医学成像原理数字X线成像

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《x线成像》PPT课件

❖ 直接引入：①口服法②灌注法③穿刺注入法
❖ 间接引入：先引入某一特定的组织或器官，再经吸收聚集于造影器官，如淋巴造影，静脉胆道，肾盂造影，口服胆囊造影。
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（三）检查前准备与造影反应
❖ 各种造影检查都应作好相应检查前准备和注意事项
❖ 在对比剂中，钡剂应用较安全；气体造影应注意防止气栓的发生；碘剂过敏反应较常见，也较严重
❖ 先实施血管造影使检查部位连续成像
❖ 在系列图像中取血管内尚无造影剂和含造影剂最多的图像各一帧
❖ 将这同一部位的两帧图像的数字矩阵，用计算机处理，使两个数矩中代表骨及软组织的数字抵销，而代表血管的数字保留
❖ 再经数/模转换器变为只有血管造影图像
❖ 这两帧图像叫做减影对，因是在不同时间摄取，故称时间减影法
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能量减影(定义）
利用单次或双次能量曝光法，得到一幅经加权减影技术处理的特殊图像
该技术能提供三种解剖学视读影像 ①常规X线照片影像（原始影像） ②骨减影影像 ③软组织减影影像
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病例1：呼吸困难1年，加重2个月。
病理：
小细胞癌
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病例8：胸痛半个月。
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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：穿透性荧光效应摄影效应电离效应 (生物效应)
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❖ 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）

x射线在医学上的应用及原理

x射线在医学上的应用及原理一、引言x射线作为一种常见的电磁辐射，其在医学领域具有广泛的应用。

本文将介绍x射线在医学上的应用领域以及其原理。

二、x射线的应用x射线在医学上的应用十分广泛，主要包括以下几个方面：1. 诊断x射线影像在医学诊断中发挥着重要作用。

医生通过拍摄患者的身体部位，可以观察到骨骼、器官、血管等结构的影像，从而对疾病进行诊断。

常见的应用包括：- 骨折的检测和诊断 - 肺部疾病（如肺炎、肺癌）的检查 - 腹部器官的影像诊断2. 导向治疗除了诊断，x射线在医学治疗过程中也发挥着重要作用。

通过将放射性物质注射到患者体内，医生可以根据x射线的成像来指导内部治疗，例如： - 放射治疗，用于癌症等疾病的治疗 - 血管造影，用于血管疾病的治疗3. 预防检查x射线还可以用于一些预防性的检查，例如： - 乳腺X射线检查，用于早期乳腺癌的筛查 - 牙科X线检查，用于检查牙齿和牙周疾病三、x射线的原理x射线的产生和成像是基于其特定的原理。

下面将介绍x射线产生和成像的原理。

1. x射线的产生x射线是通过将高能电子束击打到金属阳极而产生的。

电子束击打到金属阳极时，会产生x射线。

2. x射线的穿透和吸收x射线具有较高的穿透能力，因此可以穿透人体组织。

不同组织对x射线的吸收程度不同，产生不同的阴影。

骨骼对x射线的吸收较强，因此在x射线影像中呈现为白色；而软组织对x射线的吸收相对较弱，因此在x射线影像中呈现为灰色。

3. x射线的成像x射线成像是通过将x射线穿过人体后，通过感光层记录下来形成影像。

具体成像的过程包括： - x射线穿过人体后，射到胶片或数字探测器上 - 胶片或数字探测器在受到x射线照射后，会记录下x射线的能量分布 - 将胶片进行显影或通过计算机处理数字探测器中的数据，即可得到x射线影像四、x射线的安全措施由于x射线具有较高的辐射能力，因此在应用过程中需要采取一些安全措施，以保护医务人员和患者的健康。

主要的安全措施包括： - 使用防护设备：医务人员应佩戴适当的防护服和铅制防护器具，以减少辐射的暴露。

医学影像成像原理名词解释

医学影像成像原理名词解释《医学影像成像原理》名词解释第一章1.X线摄影（radiography ）:是X线通过人体不同组织、器官结构的衰减作用，产生人体医疗情报信息传递给屏- 片系统，再通过显定影处理，最终以X 线平片影像方式表现出来的技术。

