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1、医学影像学医学影像系 周定中第一篇总论v概述vX线成像vCTvMRIv不同成像的观察、分析及综合应用vPACS与信息放射学概述威廉威廉威廉威廉 康拉德康拉德康拉德康拉德 伦琴伦琴伦琴伦琴(Wilhelm Conrad Roentgen)(Wilhelm Conrad Roentgen)(1845-1923)(1845-1923)伦琴是德国吉森大学物理学教授、吉伦琴是德国吉森大学物理学教授、吉伦琴是德国吉森大学物理学教授、吉伦琴是德国吉森大学物理学教授、吉森大学物理研究所所长。他于森大学物理研究所所长。他于森大学物理研究所所长。他于森大学物理研究所所长。他于18951895年年年年1111月月月
2、月8 8日下午傍晚在做实验时，发现了一日下午傍晚在做实验时，发现了一日下午傍晚在做实验时，发现了一日下午傍晚在做实验时，发现了一种可使萤光物质发光的射线，当时还弄种可使萤光物质发光的射线，当时还弄种可使萤光物质发光的射线，当时还弄种可使萤光物质发光的射线，当时还弄不清这种射线的性质，所以称为不清这种射线的性质，所以称为不清这种射线的性质，所以称为不清这种射线的性质，所以称为 X X线射线射线射线射线。线。线。线。19011901年伦琴教授成为第一个诺贝尔年伦琴教授成为第一个诺贝尔年伦琴教授成为第一个诺贝尔年伦琴教授成为第一个诺贝尔物理学奖得主物理学奖得主物理学奖得主物理学奖得主 影像诊断学X线
3、，放射诊断学线，放射诊断学v超声成像超声成像(Ultrasonography:US)v核素显像：包括核素显像：包括v 闪烁成像闪烁成像v 发射体层成像（发射体层成像（Emission Computed Tomography，ECT)v 单光子发射体层成像（单光子发射体层成像（SPECT)v 正电子发射体层成像（正电子发射体层成像（PET)vCT(Computed Tomography)vMRI(Magnetic Resonance Imaging)1896年，德国西门子公司制出世界上第一只X线管。20世纪1020年代,出现了常规X线机,1972年，英国工程师亨斯菲尔德（G.N.Hounsfie
4、ld）研制第一台CT机。1983年螺旋CT1979年磁共振成像（MRI）设备1954年B超问世1979年SPECTPET影像诊断学v运用各种成像技术，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，以达到诊断的目的，是特殊的诊断方法。影像诊断学的发展v普通X线影像向数字方式发展无胶片化(Filmless)发展v扫描速度向4层以上或容积CT发展透视、螺旋扫描无限制、软件功能更加强大(实时三维成像、实时血管成像、实时手术路径等）v向开放式发展，扫描时间与相同甚至更快，磁共振透视功能进一步完善v分子影像学v计算机辅助检测，图象存档与传输系统（PACS）介入放射学v是以影像诊断学为
5、基础，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以取得组织学、细菌学、生理和生化材料，以明确病变性质的一门学科v70年代兴起，属于微创医学的范畴。v三大治疗体系：内科、外科、介入一、影象监视设备血管穿刺针血管穿刺针髂总动脉动脉瘤带膜支架封堵术v医学影像学：v影像诊断学v介入放射学注意事项v1、了解不同成像技术的原理及图象特点v2、掌握图象的观察和分析方法v3、了解不同的成像手段在不同疾病诊断的作用与限度v4、必须结合临床资料，综合诊断了解了解CT检查原理检查原理(CT图像特点图像特点)肝内胆管结石digitalimaging&CTnumberdigitalimagi
