云南师范大学信息学院 系列讲座 3 医学成像 杨扬.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
應用聯合分析法探討婦女對子宮頸癌篩檢方案之偏 好 子宮頸癌是國人常見之婦女癌症,民國 95 年的發生率為台灣婦女癌症之第二 位,死亡率為第六位。許多研究證實子宮頸癌篩檢為預防子宮頸癌最有效之 方法,我國婦女的子宮頸癌篩檢率低是導致子宮頸癌發生率及死亡率偏高的 重要原因,顯示如何提升篩檢率為一重要議題。因此本研究擬瞭解婦女受檢.
Advertisements

國立交通大學應用數學系 數學建模與科學計算研究所 簡 介. 隨著科技的日新月異,人類為追求完美的生活,其 所面臨的科學與工程問題也日趨複雜,舉凡天氣的 預測、飛機的設計、生物醫學中的神經網路、奈米 材料的研發、衍生性金融產品的定價、甚至交通流 量的監測等問題,透過「數學建模」的量化過程, 再配合以「科學計算」的方式去模擬現象並嘗試尋.
基質金屬蛋白 ?-2,-9, 及其組織抑制劑 -1,-2 基因多形性與泌尿道上皮癌之 相關研究 泌尿道上皮癌中以膀胱癌為最常見的癌症,膀胱癌的研究顯示,基質金屬蛋白酶( matrix melloproteinase, MMPs )家 族與腫瘤細胞的增生、血管生成及進展有密切的相關,其中又以 MMP-2.
醫療影像處理在診斷上之應用 嘉義大學資工系 教授 柯建全 時間 : 2009 年 11 月 13 日.
DASY4 DASY4 晶復科技 晶復科技 主講人:劉世樺 主講人:劉世樺. 用途  用途 : 用來量測 SAR, 何謂  用途 : 用來量測 SAR, 何謂 SAR (Specific Absorption Rate): 特定吸收率 ( 人體組織吸收行動電話或其他無 線裝置所發出之電磁輻射的速率.
肺癌病人的护理 lung cancer 中国医科大学 李晓波.
正电子发射计算机断层扫描 PET.
电离与非电离辐射 华中科技大学同济公卫学院 劳动卫生与环境卫生学系 王正伦 电离与非电离辐射 王正伦.
Physical Medicine & Rehabilitation 三軍總醫院 復健醫學部 李宗穎醫師
生物医学工程概论 INTRODUCE OF BIOMEDICAL ENGINEERING (BME)
露骨 醫學造影檔案 儀器系統組 博一 李隆財.
核技术应用与管理 曾志刚.
牙齒共振頻率之臨床探討 論 文 摘 要 論文名稱:牙齒共振頻率之臨床探討 私立台北醫學院口腔復健醫學研究所 研究生姓名:王茂生 畢業時間:八十八學年度第二學期 指導教授:李勝揚 博士 林哲堂 博士 在口腔醫學的臨床診斷上,到目前為止仍缺乏有效的設備或方法可以評估或檢測牙周之邊界狀態。臨床上有關牙周病的檢查及其病變之診斷工具,
PET/CT检查 常识与临床应用 掌握您的健康,成就完美未来.
卵巢过度刺激综合征 ( ovarian hyperstimulation syndrome, OHSS)
Magnetic resonance imaging, MRI
核磁共振成像 (Nuclear Magnetic Resonance Image)
核磁共振成像 医学物理本科版.
医用放射线设备概论 第三节 X线CT设备 CT(Computed Tomography) 计算机断层摄影.
癫痫的康复治疗 康复系:张晓霞.
肝癌治療新發展 李傑輝醫生 顧問醫生 名譽臨床副教授 香港中文大學肝膽胰外科 威爾斯親王醫院.
的诊断和治疗 肠易激惹综合征(IBS) 西安交通大学医学院第二附属医院 Slide1
高能正电子成像及医学应用 中国医学科学院 中国协和医科大学 肿瘤医院 陈盛祖
大脑暗能量 文字取材: 马库斯.E.雷切尔 (Marcus E. Raichle) 翻译: 冯泽君.
(复习课) 光学复习.
饮食治疗篇.
自然運動 伽利略在運動學上的成就,奠定了牛頓動力學的基礎。伽利略成功的描述地球上物體的拋物運動,其主要基於兩個基本概念:
沐阳老年社区.
版權所有 翻印必究 指導教授:林克默 博士 報告學生:許博淳 報告日期: 2011/10/24. 版權所有 翻印必究 Results and discussion The crystalline peak at 33° corresponds to the diffraction of the (200)
Thinking of Instrumentation Survivability Under Severe Accident
能發光最美 電激發光高分子材料(PLED) 國立成功大學 化工系 陳 雲 液晶高分子材料、高分子奈米材料、聚氨酯材料
『從原子到宇宙』課程第四週 胡維平 國立中正大學化學暨生物化學系 10/06/2011
D. Halliday, R. Resnick, and J. Walker
普通物理 General Physics 28 - Magnetic Force
核磁共振成像原理 什么是核磁共振成像? 核磁共振的硬件 什么是核磁共振现象? 射频系统 梯度系统
附加内容 “AS”用法小结(2).
§5.6 Hole-Burning and The Lamb Dip in Doppler- Broadened Gas Laser
Primary Mediastinal Tumor
普通物理 General Physics 27 - Circuit Theory
Fundamentals of Physics 8/e 27 - Circuit Theory
肝常见占位性病变 的 CT诊断 周红卫.
Unit 2 Key points summary.
機械波 Mechanical Waves Mechanical wave is a disturbance that travels through some material or substance called the medium for wave. Transverse wave is the.
MRI常见伪影介绍 张进慧.
普通物理 General Physics 29 - Current-Produced Magnetic Field
Fundamentals of Physics 8/e 31 - Alternating Fields and Current
Ultrasound of Digestive System
塑膠材料的種類 塑膠在模具內的流動模式 流動性質的影響 溫度性質的影響
增强型MR可解决 临床放射成像的 多供应商互操作性问题
磁共振原理的临床应用 福建医科大学附属第一医院影像科 方哲明.
Fundamentals of Physics 8/e 28 - Magnetic Force
普通物理 General Physics 22 - Finding the Electric Field-I
辐射带 1958年:探险者一号、探险者三号和苏联的卫星三号等科学卫星被发射后科学家出乎意料地发现了地球周围强烈的、被地磁场束缚的范艾伦辐射带(内辐射带)。 这个辐射带由能量在10至100MeV的质子组成,这些质子是由于宇宙线与地球大气上层撞击导致的中子衰变产生的,其中心在赤道离地球中心约1.5地球半径。
2012清大電資院學士班 「頂尖企業暑期實習」 經驗分享心得報告 實習企業:工業技術研究院 電光所 實習學生:電資院學士班  呂軒豪.
Neutron Stars and Black Holes 中子星和黑洞
句子成分的省略(1).
高性能计算与天文技术联合实验室 智能与计算学部 天津大学
Mechanics Exercise Class Ⅰ
脉冲星磁层中波的传播效应 王陈 国家天文台 2009年7月 2009年脉冲星暑期天文学校.
心肌显像 (Myocardial Imaging)
虚 拟 仪 器 virtual instrument
半導體專題實驗 實驗一 熱電性質與四點探針方法.
Nucleon EM form factors in a quark-gluon core model
磁共振原理的临床应用.
动词不定式(6).
X-ray sources X-rays have the proper wavelength (in the Ångström range, ~10-10 m) to be scattered by the electron cloud of an atom of comparable size (we.
Chapter 0 Introduction to Medical Image Processing
定语从句(4).
Principle and application of optical information technology
CEPC SRF System Jiyuan Zhai
Presentation transcript:

