医学影像学总论

医学影像学总论教学内容第一节医学影像学的发展概况和现状第二节X线成像第三节计算机体层成像（CT成像）第四节磁共振成像（MRI）第五节介入放射学第六节信息放射学目的要求了解医学影像学的发展概况和现状掌握医学影像学各种成像技术的原理、检查前的准备工作、检查时的注意事项掌握各种检查方法在疾病诊治中的优势及局限性掌握各种检查方法的优选及综合利用熟悉医学影像学的诊断方法和诊断原理第一节医学影像学的发展概况和现状History1901年诺贝尔物理学奖Rontgen,W.K.,(1845～1923）医学影像学的发展概况和现状1895年Röentgen发现X线，形成放射诊断学（diagnosticradiology）20世纪50年代出现超声（ultrasonography,USG）20世纪60年代出现核素(ν-scintigraphy)20世纪70年代出现CT(x-raycomputedtomography,CT)20世纪80年代出现MRI(magneticresonanceimaging,MRI)20世纪80年代出现发射体层成像（emissioncomputedtomography,ECT）20世纪90年代正电子发射体层成像（positronemissiontomography,PET)20世纪70年代以后兴起介入放射学(interventionalradiology)21世纪初出现CT-PET医学影像学内容传统X线诊断学透视照相（普通Ｘ摄影、体层摄影）造影数字X线摄影（Digitalradiography，DR)计算机X线摄影(computedradiography，CR)数字X线荧光成像（digitalfluorography,DF）平板探测器（flatpaneldetectors）数字X线成像CT(computedTomography，CT)数字减影血管造影（DSA）介入放射学（interventionalradiology)超声成像（UltrasonicImaging）第一节发射型计算断（体）层摄影正电子发射型计算断（体）层摄影（PET）单光子发射型计算断（体）层摄影（SPECT）磁共振成像（MRI）分子影像学（MolecularImaging）21世纪最前沿课题技术：PET或PET-CT、MR、CT、光学成像（生物发光、荧光）信息放射学系统（radiologyinformationsystem)图像存档与传输系统（PACS)影像科管理（qualitycontrol,QC、qualityassurance,QA）医学影像学内容第一节医学影像诊断学的目的虽然各种成像技术的成像原理与方法不同，诊断价值与限度亦各异，但都是使人体内部结构和器官成像，借以了解人体解剖与生理功能状况及病理变化，以达到疾病诊断的目的第一节医学影像学在医学领域的应用影像诊断学X线、CT、DSA、MRI、US、ECT介入放射学DSA、超声、CT、MR信息放射学影像学工作管理、质控影像的传输与存储（PACS）远程会诊（远程放射学，teleradiology)第一节第二节X线成像X线成像的基本原理与设备X线产生X线的特征X线影像的形成与特点第二节X线产生必须具备以下三个条件自由活动的电子群电子群在高压电场和真空条件下高速进行电子群在高速运行时突然受阻第二节X线设备X线管常用的是热阴极真空管，阴极为金属钨灯丝，阳极为钨靶变压器降压变压器供应低压电流，使阴极灯丝周围产生自由电子云；高压变压器使X线管两极产生电压差控制器用于调节电压、电流、控制X线的量和质检查床影像增强电视系统（imageintensifytelevision，IITV）第二节X线的特征X线是波长极短的电磁波诊断用X线波长为0.008～0.031nm，比可见光短得多，肉眼不可见主要特征：穿透作用能穿透一般可见光不能穿透的物质波长越短，穿透力越强。