医学影像设备学教学课件共40页文档
合集下载
医学影像设备学第一章医学影像设备学概论共40页PPT资料
综上所述，多种类型的医学影像诊断设备 与医学影像治疗设备相结合，共同构成了现代 医学影像设备体系。
表 1-1 医 学 影 像 设 备 发 展 概 况
19 世纪
20 世 纪
10~40 年代
50 年代
60 年代
70 年代
80 年代
90 年代
（1895 年） （1917 年）
（1951 年） （1960 年） （1972 年）
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 （magnetic 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
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。
近30年来，CT设备的更新速度极快，扫描时
最快的已达0.75s（512×512矩阵）， 空间分辨力也提高到0.1mm。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 emission computed tomography， PET）检查，使CT的形态学信息与PET的功
医学影像设备学(第4版)PPT课件 第一章 绪论
超声成像设备的发展与应用特点
➢20世纪50年代初，以脉冲回声技术为基础的A型超声诊断仪研制成功，随后逐步发展起来了M型、B 型超声诊断仪。70年代初推出了世界上第一台彩色血流二维显像仪。近二十年来多普勒超声诊断技术发 展极为迅速，现已成为心血管系统疾病诊断和其他系统脏器血循环情况观察必不可少的影像技术。 ➢超声成像设备在检查甲状腺、乳房、心血管、肝脏、胆囊、泌尿科、妇产科等方面有其独到之处。
至今
重难点内容
第一节 医学影像设备的发展历程
三、超声成像设备的发展
A型和M型超声阶段
以B型超声为代表。以不 同形态、不同灰阶的切面 图像，动态地观察人体内 脏器组织的位置、形态和 结构。
二维或灰阶超声阶段
多普勒超声阶段
组织多普勒成像、组织应 变和应变率成像、超声造 影成像、组织谐波成像及 三维实时成像等
关注区域 (额叶)
第二节 医学影像诊断设备的应用特点
四、核医学成像设备
PET特别适合对人体的生理和功能研究，尤其是代谢功能的研究
PET-CT克服了核医学图像 解剖不明确的缺点, 可以更 早期、灵敏、准确地诊断和 指导治疗疾病，对肿瘤的早 期诊断、神经系统的功能检 查和冠心病的诊断等起着重 要作用
关注区域
横断面
矢状面
冠状面
第一章
常考知识点
常考知识点
X线设备的发展与应用特点
➢常用的X线设备：常规X线机、数字X线设备（ CR、DR、DSA ）、X-CT。 ➢早期的X线检查，仅用于骨折和体内异物诊断，原因是X线剂量小、成像时间长、空间分辨率低。 ➢X线机发展经历了五个阶段，分别是初始阶段（充气管）、实用阶段（固定阳极管）、提高完善阶段 （旋转阳极管）、影像增强器阶段（X-TV）、数字化阶段（CR、DR、DSA）。X线机输出的图像分辨 力较高，可达10LP/mm，但得到的是人体不同深度组织叠加在一起的二维平面图像。 ➢1972年，英国工程师豪斯菲尔德研制成功世界上首台用于颅脑检查的CT设备。随后的30年，CT设备 更新了四代，在提高速度、提高图像质量、拓展应用范围、减少辐射剂量等方面快速发展，扫描时间缩 短到0.5秒甚至更短，空间分辨率提高到0.1毫米量级以上。 ➢CT得到的是人体断面图像，图像空间分辨力可达到0.5mm，可分辨组织的密度差别为0.5%，可确定 被检脏器的位置、大小和形态变化。
➢20世纪50年代初，以脉冲回声技术为基础的A型超声诊断仪研制成功，随后逐步发展起来了M型、B 型超声诊断仪。70年代初推出了世界上第一台彩色血流二维显像仪。近二十年来多普勒超声诊断技术发 展极为迅速，现已成为心血管系统疾病诊断和其他系统脏器血循环情况观察必不可少的影像技术。 ➢超声成像设备在检查甲状腺、乳房、心血管、肝脏、胆囊、泌尿科、妇产科等方面有其独到之处。
至今
重难点内容
第一节 医学影像设备的发展历程
三、超声成像设备的发展
A型和M型超声阶段
以B型超声为代表。以不 同形态、不同灰阶的切面 图像，动态地观察人体内 脏器组织的位置、形态和 结构。
二维或灰阶超声阶段
多普勒超声阶段
组织多普勒成像、组织应 变和应变率成像、超声造 影成像、组织谐波成像及 三维实时成像等
关注区域 (额叶)
第二节 医学影像诊断设备的应用特点
四、核医学成像设备
PET特别适合对人体的生理和功能研究，尤其是代谢功能的研究
PET-CT克服了核医学图像 解剖不明确的缺点, 可以更 早期、灵敏、准确地诊断和 指导治疗疾病，对肿瘤的早 期诊断、神经系统的功能检 查和冠心病的诊断等起着重 要作用
关注区域
横断面
矢状面
冠状面
第一章
