医学影像设备学 教学课件
第一章 医学影像设备学概论
第一节 医学影像设备的发展简史 第二节 医学影像设备的分类
第一节 医学影像设备的发展简史
一常规X线机 １． 1895年11月8日，德国物理学家伦琴
（Withelm Conrad Roentgen，1845~1923）发现X 线。 ２． 1896年，德国西门子公司研制出世界上第一 只X线管。 ３．20世纪10~20年代，出现了常规X线机。 X线管、高压变压器和相关的仪器、设备以及人工 对比剂的不断开发利用，尤其是体层装置、影像增 强器、连续摄影、快速换片机、高压注射器、电视、 电影和录像记录系统的应用 到20世纪60年代中、末期，已形成了较完整的学科 体系，称为影像设备学。
综上所述，多种类型的医学影像诊断设备 与医学影像治疗设备相结合，共同构成了现 代医学影像设备体系。
纪 ）
10~40 年代
50 年代
（1917 年）
（1951 年）
发射 US
闪烁扫描
成功
（10~20 年代） （1954 年）
X 线机
影像增强器
（1930 年） 增感屏
（1932 年） 电子显微镜 （透射） （1938 年） 旋转阳极 X 线管 （1942 年） A超
近30年来，CT设备的更新速度极快，扫描时 间由最初的几分钟向亚秒级发展，图像快速 重建时间最快的已达0.75s（512×512矩阵）， 空间分辨力也提高到0.1mm。
北京协和医院引进西门子公司 64层螺旋CT
最高分辨 率、 最快扫描、 最低辐射、 最大信息 量 全身血管 及脏器无 创性检查
平板探测器CT设备目前尚在开发阶段，一旦 技术成熟，从机器设计、信息模式、成像速 度、射线剂量到运行成本都会有根本性的改 变，将会引起CT设备的又一次革命。
三．MRI设备 20世纪80年代初（magnetic resonance imaging，
MRI）设备，简称为MRI设备。 1.它是一种新的非电离辐射式医学成像设备。直接摄取横、冠、
矢状层面和斜位等不同体位的体层图像，这是它优于CT设备 的特点之一。
2.它能够从人体分子内部反映出人体器官失常和早期病变，Ｍ ＲＩ能将人体组织中有关化学结构的信息反映出来。疾病的 早期诊断效果有极大的优越性。
六 介入放射学
自20世纪60年代兴起，于70年代 中期逐步应用于临床，近年来尤以介 入治疗设备进展迅速。具有安全、简 便、经济等特点。
90年代倍受人们青睐的立体定 向放射外科学设备，由于它可以不作 开颅手术而治疗一些脑疾患，很受欢 迎，介入放射学设备与立体定向放射 外科学设备，都是通过医学影像设备 来引导或定位的，所以也属于医学影 像设备的范畴。
等特点，后者具有减少曝光量等优点，更重
要的是可作为数字化图像纳入图像存储与传 输系统（picture archiving and communication systems，PACS）。
五 超声成像、核医学设备
20世纪50年代和60年代，
超声成像（ultrasonography，USG）设备 和相继出现，当时在医学上的应用往往各成 系统。1972年X-CT设备的开发，使医学影像 设备进入了一个以计算机和体层成像相结合、 以图像重建为基础的新阶段。70年代末80年 代初，超声CT（ultrasonic CT，UCT）、放 射性核素CT和数字X线机逐步兴起，并应用 于临床。尽管这些设备的成像参数、诊断原 理和检查方法各不相同，但其结果都是形成 某种影像，并依此进行诊断。
（1946 年） 发现 MR 现象
（1954 年） B超 （1957 年） γ相机
（1958 年） 纤维胃镜
表 1-1
医学影像设备发展概况
20 世 纪
60 年代
70 年代
80 年代
90 年代
（1960 年）
（1972 年）
（1980 年） CT ： 多 层
X-TV
X-CT
DF、DSA
CT 、 组 合
右图为1896年伦琴首次拍摄到他妻子手的X线照片， 其无名指上戴 着一枚戒指）
电磁波谱
二．CT
1972年，英国工程师汉斯菲尔德 （G.N.Hounsfield）研制成功世界上 第一台用于颅脑的X线计算机体层摄 影（x-ray computed tomography，XCT）设备，简称为X-CT或CT设备。
CT、CT 内镜
（1963 年）
（1974 年）
（1982 年）
六脉冲高压
UCT
CR
发生器
数字成像：
（1963 年） 热成像设备
（1975 年） 电子扫描
（1982 年） 多普勒图像
旋转 DSA、 DDR（1964 年） Fra bibliotek入放射学 设备
（1978 年） 小型回转 加速器 （1979 年） SPECT、 PET （70 年代末） DR
万东公司
日立单柱开放
中场超导（0.7T）开放型MRI设备进一 步普及，它便于开展介入操作和检查中监 护病人，克服了幽闭恐惧病人和不合作病 人应用MRI检查的限制。。
四 数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、计算机X线摄影 （computed radiography，CR）和数字摄影 （digital radiography，DR）是20世纪80年 代、90年代开发的数字X线机。前者具有少 创、实时成像、对比分辨力高、安全、简便
CT不能够提供人体器官的生理状态信息。当病变组织与周 围正常组织的吸收系数相同时，就无法提供有价值的信息。 只有当病变发展到改变了器官形态。也更为精确。
3.MRI设备已广泛用于全身各系统，其中以中枢神经、心血管 系统、肢体关节和盆腔等效果最好。
4.2003年彼得·曼斯菲尔德与 保罗-劳特布尔由于在磁共振方面 的杰出成绩而获得诺贝尔生理学和医学奖。
汉斯菲尔德还研制出英国第一台晶 体管电子计算机
CT设备是横断面体层，无前后影像重 叠，不受层面上下组织的干扰；同时 由于密度分辨力显著提高，能分辨出 0.1%~0.5% X 线衰减系数的差异，比 传统的X线检查高10~20倍；还能以数 字形式（CT值）作定量分析。
科马克 X线扫描进行图像重建，并提 出了精确的数学推算方法 .