肇慶醫學高等專科學校醫學影像設備學2023/2/52課程簡介生物醫學工程生物醫學圖像學醫學圖像處理醫學成像系統成像原理、成像設備、成像系統2023/2/53課程簡介醫學影像設備學：

以醫學圖像形成過程中的成像設備為研究對象，以成像設備的基本構造、工作原理、維護保養、安裝維修、使用方法、操作規程等為研究內容，已成為BME領域中的一門新的學科，也是醫學影像技術專業必修的課程之一。2023/2/54課程學習理論課：42個課時，結合專業特點及需要，對教材進行適當的增、刪，突出重點實訓課：12個課時，采用分組進行實踐操作演示，實現每個學生均能較好地進行儀器設備學習或仿真訓練操作2023/2/55學習目標1.

了解與熟悉醫學影像設備的結構特點、工作原理；2.

具有一定的醫學影像設備操作和使用技能；3.

了解醫學影像設備主要部件的日常維護方法；4.為后續相關課程的學習和從事臨床實踐奠定基礎。肇慶醫學高等專科學校醫學影像設備學第一章緒論2023/2/57學習目標1.了解醫學影像設備的發展歷程;2.熟悉醫學影像設備的分類；3.掌握診斷用X線機基本組成和分類。2023/2/58主要內容一、醫學影像設備的發展歷程；二、醫學影像設備分類；三、X線機概論；四、診斷用X線機的臨床應用。2023/2/59一醫學影像設備的發展歷程1895年德國物理學家倫琴發現X線

→常規X線機→

X線計算機體層成像(CT)、磁共振成像(MRI)、超聲成像(US)、γ閃爍成像、發射型計算機體層成像(ECT)等→

醫學設備體系2023/2/510一醫學影像設備的發展歷程1.常規X線設備的發展

1896年第一支X線管

→

20世紀10-20年代常規X線機（密度差別較大的骨折、體內異物）→

此后

X線管、高壓發生器、相關的儀器和裝置的發展（人體各部分的檢查）→

20世紀60年代中、末期

《放射診斷學》學科體系的形成

常規X線設備是醫學影像設備大家庭中的一名老成員，至今仍是基本的、有效的臨床檢查設備之一，尤其對骨骼系統、呼吸系統、胃腸道以及心血管系統疾病的診斷，仍占有重要和主導作用。2023/2/511一醫學影像設備的發展歷程2.X-CT設備的誕生

（1）1972年英國豪斯菲爾德首臺X-CT顱腦檢查橫斷面體層成像

近30年

X-CT設備更新了五代掃描時間3-5分鐘縮短至0.5s甚至更短超高速CT(UFCT)、螺旋CT(SCT)、多層螺旋CT(MSCT)

（2）20世紀80年代

MRI設備應用于臨床非電離輻射式橫、冠、矢狀斷面和斜位體層像生理功能圖像

（3）20世紀80年代

DSA和CR開始應用

90年代中期

DR應用于臨床方便接入PACS

（4）多設備相互融合如PET-CT、PET-MRI等形態圖像與功能圖像融合2023/2/512一醫學影像設備的發展歷程3.現代醫學影像設備體系的建立

20世紀60年代

介入放射學興起→

70年代中期應用于臨床微創、安全、經濟

20世紀90年代

立體定向放射外科設備應用于臨床

如60Co、醫用直線加速器、γ-刀和X-刀等

不開顱手術治療腦部腫瘤多種類型的醫學影像診斷設備和醫學影像治療設備相結合，共同構成了現代醫學影像設備體系。2023/2/513一醫學影像設備的發展歷程4.我國醫學影像設備的發展簡況19世紀未

X線知識→

1911年

捐贈小型X線機1915年

引進

→

1951年

試制X線機→

1953年

批量生產

→

1973年研制乳腺攝影X線機1983年第一臺顱腦CT試制成功→

1988年第二代顱腦CT問世→

1990年第三代全身CT研制成功國產化率達80%1989年以來先后研制出永磁型和超導型MRI、X-刀、全身γ-刀等設備→

20世紀90年代初形成較完整的規模2023/2/514二醫學影像設備分類1.醫學影像診斷設備醫學影像診斷設備主要用于臨床疾病檢查和診斷，按照圖像信息載體的不同可分為：（1）X線設備：常規X線機、CR、DR、DSA、CT等。（2）US設備（3）MRI設備（4）核醫學成像設備（5）熱成像設備（6）醫學用光學設備（醫學內鏡）2023/2/515二醫學影像設備分類熱成像設備：通過測量體表紅外信號和體內的微波信號，實現人體成像的設備。（紅外成像、紅外照相、紅外攝影、光機掃描成像）用途：①評價血液分布是否正常；②評價交感神經系統的活動；③研究皮下組織所增加的代謝熱或動脈血流通過熱傳導使體溫升高的情況。（提示與參考）醫學內鏡：可直接觀察人體內臟空腔器官的黏膜組織形態和病變，從而提高了診斷的準確性。種類：光導纖維內鏡、電子內鏡、超聲內鏡、激光內鏡、三維內鏡等。2023/2/516二醫學影像設備分類2.醫學影像治療設備（1）介入放射學設備：以影像診斷學為基礎，在影像設備的導向下，利用經皮穿刺和導管技術等，對一些疾病進行非手術治療或者用以取得組織學、細菌學、生理和生化材料，以明確病變性質。醫學影像設備的導向是完成介入治療的關鍵。（2）立體定向放射外科設備：利用現代X-CT、MRI或DSA設備對病變區域做高精度定位，經專用治療計劃系統做出最優治療計劃，用X-刀或γ-刀以等中心照射方式，按治療計劃作單平面或多個非平面的單位或多次劑量照射，殺死腫瘤細胞。2023/2/517三X線機概論