2.X 线计算机体层成像（computed tomography ，CT）：经过准直器的X 线束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X线转变为相应的电信号；通过对电信号放大，A/D 转换器变为数字信号，送给计算机系统处理；计算机按照设计好的方法进行图像重建和处理，得到人体被检测层面上组织、器官衰减系数（| ）分布，并以灰度方式显示人体这一层面上组织、器官的图像。

3.磁共振成像（magnetic resonance imaging ，MRI）：通过对静磁场（B）中的人体施加某种特定频率的射频脉冲电磁波，使人体组织中的氢质子（H）受到激励而发生磁共振现象，当RF 脉冲中止后，H 在弛豫过程中发射出射频信号（MR信号），被接收线圈接收，利用梯度磁场进行空间定位，最后进行图像重建而成像的。

4.计算机X 线摄影（computed radiography ，CR）：是使用可记录并由激光读出X线影像信息的成像板（IP ）作为载体，经X线曝光及信息读出处理，形成数字式平片影像。

5.数字X 线摄影（digital radiography ，DR）：指在具有图像处理功能的计算机控制下，采用一维或二维的X 线探测器直接把X 线影像信息转化为数字信号的技术。

6.影像板（imaging plate ，IP）:是CR系统中作为采集（记录）影像信息的接收器（代替传统X 线胶片），可以重复使用，但没有显示影像的功能。

7.平板探测器（flat panel detector ，FPD :数字X线摄影中用来代替屏- 片系统作为X 线信息接收器（探测器）。

x线成像原理

x线成像原理X线成像是一项具有重要意义的医学技术，它为医疗机构提供了完整的解剖结构图像，以帮助医生快速准确地诊断病人。

X线成像技术的出现也使医生可以根据X射线照片的形式改善对病人的治疗方案。

X线的物理基础：X射线是一种高能量的电磁辐射，它有一定的物理含义，特别是与它相关的物理原理，如电磁波的反射、透射和衰减等，其中反射和透射是一个重要特点，将电磁波发射到某一物体之后，这种电磁波可以被反射回向源或被吸收透射到另一物体，它对不同物质具有不同的反射或透射程度。

X射线成像就是利用这种物理原理，让X射线通过不同物质并发射回向源，从而产生不同的成像效果。

X线摄影机的工作原理：X线摄影机的工作原理是建立在X线的物理基础上的。

X线摄影机由X线发射装置、X线探测器和图像分析处理装置等主要部件组成。

X线发射装置通过产生X射线来把X线发射到检查部位；X线探测器则利用X射线反射和吸收过程来分析物体的结构特征；最后，图像分析处理装置将X线探测器获取的数据进行图像转换和处理，以获得最终的X线成像结果。

X线成像的应用：X线成像的主要应用之一是对身体内部器官的检查，例如心脏、肺部和胃肠等等。

它可以帮助医生更好地了解病人的病情，并给出合适的治疗方案。

此外，X线成像也可以用于骨骼系统的检查，可以发现骨骼系统的各种异常、变形和损伤，从而更好地保护人们的身体健康。

除此之外，X线成像也在工业、科学研究等领域中有广泛应用，例如经过X线检测，可以检查机械零件的结构强度；还可以检查金属表面的缺陷，以及电子元器件的内部焊接和结构，等等。

