成像技术与临床应用ppt课件ppt课件

现代医学影像学现代医学影像学 1 概述 CR DR PACS 90年代 1895年 上世纪 60年代 70年代 80年代 常规 X线 US CT MRI 常规 X线数字化 2 n 各种影像学成像原理各种影像学成像原理 软射线（长波长）软射线（长波长） 钼钯：乳腺钼钯：乳腺 铑钯：致密型腺体铑钯：致密型腺体 硬射线（短波长）硬射线（短波长） CT及及 DSA：所有器官：所有器官 超声：人体反射超声波超声：人体反射超声波 核医学：放射性核素产生核医学：放射性核素产生 射线射线 MRI：原子核在磁场中共振：原子核在磁场中共振 X线 X线吸收系数 0.063-0.071nm 0.008-0.031nm 3 影像诊断学影像诊断学 Diagnostic Imageology 介入放射学介入放射学 Interventional Radiology 医学影像学 (Medical Imageology) 医学影像学 也称 医学成像 ， 医学影像学 Medical Imaging泛指通过 X 光成像 (X-ray)，电脑断层扫描 (CT)， 核磁共振成像 (MRI)， 超声成像 (ultrasound)，正子扫描 (PET)，脑电图 (EEG)，脑磁图 (MEG)，眼球追踪 (eye-tracking)，穿颅磁波刺激 (TMS)等现代成像技术检查人体无法用非 手术手段检查的部位的过程。 4 影影 像像 诊诊 断断 学学 放射诊断学 Diagnostic Radiology 计算机体层成像 Computed Tomography, CT 磁共振成像 Magnetic Resonance Imaging , MRI 超声诊断学 Ultrasonography, US 正电子发射体层成像 PET 5 影像诊断学影像诊断学 Diagnostic Radiology 第一章第一章 成像技术与临床应用成像技术与临床应用 第一节第一节 X线成像线成像 一 . X线成像的基本原理与设备线成像的基本原理与设备 6 X线系波长极短的电磁波，医学成像的波线系波长极短的电磁波，医学成像的波 长长 0.008 0.031nm的的 X线线 穿透性穿透性 电压愈高，电压愈高， X线波长愈短，穿透力也愈线波长愈短，穿透力也愈 强。反之，亦然。强。反之，亦然。 荧光效应荧光效应 激发荧光物质发出荧光激发荧光物质发出荧光 感光效应感光效应 X线可使胶片上的溴化银感光产生潜线可使胶片上的溴化银感光产生潜 影，经显、定影后，胶片变为黑白相间图像。影，经显、定影后，胶片变为黑白相间图像。 电离效应电离效应 X线使机体内组织、细胞产生变性，线使机体内组织、细胞产生变性， 损伤人体，作为肿瘤放射治疗。损伤人体，作为肿瘤放射治疗。 (一 )X线的特性 7 8 (二二 )X线成像基本原理线成像基本原理 X线成像线成像 三大条件三大条件 ： X线具有一定的穿透力线具有一定的穿透力 被穿透的组织和器官必须存在密度和厚被穿透的组织和器官必须存在密度和厚 度的差异度的差异 必须有成像物质（必须有成像物质（ X线胶片、荧光屏线胶片、荧光屏 ） 9 n 当当 X线穿透密度不同的组织结构时，由于吸收程度线穿透密度不同的组织结构时，由于吸收程度 不同，在不同，在 X线片上就显出黑白对比、层次差异的线片上就显出黑白对比、层次差异的 X 线图像线图像 10 （三）数字（三）数字 X线成像线成像 n 数字 X线成像 （ digital radiography,DR)是将 X 线摄影装置同电子计算机相结合，使形成影像的 X 线信息由模似信息转换为数字信息，而得到数字 化图像的成像技术 n DR依结构可分为 计算机 X线成像 （ computed radiography,CR)、 数字 X线荧光成像 (digital fluorography,DF)和 平板探测器数字 X线成像 三种 n 数字化图像质量明显优于传统 X线成像 11 12 （四）（四） 数字减影血管造影数字减影血管造影 （ DSA） n 1、传统的血管造影时，血管影与骨骼和软组织、传统的血管造影时，血管影与骨骼和软组织 重叠，影响了血管的显示重叠，影响了血管的显示 n 2、 DSA： digital subtraction angiography, 是通过计算机处理数字化的影像信息，消除骨骼是通过计算机处理数字化的影像信息，消除骨骼 和软组织影像，使血管清晰显影的成像技术和软组织影像，使血管清晰显影的成像技术 13 14 二、二、 X线图像特点线图像特点 1、 灰阶图像 ： X线图像是由从黑到白不同灰度 的影像组成。 