医学影像设备介绍PPT课件.ppt

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1、医学影像设备介绍,1,医学影像设备分类,2,医学影像诊断设备,按影像信息载体不同分类,1、X线设备；2、MRI设备；3、US设备（超声成像设备）；4、核医学设备；5、热成像设备；6、医用光学设备（医用内镜）。,3,医学影像治疗设备,1、介入放射学设备；X线电视透视超声CTMRIDSA（最主要）2、影像引导放射治疗设备；CT模拟定为机 放疗靶区定位与跟踪设备：体表标记与光学追踪系统；电子射野影像装置（EPID）；在线X线影像系统；在线CT技术：轨道CT治疗系统；断层治疗机；锥形束CT（CBCT）。3、立体定向放射外科设备（SRS或SRT）；-刀（用射线）-刀（用射线）,4,5,X线设备,1,6,

2、X线设备,X线机,数字X线摄影设备,CT设备,X线设备,7,X线机,8,诊断X线机分类,诊断X线机,工频X线机,中频X线机,高频X线机,常规X线机,程控X线机,自整流单相全波整流三相全波整流倍压整流,专用X线机,胃肠X线机,牙科X线机,口腔X线机,床边X线机,手术X线机,乳腺摄影X线机,模拟定位机,DSA,9,10,工频X线机常规X线机,立柱平床摄影机,诊视床与控制箱,11,工频X线机程控X线机,12,专用X线机胃肠X线机,13,专用X线机牙科X线机,14,专用X线机口腔全景X线机,15,专用X线机乳腺摄影X线机,16,专用X线机床边X线机,17,专用X线机手术用X线机,18,专用X线机模拟定

3、位机,19,数字X线摄影设备,20,数字X线设备,CR（计算机X线摄影）,DR（数字X线摄影）,DSA,非晶硒平板探测器型非晶硅平板探测器型多丝正比室扫描型CCD摄像机型,21,数字X线设备CR机（计算机X线摄影机）,22,数字X线设备CR机流程,23,数字X线设备CR机与普通X线机区别,CR：IP板,24,数字X线设备DR机（数字X线摄影机）,25,数字X线设备DR机（数字X线摄影机）,26,数字X线设备CR与DR的区别,27,数字X线设备CR与DR的区别,28,数字X线设备DSA（数字减影血管造影机）,29,数字X线设备DSA（数字减影血管造影机）,30,数字X线设备DSA流程图,31,C

4、T设备（计算机体层成像设备）,32,说明：T-translation 平移 R-rotation 旋转 S-stationarity 静止螺旋CT是在第三代CT上发展起来的。最主要的发展为扫描速度的提高。,33,34,硬件发展趋势,软件发展趋势,1、加快扫描速度,2、提高图像质量,3.降低剂量,4、缩小体积,5、简化操作,6、提高工作效率,CT机发展趋势,1、血管成像,2、三维图像重建,3、CT引导下的介入治疗,4、仿真内镜,5、放疗计划,35,CT设备,36,CT设备,37,CT设备组成,38,单层螺旋CT,螺旋CT分类,双层螺旋CT,多层螺旋CT,39,八十年代末期，CT机的制造产生了新的

5、进展，出现了螺旋CT扫描技术，因为后来有了双层螺旋和多层螺旋CT，为便于区别起见，现在通常把八十年代末出现的螺旋CT改称为单层螺旋CT，以区别于随后出现的双层螺旋CT和多层螺旋CT。,单 层 螺 旋 CT,40,双层螺旋CT是比较先进的换代产品，其单周扫描速度能达到0.5s周，并采用双排固体探测器，曝光一次能重建两层图像。过去做一个头颅需扫描9-10次，每次扫描4.5s，共需5min左右，而现在的机器一次头颅CT仅需曝光5次，而每一次扫描时间仅0.5s，全部过程平均不到lmin，使工作效率提高几倍甚至十几倍。,双 层 螺 旋 CT,41,多 层 螺 旋 CT（如64层螺旋CT）,42,多排螺旋

