大学精品课件：影像学总论2.ppt

1、1,影像学总论,北京积水潭医院影像科 顾 翔,2,影像学,伦琴(Wilhelm Conard Roentgen) 1895年发现X射线,3,影像学,4,影像学,放射学的时间发展,放射学科的性质,普通X线机,CT,MRI,超声,ECT,影像诊断学科构成,DSA,影像学的进展在临床医学上产生重大影响,范围不断扩大 发展最快 运用高科技手段最多 依赖型学科，促进临床各学科的发展,8,9,现代医学影像学,X线 X线摄影技术 CT 计算机断层摄影技术 MRI 磁共振成像技术 DSA 数字减影血管造影 US 超声 ECT 发射体层成像 PET 正电子发射体层成像,医学影像诊断 （Medical Imagi

2、ng Diagnosis),放射学发展成影像学，要求作出X线、超声、CT、MRI等图像的综合诊断。这些检查是互相补充、互相印证的，而不是用一种代替另一种或各自孤立诊断。,10,目的和要求 1、了解医学影像学的发展概况和现状。 2、掌握医学影像学各种成像技术的原理。 3、熟悉检查前的准备工作,检查时的注意事项, 4、掌握各种检查方法在不同疾病诊治中的优势 及局限性,了解各种检查方法的综合利用. 3、掌握医学影像学的诊断的方法和诊断原理。,12,X线发生,X线是真空管内高速进行的电子流轰击钨靶时产生的，为此X线发生装置主要包括X线管、变压器和操作台,13,X线产生的条件(Production of

3、 X-rays),电子群的存在 电子群高速运行 突然受阻,14,X线机主要构造：操作台、球管、变压器 The X-ray System:Control panel,Tube, transformer,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,成像设备,X线管及支架 高压发生器 操作台及检查床 增加特殊装置 体层摄影 点片 20世纪60年代 影像增强电视系统和遥控装置 近20年计算机X线成像（CR）和直接数字化成像（DR）,26,计算机X线成像 Computed Radiography, CR,X线影像板读取装置计算机数字化图像灰阶图像,CR专用的IP板扫描仪,28,DR

4、,CR,数字化乳腺钼靶X线成像,病房里的PACS终端,31,X线成像基本条件,一、X线有足够的穿透力 二、被穿透的组织器官必须存在密度和厚度差异 对比（Contrast） 三、显像,32,33,X线的特性,一般物理性质： 波长很短的电磁波0.000650nm(纳米） 常用的为0.0080.031nm,34,X线的特性,穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应,二、X线的特性,36,X线的特性,穿透性：X线波长短，具有强穿透力，能穿透可见光不能穿透的物体。在穿透过程中有一定程度的吸收即衰减 荧光效应：X线激发荧光物质，如硫化锌镉及钨酸钙等，使波长短的X线转换成波长长的可见光。,37,X线的特性,感光

5、效应：涂有溴化银的胶片，经过X线照射后，感光而产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中的银离子（Ag+)被还原成金属银（Ag），并沉积于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片呈黑色。而未感光的溴化银，在定影及冲洗过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透明色。,38,X线的特性,电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应。X线射入人体，也可产生电离效应，可引起生物学方面的改变，即生物效应。,39,X线成像原理,密度与厚度有关 透视与摄片影像表现相反（黑） 人体组织结构密度不同 不同组织对X线的吸收不同 胶片接受到的X线量不同（接受到越多越黑）,40,天然对比与人工对比,天然对比 人体各组织

6、有密度差别 高密度：骨骼 钙化 中等密度：肌肉 内脏 液体和软骨 低密度：气体 脂肪,41,成像原理,天然对比 （骨骼与软组织）,42,脂肪瘤的天然对比,疾患本身密度,43,腹部平片,44,人工对比,人体有的部位与所含器官密度近似 难以形成良好的黑白对比 人为地导入密度较该组织或器官更高（碘或钡剂）或更低的物质（气体）而形成人工的密度差别 产生良好黑白对比影像 又称造影检查 导入的物质称对比剂,45,人工对比 钡剂胃肠造影,46,人工对比,静脉肾盂造影,47,耻坐骨骨折尿道断裂,48,椎管造影 椎间盘突出,49,髓核造影 神经根袖造影,50,膝关节造影,外侧盘状半月板,51,CT成像,普通CT

