生物醫(yī)學儀器(第七章)(參考版)
2025-01-07 14:03本頁面
【正文】 。 簡單描述四代 XCT的主要不同點。 通用的 B超有哪三種掃描方式。 不同圖像各有優(yōu)缺點，可以采用 圖像融合技術 來取長補短，但需解決的關鍵問題是： 圖像配準 。 NMI以 磁共振信號的強度 作為重建變量。 符合檢測電路 —— 起到電子準直的作用 ,即定位的作用，因此不必使用鉛準直器，提高了靈敏度。 在衰變過程中釋放的正電子很快 (1012S～1011S)與周圍環(huán)境中的電子結合發(fā)生質(zhì)量湮滅 ,并由此轉化為兩個能量為 511kev且傳播方向幾乎完全相反的 γ 射線光子 。 在普通 γ 照相機上不需要增加許多設備。 核醫(yī)學成像設備 ECT分類 SPECT單光子發(fā)射計算機斷層掃描 可獲得人體斷面圖像 ,還可作多層面三維成像 .這對腫瘤及其它一些疾病的診斷是很有用的。 核醫(yī)學成像設備 ECT分類 SPECT單光子發(fā)射計算機斷層掃描 ECT 單光子 ECT (SPECT— Single Photon ETC) 正電子 ETC (PET— Positron Emission Tomograph) 核子 探測器 目標 旋轉 γ 照相機在各個不同的角度上獲取投影數(shù)據(jù)， 再沿用 CT中使用的圖像重建方法，得到人體 某一截面的放射性藥物濃度的分布。 ? 容積采集原理：環(huán)繞被檢測物旋轉，獲得圓柱體內(nèi)的全部信息。 ? 可顯示動態(tài)圖像。 ? ECT的本質(zhì)是由在體外測量發(fā)自體內(nèi)的 γ 射線技術來確定在體內(nèi)的放射性核素的活度。缺點 :制造困難 ,相應的制冷系統(tǒng)的運行與維護費用比較可觀 磁共振成像系統(tǒng) 梯度子系統(tǒng) ?為了區(qū)分共振質(zhì)子的空間位置而設置 . 共有 x,y,z三個梯度線圈 ,在掃描過程中需 要快速改變這些梯度場的強度與方向 . 其場強強度大約只有主磁場的百分之一 . 臨床上使用的梯度場大約為 : ～ (1GS=104T) 磁共振成像系統(tǒng) 射頻發(fā)射器 (產(chǎn)生一定的射頻脈沖 ) ?由射頻放大、混頻、濾波和檢波等部分 . 射頻接收器 圖像子系統(tǒng) ?將采集到的數(shù)據(jù)進行圖象重建， 并將圖象數(shù)據(jù)送到顯示器顯示 . 核醫(yī)學成像設備 ? 放射性核素成像（ ECT）的 過程 ： 把某種 放射性同位素 標記在藥物上 → 形成放射性藥物 → 引入人體 → 藥物被人體的臟器和組織吸收 → 在體內(nèi)形成輻射源 → 在體外用核子探測裝置檢測體內(nèi)同位素在衰變過程中放出 γ射線 → 構成放射性同位素在體內(nèi)分布的密度圖像 。 磁共振成像系統(tǒng) NMI設備 磁共振成像系統(tǒng) NMI設備 磁共振成像系統(tǒng) NMI設備 磁體子系統(tǒng) 梯度子系統(tǒng) 射頻子系統(tǒng) 圖象子系統(tǒng) 磁共振成像系統(tǒng) 磁體子系統(tǒng)組成 (1)主磁體 (2)檢查床 永磁型 常導型 超導型 主磁場強度 高場 , 場強 ≥ 中場 , ≤場強 ≤ 低場 , ≤場強＜ 超低場 , 場強＜ 磁共振成像系統(tǒng) 用于產(chǎn)生一個高度均勻、穩(wěn)定的靜磁場 三種類型 永磁式 : 場強較低 .安裝、維護費用低 .缺點是熱穩(wěn)定性差 ,磁場不能關閉 (一旦疏忽有金屬物體被磁體吸住 ,就很難取下 ,從而影響磁場的均勻性 常導式 : 優(yōu)點 ,易制造且造價相對較低 。 ? 一般組織 分子的大小均勻性越好 （如水）， 散相效果越差， T2越長 。 ? T2與磁場強度無關 。 磁共振成像系統(tǒng) 物理意義 代表了橫向磁化向量消失的速率 .原因是質(zhì)子進動的相位相干現(xiàn)象消失 . a b c d a、射頻結束瞬間，橫向磁化達到最大 ,進動相位一致 b、 c、外部磁場的不均勻性使得進動相位分散，橫向磁化矢量逐漸減小 d 、最終相位完全分散，橫向磁化矢量為零 磁共振成像系統(tǒng) ? 組織 T2時間的分析。 磁共振成像系統(tǒng) 晶格場是一波動磁場（由晶體中的質(zhì)子波動引起），取決于分子的旋轉和平移的平均速度 .該速度又與分子大小有關 . ∴ 馳豫時間 T1既 與外磁場強度有關 ,又 與晶格場中分子有關 (即與組織有關 ). ?∴ 當提出 T1值時 ,必須指明測試時的外加 磁場強度 . 如 :當 B0=～ , 軟組織中的 T1=300ms～ 700ms 磁共振成像系統(tǒng) T2馳豫時間（ 自旋 — 自旋馳豫時間 ） 核磁弛豫中 Mxy由最大衰減至零的過程， 稱為 橫向弛豫過程 。 磁共振成像系統(tǒng) T1馳豫時間（ 自旋 — 晶格馳豫時間 ） 核磁弛豫中， Mz由零恢復至最大的過程， 稱為 縱向弛豫過程 。 磁共振成像系統(tǒng) NMI成像的基本原理 人體進入靜磁場后 ，一個最直接的結果就是經(jīng)過質(zhì)子有序化排列， 組織宏觀上產(chǎn)生了一個縱向磁化矢量 ，這時組織就有了磁性 。 磁共振成像系統(tǒng) NMI成像的基本原理 高速旋轉的質(zhì)子 高速旋轉的中子 自旋 它們有質(zhì)量 它們具有角動量 原子核 自然狀態(tài)下 ，核磁矩的方向各自東西，雜亂無章，其結果是互相抵消。 磁共振成像系統(tǒng) 突出優(yōu)點 : ① 對人體無創(chuàng)傷 ,無電離輻射 ,安全； ② 可以較容易獲得人體不同斷面的圖像； ③ 圖像分辨力比較高，高對比度成像； ④ 可進行功能成像 fMRI； ⑤ 在不注射造影劑的情況下 ,可顯示血管影像 (MRA)； ⑥ 多參數(shù)成像：診斷信息豐富。 X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 7. 重建圖像的顯示 窗寬和窗位 X射線成像儀器 計算機 X線斷層掃描與圖像重建 7. 重建圖像的顯示 CT的數(shù)量等級共有2022個，而人眼能區(qū)分的灰度級為 33個。 在頻域中實現(xiàn)濾波反 投影的依據(jù)是： “中心切片定理”。 反投影重建 周圍會出現(xiàn)數(shù)值 由大漸小的暈狀 偽跡。 5）重復上述 2）到 4）步，直到誤差小于設定值。 3）將計算的投影值和實際測量的投影值比較，計算誤差。 X射線成像儀器 1）首先
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