常考知识点
常考知识点
X线设备的发展与应用特点
➢常用的X线设备：常规X线机、数字X线设备（ CR、DR、DSA ）、X-CT。 ➢早期的X线检查，仅用于骨折和体内异物诊断，原因是X线剂量小、成像时间长、空间分辨率低。 ➢X线机发展经历了五个阶段，分别是初始阶段（充气管）、实用阶段（固定阳极管）、提高完善阶段 （旋转阳极管）、影像增强器阶段（X-TV）、数字化阶段（CR、DR、DSA）。X线机输出的图像分辨 力较高，可达10LP/mm，但得到的是人体不同深度组织叠加在一起的二维平面图像。 ➢1972年，英国工程师豪斯菲尔德研制成功世界上首台用于颅脑检查的CT设备。随后的30年，CT设备 更新了四代，在提高速度、提高图像质量、拓展应用范围、减少辐射剂量等方面快速发展，扫描时间缩 短到0.5秒甚至更短，空间分辨率提高到0.1毫米量级以上。 ➢CT得到的是人体断面图像，图像空间分辨力可达到0.5mm，可分辨组织的密度差别为0.5%，可确定 被检脏器的位置、大小和形态变化。
医学影像设备学概论
医学影像设备学 教学课件
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
第一节 医学影像设备的发展简史
一常规X线机 １． 1895年11月8日，德国物理学家伦琴
（Withelm Conrad Roentgen，1845~1923）发现X 线。 ２． 1896年，德国西门子公司研制出世界上第一 只X线管。 ３．20世纪10~20年代，出现了常规X线机。 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。
综上所述，多种类型的医学影像诊断设备 与医学影像治疗设备相结合，共同构成了现 代医学影像设备体系。
纪 ）
10~40 年代
50 年代
（1917 年）
（1951 年）
发射 US
闪烁扫描
成功
（10~20 年代） （1954 年）
X 线机
影像增强器
（1930 年） 增感屏
（1932 年） 电子显微镜 （透射） （1938 年） 旋转阳极 X 线管 （1942 年） A超
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，图像快速 重建时间最快的已达0.75s（512×512矩阵）， 空间分辨力也提高到0.1mm。
北京协和医院引进西门子公司 64层螺旋CT
最高分辨 率、 最快扫描、 最低辐射、 最大信息 量 全身血管 及脏器无 创性检查
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。
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
第一节 医学影像设备的发展简史
一常规X线机 １． 1895年11月8日，德国物理学家伦琴
（Withelm Conrad Roentgen，1845~1923）发现X 线。 ２． 1896年，德国西门子公司研制出世界上第一 只X线管。 ３．20世纪10~20年代，出现了常规X线机。 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。
综上所述，多种类型的医学影像诊断设备 与医学影像治疗设备相结合，共同构成了现 代医学影像设备体系。
纪 ）
10~40 年代
50 年代
（1917 年）
（1951 年）
发射 US
闪烁扫描
成功
（10~20 年代） （1954 年）
X 线机
影像增强器
（1930 年） 增感屏
（1932 年） 电子显微镜 （透射） （1938 年） 旋转阳极 X 线管 （1942 年） A超
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，图像快速 重建时间最快的已达0.75s（512×512矩阵）， 空间分辨力也提高到0.1mm。
北京协和医院引进西门子公司 64层螺旋CT
最高分辨 率、 最快扫描、 最低辐射、 最大信息 量 全身血管 及脏器无 创性检查
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。
医学影像设备学第一章医学影像设备学概论
MRI 的缺点：①与 X-CT 相比，成像时间较长； ②植入金属的病人，特别是植入心脏起搏器的病人， 不能进行MRI检查；③设备购置与运行的费用较高。 总之，MRI设备可作任意方向的体层检查，能反映人 体分子水平的生理、生化等方面的功能特性，对某些 疾病（如肿瘤）可作早期或超早期诊断，是一种很有 发展前途和潜力的高技术设备。