7、 螺旋扫描CT 电子速CT 多层CT,52,CT成像,定义 是用X线对人体作体层扫描，测得不同层面、不同组织X线吸收的信息，通过计算机处理，再组成被检部位的层面图象的X线摄影方法。 特点 无创伤、分辨率高、定位准确、迅速安全,53,CT原理,扫描方式示意图,54,CT原理,原始数据（raw data） 显示数据（display data） 重建（resconstruction） 体素、象素 CT值(HU)=1000(该物质的衰减系数 -水的衰减系数)/水的衰减系数,55,CT原理 矩阵、象素与体素,示意图,56,检查方法,平扫：常规扫描方法，采集扫描数据 增强扫描：血管内注入对比剂后扫描 目的

8、是提高病变组织同正常组织的密度差 以显示平扫上未被显示或显示不清的病变，通过病变有无强化或强化类型，对病变作出定性诊断 造影扫描：对某一器官造影后再进行扫描，能更好的显示结构和发现病变,57,检查方法 特殊扫描,延迟扫描：注射对比剂后等待几分钟甚至几小时后再次扫描（肝血管瘤） 动态扫描：注射对比剂后利用机器软件连续快速扫描，在扫描结束后逐一处理和显示图像 分两种：床式进动态扫描（发现病灶）和同层动态扫描（确定病变性质）,58,CT图象,平扫与增强扫描和造影扫描 轴层图象 CT值 窗宽，窗位,59,与造影联合检查,椎管造影后CT扫描,60,头颅CT,观察脑组织 骨窗,61,右下小结节,62,右下

9、小结节,放大,63,高分辨率,局限肺气肿,64,增强前后比较,肝脏，胃，脾脏,65,增强前后比较,胰腺，胆囊，肾脏,66,CT 断层扫描（肝癌）,67,68,CT图象重组,骨软骨瘤,69,CT图象重组,70,CT设备的进展,硬件和软件的开发 体积小型化 科研型，临床应用型，经济实用型 多排CT的进展 功能型CT的应用,71,设备的进展,扫描时间：缩短到亚秒（0.23秒） 成像时间:1分完成临床所需三维容积图像 图象质量，提高 射线损伤: 低剂量，绿色环保，以人为本 后处理,72,CT检查,胸部体检 透视-胸片-CT扫描 每两年一次 低剂量放射线,73,CT机的发展,单排螺旋CT 多排螺旋CT

10、平板CT CT机与其他影像设备的组合,74,螺旋CT的图像处理,三维图像重建：将螺旋CT扫描的容积资料在工作站合成三维图像 360度实时旋转 从不同角度观察病灶 利用减影功能消除骨骼及血管的遮掩 多平面重组：在任意平面对容积资料进行多个平面分层重组（冠状面 矢状面 斜面 曲面）成像快 操作方便 血管造影：静脉注射造影剂后在循环血中及靶血管内对比剂浓度达到最高峰的时间内 进行扫描得到的容积资料经计算机重建成靶血管数字化的立体影像,75,VR,76,77,78,肺动脉栓塞,79,80,81,螺旋CT的图像处理,仿真技术：是螺旋CT容积扫描和计算机仿真技术结合的产物 重建出显示空腔器官表面的立体图像

11、 类似纤维内窥镜所见 灌注成像：快速扫描技术及先进的计算机图像处理技术而建立起来的一种成像方法 能够反映组织的微循环及血流灌注情况 获得血流动力学方面的信息（属于功能成像）,82,83,螺旋CT后处理 支气管内花生米,84,气管异物(瓜子) 脓栓肺不张,85,肺实变,86,三维,87,88,3D,门脉高压食道胃底静脉，脾静脉曲张,89,3维,腹主动脉，双髂动脉及双肾动脉伴血管钙化,90,3维重建,正常小肠,92,全结肠透视图,93,3维,肺，气管，血管，胸膜,94,CT成像,一般不需特殊准备 腹部扫描前禁食6-8小时 盆腔扫描前3天进食少渣、少胀气饮食,95,心血管检查,96,颅脑血管检查,9