6、ng&CTnumber密度分辨率密度分辨率CT远远高于平片远远高于平片 正常颅脑正常颅脑T1加权像（加权像（T1WI）正常颅脑正常颅脑T2加权像（加权像（T2WI）8 80 0岁岁岁岁女女女女性性性性 发发发发病病病病6 6小小小小时时时时内内内内 第一章第一章 X线成像线成像第一节第一节 普通普通X线成像线成像一、一、X线成像的基本原理与设备线成像的基本原理与设备（一、）（一、）X线的产生和特性线的产生和特性1、X线的产生线的产生：是真空管内高速行进的电子流：是真空管内高速行进的电子流 轰击钨靶时产生的轰击钨靶时产生的 X线发生装置主要包括：线发生装置主要包括：X线管、变压器、线管、变压器、
7、操作台操作台 2、X线的特性线的特性 波长：波长：0.000650nm X线诊断常用波长线诊断常用波长:0.0080.031nm 与与X线成像相关的特性：线成像相关的特性：穿透性穿透性 荧光效应荧光效应 感光效应感光效应 电离效应电离效应(生物效应生物效应)v与成像相关的特性与成像相关的特性v穿穿 透透 性性：能穿透可见光不能穿透的各种不同密度物体，此为能穿透可见光不能穿透的各种不同密度物体，此为X线成像的基础（吸收与衰减，穿透与管电压，厚度与密度）线成像的基础（吸收与衰减，穿透与管电压，厚度与密度）v荧光效荧光效应应：能激能激发荧光发荧光物质发出可见光，此为物质发出可见光，此为X线透视的基础
8、线透视的基础v摄影效应摄影效应：能使涂有溴化银的胶片感光并形成潜影，以显定影能使涂有溴化银的胶片感光并形成潜影，以显定影处理产生黑、白图像。此为处理产生黑、白图像。此为X线摄影的基础线摄影的基础v电离效应电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应，此为线通过任何物质都可产生电离效应，此为X线防护线防护和放射治疗的基础和放射治疗的基础X线影像形成的原理vX线影像形成的原理：X线的特性线的特性 被摄物提存在密度和厚度的差别。被摄物提存在密度和厚度的差别。不同密度成像原理不同密度成像原理不同厚度成像原理不同厚度成像原理X线图像是由从黑到白不同灰度的影像所组成,是灰阶图像二、二、X线图像特点线图像特点
9、v灰阶图像v反映人体组织结构的解剖及病理状态v重叠、放大、失真重叠、放大、失真密度v物质密度和影像密度：v组织密度组织的X线吸收率溴化银还原照片白（高密度）v组织密度组织的X线吸收率溴化银还原照片黑（低密度）v对比：组织密度的差别，人体可分为骨骼、软组织（包括液体）、脂肪和体内的气体。天然对比：人体内天然存在的密度差别人工对比：人工方法将造影剂导入体内，增大密度差别。三、三、X线检查技术线检查技术（一）、普通检查（一）、普通检查 荧光透视（荧光透视（fluoroscopy）可转动病人，改变方向观察可转动病人，改变方向观察 可了解器官的动态变化可了解器官的动态变化 经济简便，立即得到结果经济简便
10、，立即得到结果 X线摄影（线摄影（radiography）成像效果好，显示病变清晰成像效果好，显示病变清晰 客观记录、便于复查对照和会诊客观记录、便于复查对照和会诊三、三、X线检查技术线检查技术 （二）、特殊检查（二）、特殊检查 软线摄影：用于乳腺等软组织摄影软线摄影：用于乳腺等软组织摄影 放大摄影：用于显示微细病变放大摄影：用于显示微细病变 荧光摄影：用于集体体检荧光摄影：用于集体体检 记波摄影：用于观察脏器的运动记波摄影：用于观察脏器的运动三、三、X线检查技术线检查技术（三）、造影检查（三）、造影检查 1、对比剂、对比剂 （1）.高密度对比剂（阳性对比剂）高密度对比剂（阳性对比剂）（2）.
