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因發明CT

發布時間:2021-12-10 13:14:38

① CT掃描儀的發明者是誰

CT掃描儀的直接發明者是豪斯菲爾德,但是它的發明過程卻凝聚著多位內科學家艱辛的探索和容不懈的努力。

在醫學上,人們弄清了為什麼用X射線透過人體,熒屏上會顯出骨頭的黑影。因此,通過X光片,醫生可以了解到病人骨頭的情況以及體內的一些硬質異物。X射線誕生3個月後,就被維也納醫院首次用於為人體拍片。在這之後,世界各地的醫院都開始了X射線的應用。

② CT什麼時候開始使用的

CT掃描儀的直接發明者是豪斯菲爾德,但是它的發明過程卻凝聚著多位科學家艱辛的探索和不懈的努力。

在醫學上,人們弄清了為什麼用X射線透過人體,熒屏上會顯出骨頭的黑影。因此,通過X光片,醫生可以了解到病人骨頭的情況以及體內的一些硬質異物。X射線誕生3個月後,就被維也納醫院首次用於為人體拍片。在這之後,世界各地的醫院都開始了X射線的應用。

1955年,美國物理學家科馬克受聘到南非開普敦市一家醫院的放射科工作。在醫院中,科馬克很快便對癌症的放射治療和診斷產生了興趣。當他發現當時的醫生們計算放射劑量時是把非均質的人體當作均質看待時,「怎樣確定適當的放射劑量」就成了科馬克決心攻克的難題。最後,科馬克認為要改進放射治療的程序設計,必須把人體構造和組成特徵用一系列切面圖表現出來。他運用了多種材料、多種形狀的物體直至人體模型做實驗,同時進行理論計算。經過近10年的努力,科馬克終於解決了計算機斷層掃描技術的理論問題。1963年,科馬克首次建議使用X射線掃描進行圖像重建,並提出了精確的數字推算方法。他為CT掃描儀的誕生奠定了基礎。

病人在用CT機接受檢查與科馬克不同,英國科學家豪斯菲爾德一直從事工程技術的研究工作。他於1951年應聘到電器樂器工業有限公司從事研究工作,嘗試將雷達技術應用於工業生產、氣象觀察等方面。不久,他又轉向電子計算機的設計工作。

當時,他任職的電器樂器工業有限公司除計算機外,還生產探測器、掃描儀等電子儀器。豪斯菲爾德的目標是要綜合運用這些技術,生產出具有更大實用價值的新儀器。科馬克的研究成果給了他很大的啟迪和信心。在科馬克等人研究的基礎上,豪斯菲爾德選擇了CT機作為研究的課題。好在他對計算機技術的原理和運用駕輕就熟,CT圖像重建的數學處理方法可以恰當地與他熟悉的計算機技術結合起來,所以研製中的一個個難題很快便迎刃而解了。

1969年,豪斯菲爾德終於設計成功了一種可用於臨床的斷層攝影裝置,並於1971年9月正式安裝在倫敦的一家醫院。10月4日,他與神經放射學家阿姆勃勞斯合作,首次成功地為一名英國婦女診斷出腦部的腫瘤,獲得了第一例腦腫瘤的照片。同年,他們在英國放射學會上發表了論文。1973年,英國放射學雜志對此作了正式報道,這篇論文受到了醫學界的高度重視,被譽為「放射診斷史上又一個里程碑」。從此,放射診斷學進入了CT時代。

③ CT是誰發明的

1971年9月,英國電子工程師亨斯費內爾德容,見
http://ke..com/view/2205.htm

④ CT技術是誰發明的

1979年,美國的柯馬克和英國的漢斯菲爾德,由於發明了CT,而摘取了諾貝爾生理學獎的桂內冠。現在容,我國許多大醫院都可以做CT檢查了。

所謂CT是指電子計算機X射線斷層攝影機,它是X射線與電子計算機的「混血兒」。目前,CT已發展到第五代,掃描完成一幅圖像的時間已由5分鍾縮短到1/100秒。

⑤ 誰發明的CT機

我們通常所說的CT實際上抄是指X射線CT,中文全稱是「X射線電子計算機掃描術」,CT是它的英文縮寫。世界上第一台CT機是由英國EMI公司工程師豪斯菲爾德研製成功,1971年在倫敦一家醫院正式安裝使用的。

CT的問世在醫學放射界引起了爆炸性的轟動,被認為是繼倫琴發現X射線後,工程界對放射學診斷的又一劃時代貢獻。CT的誕生為何會引起如此的轟動,我們來簡要地回顧一下影像技術的發展史就不難理解了。

⑥ CT,MRI的發明人是物理學家,工程專家說明了什麼

我先說幾句,CT成像是在X射線的基礎上運用計算機技術,使平面重疊的X像可以清晰一個平面一個平面的掃描.磁共振是原子核在強磁場中共振所得到的信號,然後經過圖象重建得到的,它可以在人體的各個平面成像.說白了,它的成像和掃描部位質子的多少有關.他們的區別主要是原理,設備,其成像特點,檢查技術,圖象的分析與診斷,及他們在臨床的應用.
CT的基本原理一、CT成像過程