X线管电压越高，产生的X线波长越短荧光作用能激发荧光物质（如铂氰化钡、钨酸钙等）产生肉眼可见的荧光，X线透视的基础感光作用可使涂有卤化银的胶片感光，X线摄影的基础第二节主要特性：电离作用可使物质的分子分解为正、负离子。空气的电离程度（正负离子量）与空气吸收的X线量成正比，放射剂量学的基础生物效应可使机体和细胞结构受到损害甚至坏死，损害程度与吸收X线量的大小有关，放射治疗学的基础和放射防护必要性的依据X线的特征第二节穿透性、荧光作用和感光作用人体组织结构有密度和厚度的差别X线的影像形成与特点第二节X线的影像形成与特点不同密度组织与x线成像的关系X线图像的特点（一）人体组织结构的密度与X线图像上的密度是两个不同的概念前者是指人体组织单位体积物质的质量后者则指X线图像上所示影像的黑白程度两者之间有一定的关系，即物质的密度高，比重大，吸收的X线量多，在图像上呈白影。反之，物质的密度低，比重小，吸收的X线量少，在图像上呈黑影第二节X线图像的特点（二）X线图像由自黑到白不同灰度的影像组成，属于灰度成像这种灰度成像是通过密度及其变化来反映人体组织结构的解剖和病理状态第二节你能看到什么组织、结构？X线检查方法普通检查荧光透视X线摄影特殊检查软线摄影体层摄影放大摄影荧光摄影造影检查第二节普通检查透视成像原理采用影像增强电视系统，通过人体后的衰减的X线作用于荧光屏，形成肉眼可见的荧光图像特点可多方位观察胸部情况，心脏、大血管可观察器官的活动功能简便、经济不能得到永久客观记录清晰度低，厚度大、密度差小物体效果差患者接受辐射剂量大第二节普通检查透视适用于人体天然对比较好的部位，如胸部透视，可观察肺、心脏和大血管。腹部则仅常用于观察膈下游离气体和胃肠道梗阻以及致密的异物。胃肠道钡餐检查和钡剂灌肠时必须应用透视检查第二节F108－V遥控X线透视机X线检查方法普通检查荧光透视X线摄影特殊检查软线摄影体层摄影放大摄影荧光摄影造影检查第二节X线摄影X线摄影成像原理通过人体后的衰减的X线作用于胶片或采集板上使胶片上的化学物质（溴化银）产生化学反应而形成图像特点清晰度较高可保留永久客观记录可提供摄影部位的总体概况为静态影像所得图像为胸部结构的重叠投影第二节X线检查方法普通检查荧光透视X线摄影特殊检查软线摄影体层摄影放大摄影荧光摄影造影检查第二节软线摄影软线摄影采用能发射软x线，即长波长(平均波长为0.07nm)的钼靶X线管球，常用电压为22～35kV，用以检查软组织，主要是乳腺Senographe800T乳腺X线机乳腺钼靶成像X线检查方法普通检查荧光透视X线摄影特殊检查软线摄影体层摄影放大摄影荧光摄影造影检查第二节造影检查人体组织结构中相当一部分，只依靠自身密度与厚度差异不能在普通X线检查中显影，此时，通过“人工对比”，将高于或低于组织结构的物质引入器官内或其周围间隙使之产生对比显影，称为造影检查，引入的物质称为对比剂对比剂主要分为两大类：高密度对比剂，碘、钡等；低密度对比剂，如空气等第二节造影方法直接引入口服如食管及胃肠道造影；灌注钡剂灌肠、逆行尿路造影及子宫输卵管造影；穿刺注入或导管直接注入器官或组织内，如脊髓造影、选择性心血管造影间接引入静脉注入，使对比剂在人体内选择性地经过某一器官的生理性排泄作用，暂时停留在其通道内，使该器官得以显影。包括静脉尿路造影第二节胃肠道造影检查胃肠道造影检查传统X线成像缺点传统X线成像，其摄影是模拟成像，是以胶片为介质对图像信息进行采集、显示、存储和传送缺点摄影技术条件要求严格，曝光宽容度小照片上影像的灰度固定，不可调节图像不可能十分清晰显示各种密度不同的组织与结构，密度分辨力低在照片的利用与管理上也有诸多不便数字X线成像原理（Digitalradiography，DR)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，而得到数字图像的成像技术DR依其结构上的差别可分为计算机X线成像（computerradiography,CR）数字X线荧光成像（digitalfluorography,DF）平板探测器（flatpaneldetectors）数字X线成像（computerradiography,CR）CR是以影像板（imageplate,IP）代替X线胶片作为介质。