医学影像成像原理全解.ppt

第1章 医学影像成像原理与PACS 广东省第二人民医院放射科 吴政光 E-mail:1453908985@ 第1章 医学影像成像原理与PACS 讲课内容： 1.1 X线成像原理 1.2 X-CT成像原理 1.3 MRI成像原理 1.4 DSA成像原理 1.5 核医学设备成像原理 1.6 超声波成像原理 1.7 辐射安全防护 1.8 医学图像存储与传输系统（PACS） 第1章 医学影像成像原理与PACS 重点：人体影像的形成 难点：1、X线与物质间的相互作用 2、MR成像特征 第1章 医学影像成像原理与PACS 1.1 X线成像原理 X线的本质：电磁波=具有波粒二象性。频率约在 3×1016～3×1020 Hz之间， 波长约在 10～10-3nm之间 X线诊断常用的X线波长范围为0.008～0.031nm 第1章 医学影像成像原理与PACS 1.1.1 X线的特性 (一)物理效应 1．穿透作用—穿透物质的特性 2．电离作用—电离作用也是X射线损伤和治疗的基础 3．荧光作用 —荧光屏、增感屏、影像增强器中的输入屏和输出屏都是利 用荧光特性做成的。 4．热作用 —X射线被物质吸收，绝大部分最终都将变为热能，使物体温升。 5．干涉、衍射、反射、折射 (二)化学效应 —X射线能使多种物质发生光化学反应。例如，X射线能使照相底片 感光。 1．感光作用 2．着色作用 (三)生物效应—生物组织经一定量的X射线照射，会产生电离和激发，使细 胞受到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代，这种现象 称为X射线的生物效应。这个特性可充分应用在肿瘤放射治疗中。 第1章 医学影像成像原理与PACS 1.1.2. X射线与物质间的相互作用 （1）X射线的穿透作用。 其贯穿本领的强弱与物质的性质有关 物质对X线吸收能力由强 　弱：骨、金属　　肌肉　　液体　　脂肪、空气 第1章 医学影像成像原理与PACS 1.1.2. X射线与物质间的相互作用 （2）X射线的荧光作用。 X射线是肉眼看不见的，但当它照射某些物质时，如磷、铂氰化钡、硫化锌、钨酸钙等，能够使这些物质的原子处于激发态，当它们回到基态时就能够发出荧光，这类物质称荧光物质。 医学中透视用的荧光屏、X射线摄影用的增感屏、影像增强器中的输入屏和输出屏都是利用荧光特性做成的。 （3）X射线的电离作用。 X射线虽然不带电，但具有足够能量的X光子能够撞击原子中轨道电子，使之脱离原子产生一次电离。 电离作用也是X射线损伤和治疗的基础。 第1章 医学影像成像原理与PACS （4）X射线的热作用。 X射线被物质吸收，绝大部分最终都将变为热能，使物体温升。 （5）X射线的化学效应。 X射线能使多种物质发生光化学反应。例如，X射线能使照相底片感光。 （6）X射线的生物效应。 生物组织经一定量的X射线照射，会产生电离和激发，使细胞受到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代，这种现象称为X射线的生物效应。这个特性可充分应用在肿瘤放射治疗中。 第1章 医学影像成像原理与PACS 1.1. 3 X射线成像原理 1．X射线的产生 X射线产生的条件： （1）有高速运动的电子流； （2）有阻碍带电粒子流运动的障碍物（靶），用来阻止电子的运动，可以将电子的动能转变为X射线光子的能量。 (3) X线管两端必须通高电压 第1章 医学影像成像原理与PACS X射线的产生装置： 主要包括三部分：X射线管、高压电源及低压电源，如图所示。 第1章 医学影像成像原理与PACS 2. X射线人体成像 通过采集透过人体后的X射线信息，经显示系统转换成可见的影像，即为X射线人体成像。 （1）X射线影像的形成 当一束强度大致均匀的X射线投照到人体上时，X 射线一部分被吸收和散射，另一部分透过人体沿原方向传播。由于人体各种组织、器官在密度、厚度等方面存在差异，对投照在其上的X射线的吸收量各不相同，从而使透过人体的X射线强度分布发生变化并携带人体信息，最终形