X線成像是利用人體對X線的選擇性吸收原理,當X線透過人體後在熒光屏上或膠片上形成組織和器官的圖像,CT的成像也與之相仿。

CT掃描的過程是由高度準直的X線束環繞人體某一檢查部位作360度的橫斷面掃描的過程。檢查床平移時,X線從不同方向照射病人,穿過人體的X線束因有部分光子被人體吸收而發生衰減,未被吸收的光子穿透人體再經後準直由探測器接收。探測器接受了穿過人體以後的強弱不同的X線,轉換為自信號由數據採集系統(data acquisition system,DAS)進行採集。大量接收到模擬信號信息通過模數(A/D)轉換器轉換為數字信號輸入電子計算機進行處理運算。經過初步處理的成為採集的原始數據(raw data),原始數據經過捲曲、濾過處理,其後稱為濾過後的原始數據(6lteredrawdata)。由數模(D/A)轉換器通過不同的灰階在顯示屏上顯像從而獲得該部位橫斷面的解剖結構圖象,即CT橫斷面圖象。

因此,CT檢查得到的是反應人體組織結構分布的數字影象,從根本上克服了常規X線檢查圖像前後重疊的缺陷,使醫學影像診斷學檢查有了質的飛躍。

二、CT成像的基本原理

通常,探測器所接受到的射線信號的強弱,取決於該部位的人體截面內組織的密度。密度高的組織,例如骨骼吸收X線較多,探測器接收到的信號較弱;密度較低的組織,例如脂肪、空腔臟器等吸收X線較少,探測器獲得的信號較強。這種不同組織對X線吸收值不同的性質可用組織的吸收系數μ來表示,所以探測器所接收到的信號強弱所反映的是人體組織不同的μ值。而CT正是利用X線穿透人體後的衰減特性作為其診斷疾病的依據。

X線穿透人體後的衰減遵守指數衰減規律I=I0e-μd。

式中:I為通過人體吸收後衰減的X線強度;I0為入射X線強度;μ為接收X線照射組織的線性吸收系數;d為受檢部位人體組織的厚度。

通過電子計算機運算列出人體組織受檢層面的吸收系數,並將之分布在合成圖象的柵狀陣列即矩陣的方格(陣元)內。矩陣上每個陣元相當於重建圖象上的一個圖象點,稱為像素(pixel)。CT的成像過程就是求出每個像素的衰減系數的過程。如果像素越小、探測器數目越多,計算機所測出的衰減系數就越多、越精確,重建出的圖象也就越清晰。目前,CT機的矩陣多為256×256,512×512,其乘積即為每個矩陣所包含的像素數
核磁共振成像
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人腦縱切面的核磁共振成像核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,簡稱NMRI),又稱自旋成像(spin imaging),也稱磁共振成像、磁振造影(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI),是利用核磁共振(nuclear magnetic resonnance,簡稱NMR)原理,依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減,通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波,即可得知構成這一物體原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的結構圖像。

將這種技術用於人體內部結構的成像,就產生出一種革命性的醫學診斷工具。快速變化的梯度磁場的應用,大大加快了核磁共振成像的速度,使該技術在臨床診斷、科學研究的應用成為現實,極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學的迅速發展。

從核磁共振現象發現到MRI技術成熟這幾十年期間,有關核磁共振的研究領域曾在三個領域(物理、化學、生理學或醫學)內獲得了6次諾貝爾獎,足以說明此領域及其衍生技術的重要性。

目錄 [隱藏]
1 物理原理
1.1 原理概述
1.2 數學運算
2 系統組成
2.1 NMR實驗裝置
2.2 MRI系統的組成
2.2.1 磁鐵系統
2.2.2 射頻系統
2.2.3 計算機圖像重建系統
2.3 MRI的基本方法
3 技術應用
3.1 MRI在醫學上的應用
3.1.1 原理概述
3.1.2 磁共振成像的優點
3.1.3 MRI的缺點及可能存在的危害
3.2 MRI在化學領域的應用
3.3 磁共振成像的其他進展
4 諾貝爾獲獎者的貢獻
5 未來展望
6 相關條目
6.1 磁化准備
6.2 取像方法
6.3 醫學生理性應用
7 參考文獻

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物理原理

通過一個磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個連續切片的動畫,由頭頂開始,一直到基部。[編輯]
原理概述
核磁共振成像是隨著計算機技術、電子電路技術、超導體技術的發展而迅速發展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。醫生考慮到患者對「核」的恐懼心理,故常將這門技術稱為磁共振成像。它是利用磁場與射頻脈沖使人體組織內進動的氫核(即H+)發生章動產生射頻信號,經計算機處理而成像的。

原子核在進動中,吸收與原子核進動頻率相同的射頻脈沖,即外加交變磁場的頻率等於拉莫頻率,原子核就發生共振吸收,去掉射頻脈沖之後,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以電磁波的形式發射出來,稱為共振發射。共振吸收和共振發射的過程叫做「核磁共振」。

