文档介绍：54 现代医学仪器原理
4 医学成像设备
当今世界已进入信息时代，而人们所获得的信息约有 70％是从视觉感知的，因此，信息图
像化已成为当代信息科学发展的方向之一。成像技术就是讨论如何把人类周围物理世界(包括人
类本身)的信息变成图像的一门科学技术。
人体成像用于诊断已有很长历史,现已成为医学诊断技术中最活跃的研究领域之一，其目的
是为了将人体内部结构显示在监示器的屏幕上。值得注意的是，计算机体层技术(CT)的诞生和
发展，正在改变医学成像的面貌。作为一种新型的诊断装置，它能够观察到有先兆性的疾病，
这比改进某些诊断手段使之能在疾病的有效治疗期作出确诊显得更为重要。
医学成像设备概述
分类与比较
现代医学成像系统主要有以下几种类型：
1． X 线成像 测量穿过人体的 X 线；
2． 核医学成像 有选择地测量摄入体内的放射性药物放射出的γ射线；
3． 超声成像 测量人体内的超声回波；
4． 磁共振成像 测量构***体组织的元素原子核的磁共振信号；
5． 热成像 测量体表的红外信号和体内的微波辐射信号；
6． 光学成像 直接利用光学及电视技术，观察人体部分器官的形态。
X 线和超声波成像是当前用得较为普遍的两种检查人体的方法，经过多方研究与探索，认
为对人体的危害性是它们之间的一个重要区别。就 X 线来说，尽管现在已经显著地降低了诊断
用剂量，但其危害性仍不容忽视；而从现有资料来看，目前的诊断用超声剂量还未发生任何不
良反应。超声波的这一优点，致使它获得日益广泛的应用，例如，可用于眼部、心脏或孕妇腹
部的检查。此外，X 线的传播速度与照射对象无关，在传播过程中，吸收和散射是对它有影响
的因素。这些特点表明， X射线在体内沿直线传播，不受组织差异的影响，是有利的一面；
不利的一面是难以有选择地对所指定的平面成像。对超声波来说，不同物质的折射率变化范围
相当大，这将造成成像失真；但它在绝大部分组织内的传播速度是相近的，骨骼和含空气的组
织(如肺)例外。
超声波和 X 线的这些不同的辐射特性，确定了各自最适宜的临床应用范围。例如，超声脉
冲回波法适用于腹内结构或心脏的显像，而利用 X 线对腹部进行检查，只能显示极少的内部器
官。如果采取一些特殊措施，如用 X 线造影法，则可有选择地对特定的器官显像。对于胸腔，
因肺部含有空气而不宜用超声检查，但可用 X 线获得较为满意的图像。
核医学成像属于放射法，它是将放射源(放射性核素)通过一定的方式置于患者体内，释放的
正电子与体内存在的电子碰撞而湮没，从而放射出γ射线，利用体外检测法获得数据，进行成
像。为使γ射线射出体外时不致过分衰减，γ射线的能量应足够高；但也不宜过高，否则检测
数据很困难，不易成像。核医学成像中所使用的γ射线的能量范围一般在 25keV~ 之间，
这与 X 线成像时应用的能量相近，但平均能量要高些。
医学影像设备 55
核医学成像有许多引入注目的地方：它能反映体内生理、生化和病理过程，可以显示出组
织、器官的功能等。
核医学成像只需浓度极低的放射物，这与 X 线成像时口服硫酸钡是不同的。一般地说，核
医学成像的横向分辨率很难达到 ，且图像比较模糊，这是因为有限的光子数目所致。相
比之下，X 线成像具有高分辨率及低量子噪声，但 X 线成像所显示的只是解剖学结构。作为核
医学的新动向，正电子 CT(PECT)日益受到人们的重视，它有其独特的优点。鉴于核医学图像
和电磁线图像各自的优点和缺点，人们正在应用数字图像处理技术进行两种图像的融合，如 CT
图像和 PECT 图像的融合技术，以期在清晰的解剖结构上反映出人体生理、生化或