6、CT与多层螺旋CT区别,多层螺旋CT(Multi-slice CT)是指扫描一圈所得到的图像数，如4层CT就是扫描一圈出4层图像。,多排螺旋CT(Multi-detector 或Multi-row CT)是指组成CT的探测器排数，如16层CT有的是24(Siemens,Philips,GE)，有的是40排(Toshiba).,从理论上说，组成多层螺旋CT的排数约接近层数越好，这样可以减少探测器的间隔，减少噪声，但层厚的选择就少了。所以现在的多层螺旋CT的排数都大于层数(双层除外),43,CT设备螺旋CT,“层”(slice)和“排”(detector-row)是两个完全不同的概念。“排”是指C

7、T探测器在Z轴方向的物理排列数目，即有多少排探测器,是CT的硬件结构性参数；“层”是指CT数据采集系统（Data Acquisition System，DAS）同步获得图像的能力，即同步采集图像的DAS通道数目或机架旋转时同步采集的图像层数，是CT的功能性参数。,1998年全球主要的CT供应商相继推出了4层螺旋CT，它们均有4个数据采集通道，可同步采集4层图像。然而不同的厂家采用了不同的探测器设计理念，它们的探测器排列方式有非等宽型（Siemens和Philips），等宽型(GE)和混合等宽型(Toshiba)三种，分别有8排，16排和34排探测器；,2001年面世的16层螺旋CT有16个数据

8、采集通道，可同步采集16层图像，各厂家都采用混合等宽型探测器阵列设计，Siemens、Philips和GE的探测器有24排，Toshiba的探测器有40排；,2004年推出的64层螺旋CT有两种：GE、Philips和Toshiba为等宽型探测器阵列设计,64排探测器经64个数据采集通道同步采集64层图像。,Philips最新推出的iCT也只有128排探测器，采用非焦点技术实现256层图像采集。,Toshiba最新推出的Aquilion One是320排探测器采集320层图像。,44,“排”是指CT扫描机探测器的阵列数，一般排数越多，探测器宽度越宽，一次扫描完成的宽度越大。有人将多“排”CT称

9、为多“层”CT(multislice CT，MSCT)，在一般情况下两者的含义相同，即有多少“排”探测器，一次扫描即可完成多少“层”图像的采集。但是,如果每排探测器一次采集重建出2层图像,例如,西门子64层CT,实际探测器是32排,每排出2幅图像,因此一次采集可以形成64层图像。CT技术的不断发展，使MDCT在心脏检查方面，无论在扫描时间上，还是在冠状动脉诊断的敏感性和准确性上都有明显提高，如：64排CT较以往16排CT扫描速度加快，由0.420.50 s/周提高到0.33 s/周，一次心脏扫描仅需810 s简单说，主要就是探测器数量的不同，128排ct的有128个探测器，曝光一次可以生成12

10、8幅图像，64排就只有64个探测器，曝光一次有64幅图像。但图像不是排数越多越清晰。排数越多，检查时间就越短。越有利于运动部位的检查，如心脏。但是对于其他部位来说，检查结果差别不大，都能满足诊断需要。多排ct的研发（经历了2排 4排 16排 32排 64排 128排 256排也有样品了）主要就是解决心脏血管检查的，因为心脏是不能停止运动的。检查越快，运动引起的影响就越小，所以心脏检查肯定是128排要好于64排。“层”(slice)和“排”(detector-row)是两个完全不同的概念。“排”是指CT探测器在Z轴方向的物理排列数目，即有多少排探测器,是CT的硬件结构性参数；而“层”是指CT数据

11、采集系统（Data Acquisition System，DAS）同步获得图像的能力，即同步采集图像的DAS通道数目或机架旋转时同步采集的图像层数，是CT的功能性参数。,CT技术参数的基本概念（“层”与“排”的区分）,45,CT技术参数的基本概念（“层”与“排”的区分）,1998年全球主要的CT供应商相继推出了4层螺旋CT，它们均有4个数据采集通道，可同步采集4层图像。然而不同的厂家采用了不同的探测器设计理念，它们的探测器排列方式有非等宽型（Siemens和Philips），等宽型(GE)和混合等宽型(Toshiba)三种，分别有8排，16排和34排探测器；2001年面世的16层螺旋CT有16