核磁共振成像的「核」指的是氫原子核,因為人體的約70%是由水組成的,MRI即依賴水中氫原子。當把物體放置在磁場中,用適當的電磁波照射它,使之共振,然後分析它釋放的電磁波,就可以得知構成這一物體的原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的精確立體圖像。

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數學運算
原子核帶正電並有自旋運動,其自旋運動必將產生磁矩,稱為核磁矩。研究表明,核磁矩μ與原子核的自旋角動量S 成正比,即

式中γ 為比例系數,稱為原子核的旋磁比。在外磁場中,原子核自旋角動量的空間取向是量子化的,它在外磁場方向上的投影值可表示為

m為核自旋量子數。依據核磁矩與自旋角動量的關系,核磁矩在外磁場中的取向也是量子化的,它在磁場方向上的投影值為

對於不同的核,m分別取整數或半整數。在外磁場中,具有磁矩的原子核具有相應的能量,其數值可表示為

式中B為磁感應強度。可見,原子核在外磁場中的能量也是量子化的。由於磁矩和磁場的相互作用,自旋能量分裂成一系列分立的能級,相鄰的兩個能級之差ΔE = γhB。用頻率適當的電磁輻射照射原子核,如果電磁輻射光子能量hν恰好為兩相鄰核能級之差ΔE,則原子核就會吸收這個光子,發生核磁共振的頻率條件是:

式中ν為頻率,ω為角頻率。對於確定的核,旋磁比γ可被精確地測定。可見,通過測定核磁共振時輻射場的頻率ν,就能確定磁感應強度;反之,若已知磁感應強度,即可確定核的共振頻率。

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系統組成
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NMR實驗裝置
採用調節頻率的方法來達到核磁共振。由線圈向樣品發射電磁波,調制振盪器的作用是使射頻電磁波的頻率在樣品共振頻率附近連續變化。當頻率正好與核磁共振頻率吻合時,射頻振盪器的輸出就會出現一個吸收峰,這可以在示波器上顯示出來,同時由頻率計即刻讀出這時的共振頻率值。核磁共振譜儀是專門用於觀測核磁共振的儀器,主要由磁鐵、探頭和譜儀三大部分組成。磁鐵的功用是產生一個恆定的磁場;探頭置於磁極之間,用於探測核磁共振信號;譜儀是將共振信號放大處理並顯示和記錄下來。

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MRI系統的組成
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磁鐵系統
靜磁場:當前臨床所用超導磁鐵,磁場強度有0.5到4.0T,常見的為1.5T和3.0T,另有勻磁線圈(shim coil)協助達到高均勻度。
梯度場:用來產生並控制磁場中的梯度,以實現NMR信號的空間編碼。這個系統有三組線圈,產生x、y、z三個方向的梯度場,線圈組的磁場疊加起來,可得到任意方向的梯度場。
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射頻系統
射頻(RF)發生器:產生短而強的射頻場,以脈沖方式加到樣品上,使樣品中的氫核產生NMR現象。
射頻(RF)接收器:接收NMR信號,放大後進入圖像處理系統。
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計算機圖像重建系統
由射頻接收器送來的信號經A/D轉換器,把模擬信號轉換成數學信號,根據與觀察層面各體素的對應關系,經計算機處理,得出層面圖像數據,再經D/A轉換器,加到圖像顯示器上,按NMR的大小,用不同的灰度等級顯示出欲觀察層面的圖像。

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MRI的基本方法
選片梯度場Gz
相編碼和頻率編碼
圖像重建
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技術應用

3D MRI[編輯]
MRI在醫學上的應用
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原理概述
氫核是人體成像的首選核種:人體各種組織含有大量的水和碳氫化合物,所以氫核的核磁共振靈活度高、信號強,這是人們首選氫核作為人體成像元素的原因。NMR信號強度與樣品中氫核密度有關,人體中各種組織間含水比例不同,即含氫核數的多少不同,則NMR信號強度有差異,利用這種差異作為特徵量,把各種組織分開,這就是氫核密度的核磁共振圖像。人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度、弛豫時間T1、T2三個參數的差異,是MRI用於臨床診斷最主要的物理基礎。

當施加一射頻脈沖信號時,氫核能態發生變化,射頻過後,氫核返回初始能態,共振產生的電磁波便發射出來。原子核振動的微小差別可以被精確地檢測到,經過進一步的計算機處理,即可能獲得反應組織化學結構組成的三維圖像,從中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運動的信息。這樣,病理變化就能被記錄下來。

人體2/3的重量為水分,如此高的比例正是磁共振成像技術能被廣泛應用於醫學診斷的基礎。人體內器官和組織中的水分並不相同,很多疾病的病理過程會導致水分形態的變化,即可由磁共振圖像反應出來。

MRI所獲得的圖像非常清晰精細,大大提高了醫生的診斷效率,避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術。由於MRI不使用對人體有害的X射線和易引起過敏反應的造影劑,因此對人體沒有損害。MRI可對人體各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客觀更具體地顯示人體內的解剖組織及相鄰關系,對病灶能更好地進行定位定性。對全身各系統疾病的診斷,尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價值。

