医学影像设备介绍.ppt

1、1,医学影像设备介绍,2,医学影像设备分类,3,医学影像诊断设备,按影像信息载体不同分类,1、X线设备；2、MRI设备；3、US设备（超声成像设备）；4、核医学设备；5、热成像设备；6、医用光学设备（医用内镜）。,4,医学影像治疗设备,1、介入放射学设备；X线电视透视超声CTMRIDSA（最主要）2、影像引导放射治疗设备；CT模拟定为机放疗靶区定位与跟踪设备：体表标记与光学追踪系统；电子射野影像装置（EPID）；在线X线影像系统；在线CT技术：轨道CT治疗系统；断层治疗机；锥形束CT（CBCT）。3、立体定向放射外科设备（SRS或SRT）；-刀（用射线）-刀（用射线）,5,6,X线设备,1,7

2、,X线设备,X线机,数字X线摄影设备,CT设备,X线设备,8,X线机,9,诊断X线机分类,诊断X线机,工频X线机,中频X线机,高频X线机,常规X线机,程控X线机,自整流单相全波整流三相全波整流倍压整流,专用X线机,胃肠X线机,牙科X线机,口腔X线机,床边X线机,手术X线机,乳腺摄影X线机,模拟定位机,DSA,10,11,工频X线机常规X线机,立柱平床摄影机,诊视床与控制箱,12,工频X线机程控X线机,13,专用X线机胃肠X线机,14,专用X线机牙科X线机,15,专用X线机口腔全景X线机,16,专用X线机乳腺摄影X线机,17,专用X线机床边X线机,18,专用X线机手术用X线机,19,专用X线机模

3、拟定位机,20,数字X线摄影设备,21,数字X线设备,CR（计算机X线摄影）,DR（数字X线摄影）,DSA,非晶硒平板探测器型非晶硅平板探测器型多丝正比室扫描型CCD摄像机型,22,数字X线设备CR机（计算机X线摄影机）,23,数字X线设备CR机流程,24,数字X线设备CR机与普通X线机区别,CR：IP板,25,数字X线设备DR机（数字X线摄影机）,26,数字X线设备DR机（数字X线摄影机）,27,数字X线设备CR与DR的区别,28,数字X线设备CR与DR的区别,29,数字X线设备DSA（数字减影血管造影机）,30,数字X线设备DSA（数字减影血管造影机）,31,数字X线设备DSA流程图,32

4、,CT设备（计算机体层成像设备）,33,说明：T-translation平移R-rotation旋转S-stationarity静止螺旋CT是在第三代CT上发展起来的。最主要的发展为扫描速度的提高。,34,35,硬件发展趋势,软件发展趋势,1、加快扫描速度,2、提高图像质量,3.降低剂量,4、缩小体积,5、简化操作,6、提高工作效率,CT机发展趋势,1、血管成像,2、三维图像重建,3、CT引导下的介入治疗,4、仿真内镜,5、放疗计划,36,CT设备,37,CT设备,38,CT设备组成,39,单层螺旋CT,螺旋CT分类,双层螺旋CT,多层螺旋CT,40,八十年代末期，CT机的制造产生了新的进展，

5、出现了螺旋CT扫描技术，因为后来有了双层螺旋和多层螺旋CT，为便于区别起见，现在通常把八十年代末出现的螺旋CT改称为单层螺旋CT，以区别于随后出现的双层螺旋CT和多层螺旋CT。,单层螺旋CT,41,双层螺旋CT是比较先进的换代产品，其单周扫描速度能达到0.5s周，并采用双排固体探测器，曝光一次能重建两层图像。过去做一个头颅需扫描9-10次，每次扫描4.5s，共需5min左右，而现在的机器一次头颅CT仅需曝光5次，而每一次扫描时间仅0.5s，全部过程平均不到lmin，使工作效率提高几倍甚至十几倍。,双层螺旋CT,42,多层螺旋CT（如64层螺旋CT）,43,多排螺旋CT与多层螺旋CT区别,多层螺

6、旋CT(Multi-sliceCT)是指扫描一圈所得到的图像数，如4层CT就是扫描一圈出4层图像。,多排螺旋CT(Multi-detector或Multi-rowCT)是指组成CT的探测器排数，如16层CT有的是24(Siemens,Philips,GE)，有的是40排(Toshiba).,从理论上说，组成多层螺旋CT的排数约接近层数越好，这样可以减少探测器的间隔，减少噪声，但层厚的选择就少了。所以现在的多层螺旋CT的排数都大于层数(双层除外),44,CT设备螺旋CT,“层”(slice)和“排”(detector-row)是两个完全不同的概念。“排”是指CT探测器在Z轴方向的物理排列数目，即

