同步輻射醫(yī)學(xué)成像

同步輻射醫(yī)學(xué)成像第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二講同步輻射醫(yī)學(xué)成像進(jìn)展第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二WonthefirstNobelPrizeinPhysicsin1901.第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二RoentgenbeganthepracticeofradiologybypresentinganX-rayphotographofhiswife’shandinJanuaryof1896.第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二RADIOLOGYmorethanoneCENTURY

--byAmericanCollegeofRadiology1895RoentgendiscoverstheXrayonNovember8.1896Roentgen’sdiscoverylaunchesrapidlyaflurryofexperimentationaroundtheworld.InMarch,a“Roentgenphotograph”isintroducedasevidenceinacourtroom.HospitalsbeginacquiringX-rayequipment.第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二The“firstradiographofthehumanbrain”isactuallyapanofcatintestines.第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二ThisimagewasmadebyFrancisWilliamsofBoston,oneofthefirstradiologists,inMarch1896.第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二19001896第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二AngiographicworkbeganinJanuary,1896,withthispost-morteminjectionofmercurycompounds.第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二Firstuseacontrastmedium1901RoentgenwinsthefirstNobelLaureateinPhysicsprize.1904Edison’sassistantinX-rayresearch,diesofextremeandrepeatedX-rayexposure.1919Dr.CarlosHeuser,anArgentineradiologist,isthefirsttouseacontrastmediuminalivinghumancirculatorysystem.第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二Firstpracticesofmodernangiography1920–1929ChestXraysareusedtoscreenfortuberculosisRoentgendiesFebruary10,1923.Drs.GrahamandColediscoverin1923howtovisualizethegallbladderwithXraysbyusingcontrastmedia.Thefirstpracticesofmodernangiographyaredevelopedin1927byaPortuguesephysician,whoisthefirsttocreateimagesofthecirculatorysysteminthelivingbrain.第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二ThefirstimageofahumancoronaryarteryrecordedinvivowithSR.ThiscoronaryangiogramwasdoneattheSSRLinMay1986.第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二AnimageofahumancoronaryarteryrecordedinvivoattheNSLS,inNov.1992.Improvementsintheimagingsystemhaveincreasedthequalityoftheangiogram.第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二First“tomograph”1930–1939In1936,thefirst“tomograph”,anX-ray“slice”ofthebody,ispresentedataradiologymeeting.andforeshadowsthedevelopmentinthe1970sofCT.1950–1959Dr.W.GoodwinintroducestheconceptofX-rayguidednephrostomy.腎造口術(shù)第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二Findingbreastcancerswithhighaccuracy1960–1969In1960,Dr.RobertEganpublishestheresultsofanintensive,three-yearstudyofmammography,withanaccuracyinfindingbreastcancersisremarkable(97–99%).Drs.DotterandJudkinsarethefirsttoreportperforminganangioplasty.血管重建術(shù)第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二CT,Angioplasty1970–1979CT,orcomputedtomography,whichtakesX-ray“slices”ofthebodyandimagesthemonacomputerscreen,isintroduced.Withtheadditionofcomputertechnology,tocreate3-dimensionalimages.SwissphysicianDr.AndreasGruntviginventsballoonangioplasty.第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二1980–TodayPhasecontrastimagingforsofttissueswithSR.Teleradiology,theabilitytosendimagesthroughthe“informationsuperhighway,”isintroduced.Phasecontrastimaging，Teleradiology第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二1900192019401980RoentgenphotographAngiographicworkTomographCT1960Usecontrastmediuminalivinghuman18961919193619861895ChestXraystoscreenforTB1920s20001927Firstpracticesofmodernangiography1960Mammography1970sPhasecontrastimagingwithSR~2000FirsthumancoronaryangiogramwithSR第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二HowisthestoryofacenturyofmedicalradiologyToimproveonthefaintimages,borrowingfromadvancesinphysics,chemistry,pharmacology,nuclearscience,computers,telemetryandinformationscience,isthestoryofacenturyofmedicalradiology.Acenturylater,thevastlymoresophisticatedartsofmedicalimagingarestillbasedupontherecognitionthatbodypartsabsorbXraysaccordingtotheirdensity.第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二吸收襯度成像吸收襯度成像是利用X-射線在穿透樣品時(shí)，樣品對(duì)X-射線的吸收系數(shù)不同從而引起吸收強(qiáng)度的不同來記錄圖像的。第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二吸收襯度成像冠狀動(dòng)脈血管造影第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二HowisthestoryofmedicalradiologyinthefutureSR-basedimagingmightchangemedicalpractice.Toobserveinsideofvariousorgansisthestoryofmedicalradiology.ThefuturemoresophisticatedartsofmedicalimagingarebasedupontherecognitionthatbodypartsabsorbXraysaccordingtotheirdensity,aswellasthechangeofphase.第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二位相襯度成像位相襯度成像是利用空間相干的X-射線透過樣品后攜帶的位相信息來成像。位相襯度成像是近幾年發(fā)展起來的一種新的成像方法，與吸收襯度成像相比，這種技術(shù)的敏感度要高1000倍。這樣，就可以對(duì)神經(jīng)組織、肺腺泡結(jié)構(gòu)等成像，以及在不用造影劑的情況下來顯示軟組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二absorptionscatteringrefractionSampleX-rays第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二AbsorptionRefractionExtinction(smallanglescatteringfree)N(ω,k)=nR(ω,k)+inI(ω,k)第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二DiffractionEnhancedImaging(DEI)第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二在分析晶體接受角范圍內(nèi)，X-射線的衍射強(qiáng)度依賴于入射角，這種關(guān)系稱為搖擺曲線。第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二N(ω,k)=nR(ω,k)+inI(ω,k)Attop

→“pure”absorption(absorptionandsmallanglescatteringrejected)Ileft+Iright→aparentabsorption

(absorptionincludingsmallanglescattering)Ileft-Iright

→refractionimaging第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二Threekindsofimagesareusuallyrecorded.

Diffractionimage