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磁共振成像的優點
與1901年獲得諾貝爾物理學獎的普通X射線或1979年獲得諾貝爾醫學獎的計算機層析成像(computerized tomography, CT)相比,磁共振成像的最大優點是它是目前少有的對人體沒有任何傷害的安全、快速、准確的臨床診斷方法。如今全球每年至少有6000萬病例利用核磁共振成像技術進行檢查。具體說來有以下幾點:

對人體沒有游離輻射損傷;
各種參數都可以用來成像,多個成像參數能提供豐富的診斷信息,這使得醫療診斷和對人體內代謝和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值變大,而肝癌的T1值更大,作T1加權圖像,可區別肝部良性腫瘤與惡性腫瘤;
通過調節磁場可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術所不能接近或難以接近部位的圖像。對於椎間盤和脊髓,可作矢狀面、冠狀面、橫斷面成像,可以看到神經根、脊髓和神經節等。能獲得腦和脊髓的立體圖像,不像CT(只能獲取與人體長軸垂直的剖面圖)那樣一層一層地掃描而有可能漏掉病變部位;
能診斷心臟病變,CT因掃描速度慢而難以勝任;
對軟組織有極好的分辨力。對膀胱、直腸、子宮、陰道、骨、關節、肌肉等部位的檢查優於CT;
原則上所有自旋不為零的核元素都可以用以成像,例如氫(1H)、碳(13C)、氮(14N和15N)、磷(31P)等。

人類腹部冠狀切面磁共振影像[編輯]
MRI的缺點及可能存在的危害
雖然MRI對患者沒有致命性的損傷,但還是給患者帶來了一些不適感。在MRI診斷前應當採取必要的措施,把這種負面影響降到最低限度。其缺點主要有:

和CT一樣,MRI也是解剖性影像診斷,很多病變單憑核磁共振檢查仍難以確診,不像內窺鏡可同時獲得影像和病理兩方面的診斷;
對肺部的檢查不優於X射線或CT檢查,對肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優越,但費用要高昂得多;
對胃腸道的病變不如內窺鏡檢查;
掃描時間長,空間分辨力不夠理想;
由於強磁場的原因,MRI對諸如體內有磁金屬或起搏器的特殊病人卻不能適用。
MRI系統可能對人體造成傷害的因素主要包括以下方面:

強靜磁場:在有鐵磁性物質存在的情況下,不論是埋植在患者體內還是在磁場范圍內,都可能是危險因素;
隨時間變化的梯度場:可在受試者體內誘導產生電場而興奮神經或肌肉。外周神經興奮是梯度場安全的上限指標。在足夠強度下,可以產生外周神經興奮(如刺痛或叩擊感),甚至引起心臟興奮或心室振顫;
射頻場(RF)的致熱效應:在MRI聚焦或測量過程中所用到的大角度射頻場發射,其電磁能量在患者組織內轉化成熱能,使組織溫度升高。RF的致熱效應需要進一步探討,臨床掃瞄器對於射頻能量有所謂「特定吸收率」(specific absorption rate, SAR)的限制;
雜訊:MRI運行過程中產生的各種雜訊,可能使某些患者的聽力受到損傷;
造影劑的毒副作用:目前使用的造影劑主要為含釓的化合物,副作用發生率在2%-4%。
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MRI在化學領域的應用
MRI在化學領域的應用沒有醫學領域那麼廣泛,主要是因為技術上的難題及成像材料上的困難,目前主要應用於以下幾個方面:

在高分子化學領域,如碳纖維增強環氧樹脂的研究、固態反應的空間有向性研究、聚合物中溶劑擴散的研究、聚合物硫化及彈性體的均勻性研究等;
在金屬陶瓷中,通過對多孔結構的研究來檢測陶瓷製品中存在的砂眼;
在火箭燃料中,用於探測固體燃料中的缺陷以及填充物、增塑劑和推進劑的分布情況;
在石油化學方面,主要側重於研究流體在岩石中的分布狀態和流通性以及對油藏描述與強化採油機理的研究。
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磁共振成像的其他進展
核磁共振分析技術是通過核磁共振譜線特徵參數(如譜線寬度、譜線輪廓形狀、譜線面積、譜線位置等)的測定來分析物質的分子結構與性質。它可以不破壞被測樣品的內部結構,是一種完全無損的檢測方法。同時,它具有非常高的分辨本領和精確度,而且可以用於測量的核也比較多,所有這些都優於其它測量方法。因此,核磁共振技術在物理、化學、醫療、石油化工、考古等方面獲得了廣泛的應用。

磁共振顯微術(MR micros, MRM/μMRI)是MRI技術中稍微晚一些發展起來的技術,MRM最高空間解析度是4μm,已經可以接近一般光學顯微鏡像的水平。MRM已經非常普遍地用作疾病和葯物的動物模型研究。
活體磁共振能譜(in vivo MR spectros, MRS)能夠測定動物或人體某一指定部位的NMR譜,從而直接辨認和分析其中的化學成分。
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諾貝爾獲獎者的貢獻
2003年10月6日,瑞典卡羅林斯卡醫學院宣布,2003年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國化學家保羅·勞特布爾(Paul C. Lauterbur)和英國物理學家彼得·曼斯菲爾德(Peter Mansfield),以表彰他們在醫學診斷和研究領域內所使用的核磁共振成像技術領域的突破性成就。