7、有多少排探测器,是CT的硬件结构性参数；“层”是指CT数据采集系统（DataAcquisitionSystem，DAS）同步获得图像的能力，即同步采集图像的DAS通道数目或机架旋转时同步采集的图像层数，是CT的功能性参数。,1998年全球主要的CT供应商相继推出了4层螺旋CT，它们均有4个数据采集通道，可同步采集4层图像。然而不同的厂家采用了不同的探测器设计理念，它们的探测器排列方式有非等宽型（Siemens和Philips），等宽型(GE)和混合等宽型(Toshiba)三种，分别有8排，16排和34排探测器；,2001年面世的16层螺旋CT有16个数据采集通道，可同步采集16层图像，各厂家都

8、采用混合等宽型探测器阵列设计，Siemens、Philips和GE的探测器有24排，Toshiba的探测器有40排；,2004年推出的64层螺旋CT有两种：GE、Philips和Toshiba为等宽型探测器阵列设计,64排探测器经64个数据采集通道同步采集64层图像。,Philips最新推出的iCT也只有128排探测器，采用非焦点技术实现256层图像采集。,Toshiba最新推出的AquilionOne是320排探测器采集320层图像。,45,“排”是指CT扫描机探测器的阵列数，一般排数越多，探测器宽度越宽，一次扫描完成的宽度越大。有人将多“排”CT称为多“层”CT(multisliceCT，

9、MSCT)，在一般情况下两者的含义相同，即有多少“排”探测器，一次扫描即可完成多少“层”图像的采集。但是,如果每排探测器一次采集重建出2层图像,例如,西门子64层CT,实际探测器是32排,每排出2幅图像,因此一次采集可以形成64层图像。CT技术的不断发展，使MDCT在心脏检查方面，无论在扫描时间上，还是在冠状动脉诊断的敏感性和准确性上都有明显提高，如：64排CT较以往16排CT扫描速度加快，由0.420.50s/周提高到0.33s/周，一次心脏扫描仅需810s简单说，主要就是探测器数量的不同，128排ct的有128个探测器，曝光一次可以生成128幅图像，64排就只有64个探测器，曝光一次有64

10、幅图像。但图像不是排数越多越清晰。排数越多，检查时间就越短。越有利于运动部位的检查，如心脏。但是对于其他部位来说，检查结果差别不大，都能满足诊断需要。多排ct的研发（经历了2排4排16排32排64排128排256排也有样品了）主要就是解决心脏血管检查的，因为心脏是不能停止运动的。检查越快，运动引起的影响就越小，所以心脏检查肯定是128排要好于64排。“层”(slice)和“排”(detector-row)是两个完全不同的概念。“排”是指CT探测器在Z轴方向的物理排列数目，即有多少排探测器,是CT的硬件结构性参数；而“层”是指CT数据采集系统（DataAcquisitionSystem，DAS）

11、同步获得图像的能力，即同步采集图像的DAS通道数目或机架旋转时同步采集的图像层数，是CT的功能性参数。,CT技术参数的基本概念（“层”与“排”的区分）,46,CT技术参数的基本概念（“层”与“排”的区分）,1998年全球主要的CT供应商相继推出了4层螺旋CT，它们均有4个数据采集通道，可同步采集4层图像。然而不同的厂家采用了不同的探测器设计理念，它们的探测器排列方式有非等宽型（Siemens和Philips），等宽型(GE)和混合等宽型(Toshiba)三种，分别有8排，16排和34排探测器；2001年面世的16层螺旋CT有16个数据采集通道，可同步采集16层图像，各厂家都采用混合等宽型探测器

12、阵列设计，Siemens、Philips和GE的探测器有24排，Toshiba的探测器有40排；2004年推出的64层螺旋CT有两种：GE、Philips和Toshiba为等宽型探测器阵列设计,64排探测器经64个数据采集通道同步采集64层图像。Siemens采用混合等宽型探测器阵列设计，共40排探测器，螺旋扫描时采用球管双焦点技术和Z轴双倍采样技术，64个DAS以每半个探测器宽度快速交替读取投射到中心32排探测器上的两组角度不同的投影，相当于两个32层CT在同时扫描,机架旋转一周可采集到64层图像。GE公司的4层CT（LightspeedPlus）和8层CT（LightspeedUltra）