云南师范大学信息学院 系列讲座 3 医学成像 杨扬

内容 CT CTA 核磁共振成像 fMRI 超声波 PET(正电子发射断层成像) SPECT(单光子发射计算机断层成像) Hybrid(混合成像)

X-ray Computed Tomography

构成硬件

发展

发展

发展

发展

成像原理 衰减图 正弦投影 CT 图像

衰减图

衰减图

正弦投影图

Example

CT图像

CT成像例子

Summary:CT成像流程

运用范围 硬组织,心脏等 静态成像 动态成像

CTA:CT Angiography(血管造影)

构成硬件

CTA的利弊 Benefits CTA can be used to examine blood vessels in many key areas of the body. This method displays the anatomical detail of blood vessels more precisely than magnetic resonance imaging (MRI) or ultrasound. Risks There is a risk of an allergic reaction (过敏反应). CTA should be avoided in patients with kidney disease (肾病)or severe diabetes(糖尿病), because x-ray contrast material can further harm kidney function. If a large amount of x-ray contrast material leaks out under the skin where the IV is placed, skin damage can result. Compared with other imaging modalities, CTA is associated with a significant dose of ionizing radiation (高放射).

运用范围 头部血管 心脏

核磁共振成像

构成硬件 A magnet which produces a very powerful uniform magnetic field. Gradient Magnets (梯度磁场)which are much lower in strength. Equipment to transmit radio frequency (RF:射频). A very powerful computer system, which translates the signals transmitted by the coils.

成像原理: 氢原子 Biological tissues are predominantly 12C, 16O, 1H, and 14N Essentially all MRI is hydrogen (proton) imaging

成像原理:Spin (旋转) m There is electric charge on the surface of the proton, thus creating a small current loop and generating magnetic moment m. The proton also has mass which generates anangular momentum J when it is spinning. J + + + Thus proton “magnet” differs from the magnetic bar in that it also possesses angular momentum caused by spinning.

成像原理:平衡

成像原理:共振 The gradient magnets are rapidly turned on and off which alters the main magnetic field. The pulse directed to a specific area of the body causes the protons to absorb energy and spin in different direction, which is known as resonance Frequency (Hz) of energy absorption depends on strength of external magnetic field.