12、7,腹部CTA,98,99,100,101,造影检查的应用,102,造影剂的应用,普通X光片对某些器官的分辨率较低,为提高器官的分辨率,故使用对比剂以提高器官的密度分辨率,以显示其形态功能,这种方法称之为造影检查,这种对比剂称之为造影剂,103,造影剂的应用,显影效果好,毒性小,价格便宜,易排泄 常分为低密度造影剂和高密度造影剂,104,造影剂的应用,低密度造影剂:空气、 氧气、二氧化碳，可用于蛛网膜下腔、关节囊、胸腹腔间隙。显影效果差，易栓塞，以较少用 高密度造影剂：原子量高，比重大，目前主要为钡剂、碘剂。,造影方式,直接引入法：将造影剂直接引进需要检查的器官。 口服法：胃肠道钡餐造影； 灌

13、注法：钡剂灌肠，支气管造影，子宫输卵管造影 穿刺注入法：血管造影，椎管造影，关节造影。,间接引入法：将造影剂先引入某一特定的器官或组织，然后经该组织或器官的循环或代谢使另一器官显影。 吸收性：淋巴造影； 排泄性：静脉肾盂造影，口服胆道造影。,人工对比造影剂的使用,引入途径： 直接引入： 口服法：食管及胃肠钡餐检查 灌注法：钡剂灌肠、逆行泌尿道造影、 子宫输卵管造影 穿刺引入法：经皮或经导管 间接引入：肝、胆、肾的生理排泄,造影剂的使用,直接引入 口服法 胃肠钡餐检查,造影剂的使用,直接引入 灌注法 钡剂灌肠,造影剂的使用,直接引入 子宫输卵管造影,造影剂的使用,直接引入 灌注法 逆行泌尿道 造

14、影,造影剂的使用,直接引入 穿刺引入法 心、脑血管造影,造影剂的使用,间接引入 分泌性胆囊造影,造影剂的使用,间接引入 排泄性尿路造影 静脉性肾盂造影,114,造影剂的应用,碘剂:主要有有机碘水剂 离子型:(泛影葡胺、胆影葡胺） 非离子（优维显、碘海醇）,115,造影剂的应用,引入途径 直接引入 ：口服法 ：上消化道造影 灌注法：结肠造影、支气管造 影、 子宫、输卵管造影 穿刺：用于心血管、关节造影等,116,造影剂的应用,间接引入：经静脉尿路造影、口服胆囊造影、静脉胆道造影,117,造影剂的应用,硫酸钡 离子型 胆影葡胺 泛影葡胺 以上两种离子型造影剂，有甲亢、碘过敏、肝、肾功能严重障碍者禁

15、用。禁用脊髓、脑室、脑池造影。,118,造影剂的应用,非离子型 优维显 碘海醇 以上为非离子型水溶性造影剂 丙海醇、碘番酸、乙碘油、马根维显,119,造影剂的应用,有机碘溶液过敏试验 30%有机碘溶液ml,v 观察1015分钟 注意有无心悸，恶心，呕吐，荨麻疹，血压下降等不适反应,120,造影剂的常见反应及处理,造影剂的常见反应 轻度反应：发热，发痒，恶心，皮疹 中度反应：寒战，发热，头痛，心悸 重度反应：胸闷，心悸，冷汗，面色苍白，意识丧失，血压下降,121,造影剂的常见反应及处理,临床需密切观察的过敏性休克 神志和呼吸 血压、脉压 脉象与脉率 皮肤的色泽、光泽、温度，有无冷汗,122,造影

