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PPT文档演模板2023/5/1放射诊断与治疗设备放射诊断与治疗设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备第一节:放射诊断与治疗设备发展简况一、x射线的发现1895年德国物理学家伦琴x射线的本质:波动性、粒子性波粒二象性二、x射线成像:使x射线透射于人体
,通过测量记录穿过人体后的x射线强度分布实现人体成像。荧光成像、胶片成像、电视影像。三、x射线的特点1.穿透性强:波长短,具有很强的穿透性,其穿透性与形成x射线的电压有关,电压越高,产生的x射线波长越短,穿透性越强;还与被照射物的密度和厚度有关。2.荧光效应:x射线作用在某些荧光物质
(硫化锌镉及钨酸钙)上,能使这些物质放出荧光。透视、增感屏3.感光效应:使胶片感光x射线摄影PPT文档演模板放射诊断与治疗设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备4.电离效应:x射线进入人体,会产生电离效应,引起人体产生生物学方面的变化,放射测量、放射防护、放射治疗学。四、x射线成像分类1.x射
线直接成像:2.x射线计算机横断层体层摄影(x线CT)五、发展阶段1.x射线机的初始阶段:结构简陋、气体x线管、容量小、效率低、影像质量差2.真空热电子固定阳极x线管:进入实用化时期3.旋转阳极x射线管:功率大、焦点小、影像更清晰4.影像增强器、闭路电视和x线机的组合
,电视影像取代了荧光影像5.x线计算机体层摄影(x线CT):用x射线作断层扫描,经计算机处理后重新显示图像6.核磁共振成像装置(NMRCT)PPT文档演模板放射诊断与治疗设备六、不同放射医学成像方法的比较1.x射线:X射线穿过人体不同组织产生不同的衰减,测量穿过人体的X线;
2.核医学成像:将放射源置于患者体内,有选择地测量放射源放出的射线,利用检测获得的数据进行成像。γ相机、发射型计算机断层成像(ECT)3.磁共振成像:用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在射频脉冲停止后,氢原子核按特定频
率发出射电信号,被体外的接受器收录,经计算机处理获得图像。PPT文档演模板放射诊断与治疗设备第二节医用x射线机一、x射线机的分类1.按管电流分:大型:(1000mA以上)、中型(100~1000mA)小型:(100mA以下)2.按用途分:透视用x线机、摄影用x线机、消化道摄影装置、胸部
摄影用X线机、体层摄影用X线机、心血管造影用X线机、及其它诊断用X线机设备如牙科用X线设备、腺摄影X线设备、床边X线设备、手术用X线设备专用x线机3.按结构形式:固定式、活动式4.按x线机工作频率:工频、中频PPT文档演模板放射诊断与治疗设备二、x射线的产生1.x射线产生的
原理(p93图)抽成真空的x射线管、阴极、阳极(两者之间加高压)阴极发射的电子被高压电场加速后撞击阳极,电子撞击阳极后辐射出x射线,电子的动能大部分转化为热能、小部分转化为x射线的电磁能2.产生条件:高速运动的电子流、能承受高速电子撞击的阻挡物高电压和高真空空间3.x射
线光子能量:E=hf4.x射线的量和质x射线的强度:在垂直于x射线的传播方向的单位面积上,单位时间内通过的光子能量的总和。管电压、管电流越大,x线强度越大x射线的量:照射在与射线方向垂直的单位面积的光子数量,由x线管的管电流与照射时间的乘
积来表示。X射线的质(硬度)x线穿透力的大小,与x射线光子能量有关,x射线频率越高,穿透力越大,与管电压有关PPT文档演模板放射诊断与治疗设备•高压•阳极•阴极•真空•低压•X射线的形成•玻璃外壳PPT文档演模板放射诊断与治疗设备
