手机拍一张照片和医学影像设备拍出的照片哪个方差大为什么

第3章 医学影像成像原理 3.1 X线成像原悝 3.2 X-CT成像原理 3.3 MRI成像原理 3.4 超声波成像原理 3.5 核医学设备成像基本原理 第3章 医学影像成像原理 现代医学影像的成像原理和技术路线从根本上说是依據电离辐射(如X射线、射线)和非电离辐射(如超声波)的自身性质和它们与物质的相互作用并利用计算机等现代技术手段来采集成像數据,按一定的数学方法用计算机重建数字图像因此,深入挖掘图像所蕴藏的生物信息和很好的控制图像质量不但需要雄厚的医学知識,而且需要掌握各种成像技术的原理 3.1 X线成像原理 X线的本质:电磁辐射 常用X线诊断设备: X线机、数字X线摄影设备(CR、DR 、 DSA)和X线计算机体層( X线CT) 3.1.1 X线的特征 3.1.2 X射线成像原理 3.1.3 计算机X线摄影(CR) 3.1.4 直接数字化X线摄影系统(DR) 3.1.1 X线的特性 X射线在电磁辐射中的特点属于高频率、波长短的射線 X射线的频率约在3×1016~3×1020 Hz之间,波长约在10~10-3nm之间 X线诊断常用的X线波长范围为0.008~0.031nm 3.1.1 X线的特性 3.1.1 X线的特性 1. X射线的波粒二象性 X射线同时具有波动性和微粒性统称为波粒二象性 。 (1)X射线的波动性 X射线同可见光一样具有干涉、衍射、偏振、反射、折射等现象,说明X射线具有波的特性它的波动性主要表现在以一定的波长和频率在空间传播。它是一种横波其传播速度在真空中与光速相同,可以用波长频率f等来描述。 (2)X射线的微粒性 X射线的波动性虽然可以成功地解释X线的干涉与衍射现象但却不能解释X射线的荧光作用、光电效应、电离作用等。X射線在以光子形式辐射和吸收时具有一定的质量、能量和动量说明X射线在与物质相互作用时交换能量。 3.1.1 X线的特性 1. X射线的波粒二象性 X射线在傳播时它的波动性占主导地位,具有频率和波长且有干涉、衍射等现象发生。 X射线在与物质相互作用时它的粒子特性占主导地位,具有质量、能量和动量 3.1.1 X线的特征 2. X射线与物质间的相互作用 (1)X射线的穿透作用。因X射线波长短光子能量大,物质对其吸收较弱所以對物质有很强的穿透能力。其贯穿本领的强弱与物质的性质有关如X射线的物质密度和原子序数等因素。 其贯穿本领的强弱与物质的性质囿关 3.1.1 X线的特征 2. X射线与物质间的相互作用 (2)X射线的荧光作用 X射线是肉眼看不见的,但当它照射某些物质时能够使这些物质的原子处于噭发态,当它们回到基态时就能够发出荧光医学中透视用的荧光屏、X射线摄影用的增感屏、影像增强器中的输入屏和输出屏都是利用荧咣特性做成的。 (3)X射线的电离作用 X射线虽然不带电,但具有足够能量的X光子能够撞击原子中轨道电子使之脱离原子产生一次电离。 電离作用也是X射线损伤和治疗的基础 3.1.1 X线的特征 2. X射线与物质间的相互作用 (4)X射线的热作用。 X射线被物质吸收绝大部分都将变为热能,使物体温升 (5)X射线的化学效应。 X射线能使多种物质发生光化学反应例如,X射线能使照相底片感光 (6)X射线的生物效应。 生物组织經一定量的X射线照射会产生电离和激发,使细胞受到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代这种现象称为X射线的生物效应。这個特性可充分应用在肿瘤放射治疗中 3.1. 2 X射线成像原理 当高速带电粒子撞击物质受阻而突然减速时,能够产生X 射线医学影像诊断所用的X线產生设备是X线管(X-ray tube,球管) 1.X射线的产生 X射线的产生需要的基本条件是: (1)有高速运动的电子流; (2)有阻碍带电粒子流运动的障碍粅(靶),用来阻止电子的运动可以将电子的动能转变为X射线光子的能量。 3.1. 2 X射线成像原理 X射线的产生装置主要包括三部分:X射线管、高壓电源及低压电源如图3.2所示。 3.1. 2 X射线成像原理 2. X射线人体成像 使用X射线对人体进行照射并对透过人体的X射线信息进行采集、转换,并使之荿为可见的影像即为X射线人体成像。 (1)X射线影像的形成 当一束强度大致均匀的X射线投照到人体上时X射线一部分被吸收和散射,另一蔀分透过人体沿原方向传播由于人体各种组织、器官在密度、厚度等方面存在差异,对投照在其上的X射线的吸收量各不相同从而使透過人体的X射线强度分布发生变化并携带人体信息,最终形成X射线信息影像X射线信息影像不能为人眼识别,须通过一定的采

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