16、剂的常见反应及处理,对造影剂反应的处理 抗组胺药物的应用：盐酸贝海拉明，肾上腺素 扩容 给氧,123,124,MR成像,定义 利用原子核在磁场内共振所产生的信号经重建成像的一种成像技术 优点 显示多方位扫描图像 组织解剖结构清晰显示 可揭示代谢过程和功能变化 无电离辐射损害,125,MR 成 像,成像基础：组织间弛豫时间的不同。 成像方法：灰度成像。,126,MRI表现为高信号或低信号的物质,（术语：高信号、低信号、等信号、混杂信号）,127,信号特点,T1WI T2WI 水 低（黑） 高（白） 脂肪 高 高 骨皮质 低 低 脑膜 低 低,MRI 的 优 劣,128,缺点：对钙化不敏感； 骨变

17、化显示欠佳； 空间分辨力较低；成像速度慢； 易受运动、金属等影响产生伪影； 对一些病变缺乏特异性； 价格昂贵,优点：软组织分辨力高无骨伪影干扰； 无放射线损伤 多参数成像； 多方位成像； 可利用流空效应行血管成像； 造影剂不用皮试，安全性高,129,名词解释,流空效应(Flowing Voideffect):心脏和血管内血液流动迅速,使发射MR信号的氢原子核离开接收范围之外,因而测不到MR信号,使T1WIT2WI呈低信号 三维 成像:MRI可获得矢，冠和轴各个方位图象有利于三维定位.CT为重建方法进行 运动器官成像:心电门控,呼吸门控可改善心脏大血管成像,还可获得其动态图象,130,MRI检查

18、禁忌,体内有金属异物者； 高热患者； 危重患者； 孕妇； 有幽闭恐惧症者,131,检查注意事项,心脏起博器患者远离MR设备 体内有金属异物不适合检查 磁卡禁止进入 碎金属禁止进入,132,MRI检查技术,平扫 增强 抑脂 水成像（liquid image） 扩散成像(diffusion weighted image DWI） 灌注成像（perfusion weighted image PWI) 血管成像(MR angiography MRA) 功能成像(functional MRI Fmri),133,MRI技术,T2WI T1WI 增强,134,MRI技术,T1WI T2WI 抑脂,135,

19、MRI技术（水成像）,136,MRI技术,弥散,MRA,脑功能成像,3D MRA 可清晰显示责任血管,左侧PICA压迫面神经REZ段,横断面,斜冠状面,冠状面,3D MRA,137,T2W,T1W,MR清晰显示膝关节各项结构,138,早期MR即可清晰显示椎间盘病变,139,腕部腱鞘囊肿,跟腱撕裂,140,MR显示软骨组织结构,141,骨梗死,半月板撕裂,滑膜炎,142,脂肪肉瘤,143,主动脉缩窄,144,MR冠脉成像,145,146,MRI在软组织显示好于CT的检查,软组织脂肪肿瘤T1WI,冠状位T2WI,147,同上病例,轴扫T1WI T2WI,148,同上病例,149,磁共振血管成像(M

20、RA),MRA是显示血管和血流信号特征的一种技术 MRA不但可对血管解剖腔简单描绘 而且可反映血流方式和速度等血管功能方面的信息-磁共振血流成像 MRA显示颅内 腹膜后 腿深部优于超声,150,151,MIP：最大信号强度投影Maximum intensity projection,MRA,152,MRA临床应用,腹部大血管显示效果佳（夹层动脉瘤MRI MRA均可显示MRA显示更清楚 电影MRA动态更能显示血流情况 MRA显示动脉硬化 血栓及肾动脉狭窄 MRA不受肠气干扰 对门静脉显示清楚 可测量门腔静脉分流量,153,MRA临床应用,四肢大血管阻塞有一定诊断价值（可用于经皮腔内血管成形术及血