5.频率、波长的关系c=fλc为电磁波传播速度,f为电磁波频率λ为电磁波波长,f与λ成反比6.x射线机的性能指标:管电压:影响x射线的频率(x线光子能量),影响穿透能力管电流:影响x射线的光子数量曝光时间PPT文档演模板放射诊断与治疗设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备•双球管x线机
•600mAx线机PPT文档演模板放射诊断与治疗设备三、x射线机的组成(p96)1.x射线管(球管):产生x射线的装置(p94)由阳极、阴极、管壳、管套等组成阴极:与高压电源负极相连,灯丝,发射电子,其灯丝利用电流加热,电子能量增加逸出,热电子发射阳极:与高压
电源正极相连,较大金属块,功能:接受高速电子的撞击放出x射线,散热;选材原则:高速运动的电子的能量尽可能转换成x射线光子的能量,少转化为热能。钨、钨铼合金、钼固定阳极:功率小、焦点大应用少旋转阳极:圆盘形,安装在电机轴上旋转,容易散热,功率
大、焦点小图像清晰应用多焦点:矩形,0.1mm~2mm管壳:大多是玻璃的,内部抽成真空固定阳极和阴极部件PPT文档演模板放射诊断与治疗设备管套:固定管壳和其他部件,吸收x射线束以外的辐射、散热电绝缘等功能X线管的分类按用途分:诊断用X线管和治疗用X
线管两种。按焦点结构分:单焦点X线管和双焦点X线管两种。按阳极性质分:固定阳极X线管和旋转阳极X线管两种X射线管中的能量变化:电能→电子动能→x射线能量热能PPT文档演模板放射诊断与治疗设备2.控制台:操控x射线机的工作3.高压发生器:高压
变压器、X线管灯丝变压器、高压整流器和高压交换闸等高压元件,按要求组装后置于方形或圆形的钢板制成的箱体内。产生高压,加在球管两端4.摄影和图像显示装置(p99)传统的透视照相设备,操作者和患者在一起,受较大剂量的x射线照射,现代x线设备,应
用x线影像增强器、x线电视技术,操作者在没有x线辐射的房间内检查,x线影像增强器的作用、电视系统的作用5.其他装置:诊室床、遮光器(p97)、滤线器、增感屏、荧光屏、立柱及伸缩吊架装置、限束器、快速换片装置等四、中频x线机:从
1895年伦琴发现X线到20世纪70年代,这期间出现的X线机均属于传统X线机,其工作频率均采用50Hz。80年代以后出现了中频X线机。即其高压电源和灯丝加热电源的工作频率处在无线电频域的中频段。中频X线机的频率一般为400HZ-20KHZ。PPT文档演模板放射
诊断与治疗设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备五、x线成像系统1.x线影像增强器:把x射线转变为光信号并进行放大输入荧光屏将x线转变为可见光,可见光光子撞击光电阴极,光电阴极会发出光电子,光电子借助静电透镜加速,聚焦在输出荧光屏上,在荧光屏上得到清晰的图像。2.电视系统:将影像增强器输出
的光学图像经光学透镜系统后传至电视摄影两用系统,检查时,将90%的光送至电视系统,拍片时将90%的光送至摄影系统。六、数字减影技术(p101)医学影像新技术,为研究血管系统的状态,在高压注射器的配合下,分别获取注入造影剂前后的x线电视图像,然后将这两幅图像相减,得到血管系统的减影图像。PPT文档
演模板放射诊断与治疗设备基像:不含造影剂的图像原像:注入造影剂后得到的图像减影图像:造影原像减基像七、数字化x线机:1.x线胶片扫描:将原始的x线胶片图像通过扫描仪转化成数字化图像。2.电视图像数字化:将通过人体的x射线通过影像增强器增强后,经电视摄像系统和A/D转换为数字信号
。3.计算机摄影CR:将通过患者的x射线记录在成像板上,再用激光对成像板进行扫描,将所得图像信息经A/D转化成数字信息而得到x线图像。间接数字化x线成像4.数字化摄影DR:通过平板检测器将x线影像直接转化成数字化图像。直接数字化x线成像PPT文档演模板
