醫(yī)學(xué)影像設(shè)備概述

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)簡(jiǎn)述預(yù)備知識(shí)近頭側(cè)為上，近足側(cè)為下；近心臟為近端，遠(yuǎn)心臟為遠(yuǎn)端；近身體腹面為腹側(cè)，進(jìn)身體背面為背側(cè)矢狀位，把人體分為左右部分；冠狀位，把人體分為前后部分；軸位，人體與水平垂直的軸。導(dǎo)讀-影像的源頭X-ray1895年，德國(guó)科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了具有很高能量，肉眼看不見，但能穿透不同物質(zhì)，能使熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)射線的性質(zhì)還不了解，因此稱之為X射線。為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者，后來也稱為倫琴射線，現(xiàn)簡(jiǎn)稱X線(X-ray)，1901年，獲得首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。導(dǎo)讀在此后的100多年，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備不斷的進(jìn)步，影像診斷的準(zhǔn)確性、敏感性、特異性、快速性、無創(chuàng)傷性的不斷提高。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備呈現(xiàn)了極大的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)（PACS）和遠(yuǎn)程放射學(xué)系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)圖像的軟閱讀，成為數(shù)字化和醫(yī)療資源共享化過程中的最重要環(huán)節(jié)。導(dǎo)讀立體定向放射外科設(shè)備影像引導(dǎo)放射治療設(shè)備介入放射學(xué)設(shè)備醫(yī)學(xué)影像治療設(shè)備醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備醫(yī)用內(nèi)鏡核醫(yī)學(xué)設(shè)備X線設(shè)備超聲成像設(shè)備磁共振設(shè)備醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備熱成像設(shè)備醫(yī)學(xué)影像治療設(shè)備數(shù)字X線設(shè)備

