1、至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 博学至精博学至精 明德至善明德至善 医医 学学 影影 像像 学学 南京医科大学第二临床医学院医学影像教研室 杨亚芳 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 博学至精博学至精 明德至善明德至善 1.理论考试成绩60分，考勤20分，见习报告20分； 2.理论+见习课14次，每次上课前考勤，不得代签名， 每次签名笔迹不同按缺勤记，代签者也按缺勤记。 缺席一次扣5分，缺席4次以上(含4次)取消平时成 绩(40分)，病事假需提供正式假条备案； 3.见习课提交两次见习报告，每次10分，当堂完成； 4.概论见习课在二附院影像科，其余五次在江宁校 区A400。 至精至诚至精至诚
2、 至善至爱至善至爱 第一篇 概论 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 伦琴1895 年发现X线 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 医学影像学 Medical Imaging 影像诊断学 Diagnostic Imaging 介入放射学 Interventional radiology 放射诊断学 Diagnostic radiology 超声成像 Ultrasonography CT MR 核医学 闪烁成像 -scintigraphy ECT PET 诊断 Diagnosis 治疗Therapy 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 第一章第一章 放射学放射
3、学 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 第一节 X线成像 Radiography 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线的产生，X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的 The x-ray beam is produced by bombarding a tungsten target with an electron beam within an x-ray tube. X线的产生 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线的发生过程 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线主要装置 X线管 变压器 控制器 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线属于电磁波，波长极短0.0006-50
4、nm。 用于成像的波长为0.008-0.031nm（40- 150KV）。 电磁波谱中居于r射线与紫外线之间。 X线的特性 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线的相关特性 穿透性（penetrativity）：与管电压、物体的 密度与厚度相关。是X线成像的基础。 感光效应（photosensitization）：摄影的基础。 荧光效应（fluorescence）：透视的基础。 生物效应（biological effect）：放射治疗的基 础、X线防护。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线成像的基本条件 X线具有一定的穿透力 存在密度(density)与厚度(thick or thin
5、)的差异 成像物质 X线成像原理 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 人体组织和脏器根据密度差异在胶片归纳为三类： 高密度影像 中等密度影像 低密度影像 不同密度组织与X线成像关系 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变 可使 人体 组织 密度 发生 改变 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线图像特点 X线图像是X线束穿透某一部位的不同密度和厚度组织结构后的 投影总和，是该穿透路径上各层投影相互叠加在一起的影像。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线图像特点 X线束呈圆锥形 X线平片圆锥形X线束将 三维人体
6、转变为二维X 线图像 X线影像具有重叠、失 真、放大甚至歪曲人体 器官和病变的特点。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 数字X线成像 Digital radiography,DR 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 DR成像基本原理与设备 数字X线成像是将普通X线摄影装置 或透视装置同电子计算机相结合 使X线信息由模拟信息转换为数字 信息 而得数字图像的成像技术。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 DR依其结构上的差别分为： 计算机X线成像（computed radiography,CR) 数字X线摄影 数字减影血管造影 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CR computed radi
7、ography CR是以影像板（imaging plate,IP)代 替X线胶片作为介质 CR的成像要经过影像信息的记录、 读取、处理和显示等步骤。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CR的优势与不足 优势：优势： 实现常规X线摄影信息数字化； 提高图像的密度分辨力； 多信息显示，通过后处理技术，可以分别显示不 同层次的影像信息； 辐射剂量降低； 实现X线摄影信息的数字化储存、调阅及传输。 缺点缺点： 时间分辨力较差； 空间分辨力不足。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CR的临床应用 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 数字X线摄影（DR） 是X线穿透人体后不直接作用于胶片产生 图像，而
8、是将衰减后X线用不同方式经模 /数转换后进入计算机形成数字化矩阵图 像。 数字X线摄影常采用直接数字X线摄影（ direct digital radiography，DDR）、硒鼓 方式等多种成像方法。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 优势： DR具有很宽的曝光宽容度，动态范围 广，允许摄影中出现技术误会。 可进行图象的后处理和存储、传输。 可减少曝光时间、曝光量和摄片量。减少废 片，重拍，提高工作效率。 不足：价格偏贵。 DR的优势与不足 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 膝关节正侧位 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 DR CR 至精至诚至精至诚
9、 至善至爱至善至爱 数字减影血管造影 (Digital Subtraction Angiography, DSA) 是各种影像血管成像的金标准，它将计算 机与常规血管造影相结合，转变为数字血 管图像。 DSA是介入放射学的基础影像技术。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 血管造影时，由于血管与骨骼和软组织 影像重叠，致使血管显影不清。将X线图 像数字化，用1帧血管内不含对比剂的图 像作为蒙片，和1帧含对比剂的图像相减， 使图片中代表骨骼和软组织的数字相抵 消，只剩有对比剂的血管显影清晰。有 助于诊断和做各种介入手术。 DSA成像基本原理 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 DSA检查技术和临
