放射诊断治疗与核医学.ppt

第4章放射诊断治疗与核医学第一节放射诊断学第二节X射线计算机断层(XCT)第三节放射治疗学第四节核医学概述1人类已进入21世纪,经济将高度发展,人民生活水平进一步提高,人民渴望有一个好的生活环境和健康的身体,所以需要提高医疗技术和水平,更新医疗设备,提高全民族的健康,使人民的平均寿命提高到新的水平。核科学与医学、生物学、放射学和剂量学等结合,产生了放射诊断学、放射治疗学和核医学等学科。概述2现代医学总是包括四个方面:预防医学、诊断医学、治疗医学和康复医学。核科学可用于预防、诊断和治疗,已成为医学领域中不可缺少的部份。例如:预防领域需开展普查,如乳腺癌普查、骨密度普查、X光定期检查等;诊断领域,现代化医院中的高当设备都和核科学有关,如XCT、ECT、MRI和PET等;治疗领域,现代癌症有70%需要放射性治疗,还有X刀、γ刀、质子刀等都是目前最先进的治疗设备。第二节X射线计算机断层(XCT)1972年英国EMI公司的Hounsfield研制成世界上第一台XCT机。putedTomography)是计算机断层的缩写。克服了X光机平面图像在深度方向的重叠,可以得到人体脏器的断层(即一薄层)图像,许多断层像可以重建成三维的立体像。(1)1、X射线的五个物理量:波长、频率、能量、强度和剂量。(2)2、X射线与人体的相互作用弹性散射:光子与电子碰撞只改变进行方向而能量不变。康普顿散射:光子与自由电子或原子中束缚得不太紧的电子碰撞,将一部份能量传递给电子,使之脱出原子成为反冲电子,光子则因损失能量成为能量更小的光子,且改变运动方向。光电效应:光电作用导致X射线光子及其能量在作用处被吸收。(3)3、X射线的衰减X射线穿过人体后,强度成指数衰减,如下式所示:其中μ是组织的线性衰减系数,W是组织的厚度。:,人们感兴趣的是用数值描述人体的组织。线性衰减系数μ是区分不同组织的物理量,为了鉴别组织的线性衰减系数的微小差别,并使组织特性定量化,采用了CT数这一概念。CT数定义为:,水的线性衰减系数(或称吸收系数)μ水为1;骨骼的衰减系数μ骨近似为2;。因此计算可得水的CT数为0,骨的CT数为+1000,空气的CT数近似为-1000。这样我们可把一个重建的CT图像看成一个CT数的矩阵,每一个CT数代表一个像素。人体组织的CT数界限有2000个分度,上界为骨的CT数,为+1000H,下界为空气的CT数,为-1000H。