医学系影像总论ppt课件

医学影像学医学影像学 1 绪论绪论 2 一、医学影像学的发展简史一、医学影像学的发展简史 和研究范畴和研究范畴 医学影像学（医学影像学（ medical imaging）是应用）是应用 医学成像技术对人体疾病进行诊断和在医医学成像技术对人体疾病进行诊断和在医 学成像技术引导下应用介入器材对人体疾学成像技术引导下应用介入器材对人体疾 病进行微创性诊断及治疗的医学学科，是病进行微创性诊断及治疗的医学学科，是 临床医学的重要组成部分。临床医学的重要组成部分。 3 医学影像学范畴医学影像学范畴 1.影像诊断学（影像诊断学（ diagonstic imaging） 放射诊断学（放射诊断学（ diagnostic radiology） （ CR、 DR、 DSA） 超声成像（超声成像（ ultrasonography) X线计算机体层成像线计算机体层成像 ( CT） 磁共振成像（磁共振成像（ MRI） 4 2.介入放射学介入放射学 （ interventional radiology） （ 1）介入诊断学）介入诊断学 （ 2）介入治疗学）介入治疗学 5 医学影像学的发展简史医学影像学的发展简史 6 n 1895年德国物理学家伦琴发现了年德国物理学家伦琴发现了 X线线 n -X线诊断学线诊断学 n 1969-1972年英国物理学家年英国物理学家 Hounsfield研制成功研制成功 X线线 计算机体层摄影成像（计算机体层摄影成像（ x-ray computed tomography) n -医学影像学医学影像学 n 1977年年 Nudelman数字减影血管造影数字减影血管造影 n -介入放射学介入放射学 n 1980年核磁共振（年核磁共振（ Magnetic resonance imaging)投投 入使用入使用 n -丰富了影像学检查手段丰富了影像学检查手段 1.影像诊断学影像诊断学 7 1895年德国物理学家伦琴发现了 X线 1896年用于临床医学 1901年获得诺贝尔物理学奖 8 伦琴与第一张伦琴与第一张 X线照片线照片 9 10 X-RAY 11 Hounsfield与与 CT 12 CT Department of Radiology13 14 MR 开放式 MR 15 MRI横断图像 16 17 2.介入放射学介入放射学 n 国际上介入放射技术始于国际上介入放射技术始于 20世纪世纪 40年代。年代。 n 1953年瑞典医生年瑞典医生 Seldinger首创在血管造影中首创在血管造影中 应用套管针、导丝和导管交换、经皮穿刺应用套管针、导丝和导管交换、经皮穿刺 股动脉插管的方法。股动脉插管的方法。 n Nudelman于于 1977年获得第一张年获得第一张 DSA的图像的图像 。 18 n 我国介入治疗技术起步较晚，但发展迅速我国介入治疗技术起步较晚，但发展迅速 。 n 1986年召开第一次全国介入放射学会议。年召开第一次全国介入放射学会议。 1990年，卫生部颁布了相关文件，确立了介年，卫生部颁布了相关文件，确立了介 入放射学在临床的重要地位。入放射学在临床的重要地位。 n 现在介入放射学已经逐步普及到省、市及现在介入放射学已经逐步普及到省、市及 部分县级医院。部分县级医院。 19 n 我院从我院从 1990年开始，开展介入放射学，发展年开始，开展介入放射学，发展 迅速，肿瘤及周围血管介入位居全省第一迅速，肿瘤及周围血管介入位居全省第一 ，去年介入手术达，去年介入手术达 2000多台。多台。 