勞特布爾的貢獻是,在主磁場內附加一個不均勻的磁場,把梯度引入磁場中,從而創造了一種可視的用其他技術手段卻看不到的物質內部結構的二維結構圖像。他描述了怎樣把梯度磁體添加到主磁體中,然後能看到沉浸在重水中的裝有普通水的試管的交叉截面。除此之外沒有其他圖像技術可以在普通水和重水之間區分圖像。通過引進梯度磁場,可以逐點改變核磁共振電磁波頻率,通過對發射出的電磁波的分析,可以確定其信號來源。

曼斯菲爾德進一步發展了有關在穩定磁場中使用附加的梯度磁場理論,推動了其實際應用。他發現磁共振信號的數學分析方法,為該方法從理論走向應用奠定了基礎。這使得10年後磁共振成像成為臨床診斷的一種現實可行的方法。他利用磁場中的梯度更為精確地顯示共振中的差異。他證明,如何有效而迅速地分析探測到的信號,並且把它們轉化成圖像。曼斯菲爾德還提出了極快速的梯度變化可以獲得瞬間即逝的圖像,即平面回波掃描成像(echo-planar imaging, EPI)技術,成為20世紀90年代開始蓬勃興起的功能磁共振成像(functional MRI, fMRI)研究的主要手段。

雷蒙德·達馬蒂安的「用於癌組織檢測的設備和方法」值得一提的是,2003年諾貝爾物理學獎獲得者們在超導體和超流體理論上做出的開創性貢獻,為獲得2003年度諾貝爾生理學或醫學獎的兩位科學家開發核磁共振掃描儀提供了理論基礎,為核磁共振成像技術鋪平了道路。由於他們的理論工作,核磁共振成像技術才取得了突破,使人體內部器官高清晰度的圖像成為可能。

此外,在2003年10月10日的《紐約時報》和《華盛頓郵報》上,同時出現了佛納(Fonar)公司的一則整版廣告:「雷蒙德·達馬蒂安(Raymond Damadian),應當與彼得·曼斯菲爾德和保羅·勞特布爾分享2003年諾貝爾生理學或醫學獎。沒有他,就沒有核磁共振成像技術。」指責諾貝爾獎委員會「篡改歷史」而引起廣泛爭議。事實上,對MRI的發明權歸屬問題已爭論了許多年,而且爭得頗為激烈。而在學界看來,達馬蒂安更多是一個生意人,而不是科學家。

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未來展望
人腦是如何思維的,一直是個謎。而且是科學家們關注的重要課題。而利用MRI的腦功能成像則有助於我們在活體和整體水平上研究人的思維。其中,關於盲童的手能否代替眼睛的研究,是一個很好的樣本。正常人能見到藍天碧水,然後在大腦里構成圖像,形成意境,而從未見過世界的盲童,用手也能摸文字,文字告訴他大千世界,盲童是否也能「看」到呢?專家通過功能性MRI,掃描正常和盲童的大腦,發現盲童也會像正常人一樣,在大腦的視皮質部有很好的激活區。由此可以初步得出結論,盲童通過認知教育,手是可以代替眼睛「看」到外面世界的。

快速掃描技術的研究與應用,將使經典MRI成像方法掃描病人的時間由幾分鍾、十幾分鍾縮短至幾毫秒,使因器官運動對圖像造成的影響忽略不計;MRI血流成像,利用流空效應使MRI圖像上把血管的形態鮮明地呈現出來,使測量血管中血液的流向和流速成為可能;MRI波譜分析可利用高磁場實現人體局部組織的波譜分析技術,從而增加幫助診斷的信息;腦功能成像,利用高磁場共振成像研究腦的功能及其發生機制是腦科學中最重要的課題。有理由相信,MRI將發展成為思維閱讀器。

20世紀中葉至今,信息技術和生命科學是發展最活躍的兩個領域,專家相信,作為這兩者結合物的MRI技術,繼續向微觀和功能檢查上發展,對揭示生命的奧秘將發揮更大的作用。

