片盒部：是胶片暗盒装卸的地方。 （2）输片部：包括取片和输片。
（3）清洁部： （4）记录部： （5）信号处理系统： （6）控制部分：
（二）热敏打印机的成像原理 “微型隔离技术”（MI技术）
干式热敏打印机利用热力头打印技术成像
二、干式激光打印
（一）激光打印机分类 按激光的光源分类： 医用氦氖激光打印机 医用红外激光打印机 按胶片处理方式分类： 湿式打印机 干式打印机
（二）干式激光打印机基本结构
干式激光打印机外观：
（1）激光打印系统： （2）胶片传送系统： （3）信息传递与存储系统： （4）控制系统： （5）其它配件：
X线转换单元： 光电材料：非晶硒（a-Se） 作用：将X线转换成电子信号
探测器阵列单元： •结构：玻璃基层上的探测元阵列，每个探测 元包括一个电容和一个TFT，对应一个像素
•TFT：开关，由高速处理单元的地址信号激活 •电容：储存聚集的电荷
高速信号处理单元 作用：产生地址信号并激活探测元阵列中的TFT
二、影响DR影像质量的因素
1.空间分辨力 ：由探测器单元的大小和间距决定。 2.密度分辨力：直接、间接平板探测器的灰度级达214。 3.噪声：
平板探测器的噪声主要来源： ①X线量子噪声 ②探测器电子学噪声
4.曝光宽容度 5.敏感度 6.调制传递函数
第四节 数字图像打印原理
数字图像打印装置一般分为： 热敏打印 激光打印
信号传输单元 作用：对数字信号的固有特性进行补偿，并
将数字信号传送到主计算机。
（二）多丝正比电离室或称低剂量X线机 （LDRD ）
主机部分：高压发生器、X线管及控制面板。 扫描结构：使X线严格保持在同一水平面上，整机可垂直
医学课件数字X线成像医学影像成像原理ppt
示。
18.密度分辨力(density resolution)：又称低对比分辨力，是指在低对比
情况下分辨物体密度微小差 别的能力。通常用百分数表示。
19.时间分辨力( temporal resolution)：成像系统单位时间可采集的图像数。
20.噪声(noise)：为图像中可见的斑点、细粒、网纹或雪花状的异常结构，
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4.矩阵（matrix） ： 一个横成行、纵成列的数字方阵。 5.采集矩阵（acquision matrix）：每幅画面观察视野所含像素的数目； 6.显示矩阵（display matrix）：监示器上显示的图像像素数目。 7.视野（field of view，FOV）： 拟进行检查容积的选定区域。 8.位深(bit depth) ： 又称位分辨力( bit resolution)，代表一幅图像中包 含的二进制位的数量。8位深 (28)表示有256种灰度或彩色组合。 9.模/数( analogi data， A/D ) ：指把模拟信号转换为数字形式，即把 连续的模拟信号分解为离散的信息，并分别赋予相应的数字量级，完成 这种转换的元件称模/数转换器(ADC)。
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2．成像板的原理 X线→PSL物质（BaFXEu 2+晶体），发出荧光，荧光强度与入射 X线量相关，形成潜影→激光扫描→电信号（模拟信号） →A/D转换 （数字信号） 。
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(1)发射与激发光谱:当X线初次照射掺杂Eu2+的BaFXEu2+晶体时，其 吸收光谱在37keV处有一锐利、锯齿形的不连续吸收，这是晶体中钡原子 的K缘所致。被X线激活的BaFXEu2+晶体在受到二次激发光照射时，作为 发光中心的Eu2+可发出波长峰值约为390~400nm的紫色荧光，荧光的强度 主要取决于作为一次激发光的X线的照射量。
《医学影像成像原理》课件
光学成像
用于皮肤、乳腺和 眼科疾病的诊断和 监测。
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X射线成像原理
X射线的产生与性质
X射线是由高能电子撞击靶物 质（如铜、钴、铁等）时，电 子突然减速而释放出的一种电
磁辐射。
X射线具有穿透性、荧光性和 摄影效应等性质，能够穿透 一定厚度的物质，并在穿透
过程中被吸收或散射。
X射线的波长范围在0.01-10纳 米之间，其能量范围在1241.24 keV之间。
核医学成像可以用于研究脑功能和神经递 质活动，有助于神经科学研究和临床神经 疾病的诊断。
THANKS
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核医学成像的物理基础
放射性衰变
放射性示踪剂在体内经历放射性 衰变，释放出射线。不同类型的 示踪剂具有不同的衰变特性，适 用于不同的医学应用。
射线检测
特殊的检测设备用于捕获放射性 信号，这些设备通常包括闪烁晶 体和光电倍增管，可以将射线转 换为电信号。
信号处理
捕获的信号经过放大、滤波等处 理后，再转换为图像数据。信号 处理技术有助于提高图像的分辨 率和对比度。
X射线成像的物理基础
当X射线穿透人体组织时，不同 组织对X射线的吸收程度不同， 导致X射线强度衰减程度不同，