10、床应用 DSA techniques and clinical applications 动脉DSA （intra-arterial DSA，IADSA) 静脉DSA (intravenous DSA，IVDSA) 旋转(rotate)DSA，3D立体实时成像 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 DSA临床应用 选择性或超选择性插管，可很好显示 直径200以上的血管及小病变 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 X线检查技术 Radiographic Techniques 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 自然对比自然对比
11、( (natural contrast)natural contrast) 人体组织结构的密 度不同，这种组织 结构密度上的差别， 是产生X线影像对 比的基础，称之为 自然对比。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 人工对比(artificial contrast) 对于缺乏自然对比 的组织或器官，可 人为地引入一定量 的在密度上高于或 低于它的物质，使 之产生对比，称之 为人工对比。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 透视(Fluoroscopy) X线摄影(Radiography) 造影检查contrast administration examination X线检查技术 至精至诚至精
12、至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 造影检查 对比剂(contrast medium) 高密度对比剂：钡剂(barium)、碘剂 (iodine)等 低密度对比剂：气体(gas agents) 造影方式 直接引入：口服、灌注、穿刺注入 间接引入：经静脉注入对比剂，生 理性排泄 检查前准备及造影反应的处理 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 直接引入 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 间接引入 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 造影前准备及毒副反应的处理造影前准备及毒副反应的处理 了解患者有无造影的禁忌证 作好解释工作，争取患者合作 造影剂过敏试验 作好抢救准备 至精
13、至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 对比剂过敏反应分类 物理化学反应：与对比剂渗透压和剂量相关 特异性反应：病人个体对碘剂的过敏反应 预防：10mg地塞米松。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 碘对比剂不良反应处理 轻度：头痛、呕心、呕吐、荨麻疹等。静 推地塞米松或异丙嗪。 中度：喉头水肿、血压下降等。吸氧及对 症处理。 重度：休克、呼吸困难、意识不清等，有 生命危险，须立即切开气管插管，作相应 紧急抢救。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 第二章、计算机体层摄影 Computed Tomography 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT不同于X线成像
14、 它是用X线束对人体层面进行扫描，取得 信息，经计算机处理而获得的重建图像。 所显示的是断面解剖图像。 其密度分辨力（density resolution）明显优 于X线图像。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 从而显著扩大了人体的检查范围 提高了病变的检出率和诊断的准确率 。 CT大大促进了医学影像学的发展 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT成像基本原理 用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进 行扫描 由探测器接受衰减的X线 由光电转换器变为电信号 由模数转换器变为数字进行计算机处理， 获得该层面的每个体素的X线衰减系数 由数模转换器把每个体素的数字转换成不 等灰阶度的像数，按矩阵排
15、列，构成CT图 像。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT设备 扫描部分 计算机系统 图像显示和 存储系统 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT设备( Equipment) 普通CT Conventional CT 螺旋CT Spiral (helical) CT 多排螺旋CT Multislice CT (MSCT) 电子束CT Electron beam CT (EBCT) 平板CT Flat panel CT 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT基本概念 像素是指构成数
16、字图像矩阵的基本单元。像素是指构成数字图像矩阵的基本单元。 不同不同CTCT装置所得图像的装置所得图像的像素像素大小及数目大小及数目 不同。不同。像素像素越小，数目越多，构成图像越小，数目越多，构成图像 越细致，即空间分辨力（越细致，即空间分辨力（spatial spatial resolutionresolution）高。高。 体素是指代表一定厚度的三维的体积单体素是指代表一定厚度的三维的体积单 元。元。 实际上像素是体素在成像时的体现。实际上像素是体素在成像时的体现。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 部分容积效应 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 矩阵 按照横行纵列排成的栅栏状矩形阵
17、列叫矩 阵 将人体断面各点的CT值的像素以矩阵排列 构成图像，一般以256256或512512大 小的矩阵显示。 矩阵大，像素数量多，图像分辨率高。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 密度分辨率、空间分辨率 密度分辨率、空间分辨率是判断CT性能和 图像质量的两个重要指标 密度分辨率是指区分最小密度差的能力 空间分辨率是指鉴别物体大小，微细结构 的能力，以每厘米几个线对（Lp/cm)表示 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT值（CT value） CT图像的CT值反 映组织对X射线的 吸收值 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 实际工作中，不用吸收系数，而换算成 CT值，用CT值说明密度。
18、 单位为Hu（Hounsfield unit）。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 窗位 由于不同组织的CT值不同，观察某一组织 结构细节时，应以该组织CT值为中心进行 观察，此中心即窗位。 通常欲观察某一组织的结构及发生的病变， 应以该组织的CT值为窗位。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 窗宽 指荧屏图像上16个灰阶所包括的CT值范围。 为提高组织结构细节的显示，使CT值差别小 的两种组织能够分辨，需采用不同的窗宽。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 WW:350/16=21.9 Hu WL:50 WW:1000 /16=62.5 Hu WL:-700 范围：125225Hu 范围：
