眼花缭乱的医学影像技术——B超、CT、ECT、MRI.pdfVIP

2013年4月 Vd．31 No．07 中学物理 · 物理与实践 · 眼花缭乱 的医学影像技术 B超 ＼CT＼ECT＼MRI 龚长流 (浙江省余姚中学 浙江余姚 315400) 由于近代物理学和计算机技术的发展，推动了医学影像 范围内迅速地层开，成为医学诊断中不可缺少的设备． 诊断技术的进步，相继涌现了B超、CT、ECT和 MRI，共同形 CT是用x线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进 成了独立的影像诊断学．这些功效神奇的诊断设备真令人眼 行扫描 ，当x线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分 花缭乱，弄不清孰高孰低，不知道他们到底有什么区别．在 射线穿过人体被检测器官接收，产生信号．因为人体各种组 此，笔者做简单介绍． 织的疏密程度不 同，X线的穿透能力不同，所以检测器接收 1 B超 到的射线就有了差异．将所接收的这种有差异的射线信号， 什么是超声波?人耳能听到的声音频率为20Hz～20 转变为数字信息后由计算机进行处理，输 出到显示的荧光屏 kI-Iz，低于20Hz的声波为次声波，高于20kHz的声波为超声 上显示出图像，这种图像被称为横断面图像．CT的特点是操 波．B超成像的基本原理是：向人体发射一组超声波，按一定 作简便，对病人来说无痛苦，其密度、分辨率高，可以观察到 的方向进行扫描．根据监测其回声的延迟时间，强弱就可以 人体内非常小的病变，直接显示 X线平片无法显示的器官和 判断脏器的距离及性质．经过电子电路和计算机的处理，形 病变，它在发现病变、确定病变的相对空间位置、大小、数 目 成B超图像．B超的关键部件是超声探头，其内部有一组超 方面非常敏感而可靠，具有特殊的价值．CT的弱点在于遇到 声换能器，是由一组具有压电效应的特殊晶体制成．这种压 体内蠕动的脏器可以发生伪影 ，使病变显示不清，因此 ，cT 电晶体的特殊性质是在晶体特定方向上加上电压，晶体会发 不适于检查胃肠道炎症、溃疡和肿瘤． 生形变，反过来当晶体发生形变时，对应方向上就会产生电 3 ECT 压，实现了电信号与超声波的转换．一般的B超工作过程为 ： ECT即发射型计算机断层，也称放射核素发射型计算机 当探头获得激励脉冲后发射超声波，经过一段时间延迟后再 断层．ECT是在人体内注射放射核素，再在体外从不同角度 由探头接受反射回的回声信号，探头接收回来的回声信号经 采集人体放射的 射线，然后运用电子计算机对信息进行计 过滤波，对数放大等信号处理．然后由DSC电路进行数字变 算和处理重建图像，并显示三维影像．当探头 固定时可得到 换形成数字信号，在CPU控制下进一步进行图像处理 ，再同 射线闪烁照相图像；当探头转动时，可得到象 CT断层一样 图表形成电路和测量电路一起合成视频信号送给显示器形 的三维断层图像．ECT目前有两类：一类是以正电子发射核 成我们所熟悉的B超图像 ，也称二维黑白超声图像． 素为探测对象的正电子发射型计算机断层 (PECT)，由于必 什么是彩色B超，即“彩超”．其实彩超并不是看到了人 须配备昂贵的加速器而使其推广受到限制．另一类是以 光 体组织的真正的颜色，而是在黑白B超图像基础上加上以多 子发射核素为探测对 象 的单光子发射 型计算 机断层 普勒效应原理为基础的伪彩而形成的．那么何谓多普勒效应 (SPECT)，从7O年代应用于临床以来，在 国内外应用 日趋广 呢，当我们站在火车站台上听有远处开来的火车汽笛声会比 泛，并取得了很大进展．其主要特点是，不但可以分层显示脏 远离我们的火车汽笛声音调要高，也就是说对于静止的观测 器的形态图像，而且可以动态观察脏器的功能代谢．