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，图像快速 重建时间最快的已达0.75s（512×512矩阵）， 空间分辨力也提高到 0.1mm 。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 emission computed 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。
X线成像与US成像是当前用得最为普遍的两种检查方法， 但对人体有无危害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。实践表明，它将导致癌症、白血症和白内障等疾病的 发病率增加。而从现有资料来看，目前诊断用US剂量还未有 使受检者发生不良反应的报道。 此外，X线在体内沿直线传播，不受组织差异的影响， 是其有利的一面，但不利的一面是难以有选择地对所指定的 平面成像。对US波来说，不同物质的折射率变化范围相当大， 这将造成影像失真。但它在绝大部分组织中的传播速度是相 近的，骨骼和含有空气的组织（如肺）除外。US波和X线这 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，US脉冲回波法适用于腹内结构或心脏的显像，而利用X 线对腹部检查只能显示极少的内部器官（若采用X线造影法， 也可有选择地对特定器官显像）；对于胸腔，因肺部含有空 气而不宜用US检查，用X线则可获得较为满意的结果。
(医学课件)医学影像设备学-X线发生装置
23
第一节 X线管
四、特性与参数
----阳极特性曲线
24
第一节 X线管
四、特性与参数
----灯丝发射特性曲线
25
第一节 X线管
四、特性与参数
（二）电参数 1.灯丝加热电压 2.灯丝加热电流 3.最高管电压 4.最大管电流 5.最长曝光时间 6.容量 7.标称功率 8.热容量26来自第一节 X线管38
第二节 高压发生器
二、高压元器件----灯丝变压器 1.结构
灯丝变压器的结构
39
第二节 高压发生器
二、高压元器件----灯丝变压器 2．特点 灯丝变压器的次级绕组与X线管的阴极相连，当X 线管工作时，灯丝变压器次级绕组的电位与阴极负 高压等电位，这就要求灯丝变压器初、次级间具有 良好的绝缘，绝缘强度不能低于高压变压器最高输 出电压的一半。
五、管套
X线管的管套是放置X线管的特殊容器，现代X线管的管套均为 防电击、防散射、油浸式，其结构常随用途不同而有所差别。 1．固定阳极X线管管套 2．旋转阳极X线管管套 3．组合机头
27
第一节 X线管
五、管套
1．固定阳极X线管管套
28
第一节 X线管
五、管套
2．旋转阳极X线管管套
29
第一节 X线管
10
第一节 X线管
一、固定阳极X线管-----X线管的焦点 有效焦点是指实际焦点在X线投照方向上的投影。它 对影像的清晰度影响很大，也称为作用焦点。因有效 焦点在不同X线投照方向上的大小、形状是不同的， 故常用有效焦点的标称值来描述焦点的大小。 标称焦点是指实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投 影。 X线管特性参数表中标注的焦点为标称焦点。
21
第一节 X线管
第一节 X线管
四、特性与参数
----阳极特性曲线
24
第一节 X线管
四、特性与参数
----灯丝发射特性曲线
25
第一节 X线管
四、特性与参数
（二）电参数 1.灯丝加热电压 2.灯丝加热电流 3.最高管电压 4.最大管电流 5.最长曝光时间 6.容量 7.标称功率 8.热容量26来自第一节 X线管38
第二节 高压发生器
二、高压元器件----灯丝变压器 1.结构
灯丝变压器的结构
39
第二节 高压发生器
二、高压元器件----灯丝变压器 2．特点 灯丝变压器的次级绕组与X线管的阴极相连，当X 线管工作时，灯丝变压器次级绕组的电位与阴极负 高压等电位，这就要求灯丝变压器初、次级间具有 良好的绝缘，绝缘强度不能低于高压变压器最高输 出电压的一半。
五、管套
X线管的管套是放置X线管的特殊容器，现代X线管的管套均为 防电击、防散射、油浸式，其结构常随用途不同而有所差别。 1．固定阳极X线管管套 2．旋转阳极X线管管套 3．组合机头
27
第一节 X线管
五、管套
1．固定阳极X线管管套
28
第一节 X线管
五、管套
2．旋转阳极X线管管套
29
第一节 X线管
10
第一节 X线管
一、固定阳极X线管-----X线管的焦点 有效焦点是指实际焦点在X线投照方向上的投影。它 对影像的清晰度影响很大，也称为作用焦点。因有效 焦点在不同X线投照方向上的大小、形状是不同的， 故常用有效焦点的标称值来描述焦点的大小。 标称焦点是指实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投 影。 X线管特性参数表中标注的焦点为标称焦点。
21
第一节 X线管
医学影像设备学教学课件医学影像设备学概论
X线机的分类