白影 为 高密度 ,黑影 为 低密度 人体组织密度与 X线图像密度概念不一样 , 前 者指人体组织中单位体积物质的质量，后者指 X线 片上影像的黑白 物质密度大 ,影像白 ;反之 ,物质密度低 ,影像黑 15 2、 重叠二维成像 X线图像系标准 X线束穿过人体不同密度、 厚度、组织结构投影总和 ,将三维立体变为二维 图像 因而 X线图像与人体组织结构相比 ,产生 形态 失真 、 放大 及 相互重叠 后复合影像 16 17 三、三、 X线检查技术线检查技术 1、 自然对比 ：人体组织结构基于密度上的差别，可产生 X线图像上的对比，称 2、 平片 ：依靠自然对比所获的 X线图像，称 3、 人工对比 ：对缺乏自然对比的组织或器官， 人为引入高密度或低密度的物质，使之产生对比 4、造影剂：人工对比引入的物质 5、 造影检查 ：由人工对比方法进行的 X线检查 18 19 （一）普通检查：包括透视和 X线摄影 1. 透视 (fluroscopy) ：适用于机体天然对比 较好部位 ,如胸部 ;观察器官动态 ,例如心脏大血 管、消化道蠕动等 2、 X线摄影 （ Radiography)： X线摄影对比度 及清晰度均佳，适于全身各部检查 20 21 （二）特殊检查（二）特殊检查 n 包括软线摄影、体层摄影、放大摄影等 n 软线摄影 主要应用于乳腺检查 22 23 （三）造影检查 1、适于缺乏自然对比部位和脏器，如腹部脏器 、消化道等。引入的 对比剂 (Contrast Medium) ，也称 造影剂 2、 对比剂：对比剂： n 高密度对比剂高密度对比剂 ： 原子序数高，比重大的物质。常原子序数高，比重大的物质。常 用有钡剂用有钡剂 、 碘剂碘剂 n 低密度对比剂：为原子序数低，比重小的气体低密度对比剂：为原子序数低，比重小的气体 24 3、造影方式、造影方式 n 直接引入直接引入 ：口服、灌注、穿刺注入：口服、灌注、穿刺注入 n 间接引入：注入静脉，通过循环到达靶器官，间接引入：注入静脉，通过循环到达靶器官， 如泌尿系造影、胆道造影如泌尿系造影、胆道造影 25 26 27 第二节 计算机体层成像 Computed Tomography, CT 28 一、一、 CT成像基本原理成像基本原理 X线束线束 人体人体 探测器探测器 将剩余将剩余 X线转变线转变 为可见光为可见光 光电转换光电转换 模模 /数转换数转换 (analog/digital converter) 计算机计算机 灰阶（黑白）图像灰阶（黑白）图像 29 C T 可 佳 断面 数字化 X线平片 佳 差 重叠 模拟 CT和普通 X线平比较 空间分辨力 密度分辨力 成像 其它 30 CT的发展的发展 n 一、二、三、四代 CT设备 n 螺旋 CT（ Spiral CT) n 多层螺旋 CT( Multislice Spiral CT) 31 1975年通过 CT看到脑组织 Siretom CT Scanner (128x128) 32 二、二、 CT图像特点图像特点 1、 灰阶图像 :其灰度反映了组织对 X线的吸收系数 ;图像越 白，密度越高，图像越黑，密度越低 2、密度 可量化 ： CT值 ,组织的 X线吸收系数与水的相比较的 相对值 人体组织的 CT值大致如下； 骨骼 1000，软组织 20 70，水 -20 20， 脂肪 -30 -90，空气 -1000 3、 横断层图像 ：为显示多个器官，需多帧图像连续观察 4、重组图像：可通过后处理得到冠状位和矢状面图像 33 34 35 三、三、 CT诊断的临床应用诊断的临床应用 n 分辨力高，可发现早期病变，特别是 64排及后 64 排 CT的开发，广泛应用全身各系统 n CT灌注成为了一种功能成像，可反映组织器官和 病灶的血流灌注改变，利于病变的检出和定性 n 被广泛应用于急诊。