医学影像设备学第一章绪论

肇庆医学高等专科学校医学影像设备学2023/2/52课程简介生物医学工程生物医学图像学医学图像处理医学成像系统成像原理、成像设备、成像系统2023/2/53课程简介医学影像设备学：

以医学图像形成过程中的成像设备为研究对象，以成像设备的基本构造、工作原理、维护保养、安装维修、使用方法、操作规程等为研究内容，已成为BME领域中的一门新的学科，也是医学影像技术专业必修的课程之一。2023/2/54课程学习理论课：42个课时，结合专业特点及需要，对教材进行适当的增、删，突出重点实训课：12个课时，采用分组进行实践操作演示，实现每个学生均能较好地进行仪器设备学习或仿真训练操作2023/2/55学习目标1.

了解与熟悉医学影像设备的结构特点、工作原理；2.

具有一定的医学影像设备操作和使用技能；3.

了解医学影像设备主要部件的日常维护方法；4.为后续相关课程的学习和从事临床实践奠定基础。肇庆医学高等专科学校医学影像设备学第一章绪论2023/2/57学习目标1.了解医学影像设备的发展历程;2.熟悉医学影像设备的分类；3.掌握诊断用X线机基本组成和分类。2023/2/58主要内容一、医学影像设备的发展历程；二、医学影像设备分类；三、X线机概论；四、诊断用X线机的临床应用。2023/2/59一医学影像设备的发展历程1895年德国物理学家伦琴发现X线

→常规X线机→

X线计算机体层成像(CT)、磁共振成像(MRI)、超声成像(US)、γ闪烁成像、发射型计算机体层成像(ECT)等→

医学设备体系2023/2/510一医学影像设备的发展历程1.常规X线设备的发展

1896年第一支X线管

→

20世纪10-20年代常规X线机（密度差别较大的骨折、体内异物）→

此后

X线管、高压发生器、相关的仪器和装置的发展（人体各部分的检查）→

20世纪60年代中、末期

《放射诊断学》学科体系的形成

常规X线设备是医学影像设备大家庭中的一名老成员，至今仍是基本的、有效的临床检查设备之一，尤其对骨骼系统、呼吸系统、胃肠道以及心血管系统疾病的诊断，仍占有重要和主导作用。2023/2/511一医学影像设备的发展历程2.X-CT设备的诞生

（1）1972年英国豪斯菲尔德首台X-CT颅脑检查横断面体层成像

近30年

X-CT设备更新了五代扫描时间3-5分钟缩短至0.5s甚至更短超高速CT(UFCT)、螺旋CT(SCT)、多层螺旋CT(MSCT)

（2）20世纪80年代

MRI设备应用于临床非电离辐射式横、冠、矢状断面和斜位体层像生理功能图像

（3）20世纪80年代

DSA和CR开始应用

90年代中期

DR应用于临床方便接入PACS

（4）多设备相互融合如PET-CT、PET-MRI等形态图像与功能图像融合2023/2/512一医学影像设备的发展历程3.现代医学影像设备体系的建立

20世纪60年代

介入放射学兴起→

70年代中期应用于临床微创、安全、经济

20世纪90年代

立体定向放射外科设备应用于临床

如60Co、医用直线加速器、γ-刀和X-刀等

不开颅手术治疗脑部肿瘤多种类型的医学影像诊断设备和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。2023/2/513一医学影像设备的发展历程4.我国医学影像设备的发展简况19世纪未

X线知识→

1911年

捐赠小型X线机1915年

引进

→

1951年

试制X线机→

1953年

批量生产

→

1973年研制乳腺摄影X线机1983年第一台颅脑CT试制成功→

1988年第二代颅脑CT问世→

1990年第三代全身CT研制成功国产化率达80%1989年以来先后研制出永磁型和超导型MRI、X-刀、全身γ-刀等设备→

20世纪90年代初形成较完整的规模2023/2/514二医学影像设备分类1.医学影像诊断设备医学影像诊断设备主要用于临床疾病检查和诊断，按照图像信息载体的不同可分为：（1）X线设备：常规X线机、CR、DR、DSA、CT等。（2）US设备（3）MRI设备（4）核医学成像设备（5）热成像设备（6）医学用光学设备（医学内镜）2023/2/515二医学影像设备分类热成像设备：通过测量体表红外信号和体内的微波信号，实现人体成像的设备。（红外成像、红外照相、红外摄影、光机扫描成像）用途：①评价血液分布是否正常；②评价交感神经系统的活动；③研究皮下组织所增加的代谢热或动脉血流通过热传导使体温升高的情况。（提示与参考）医学内镜：可直接观察人体内脏空腔器官的黏膜组织形态和病变，从而提高了诊断的准确性。种类：光导纤维内镜、电子内镜、超声内镜、激光内镜、三维内镜等。2023/2/516二医学影像设备分类2.医学影像治疗设备（1）介入放射学设备：以影像诊断学为基础，在影像设备的导向下，利用经皮穿刺和导管技术等，对一些疾病进行非手术治疗或者用以取得组织学、细菌学、生理和生化材料，以明确病变性质。医学影像设备的导向是完成介入治疗的关键。（2）立体定向放射外科设备：利用现代X-CT、MRI或DSA设备对病变区域做高精度定位，经专用治疗计划系统做出最优治疗计划，用X-刀或γ-刀以等中心照射方式，按治疗计划作单平面或多个非平面的单位或多次剂量照射，杀死肿瘤细胞。2023/2/517三X线机概论

