第一章 現(xiàn)代醫(yī)學成像技術概論

第一章概論湘南學院醫(yī)學影像系影像技術教研室醫(yī)學影像技術的概念

是借助于某種介質(zhì)（如X線、電磁場、超聲波、放射性核素等）與人體相互作用，用理工學基礎理論和技術，把人體內(nèi)部組織、器官的結構、功能等具有醫(yī)療情報的信息源傳遞給影像信息接收器，最終以影像的方式表現(xiàn)，提供給診斷醫(yī)生，使醫(yī)生能根據(jù)自己的知識和經(jīng)驗針對醫(yī)學影像中所提供的信息進行判斷，從而對病人的健康狀況進行判斷的一門科學技術。醫(yī)學影像技術的內(nèi)容

X線攝影（radiography）、X線計算機體層成像（computedtomography，CT）、磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）、超聲成像（ultrasoundimaging）、放射性核素成像（radiosotopeimaging）以及可見光成像、紅外成像和微波成像等。第一節(jié)醫(yī)學影像成像技術分類根據(jù)醫(yī)學影像學所研究的內(nèi)容，按其成像原理和技術的不同，分兩大領域：一是以研究生物體微觀結構為主要對象的生物醫(yī)學顯微圖像學（biomedicalmicroimaging，BMMI）；二是以人體解剖結構及功能為研究對象的現(xiàn)代醫(yī)學影像學（modernmedicalimageology，MMI）。一、X線成像1895年11月8日，德國物理學家倫琴在做真空管高壓放電實驗時，發(fā)現(xiàn)了X射線或稱X線，并用于臨床的骨折和體內(nèi)異物的診斷。1896年，德國西門子公司研制出世界上第一支X線球管。20世紀10-20年代，出現(xiàn)了常規(guī)X線機。1920年，發(fā)明對比劑，開始人工對比檢查。X線成像的原理是由X線管發(fā)出的X線透過被檢人體的組織結構時會發(fā)生衰減，由于各種組織的密度（ρ）、原子序數(shù)（Z）以及厚度（d）的不同，而對X線的衰減系數(shù)（μ）不同，使得穿過人體出射的X線強度不同而產(chǎn)生X線對比度（KX），含有人體信息的KX由屏-片系統(tǒng)（影像增強器、成像板或平板探測器）接收，再經(jīng)過處理形成可見的光學影像。X線透過人體內(nèi)部器官的投影，不同的灰度差別模擬局部所接受的輻射強度，也是對相應組織結構對x線衰減的模擬。1983年，日本富士公司首先推出了CR(computedradiography)系統(tǒng)；1997年，DR(digitalradiography)設備問世。傳統(tǒng)x線成像技術與計算機技術結合的產(chǎn)物。數(shù)字X線成像：是采用影像板（IP）、平板探測器（FPD）等來代替屏-片系統(tǒng)作為X線信息接收器，應用各種探測器將X線信息轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字化影像。數(shù)字X線成像包括計算機X線攝影（CR）、數(shù)字X線攝影（DR）、數(shù)字減影血管造影（DSA）和數(shù)字X線透視等。數(shù)字x線成像第二節(jié)醫(yī)學影像成像的基本條件成像（廣義）：應用光或其他能量來表現(xiàn)被照體的信息狀態(tài)，并以可見的光學影像加以記錄的一種技術。需具備一個成像系統(tǒng)；成像程序：能量-信息信號-檢測-圖像形成。成像三大要素：信息源（被檢體）、信息載體與信息檢測（接收器）；影像視讀。一、信息影像的傳遞與形成（一）模擬x線信息的傳遞與形成1、x線信息影像的產(chǎn)生：被照體對x線的衰減I=I0e-μd

形成x線信息影像（潛影）2、x線信息影像的轉(zhuǎn)換屏片系統(tǒng)（密度影像）；透視（二維光強度分布）3、密度分布轉(zhuǎn)換成可見光的空間分布觀片燈亮度、色光、觀察環(huán)境及視力4、視覺影像的形成：視網(wǎng)膜5、意識影像的形成：閱歷、知識、經(jīng)驗和鑒別能力。（二）數(shù)字x線信息影像的傳遞與形成傳遞過程增加了模數(shù)轉(zhuǎn)換、圖像處理和重建和數(shù)模轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)。二、信息源被檢體（一）x線成像利用被檢體組織的Z、ρ不同，形成μ不同。

μ=k*λ3*Z4*ρ

骨骼、肌肉、脂肪和空氣光電效應和康普頓效應

三、信息載體（一）x線X線為x線成像的信息載體；電磁波，波長短；穿透性與其“