X線機按用途可分為醫用X線機和工業用X線機，醫用X線機又可分為診斷用X線機和治療用X線機兩種。1.X線機的組成

由X線發生裝置和外圍裝置兩大部分組成（圖1-1）。（1）X線發生裝置：也稱為主機裝置，任務是產生X線，并控制其“質”與“量”。主要包括以下三部分：

①X線管裝置：由X線管和防電擊防散射的管套組成。

②高壓發生裝置：為產生X線提供直流高壓和燈絲加熱電壓。

③控制裝置：控制X線的產生時間，調節X線的質與量并對其進行指示。2023/2/518三X線機概論（2）外圍裝置：X線機根據臨床檢查而裝配的各種機械輔助裝置、影像裝置和記錄裝置。外圍裝置的多少、復雜程度和類型，取決于X線機整機所具有的功能、功率的大小和自動程度的高低。控制裝置電源X線管裝置高壓發生裝置外圍裝置2023/2/519三X線機概論

X線機可按照高壓電源頻率、結構形式、最大輸出功率、應用范圍等分為多種類型。2.X線機的分類（1）按高壓電源頻率分：高壓變壓器初級的供電電源

①工頻X線機：高壓電源頻率為50Hz或60Hz；

②中頻X線機：400Hz至20kHz范圍內；

③高頻X線機：20kHz以上。（2）按最大輸出功率分：X線管的標準功率

①小型：管電流＜200mA，90kV＜最高管電壓＜100kV；

②中型：

200mA＜管電流＜500mA，100kV＜最高管電壓

＜125kV；

③大型：500mA＜管電流，125kV＜最高管電壓＜150kV。2023/2/520三X線機概論（3）按結構形式分：①便攜式：結構簡單，重量輕，裝卸方便，使用組合式機頭，適合在醫院外做流動性檢查，輸出功率小。②移動式：結構緊湊，體積小，移動方便，可進行床邊X線攝影、手術監視、介入手術等。③固定式：組件多而重，體積大，結構復雜，功能較多。（4）按應用范圍分：①綜合型：具有透視、攝影或特殊檢查等多種功能，適合對患者各部位作多種疾患的X線檢查。②專用型：專為臨床診斷工作的特殊需要或適應某些專科疾患的檢查而設計的，并配有各種專用的外圍裝置。2023/2/521四診斷用X線機的臨床應用

X線機產生的X線穿透人體后，形成帶有人體內部結構信息的不可見的X線像。透視時，通過熒光屏、X-TV或數字X線裝置；攝影時，通過X線膠片或數字X線裝置，最終得到人眼可分辨的可見圖像，供診斷醫師分析，達到診斷疾病的目的。診斷用X線機產生X線穿透人體不可見X線像熒光屏X-TV數字X線裝置X線膠片透視攝影可見像可見像2023/2/522四診斷用X線機的臨床應用1.X線透視（1）普通透視：利用X線穿透人體被檢部位，因人體不同組織間的密度差異，或正常組織與病變組織間的密度差異而形成具有天然對比的圖像，最終實現臨床診斷的一種檢查方法。（2）胃腸鋇劑透視：借助于硫酸鋇造影劑，使缺乏天然對比的組織形成具有一定對比圖像的檢查方法，也稱胃腸透視或鋇劑透視。2023/2/523四診斷用X線機的臨床應用2.X線攝影（1）一般攝影：利用X線的穿透作用、熒光作用、感光作用和人體各組織對X線的吸收能力不同，使膠片感光而形成圖像的一種檢查方法。可分為普通攝影與濾線器攝影。（2）X線造影：將人工造影劑引入器官內及其周圍，人為地使其產生密度差別，形成具有一定對比的圖像，以擴大X線檢查范圍。常見方式有點片攝影、心血管造影等。（3）特殊攝影：包括高千伏攝影（管電壓＞120kV）、軟X線攝影（管電壓＜40kV時產生的X線）、體層攝影等。3.介入治療利用影像設備的導向和定位作用，準確地對病灶進行診斷或治療。2023/2/524四縱向體層攝影裝置1.體層成像基本原理AA’OCEP’PD2023/2/525四專用X線機1.牙科X線機專門用于拍攝牙片的X線機。輸出功率小，采用組合式機頭，照射野范圍小，多采用指向性強的遮線器，直接對準受檢部位。X線管頭可任意移動與固定。2.口腔全景X線機把呈曲面分布的頜部展開排列成一幅圖像的攝影方法，也是一種體層攝影。2023/2/526四專用X線機3.乳腺攝影X線機用于女性乳腺攝影檢查的專用X線機，也可以用于非金屬異物和其他軟組織如血管瘤、陰囊等的攝影。管電壓一般在20-50kV之間，使用鉬靶或銠靶X線管，產生軟射線。4.床邊X線機屬于移動式X線機，可方便地移到病房對患者進行床邊X線攝影。特點為具有流動性，對電源要求不高。2023/2/527四專用X線機5.手術用X線機屬于移動式X線機，主要用于急癥室或手術過程中的透視。如對義務進行透視定位、觀察骨折復位過程及固定情況、檢查結石去除是否徹底等。6.數字胃腸X