根据结构和使用目的，可分为固定式和移动式X线机，而根据能量大小，又可以 分为高电压和低电压X线机。
CT影像设备
CT机原理
利用多个探测器围绕人体旋转，同时接收穿透人体的X线，通过计算机重建算法 ，将接收到的数据重建为人体内部结构的二维或三维图像。
CT机的分类
根据扫描方式，可分为旋转式和固定式CT机；根据探测器排数，可分为单排、多 排和多层螺旋CT机。
开机预热
按照设备要求进行开机预热， 确保设备达到稳定工作状态。
图像采集
根据检查项目调整设备参数， 按照标准流程采集图像。
存储与打印
将处理后的图像存储到指定位 置，并根据需要打印胶片或报 告。
医学影像设备的日常维护
清洁与除尘
定期对设备表面进行清洁，保 持设备整洁，避免灰尘影响图
像质量。
检查设备状态
每日开机前检查设备各部件是 否正常工作，如灯丝、探测器 等。
多样化应用
便携化和移动化
随着移动医疗的兴起，医学影像设备 的便携化和移动化成为发展趋势，便 于医生在患者床边进行检查。
医学影像设备的应用范围不断扩大， 不仅局限于传统的放射学和超声学， 还涉及到内窥镜、核医学等领域。
医学影像设备面临的挑战
设备更新换代
随着技术的快速发展，医学影像 设备更新换代频繁，需要不断投
实地考察
组织实地考察，让学生了 解医学影像设备在实际医 疗中的应用情况。
模拟训练
利用模拟训练系统，让学 生在模拟环境中进行操作 练习，提高应对实际问题 的能力。
医学影像设备学的评估与反馈
过程评估
在教学过程中进行过程评估，及时发现学生的学习问题并给予指 导。
总结性评估
在课程结束时进行总结性评估，全面评价学生的学习成果。
根据结构和使用目的，可分为固定式和移动式X线机，而根据能量大小，又可以 分为高电压和低电压X线机。
CT影像设备
CT机原理
利用多个探测器围绕人体旋转，同时接收穿透人体的X线，通过计算机重建算法 ，将接收到的数据重建为人体内部结构的二维或三维图像。
CT机的分类
根据扫描方式，可分为旋转式和固定式CT机；根据探测器排数，可分为单排、多 排和多层螺旋CT机。
开机预热
按照设备要求进行开机预热， 确保设备达到稳定工作状态。
图像采集
根据检查项目调整设备参数， 按照标准流程采集图像。
存储与打印
将处理后的图像存储到指定位 置，并根据需要打印胶片或报 告。
医学影像设备的日常维护
清洁与除尘
定期对设备表面进行清洁，保 持设备整洁，避免灰尘影响图
像质量。
检查设备状态
每日开机前检查设备各部件是 否正常工作，如灯丝、探测器 等。
多样化应用
便携化和移动化
随着移动医疗的兴起，医学影像设备 的便携化和移动化成为发展趋势，便 于医生在患者床边进行检查。
医学影像设备的应用范围不断扩大， 不仅局限于传统的放射学和超声学， 还涉及到内窥镜、核医学等领域。
医学影像设备面临的挑战
设备更新换代
随着技术的快速发展，医学影像 设备更新换代频繁，需要不断投
实地考察
组织实地考察，让学生了 解医学影像设备在实际医 疗中的应用情况。
模拟训练
利用模拟训练系统，让学 生在模拟环境中进行操作 练习，提高应对实际问题 的能力。
医学影像设备学的评估与反馈
过程评估
在教学过程中进行过程评估，及时发现学生的学习问题并给予指 导。
总结性评估
在课程结束时进行总结性评估，全面评价学生的学习成果。
医学影像设备学ppt
医学影像设备分类
根据成像原理，医学影像设备可分为X射线成像设备、超声成 像设备、核磁共振成像设备、核医学成像设备和光学成像设 备等。
根据应用领域，医学影像设备可分为诊断影像设备和治疗影 像设备，其中诊断影像设备包括X射线机、超声诊断仪、内窥 镜等，治疗影像设备包括放疗设备、光动力治疗仪等。
医学影像设备发展历程
医学影像设备原理
02
X射线设备原理
X射线设备利用高能X射线穿透人体组 织，不同组织对X射线的吸收程度不 同，从而在胶片或数字成像设备上形 成影像。
X射线设备在诊断骨折、肺部疾病、 腹部疾病等方面具有广泛应用。
X射线设备包括普通X光机和数字X光 机，其中数字X光机采用非胶片成像 方式，可以直接将信号转化为数字信 号，便于存储、传输和分析。
医学影像设备维护与
04
保养
医学影像设备的日常维护
每日清洁
每天使用柔软的干布擦拭设备表 面，保持清洁。
检查设备运行状况
开机后检查设备是否正常工作， 有无异常声音或指示灯。
记录使用情况
记录设备使用时间和次数，以便 跟踪设备状态。
医学影像设备的定期保养
定期检查
按照制造商的推荐，定期对设备进行全面检查， 包括电源、电缆、部件等。
MRI设备原理
MRI设备利用强磁场和高频电 磁波的组合，使人体组织中的 氢原子发生共振，释放出能量 并被接收器接收。
通过计算机处理，这些信号可 以转化为图像，显示出人体内 部结构。
MRI设备具有无辐射、无创、 无痛等特点，常用于脑部、脊 髓、关节等复杂结构的诊断。
CT设备原理
CT设备通过X射线束环绕人体旋转并逐层扫描，同时检测器接收透过人体的X射线， 形成多个层面的图像。
