当前课程知识点:生物医学工程导论 > 医学成像方法 > 02 X射线影像 > 02 X射线影像
我们首先为大家介绍的
是大家最为熟悉的
医学影像模态X射线影像
大家可以看到这是我们临床上
最常用的X射线设备
它叫做数字X射线机
可以看到这边是它的一个
X射线的发生器
而在它的下边呢
是X射线的探测器
我们叫做平板探测器
这个平板探测器
可以放在病床下面
病人可以躺在床上完成检查
我们也有这种立式的这种
X光探测器
这也是一种平板探测器
病人可以站在平板探测器前面
然后完成检查
刚才我们已经看到了
医院里最常用的X射线机
我们下面将会讲述一下
X射线的基本原理
在讲X射线基本原理之前
不得不提一下X射线的历史
在1895年德国科学家
伦琴在研究阴极射线的时候
发现当电子撞击阳极的时候
会发射出一种未知的
可以穿透人体的射线
当时人们也不知道
这种射线叫什么名字
因此人们把它称为了X射线
后来人们为了纪念伦琴
把这种射线也称为伦琴射线
当伦琴发现这种射线之后
很快的发现了它在
医疗上的用途
这是他给他的夫人
拍的第一张X光片
也是我们全世界拍摄到的
第一张X光片
可以看到这是他夫人的手
我们还可以清晰的看到
无名指上戴着的戒指
伦琴也因为这个发现
获得了1901年第一届
诺贝尔物理学奖
现在我们来看一下X射线
具体是什么
X射线其实和我们平常的
广播信号 电视信号
或者太阳光都是一样的
它都是一种电磁辐射
只是X射线的频率更高
能量更大
X射线的频率分布在
3×10的16次方
到3×10的19次方赫兹这个范围
我们根据电磁波的速度和
波长以及频率的关系
可以计算出X射线的波长
在0.01纳米到10纳米之间
这个尺度是核酸和
蛋白质的尺度
由于X射线有非常高的频率
因此它的能量也非常的高
分布在100电子伏特
到10万电子伏特之间
这种射线可以穿透人体
也可以穿透其他的物体
因此它被非常广泛的应用在
晶体解析 医疗影像和安检
等各个领域
当X射线穿过人体
会发生衰减
衰减的程度和组织的厚度
密度以及组织的原子数有关系
当组织越厚密度越大
原子数越大的时候
这种衰减就越大
可以看到这幅图当中
不同X射线能量的照射下
透过碘钙和水
在不同能量的X光射线下的
衰减的系数
可以看到碘的衰减系数最大
钙次之 水的衰减系数最小
X射线就是通过这种
不同的衰减来对人体的
组织进行成像
因为X射线可以对人体进行成像
但是我们必须依靠一定的设备
来产生X射线并接收X射线
因此这里面就面临两个问题
第一个问题如何产生X射线
第二个问题如何接收X射线
我们来看我们X射线
在医学影像当中
是如何产生的
在这个X射线发生器当中
最重要的部件是X射线球管
这是一个典型的X射线球管
阴极和阳极被包在
真空的玻璃管当中
工作的时候在阴极和阳极之间
加入30到150千伏的电压
阴极射线也就是电子速
从阴极出发打在
阳极的斜面上
产生X射线从球管的窗口发出
由于电子在打击阳极的过程中
会产生大量的热
因此阳极采用了耐高温的材料
并且通过不断的旋转带走热量
同时整个球管浸泡在
冷却油当中使球管不会过热
在检测X射线方面
某些荧光材料
受到X射线照射会发出荧光
因此可以通过胶片
记录这些荧光来检测X射线
现在X光设备都采用这种
数字化的平板探测器
它可以把X射线直接
转化成电信号
再利用现代信号处理的技术
进行数字化采样和存储
作为放射科最基础的
X射线设备
数字化X光机
具有广泛的用途可用于胸部
骨关节 腹部的影像诊断
是临床医生的好帮手
这是一款数字化的乳腺摄影机
专门用于女性乳腺的检查
粉红色的色调
体现了这款设备的温馨
乳腺数字化摄影
可以清晰的显示乳腺腺体
钙化以及病变
是乳腺检查的首选的
影像检查手段
这款设备是数字化
胃肠X设备光机
主要用于消化道的造影检查
