射线成像技术基础  022M2011H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:一级学科普及课 | 任课教师:魏龙,魏存峰,章志明
授课时间: 星期五, 第9、10、11节
授课地点: 教1-214
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20
课程编号: 022M2011H 课时: 56 学分: 3.0
课程属性: 一级学科普及课 主讲教师:魏龙,魏存峰,章志明
英文名称: Fundamental of Radiological Imaging

教学目的、要求

使学生掌握射线成像技术相关领域发展现状和趋势,能够更快、更好的融入科研工作。
完成本课程授课后,学生能够系统掌握射线成像相关基础知识、实验方法及技巧,了解各相关领域技术发展现状及前沿方向;熟悉常见射线成像设备的系统构成、工作原理、基本开发流程及相关应用场景;初步掌握射线成像技术研究及设备开发方面的方法和技术。

预修课程

核电子学

教 材

主要内容

1.	射线成像技术的物理基础和基本原理(共12课时)
1.1.	射线的产生
1.1.1.	韧致辐射、特征辐射与X射线(1课时)
1.1.2.	核素衰变、湮没反应与γ射线(3课时)
1.2.	射线的探测(难点)
1.2.1.	射线与物质的相互作用(4课时)
1.2.2.	闪烁体探测器(2课时)
1.2.3.	半导体探测器(1课时)
1.2.4.	信号的处理(1课时)

2.	X射线成像技术及成像系统设计(共22课时)
2.1.	X射线成像技术的发展历史和应用现状(共1课时)
2.1.1.	X射线成像技术的发展历史
2.1.2.	X射线成像技术的应用现状
2.2.	数字X射线成像技术(DR)(共8课时)
2.2.1.	DR成像原理与系统构成
2.2.2.	DR中射线源的选择
2.2.3.	DR系统性能评价
2.2.4.	DR中探测器的设计
2.2.5.	DR中读出电子学的设计
2.2.6.	DR成像应用系统开发
2.2.7.	DR成像技术应用1
2.2.8.	DR成像技术应用2
2.3.	X射线计算机断层成像技术(CT)(共12课时)
2.3.1.	CT成像原理与系统构成
2.3.2.	CT中射线源的选择
2.3.3.	CT中探测器的设计
2.3.4.	CT中读出电子学的设计(重点)
2.3.5.	CT中机架与滑环的设计
2.3.6.	CT中的系统校准与数据校正(重点)
2.3.7.	CT中的图像重建(难点)
2.3.8.	CT中的剂量控制
2.3.9.	CT系统性能评价
2.3.10.	CT系统研制案例分析1
2.3.11.	CT系统研制案例分析2
2.3.12.	CT系统研制案例分析3
2.4.	X射线成像技术的最新进展(共1课时)

3.	γ射线成像技术及成像系统设计(共22课时)
3.1.	γ射线成像技术的发展历史和应用现状(共2课时)
3.1.1.	γ射线成像技术的分类
3.1.2.	γ射线成像技术的里程碑
3.1.3.	γ射线成像技术的应用现状
3.2.	正电子发射断层成像(PET)(共10课时)
3.2.1.	PET成像原理与系统构成
3.2.2.	PET中的核素与探针
3.2.3.	PET中的探测器与读出电子学(重点)
3.2.4.	PET中的数据获取电子学(难点)
3.2.5.	PET中的数据校正与图像重建(重点)
3.2.6.	PET系统性能评价
3.2.7.	小动物PET系统案例分析
3.3.	单光子发射断层成像(SPECT)(共6课时)
3.3.1.	SPECT成像原理与系统构成
3.3.2.	SPECT中的核素与探针
3.3.3.	SPECT中的准直器设计
3.3.4.	SPECT中的采集模式
3.3.5.	SPECT中的数据校正与图像重建
3.3.6.	SPECT系统性能评价方法
3.3.7.	小动物SPECT-CT系统案例分析
3.4.	工业级γ相机成像(共4课时)
3.4.1.	γ相机中的编码孔径准直器设计
3.4.2.	γ相机中的数据解码算法设计(难点)
3.4.3.	γ相机系统案例分析

教学手段与方法:课堂讲授+案例分析
考核方式:考勤+开卷考试

参考文献

1.  Radiation Physics for Medical Physicists, second edition, ISBN 978-3-642-00874-0
2.  Positron Emission Tomography: Basic Sciences, ISBN 1-85233-798-2
3. Computed Tomography: From Photon Statistics to Modern Cone-Beam CT, ISBN 978-3-540-39407-5
4. Emission Tomography: The Fundamentals of PET and SPECT, ISBN 0-12-7-44482-3