19、2001200Hu 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 范围：125225Hu 范围：1001100Hu 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 伪影 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT检查技术 CT Techniques 平扫平扫(plain scanning) 对比增强扫描对比增强扫描(contrast enhancement) 造影扫描造影扫描(other contrast methods) HRCTHRCT (high resolution computed tomography) 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 HRCT 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT的优势和限度 至
20、精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CT的临床应用 全身各系统 CTA 仿真内窥镜技术（Virtual Endoscopy, VE） 冠状、矢状重建 CT三维 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 女-39Y。病史：头痛恶心一天。 影像诊断：右额极脑膜瘤。 病理诊断：右额极脑膜瘤。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 肝癌 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 腰腰5 5骶骶1 1椎间盘突出椎间盘突出 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至
21、善至爱至善至爱 脑动脉瘤 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 左前降支狭窄和钙化斑块左前降支狭窄和钙化斑块 心脏冠状动脉成像的临床应用心脏冠状动脉成像的临床应用 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CBV ml.100g-1 CBF ml.100g-1.min-1 MTT sec 男，45岁，90分钟前突发一侧肢体障碍和失语，CT平扫和增强扫描未见异常 CT 灌注成像的临床应用灌注成像的临床应用 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 CBV CBF MTT 及时行介入治疗后，症状消失，血液
22、动力学分析显示正常 CT 灌注成像的临床应用灌注成像的临床应用 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 磁共振成像 （Magnetic Resonance Imaging , MRI） 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 皮特曼斯菲尔德 Peter Mansfield 2003度诺贝尔生理或医学奖度诺贝尔生理或医学奖 授予磁共振成像技术的发明者授予磁共振成像技术的发明者 保罗C劳特布尔 Paul C Laotebur 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 磁
23、共振成像是利用体内氢原子核在强磁 场内发生磁矩，用射频发生共振提供能 量，改变磁矩；停止射频，恢复磁矩， 释放能量，产生信号，经计算机处理， 形成MR图像。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 含奇数质子的原子核在自旋中产生一个 磁场，并在其旋转轴的方向上产生一个 磁化矢量，正常情况下，单位体积内生 物组织的宏观磁化矢量M=0。 氢原子核只有一个质子，具有最强的核 磁矩，在人体内分布最广，含量最高， 故医用MRI均选用H为靶原子核。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 什么是什么是MRI？ M： Magnetic(磁磁) R： Resonance(共振共振) Radio frequency(射
24、频发射和接收射频发射和接收) I： Imaging(成像成像) 处于处于磁场磁场中的组织在外加中的组织在外加射频射频能量后产生能量后产生 磁共振信号并通过计算机处理后得到磁共振信号并通过计算机处理后得到影像影像 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 磁共振成像设备 主磁体 梯度系统 射频系统 计算机及数据处理系统 辅助设备部分 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 磁共振类型磁共振类型 产生垂直垂直强磁场 产生水平水平强磁场 永磁性磁体 超导性磁体 常导型磁体 (旧有技术, 现已淘汰) 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 MRI 图 像 特 点 MRI characteristics MRI的影像
25、虽然也以不同灰度显示 ，但反映的是MR信号强度的不同或 弛豫时间T1与T2的长短，而不象CT 图像，灰度反映的是组织密度 不同的信号强度变化,构成图像明暗 对比 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 T1WI 主要反映组织间T1特征参数时，为T1加权像（ T1 weighted imaging,T1WI)，它反映的是组织间 T1的差别，T1WI有利于观察解剖结构。 T1WI 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 T2WI 主要反映组织间T2特征参数时，为T2加权像 （T2 weighted imaging,T2WI)， T2WI对显示 病变组织较好。 T2WI 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱
26、至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 多方位成像多方位成像（provide images in any anatomic plane） M，52。听 力下降10年， 头昏。病理： 听神经瘤 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 流动效应（流动效应（flowing effects） 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 对比增强对比增强(contrast enhancement) 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 MRI 检 查 技 术 MRI Techniques 脉冲序列（pulse sequence） SE序列，梯度回波（gradient echo）序列，回波平 面成像（echo-planar
27、 image，EPI） 脂肪抑制（fat suppression） MRI对比增强（contrast enhancement） MRA(MR血管造影) MR水成像(MRCP, MRU, MRM) 脑功能成像（fMRI） MR波谱技术（MRS） 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 MR脂肪抑制 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 对比增强对比增强(contrast enhancement) 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 高分辨率高信噪比快速高分辨率高信噪比快速MRA 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 Images courtesy Barry Stein, MD Hartford Hos