20 河北医科大学第四医院介入手术室 21 肝癌肝动脉化疗栓塞 22 23 医学影像学的临床应用价值医学影像学的临床应用价值 24 医学影像学是医学战场侦察兵医学影像学是医学战场侦察兵 眼睛：通过检查发现病变眼睛：通过检查发现病变 双手：介入治疗可以部分替代外双手：介入治疗可以部分替代外 科大夫的双手。科大夫的双手。 25 1.影像诊断学的临床应用价值影像诊断学的临床应用价值 （ 1）临床上仅仅根据病人的临床表现和实验室检查）临床上仅仅根据病人的临床表现和实验室检查 ，难以确诊时；，难以确诊时； -脑梗塞与脑出血；脑梗塞与脑出血； （ 2）临床上疑似或需要除外某些疾病时；）临床上疑似或需要除外某些疾病时； -骨折的有无骨折的有无 （ 3）临床已经确诊的疾病，需要明确病变的范围、）临床已经确诊的疾病，需要明确病变的范围、 类型和分期时；类型和分期时； -肺癌大小、有无淋巴结转移、脑转移肺癌大小、有无淋巴结转移、脑转移 26 1.影像诊断学的临床应用价值影像诊断学的临床应用价值 （ 4）评估疗效、有无复发和转移；）评估疗效、有无复发和转移； -肝癌治疗后肝癌治疗后 （ 5）高危人群的定期检查，有利于早期发现）高危人群的定期检查，有利于早期发现 、早期治疗；、早期治疗； -肝硬化病人肝硬化病人 （ 6）健康体检。）健康体检。 -乳腺癌、肺癌乳腺癌、肺癌 27 影像诊断学的限度影像诊断学的限度 n 同病异影和异病同影，导致诊断和鉴别诊同病异影和异病同影，导致诊断和鉴别诊 断困难；断困难； n 某些疾病早期诊断困难；某些疾病早期诊断困难； n 某些疾病不适于影像诊断；某些疾病不适于影像诊断； n 影像学检查的应用还有禁忌。影像学检查的应用还有禁忌。 28 2.介入放射学的临床应用价值介入放射学的临床应用价值 （ 1）不适合手术治疗的疾病或病人（如中晚）不适合手术治疗的疾病或病人（如中晚 期肿瘤、患有某些疾病的高龄体弱者）；期肿瘤、患有某些疾病的高龄体弱者）； （ 2）某些不愿意接受手术治疗的病人（如主）某些不愿意接受手术治疗的病人（如主 动脉夹层、腹主动脉瘤、子宫肌瘤等）；动脉夹层、腹主动脉瘤、子宫肌瘤等）； （ 3）暂时不适合手术治疗的疾病或病人（如）暂时不适合手术治疗的疾病或病人（如 中晚期肝癌等），经介入治疗后为二期手中晚期肝癌等），经介入治疗后为二期手 术创造条件；术创造条件； 29 2.介入放射学的临床应用价值介入放射学的临床应用价值 （ 4）临床应用证实，介入治疗优于或等同于）临床应用证实，介入治疗优于或等同于 其它治疗方法，（如布加氏综合征、动脉其它治疗方法，（如布加氏综合征、动脉 硬化闭塞症）；硬化闭塞症）； （ 5）某些急性疾病，如深静脉血栓形成合并）某些急性疾病，如深静脉血栓形成合并 肺栓塞、支气管扩张咯血、化脓性胆管炎肺栓塞、支气管扩张咯血、化脓性胆管炎 等，介入治疗已经成为首选的治疗手段；等，介入治疗已经成为首选的治疗手段； （ 6）穿刺活检可以为临床提供病理学诊断。）穿刺活检可以为临床提供病理学诊断。 30 三、如何学习和运用医学影像学三、如何学习和运用医学影像学 1.如何学习和运用影像诊断学如何学习和运用影像诊断学 2.如何学习和运用介入放射学如何学习和运用介入放射学 31 1.如何学习和运用影像诊断学如何学习和运用影像诊断学 （ 1）熟悉各种成像技术的基本原理和检查方）熟悉各种成像技术的基本原理和检查方 法，明确各自的优势和不足，以便在临床法，明确各自的优势和不足，以便在临床 工作中进行合理的选择；工作中进行合理的选择； （ 2）掌握各种成像技术和检查方法的图像特）掌握各种成像技术和检查方法的图像特 点，这是识别图像，即明确其属于何种成点，这是识别图像，即明确其属于何种成 像技术和检查方法的基础；像技术和检查方法的基础； 32 1.