同步辐射医学成像

同步辐射医学成像第一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二第二讲同步辐射医学成像进展第二页，共四十二页，编辑于2023年，星期二WonthefirstNobelPrizeinPhysicsin1901.第三页，共四十二页，编辑于2023年，星期二RoentgenbeganthepracticeofradiologybypresentinganX-rayphotographofhiswife’shandinJanuaryof1896.第四页，共四十二页，编辑于2023年，星期二第五页，共四十二页，编辑于2023年，星期二RADIOLOGYmorethanoneCENTURY

--byAmericanCollegeofRadiology1895RoentgendiscoverstheXrayonNovember8.1896Roentgen’sdiscoverylaunchesrapidlyaflurryofexperimentationaroundtheworld.InMarch,a“Roentgenphotograph”isintroducedasevidenceinacourtroom.HospitalsbeginacquiringX-rayequipment.第六页，共四十二页，编辑于2023年，星期二第七页，共四十二页，编辑于2023年，星期二The“firstradiographofthehumanbrain”isactuallyapanofcatintestines.第八页，共四十二页，编辑于2023年，星期二ThisimagewasmadebyFrancisWilliamsofBoston,oneofthefirstradiologists,inMarch1896.第九页，共四十二页，编辑于2023年，星期二19001896第十页，共四十二页，编辑于2023年，星期二AngiographicworkbeganinJanuary,1896,withthispost-morteminjectionofmercurycompounds.第十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二Firstuseacontrastmedium1901RoentgenwinsthefirstNobelLaureateinPhysicsprize.1904Edison’sassistantinX-rayresearch,diesofextremeandrepeatedX-rayexposure.1919Dr.CarlosHeuser,anArgentineradiologist,isthefirsttouseacontrastmediuminalivinghumancirculatorysystem.第十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期二Firstpracticesofmodernangiography1920–1929ChestXraysareusedtoscreenfortuberculosisRoentgendiesFebruary10,1923.Drs.GrahamandColediscoverin1923howtovisualizethegallbladderwithXraysbyusingcontrastmedia.Thefirstpracticesofmodernangiographyaredevelopedin1927byaPortuguesephysician,whoisthefirsttocreateimagesofthecirculatorysysteminthelivingbrain.第十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期二ThefirstimageofahumancoronaryarteryrecordedinvivowithSR.ThiscoronaryangiogramwasdoneattheSSRLinMay1986.第十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期二AnimageofahumancoronaryarteryrecordedinvivoattheNSLS,inNov.1992.Improvementsintheimagingsystemhaveincreasedthequalityoftheangiogram.第十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期二First“tomograph”1930–1939In1936,thefirst“tomograph”,anX-ray“slice”ofthebody,ispresentedataradiologymeeting.andforeshadowsthedevelopmentinthe1970sofCT.1950–1959Dr.W.GoodwinintroducestheconceptofX-rayguidednephrostomy.肾造口术第十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期二Findingbreastcancerswithhighaccuracy1960–1969In1960,Dr.RobertEganpublishestheresultsofanintensive,three-yearstudyofmammography,withanaccuracyinfindingbreastcancersisremarkable(97–99%).Drs.DotterandJudkinsarethefirsttoreportperforminganangioplasty.血管重建术第十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期二CT,Angioplasty1970–1979CT,orcomputedtomography,whichtakesX-ray“slices”ofthebodyandimagesthemonacomputerscreen,isintroduced.Withtheadditionofcomputertechnology,tocreate3-dimensionalimages.SwissphysicianDr.AndreasGruntviginventsballoonangioplasty.第十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期二1980–TodayPhasecontrastimagingforsofttissueswithSR.Teleradiology,theabilitytosendimagesthroughthe“informationsuperhighway,”isintroduced.Phasecontrastimaging，Teleradiology第十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期二1900192019401980RoentgenphotographAngiographicworkTomographCT1960Usecontrastmediuminalivinghuman18961919193619861895ChestXraystoscreenforTB1920s20001927Firstpracticesofmodernangiography1960Mammography1970sPhasecontrastimagingwithSR~2000FirsthumancoronaryangiogramwithSR第二十页，共四十二页，编辑于2023年，星期二HowisthestoryofacenturyofmedicalradiologyToimproveonthefaintimages,borrowingfromadvancesinphysics,chemistry,pharmacology,nuclearscience,computers,telemetryandinformationscience,isthestoryofacenturyofmedicalradiology.Acenturylater,thevastlymoresophisticatedartsofmedicalimagingarestillbasedupontherecognitionthatbodypartsabsorbXraysaccordingtotheirdensity.第二十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二吸收衬度成像吸收衬度成像是利用X-射线在穿透样品时，样品对X-射线的吸收系数不同从而引起吸收强度的不同来记录图像的。第二十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期二吸收衬度成像冠状动脉血管造影第二十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期二HowisthestoryofmedicalradiologyinthefutureSR-basedimagingmightchangemedicalpractice.Toobserveinsideofvariousorgansisthestoryofmedicalradiology.ThefuturemoresophisticatedartsofmedicalimagingarebasedupontherecognitionthatbodypartsabsorbXraysaccordingtotheirdensity,aswellasthechangeofphase.第二十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期二位相衬度成像位相衬度成像是利用空间相干的X-射线透过样品后携带的位相信息来成像。位相衬度成像是近几年发展起来的一种新的成像方法，与吸收衬度成像相比，这种技术的敏感度要高1000倍。这样，就可以对神经组织、肺腺泡结构等成像，以及在不用造影剂的情况下来显示软组织的内部结构。第二十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期二absorptionscatteringrefractionSampleX-rays第二十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期二AbsorptionRefractionExtinction(smallanglescatteringfree)N(ω,k)=nR(ω,k)+inI(ω,k)第二十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期二DiffractionEnhancedImaging(DEI)第二十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期二第二十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期二在分析晶体接受角范围内，X-射线的衍射强度依赖于入射角，这种关系称为摇摆曲线。第三十页，共四十二页，编辑于2023年，星期二N(ω,k)=nR(ω,k)+inI(ω,k)Attop

→“pure”absorption(absorptionandsmallanglescatteringrejected)Ileft+Iright→aparentabsorption

(absorptionincludingsmallanglescattering)Ileft-Iright

→refractionimaging第三十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二Threekindsofimagesareusuallyrecorded.

Diffractionimage