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相關條目
核磁共振
射頻
射頻線圈
梯度磁場
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磁化准備
反轉回復(inversion recovery)
飽和回覆(saturation recovery)
驅動平衡(driven equilibrium)
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取像方法
自旋迴波(spin echo)
梯度回波(gradient echo)
平行成像(parallel imaging)
面回波成像(echo-planar imaging, EPI)
定常態自由進動成像(steady-state free precession imaging, SSFP)
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醫學生理性應用
磁振血管攝影(MR angiography)
磁振膽胰攝影(MR cholangiopancreatogram, MRCP)
擴散權重影像(diffusion-weighted image)
擴散張量影像(diffusion tensor image)
灌流權重影像(perfusion-weighted image)
功能性磁共振成像(functional MRI, fMRI)
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參考文獻
傅傑青〈核磁共振——獲得諾貝爾獎次數最多的一個科學專題〉《自然雜志》, 2003, (06):357-261
別業廣、呂樺〈再談核磁共振在醫學方面的應用〉《物理與工程》, 2004, (02):34, 61
金永君、艾延寶〈核磁共振技術及應用〉《物理與工程》, 2002, (01):47-48, 50
劉東華、李顯耀、孫朝暉〈核磁共振成像〉《大學物理》, 1997, (10):36-39, 29
阮萍〈核磁共振成像及其醫學應用〉《廣西物理》, 1999, (02):50-53, 28
Lauterbur P C Nature, 1973, 242:190
黃衛華〈走近核磁共振〉《醫葯與保健》, 2004, (03):15
葉朝輝〈磁共振成像新進展〉《物理》, 2004, (01):12-17
田建廣、劉買利、夏照帆、葉朝輝〈磁共振成像的安全性〉《波譜學雜志》, 2002, (06):505-511
蔣子江〈核磁共振成像NMRI在化學領域中的應用〉《化學世界》, 1995, (11):563-565
樊慶福〈核磁共振成像與諾貝爾獎〉《上海生物醫學工程》, 2003, (04):封三

⑦ 帕特ct是誰發明的

帕特ct是GE公司的G.Muehllehner等人發明的
PET/CT的誕生可以說是歷史的必然選擇。有識之士很早就認識阻礙放射性核素影像被廣泛接受的重要原因之一是缺乏解剖標志,使分子病變難以解剖定位。為解決這一問題而做的較早努力當屬1961年將頭頸部碘131閃爍掃描圖與X線平片重疊顯示,成功地將孤零零的一個碘131濃集影定位於舌根部的腫物處,確診其為具有正常攝碘功能的舌根部異位甲狀腺,避免了手術切除及其嚴重後果。以後的努力是對來自不同儀器的分子影像和MR影像進行軟體融合。這種融合技術成功地用於剛性器官,對腦功能的研究起到了十分重要的作用,至今也在常規使用。但此法較難用於隨時間發生生理性運動的胸腹部臟器。

1998年,GE公司在G.Muehllehner等研究的基礎上生產出了將單層螺旋CT安裝在核醫學影像設備上的儀器,使受檢者平卧在一張檢查床上幾乎同時進行PET顯像和CT掃描,不僅可以分別獲得兩種圖像,並且可以實時得到兩者的融合圖像。這種影像融合是通過組合兩種成像設備為一體的多模式成像系統而實現的,故稱為硬體融合(hardware fusion),適用於全身所有部位,實為融合顯像的里程碑。但因所用核醫學影像設備和CT皆屬低檔產品,空間解析度,清晰度和顯像速度都難以滿足臨床要求。盡管因其新穎而價廉。曾一度成為市場和應用熱點。但真正開啟有臨床實價值的融合顯像時代的當數緊隨其後的高等專用 PET/CT的問世。

1995年,D.W. Townsend等三位科學家由日內瓦轉到美國匹茨堡大學開始為期3年的研究,即將專用PET和螺旋CT組合為一體的PET/CT,經過300餘例的臨床試驗後,於1999年6月在美國第46屆核醫學年會上發布其原型機成功,展示F-FDG腫瘤葡萄糖代謝影與CT圖像融合後大大提升了它的可讀性,使核醫學界大為振奮,被大會總結報告人H N Wagner教授譽為「年度風雲影像」。次年(2000年)義被知名的《時代》雜志《Tlme》評為三項「年度風雲發明」之一,也是僅有有關醫學的項目,刊登在2月4日出版的第49期上,引世人矚目,同期,法國Sopha Medical Vision公司也開發類似的系統Positrace,潘中允教授曾有幸應邀參加過該機的設計討論,後由GE-SMVI研製的原型機,於2000年5月安裝在Rennes大學腫瘤中心由P Bourguet教授主持試用,其使用經驗在《PET診斷學》有所介紹。2001年首台商業PET/CT安裝在瑞士蘇黎世大學醫院正式使用。接著,GE、 Siemens和Philips等公司義陸續推出多款高靈敏、高解析度、高清晰度和具有更多功能的高等PET/CT。

經過短短的3年,2004年全球已安裝400多台,2005年僅一年又售出500多台,2006年,2007年的論文數達318篇(不包括單獨PET論文數).已趕上各種SPECT論戈的總和(300)。各佔全部論文數的20%.我國至2007年也已擁有PET/CT近90台,分布在除海南,貴州、寧夏。青海和西藏的個全國各地使用。

從以上還可以看出,在PETCT的帶動下,其他的融合影像設備也在逐年發展,如高等SPECT/CT 於2004年上市,小動物ECT/PET/CT已投入應用. PET/MRI原型機正在試用中。我國也引進了8台高等SPECT/CT,並已自行研製成功小動物PET。所有這些組合設備為分醫葯學的研究和臨床應用建立了廣闊平台,難怪H.N,Wagner教授「Molecular Imaging Thriving all over the World」(分子影像在全世界興旺)作為2007年美國第56屆核醫學年會所作總結報告的標題。他在2001年美國核醫學年會上關於十年後有可能所有影像都是融合影像的預言也逐步實現。單是美國又新增240台。這幾年PET/CT的售出量占整個PET售出量的80%~90%,PET/CT取代單獨PET 已成定勢。隨著PET/CT的大量增加,PET顯像人次以20%-30%的速度增長。僅美國於2005年包括單獨PET和PET/CT的年全身顯像達 140萬人次。從實為最盛大的國際核醫學會議的美國核醫學年會PET/CT參會論文數的逐年直線上升也凸顯這種興旺。