12、个数据采集通道，可同步采集16层图像，各厂家都采用混合等宽型探测器阵列设计，Siemens、Philips和GE的探测器有24排，Toshiba的探测器有40排；2004年推出的64层螺旋CT有两种：GE、Philips和Toshiba为等宽型探测器阵列设计,64排探测器经64个数据采集通道同步采集64层图像。Siemens采用混合等宽型探测器阵列设计，共40排探测器，螺旋扫描时采用球管双焦点技术和Z轴双倍采样技术，64个DAS以每半个探测器宽度快速交替读取投射到中心32排探测器上的两组角度不同的投影，相当于两个32层CT在同时扫描,机架旋转一周可采集到64层图像。GE公司的4层CT（Ligh

13、tspeed Plus）和8层CT（Lightspeed Ultra）采用的是完全相同的探测器（1.25mm*16排），只是DAS通道数目不同。Siemens的双源CT采用双64层CT，其探测器的排列方式与64层CT完全相同，只是扫描视野的大小不同。Philips最新推出的iCT也只有128排探测器，采用非焦点技术实现256层图像采集。Toshiba最新推出的Aquilion One是320排探测器采集320层图像。由此可见,即使同一部CT机,“排”和“层”的数目也不相等。,46,在多层CT技术中，DAS控制着数据的采集和传输，利用DAS电子开关对受X线激发的多排探测器阵列的不同组合，可进行不

14、同层厚图像的采集，但同步采集图像的层数仍受DAS通道数目的限制。DAS决定了同步多层采集图像的能力，是决定同步多层图像采集的真正技术因素，所以与容积成像能力相关的应该是DAS通道数目，即“层”的数目。而“4、16、64”等数字正是描述与DAS通道数目相关的“层”的数目，“排”的数目多少只能决定对不同采集层厚的组合能力，与CT机同步采集图像的层数无关，因此4层CT、16层CT、64层CT的叫法也更准确。CT技术的发展创新最终将突破“层”与“排”的概念，但在现阶段，“层”更能精确的评价机器的性能，更符合人们通常的理解。,CT技术参数的基本概念（“层”与“排”的区分）,47,单排、双排CT与16排C

15、T的主要区别一：单排、双排ct与16排ct的主要区别1：单排、双排ct扫描速度慢；16排ct描速度快；2：单排、双排ct胸、腹部扫描需要屏气二十几秒钟才可完成，病人根本闭不住气，造成呼气伪影；而16排ct胸、腹部扫描只需屏气几秒钟即可完成，那图像肯定非常漂亮。3：单排、双排ct三维重建太差（最薄层才2mm），是虚拟的三维；而16排ct三维重建才是真正的三维重建（扫描层厚0.5 mm）；如以下三维才成为现实：a:ct血管成像(cta)：*头部cta：可诊断脑血管畸形，动脉瘤，脑血管狭窄与阻塞性疾病。*颈部cta：诊断颈动脉，椎动脉狭窄，动脉粥样硬化钙化斑块，动脉瘤，颈部血管 先天性变异，明确颈部

16、肿块与血管的解剖关系。*胸主动脉、腹主动脉cta：诊断动脉瘤，夹层动脉瘤(i、ii、iii型），动脉狭窄性病变。*肺动脉cta:诊断急性肺栓塞，以及肺栓塞病人疗效观察。*肾动脉cta：诊断肾动脉狭窄，临床疑有肾性高压者。*下肢血管cta：诊断股动脉狭窄，及属支的闭塞。b:仿真内镜技术，c:ct泌尿系成像（ctu）才成为可能、4：国家明文规定1-8排ct收费标准220元，而16-32排ct收费标准280元，二：16排ct与64排ct主要区别：1：16排ct做为常规部位扫描；而64排ct不做为常规部位扫描，一般情况是用做心脏、血管的；2：16排ct约500万元左右，而64排ct在1000万元左右、