數(shù)字X線設(shè)備是指把X光透射圖像數(shù)字化并進(jìn)行圖像處理，再轉(zhuǎn)換成模圖像顯示的一種X線設(shè)備。根據(jù)成像原理不同，數(shù)字X線設(shè)備可分為CR、DR、DSA.數(shù)字X線設(shè)備計(jì)算機(jī)X線攝影（computerradiography）縮寫CR，是用IP記錄X線圖像，通過激光掃描。使存儲(chǔ)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，此光信號(hào)通過光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，輸入計(jì)算機(jī)處理，形成高質(zhì)量的數(shù)字圖像。CR透過人體的射線濾線柵射線IP板激光掃描成像工作站圖像處理、顯示IP板的感光材料：氟溴化鍶鋇CRCR的應(yīng)用1、用于人體全身各部位數(shù)字化平片X線攝影。2、特殊的造影檢查（膀胱造影、子宮輸卵子管造影、排泄性腎盂造影）。3、使用特殊的IP板可以用于數(shù)字乳腺攝影。4、用于少量胃腸道造影。數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字X線攝影（Digitalradiography）縮寫DR，是利用平板探測(cè)器或熒光板CCD攝像機(jī)直接把X光轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，減少了噪聲的產(chǎn)生；使X光線光子信號(hào)的損失降到了最低限度，圖像質(zhì)量提高。DRDRDR的應(yīng)用1、用于人體全身各部位數(shù)字化平片X線攝影。2、特殊的造影檢查（膀胱造影、子宮輸卵子管造影、排泄性腎盂造影）。3、數(shù)字乳腺攝影采用非晶硅FPD。4、用于少量胃腸道造影常用CCD。數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字減影血管造影（DSA）是把人體同一部位的兩幀圖像相減，從而得出差值部分。DSA影像=不含對(duì)比劑的影像（掩膜像）-注入對(duì)比劑的影像（造影像）。在減影像中骨骼和軟組織等被消除，僅剩含有對(duì)比劑的血管圖像。數(shù)字X線設(shè)備常見CR影像圖常見DR影像圖常見DSA影像圖CRDRDSAX線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備打造世界級(jí)中國(guó)醫(yī)學(xué)影像、遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)軍企業(yè)1971年9月，亨斯菲爾德與一位神經(jīng)放射學(xué)家合作，在倫敦郊外一家醫(yī)院安裝了他設(shè)計(jì)制造的這種裝置，開始了頭部檢查。1972年第一臺(tái)CT誕生，僅用于顱腦檢查，4月，亨斯菲爾德在英國(guó)放射學(xué)年會(huì)上首次公布了這一結(jié)果，正式宣告了CT的誕生。CT（一）硬件發(fā)展趨勢(shì)1、加快掃描速度；2、提高圖像質(zhì)量；3、降低劑量；4、縮小體積；5、簡(jiǎn)化操作；6、提高工作效率。（二）軟件發(fā)展趨勢(shì)1、血管成像；2、三維圖像重建；3、CT引導(dǎo)下的介入治療；4、仿真內(nèi)鏡；5、放療計(jì)劃。最常用的CT設(shè)備參數(shù)“層”與“排”的區(qū)分“排”是指CT掃描機(jī)探測(cè)器的陣列數(shù)，128排ct有128個(gè)探測(cè)器，曝光一次可以生成128幅圖像，64排就只有64個(gè)探測(cè)器，曝光一次有64幅圖像。但圖像不是排數(shù)越多越清晰。排數(shù)越多，檢查時(shí)間就越短。越有利于運(yùn)動(dòng)部位的檢查，如心臟。但是對(duì)于其他部位來說，檢查結(jié)果差別不大，都能滿足診斷需要。多排ct的研發(fā)（經(jīng)歷了2排4排16排32排64排128排256排）主要就是解決心臟血管檢查的，因?yàn)樾呐K是不能停止運(yùn)動(dòng)的。檢查越快，運(yùn)動(dòng)引起的影響就越小，所以心臟檢查肯定是128排要好于64排。最常用的CT設(shè)備參數(shù)“層”與“排”的區(qū)分1998年全球主要的CT供應(yīng)商相繼推出了4層螺旋CT，它們均有4個(gè)數(shù)據(jù)采集通道，可同步采集4層圖像。然而不同的廠家采用了不同的探測(cè)器設(shè)計(jì)理念，它們的探測(cè)器排列方式有非等寬型（Siemens和Philips），等寬型(GE)和混合等寬型(Toshiba)三種；例如2001年面世的16層螺旋CT有16個(gè)數(shù)據(jù)采集通道，可同步采集16層圖像，各廠家都采用混合等寬型探測(cè)器陣列設(shè)計(jì)，Siemens、Philips和GE的探測(cè)器有24排，Toshiba的探測(cè)器有40排；再例如GE公司的4層CT（LightspeedPlus）和8層CT（LightspeedUltra）采用的是完全相同的探測(cè)器（1.25mm*16排），只是DAS通道數(shù)目不同。醫(yī)學(xué)影像圖像解讀醫(yī)學(xué)影像圖像解讀醫(yī)學(xué)影像圖像解讀醫(yī)學(xué)影像圖像解讀醫(yī)學(xué)影像圖像解讀患者編號(hào)檢查部位（心臟）性別信息年齡信息W/L窗寬/窗位醫(yī)學(xué)影像圖像解讀檢查時(shí)間圖像序列圖像圖像標(biāo)注設(shè)備型號(hào)、廠商信息醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通訊（）

Part6:數(shù)據(jù)字典核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備2023/3/8

核醫(yī)學(xué)成像是一種以臟器內(nèi)外或者臟器內(nèi)正常組織與病變之間放射性濃度差別為基礎(chǔ)的臟器和病變的顯像方法。

基本條件：具有能夠選擇性聚集在特定臟器或者病變的放射性核素或者化合物，使該臟器或者病變與鄰近組織之間的放射性濃度差達(dá)到一定程度。利用核醫(yī)學(xué)成像儀器檢測(cè)到這種放射性濃度差，并根據(jù)一定的方式將他們顯示成像，即臟器和病變的影像

核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備2023/3/8

常用類型：?jiǎn)喂庾影l(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀SPECT2023/3/8單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀SPECT2023/3/8成像原理：將某種放射性同位素標(biāo)記在藥物上形成放射性藥物并置入體內(nèi),當(dāng)它被人體的組織或器官吸收后,在體內(nèi)形成輻射源.用核子探測(cè)裝置從體外檢測(cè)體內(nèi)同位素衰變過程中放出的γ射線.從而構(gòu)成放射性同位素在體內(nèi)分布密度的圖像.

