文档介绍：医学影像设备学教学课件
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第一章医学影像设备学概论
第一节医学影像设备的发展简史
第二节医学影像设备的分类
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第一节医学影像设备的发展简史
1895年11月8日,德国物理学家伦琴(Withelm Conrad Roentgen,1845~1923)在做真空管高压放电实验时,发现了一种肉眼看不见、但具有很强的穿透本领、能使某些物质发出荧光和使胶片感光的新型射线,即X射线,简称为X线。
1896年,德国西门子公司研制出世界上第一只X线管。20世纪10~20年代,出现了常规X线机。其后,由于X线管、高压变压器和相关的仪器、设备以及人工对比剂的不断开发利用,尤其是体层装置、影像增强器、连续摄影、快速换片机、高压注射器、电视、电影和录像记录系统的应用,到20世纪60年代中、末期,已形成了较完整的学科体系,称为影像设备学。
1972年,英国工程师汉斯菲尔德()首次研制成功世界上第一台用于颅脑的X线计算机体层摄影(x-puted tomography,X-CT)设备,简称为X-CT设备,或CT设备。
CT设备是横断面体层,无前后影像重叠,不受层面上下组织的干扰;同时由于密度分辨力显著提高,%~% X 线衰减系数的差异,比传统的X线检查高10~20倍;还能以数字形式(CT值)作定量分析。
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近30年来,CT设备的更新速度极快,扫描时间由最初的几分钟向亚秒级发展,(512×512矩阵),。宽探测器多层螺旋CT设备得到了广泛的普及,功能有了进一步的扩展。大孔径CT设备可兼顾日常应用与肿瘤病人定位,组合型CT设备可在完成CT检查后直接进行正电子发射型计算机体层(positive puted tomography,PET)检查,使CT的形态学信息与PET的功能性信息通过工作站准确融合,可以更准确地完成定性与定量的诊断。
平板探测器CT设备目前尚在开发阶段,一旦技术成熟,从机器设计、信息模式、成像速度、射线剂量到运行成本都会有根本性的改变,将会引起CT设备的又一次革命。
20世纪80年代初用于临床的磁共振成像(ic resonance imaging,MRI)设备,简称为MRI设备。它是一种新的非电离辐射式医学成像设备。MRI设备的密度分辨力高,通过调整梯度磁场的方向和方式,可直接摄取横、冠、矢状层面和斜位等不同体位的体层图像,这是它优于CT设备的特点之一。迄今,MRI设备已广泛用于全身各系统,其中以中枢神经、心血管系统、肢体关节和盆腔等效果最好。
中场超导()开放型MRI设备进一步普及,它便于开展介入操作和检查中监护病人,克服了幽闭恐惧病人和不合作病人应用MRI检查的限制。双梯度场技术可在较小的范围内达到更高的梯度场强,有利于完成各种高级成像技术,如功能成像、弥散成像等。降噪措施和成像专用线圈也都有了较大的进步,如功能成像线圈和肢体血管成像线圈等。腹部诊断效果已接近和达到CT设备水平,脑影像的分辨力在常规扫描时间下提高了数千倍,而显微成像的分辨力达到50~10μm,现已成为医学影像诊断设备中最重要的组成部分。
生物体磁共振波谱分析(ic resonance spectroscopy,MRS)具有研究机体物质代谢的功能和潜力,今后如能实现MRI设备与MRS结合的临床应用,将会引起医学诊断学上一个新的突破。
数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、puted radiography,CR)和数字摄影(digital radiography,DR)是20世纪80年代、90年代开发的数字X线机。前者具有少创、实时成像、对比分辨力高、安全、简便等特点,目前,正向快速旋转三维成像实时减影方向发展,从而扩大了血管造影的应用范围。后者具有减少曝光量和宽容度大等优点,更重要的是可作为数字化图像纳入图像存储与传输系统(picture archiving munication systems,PACS)。而X线实时高分辨力成像板将是最具革命性、最有发展前途的影像探测器之一。