教你选择医学影像检查方式-医学影像原理与设备_广西医科大学

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教你选择医学影像检查方式-医学影像原理与设备

开课时间： 2025年02月17日 ~ 2025年06月30日

学时安排： 2小时/周，2 hours / week

进行至第11周，共20周已有 675 人参加

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—— 课程团队

课程概述

在这个信息爆炸的时代，医学影像检查已成为我们生活的一部分。当面对各种医疗检查时，您是否曾对专业术语感到困惑？或者在选择影像检查时感到无从下手？如果是，那么这门课程正是您需要的！

本课程将详细介绍主要的医学影像检查方式，包括DR、CT、MRI、PET等，帮助您理解这些检查的成像原理、适应症和优缺点。通过学习，您将能够：

- 解答关于各种医学影像检查的疑惑

- 不再仅以“价格”作为衡量检查好坏的标准

- 理解影像诊断的目的和医生开具检查的原因

- 了解DR、CT、MRI、B超和PET-CT的工作原理

本课程适合医学影像学、生物医学工程学、临床医学、预防医学、麻醉学、全科医学等专业的学生，也适合对医学影像检查感兴趣的非专业人士。无论您是专业人士还是普通大众，这门课程都将帮助您扫除对医学影像的误解与疑问。

欢迎加入我们，揭开医学影像的神秘面纱，探索了解身体奥秘的技术与方法！

Course Overview

Medical Imaging is a critical component in disease diagnosis, encompassing a variety of modalities such as conventional X-ray, CT (Computed Tomography), ultrasound, MRI (Magnetic Resonance Imaging), and PET (Positron Emission Tomography). This course provides an in-depth exploration of the physical foundations, operational principles, and clinical applications associated with each imaging technique.

It is tailored to meet the educational needs of those studying Medical Imaging Technology, Radiology, Biomedical Engineering, Clinical Medicine, Preventive Medicine, and General Practice, while also welcoming individuals with a non-professional interest in Medical Imaging. By enrolling in this course, you will eradicate common misconceptions and clarify uncertainties surrounding medical imaging, thereby gaining a comprehensive insight into this pivotal medical discipline.

授课目标

（1）运用物理学的知识和工程学的方法，剖析医学影像设备的工作原理和成像过程，解析不同图像的特点和应用；

（2）强化“医工结合”的思维意识，提高综合利用所学知识分析问题与解决实际临床问题的能力；

（3）养成物理理论与实践相结合的科学思维惯性，初步建立科学技术能够改造客观世界的情怀；增强勇于探索、不畏艰难、精益求精的科学精神。

Course Objectives

（1）Decipher the operating principles of various medical imaging devices by utilizing knowledge of physics and mathematics independently.

（2）Determining the type of imaging technique based on the provided image accuratel.

（3）Select the appropriate examination method initially based on the area of imaging.

课程大纲

最常用的X线检查——平片Radiography

课时目标：阐述X线产生的条件；列举诊断放射学范围内X射线和物质的主要作用形式，并分析其意义；分析模拟X线成像和数字X线成像的区别；总结普通X线摄影图像特点及适应症；感受吴有训等老一辈科学家的爱国奉献精神；感受虚拟仿真技术给课程学习带来的便利。

1.1 X射线的产生

1.2 X射线在物质中的衰减规律

1.3 X射线和物质的相互作用

1.4 模拟X线摄影

1.5 数字X线摄影DR

1.6 虚拟仿真——DR检查流程

1.7 单元小结

1.1 Generation of X-Rays

1.2 Attenuation Laws of X-Rays in Matter

1.3 Interaction of X-Rays with Matter

1.4 Analog Radiography – Plain Films

1.5 Digital Radiography (DR)

1.6 Virtual Simulation - DR Examination Process

1.7 Summary

平片里的战斗机——特殊X线检查Special X-ray Examinations

课时目标：分析开展特殊X线成像的原因；简述普通X线造影、乳腺钼靶成像的过程及其适应症；比较DR、乳腺钼靶X线摄影、普通X线造影的异同点；简述数字减影X线摄影的原理，体会“减法”在医学成像领域的应用之妙；向身边人普及乳腺癌的预防及诊断知识。

2.1 给X线检查加点料——X线造影术

2.2 乳房卫士——乳腺钼靶X线检查

2.3 平片里的减法——数字减影血管造影

2.4 单元小结

2.1 Spicing Up X-ray Examinations—X-ray Contrast Techniques

2.2 Guardian of Breast Health—Mammographic Examination with Molybdenum Target

2.3 Subtraction in Plain Films—Digital Subtraction Angiography (DSA)

2.4 Summary

平片升级版——CT检查Computed Tomography (CT)

