最全的医学成像原理课件-第2章医学影像成像的基本条件-(全套完整课件)幻灯片课件.ppt

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1、最全的医学成像原理课件-第2章医学影像成像的基本条件-(全套完整课件)广义的摄影：是应用光或其它能量来表现被照体的信息状态，并以可见的光学影像加以记录的一种技术。X线摄影、X线透视、CT、MR等成像均需要具备有一个成像系统，成像系统即是将信息载体表现出来的信号加以处理，形成表现信息影像的系统。成像程序为：能量→信息信号→检测→图像形成。成像三大要素：成像的信息源（被检体）、信息载体与信息接收器。第一节信息影响传递与形成一、模拟X线信息影像的传递与形成X线信息影像的形成与传递5个阶段：1．X线信息影像的产生

2、X线信息影像的形成基础是被照体对X线束的衰减。X线在物质中的衰减符合如下规律：2．X线信息影像的转换将不均匀的X线强度分布，通过接受介质（屏-片系统、X线电视等）转换为密度影像，或二维的光强度分布（荧光屏、影像增强器系统等）影像，以用于观察诊断。3．密度分布转换成可见光的空间分布借助观片灯可将密度分布转换成可见光的空间分布，然后投影到视网膜。4．视觉影像的形成通过视网膜上明暗相间的图案，形成视觉影像。5．意识影像的形成通过对视觉影像的识别、判断，作出评价或诊断。（二）数字信息影像的传递与形成数字X线信息影

3、像的传递与形成基本上与模拟信息影像的传递与形成相同，不同之处主要是影像信息的传递过程中增加了模/数转换，将模拟信息转换成数字信息，而后进行各种处理和图像重建，最后还要将数字影像通过数/模转换成可以视读的模拟影像。第二节信息源（一）X线成像X线与物质的作用，X线成像是X线束进入人体后，一部分被人体组织结构吸收和散射，另一部分透过人体沿原方向向前传播。X线通过人体组织时是按照指数规律衰减。当X线的衰减以光电吸收为主时，被检体的线衰减系数μ与人体组织的Z、ρ存在着如下关系：人体组织结构大至可分为骨骼、肌肉、脂肪

4、及空气四大类，对X线的衰减按骨骼、肌肉、脂肪、空气的顺序逐渐减弱，这种衰减差异的大小就形成了X线影像的对比度。然后通过各种影像接收器（探测器）进而形成可见的X线影像。X线在透过人体时，主要发生光电效应和康普顿效应两种作用形式的衰减。是以肌肉和骨骼为例，显示不同能量的X线在两种组织中发生效应的比率。（二）磁共振成像根据磁共振成像（MRI）定义知道磁共振信号的强弱与人体组织的氢质子密度密切相关。在人体各种组织结构中，1H占原子数量的2/3，而且1H为磁化最高的原子核，所以目前生物组织的MRI主要是1H成像。第

5、三节影像信息载体（一）X线本质是一种电磁波。波长很短，大约与晶体内呈周期（规则）排列的原子间距为同一数量级，在1*10-10m左右。X线的波长短，光子能量大，故穿透物质的能力强。X线的穿透性不但与其波长（λ）有关，还与物质的性质、结构有关。一般物质的原子序数（Z）高、密度（ρ）大，吸收X线多，X线穿透性差。X线对人体不同组织穿透性能的差别，是X线摄影和透视的基础。（二）射频电磁波产生MR信号必须具备三个基本条件：即能产生共振跃迁的自旋不为零的原子核（1H）、静磁场（B0）、产生一定频率（1H发生共振的拉莫

6、尔频率）电磁波的射频磁场。从三个条件中可以看出射频（RF）电磁波是产生和传递MR信号的信息载体。第四节影像信息接收器医学影像成像中常用的接收器有：模拟X线成像中的屏-片系统计算机X线摄影（CR）中的成像板（IP）数字X线摄影（DR）中的平板探测器（FPD）X线计算机体层成像中的检测器磁共振成像中的接收线圈等（一）屏-片系统屏-片系统即增感屏与X线胶片组合系统，它作为透过被检体后带有人体信息的接受介质，或称作带有人体信息的X线接收器。其工作原理是：透过人体的X线到达增感屏的荧光体层时激发荧光体发出荧光，并将

7、荧光强度分布传递给X线胶片，与X线胶片感光乳剂层中的卤化银（AgX）发生光化学反应，即形成银颗粒分布的潜影（Ag原子）；在潜影的催化下，已经过X线曝光的胶片经显影加工处理，将胶片上大量的AgX还原成Ag原子；大量的Ag原子形成二维的光学密度（D）分布，形成了模拟X线影像的X线照片。（二）影像增强器-X线电视由于X线有荧光作用，在X线透视成像中，透过人体的X线照射到荧光物质时，荧光物质的原子被激发或电离放射出可见的荧光。早期的X线透视成像就是将透过人体的X线照射到荧光屏上使其成为透视X线影像的，这种荧光影像

8、强度很弱，只能在暗室中观察阅读。现在的X线透视成像是将透过人体的X线照射到影像增强器，影像增强器将荧光影像亮度增强，然后输入X线电视，使之成为可见的视频影像。（三）成像板在计算机X线摄影（CR）中，使用成像板（IP）作为影像信息的接收器。CR系统中，透过人体的X线入射到IP时，X线量子被IP的光激励发光物质层内的荧光颗粒吸收，释放出电子，其中一部分电子散布在成像层内呈半稳定状态，形成潜影；将形成潜影的IP进行激光扫描时，半稳定