以上就是关于X线成像原理的介绍，它是一项重要的医学技术，在医疗图像诊断和工业、科学研究中有重要的应用。

X线成像技术的出现，为医疗机构提供了一个完整的解剖结构图像，可以帮助医生快速准确地诊断病人，并且为科学研究和工业检测提供了可靠的支持。

成像原理第三章数字X线成像-第3节

成像原理第三章数字X线成像-第3节2017-04-21 医学影像技师服务中⼼学习⽬标1.掌握直接和间接探测器的结构；⾮晶硒和⾮晶硅DR的⼯作流程。

2.熟悉⾮晶硒和⾮晶硅DR的成像理论；影响DR图像质量的因素。

3.了解 CCD探测器和多丝正⽐电离室摄影设备的⼯作理论。

⼀、概述数字X线摄影（Digital Radiography, DR）具有图像处理能⼒的计算机控制下，由探测器接收X线信息转换为数字信息，并加以显⽰。

⼜称直接数字摄影DDR。

DR的影像接收器为平板探测器（FPD）。

1990年开始认识并研发1995年硒材料的直接转换静态影像X线平板探测器。

1997年出现了静态的间接转换平板探测器。

DR特点：时间分辨⼒⾼，动态范围宽，量⼦检出率⾼MTF性能⾼，辐射剂量更低。

1.数字摄影(DR)是哪两个英⽂单词的缩写( )A．data readerB．dynamic rangeC．data recognizerD．digital radiographyE．degree of radiation答案：D⼆、DR成像系统组成2.关于DR分类，错误的是( )A．直接转换型平板探测器（⾮晶硒）B．间接转换型平板探测器（碘化铯+⾮晶硅）C．CCD X线成像D．IP X线成像E．多丝正⽐电离室(MWPC)X线成像答案：DDR常⽤的数字探测器3.关于DR的叙述，正确的是( )A．没有光电转换B．不能达到动态成像C．可分为直接转换和间接转换D．不使⽤荧光物质E．以上都对答案：C4．属于DR成像间接转换⽅式部件的是( )A．增感屏B．⾮晶硒平板探测器C．多丝正⽐电离室D．碘化铯+⾮晶硅探测器E．半导体狭缝线阵探测器答案： D（⼀）、直接转换型探测器1.⾮晶硒平板探测器2.多丝正⽐电离室图为：⾮晶硒平板探测器1.⾮晶硒平板探测器组成（1）X线转换单元光电材料：⾮晶硒（a-Se）作⽤：将X线转换成电⼦信号过程：X线照射→⾮晶硒→光电导特性→产⽣正负电荷→6kV的偏置电压→电荷移动→探测器阵列单元收集。

《医学影像成像原理》名词解释(附医学影像学各系统重要名词解释总结)

《医学影像成像原理》名词解释第一章1．X线摄影（radiography）：是X线通过人体不同组织、器官结构的衰减作用，产生人体医疗情报信息传递给屏-片系统，再通过显定影处理，最终以X 线平片影像方式表现出来的技术。

2．X线计算机体层成像（computedtomography，CT）：经过准直器的X线束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X线转变为相应的电信号；通过对电信号放大，A/D转换器变为数字信号，送给计算机系统处理；计算机按照设计好的方法进行图像重建和处理，得到人体被检测层面上组织、器官衰减系数（¦）分布，并以灰度方式显示人体这一层面上组织、器官的图像。

3．磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）：通过对静磁场（B0）中的人体施加某种特定频率的射频脉冲电磁波，使人体组织中的氢质子（1H）受到激励而发生磁共振现象，当RF脉冲中止后，1H在弛豫过程中发射出射频信号（MR信号），被接收线圈接收，利用梯度磁场进行空间定位，最后进行图像重建而成像的。

4．计算机X线摄影（computedradiography，CR）：是使用可记录并由激光读出X线影像信息的成像板（IP）作为载体，经X线曝光及信息读出处理，形成数字式平片影像。

5．数字X线摄影（digitalradiography，DR）：指在具有图像处理功能的计算机控制下，采用一维或二维的X线探测器直接把X线影像信息转化为数字信号的技术。

6．影像板（imagingplate，IP）：是CR系统中作为采集（记录）影像信息的接收器（代替传统X线胶片），可以重复使用，但没有显示影像的功能。

7．平板探测器（flatpaneldetector，FPD）：数字X线摄影中用来代替屏-片系统作为X线信息接收器（探测器）。

8．数字减影血管造影（digitalsubtractionangiography，DSA）：是计算机与常规X线血管造影相结合的一种检查方法，能减去骨骼、肌肉等背景影像，突出显示血管图像的技术。