放射诊断与治疗设备•数字减影图像PPT文档演模板放射诊断与治疗设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备第三节x线计算机体层成像(ComputedTomography)一、简介:用一束经过准直的X线,围绕人体的某断面进行扫描,扫描过程中,处于人体对侧的X线检测器对穿出人
体的X线进行检测,将所得到的信号波形形成一系列的投影图,用计算机对这些投影数据按特定的数学模型作图像重建,最后取得这一部位的片状横向断层图像。二、CT机的组成:1.扫描床可水平运动和垂直运动2.扫描机架:旋转扫描架扫描孔(直径500~720mm)x
线管:大功率旋转阳极x线管探测器:将接收到的x线转换为电信号热交换器:(油循环、风冷)冷却准直器:确定扫描层厚并阻挡散射线滤过器:吸收低能量的x射线;让穿过人体的x射线分布均匀数据采集系统:核心部分是数/模转换
器,将模拟信号转换成电信号输入计算机进行图像重建。PPT文档演模板放射诊断与治疗设备3.x线发生器:产生x射线,球管、高压发生器,4.计算机系统、控制台、显示装置:控制整个系统的运行,5.图像记录装置,三、C
T机的发展过程(p109)1.第一代CT扫描机:一个x线管、一个晶体探测器组成,扫描方式为笔束平移/旋转式,多为头部专用机图像质量差、射线利用率低、扫描时间长(3~6min),适用与无相对运动的器官2.第二代CT机:扫描方式为扇形线束平移-旋转有30
个晶体探测器图像质量高、扫描时间缩短(18s)3.第三代CT扫描机:旋转/旋转式扫描,探测器与x线管做同步旋转运动,有360~800个探测器,扫描时间更短(2~9s),可作全身扫描PPT文档演模板放射诊断与
治疗设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备4.第四代CT扫描机:球管旋转,探测器(达800~1500个)分布在圆周上静止不动,扫描时间2~5s5.第五代CT机(电子束CT):由特殊的x线管和静止排列的检测器环组成,x
线管发射的电子束经加速聚焦后撞击4个靶面,放出x射线,适用于心脏、大血管的检查6.螺旋CT(容积扫描):患者匀速通过单向旋转的x线球管,球管相对与人体运动轨迹为螺旋线,故称螺旋CT硬件要求:滑环技术、x线管散热快、探测器要求高螺旋CT特
点:扫描时间短、连续扫描、容积扫描单层螺旋CT:x线管绕人体旋转一周获得一幅断面图像多层螺旋CT:(MSCT):x线管和探测器绕人体旋转一周可获得2~16幅人体断面图像特点:扫描时间更短、扫描层更薄、图
像质量高、可用作病灶筛选、特殊检查开发(心脏和冠状动脉成像、冠状动脉钙化的评定等)PPT文档演模板放射诊断与治疗设备四、CT机性能的主要参数及影响因素1.扫描时间:扫描时间指的是X线管围绕病人旋转一周,收集扫描数据
所需占用的时间,单位是秒,扫描方式:球管和探测器运动的方式断层厚度:指扫描切片的厚度2.空间分辨率:指在高对比度的背景下,区分相互靠近的细小物体的能力,也就是指可以识别相邻物体的最小极限。密度分辨率:3.伪影:指显示的图像中所有的不同于原来物体的图像影子。PPT文档演模板放射诊断与治疗设备
4.图像重建速度:指自扫描结束到荧光屏上显示出图像所需要的时间。5.X线管热容量:这参数越大表示可以进行连续扫描的层次也越多,管子的寿命越长。6.主计算机的功能:此计算机存储容量大,运算速度快可以提高整个扫描过程的速度和操作系统的灵活性,加快病人的流量。PPT文档演模板放射
诊断与治疗设备第四节核磁共振成像一、核磁共振成像简介:核磁共振:是指某些有磁矩的原子核,在静磁场中由于磁矩和磁场相互作用形成一组不连续的能级,在合适频率的射频作用下,能级间发生跃迁而出现的共振现象。核磁共振成像:是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射