⑧ CT掃描儀是怎麼發明的

醫學科學也是隨科學技術的發展而發展的。公元150年,古羅馬的蓋倫開始了活體解剖,但近似殘酷,因為當時尚未具備麻醉手段。到公元185年,中國的華佗發明了麻沸散,才有可能進行麻醉手術。不過想藉助醫療儀器來了解體內器官的病變,而不用手術,又經過了將近整整1700多年,即到1895年,德國倫琴發現X射線才有可能從體外觀察到人體內臟腑的變化。這種利用X光進行診斷的方法,在當今醫院里仍普遍使用。

倫琴1895年發現X射線是很意外的,他在研究低真空管的放電現象時,發現放在距真空放電管2米遠處的塗有氰氧鉑酸鋇的熒光屏上也發出熒光。他把熒光屏移遠,甚至把真空管用黑紙包起來,熒光屏上仍有熒光。經過反復研究,確定這種看不見的光線是由真空管放電時發出的,能夠在特殊的熒光屏上顯示出來。倫琴用自己的手掌做試驗,在熒光屏上第一次看到了手掌的骨骼。倫琴的這一發現很快被用於行醫。醫生第一次可以不用外科手術就能夠看見人體內病變和受損傷的情況。在此以前,醫師只能憑病人的體表反映,檢查和診斷一些明顯的症狀,而X射線的利用,就能使人體內部的病變反映到熒光屏上。不過利用X光診斷也存在不足。X射線穿透機體組織,在熒光屏上見到的體內組織的重疊影像,醫生就不易准確地從重影判定病變的真實情況,即使進行兩三個甚至更多方位的拍攝,不是不能對體內器官准確地透視,尤其是對軟器官、軟組織,X射線透視實際上沒有什麼實效。健康組織與病變組織在密度上並無太大的變化,所以對軟組織的病變,包括腫瘤很難探測出來。人們對這個課題的研究,又延續了近80年。到1971年,英國的霍斯菲爾德終於成功地推出了帶有計算機的X斷層的掃描診斷機—X—CT,或稱計算機層析X射線掃描儀(CT)。

早期的CT掃描儀,它的射線源和探測器都裝在一個C形磁輪的兩端。通過圍繞病人轉動的射線源和探測器進行掃描,從而得到某一部位的多角度的觀察圖像。這些圖像所反映的軟組織密度值就會輸入到計算機內,在那裡經計算機處理後就能組成二維圖像,就會以灰色陰影圖像顯示到系統監視器上,並由計算機記錄下來。這個層析過程猶如用一把光刀,把人的軀體包括體內器官一片一片切下來。通常的切片厚度僅幾個毫米,從切片的前一片、後一片,切片部分和臨近部分的對比中,來發現軟組織的病變。

最初的CT掃描儀,掃描耗時比較長,一般要1~3分鍾,使用的是單個窄束射線源和探測器。由於掃描時間長,在掃描過程中,受病人呼吸、消化系統的蠕動等的影響,往往會使圖像發生改變。為了解決這個問題,又發明了多元探測器和扇形射線束源。CT掃描儀上裝有800個探測器,使其環繞病人身體作弧形排列,這種布局又稱為橋形台。使用這種系統,整個掃描僅需約8秒且不會受病人動彈的影響,效果明顯提高。

這樣的CT掃描儀,雖然已經能正確地反映軟組織,但有時也會遺漏一些如腫瘤塊的發現。尤其是作腦腫瘤的診斷時,這時由於受制於病人與橋形台的方向的限制,只有與脊柱垂直的平面內進行軸向掃描,才產生最佳成像效果。

為了解決CT掃描存在的這類問題,代表20世紀90年代國際科技水平的新的診斷技術——核磁共振成像系統NMR又誕生了。

英國研製的CT機

核磁共振掃描儀外形和CT掃描儀相似。但病人被推進去的那個圓環上裝的不是X射線設備,而是一個強有力的電磁鐵,一個無線電波發射器和一個無線電波接收器。當電磁鐵通電時,產生一個很強的磁場,而在人體組織分子中最多的氫原子,在強磁場作用下,能迫使病人體內的氫原子核的自旋軸在同一個方向上排列,然後,開啟無線電發射器,讓它發射出低頻的無線電波,氫原子核就從這種無線電波中吸收能量。當發射器關閉時,氫原子核就以信號的形式釋放出所吸收的能量。利用健康機體組織中氫原子發射的無線電信號,與有病變的組織發射頻率和強度不一樣,再通過計算機把來自氫原子核的不同信號變成圖像,就可作出診斷。這里要特別提一下,利用核磁共振不僅能更好地探測到腫瘤,而且能早期發現、早期診斷患者並沒感覺到的疾病。這是因為核磁共振成像的過程,是由穩定的強磁場與被成像部位各機體組織不相同,不同的生理條件也會在圖件上得到反映。這樣,即使患者的疾病還處在生化階段,處在病理、生理、生化失調而症狀未出現時,從圖像上也能被反映出來。核磁共振NMR與CT相比還有一個優點,即沒有明顯的副作用,且骨骼對射線的干擾明顯降低,成了檢驗和診斷腦、肝、腎、心、神經系統疾病的最新、最安全的方法。