13、采用的是完全相同的探测器（1.25mm*16排），只是DAS通道数目不同。Siemens的双源CT采用双64层CT，其探测器的排列方式与64层CT完全相同，只是扫描视野的大小不同。Philips最新推出的iCT也只有128排探测器，采用非焦点技术实现256层图像采集。Toshiba最新推出的AquilionOne是320排探测器采集320层图像。由此可见,即使同一部CT机,“排”和“层”的数目也不相等。,47,在多层CT技术中，DAS控制着数据的采集和传输，利用DAS电子开关对受X线激发的多排探测器阵列的不同组合，可进行不同层厚图像的采集，但同步采集图像的层数仍受DAS通道数目的限制。DAS决

14、定了同步多层采集图像的能力，是决定同步多层图像采集的真正技术因素，所以与容积成像能力相关的应该是DAS通道数目，即“层”的数目。而“4、16、64”等数字正是描述与DAS通道数目相关的“层”的数目，“排”的数目多少只能决定对不同采集层厚的组合能力，与CT机同步采集图像的层数无关，因此4层CT、16层CT、64层CT的叫法也更准确。CT技术的发展创新最终将突破“层”与“排”的概念，但在现阶段，“层”更能精确的评价机器的性能，更符合人们通常的理解。,CT技术参数的基本概念（“层”与“排”的区分）,48,单排、双排CT与16排CT的主要区别一：单排、双排ct与16排ct的主要区别1：单排、双排ct扫

15、描速度慢；16排ct描速度快；2：单排、双排ct胸、腹部扫描需要屏气二十几秒钟才可完成，病人根本闭不住气，造成呼气伪影；而16排ct胸、腹部扫描只需屏气几秒钟即可完成，那图像肯定非常漂亮。3：单排、双排ct三维重建太差（最薄层才2mm），是虚拟的三维；而16排ct三维重建才是真正的三维重建（扫描层厚0.5mm）；如以下三维才成为现实：a:ct血管成像(cta)：*头部cta：可诊断脑血管畸形，动脉瘤，脑血管狭窄与阻塞性疾病。*颈部cta：诊断颈动脉，椎动脉狭窄，动脉粥样硬化钙化斑块，动脉瘤，颈部血管先天性变异，明确颈部肿块与血管的解剖关系。*胸主动脉、腹主动脉cta：诊断动脉瘤，夹层动脉瘤(i

16、、ii、iii型），动脉狭窄性病变。*肺动脉cta:诊断急性肺栓塞，以及肺栓塞病人疗效观察。*肾动脉cta：诊断肾动脉狭窄，临床疑有肾性高压者。*下肢血管cta：诊断股动脉狭窄，及属支的闭塞。b:仿真内镜技术，c:ct泌尿系成像（ctu）才成为可能、4：国家明文规定1-8排ct收费标准220元，而16-32排ct收费标准280元，二：16排ct与64排ct主要区别：1：16排ct做为常规部位扫描；而64排ct不做为常规部位扫描，一般情况是用做心脏、血管的；2：16排ct约500万元左右，而64排ct在1000万元左右、并且64排ct主要做心脏、血管；3；64排ct病源少：心脏、血管疾病做64排

17、ct的相对较少，因价位较高，在2000元以上；4：16排ct成本收回较快，而64排ct收回成非常慢。,49,按“层”分,多层螺旋CT分类,按“排”分,双层螺旋CT,4层螺旋CT,16层螺旋CT,32层螺旋CT,64层螺旋CT,128层螺旋CT,8层螺旋CT,与“层”对应的都有。也有不对应的，比如40排的等等。没有规律。,50,CT设备螺旋CT,NeuvizDual双层螺旋CT,51,CT设备螺旋CT,美国GE公司生产的8层螺旋CT机,52,CT设备螺旋CT,64排探测器/64层螺旋CT机,53,CT设备螺旋CT,54,CT设备螺旋CT,55,MRI设备（磁共振成像设备）,2,56,MRI特点,

18、1、无电离辐射危害,2、多参数成像，可提供丰富的诊断信息,4、MRI设备具有任意方向断层的能力,5、无需使用对比剂，可直接显示心脏和血管结构,6、无骨伪影干扰，颅后窝病变清晰可见,7、可进行功能、组织化学和生物化学方面的研究,3、高对比度成像,57,MRI设备组成,58,MRI设备磁体分类及区别,59,MRI设备发展,磁共振成像包括：MRA：MR血管成像，分为使用造影剂和不使用造影剂。MRCP：MR胆管成像，显示肝内外胆管及胆囊，确定有无结石及胆道扩张。MRU：MR泌尿成像，显示输尿管及膀胱，确定有无尿路扩张及畸形等疾病。MRM：MR神经成像，主要运用于周围神经疾病诊断。也可以根据不同部位分类

