医学影像基础知识课件

医学影像基础知识医学影像基础知识1一、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2一、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将物理学的原理和3一、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4一、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成像核磁共振成像等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5一、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医学图像是对人体内部情况的可视化表达一、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6二、医学影像物理学在医学影像学中的作用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物理学在医学影像发展7二、医学影像物理学在医学影像学中的作用德国物理学家伦琴1901年诺贝尔物理学奖 第一张人体X光片(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公司问世二、医学影像物理学在医学影像学中的作用德国物理学家伦琴198(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二、医学影像物理学在医学影像学中的作用布洛赫 USA 斯坦福大学珀塞尔USA坎伯利基哈佛大学1952年诺贝尔物理学奖(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9美国科学家保罗劳特伯尔英国科学家彼德曼斯菲尔德 2003年诺贝尔医学或生理学奖获得者(2)磁共振影像中的开拓者二、医学影像物理学在医学影像学中的作用美国科学家保罗劳特伯尔英国科学家彼德曼斯菲尔德20010恩斯特R.R.Ernst瑞士物理化学家1991年诺贝尔化学奖(2)磁共振影像中的开拓者二、医学影像物理学在医学影像学中的作用恩斯特R.R.Ernst瑞士物理化学家1991年诺贝尔化学11法国物理学家居里夫妇法国物理学家亨利.贝克勒尔(3)核医学影像中的开拓者二、医学影像物理学在医学影像学中的作用贝克勒尔发现了放射现象玛丽居里夫妇发现了镭法国物理学家居里夫妇法国物理学家亨利.贝克勒尔(3)核医学影12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(3)核医学影像中的开拓者二、医学影像物理学在医学影像学中的作用约里奥-居里法国核物理学家约里奥-居里(3)核医学影像13(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(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14(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(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15(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(6)辐射防护中物理学的贡献二、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16三、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。(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1.技术172.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。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18四、医学影像物理学的发展两个问题：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两个问题：选择怎样的信号探测人体19开创多模式和多参数成像技术是必然的趋势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四、医学影像物理学的发展开创多模式和多参数成像技术是必然的趋势医学影像物理学的范畴20