17、并且64排ct主要做心脏、血管；3；64排ct病源少：心脏、血管疾病做64排ct的相对较少，因价位较高，在2000元以上；4：16排ct成本收回较快，而 64排ct收回成非常慢。,48,按“层”分,多层螺旋CT分类,按“排”分,双层螺旋CT,4层螺旋CT,16层螺旋CT,32层螺旋CT,64层螺旋CT,128层螺旋CT,8层螺旋CT,与“层”对应的都有。也有不对应的，比如40排的等等。没有规律。,49,CT设备螺旋CT,Neuviz Dual 双层螺旋CT,50,CT设备螺旋CT,美国GE公司生产的8层螺旋CT机,51,CT设备螺旋CT,64排探测器/64层螺旋CT机,52,CT设备螺旋CT,

18、53,CT设备螺旋CT,54,MRI设备（磁共振成像设备）,2,55,MRI特点,1、无电离辐射危害,2、多参数成像，可提供丰富的诊断信息,4、MRI设备具有任意方向断层的能力,5、无需使用对比剂，可直接显示心脏和血管结构,6、无骨伪影干扰，颅后窝病变清晰可见,7、可进行功能、组织化学和生物化学方面的研究,3、高对比度成像,56,MRI设备组成,57,MRI设备磁体分类及区别,58,MRI设备发展,磁共振成像包括：MRA：MR血管成像，分为使用造影剂和不使用造影剂。MRCP：MR胆管成像，显示肝内外胆管及胆囊，确定有无结石及胆道扩张。MRU：MR泌尿成像，显示输尿管及膀胱，确定有无尿路扩张及畸

19、形等疾病。MRM：MR神经成像，主要运用于周围神经疾病诊断。也可以根据不同部位分类。同时MRI可以有T1加权成像、T2加权成像两种成像。所谓的加权就是“突出”的意思。T1加权成像（T1WI）-突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别T2加权成像（T2WI）-突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别T1T2原理很复杂，不是一句话两句话可以说清楚的，如果感兴趣，可以看专业书籍。,59,MRI设备,60,超声成像设备（US设备）,3,61,US设备分类,型超声诊断仪,型超声诊断仪,型超声多普勒诊断仪,型和型超声成像仪,超声全息诊断仪,型超声诊断仪,超声,超声诊断仪,62,US设备特点,(1)型超声诊断仪 将产生超声

20、脉冲的换能器置于人体表面某一点上，声束射入体内，由组织界面返回的信号幅值，显示于屏幕上，屏幕的横坐标表示超声波的传播时间，即探测深度，纵坐标则表示回波脉冲的幅度（amplitude），故称A型。(2)型超声诊断仪 将A型方法获取的回波信息，用亮度调制方法，加于CRT阴极（或栅极）上，并在时间轴上加以展开，可获得界面运动（motion）的轨迹图，尤其适合于心脏等运动器官的检查。(3)型超声诊断仪 又称B型超声断面显像仪，它用回波脉冲的幅度调制显示器亮度，而显示器的横坐标和纵坐标则与声速扫描的位置一一对应，从而形成一幅幅亮度（brightness）调制的超声断面影像。故称B型。B型超声诊断仪又可分

21、为如下几类：扇形扫描B型超声诊断仪-包括高速机械扇形扫描、凸阵扇形扫描、相控阵扇形扫描等；线性扫描B型超声诊断仪；复合式B型超声诊断仪-它包括线性扫描与扇形扫描的复合以及A型、B型、D型等工作方式的复合，极大地增强了B型超声设备的功能。(4)型超声多普勒诊断仪 利用多普勒效应，检测出人体内运动组织的信息，多普勒检测法又有连续波多普勒（CWD）和脉冲多普勒（PWD）之分。(5)型和型超声成像仪 C型探头移动及其同步扫描呈“Z”字形，显示的声像图与声束的方向垂直，即相当于X线断层像，F型是C型的一种曲面形式，由多个切面像构成一个曲面像，近似三维图像。(6)超声全息诊断仪 它沿引于光全息概念，应用两