X线成像结构与原理

X线成像结构与原理X射线成像是一种用于查看内部结构和组织的无创检测方法。

它是通过将X射线束传播到物体，并通过检测与物体相互作用的X射线的方式来生成图像。

这种成像技术广泛应用于医学诊断、工业检测和安全检查等领域。

X射线成像的原理基于X射线与物质的相互作用。

X射线是电磁波谱中具有较短波长的一部分，在穿过物体时会与物体中的原子发生相互作用。

不同组织和物质对X射线的吸收能力不同，从而产生了成像中的对比度。

X射线成像的结构主要由发射器、物体和探测器组成。

发射器是产生X射线的装置，通常使用X射线管。

X射线管由阴极和阳极组成，通过对阴极施加高电压，从而使阴极发射出电子。

这些电子会加速并与阳极碰撞，并通过碰撞产生X射线。

通过调节供电电压和电流，可以控制X射线的能量和强度。

物体是要成像的目标，可以是人体、动物、工件等。

当X射线穿过物体时，会与物体中的组织和物质发生相互作用，被吸收、散射或穿透。

不同组织和物质对X射线的吸收能力不同，产生了成像上的对比度。

探测器是用于测量与物体相互作用的X射线的装置。

目前常用的探测器有图像增强器、CCD探测器和闪烁屏幕。

其中，CCD探测器是最常见的一种，它可以将X射线转化为电信号，并通过电信号的强弱生成图像。

通过调整探测器的灵敏度和分辨率，可以获得更清晰、详细的图像。

在成像过程中，X射线从发射器发出后穿过物体并到达探测器。

探测器会将通过物体的X射线转化为电信号，并通过信号处理系统进行放大、滤波和放大操作。

最后，信号经过处理后被转换为可视化的图像。

X射线成像有许多优点，如无需接触物体，信息获取速度快，可以检测到人体或物体的内部结构和病变。

然而，X射线成像也有一些限制，如对辐射的安全性要求高，不适用于一些特定组织和物质。

因此，在使用X 射线成像时需要进行辐射剂量控制和保护措施。

总的来说，X射线成像是一种重要的无创检测技术，可以用于医学、工业和安全检查等领域。

通过了解X射线成像的结构和原理，人们可以更好地理解其工作原理，并在实际应用中进行调整和优化。

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五、数字图像的基本处理
• 常用的医学数字图像处理技术有：图像增强、图像运算、图像变换、图像分割及图像重建等。
• 1．图像增强图像增强是增强图像中某些有用信息，削弱或去除无用信息。如：增强图像对比度、提高信噪比、强调组织边缘等。
• 2．图像运算图像运算分为代数运算和几何运算。 • 图像代数运算是指对两幅或两幅以上的图像进行加、减、乘、除运算
，处理的基本单位是像素，通过运算改变像素灰度值，但不改变像素之间的相对位置关系。 • 图像几何运算是指对图像进行缩放、平移、旋转、错切、镜像等改变像素相对位置的处理。
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• 8．密度分辩力（density resolution）图像中可辨认低密度差别的最小极限，即对细微密度差别的分辨能力（数字图像灰度精度的范围）。又称为图像的灰度分辨力（或对比度分辨力）。
• 9．时间分辩力（temporal resolution）成像系统对被检体组织运动部位的瞬间成像能力。
• （2）采样：对一幅图像采样时该图像中像素的每一个亮点被采样，亮点的光强度通过光电倍增管转换成电信号（模拟信号）（下图b）。
• （3）量化：量化过程中，每一个被采样像素的亮度值都取整数（0、正数或负数），所取的数值决定了数字图像的灰度值，并且精确地对应于像素点。整个量化过程，整数表示的电子信号完全取决于原始信号的强度，并且与原始信号的强度成正比。
• 6．部分容积效应（partial volume effect）某像素位置上可能有多个不同X 线吸收系数的体素存在，该处像素的灰度值往往是多个体素灰度值依其体积所占比例而得的平均灰度值的现象。
• 7．空间分辩力（spatial resolution）是指图像能分辨相邻两点的能力，常用能分辨两个点间的最小距离来表示。又称几何分辨力。
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• 2．信号处理计算机接受数据采集系统的数字信号后，立即进行数据处理：根据需要采取放大、滤波或降噪等处理方法，并将像素的位置信息与强度信息结合，重建出一幅图像。