如何学习和运用影像诊断学如何学习和运用影像诊断学 （ 3）熟悉各种成像技术的基本原理和检查方）熟悉各种成像技术的基本原理和检查方 法所获取图像的正常所见和异常表现，这法所获取图像的正常所见和异常表现，这 是进行影像诊断的主要依据；是进行影像诊断的主要依据； （ 4）掌握常见病和多发病的诊断要点，有利）掌握常见病和多发病的诊断要点，有利 于理解诊断报告，评估疾病的程度和预后于理解诊断报告，评估疾病的程度和预后 33 1.如何学习和运用影像诊断学如何学习和运用影像诊断学 n 申请影像学检查时，选择合适的成像技术申请影像学检查时，选择合适的成像技术 和检查方法，是临床医师获得正确诊断的和检查方法，是临床医师获得正确诊断的 首要环节。首要环节。 n 选择的原则是由简到繁，从无创到有创。选择的原则是由简到繁，从无创到有创。 34 1.如何学习和运用介入放射学如何学习和运用介入放射学 n 熟悉介入放射学对哪些疾病的诊断和治疗熟悉介入放射学对哪些疾病的诊断和治疗 最有效；最有效； n 掌握常见介入放射学所诊治疾病的适应症掌握常见介入放射学所诊治疾病的适应症 和禁忌症；和禁忌症； n 科学合理地选择适宜的介入诊疗方法。科学合理地选择适宜的介入诊疗方法。 35 第一篇第一篇 影像诊断学影像诊断学 36 第一章 影像诊断学 总 论 37 第一节第一节 X线成像线成像 X-ray radiography 38 一、一、 X线成像基本原理线成像基本原理 Basic principles of X-ray radiography X线之所以能使人体组织结构在荧光屏或胶线之所以能使人体组织结构在荧光屏或胶 片上形成影像，一方面是基于片上形成影像，一方面是基于 X线的穿透性、荧线的穿透性、荧 光效应和感光效应；另一方面是基于人体组织光效应和感光效应；另一方面是基于人体组织 之间有密度和厚度的差异。因此，当之间有密度和厚度的差异。因此，当 X线透过人线透过人 体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以 到达荧屏或胶片上的到达荧屏或胶片上的 X线量就有差异。线量就有差异。 39 X线成像的三个基本条件线成像的三个基本条件 n 1. X线具有一定的穿透能力，能够穿透人体的线具有一定的穿透能力，能够穿透人体的 组织结构；组织结构； n 2. 被穿透的组织结构，存在着密度和厚度的差被穿透的组织结构，存在着密度和厚度的差 异，穿透人体后，剩余的异，穿透人体后，剩余的 X线量有差别；线量有差别； 3. 这个有差别的剩余这个有差别的剩余 X线，是不可见的，经过线，是不可见的，经过 显像过程，就能获得具有黑白对比、层次差显像过程，就能获得具有黑白对比、层次差 异的异的 X线影像。线影像。 40 人体组织结构的自然人体组织结构的自然 对比对比 人体组织结构自然存在的密度上的差异叫做自人体组织结构自然存在的密度上的差异叫做自 然对比。人体组织结构的密度可归纳为三类：高密然对比。人体组织结构的密度可归纳为三类：高密 度的骨组织和钙化灶等；中等密度的软骨、肌肉、度的骨组织和钙化灶等；中等密度的软骨、肌肉、 神经、实质器官、结缔组织以及体液等；低密度的神经、实质器官、结缔组织以及体液等；低密度的 有脂肪组织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳有脂肪组织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳 突内的气体。突内的气体。 41 密度高， X线透过少，感 光少，胶片呈白影 密度低， X线透过多，感 光多，胶片呈黑影 厚度大， X线透过少，感 光少，胶片比较白 Department of Radiology42 二、二、 X线设备与线设备与 X线特性线特性 随着科学技术的发展，各种 X 线检查设备已经日臻完备。