生物醫(yī)學儀器(第七章)(編輯修改稿)
2025-01-31 14:03 本頁面
【文章內容簡介】 化前端：在探頭內加入微型集成電路。 ? 采用數(shù)字化波束形成技術改善空間分辨率和波束聚焦特性， 提高時間分辨率。 ? 每一陣元都要一個 A/D轉換器，而且要求采樣頻率非常高， 因此對 A/D轉換器的數(shù)目和性能的要求增加很多，使造價 提高，一般僅用于高檔成像系統(tǒng)中。 特點： 超聲波成像儀器 全數(shù)字化超聲診斷儀和新的成像技術 ? 動態(tài)多頻率掃描：在探測深部組織時用低頻信號，探測淺部 組織時用高頻信號，從而提高縱向分辨率。 ? 動態(tài)聚焦：采取固定發(fā)射聚焦，而在接收時快速改變聚焦。 ? 可變孔徑：發(fā)射時以一定數(shù)量的陣元組合進行，接收時對于 近場區(qū)用少數(shù)陣元。 ? 合成孔徑聚焦成像：實現(xiàn)逐點聚焦。 ? 三維超聲重建。 ? 數(shù)字編碼技術。 ? 多聲束形成技術：形成多條接收聲束技術，提高成像速度。 ? 諧波成像：通過測量諧波成分，抑制不含造影劑的組織。 ? 動態(tài)頻率掃描系統(tǒng)：多頻率超聲波同時發(fā)射和分段接收。 ? 基于 PC平臺的超聲圖像 主要技術： X射線成像儀器 1895年 —— 德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn) X射線 （開創(chuàng)了人體影像診斷的先河） X射線成像儀器 X射線成像原理 X射線成像儀器 X射線成像原理 X射線成像儀器 X射線成像原理 X射線成像相關特性： ? 穿透作用 ? 熒光作用 ? 攝影作用 ? 電離效應 與波長、被照體的密度和厚度相關 本身肉眼看不見，但照射某些物質時可產生熒光 可使膠片感光成像 任何物質均有，通過測量空氣電離的程度可 計算 X射線的量 X射線成像儀器 X射線成像原理 X射線發(fā)生裝置 陰極 陽極 真空玻璃管 X射線成像儀器 X射線成像原理 X線成像 CR特點： ? 用 IP板代替 X線膠片， IP板可重復使用達上千次。 ? IP上的潛影可用激光掃描系統(tǒng)讀取，并轉換成數(shù)字信號。 ? 影像可后處理，可改變圖像特性。 X射線成像儀器 血管數(shù)字減影的原理 X射線成像儀器 血管數(shù)字減影的原理 ? 蒙片： Mask Image，對檢查部位直接進行 X光拍攝得到的圖像。 ? 盈片： Contrast Image，給病人血管注射含碘造影劑后對同一部位拍攝得到的圖像 。 X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 1895年，倫琴發(fā)現(xiàn) X射線，開創(chuàng)醫(yī)學影像先河。 1914年，提出用普通 X射線源獲得某個斷層像。 缺點： ? 成像時間長，容易引入運動偽跡。 ? x射線源和探測器運動速度的穩(wěn)定性直接影響圖象效果。 ? 在成像過程中很難保證 X射線本身的穩(wěn)定。 ? 增加患者的照射劑量。 X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 CT的理論基礎 )(Rg?? 投影坐標 R，其原點為 xoy坐標原點在其上的垂足。 ? R與 x軸的夾角為 θ 。反映了投影的方向。 )(Rg??投影：沿某一投影方向，對每一條投影線計算 f（ x， y）的線積分 → 得到一系列的投影值，形成投影函數(shù) 。 ?改變 θ 角可得到一系列 。 X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 CT的理論基礎 )(Rg??投影重建：從一系列 )(Rg?)(??G?密度函數(shù) f（ x， y）在某一方向的投影函數(shù) 一維傅立葉變換 的 是原密度函數(shù) f（ x， y）的 二維傅立葉變換 F（ ρ ， θ ）在（ ρ ， θ ）平面上沿同一方向且過原點的直線上的值。 函數(shù)恢復出 f（ x， y）。 X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 X線 CT的關系 00 , l ndl II I e d lI? ?? ??? ?? dl? 就是已知 （稱投影），求 μ （ x， y） X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 4. X線 CT的發(fā)展 第一代 XCT X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 4. X線 CT的發(fā)展 第二代 XCT X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 4. X線 CT的發(fā)展 第三代 XCT X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 4. X線 CT的發(fā)展 第四代 XCT X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 (From Picker) (From Siemens) 4. X線 CT的發(fā)展 X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 4. X線 CT的發(fā)展 螺旋 XCT X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 5. 其他類型的 CT 近年來又有更先進的 CT出現(xiàn)： ECT 磁共振 CT 超聲 CT 微波 CT X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 6. CT圖像重建原理 直接求解 運算量大， 實際中不現(xiàn)實 X射線成像儀器 ???????????ddeIIeII)(02)(014321???????????????10431021lnlnIIddIIdd???????????????40423031lnlnIIddIIdd????同理從 y方向投影可得 從 x方向投影 ???????????)(41代數(shù)重建～出程。即可解四個線性方四個未知數(shù)??→ ? 用灰度代表各象素處的 μ 值 → 得到斷面 XCT圖象
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