医学图像成像模式

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1、医学图像处理与分析上海交通大学医学院医学图像的成像模式cy.image@yahoo.com.cn第二章医学图像的成像模式光学成像及其图像信息cy.image@yahoo.com.cn光学成像及其图像信息常规光学透射(或反射)成像cy.image@yahoo.com.cn光密度与数字图像的灰度值成正比cy.image@yahoo.com.cn成分、结构、浓度光密度OD，透光强度图像灰度值cy.image@yahoo.com.cn对比度增强机制：提高图像对比度←增强光密度差异细胞HE染色免疫组化染色cy.image@yahoo.com.cn光学成像及其图像

2、信息常规光学透射(或反射)成像荧光(或生物发光)成像cy.image@yahoo.com.cn某些物质的受激电子从高能状态经系统内交调迁移到中间振动状态，再从振动状态迁移回到稳态的过程中发出磷光物质吸收光能，从基态激发到激发态(高能)分子很快从高能到一个不稳定的高能级分子从不稳定的高能级返回基态时会伴随光子产生，即荧光产生cy.image@yahoo.com.cn400nm760nm荧光波长cy.image@yahoo.com.cn荧光强度特定物质量图像灰度cy.image@yahoo.com.cn光学成像及其图像信息常规光学透射(或反射)成像荧光(或

3、生物发光)成像光学成像的一般技术性能cy.image@yahoo.com.cn光学成像的一般技术性能灵敏度光学CCDcy.image@yahoo.com.cnCCD的背景噪声CCD读取噪声CCD暗电流热噪声荧光背景光cy.image@yahoo.com.cn光学成像的一般技术性能灵敏度光学CCD冷却CCD10-9~10-6mMcy.image@yahoo.com.cn光学成像的一般技术性能灵敏度空间分辨率取决于光源深度荧光穿透组织的厚度1.5~2mmcy.image@yahoo.com.cn光学成像的一般技术性能灵敏度空间分辨率时间分辨率实时成像仅取决

4、于CCD数据的读出cy.image@yahoo.com.cn光学成像的一般技术性能灵敏度空间分辨率时间分辨率稳定性好、毒性小cy.image@yahoo.com.cn第二章医学图像的成像模式光学成像及其图像信息X线及X-CT及其图像信息cy.image@yahoo.com.cnX光的发现与发展1895伦琴发现X光1896爱迪生制造X光透射机1901伦琴获得第一届诺贝尔物理奖cy.image@yahoo.com.cnCT(ComputedTomography)1963美国物理学家Cormark提出数学重建算法1971英国工程师Hounsfield设计成功

5、第一台颅脑CT机1974美国Georgetown医学中心全身CT机1979Hounsfield和Cormark分享了诺贝尔生理学或医学奖。cy.image@yahoo.com.cnX线及X-CT及其图像信息X线及X-CT的成像原理cy.image@yahoo.com.cn线性吸收系数：不同的生物组织和不同的厚度，对于X射线的衰减程度各不相同X线吸收系数，物质固有属性cy.image@yahoo.com.cn图像的明暗程度(灰度)Vs.X线吸收系数cy.image@yahoo.com.cnX-CT的数学基础：由投影重建图像cy.image@yahoo.c

6、om.cnX-CT的扫描：投影的产生cy.image@yahoo.com.cnX线及X-CT及其图像信息X线及X-CT的成像原理X-CT的图像信息cy.image@yahoo.com.cnCT值(相对线性吸收系数)线性吸收系数比例因子假设：空气＝0，骨＝2，（已知，水＝1）若：k=1000，则，空气CT=-1000，骨CT=1000k=2000，则，？水的线性吸收系数cy.image@yahoo.com.cnCT值的信息特定物质（人体组织）线性吸收系数CT值图像灰度值cy.image@yahoo.com.cnCT值和图像灰度相关，但可能超出图像灰

7、度范围。cy.image@yahoo.com.cn对比度增强机制——改变线性吸收系数及CT值图像的灰度对比度反映了不同组织成分的吸收系数的差异组织密度和线性吸收系数接近、CT值相近时，可采用对比度增强剂（碘）异常血管增生，局部血液丰富，血脑屏障破坏（碘含量增加）口服硫酸钡溶液（肠道、食道）cy.image@yahoo.com.cnX线及X-CT及其图像信息X线及X-CT的成像原理X-CT的图像信息X-CT的一般技术性能cy.image@yahoo.com.cnX-CT的一般技术性能灵敏度密度相差不大（软组织）的区分能力不强1mMcy.image@yah

8、oo.com.cnX-CT的一般技术性能灵敏度空间分辨率临床CT：1mm动物CT：10mcy