SPECT2023/3/8SPECT應(yīng)用：主要用于心臟病的診斷；腫瘤的早期診斷；腦部疾病的診斷（帕金森、癲癇等）；

SPECT圖像-腦部PET2023/3/8正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀2023/3/8PET基本原理：利用加速器生產(chǎn)的超短半衰期同位素，如氟-18、氮-13、氧-15、碳-17等作為示蹤劑注入人體，參與體內(nèi)的生理生化代謝過程。這些超短半衰期同位素是組成人體的主要元素，利用它們發(fā)射的正電子與體內(nèi)的負(fù)電子結(jié)合釋放出一對(duì)伽瑪光子，被探頭的晶體所探測(cè)，得到高分辨率、高清晰度的活體斷層圖像，以顯示人腦、心臟、全身其它器官以及腫瘤組織的生理和病理的功能及代謝情況。PET2023/3/8PET應(yīng)用：同樣PET在癌癥，精神等疾病判定方面特別有效PET2023/3/8PET應(yīng)用：同樣PET在精神、癌癥等疾病判定方面特別有效。SPECT和PET的發(fā)展2023/3/8

SPECT和PET主要是參與人體的生理，生化，代謝功能，反應(yīng)到分子水平，圖像比較粗糙，解剖結(jié)構(gòu)不夠清晰，空間分辨率差。SPECT-CT是將SPECT和螺旋CT整合在一臺(tái)機(jī)器中，同樣PET-CT也是將PET和螺旋CT整合在一臺(tái)機(jī)器中。

SPECT-CT和PET-CT都是通過一個(gè)較長(zhǎng)的檢查床將兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、共軸的設(shè)備單元相連接，兩個(gè)設(shè)備單元將保持一個(gè)合理的距離，以避免電磁干擾，CT和SPECT/PET的掃描也是分別進(jìn)行，數(shù)據(jù)也是先由各自的工作站處理重建，然后的到融合圖像。