第一章医学影像设备学概论
（一）X线设备
X线设备通过测量穿透人体的X线来实现人体成 像。X线成像反映的是人体组织的密度变化，显示 的是脏器的形态，而对脏器功能和动态方面的检测 较差。此类设备主要有常规X线机、数字X线机和XCT设备等。
以X线作为医学影像信息的载体，出于两方面 的考虑，即分辨力和衰减系数。从分辨力来看，为 了获得有价值的影像，辐射波长应小于5×10-11m。 另一方面，当辐射波通过人体时，应呈现衰减特性。 若衰减过大，则透射人体的辐射波微弱，当测量透 射人体的辐射波时，由于噪声的存在，很可能导致 测量结果无意义。反之，若辐射波透射人体时几乎 无衰减，则因无法精确的测量衰减部分而失效。
（透射）
设备
加速器
FMRI
备
（1938 年）
（1958 年）
（1979 年）
（1983 年） 核医学：
旋转阳极
纤维胃镜
SPECT、
螺旋 CT
微型摄像机、
X 线管
PET
全数字闪烁
（1942 年）
（70 年代末） （1983 年） 相机
A超
DR
UFCT
（1946 年） 发现 MR 现象
（1979 年） MRI
（1983 年） SRS：
电子内镜
γ -刀、
（80 年代 X-刀
初）
US 内镜
（ 1985
年）
超导 MRI
第二节 医学影像设备的分类
现代医学影像设备可分为两大类，即医学影像 诊断设备和医学影像治疗设备。
一、诊断用设备
按照影像信息的载体来区分，现代医学影像诊 断设备主要有以下几种类型：①X线设备（含XCT设备）；②MRI设备；③超声设备；④核医学 设备；⑤热成像设备；⑥光学成像设备（医用内 镜）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
理和检查方法各不相同，但其结果都是形成 某种影像，并依此进行诊断。
介入放射学自20世纪60年代兴起，于70 年代中期逐步应用于临床，近年来尤以介入 治疗进展迅速。因其具有安全、简便、经济 等特点，深受医生和病人的普遍重视与欢迎， 现仍处于不断发展和完善的过程之中。90年 代倍受人们青睐的立体定向放射外科学设备， 由于它可以不作开颅手术而治疗一些脑疾患， 很受欢迎，全世界都在积极开发和应用这种 高新设备。介入放射学设备与立体定向放射 外科学设备，都是通过医学影像设备来引导 或定位的，所以也属于医学影像设备的范畴。
20世纪50年代和60年代，超声成像 （ultrasonography，USG）设备和核医学设 备相继出现，当时在医学上的应用往往各成 系统。1972年X-CT设备的开发，使医学影像 设备进入了一个以计算机和体层成像相结合、 以图像重建为基础的新阶段。70年代末80年 代初，超声CT（ultrasonic CT，UCT）、放 射性核素CT和数字X线机逐步兴起，并应用 于临床。尽管这些设备的成像参数、诊断原
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，图像快速
重建时间最快的已达0.75s（512×512矩阵）， 空间分辨力也提高到0.1mm。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 emission computed tomography， PET）检查，使CT的形态学信息与PET的功
医学影像设备学 教学课件
韩丰谈 主编
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
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。
生 物 体 磁 共 振 波 谱 分 析 （ magnetic 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）、计算机X线摄影 （computed 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 and communication 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。
综上所述，多种类型的医学影像诊断设备 与医学影像治疗设备相结合，共同构成了现代 医学影像设备体系。
表 1-1 医 学 影 像 设 备 发 展 概 况
19 世纪
20 世 纪
10~40 年代
50 年代
60 年代
70 年代
80 年代ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
90 年代
（1895 年） （1917 年）
（1951 年） （1960 年） （1972 年）