11、低密度对比剂（阴性对比剂）低密度对比剂（阴性对比剂）2、造影方法、造影方法 （1）.直接引入直接引入 （2）.间接引入间接引入 3、造影前准备及造影反应处理、造影前准备及造影反应处理(三)、造影检查(1)对比剂（对比剂（contrast media)对比剂条件：对比剂条件：有良好的造影效果有良好的造影效果 无毒无害无毒无害 能在短时间内排出体外能在短时间内排出体外1.阳性（高密度）对比剂：阳性（高密度）对比剂：比重大，原子序数高比重大，原子序数高 常用钡剂和碘剂等常用钡剂和碘剂等v钡剂钡剂（barium）v硫酸钡粉末加水和胶配成，以硫酸钡粉末加水和胶配成，以W/V表示表示v混悬液混悬液：用于食
12、道及胃肠造影或气钡双重用于食道及胃肠造影或气钡双重v钡胶浆钡胶浆：主要用于支气管造影检查主要用于支气管造影检查v碘碘 剂剂v有机碘制剂有机碘制剂：v用途：用途：血管，胆道，胆囊，泌尿造影及血管，胆道，胆囊，泌尿造影及CT增强增强v排泄：排泄：经肝或肾，从胆道或泌尿道排出经肝或肾，从胆道或泌尿道排出v类型：类型：离离 子子 型：型：副作用大，过敏反应多，价格低副作用大，过敏反应多，价格低 非离子型：非离子型：低渗，低粘度，低毒性，高费用低渗，低粘度，低毒性，高费用v无机碘制剂无机碘制剂：用于气管，输尿管，膀胱造用于气管，输尿管，膀胱造影等影等 如碘化油、碘化钠等如碘化油、碘化钠等2.阴性（低密度
13、）对比剂：阴性（低密度）对比剂：比重小，原子序数比较小比重小，原子序数比较小v气气 体体v种类：种类：空气、氧气、二氧化碳等空气、氧气、二氧化碳等v用途：用途：蛛网膜下腔、关节、腹腔、血管等蛛网膜下腔、关节、腹腔、血管等v优缺点：优缺点：空气和氧气吸收慢，反应时间长在血管内易形成气栓空气和氧气吸收慢，反应时间长在血管内易形成气栓二氧化碳反应小，溶解度大，吸收快二氧化碳反应小，溶解度大，吸收快（二）造影方式（二）造影方式v直接引入：直接引入：口服法口服法灌注灌注法法穿刺注入法穿刺注入法v间接引入：间接引入：先引入某一特定先引入某一特定的组织或器官，再经吸收聚的组织或器官，再经吸收聚集于造影器官，
14、如淋巴造影，集于造影器官，如淋巴造影，静脉胆道，肾盂造影，口服静脉胆道，肾盂造影，口服胆囊造影。胆囊造影。（三）检查前准备与造影反应v各种造影检查都应作好相应检查前准备和注意事项v在对比剂中，钡剂应用较安全；气体造影应注意防止气栓的发生；碘剂过敏反应较常见，也较严重（四）碘剂的造影反应（四）碘剂的造影反应v轻度轻度：皮肤潮红，荨麻疹，胸闷，气短，皮肤潮红，荨麻疹，胸闷，气短，恶心，呕吐恶心，呕吐v中度中度：意识丧失，喉头水肿，呼吸困难意识丧失，喉头水肿，呼吸困难v重度重度：血压下降，肺水肿，心脏骤停，休血压下降，肺水肿，心脏骤停，休克、死亡克、死亡（五）碘剂造影反应的预防（五）碘剂造影反应的预
15、防v了解病人有无造影检查的禁忌证了解病人有无造影检查的禁忌证，如严重，如严重心、肾疾病及过敏体质等心、肾疾病及过敏体质等v过敏试验。过敏试验。30%对比剂对比剂1ml静脉注射后观静脉注射后观察察15分钟，看有无异常反应分钟，看有无异常反应v但试验后即使无阳性结果也可发生对比剂但试验后即使无阳性结果也可发生对比剂反应反应v作好抢救准备作好抢救准备三、三、X线检查技术线检查技术（四）、（四）、X线检查方法的选择线检查方法的选择 安全、简便、经济安全、简便、经济X线诊断的临床应用v仍是影像诊断中使用最多和最基本的方法；v呼吸系统和骨关节系统多首先使用X线检查；v一些部位，如胃肠道仍主要使用X线检查；
16、v神经系统及腹部实质脏器的检查主要依靠其他现代影像手段。X线检查的防护原则v屏蔽v距离v时间X线分析与诊断线分析与诊断X线诊断原则和步骤线诊断原则和步骤全面观察（良好习惯和科学作风）全面观察（良好习惯和科学作风）具体分析（具体分析（X线解剖知识和思维）线解剖知识和思维）病灶的大小、数目、形态、边缘、内部病灶的大小、数目、形态、边缘、内部构造构造 器官本身的功能变化、对临近组织结构器官本身的功能变化、对临近组织结构影响影响推测病理解剖状态（医学基础知识和思维）推测病理解剖状态（医学基础知识和思维）结合临床资料（临床医学知识和思维）结合临床资料（临床医学知识和思维）做出做出X线诊断（客观公正、实事