22、束超声波的干涉和衍射来获取超声波振幅和相位的信息，并用激光进行重现出振幅和相位。(7)超声 超声CT是X-CT理论的移植和发展，用超声波束代替X射线，并由透射数据进行如同X-CT那样的影像重建，就成为超声CT。其优点：无放射线损伤；能得到与X-CT及其它超声方法不同形式的诊断信息。,63,超声设备A型超声诊断仪,将产生超声脉冲的换能器置于人体表面某一点上，声束射入体内，由组织界面返回的信号幅值，显示于屏幕上，屏幕的横坐标表示超声波的传播时间，即探测深度，纵坐标则表示回波脉冲的幅度（amplitude），故称A型。,A型黑白超声,64,超声设备M型超声诊断仪（超声心动图仪）,将A型方法获取的回波

23、信息，用亮度调制方法，加于CRT阴极（或栅极）上，并在时间轴上加以展开，可获得界面运动（motion）的轨迹图，主要用于心脏疾病的诊断，故也叫超声心动图仪。,65,超声设备B型超声诊断仪,又称B型超声断面显像仪，它用回波脉冲的幅度调制显示器亮度，而显示器的横坐标和纵坐标则与声速扫描的位置一一对应，从而形成一幅幅亮度（brightness）调制的超声断面影像。故称B型。,便携式B超,66,超声设备D型多普勒超声诊断仪（1）,利用多普勒效应，检测出人体内运动组织的信息，起包括连续波多普勒（CWD）和脉冲多普勒（PWD）以及彩色多普勒血流成像（CFM）之分。,67,超声设备D型多普勒超声诊断仪（2）

24、,68,US设备C型或F型超声成像仪（三维超声成像仪）,C型探头移动及其同步扫描呈“Z”字形，显示的声像图与声束的方向垂直，即相当于X线断层像，F型是C型的一种曲面形式，由多个切面像构成一个曲面像，近似三维图像。,69,超声设备超声CT,70,核医学成像设备,4,71,照相机,核医学设备分类,SPECT（单光子发射型计算机体层）,PET（正电子发射型计算机体层）,PET-CT,SPECT-CT,72,核医学设备照相机,照相机(Anger照相机)。一次成像的照相机擅长快速的动态显像，它可以输出动态的二维平片（planar），它是核医学最常用的成像设备。它主要由探测器（包括准直器，闪烁晶体，光电倍

25、增管等），电子线路和监视装置三个基本组成部分组成。,73,核医学设备照相机,74,核医学设备SPECT说明,75,核医学设备SPECT,76,核医学设备SPECT,77,核医学设备SPECT-CT,78,核医学设备PET和PET-CT,79,核医学设备PET,80,核医学设备PET和PET-CT,81,热成像设备,5,82,热成像设备分类,83,热成像设备,84,医用光学设备（医用内镜）,6,85,目前的医用内镜有：光导纤维内镜、电子内镜、胶囊内镜、激光内镜、三维内镜、超声内镜、仿真内镜,按内窥镜的功能分为单功能镜及多功能镜。单功能镜是指没有工作通道，仅有光学系统的观察镜;多功能镜指除具有观察

26、镜的功能为，在同一镜身，还具有至少一个以上的工作通道，具有照明、手术、冲洗及吸引等多种功能。按内窥镜所到达的部位按内窥镜所到达的部位不同进行分类：分为耳鼻喉内窥镜、口腔内窥镜、牙科内窥镜、神经镜、尿道膀胱镜、电切镜、腹腔镜、关节镜、鼻窦镜、喉镜等。根据镜身能否改变方向临床上根据内窥镜镜身能否改变方向进行分类：分为硬质镜和弹性软镜两种。硬质镜(RIGID ENDOSCOPE)为棱镜光学系统，最大优点是成像清晰，可配多个工作通道，选取多个视角。弹性软镜(FLEXIBLE ENDOSCOPE)为光导纤维光学系统，此光纤内窥镜最大特点是镜头部分可被术者操纵改变方向，扩大应用的范围，但成像效果不如硬质镜效果好。,医用光学设备介绍,86,医用内镜结构图,87,医用内镜,88,医用内镜数字图像处理系统,89,90,