形成人体内部结构的影像。
X射线成像的物理基础包括吸收 、散射和干涉等物理现象，这些 现象决定了X射线在人体内的传
播方式和成像效果。
X射线成像技术通过测量穿透人 体后的X射线强度，经过计算机 处理后形成二维或三维的医学影
超声波成像的临床应用
腹部超声
用于检查肝、胆、胰、脾等腹部器官的形态和结 构。
心脏超声
用于评估心脏的结构和功能，诊断心脏疾病。
妇产科超声
用于妇科和产科的检查，如胎儿发育、子宫和卵 巢疾病的诊断。
医学影像成像原理培训课件
医学影像成像原理培训课件xx年xx月xx日•医学影像成像概述•X射线成像原理•MRI成像原理目录•CT成像原理•成像技术比较与优选•医学影像成像的辐射防护01医学影像成像概述成像系统组成与分类以X线为信息载体，利用X线照射人体部位，形成影像信息，用于诊断疾病。
X线成像系统利用强磁场和高频电磁波，产生人体内部的影像信息，用于诊断疾病。
MRI成像系统利用X线旋转扫描人体部位，通过计算机处理得到多角度的断层影像，用于诊断疾病。
CT成像系统利用高频声波在人体中传播的特性，获取人体内部影像信息，用于诊断疾病。
ultrasound成像系统19世纪初X线被发现，随后被应用于医学影像领域。
CT技术诞生，实现了断层影像的获取。
MRI技术诞生，实现了高质量的活体成像。
functional MRI和spectroscopy技术发展，为医学影像提供了更多可能性。
医学影像成像技术发展历程20世纪70年代20世纪80年代21世纪初利用X线或CT成像，检测肺部病变、肺炎、肺癌等。
胸部检查利用X线或MRI成像，检测骨折、关节病变、肌肉损伤等。
骨骼检查利用超声或CT成像，检测肝、胆、胰、脾等器官病变。
腹部检查利用CT或MRI成像，检测脑部病变，如脑出血、脑梗塞、脑部肿瘤等。
颅内检查医学影像成像的常见应用02X射线成像原理1X射线特性23X射线是一种电磁波，具有波粒二象性，其波长范围为0.01-10纳米。
X射线具有穿透性，能穿透可见光无法穿透的物质，如肌肉、脂肪和骨骼。
X射线具有荧光作用，能使某些物质发出可见光。
X射线管是产生X射线的装置，它利用电子枪发射电子，形成电子束打到金属靶上产生X射线。
X射线管X射线机是利用X射线管产生X射线，并对其进行调节和控制的设备。
X射线机X射线管与X射线机X射线成像原理X射线通过人体组织时，由于组织密度、厚度、原子序数等不同，导致不同部位吸收X射线的程度不同，形成了X射线图像。
X射线图像特点X射线图像具有较高的空间分辨率和较低的密度分辨率，可显示钙化、结石等高密度物质，也可显示软组织，但其对软组织的分辨率有限。
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3.1. 2 X射线成像原理
X射线的产生装置主要包括三部分：X射线管、高压电源及 低压电源，如图3.2所示。
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3.1. 2 X射线成像原理
2. X射线人体成像
使用X射线对人体进行照射，并对透过人体的X射线信息进 行采集、转换，并使之成为可见的影像，即为X射线人体 成像。
（1）X射线影像的形成
当一束强度大致均匀的X射线投照到人体上时，X 射线一 部分被吸收和散射，另一部分透过人体沿原方向传播。由 于人体各种组织、器官在密度、厚度等方面存在差异，对 投照在其上的X射线的吸收量各不相同，从而使透过人体 的X射线强度分布发生变化并携带人体信息，最终形成X射 线信息影像。X射线信息影像不能为人眼识别，须通过一 定的采集、转换、显示系统将X射线强度分布转换成可见 光的强度分布，形成人眼可见的X 射线影像。
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3.1.1 X线的特征
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3.1.1 X线的特征
1. X射线的波粒二象性
✓ X射线同时具有波动性和微粒性，统称为波粒二象 性。
✓ X射线在传播时，它的波动性占主导地位，具有频率 和波长，且有干涉、衍射等现象发生。
✓ X射线在与物质相互作用时，它的粒子特性占主导地 位，具有质量、能量和动量。
医学中透视用的荧光屏、X射线摄影用的增感屏、影像增强器中 的输入屏和输出屏都是利用荧光特性做成的。
（3）X射线的电离作用。
X射线虽然不带电，但具有足够能量的X光子能够撞击原子中轨道 电子，使之脱离原子产生一次电离。
电离作用也是X射线损伤和治疗的基础。
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3.1.1 X线的特征
2. X射线与物质间的相互作用
第3章 医学影像成像原理
3.1 X线成像原理 3.2 X-CT成像原理 3.3 MRI成像原理 3.4 超声波成像原理 3.5 核医学设备成像基本原理
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3.1 X线成像原理