• 3．图像显示计算机将信号处理后重建的图像输出至监视器屏幕上显示。同时，将所接受到的图像数据进行存储，以备随时调用、显示或重建。
一、数字图像概念
• 数字图像：如果将一幅图像空间位置分成有限个像素的小区域，每个像素中的灰度平均值用一个整数来表示，这种图像信息便是数字信号，图像信息为数字信号的图像就是数字图像。
• 与数字图像有关的基本概念： • 1．体素（voxel）代表一定厚度的三维空间的人体体积单元。是一个
三维的概念。 • 2．像素（pixel）组成数字图像的基本单元。是一个二维概念，是体
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三、数字图像的形成
• 1．图像数据采集是通过各种接收器件（如成像板、探测器、CCD 摄像管、检测器、探头等），将曝光或扫描等形式收集到的模拟信号转换成数字信号。数字图像的数据采集大都经过三个步骤：
• （1）分割：是将图像分割成若干个小单元的空间取样处理（下图a）。
素在成像平面的表现。 • 3．像素值是像素的灰度值或强度值，一个像素只具有一个灰度值。 • 4．视野（field of view，FOV）拟进行检查容积的选定区域。
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• 5．图像重建（image reconstruction）用采集的原始数据经计算而得到显示图像数据的过程。
• 3．图像变换图像变换是指将图像转换到频率域或其他非空间域的变换域中进行处理。
• 4．图像分割图像分割是按照某种原则将图像分成若干个有意义的部分，使得每一部分都符合某种一致性要求。
• 5．三维重建三维图像重建是指利用获得的连续二维断层图像信息，按照体绘制、面绘制等运算方法，重建出反映组织三维信息的三维影像。面绘制适于重建单个脏器组织，重在显示组织外观形态和空间结构，但不描述组织内部信息，信息利用率较小。临床常用的面绘制有表面阴影显示（SSD）（下图a）。体绘制适于多个脏器组织的重建，尤其对于相互包含的多重组织显示效果较好，其算法充分利用图像数据，反映的诊断信息更多。临床常用的体绘制有最大密度投影（MIP ）（下图b）、容积再现（VR）等。
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二、数字图像与图像矩阵、灰度级数的关系
• 1．与图像矩阵的关系图像矩阵中的行与列的数目一般都是2 的倍数。一幅图像中包含的像素数目等于图像矩阵行数与列数的乘积。
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• 2．与灰度级数的关系 A/D 转换器将连续变化的灰度值转化为一系列离散的整数灰度值，量化后的整数灰度值又称为灰度级（gray level）或灰阶。每个像素的灰度精度范围从l 位（2 个灰度级）到12 位（ 4096 个灰度级）
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四、数字图像的特点
• 从应用角度分析，数字图像与模拟图像相比具有其自身的特点： • 1．密度分辨力高屏-片系统的密度分辨力只能达到26灰阶，数字图像
的密度分辨力可达到210~l2灰阶。 • 2．可进行后图像处理只要保留原始数据，就可以根据诊断需要，有
针对性的对图像进行处理，以达到改善图像质量，增加诊断信息，提高诊断准确性的目的。 • 3．可以高保真地存储、调阅、传输或拷贝数字图像可以存储于磁盘、磁带、光盘及各种记忆卡中，并可随时进行调阅、传输。
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主要内容
• 第一节数字图像基础知识 • 第二节计算机X线摄影 • 第三节数字X线摄影 • 第四节数字剪影血管摄影
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第一节数字图像基础知识
• 数字X 线成像技术是传统的X 线技术与计算机技术结合的产物。
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