大家最熟悉的就是
口服法的上消化道造影
通过口服这种叫硫酸钡的药物
十二指肠 胃和食管
这些空腔胀气
就可以在X射线下清楚的显影
这款X射线设备
叫数字减影血管造影机
主要用于记录放射线
通过穿刺患者的动脉
或者静脉血管
我们将一根细小的导管
放入到病人的血管里面
在X线的引导下
就可以通过这根导管
对患者的血管性的疾病
以及肿瘤性的疾病
进行诊断和治疗
这是一个患者的
正侧位X光片
我们可以看到高密度的
代表的是骨骼
低密度的代表的是肺
这是一个正常的胸部X光片
这就是乳腺的数字化X光片
可以清楚的看见
乳腺的腺体 乳腺的脂肪
以及皮肤的一些情况
也能清楚的看见
里面的一些血管以及
一些淋巴结的情况
在图片中可以看到
发白的指的是高密度
是我们喝下去的硫酸钡
通过硫酸钡的涂抹
我们可以清楚的看见食管
以及胃的轮廓
这是一个
数字减影血管造影图像
这边的亮线是我们通过动脉
插到了肝脏的导管
通过这个导管我们像
注入造影剂之后
我们就可以清楚的看见
肝脏的动脉的显影
-生物医学工程引言
--生物医学工程引言
-课程简介
--html
-01 组织工程概述和发展历程
-02 组织工程构成要素和代表产品
-03 人体器官重建的挑战
-04 组织脱细胞化技术及相关产品
-05 组织脱细胞化技术辅助复杂器官重建
-06 3D生物打印技术简介
-07 3D生物打印技术用于再生医学
-08 可注射微组织辅助再生医学治疗
-09 肿瘤精准治疗计划
-10 三维微组织阵列辅助临床精准用药
-11 结语
--11 结语
-测试题--作业
-课程简介
--html
-引子
--Video
-走近临床
--Video
-学校研究
--Video
-产业转化
--Video
-小结
--Video
-测试题--作业
-课程简介
--html
-01 介绍
--01 课程简介
-02 X射线影像
--02 X射线影像
-03 CT影像
--03 CT影像
-04 超声影像
--04 超声影像
-05 磁共振成像
--05 磁共振成像
-06 总结
--06 总结
-测试题--作业
-课程简介
--html
-01 脑起搏器技术总体介绍
--Video
-02变频电刺激技术
--Video
-03 脑起搏器电极技术
--Video
-04 具有脑电记录功能的脑起搏器系统
--Video
-05 脑起搏器远程程控技术
--Video
-06 总结与展望
--Video
-测试题--作业
-课程简介
--html
-引言
--引言
-脑机接口技术
--脑机接口技术
-大脑对中文声韵母的处理
-大脑对中文声调的处理
-科研与临床的结合
--科研与临床的结合
-结语
--结语
-测试题--作业
-01 液态金属简介及液态金属血管造影技术
--Video
-02 基于液态金属流体特性的肿瘤阻断治疗技术
-03 基于液态金属电学特性的皮肤电子学
--Video
-04 液态金属在体3D打印技术即可注射电子技术
--Video
-05 基于液态金属电学特性的神经连接与修复技术
--Video
-06 基于液态金属的机械力学特性的可注射式骨水泥技术
--Video
-07 液态金属腔道或血管机器人
--Video
-08 总结及展望
--Video
-液态金属生物材料学--测试题
-课程简介
--公告
-01 微创手术的起源
--Video
-02 医学影像引导手术
--Video
-03 临床手术现状与问题
--Video
-04 影像增强引导方法
--Video
-05 医疗机器人与远程手术
--Video
-06 空间透视融合导航
--Video
-07 精准微创诊疗器械
--Video
-08 智能微创诊疗一体化
--Video
-09 结束语
--Video
-测试题--作业