成像原理:射频 与 能量吸收 The MRI machine applies radio frequency (RF:射频) pulse that is specific to hydrogen. The RF pulses are applied through a coil that is specific to the part of the body being scanned.

成像原理:能量释放与成像 Imaging: Releasing energy: When the RF pulse is turned off the hydrogen protons slowly return to their natural alignment within the magnetic field and release their excess stored energy. This is known as relaxation. Releasing energy: Released as heat Exchanged and absorbed by other protons Released as Radio Waves.

成像原理: Summary 1) 把目标放入主磁场中。 2) 打开Gradient Coil改变主磁场,产生核磁共振。 3) 通过RF Coil发射射频,H质子吸收波能。 4) 关闭Gradient Coil恢复主磁场,H质子旋转恢复平衡,释放出RF 信号。 5) 通过接受到的RF信号成像。

运用范围 软组织 静态成像 动态成像(但是效果不好)

fMRI(Functional MRI)

定义 Functional magnetic resonance imaging or functional MRI (fMRI) is an MRI procedure that measures brain activity by detecting associated changes in blood flow

成像原理:BOLD BOLD: Blood Oxygenation Level Dependent Deoxyhemoglobin (dHb:脱氧血红蛋白) has different resonance frequency than water dHb acts as endogenous contrast agent dHb in blood vessel creates frequency offset in surrounding tissue (approx as dipole pattern)

成像原理:BOLD Signal Very indirect measure of activity (via hemodynamic response to neural activity)! Complicated dynamics lead to reduction in [dHb] during activation (active research area)

运用范围 大脑血流变化

超声波

构成硬件

运用范围 Musculoskeletal (骨骼肌) Cardiac (心脏) Surgical (外科手术) Abdominal (腹部) OB / GYN (胎儿)

种类:A Mode A超是一种幅度调制型,是国内早期最普及最基本的一类超声诊断仪,目前已基本淘汰。

种类:M Mode M型显示体内各层组织对于体表(探头)的距离随时间变化的曲线,是反映一维的空间结构,因M型超声多用来探测心脏,故常称为M型超声心动图,目前一般作为二维彩色多普勒超声心动图仪的一种显示模式设置于仪器上。

种类:B Mode Presents the spatial changes in echoes in real time. Typically a “pie-shaped” display in which the sensor is at the top.

种类:多普勒 彩色多普勒又称二维多普勒,它把所得的血流信息经相位检测、自相关处理、彩色灰阶编码,把平均血流速度资料以彩色显示,并将其组合,叠加显示在B型灰阶图像上。

成像原理:波的特性 The difference in the speed of sound at tissue boundaries is a fundamental cause of contrast in an ultrasound image

成像原理:波的特性 Higher frequency sound has shorter wavelength Ultrasound wavelength determines the spatial resolution achievable along the direction of the beam However, the depth of beam penetration is reduced at high frequency and increased at low frequencies For thick body parts (abdomen), a lower frequency ultrasound wave is used (3.5 to 5 MHz) to image structures at significant depth For small body parts or organs (thyroid, breast), a higher frequency is employed (7.5 to 10 MHz)

成像原理 A pulse is propagated and its reflection is received, both by the transducer. Key assumption: Sound waves have a nearly constant velocity echo time maps to depth. Acoustic Impedance Z:is equal to density of the material times speed of sound in the material in which ultrasound travels。 Z = *c  = density (kg/m3) and c = speed of sound (m/sec)

运用范围 软组织 血流 动态

PET

构成硬件

成像原理:放射性显像剂

成像原理:放射性显像剂 18-F-FDG most common nuclide Other PET Radionuclides 11C 82Rb

成像原理:湮灭反应 e+ e- Positron scatters in tissue losing energy Positron emission 511 keV -ray e- 511 keV -ray Annihilation

成像原理:伽马照相机 Detector Block LSO PROCESSING ELECTRONICS

成像原理:Coincidence

成像原理:正弦投影 A sinogram is formed by placing the projection for the angle 0 at the top of a matrix and the other angles in ascending order. EXACT, ART, Accel: 192 x 192 elements. HR+: 288 x 288 elements Data is collected as the integral of the activity along parallel rays for each angle from 0 to 180 degrees.

成像原理:Summary

运用范围 肿瘤 神经 心脏 药物反应 肌肉

SPECT

构成硬件

构成硬件

成像原理:放射性显像剂

成像原理:放射性显像剂 Target 放射性显像剂 Bone scan 99mTc Myocardial perfusion scan Sestamibi parathyroid scan Brain scan Neuroendocrine or neurological tumor scan Iodine-123 or Iodine 131 White cell scan indium-111 & 99mTc

运用范围 心肌灌注 大脑血流

Hybrid

种类 PET/CT SPECT/CT PET/MRI

发展

目的

PET/CT

SPECT/CT

PET/MRI

PET/MRI

其他混合成像