2023/3/8SPECT和PET的應(yīng)用主要用于腫瘤診斷和療效分析同時(shí)顯示解剖和功能圖2023/3/8SPECT和PET的應(yīng)用超聲影像系統(tǒng)---概述發(fā)展簡(jiǎn)史1959年研制出脈沖多普勒超聲（D超）。1954年發(fā)明B超診斷儀，同年產(chǎn)生M超。實(shí)時(shí)二維切面灰階超聲顯像儀（B型）的問世是超聲技術(shù)發(fā)展史上第一個(gè)里程碑。1880年發(fā)現(xiàn)晶體壓電效應(yīng)。1917年利用壓電原理進(jìn)行超聲探測(cè)（超聲探頭的出現(xiàn)）。1942年出現(xiàn)首臺(tái)A型超聲檢測(cè)儀。屬于一維超聲。超聲影像系統(tǒng)---概述發(fā)展簡(jiǎn)史彩色血流圖（CFM）的問世是超聲技術(shù)發(fā)展史上又一個(gè)新的里程碑。它標(biāo)志著超聲診斷技術(shù)從此跨入了彩超時(shí)代。1989年以后是彩超技術(shù)發(fā)展的第二階段——改進(jìn)和提高階段，在這段時(shí)間，彩超的臨床應(yīng)用得到很大的發(fā)展，成為超聲醫(yī)學(xué)的重要階段——彩色多普勒時(shí)代。1990年以來，進(jìn)入彩超發(fā)展的第三階段———由模擬數(shù)字混合處理到全數(shù)字化處理的發(fā)展階段——即步入數(shù)字化時(shí)代。超聲影像系統(tǒng)---概述發(fā)展簡(jiǎn)史1996年后，發(fā)展進(jìn)入第四階段——全數(shù)字化多功能信息化時(shí)代，形成具有綜合圖像形成及處理功能的全數(shù)字一體化工作站。這就是“彩超”的新面貌。1990年3D超聲進(jìn)入研究階段1999年3D超聲診斷儀進(jìn)入商品化和臨床實(shí)用化階段超聲成像設(shè)備分為利用超聲回波的超聲診斷儀和利用超聲透射的超聲CT兩大類。超聲影像系統(tǒng)---概述分類及基本成像原理超聲成像設(shè)備中，人體成像的前提是解決時(shí)間和空間的定位問題在。在超聲和人體組織相互作用的過程中所形成的透射、吸收和反射是超聲作為人體結(jié)構(gòu)成像的主要信息來源，只有實(shí)現(xiàn)了對(duì)攜帶人體信息超聲信號(hào)的采集、分析直到成像的全過程，才能實(shí)現(xiàn)用超聲對(duì)人體的成像。我國(guó)應(yīng)用超聲診斷技術(shù)簡(jiǎn)況超聲影像系統(tǒng)---概述始于1958年秋，誕生地在上海，2008年超聲診斷50周年“上海市第六人民醫(yī)院-中國(guó)超聲診斷發(fā)源地”1960年上海研制成A、BP型超聲診斷儀；1974年開始應(yīng)用實(shí)時(shí)超聲顯像法，北京軍區(qū)總醫(yī)院首先應(yīng)用機(jī)械方式掃描法；1975年西安研制成20個(gè)晶片的線陣式超聲診斷儀；1979年機(jī)械掃描扇形掃描法正式應(yīng)用于心臟的診斷；20世紀(jì)80年代后，有了電子相控陣扇形掃查成像設(shè)備。三維超聲成像技術(shù)超聲影像系統(tǒng)---概述超聲成像新技術(shù)超聲諧波成像技術(shù)介入性超聲成像技術(shù)組織彈性超聲成像技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，超聲成像設(shè)備取得了突破性的進(jìn)展。超聲探頭與顯示認(rèn)識(shí)超聲探頭超聲探頭（ultrasonicprobe）是超聲成像設(shè)備必不可少的關(guān)鍵部位，它是將電信號(hào)變化為超聲波信號(hào)，又將超聲波信號(hào)變換為電信號(hào)，即具有超聲發(fā)射和接受雙重功能。又稱超聲換能器。其性能和品質(zhì)直接影響成像質(zhì)量，它參與超聲信號(hào)的時(shí)空處理，可收斂波束、聚焦、變頻，提高儀器的軸向分辨力或側(cè)向分辨力，提高儀器的靈敏度，增大探測(cè)深度和范圍。探頭的制造原理來源于壓電效應(yīng)，泛指晶體處于彈性介質(zhì)中所具有的一種聲-電可逆特性，此現(xiàn)象為法國(guó)物理學(xué)者居里兄弟于1880年所發(fā)現(xiàn)，故也稱居里效應(yīng)。超聲探頭與顯示超聲探頭的壓電效應(yīng)什么是壓電效應(yīng)？超聲探頭中的超聲轉(zhuǎn)換器是利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能和聲能之間的相互轉(zhuǎn)換分為正壓電效應(yīng)和負(fù)壓電效應(yīng)。在晶體的一定方向上，加上機(jī)械力使其發(fā)生形變，晶體的兩個(gè)受力面上，會(huì)產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；形變方向相反，電荷的極性隨之變換，電荷密度同外施機(jī)械力成正比，這種因機(jī)械力作用而激起表面電荷的效應(yīng)，稱為正壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)超聲探頭與顯示因機(jī)械力作用而激起表面電荷的效應(yīng)在晶體的表面沿著電場(chǎng)方向施加電壓，在電場(chǎng)作用下引起晶體的幾何形狀發(fā)生改變；電壓方向改變，應(yīng)變方向亦隨之改變，形變與電場(chǎng)電壓成比例，這種因電場(chǎng)作用而誘發(fā)的形變效應(yīng)，稱為負(fù)壓電效應(yīng)。超聲探頭與顯示負(fù)壓電效應(yīng)因電場(chǎng)作用而誘發(fā)的形變效應(yīng)超聲探頭與顯示基本結(jié)構(gòu)常規(guī)探頭：扇型、線陣型、凸弧型專用探頭：腔內(nèi)探頭（食管、直腸、陰道）術(shù)中探頭穿刺探頭超聲探頭與顯示超聲探頭類型超聲探頭與顯示超聲探頭分類按診斷部位分眼科探頭顱腦探頭腹部探頭腔內(nèi)探頭心臟探頭兒童探頭

按波束控制方式線掃探頭相控陣探頭機(jī)械扇掃探頭方陣探頭按幾何形狀矩形探頭柱形探頭弧形探頭圓形探頭超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備按其用途分類：超聲診斷儀:向人體內(nèi)發(fā)射超聲波，并接收由人體組織反射的回波信號(hào)，根據(jù)其所攜帶的有關(guān)人體組織的信息，加以檢測(cè)、放大等處理，并顯示出來，為醫(yī)生提供診斷的依據(jù)。超聲治療儀：向人體內(nèi)發(fā)射一定功率的超聲能量，利用其與生物組織的相互作用產(chǎn)生的各種效應(yīng)，對(duì)有疾患的組織起到治療作用。治療儀器不需要接受回波與處理回波，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，功率較大。超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備以獲取信息的空間分類一維信息設(shè)備如Ａ型、Ｍ型。二維信息設(shè)備如扇形掃查Ｂ型、線性掃查Ｂ型、凸陣掃查Ｂ型、C型、F型等。三維信息設(shè)備即立體超聲設(shè)備。超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備按超聲波形分類連續(xù)波超聲設(shè)備如連續(xù)波超聲多普勒血流儀。

