医学影像基础知识
涉及到以下几个方面: 1.用于医学成像的辐射波
2.各种成像模式的物理原理
3.医学图像质量保证和控制的物理原理
一、医学影像物理学的主要内容
1.用于医学成像的辐射波 X射线 射线 射频波 超声波 近红外波等
医学影像物理学对辐射波重点描述的内容: ●辐射波的产生、性能和特点 ●产生辐射波装置的设计原理 ●辐射波和人体组织相互作用的物理机制
物理学在医学影像发展的历程中做出了功不可没的巨大贡献
1.X射线物理是医学影像学的开拓者
2.医学影像学的发展蕴涵了物理学的丰功伟绩
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(1)X射线影像学中的 开拓者 伦琴发现X射线 第一台CT在英国EMI公司问世
1901年 诺贝尔物理学奖
第一张人体X光片
德国物理学家伦琴
美国科学家保罗· 劳特伯尔
英国科学家彼德· 曼斯菲尔德
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(2)磁共振影像中的开拓者
1991年诺贝尔化学奖
像物理学在医学影像学中的作用
(3)核医学影像中的开拓者 贝克勒尔发现了放射现象 玛丽· 居里夫妇发现了镭
亨利.贝克勒尔 法国物理学家
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(2)磁共振影像中的开拓者
菲利克斯· 布洛赫和爱德华· 普塞尔第一个核磁共振实验 1 9 5 2年 诺 贝 尔 物 理 学 奖
布洛赫 USA 斯坦福大学
珀塞尔 USA 坎伯利基哈佛大学
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(2)磁共振影像中的开拓者
2003年诺贝尔医学或生理学奖获得者
一、医学影像物理学的主要内容
2.各种成像模式的物理原理 成像模式: 用特定波长的某种辐射波完成的一类成像技术称为 一种成像模式 X-CT成像 所涉及的物理过程主要包括: ●成像辐射波的形成过程 ●成像数据采集过程:微分过程 ●图像重建过程:积分过程 核磁共振成像等
每一种成像模式都基于某种特定辐射波与人体相互作用的 物理规律
两个问题: ●选择怎样的信号探测人体的内部结构及功能 ●如何对信号进行采集和处理,使之转化为人们可以 理解的形式
物理学理论的发展与完善,必将为现代医学影像开辟许多新的研究途 径
四、医学影像物理学的发展
高分辨率和快速成像主要目的: 快速地一次获取更多的信息 为疾病诊断提供尽可能全面准确的信息
开创多模式和多参数成像技术是必然的趋势
医学影像基础知识
内容
一、医学影像物理学的主要内容 二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
三、医学影像物理学阐述医学成像的技术手段和科学方法
四、医学影像物理学的发展
一、医学影像物理学的主要内容
将物理学的原理和方法应用于人类疾病诊断和治疗并 以各种医学影像技术的物理原理及其应用过程中的质量保证、质量控制和辐 射防护与安全等为其主要内容
居里夫妇
法国物理学家
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(3)核医学影像中的开拓者
约里奥-居里 法国核物理学家
约里奥-居里 法国核物理学家和化学家
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(3)核医学影像中的开拓者 核物理是核医学的基础之基础 核医学影像是以放射性元素和射线为物理基础,把放射性元素放入体内,体外 接收射线的发射成像技术 包括:放射性核素测量、放射性核素示踪和放射性药物等 核医学影像技术的物理基础: 射线和粒子束与物质的相互作用
医学影像物理学的范畴将伴随医学影像发展的需求不断地更新变化
一、医学影像物理学的主要内容
3.医学图像质量保证和控制的物理原理
医学图像是对人体内部情况的可视化表达 获得的医学图像应该是人体真实情况的反演 必须准确地反演人体内部的各种信息(解剖、生理、心理) 通过成像设备得到的人体信息夹带了各种噪声和伪影 需要消除或有效控制
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(6)辐射防护中物理学的贡献
三、医学影像物理学阐述医学成像的技术手段和科学方法
1.技术手段
(1)从电离或非电离辐射在人体内传播过程中所发生的各种效应采集信号,经 处理,按一定方法建立医学图像,依此线路阐述医学成像的物理过程。
(2)从物理因子对成像参数的影响以及设备的软、硬件性能去评价医学影像 的质量。
核技术的主要支撑:粒子加速器和核探测
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(4)超声影像学中的开拓者
埃尔· 居里和雅克· 居里发现压电效应 压电效应的发现成为超声探头的基础,为超声医学的建立提供了理论
依据
朗之万
医学超声影像的奠基人
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用
(5)红外线影像中的开拓者 赫歇尔发现了红外 维恩发现了热辐射定律 刘忠齐开创了热断层成像系统 热断层成像是近十年来世界物理技术领域的重要突破
(3)从临床诊断需要及图像信号的幅度、频数、频率等特点入手阐述数字图 像处理的基本方法。
三、医学影像物理学阐述医学成像的技术手段和科学方法
2.科学方法
医学影像物理学对医学影像的阐述蕴含了大量的创造性思维方法。将 实验、创造性物理思维和定量描述三者巧妙结合是医学影像物理学采用的 科学方法。
四、医学影像物理学的发展