医学影像技术的发展历程课件

现代医学影像技术的应用与发展现代医学影像技术的应用与发展,印证了印证了100多年来多年来医学、生物、无力、电子工程、计算机和网络通信技术医学、生物、无力、电子工程、计算机和网络通信技术的诞生与沿革。尤其是数字医学影像技术、新设备不断的诞生与沿革。尤其是数字医学影像技术、新设备不断推出推出,对医学影像诊断和数字影像治疗嗲来很多根本的对医学影像诊断和数字影像治疗嗲来很多根本的改变。目前，现代医学技术的提升和现代影像技术的发改变。目前，现代医学技术的提升和现代影像技术的发展相互融合、相互依存、相互推动的趋势已经成为共识。展相互融合、相互依存、相互推动的趋势已经成为共识。新的现代医学影像技术和设备的研制已经成为新的现代医学影像技术和设备的研制已经成为21世纪世纪现代医学和生命科学发展的经济技术增长点。现代医学和生命科学发展的经济技术增长点。因此，作为现代的医学生，作为即将面临激烈知识因此，作为现代的医学生，作为即将面临激烈知识与信息竞争未来的临床医学工作者，我们必须对医学影与信息竞争未来的临床医学工作者，我们必须对医学影像技术进行学习，而要做到这一点，首当其冲的，就是像技术进行学习，而要做到这一点，首当其冲的，就是对医学影像技术的发展历程的了解。对医学影像技术的发展历程的了解。影像诊断技术及发展史影像诊断技术及发展史1895X线发现1930增感屏 1938旋转阳极X线管1951闪烁扫描 1954荧光增强管1955照相机1960X线TV 19636脉冲高压发生器1964闪烁图像数据分析1966A超1967B超1970核医学综合数据处理 1972X线CT1975电子扫描1978小型回旋加速器1978图像综合诊断1979MRI1979ECT、PECT1980DF（数字透视影像）1982CR（计算机摄影）1982多普勒图像1982PACS1985超导MRI一、一、x射线技术射线技术18951895年伦琴发现了年伦琴发现了X X射线（射线（X-rayX-ray），这是），这是1919世纪医学世纪医学诊断学上最伟大的发现。诊断学上最伟大的发现。X-rayX-ray透视和摄影技术作为最透视和摄影技术作为最早的医学影像技术，直到今天还是使用最普遍且有相早的医学影像技术，直到今天还是使用最普遍且有相当大的临床诊断价值的一种医学诊断方法。当大的临床诊断价值的一种医学诊断方法。X X线成像系线成像系统检测的信号是穿透组织后的统检测的信号是穿透组织后的X X线强度，反映人体不同线强度，反映人体不同组织对组织对X X线吸收系数的差别，即组织厚度及密度的差异；线吸收系数的差别，即组织厚度及密度的差异；图像所显示的是组织、器官和病变部位的形状。图像所显示的是组织、器官和病变部位的形状。二、二、CT扫描仪扫描仪 随着计算机的发展，数字成像技术随着计算机的发展，数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影。数越来越广泛地代替传统的屏片摄影。数字字X线检查技术包括计算机线检查技术包括计算机X线摄影、直线摄影、直接数字接数字X线摄影、数字减影血管造影和线摄影、数字减影血管造影和XCT等。等。XCT的问世被公认为伦琴发的问世被公认为伦琴发现现X射线以来的重大突破，是标志着医射线以来的重大突破，是标志着医学影像设备与计算机相结合的里程碑。学影像设备与计算机相结合的里程碑。自自20世纪世纪70年代初开始在临床应用以来，年代初开始在临床应用以来，经过多次升级换代，由最初的普通头颅经过多次升级换代，由最初的普通头颅CT机发展到现在的高档滑环式螺旋机发展到现在的高档滑环式螺旋CT和电子束和电子束CT。其结构和性能不断完善和。其结构和性能不断完善和提高，可用于身体任何部位组织器官的提高，可用于身体任何部位组织器官的检查，因其密度分辨率高，解剖结构显检查，因其密度分辨率高，解剖结构显示清楚，对病变的定位和定性较高，已示清楚，对病变的定位和定性较高，已成为临床常用的影像检查方法。成为临床常用的影像检查方法。三、超声技术 超声成像系统的检测信号是超声回波，图像信号反映人体组织声学特超声成像系统的检测信号是超声回波，图像信号反映人体组织声学特性的不同，从而显示甚至动态显示器官的大小和形状。超声成像设备主要性的不同，从而显示甚至动态显示器官的大小和形状。超声成像设备主要应用超声波良好的指向性和其反射、折射、衰减规律及多普勒效应等物理应用超声波良好的指向性和其反射、折射、衰减规律及多普勒效应等物理特性，采用各种扫查方法，将给定频率的超声波导入体内，超声波遇到不特性，采用各种扫查方法，将给定频率的超声波导入体内，超声波遇到不同组织或器官界面时，将发生不同程度的反射和透射，接收携带信息的回同组织或器官界面时，将发生不同程度的反射和透射，接收携带信息的回声，利用不同的物理参数，将信号经处理后，显示为波形、曲线或图像，声，利用不同的物理参数，将信号经处理后，显示为波形、曲线或图像，观察分析这个结果，结合临床表现可对疾病做出诊断。