特别 是近三十年以来，数字化 X线成像 技术的出现，使得传统 X线设备发 生很大改变。 43 44 X线的产生和特性 1.X线的产生 X线发生装置 1） X线管 2）变压器 3）操作台 X线产生的条件 1) 自由电子的产生 2) 电子流在真空管内由阴极向阳极高速行进 3) 高速运动的电子流突然受阻 45 X线机主要部件示意图 46 X线球管实物照片 47 2.X线的特性线的特性 features of X-ray 48 n 穿穿 透透 性性 X线的穿透力与管电压成正比，电压愈高，线的穿透力与管电压成正比，电压愈高， X线波长愈短，穿透力愈强。线波长愈短，穿透力愈强。 n 荧光效应荧光效应 X线激发荧光物质，使波长短的线激发荧光物质，使波长短的 X线转换成线转换成 肉眼可见荧光。荧光效应是透视检查的基肉眼可见荧光。荧光效应是透视检查的基 础。础。 n 感光效应感光效应 X线能使涂有溴化银的胶片感光而产生潜影。线能使涂有溴化银的胶片感光而产生潜影。 感光效应是摄影检查的基础。感光效应是摄影检查的基础。 n 电离效应电离效应 X线通过任何物质都可产生电离效应。线通过任何物质都可产生电离效应。 49 当强度均匀的当强度均匀的 X线穿透厚度相等、密度不同的线穿透厚度相等、密度不同的 组织结构时，由于吸收程度不同，可在组织结构时，由于吸收程度不同，可在 X线片（线片（ 或荧光屏上）显示出具有黑白（或明暗）对比、或荧光屏上）显示出具有黑白（或明暗）对比、 层次差异的层次差异的 X线影象。线影象。 不同密度组织与不同密度组织与 X线成像关系线成像关系 50 X线 X线 X线 人体 组织 高密度组 织（骨） 中等密度组 织（肌肉、 液体、软骨 ） 低密度组织 （肺、脂肪） 经吸收后 剩余 X线 X线片 荧屏 不同密度组织（厚度相同）与 X线成像的关系 51 52 不同厚度组织与不同厚度组织与 X线成像关系线成像关系 人体组织结构和器官形态不同，厚度人体组织结构和器官形态不同，厚度 也不一样。厚的部分，吸收也不一样。厚的部分，吸收 X线多，透过线多，透过 的的 X线少，薄的部分则相反，于是在线少，薄的部分则相反，于是在 X线片线片 和荧光屏上显示出黑白对比和明暗差别的和荧光屏上显示出黑白对比和明暗差别的 影像。所以，影像。所以， X线成像与组织结构和器官线成像与组织结构和器官 厚度也有关。厚度也有关。 53 X线 X线 X线 人体组织 剩余 X线 X线片 荧光屏 不同厚度组织结构（密度相同）与 X线成像的关系 54 55 （一）传统（一）传统 X线设备与线设备与 X线成像性能线成像性能 n 应用传统应用传统 X线设备进行摄片时，是以胶片为线设备进行摄片时，是以胶片为 载体，对透过人体的载体，对透过人体的 X线信息进行采集、显线信息进行采集、显 示和存储。其优点是：示和存储。其优点是： （ 1）图像的空间分辨率高；）图像的空间分辨率高； （ 2）能够整体显示较大范围的组织结构；）能够整体显示较大范围的组织结构； （ 3） X线辐射剂量相对较低；线辐射剂量相对较低； （ 4）检查费用较为低廉。）检查费用较为低廉。 56 n 缺点：缺点： （ 1）摄片条件要求严格；）摄片条件要求严格； （ 2）图像的密度分辨率较低；）图像的密度分辨率较低； （ 3）组织结构影像相互重叠，对病变显示有）组织结构影像相互重叠，对病变显示有 一定影响；一定影响； （ 4）图像的灰度和摄片条件有关，不能调节）图像的灰度和摄片条件有关，不能调节 ，难以同时显示清楚各种不同密度的组织，难以同时显示清楚各种不同密度的组织 结构；结构； （ 5） X线胶片的利用和管理有诸多不便。