频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像。磁共振成像(MRI)系统:根据核磁共振原理结合计算机断层成像重建原理开发
的一种影像诊断设备。PPT文档演模板放射诊断与治疗设备二、核磁共振系统分类1.按磁体类型:永磁型:只能产生垂直磁场,场强为0.15~0.35T,造价低,维护费用低,对周围环境影响小常导型:生产制造简单,造价
低,可产生水平和垂直磁场,重量轻,检修方便,场强为0.1~0.4T,运行成本高,耗电大,需专门供电和冷却超导型:场强为0.3~9T,磁场均匀稳定,图像质量好,运行费用很高,制冷费用高,运输、安装、维护费用高2.按场强大小:高场(大于1.0T),中场(0.5~1.0T
),低场(小于0.5T)3.按成像范围:全身用MRI系统,局部专用MRI系统、实验室用MRI系统PPT文档演模板放射诊断与治疗设备三、核磁共振成像系统的组成1.磁体子系统:重要部分,产生均匀稳定的磁场的
系统,参数:磁场强度、磁场均匀性、磁场稳定性等2.梯度场子系统3.射频子系统:射频发射单元、信号接收单元4.谱仪子系统5.计算机和数据处理系统:操作控制、图像重建和后处理6.射频屏蔽与磁屏蔽7.软件四、核磁共振成像的特点很多性能优于X线CT。虽然X-CT解决了人体器官重叠
问题,但由于提供的图像仍是组织对X射线吸收的空间分布图像,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。磁共振成像装置除了具备X线CT的解剖类型特点即获得无重叠的体层图像之外,还可借助核磁共振原理精确地测出原子核弛豫
时间T1和T2,能将人体组织中有关化学结构的信息反映出来。PPT文档演模板放射诊断与治疗设备这些信息通过计算机重建的图像是成分图像(化学结构像),它有能力将同样密度的不同组织和同一组织的不同化学结构通过影像显示表征出来。便于区分脑中的灰质与白质,对组织坏死、恶性疾患和退
化性疾病的早期诊断效果有极大的优越性,其软组织的对比度也更为精确。1.分辨率高,尤其对软组织,可以清楚地分辨肌肉、肌腱、脂肪等装置。2.可以获得任意截面的图像,患者不必改变体位,无观察死角。3.对人体无损伤4.参数多包含信息量
大,可获得三种不同性质的图像5.具有较高的空间分辨率,五、核磁共振检查的局限1.设备制造和维护成本高,一定程度限制了它的普及2.早期的MRI扫描时间长3.MRI机房不能使用监护和抢救设备,同时MRI对患者体动敏感,不适合急诊和危重病人的检查4.个别病人对扫描
空腔产生恐惧症,导致检查失败PPT文档演模板放射诊断与治疗设备六、核磁共振系统的指标与范围(p123)1.磁体系统2.梯度系统3.射频系统4.谱仪图像取样系统5.计算机系统6.图像显示、处理和分析PP
T文档演模板放射诊断与治疗设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备七、核磁共振系统的保养与安全使用1.安全使用注意事项进入检查室必须换检查鞋,保持扫描室、操作室及控制室空气清洁受检者身上不能有金属物品及有磁性的物
品受检者不能活动受检者检查时要平静呼吸,不能咳嗽检查者要密切观察受检者,遇到意外及时停机严格按照设备使用说明书要求开关机电压不稳定的医院要配备UPS电源系统计算机不能使用来历不明的光盘、U盘,不能在计算机上上网永磁型设备要经常检查扫描
室内的温度变化,超导型设备要经常检查制冷系统压力表的变化PPT文档演模板放射诊断与治疗设备2.禁忌症带胰岛泵、心电起搏器、金属磁性血管支架者安装假肢、人工髋关节者病情危急不宜做检查者钙化病灶一般不做核磁共振检查对肺部病变(纵隔除外)一般不做核磁共振检查PPT文档演模板放射诊断
与治疗设备•核磁共振设备PPT文档演模板放射诊断与治疗设备第五节核医学仪器一、放射性核素1.核素:具有确定的原子序数及质量数并处在一定能级的原子核统称为核素放射性核素:原子核处在不稳定状态,会自发转变为另一种核素并放出放射