IP上的影像信息要经过读取、图像处理和显示等步骤，才能显示出数字图像Silhouette-VR普通X线机计算机X线摄影（CR）（digitalfluorography,DF）DF是用IITV代替X线胶片或CR的IP作为介质数字减影血管造影和数字胃肠造影设备PrestigePII数字胃肠机/DLXDSA血管机（flatpaneldetectors）用平板探测器将X线信息转换成电信号，再行数字化，整个转换过程都在平板探测器内完成。不像DF或CR，没有经摄像管或激光扫描的过程，所以X线信息损失少，噪声小，图像质量好数字化X线摄影（DR）CR、DF与平板探测器（DDR)都是数字X线成像优点数字图像质量与所含的影像信息量可与普通X线成像媲美图像处理系统可调节对比，故能得到最佳的视觉效果摄照条件的宽容范围较大患者接受的X线量较少图像信息可摄成照片或由磁盘或光盘储存，可输入PACS中可行体层成像和减影处理DR的优点如何选择影像学检查方法?普通摄影是形态影像学检查的基础，是各类疾病尤其是胸部疾病、骨骼疾病等的首选检查方法，也是胸部、骨骼等疾病的首选复查方法，应用于对疾病的追踪、随访以及临床治疗效果的观察透视可作为摄影的补充，但各种造影检查，尤其是消化系统造影检查必须在透视下进行，这是因为造影剂在体内的动态过程以及器官的功能状态对诊断起着至关重要的作用X线诊断的限度中枢神经系统、肝、胆、胰和生殖系统等疾病的诊断主要靠现代成像技术，而X线检查的价值有限第二节血管造影是将水溶性碘对比剂注入血管内，使血管显影的X线检查方法，由于存在血管与骨骼及软组织重迭而影响血管的显示。数字减影血管造影（DSA）是利用计算机处理数字影像信息，消除骨骼和软组织影像，使血管显影清晰的成像技术数字减影血管造影的基本原理时间减影法（temporalsubtractionmethod）取一帧不含对比剂的影像作蒙片（mask），与一祯充盈对比剂峰值水平的影像（造影像）（contrastimage)组成一个“减影对”分别输入计算机进行减影处理，即可得到突出含碘血管结构、消除了其他非感兴趣结构的减影影像。由于减影对是在不同时间获得的，故称时间减影法目前最普遍应用的减影方法之一数字减影血管造影技术DSA成像方式静脉注射数字减影血管造影（IVDSA）动脉法数字减影血管造影（IADSA）IVDSA经静脉途径置入导管或套管针注射对比剂行DSA检查优点是操作方便缺点是大血管同时显影，互相重叠，对比剂用量较多，目前临床应用已较少对比剂直接注入靶动脉或接近靶动脉处，一般多采用经股动脉穿刺途径导管头端深入到靶动脉的主干或主干的分支，则称之为选择性或超选择性IADSA目前，应用选择性或超选择性插管，对直径200μm以上的小血管及小病变已能很好显示可用较低浓度的对比剂，用量也可减少IADSADSA的临床应用头颈部和中枢神经系统疾病主要用于脑血管疾病和颅内肿瘤的诊断与鉴别诊断，如脑动静脉畸形、颅内动脉瘤、颈内动脉海绵窦瘘、脑血管狭窄和闭塞性疾病等IADSA可用于诊断颈段动脉狭窄或闭塞、血管发育异常等；对部分颅内肿瘤，DSA可了解其供血动脉和肿瘤染色情况，进行必要的术前栓塞治疗AVM动脉瘤第三节计算机体层成像computedtomography1969G.H.Hounsfield(英）设计成功CT装置，1972发表第一幅CT图像，1979获诺贝尔医学生理学奖螺