课时目标：阐述方程法CT图像重建的过程以及CT成像的过程；用自己的话解释螺旋CT的概念；从射线束、探测器、DAS的角度解析多层螺旋CT的工作原理；总结螺旋CT相对于传统CT的优势；从成像原理、图像特点、适应症等方面归纳总结CT和DR的异同点；通过对不同时期X线成像设备速度的比较，感受精益求精的科学家精神。

3.1 CT图像重建原理

3.2 削菠萝式的螺旋CT

3.3 CT与DR的比较

3.4 虚拟仿真——CT检查流程

3.5 单元小结

3.1 Principles of CT Image Reconstruction

3.2 Pineapple-slicing Spiral CT

3.3 Comparison between CT and DR

3.4 Virtual Simulation - CT Examination Process

3.5 Summary

安全无创无辐射——超声检查Ultrasound Examination

课时目标：区分超声的发射机制和接收机制；辨析反射回波和散射回波对超声成像的贡献；阐述回波亮度调制的机制以及B超成像的原理；根据多普勒频移公式，解释彩色亮度显示的原理；比较并归纳总结B超和CT的异同点，包括成像原理、图像特点、适应症等方面；用通俗易懂的语言解释二维、三维、四维B超的异同点。

4.1 超声的发射和接收

4.2 超声的反射和透射

4.3 B超检查原理

4.4 多姿多彩的检查——彩超

4.5 B超与CT比较

4.6 单元小结

4.1 Transmission and Reception of Ultrasound

4.2 Reflection and Transmission of Ultrasound

4.3 Principles of Ultrasonography (USG)

4.4 Color Doppler Ultrasound—Colorful Examination

4.5 Comparison between Ultrasound and CT

4.6 Summary

看“穿”大脑之利器——磁共振检查Magnetic Resonance Imaging (MRI)

课时目标：列举发生磁共振现象的3个条件；用自己的话解释磁共振成像为什么没有电离辐射；总结横向驰豫和纵向弛豫的异同点；归纳不同加权图像的成像条件；比较不同加权图像的特点以及临床应用的异同；归纳总结MRI和CT的异同点，包括成像原理、图像特点、适应症等；感受磁共振发展史上科学家们孜孜不倦、永攀科研高峰的精神。

5.1 磁共振有辐射吗？——磁共振现象

5.2 磁共振现象——能级劈裂

5.3 自由感应衰减信号

5.4 磁共振成像——弛豫

5.5 磁共振成像——加权图像

5.6 MRI与CT的比较

5.7 MRI检查虚拟仿真流程

5.8 单元小结

5.1 Does Magnetic Resonance Have Radiation?—Principles of Magnetic Resonance

5.2 Energy Level Splitting

5.3 Magnetic Resonance Imaging Parameters—Relaxation

5.4 Multi-parametric MRI Images—Weighted Images

5.5 Free Induction Decay Signal

5.6 Comparison between MRI and CT

5.7 Virtual Simulation - MRI Examination Process

5.8 Summary

一直被误会——核医学检查Nuclear Medicine Examination

课时目标：阐述放射性活度的定义，分析放射性活动的影响因素；阐述PET的符合探测原理以及工作原理；阐述PET-CT的结构，并总结其优势；区分电离辐射和非电离辐射；列举生活中主要的电离辐射来源以及防护措施。

6.1 放射性活度

6.2 γ闪烁计数器

6.3 PET+CT=PET-CT

6.4 谈“辐射”色变之医疗辐射防护

6.5 虚拟仿真-SPECT检查流程

6.6 单元小结

6.1 Radioactive Activity

6.2 Gamma Scintillation Counters

6.3 PET+CT = PET-CT

6.4 Medical Radiation Protection

6.5 Virtual Simulation - SPECT Examination Process

6.6 Summary

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预备知识

本课程讲述了常见的医学影像检查的工作原理和适应症，要求学习者具有一定的基础物理知识，比如原子的结构、声音的传播等。如果不具备这些知识，只要坚持学习，您也可以完成本课程。

Course Requirements

A basic medical knowledge of Mathematics, Physics and Chemistry is required prior to studying surgery.

参考资料

[1] 童家明主编. 《医学影像物理学》(第五版) [M]. 北京: 人民卫生出版社, 2022.

[2] 钟守昌. 《现代医学影像成像原理及其应用》[M]. 北京：清华大学出版社, 2019.

[3] 李真林, 雷子乔主编. 《医学影像成像理论》(第二版) [M]. 北京: 人民卫生出版社, 2024.

[4] 李月卿主编. 《医学影像成像理论》(第二版) [M]. 北京: 人民卫生出版社, 2010.

[5] Frank Farr. 《Physics for Medical Imaging》(Second Edition) [M]. Oxford: Elsevier Limited, 2008.

[6] Ehsan Samei, Donald J. Peck. 《Phiysics of Medical Imaging》(Fifth Edition) [M]. New Jersey: Wiley Blackwell, 2019.

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