线的叫放射性核素,原子序数大于83的元素都是放射性核素核衰变:放射性核素发生结构及能量状态变化,放出射线并转变为另一种核素的过程叫核衰变,包括α衰变、β衰变、γ衰变2.核医学仪器包括核医学诊断仪器核核医学治疗装置(p131)核医学诊断仪器:将含有放射性核素的药物注入体内,通过测量并显示核素在体
内分布及转化情况,用来分析与诊断疾病的医学仪器γ相机、发射型计算机断层成像系统核医学治疗仪器:利用天然放射性核素所放出的γ射线或人为加工的高能束射线直接照射机体病灶区,利用射线的生物效应抑制细胞的生长或使细胞变质、坏死,以达到治疗疾病的目的。钴60治疗机、医用直线加速器
、γ刀、x刀等。PPT文档演模板放射诊断与治疗设备二、γ照相机1.简介:照相机有一园盘状的探测器,置于被测部位体外。当受检者服用放射性同位素标记药物,吸收放射性药物的器官辐射出粒子,被置于体外的探测器中的闪烁晶体检测器接收,产生出可见光光子,光子经光导耦合射到由光电倍增管构成的阵列中,各个光电倍
增管输出的电脉冲信号经电子线路的处理和位置计算,形成X-Y坐标系中的光点信号,在荧光屏的相应位置上产生闪烁光点。经过一定时间积累,便可获得一幅二维的图像2.组成:闪烁探头、探头支架、病床和操作控制台(p13
2)3.探头组成:由准直器、闪烁晶体、光电倍增管阵列、位置计算电路。4.性能指标:5.数字式γ相机模拟数字混合型γ相机全数字式γ相机PPT文档演模板放射诊断与治疗设备•γ相机PPT文档演模板放射诊断与治疗设备三、发射型
计算机断层成像(ECT)1.发射型计算机断层成像(ECT)是通过计算机图像重建来显示已进入人体的放射性核素在断层上的分布,它既可以显示断层图像、又可显示活体组织的生理、生化功能和代谢状况。ECT的原理与透射的X-ct相似,其不同点是在于是首先让生物体接受示踪核素,本身成为一个发射体,再由探测器将
示踪核素在体内的吸收代谢、在器官和组织内的分布测出,经计算机处理并重建图像。因此,所得的图像不仅是解剖形态,而且是生理、生化病理过程的图像。ECT包括单光子发射型计算机断层成像(SPECT)正电子发射型计算机断层成像(PET)PPT文档演模板放射诊断与治疗设备2.单光子发射型计算机断层成像(SP
ECT)扫描机型SPECT:在人体内放射性药物释放出γ射线,被在相应断层面的切向位置几十个探测器接收,然后通过平移/旋转的方法,获得各方向上的投影截面信息,供计算机进行图像重建。类似于第二代CT的扫描方法γ照相机型:固定式由4个固定式γ照相机组成旋转式整个γ照相机探头可以旋转
,有单探头、双探头和三探头结构:(p138)探头、机架、病床、控制台、计算机及外围设备与x线CT的比较:x线ct反映的是病变组织的密度,而SPECT反映的是人体正常组织与病变组织代谢和摄取功能差异,对肝血管瘤、脑缺血、癫痫等疾病诊断比x线ct有明显的优越之处。PPT文档演模板放
射诊断与治疗设备3.正电子发射型计算机断层装置(PECT),简称PET将含有正电子放射性的药物注入人体,由于该药物的代谢情况与葡萄糖相似,可聚焦在消耗葡萄糖的细胞内,尤其是生长迅速的肿瘤组织内,放射性药物放出的正电子与组织中的负电子发生湮灭反应,产生两个
γ光子,利用环绕人体的探测器测量γ光子,可获得正电子的位置信息,再利用图像重建技术就可获得正电子在人体内分布情况的断层图像。组成:扫描机架、主机柜、操作控制台、检查床应用及特点性能及参数PPT文档演模板放射诊断与
治疗设备•PETPPT文档演模板放射诊断与治疗设备四、脏器功能动态检查仪(p147)1.作用:利用放射性示踪核素作脏器的动态检查2.甲状腺功能仪:利用甲状腺对碘有选择吸收的生物化学特点,借助于对碘的核素放出的γ射线的测量,达到甲状腺功能检查的目的3.