脈沖波超聲設(shè)備如Ａ型、Ｍ型、Ｂ型超聲診斷儀超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備按利用的物理特性分類

回波式超聲診斷儀如Ａ型、Ｍ型、Ｂ型、Ｄ型等。

透射式超聲診斷儀如超聲顯微鏡及超聲全息成像系統(tǒng)。

超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備按醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備體系分類Ａ型超聲診斷儀Ｍ型超聲診斷儀Ｂ型超聲診斷儀Ｄ型超聲多普勒診斷儀Ｃ型和Ｆ型超聲成像儀超聲全息診斷儀超聲ＣＴ超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備基本原理脈沖回波原理

人體組織和臟器具有不同的聲速和聲阻抗，聲波在傳播途中，遇到不同介質(zhì)的界面時(shí)會(huì)反射聲波，稱為回波。超聲脈沖回波成像法：

發(fā)射超聲脈沖，遇界面反射，接收回波，檢測(cè)出其中所攜帶的信息；由于界面兩邊聲學(xué)差異并不是很大，大部分聲波穿過界面繼續(xù)向前傳播，到達(dá)第二個(gè)界面時(shí)又產(chǎn)生回波，并仍有大部分聲波透過該界面繼續(xù)前進(jìn)；將每次回波信號(hào)接收放大，并在顯示器上顯示。超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備基本結(jié)構(gòu)超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備工作原理工作原理：

探頭向被檢人體組織發(fā)射超聲波，并接收反射回的回波；信息處理系統(tǒng)檢測(cè)出回波中物理量的變化（幅度、頻率等），再通過某種方式（A型、B型、D型等）在顯示器上顯示。大界面

折射波

入射波

反射波

超聲探頭與顯示超聲成像設(shè)備檢查方法體位：仰臥位、側(cè)臥位、半臥位、站立位途徑：體表、腔內(nèi)、術(shù)中(探頭表面涂布耦合劑)超聲探頭與顯示超聲檢查前準(zhǔn)備和臨床應(yīng)用根據(jù)檢查部位的不同而不同⒈腹腔臟器：空腹⒉盆腔臟器：膀胱充盈⒊心臟：忌服影響心肌收縮力的藥物⒋表淺器官及外周血管：無須特殊準(zhǔn)備臨床應(yīng)用1.確定占位病變的物理性質(zhì)2.檢查臟器的形態(tài)、大小及結(jié)構(gòu)3.測(cè)定心功能4.檢測(cè)血流5.監(jiān)測(cè)胎兒生長(zhǎng)發(fā)育6.檢測(cè)積液7.隨訪、介入、術(shù)中US8.健康體檢、防癌普查等超聲探頭與顯示超聲影像設(shè)備掃描方式超聲掃查方式示意圖線陣型扇型凸弧型超聲探頭與顯示超聲影像設(shè)備成像效果彩色多普勒超聲成像設(shè)備彩色多普勒超聲成像設(shè)備彩色多普勒超聲成像設(shè)備（簡(jiǎn)稱彩超）對(duì)血流的多種信息，具有很好的探測(cè)、處理和成像能力。設(shè)備除了裝配多種頻率的脈沖波、連續(xù)波多普勒探頭外，還可以匹配其他的探頭，從而完成B型、M型等綜合性探查工作。他可以：同時(shí)顯示心臟某一斷面上的異常血流發(fā)分布情況反映血流的途徑及方向明確血流性質(zhì)是層流、湍流或渦流可以測(cè)量血流束的面積、輪廓、長(zhǎng)度和寬度血流信息能顯示在二維切面或者M(jìn)型圖上，更直觀的反映結(jié)構(gòu)異常和彩色血流圖彩色多普勒超聲成像設(shè)備工作原理彩色多普勒超聲成像設(shè)備彩色多普勒超聲成像設(shè)備成像彩色多普勒超聲成像設(shè)備超聲成像設(shè)備局限性圖象易受氣體和皮下脂肪的干擾對(duì)骨骼、肺、胃腸道的檢查受到限制偽像干擾圖象顯示范圍較小超聲成像設(shè)備發(fā)展方向

一維→二維→三維幅度成像→實(shí)時(shí)灰階→彩色血流顯像定性診斷技術(shù)→半定量診斷技術(shù)→