如脑出血，脑外伤及心血管 疾病 36 脑外伤脑外伤 骨折骨折 37 肺栓塞肺栓塞 38 三、三、 CT检查技术检查技术 n 平扫 ( Plain Scan ) n 增强扫描 ( Contrast Enhancement ): 静脉注入对比剂 n 动态扫描 ( Dynamic Scan ) n 高分辨 CT ( High Resolution CT , HRCT ) n CT新技术 39 portal vein phase, PVP Hepatic arterial phase, HAP 40 41 3-Dimension Reconstruction 42 High Resolution CT, HRCT 43 44 Virtual Endoscopy VE 45 第四节第四节 磁共振成像磁共振成像 核磁共振 （ Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 磁共振成像 （ Magnetic Resonance Image, MRI) 46 磁共振成像 MRI：是利用人体的 氢原子核 在 磁场中发生 共振 而产生 信号 再重建图像的成像 技术 磁共振信号有 T1、 T2和质子密度（ PD） T1WI、 T2WI、 PDWI 平扫 、 增强 （ T1WI) 一、成像原理 47 二、二、 MRI图像特点图像特点 1、灰阶成像、灰阶成像 ： 信号信号 强弱以黑白表示，强弱以黑白表示， 信号越强，图像越白信号越强，图像越白 ;信号越低，图像越黑信号越低，图像越黑 2、多参数成像：、多参数成像： T1WI、 T2WI、 PDWI n T1WI： T1越长，图像越黑，信号越低越长，图像越黑，信号越低 T1越短，图像越白，信号越强越短，图像越白，信号越强 长长 T1为低信号，短为低信号，短 T1为高信号为高信号 48 49 n T2WI： T2越短，图像越黑，信号越低越短，图像越黑，信号越低 T2越长，图像越白，信号越强越长，图像越白，信号越强 长长 T2为高信号，短为高信号，短 T2为低信号为低信号 50 脑脊液：长 T1长 T2信号 脑皮质的 T1与 T2均比脑白质长 骨皮质：长 T1短 T2信号 脂肪： T1WI及 T2WI均呈高信号 51 n 3、多方位成像、多方位成像 52 n 4、 流空效应流空效应 ：心脏大血管内快速流动的血液呈：心脏大血管内快速流动的血液呈 无信号的黑影，称无信号的黑影，称 ;这一效应使心血管与周围这一效应使心血管与周围 结构形成对比结构形成对比 53 54 n 4、对比增强效应、对比增强效应 :静脉注射对比剂静脉注射对比剂 n 5、伪彩的功能图像、伪彩的功能图像 55 56 MRI的临床应用的临床应用 n 神经系统疾病 n 骨关节系统疾病 n 纵隔疾病（肺内病变不及 CT ） n 腹部疾病 57 MRI检查应注意的问题 低场强 MRI检查是安全的，高场强 MRI检查对体内金属弹片、人工关节、金属 夹、 心脏起搏器 等有很大吸力，可致 金属 体内移动发生危险 。金属产生极强伪影， 严重影响诊断， MRI检查前特别注意 58 MRI新技术新技术 n MR血管成像（ MR Angiography , MRA ) n MR水成像 ( MR Hydrography , MRH ) n MR胰胆管成像 ( MR Cholangio pancreatography , MRCP ) n MR功能成像 ( Functional MRI , fMRI ) 59 60 61 62 63 64 65 影像检查方法的选择原则影像检查方法的选择原则 首先要在了解各种检查方法原理基础上选择 首先准确、无创、并发症少、经济 尽量避免重复检查 严格掌握适应症、禁忌症 66 第五节第五节 图像解读与影像诊断思维图像解读与影像诊断思维 n 进行影像诊断是运用医学知识，特别是影像学知识对具体病进行影像诊断是运用医学知识，特别是影像学知识对具体病 例的图像进行观察、分析和综合判断的思维过程例的图像进行观察、分析和综合判断的思维过程 n 一、图像解读的内容一、图像解读的内容 正常；变异正常；变异 异常；部位、数目、形状、大小、边缘、密度、邻近结构异常；部位、数目、形状、大小、边缘、密度、邻近结构 n 二、影像诊断思维二、影像诊断思维 结合临床资料进行诊断结合临床资料进行诊断 影像诊断结果评价影像诊断结果评价 67 影像诊断结论影像诊断结论 n 肯定诊断肯定诊断 气胸、骨折气胸、骨折 n 否定诊断否定诊断 双肺未见病变双肺未见病变 n 可能性诊断可能性诊断 肺内实变，炎症，肺内实变，炎症， 癌浸润癌浸润 68 第六节第六节 图像存档和传输系统与信息放射学图像存档和传输系统与信息放射学 n 一、图像存档和传输系统（一、图像存档和传输系统（ Picture Arching and Communication System PACS) PACS是保存和传输图像的设备与软件系统，是保存和传输图像的设备与软件系统， 是为了实现图像数字化管理而用于放射科、医院是为了实现图像数字化管理而用于放射科、医院 间