21、管移植后的随访） 肢体远段血管因血流慢 管腔小 信号弱 显示差 对比剂对中小血管有改善 测定血流量,154,水成像,根据液体具有长T2弛豫值的特性 综合应用磁共振扫描序列和参数 主要采用快速采集弛豫增强序列获得重T2加权像 使含水的器官显影 特点：不用造影剂 无损害 磁共振胰胆管成像 磁共振尿路成像 磁共振椎管成像 磁共振延腺成像,155,水成像,胰胆管水成像,156,水成像,脊髓水成像,157,对比剂,一切物质都是磁介质（即在外磁场作用下 能获得磁矩磁化的物质） 抗磁质 顺磁质 铁磁质 反铁磁质和氧体磁质 超顺磁质 作用机制：通过改变质子的T1和T2弛豫时间来增强或降低组织或病变的信号强度

22、达到造影目的,158,对比剂,分类：增强类型：阳性(Gd-DTPA) 阴性(SPIO) 在体内分布：细胞外间隙(Gd-DTPA) 细胞内分布或细胞结合对比剂 网状内皮细胞靶向性对比剂和胃肠道对比剂,159,对比剂,Gd-DTPA：Gd离子毒性大 以DTPA螯和物形式减少毒性 目的：显示病变的血供情况 勾画肿瘤轮廓 区别病变组织与正常组织 发现平扫不能显示的微小病变以及灌注功能的研究,160,磁共振成像,T1WI T2WI,161,T2W/FLAIR T1W,FLAIR：压水像(Fluid attenuated Inversion Reccovery),162,膝关节半月板 T1W/SAG T2

23、W/SAG,半月板均为低信号,163,膝关节半月板 FFE梯度回波（Fast Field echo） STIR：压脂(Short TI Inversion Recovery) T2W/FFE STIR/SAG,多方位检查,164,膝关节半月板 T2W/FFE STIR/COR,半月板磁共振检查优于关节镜,165,股骨头坏死,股骨头无菌坏死,166,骨髓疾患,粒细胞性白血病,167,同上病例,CT,MRI,168,同上病例,T1WI T2WI,T1WI T2WI,169,同上病例,T1WI,T1WI,170,同上病例,T1WI T2WI,T1WI+C STIR,171,动态增强MRI是反映组织血

24、流动力学特点的影像 学检查技术，可以显示组织血流、血液容积、平均通过时间等灌注情况和微血管渗透性、细胞外渗漏间隙的信息。 时间信号强度曲线是动态增强扫描的半定量分析指标。,动态MRI扫描,172,MRS是利用磁共振现象和化学位移作用进行组织特定化合物定量分析的方法 化学位移决定MRS谱线中共振峰的位置 化学位移的单位：ppm,MR频谱（MRS),173,普通增强 动态增强,174,动态扫描方法不同时相,175,176,177,178,介入放射学（Interventional Radiology IR),优点：微创、安全、并发症少、起效快、可重复 性强、应用范围广 介入技术:,介入放射学概念,以

25、影像诊断学为基础，并在影像设备的导向下，利用经皮 穿刺和导管技术等，对一些疾病进行非手术治疗或用以取得组 织学、细菌学、生理和生化材料，以明确病变性质,血管性介入 非血管性介入,179,DSA(Digital Subtration Angiography),检查技术： 动脉DSA（IntraArterial DSA, IADSA） 静脉DSA（IntraVenous DSA, IVDSA） 临床运用： 血管成像 金标准 介入诊疗的重要工具,180,血管栓塞术,栓塞前 栓塞后,181,血管成型术(左锁骨下动脉狭窄),治疗前 治疗后,182,血管内灌药术,183,非血管性介入技术图示,食道胃吻合口狭窄扩张术 穿刺活检术,184,非血管介入椎体成型术,185,非血管介入(胆道内支架放置术),186,187,188,189,190,191,192,193,194,195,196,知识更新，增加（CT与ECT，超声） 信息爆炸 工作量加大（图象数量，各个系统） 无胶片化 计算机与网络的应用 正确选择检查方法 计算机辅助诊断,医学影像学所涵盖的内容 精通影像学解剖 掌握影像学基本征象 多看病例资料 了解医学影像学的临床应用,197,198,