醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)教學(xué)課件韓豐談主編第一章醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)概論●第一節(jié)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展簡史●第二節(jié)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的分類第一節(jié)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展簡史1895年11月8日,德國物理學(xué)家倫琴(WihelmConradroentgen,1845~1923)在做真空管高壓放電實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)了一種肉眼看不見、但具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)、能使某些物質(zhì)發(fā)出熒光和使膠片感光的新型射線,即X射線,簡稱為Ⅹ線1896年,德國西門子公司研制出世界上第一只Ⅹ線管。20世紀(jì)10~20年代,出現(xiàn)了常規(guī)X線枧。其后,由于X線管、高壓變壓器和相關(guān)的儀器、設(shè)備以及人工對(duì)比劑的不斷開發(fā)利用,尤其是體層裝置、影像增強(qiáng)器、連續(xù)攝影、快速換片機(jī)、高壓注射器電視、電影和錄像記錄系統(tǒng)的應(yīng)用,到20世紀(jì)60年代中、末期,已形成了較完整的學(xué)科體系,稱為影像設(shè)備學(xué)。1972年,英國工程師漢斯菲爾德(G.N.Hounsfield)首次研制成功世界上第一臺(tái)用于顱腦的Ⅹ線計(jì)算機(jī)體層攝影(X-raycomputedtomography,XCT)設(shè)備,簡稱為X-CT設(shè)備,或CT設(shè)備?！馛T設(shè)備是橫斷面體層,無前后影像重疊,不受層面上下組織的干擾;同時(shí)由于密度分辨力顯著提高,能分辨出0.1%~0.5%Ⅹ線衰減系數(shù)的差異,比傳統(tǒng)的X線檢查高10~20倍;還能以數(shù)字形式(CT值)作定量分析。●近30年來,CT設(shè)備的更新速度極快,掃描時(shí)間由最初的幾分鐘向亞秒級(jí)發(fā)展,圖像快速重建時(shí)間最快的已達(dá)05552×512矩陣)空間分辨力也提高到0.mm。寬探測器多層螺旋CT設(shè)備得到了廣泛的普及,功能有了進(jìn)步的擴(kuò)展。大孔徑CT設(shè)備可兼顧日常應(yīng)用與腫瘤病人定位,組合型CT設(shè)備可在完成CT檢查后直接進(jìn)行正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)體層(positiveemissioncomputedtomographyPET)檢查,使CT的形態(tài)學(xué)信息與PET的功能性信息通過工作站準(zhǔn)確融合,可以更準(zhǔn)確地完成定性與定量的診斷。平板探測器CT設(shè)備目前尚在開發(fā)階段,旦技術(shù)成熟,從機(jī)器設(shè)計(jì)、信息模式、成像速度、射線劑量到運(yùn)行成本都會(huì)有根本性的改變,將會(huì)引起CT設(shè)備的又一次革命。20世紀(jì)80年代初用于臨床的磁共振成像magneticresonanceimaging,MRI)設(shè)備,簡稱為MR設(shè)備。它是一種新的非電離輻射式醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。MRI設(shè)備的密度分辨力高,通過調(diào)整梯度磁場的方向和方式,可直接攝取橫、冠、矢狀層面和斜位等不同體位的體層圖像,這是它優(yōu)于CT設(shè)備的特點(diǎn)之一。迄今,MR設(shè)備已廣泛用于全身各系統(tǒng),其中以中樞神經(jīng)、心血管系統(tǒng)、肢體關(guān)節(jié)和盆腔等效果最好。中場超導(dǎo)(0.7r)開放型MRI設(shè)備進(jìn)一步普及它便于開展介入操作和檢査中監(jiān)護(hù)病人,克服了幽閉恐懼病人和不合作病人應(yīng)用MR檢查的限制。雙梯度場技術(shù)可在較小的范圍內(nèi)達(dá)到更高的梯度場強(qiáng),有利于完成各種高級(jí)成像技術(shù),如功能成像、彌散成像等。降噪措施和成像專用線圈也都有了較大的進(jìn)步,如功能成像線圈和肢體血管成像線圈等。腹部診斷效果已接近和達(dá)到CT設(shè)備水平,腦影像的分辨力在常規(guī)掃描時(shí)間下提高了數(shù)千倍,而顯微成像的分辨力達(dá)到50-10um,現(xiàn)已成為醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備中最重要的組成部分。生物體磁共振波譜分析(magneticresonancespectroscopy,MRS)具有研究機(jī)體物質(zhì)代謝的功能和潛力,今后如能實(shí)現(xiàn)MR設(shè)備與MRS結(jié)合的臨床應(yīng)用,將會(huì)引起醫(yī)學(xué)診斷學(xué)上一個(gè)新的突破。數(shù)字減影血管造影(digitalsubtractionangiography,DSA)、計(jì)算機(jī)X線攝影(computedradiography,CR)和數(shù)字?jǐn)z影(digitalradiography,DR)是20世紀(jì)80年代90年代開發(fā)的數(shù)字X線機(jī)。前者具有少創(chuàng)、實(shí)時(shí)成像、對(duì)比分辨力高、安全、簡便等特點(diǎn)目前,正向快速旋轉(zhuǎn)三維成像實(shí)時(shí)減影方向發(fā)展,從而擴(kuò)大了血管造影的應(yīng)用范圍。后者具有減少曝光量和寬容度大等優(yōu)點(diǎn),更重要的可作為數(shù)字化圖像納入圖像存儲(chǔ)與傳輸