X线机按用途可分为医用X线机和工业用X线机，医用X线机又可分为诊断用X线机和治疗用X线机两种。1.X线机的组成

由X线发生装置和外围装置两大部分组成（图1-1）。（1）X线发生装置：也称为主机装置，任务是产生X线，并控制其“质”与“量”。主要包括以下三部分：

①X线管装置：由X线管和防电击防散射的管套组成。

②高压发生装置：为产生X线提供直流高压和灯丝加热电压。

③控制装置：控制X线的产生时间，调节X线的质与量并对其进行指示。2023/2/518三X线机概论（2）外围装置：X线机根据临床检查而装配的各种机械辅助装置、影像装置和记录装置。外围装置的多少、复杂程度和类型，取决于X线机整机所具有的功能、功率的大小和自动程度的高低。控制装置电源X线管装置高压发生装置外围装置2023/2/519三X线机概论

X线机可按照高压电源频率、结构形式、最大输出功率、应用范围等分为多种类型。2.X线机的分类（1）按高压电源频率分：高压变压器初级的供电电源

①工频X线机：高压电源频率为50Hz或60Hz；

②中频X线机：400Hz至20kHz范围内；

③高频X线机：20kHz以上。（2）按最大输出功率分：X线管的标准功率

①小型：管电流＜200mA，90kV＜最高管电压＜100kV；

②中型：

200mA＜管电流＜500mA，100kV＜最高管电压

＜125kV；

③大型：500mA＜管电流，125kV＜最高管电压＜150kV。2023/2/520三X线机概论（3）按结构形式分：①便携式：结构简单，重量轻，装卸方便，使用组合式机头，适合在医院外做流动性检查，输出功率小。②移动式：结构紧凑，体积小，移动方便，可进行床边X线摄影、手术监视、介入手术等。③固定式：组件多而重，体积大，结构复杂，功能较多。（4）按应用范围分：①综合型：具有透视、摄影或特殊检查等多种功能，适合对患者各部位作多种疾患的X线检查。②专用型：专为临床诊断工作的特殊需要或适应某些专科疾患的检查而设计的，并配有各种专用的外围装置。2023/2/521四诊断用X线机的临床应用

X线机产生的X线穿透人体后，形成带有人体内部结构信息的不可见的X线像。透视时，通过荧光屏、X-TV或数字X线装置；摄影时，通过X线胶片或数字X线装置，最终得到人眼可分辨的可见图像，供诊断医师分析，达到诊断疾病的目的。诊断用X线机产生X线穿透人体不可见X线像荧光屏X-TV数字X线装置X线胶片透视摄影可见像可见像2023/2/522四诊断用X线机的临床应用1.X线透视（1）普通透视：利用X线穿透人体被检部位，因人体不同组织间的密度差异，或正常组织与病变组织间的密度差异而形成具有天然对比的图像，最终实现临床诊断的一种检查方法。（2）胃肠钡剂透视：借助于硫酸钡造影剂，使缺乏天然对比的组织形成具有一定对比图像的检查方法，也称胃肠透视或钡剂透视。2023/2/523四诊断用X线机的临床应用2.X线摄影（1）一般摄影：利用X线的穿透作用、荧光作用、感光作用和人体各组织对X线的吸收能力不同，使胶片感光而形成图像的一种检查方法。可分为普通摄影与滤线器摄影。（2）X线造影：将人工造影剂引入器官内及其周围，人为地使其产生密度差别，形成具有一定对比的图像，以扩大X线检查范围。常见方式有点片摄影、心血管造影等。（3）特殊摄影：包括高千伏摄影（管电压＞120kV）、软X线摄影（管电压＜40kV时产生的X线）、体层摄影等。3.介入治疗利用影像设备的导向和定位作用，准确地对病灶进行诊断或治疗。2023/2/524四纵向体层摄影装置1.体层成像基本原理AA’OCEP’PD2023/2/525四专用X线机1.牙科X线机专门用于拍摄牙片的X线机。输出功率小，采用组合式机头，照射野范围小，多采用指向性强的遮线器，直接对准受检部位。X线管头可任意移动与固定。2.口腔全景X线机把呈曲面分布的颌部展开排列成一幅图像的摄影方法，也是一种体层摄影。2023/2/526四专用X线机3.乳腺摄影X线机用于女性乳腺摄影检查的专用X线机，也可以用于非金属异物和其他软组织如血管瘤、阴囊等的摄影。管电压一般在20-50kV之间，使用钼靶或铑靶X线管，产生软射线。4.床边X线机属于移动式X线机，可方便地移到病房对患者进行床边X线摄影。特点为具有流动性，对电源要求不高。2023/2/527四专用X线机5.手术用X线机属于移动式X线机，主要用于急症室或手术过程中的透视。如对义务进行透视定位、观察骨折复位过程及固定情况、检查结石去除是否彻底等。6.数字胃肠X