17、求是）线诊断（客观公正、实事求是）肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断第二节数字第二节数字X线成像线成像(Digital radiogrophy,DR)产生背景产生背景v普通普通X线成像是模拟成像线成像是模拟成像v摄影技术要求条件严格、曝光宽容度小摄影技术要求条件严格、曝光宽容度小v影像的灰度固定影像的灰度固定v密度分辨力低密度分辨力低v胶片管理胶片管理DR成像基本原理成像基本原理v将普通将普通X线摄影装置同计算机结合线摄影装置同计算机结合v使使X线信息由模拟信息转换为数字信息，而线信息由模拟信息转换为数字信息，而得到数字图象的成像技术。得到数字图象的成像技术。
18、DR分类分类计算机计算机X线成像：线成像：Computed Radiography,CR数字荧光成像：（数字荧光成像：（digital fluorography，DF）平板探测器数字平板探测器数字X线成像：线成像：flat panel detectors数字数字X线成像的优点线成像的优点诊断资料更多，背影杂波极低诊断资料更多，背影杂波极低 曝光剂量减少，感光宽容度大曝光剂量减少，感光宽容度大 可藉电脑处理，影像选择增强可藉电脑处理，影像选择增强 数码摄影系统，资料存储光盘数码摄影系统，资料存储光盘 日后储存传输，可进日后储存传输，可进PACS系统系统Picture Archiving Comm
19、nicating SystemCRv以以影像板（影像板（IP）代替代替X线胶片作为介质线胶片作为介质vIP上的影像信息经过读取、图像处理上的影像信息经过读取、图像处理v显示出数字图像显示出数字图像v在荧屏上显示人眼可见的灰阶图像在荧屏上显示人眼可见的灰阶图像v保存方式：胶片、磁带、磁盘、光盘保存方式：胶片、磁带、磁盘、光盘CRDFv与CR都是将模拟的X线信息转换成数字信息，但采集方式不同，CR用IP，DF用影像增强电视系统（IITV），在图象显示、存贮及后处理方面基本相同。vDF和CR都是先将X线转换成可见光,再转成电信号,由于有经摄影管或激光扫描转换成可见光再行光电转换的过程,信号损失多,图
20、象不如平板清晰,将DF和CR称为间接数字X线成像(indirectdigitalradiography,IDR),v将平板探测器数字X线成像称为直接数字X线成像(directdigitalradiography,DDR)平板探测器数字平板探测器数字X线成像线成像v用平板探测器将X线信息转换成电信号，再行数字化。vX线信息损失少、图象质量好，成像快，是今后发展的方向。v缺点：昂贵，不能与原有X线机匹配。CR、DF、DDRvCR图像质量差，成像时间长，工作效率低，不能做透视；vDF成像时间短，可行透视，多用于血管造影、DSA和胃肠造影；缺点是不能与普通的X线设备兼容；vDDR优势明显，价格昂贵。第
21、三节第三节 数字减影血管造影数字减影血管造影 Digital Subtraction AngiographyvDSA是用计算机处理数字影像信息，消除骨是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骼和软组织影像，使血管显影清晰的成像技术。术。DSA-时间减影法时间减影法v先实施血管造影使检查部位先实施血管造影使检查部位连续成像连续成像v在系列图像中取血管内尚无造影剂和含造影剂在系列图像中取血管内尚无造影剂和含造影剂最多的图像各一帧最多的图像各一帧v将这同一部位的两帧图像的数字矩阵，用计算将这同一部位的两帧图像的数字矩阵，用计算机处理，使两个数矩中代表骨及软组织的数字机
22、处理，使两个数矩中代表骨及软组织的数字抵销，而代表血管的数字保留抵销，而代表血管的数字保留v再经数再经数/模转换器变为只有血管造影图像模转换器变为只有血管造影图像v这两帧图像叫做这两帧图像叫做减影对减影对，因是在不同时间摄取，因是在不同时间摄取，故称故称时间减影法时间减影法v此法易受运动影响而产生此法易受运动影响而产生配准不良配准不良，血管模糊，血管模糊DSA的临床应用的临床应用v血管及其病变显示更清晰血管及其病变显示更清晰v选择性或超选择性插管，可显示直径在选择性或超选择性插管，可显示直径在200m以下的血管及小病变以下的血管及小病变v能够观察血流的动态图像能够观察血流的动态图像v仅用较低浓度的对比剂，且用量少仅用较低浓度的对比剂，且用量少DSA的临床应用的临床应用v特别适用于心脏大血管检查特别适用于心脏大血管检查v了解心内解剖结构异常了解心内解剖结构异常v观察大血管病变：主动脉夹层、主动脉瘤观察大血管病变：主动脉夹层、主动脉瘤 主动脉缩窄、主动脉发育异常等主动脉缩窄、主动脉发育异常等v显示冠状动脉、头部及颈部动脉病变显示冠状动脉、头部及颈部动脉病变