1972年，英国工程师汉斯菲尔德 （G.N.Hounsfield）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-ray computed 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，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；还能以数字形 式（CT值）作定量分析。
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 （magnetic 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（0.7T）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。
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。
介入放射学自20世纪60年代兴起，于70 年代中期逐步应用于临床，近年来尤以介入 治疗进展迅速。因其具有安全、简便、经济 等特点，深受医生和病人的普遍重视与欢迎， 现仍处于不断发展和完善的过程之中。90年 代倍受人们青睐的立体定向放射外科学设备， 由于它可以不作开颅手术而治疗一些脑疾患， 很受欢迎，全世界都在积极开发和应用这种 高新设备。介入放射学设备与立体定向放射 外科学设备，都是通过医学影像设备来引导 或定位的，所以也属于医学影像设备的范畴。
20世纪50年代和60年代，超声成像 （ultrasonography，USG）设备和核医学设 备相继出现，当时在医学上的应用往往各成 系统。1972年X-CT设备的开发，使医学影像 设备进入了一个以计算机和体层成像相结合、 以图像重建为基础的新阶段。70年代末80年 代初，超声CT（ultrasonic CT，UCT）、放 射性核素CT和数字X线机逐步兴起，并应用 于临床。尽管这些设备的成像参数、诊断原
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，图像快速
重建时间最快的已达0.75s（512×512矩阵）， 空间分辨力也提高到0.1mm。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 emission computed tomography， PET）检查，使CT的形态学信息与PET的功
医学影像设备学 教学课件
韩丰谈 主编
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
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。
生 物 体 磁 共 振 波 谱 分 析 （ magnetic 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）、计算机X线摄影 （computed 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 and communication 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。
综上所述，多种类型的医学影像诊断设备 与医学影像治疗设备相结合，共同构成了现代 医学影像设备体系。
表 1-1 医 学 影 像 设 备 发 展 概 况
19 世纪
20 世 纪
10~40 年代
50 年代
60 年代
70 年代
80 年代ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
90 年代
（1895 年） （1917 年）
（1951 年） （1960 年） （1972 年）
1972年，英国工程师汉斯菲尔德 （G.N.Hounsfield）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-ray computed 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，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；还能以数字形 式（CT值）作定量分析。
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 （magnetic 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（0.7T）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。
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。