观察分析这个结果，结合临床表现可对疾病做出诊断。超声4D成像技术图片超声成像设备有利用超声回波的超声诊断仪、超声多普勒系统、谐波成像系超声成像设备有利用超声回波的超声诊断仪、超声多普勒系统、谐波成像系统，及利用超声透射的超声计算机体层成像系统。前者应用更为广泛，根据统，及利用超声透射的超声计算机体层成像系统。前者应用更为广泛，根据其显示方式不同，可以分为其显示方式不同，可以分为A型（幅度显示）、型（幅度显示）、B型（切面显示）、型（切面显示）、M型型（运动显示）、（运动显示）、P型（超声多普勒）等。目前医院中用得最多的是型（超声多普勒）等。目前医院中用得最多的是B型超声型超声波诊断仪，俗称波诊断仪，俗称B超，其横向分辨率可达到超，其横向分辨率可达到2 mm，所得到的软组织图像清，所得到的软组织图像清晰而富有层次。超声多普勒系统利用回声的频差，显示运动器官的动态特性，晰而富有层次。超声多普勒系统利用回声的频差，显示运动器官的动态特性，实现血流和心脏参数的测量。谐波成像是近年来发展起来的又一种新超声技实现血流和心脏参数的测量。谐波成像是近年来发展起来的又一种新超声技术，显示二次谐波和高频传递的信息，用于观察心脏室壁运动和心肌灌注质术，显示二次谐波和高频传递的信息，用于观察心脏室壁运动和心肌灌注质量的对比谐波成像，改善深部组织图像质量。量的对比谐波成像，改善深部组织图像质量。四、磁共振成像技术 磁共振（磁共振（MRI）成像系统检测的信号是生物组织中的原子核所）成像系统检测的信号是生物组织中的原子核所发出的磁共振信号。原子核在外加磁场的作用下接受特定射频脉冲发出的磁共振信号。原子核在外加磁场的作用下接受特定射频脉冲时会发生共振现象，时会发生共振现象，MRI系统通过接收共振信号并经计算机重建图系统通过接收共振信号并经计算机重建图像，用图像反映人体组织中质子状态的差异，从而显示体层内的组像，用图像反映人体组织中质子状态的差异，从而显示体层内的组织形态和生理、生化信息，系统通过调整梯度磁场的方向和方式，织形态和生理、生化信息，系统通过调整梯度磁场的方向和方式，可直接获得横、冠、矢状断面等不同体位的体层图像。可直接获得横、冠、矢状断面等不同体位的体层图像。MRI自20世纪80年代用于临床，第一次使人体解剖三维成像。MR的进步集中反应在设备硬件发展基础上，成像速度的提高及成像方式的改进和扩展，实时成像技术和其开发的回波平面序列，除提高已有的性能外，MR功能性成像进一步得到了发展。灌注成像、弥散成像、血氧水平依赖性成像成为新的成像方式，前二者反映的已不是大体形态学信息，而是分子水平的动态信息，后者可以实施大脑皮质的功能定性，张力成像可测定组织的张力差别。五、数字减影血管造影和CR、DR技术数字化是这十年传统X线的主旋律。十年前刚刚起步，现在基本普及到二级以上医院。数字摄影已成为X线摄影的主要工作方式。CR、DR都在这十年登上历史舞台（进人我国），并分别得到很大发展。“数字X线摄影”（Dgital Radiography）应涵盖各种由检测x线摄影曝光到输出二维投影数字图像的系统。IP方式的成像系统已出现多年，专称作CR（ComputedRadiography）。DR趋向于专指不经搬移片盒进行读出而直接输出数字图像的成像系统。如平板探测器、CCD、多丝正比电离室等方式。Hologic将DR解释为直接X线摄影（Direct Radiography）。六、ECT医学影像设备早期开发的核医学成像仪器是放射性核素扫描仪。CT技术问世后，将放射性核素扫描与CT技术结合起来，开发出发射型计算机体层扫描术（ECT）。ECT技术不仅能动态观察脏器的形态、功能和代谢的变化，而且能进行体层显像和立体显像。ECT可分为单光子发射型计算机体层（SPECT）与正电子发射型计算机体层（PET）两类，两者的数据采集原理不同。PET/CT是将最先进的PET和CT的功能有机地结合在一起的一种全新的功能分子影像诊断设备。PET通过使用代谢显像剂、乏氧显像剂等药物，可以将肿瘤病灶的代谢信息表达出来，通过这些信息可以容易地确定肿瘤组织和正常组织及病灶周围的非肿瘤病变组织的界限，以及肿瘤病灶内瘤细胞的分布情况，真正做到以生物靶区为基础制定放疗计划。CT能够精确提供肿瘤病灶解剖结构。PET/CT融合的图像既能提供精确的解剖结构图像，又能提供生物靶区的材料。使用PET/CT制定放疗计划对于临床来说是一个全新的分子影像领域，具有广阔的应用前景。当今医学影像技术进入了全新影像时代，医学影像技术的发展反映和引导着临床医学在诊治以及随诊方面的进步。医学影像技术的发展，在某种意义上代表着医学发展潮流中的一个热点趋势，推动了医学的发展。展望21世纪，医学影像技术必将得到更快、更好及更全面地发展，必将对人类的健康作出更大的贡献。