➢X线的本质：电磁辐射 ➢常用X线诊断设备： X线机、数字X线摄影设备 （DSA、CR、DR）和X线计算机体层（ X线CT） 等。
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3.1. 2 X射线成像原理
2. X射线人体成像 （2）X射线的采集与显示 ② X射线电视系统 X射线电视系统主要包括X射线影像增强器、光学图像分配 系统、含有摄像机与监视器的闭路视频系统与辅助电子设 备。 X射线影像增强管是影像增强器的核心部件。
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3.1.3 计算机X线摄影（CR）
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3.1. 2 X射线成像原理
① 人体不同密度组织与X线成像的关系
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3.1. 2 X射线成像原理
② 人体不同厚度组织与X线成像的关系
密度和厚度的差别是产生影像对比的基础，
是X线成像的基本条件医学PPT
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3.1. 2 X射线成像原理
2. X射线人体成像 （2）X射线的采集与显示 ① 医用X 射线胶片与增感屏 医用X射线胶片的主要特性是感光，即接受光照并产生化 学反应，形成潜影（latent image）。
（4）X射线的热作用。
X射线被物质吸收，绝大部分最终都将变为热能，使物体温升。
（5）X射线的化学效应。
X射线能使多种物质发生光化学反应。例如，X射线能使照相底片 感光。
（6）X射线的生物效应。
生物组织经一定量的X射线照射，会产生电离和激发，使细胞受到 损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代，这种现象称为X射线 的生物效应。这个特性可充分应用在肿瘤放射治疗中。
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3.1.1 X线的特征
2. X射线与物质间的相互作用 （1）X射线的穿透作用。
其贯穿本领的强弱与物质的性质有关
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3.1.1 X线的特征
2. X射线与物质间的相互作用
（2）X射线的荧光作用。
X射线是肉眼看不见的，但当它照射某些物质时，如磷、铂氰化 钡、硫化锌、钨酸钙等，能够使这些物质的原子处于激发态，当它们 回到基态时就能够发出荧光，这类物质称荧光物质。
3.1.1 X线的特征 3.1.2 X射线成像原理 3.1.3 计算机X线摄影（CR） 3.1.4 直接数字化X线摄影系统（DR）
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3.1.1 X线的特征
➢X射线在电磁辐射中的特点属于高频率、波长短 的射线 ➢X射线的频率约在3×1016～3×1020 Hz之间， 波长约在10～10-3nm之间 ➢ X线诊断常用的X线波长范围为0.008～0.031
当高速带电粒子撞击物质受阻而突然减速时，能够产生X 射线。医学影像诊断所用的X线产生设备是X线管（X-ray tube，球管）。 1．X射线的产生 X射线的产生需要的基本条件是： （1）有高速运动的电子流； （2）有阻碍带电粒子流运动的障碍物（靶），用来阻止 电子的运动，可以将电子的动能转变为X射线光子的能量。
经过对有潜影的胶片处理（暗室处理：显影、定影等）。使胶片上的 潜影转变为可见的不同灰度（gray）分布像。胶片感光层中的卤化银 还原成金属银残留在胶片上，形成由金属银颗粒组成的黑色影像。人 体组织的物质密度高，则吸收X射线多，在X射线照片上呈白影；反之， 如果组织的物质密度低，则吸收X射线少，在X射线照片上呈黑影。
计算机X线摄影（Computed Radiography，CR）是 将X线透过人体后的信息记录在成像板（Image Plate，IP） 上，经读取装置读取后，由计算机以数字化图像信息的形 式储存，再经过数字/模拟（D/A）转换器将数字化信息转 换成图像的组织密度（灰度）信息，最后在荧光屏上显示。 其中，成像板是CR 成像技术的关键。
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3.1. 2 X射线成像原理
2. X射线人体成像 （2）X射线的采集与显示 ① 医用X 射线胶片与增感屏
医用X射线增感屏为荧光增感屏，其增感原理为增感屏上的荧光物质 受到X射线激发后，发出易被胶片所接收的荧光，从而增强对X 射线 胶片的感光作用。 主要目的是：在实际X 射线摄影中，仅有不到10%的X射线光子能直 接被胶片吸收形成潜影，绝大部分X射线光子穿透胶片，得不到有效 的利用。因此需要利用一种增感方法来增加X射线对胶片的曝光，以 缩短摄影时间，降低X射线的辐射剂量。常采用的增感措施是在暗盒 中将胶片夹在两片增感屏（intensifying screen）之间，然后进行曝 光。