19、。同时MRI可以有T1加权成像、T2加权成像两种成像。所谓的加权就是“突出”的意思。T1加权成像（T1WI）-突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别T2加权成像（T2WI）-突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别T1T2原理很复杂，不是一句话两句话可以说清楚的，如果感兴趣，可以看专业书籍。,60,MRI设备,61,超声成像设备（US设备）,3,62,US设备分类,型超声诊断仪,型超声诊断仪,型超声多普勒诊断仪,型和型超声成像仪,超声全息诊断仪,型超声诊断仪,超声,超声诊断仪,63,US设备特点,(1)型超声诊断仪将产生超声脉冲的换能器置于人体表面某一点上，声束射入体内，由组织界面返回的信号幅值，显示于屏幕

20、上，屏幕的横坐标表示超声波的传播时间，即探测深度，纵坐标则表示回波脉冲的幅度（amplitude），故称A型。(2)型超声诊断仪将A型方法获取的回波信息，用亮度调制方法，加于CRT阴极（或栅极）上，并在时间轴上加以展开，可获得界面运动（motion）的轨迹图，尤其适合于心脏等运动器官的检查。(3)型超声诊断仪又称B型超声断面显像仪，它用回波脉冲的幅度调制显示器亮度，而显示器的横坐标和纵坐标则与声速扫描的位置一一对应，从而形成一幅幅亮度（brightness）调制的超声断面影像。故称B型。B型超声诊断仪又可分为如下几类：扇形扫描B型超声诊断仪-包括高速机械扇形扫描、凸阵扇形扫描、相控阵扇形扫描等

21、；线性扫描B型超声诊断仪；复合式B型超声诊断仪-它包括线性扫描与扇形扫描的复合以及A型、B型、D型等工作方式的复合，极大地增强了B型超声设备的功能。(4)型超声多普勒诊断仪利用多普勒效应，检测出人体内运动组织的信息，多普勒检测法又有连续波多普勒（CWD）和脉冲多普勒（PWD）之分。(5)型和型超声成像仪C型探头移动及其同步扫描呈“Z”字形，显示的声像图与声束的方向垂直，即相当于X线断层像，F型是C型的一种曲面形式，由多个切面像构成一个曲面像，近似三维图像。(6)超声全息诊断仪它沿引于光全息概念，应用两束超声波的干涉和衍射来获取超声波振幅和相位的信息，并用激光进行重现出振幅和相位。(7)超声超声

22、CT是X-CT理论的移植和发展，用超声波束代替X射线，并由透射数据进行如同X-CT那样的影像重建，就成为超声CT。其优点：无放射线损伤；能得到与X-CT及其它超声方法不同形式的诊断信息。,64,超声设备A型超声诊断仪,将产生超声脉冲的换能器置于人体表面某一点上，声束射入体内，由组织界面返回的信号幅值，显示于屏幕上，屏幕的横坐标表示超声波的传播时间，即探测深度，纵坐标则表示回波脉冲的幅度（amplitude），故称A型。,A型黑白超声,65,超声设备M型超声诊断仪（超声心动图仪）,将A型方法获取的回波信息，用亮度调制方法，加于CRT阴极（或栅极）上，并在时间轴上加以展开，可获得界面运动（moti

23、on）的轨迹图，主要用于心脏疾病的诊断，故也叫超声心动图仪。,66,超声设备B型超声诊断仪,又称B型超声断面显像仪，它用回波脉冲的幅度调制显示器亮度，而显示器的横坐标和纵坐标则与声速扫描的位置一一对应，从而形成一幅幅亮度（brightness）调制的超声断面影像。故称B型。,便携式B超,67,超声设备D型多普勒超声诊断仪（1）,利用多普勒效应，检测出人体内运动组织的信息，起包括连续波多普勒（CWD）和脉冲多普勒（PWD）以及彩色多普勒血流成像（CFM）之分。,68,超声设备D型多普勒超声诊断仪（2）,69,US设备C型或F型超声成像仪（三维超声成像仪）,C型探头移动及其同步扫描呈“Z”字形，显示的声像图与声束的方向垂直，即相当于X线断层像，F型是C型的一种曲面形式，由多个切面像构成一个曲面像，近似三维图像。,70,超声设备超声CT,71,核医学成像设备,4,72,照相机,核医学设备分类,SPECT（单光子发射型计算机体层）,PET（