28、pital, Connecticut 自动移床造影剂跟踪分组成像自动移床造影剂跟踪分组成像 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 3D FRFSE-MRCP MR水成像水成像 不用造影剂快速得到高分辨率磁共振胰胆管水成像不用造影剂快速得到高分辨率磁共振胰胆管水成像 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 3D FRFSE for MRCP stone 水成像水成像 快速优秀的快速优秀的MRCP清晰显示胆总管远端结石清晰显示胆总管远端结石 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 MR波谱技术（波谱技术（MRS） 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 MR功能成像技术 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 F，
29、50岁，胶质瘤术后、放疗后28个月 二次手术病理证实为胶质瘤复发 rCBV=6.39 CBV CBF MTT 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 MRI诊断的临床应用 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 骨关节外伤 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 小肝癌 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 胎儿成像胎儿成像 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 椎间盘突出 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 腔隙性脑梗塞 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 医学影像技术新进展、 临床应用及数字化医学影像 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至
30、爱 医学影像新技术新进展 X线技术新进展 CT技术新进展：CT血管成像、CT多期扫描、CT灌 注成像、多层CT容积扫描。 MR技术新进展：PWI、DWI、FMRI、MRS、MR特 异性造影剂的应用。 核医学技术新进展与分子影像学：代谢显像、 受体显像、反义与基因显像、放射性免疫显像。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 医学影像与临床 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 影像诊断步骤 注意技术参数(technique protocol) 按一定顺序全面而系统地观察 (visualization) 区分正常与异常(normal or abnormal) 异常病变应注意 部位 (position)
31、、数目与分布(number and spread) 、形状(shape)、边缘(edge)、密度/信号强度 (density /signal)、邻近器官和组织(adjacent O and T)的改变、功能(function)的改变 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变的位置 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变的分布 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变的数目 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变的形态 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变的边缘 肺上沟癌 硬化性血管瘤 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变的密度 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变密度、增强改变
32、 肝癌 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 病变信号、增强改变 肝血管瘤 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 邻近器官和组织的改变 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 邻近器官和组织的改变 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 器官功能的改变 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 动态观察 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 动态观察 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 影像诊断 否定性诊断Negation 肯定性诊断Confirmation 可能性诊断Possibility 单一诊断和多个诊断 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 医学影像与临床相关性 临床检查在临床工作中的应用 疾病诊断 协助临
33、床选择治疗方案 疗效评估 影像检查的限度 影像诊断和临床诊断的差异 结合临床(clinical material)，综合分析 “同病异影”、“同影异病” different diseases with same appearance, same diseases with different appearance 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 医学影像数字化采集设备 图像存档与传输系统（picture archiving and communicating system, PACS） 放射信息系统（ radiology information system,RIS） 数字化医学影像 至精
34、至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 PACS的基本原理与结构 PACS是以计算机为中心，由数字化图像信 息的获取、网络传输、存储介质存档和处 理等部分组成。 并与RIS、HIS连接。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 信息放射学（information radiology） 图像数字化之后，医学影像学同计算机科学技 术相结合而派生出来的新领域。 包括： 放射科工作管理 质量控制（quality control，QC） 质量保证（ quality assurance，QA） 医学信息的存档与传输和远程放射学 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 PACS 示意图示意图 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 数字化医学影像的优势 节约：胶片、人力 提高工作效率 永久保存数字图像 便于临床、科研、教学及影像资源共享。 至精至诚至精至诚 至善至爱至善至爱 发展定位发展定位 省属大型教学型综合性医院省属大型教学型综合性医院 visionvision 努力方向努力方向