肾功能仪:4.核听诊器:5.脑血流量测定仪6.多功能仪:可作两种以上脏器功能测定的放射性核素功能仪PPT文档演模板放射诊断与治疗设备第六节:放射治疗设备一、60C0远距离治疗机1.简介:利用60C0同位素衰变放出
的γ射线从体外治疗疾病的设备,射线能量高,辐射输出功率大,穿透力强2.组成(p151):钴源:直径1mm高1mm的圆柱状小颗粒,放在直径2~3cm高2cm的不锈钢容器中,源容器:将不锈钢容器放在长60~80mm的钢柱内,源底面暴露防护
机头:用钨或钨合金制成的大而安全的防护壳,外表用钢作套壳PPT文档演模板放射诊断与治疗设备遮线器:当遮线器关闭时,射线束被截断,遮线器打开时射线束按一定方向辐射出来准直器系统:限制射线束的范围,即限定一定照射野以满足治疗需要控制台:电源开关,源位指示器等治疗床:3.
应用:各种恶性肿瘤的术前、术中、术后放疗、根治性放疗,良性肿瘤的治疗等二、模拟定位机简介三、医用电子直线加速器1.简介:将物质的电子沿直线方向加速使电子具有百万电子伏特的动能后撞击钨片靶区而产生高能量的x射线,将这些射线照射清
除人体肿瘤细胞的方法。2.特点:剂量计算准确、束流稳定、治疗时间短,有取代60C0治疗机的趋势PPT文档演模板放射诊断与治疗设备•直线加速器•直线加速器PPT文档演模板放射诊断与治疗设备钴60治疗机l直线加速器PPT文档演模板放射诊断与治疗设备3.直线加速器的组成:加速
管、微波功率源、微波传输系统、电子枪、束流系统、真空系统、恒温水冷却系统、电源及控制系统、照射头、治疗床等4.临床应用四、γ刀系统1.简介:利用γ射线几何聚焦原理,在精确的定位定向技术辅助下,将经过规划的大剂量γ射线于短时间内照射于颅内的预选靶点,从而杀死选定目标的癌细胞2.分类:静态γ
刀、旋转式γ刀3.组成:放射治疗系统、立体定位系统、电气控制系统和治疗计划系统4.临床应用:五、x刀系统1.简介:利用直线加速器获得高能电子束,照射经立体定位系统定位的发生癌变的组织,从而杀死癌变组织细胞2.组成:放射源系统、立体定位定向系统、治疗计划系统3.临床应用PP
T文档演模板放射诊断与治疗设备•立体定位γ刀•模拟定位机PPT文档演模板放射诊断与治疗设备•X刀•X刀PPT文档演模板2023/5/1放射诊断与治疗设备演讲完毕,谢谢听讲!再见,seeyouagain3rew