⑨ 「CT」是哪個國家發明的

「CT」是英國發明的,由英國電子工程師亨斯菲爾德和一位神經放射學家合作發明的。

CT,即電子計算機斷層掃描,它是利用精確準直的X線束、γ射線、超聲波等,與靈敏度極高的探測器一同圍繞人體的某一部位作一個接一個的斷面掃描,具有掃描時間快,圖像清晰等特點,可用於多種疾病的檢查;根據所採用的射線不同可分為:X射線CT、超聲CT以及γ射線CT等。

CT的工作程序是這樣的:它根據人體不同組織對X線的吸收與透過率的不同,應用靈敏度極高的儀器對人體進行測量,然後將測量所獲取的數據輸入電子計算機,電子計算機對數據進行處理後,就可攝下人體被檢查部位的斷面或立體的圖像,發現體內任何部位的細小病變。

(9)因發明CT擴展閱讀

發展簡史:

第一代CT機採取旋轉 /平移方式(rotate/translate mode)進行掃描和收集信息。由於採用筆形X線束和只有 1~ 2個探測器,所采數據少,所需時間長,圖像質量差。

第二代CT機掃描方式跟上一代沒有變化,只是將X線束改為扇形,探測器增至30個,擴大了掃描范圍,增加了採集數據,圖像質量有所提高,但仍不能避免因患者生理運動所引起的偽影 (Artifact)。

第三代CT機的控測器激增至300~ 800個,並與相對的X線管只作旋轉運動,收集更多的數據,掃描時間在 5s以內,偽影大為減少,圖像質量明顯提高。

第四代CT機控測器增加到1000~ 2400個,並環狀排列而固定不動,只有X線管圍繞患者旋轉,即旋轉/固定式 (rotate/stationary mode),掃描速度快,圖像質量高。

第五代CT機將掃描時間縮短到50ms,解決了心臟掃描,是一個電子槍產生的電子束(electron beam)射向一個環形鎢靶,環形排列的探測器收集信息。推出的64層CT,僅用0.33s即可獲得病人的身體64層的圖像,空間解析度小於0.4mm,提高了圖像質量,尤其是對搏動的心臟進行的成像。

參考資料來源:網路-CT

⑩ CT掃描儀是誰發明的

CT掃描儀的直接發明者是豪斯菲爾德,但是它的發明過程卻凝聚著多位科學家艱辛的探索和不懈的努力。

在醫學上,人們弄清了為什麼用X射線透過人體,熒屏上會顯出骨頭的黑影。因此,通過X光片,醫生可以了解到病人骨頭的情況以及體內的一些硬質異物。X射線誕生3個月後,就被維也納醫院首次用於為人體拍片。在這之後,世界各地的醫院都開始了X射線的應用。

1955年,美國物理學家科馬克受聘到南非開普敦市一家醫院的放射科工作。在醫院中,科馬克很快便對癌症的放射治療和診斷產生了興趣。當他發現當時的醫生們計算放射劑量時是把非均質的人體當作均質看待時,「如何確定適當的放射劑量」就成了科馬克決心攻克的難題。最後,科馬克認為要改進放射治療的程序設計,必須把人體構造和組成特徵用一系列切面圖表現出來。他運用了多種材料、多種形狀的物體直至人體模型做實驗,同時進行理論計算。經過近10年的努力,科馬克終於解決了計算機斷層掃描技術的理論問題。1963年,科馬克首次建議使用X射線掃描進行圖像重建,並提出了精確的數字推算方法。他為CT掃描儀的誕生奠定了基礎。

與科馬克不同,英國科學家豪斯菲爾德一直從事工程技術的研究工作。他於1951年應聘到電器樂器工業有限公司從事研究工作,嘗試將雷達技術應用於工業生產、氣象觀察等方面。不久,他又轉向電子計算機的設計工作。

病人在用CT機接受檢查

當時,他任職的電器樂器工業有限公司除計算機外,還生產探測器、掃描儀等電子儀器。豪斯菲爾德的目標是要綜合運用這些技術,生產出具有更大實用價值的新儀器。科馬克的研究成果給了他很大的啟迪和信心。在科馬克等人研究的基礎上,豪斯菲爾德選擇了CT機作為研究的課題。好在他對計算機技術的原理和運用駕輕就熟,CT圖像重建的數學處理方法可以恰當地與他熟悉的計算機技術結合起來,所以研製中的一個個難題很快便迎刃而解了。

1969年,豪斯菲爾德終於設計成功了一種可用於臨床的斷層攝影裝置,並於1971年9月正式安裝在倫敦的一家醫院。

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