线胶片的利用和管理有诸多不便。 57 （二）数字化（二）数字化 X线设备与线设备与 X线成像性能线成像性能 数字化数字化 X线设备根据图像采集技术原理不同，线设备根据图像采集技术原理不同， 分为计算机分为计算机 X线成像（线成像（ CR）和数字）和数字 X线成像（线成像（ DR ）设备。）设备。 CR：稀土元素制成的：稀土元素制成的 IP板吸收板吸收 X线信号，通过激光线信号，通过激光 扫描读出扫描读出 IP板上的潜影，转变成电信号。板上的潜影，转变成电信号。 DR： X线直接照射到平板探测器，直接将线直接照射到平板探测器，直接将 X线光信线光信 号转变为电信号。号转变为电信号。 58 （ Computed radiography， CR) 59 CR装置示意图 60 61 62 （ Digital radiography， DR) 将 X线转换成已处理的电信号 63 数字化胃肠造影设备（具 有动态成像功能的 DR） 64 数字化数字化 X线成像优点线成像优点 n （ 1）摄影条件的宽容度大，可最大限度降）摄影条件的宽容度大，可最大限度降 低低 X线辐射剂量；线辐射剂量； n （ 2）提高了图像质量，可使不同密度的组）提高了图像质量，可使不同密度的组 织结构同时达到清晰显示的效果；织结构同时达到清晰显示的效果； n （ 3）具有调节窗宽与窗位、测量、边缘锐）具有调节窗宽与窗位、测量、边缘锐 化、减影等图像后处理功能；化、减影等图像后处理功能； n （ 4）图像的数字化信息既可打印成照片或）图像的数字化信息既可打印成照片或 在屏幕上阅读，也可存储在光盘、硬盘中在屏幕上阅读，也可存储在光盘、硬盘中 ，还可通过，还可通过 PACS进行传输。进行传输。 65 （三）（三） 数字减影血管造影数字减影血管造影 Digital Subtraction Angiography(DSA) 血管造影是将水溶性碘对比剂注入血管内，血管造影是将水溶性碘对比剂注入血管内， 使血管显影的使血管显影的 X线检查法。线检查法。 DSA则是利用计算机处则是利用计算机处 理后的数字化血管影像，它可以消除骨骼及软组理后的数字化血管影像，它可以消除骨骼及软组 织影，血管显影清晰。织影，血管显影清晰。 DSA检查技术根据将对比剂注入动脉或静脉而分检查技术根据将对比剂注入动脉或静脉而分 为动脉为动脉 DSA和静脉和静脉 DSA。由于动脉。由于动脉 DSA血管成像血管成像 清晰，对比剂用量少，所以，现在大都用动脉清晰，对比剂用量少，所以，现在大都用动脉 DSA。随着介入放射学的发展，。随着介入放射学的发展， DSA的应用日益的应用日益 普及。普及。 66 DSA的临床应用的临床应用 n 1. 心脏大血管的检查。用于诊断心内解剖结构心脏大血管的检查。用于诊断心内解剖结构 异常、主动脉夹层、主动脉瘤、主动脉缩窄异常、主动脉夹层、主动脉瘤、主动脉缩窄 或主动脉发育异常，对显示冠状动脉是最好或主动脉发育异常，对显示冠状动脉是最好 的方法。的方法。 n 2. 诊断颈动脉狭窄或闭塞、颅内动脉瘤、血管诊断颈动脉狭窄或闭塞、颅内动脉瘤、血管 发育异常等。发育异常等。 n 3. 周围血管狭窄及出血。周围血管狭窄及出血。 n 4. 全身各脏器良恶性肿瘤的鉴别诊断介入治疗全身各脏器良恶性肿瘤的鉴别诊断介入治疗 。 67 68 冠脉造影冠脉造影 69 DSA图片 70 三、三、 X线检查技术线检查技术 Techniques of X-ray n 人体组织结构自然存在的密度上的差异，称人体组织结构自然存在的密度上的差异，称 之为自然对比。依靠自然对比所获得的之为自然对比。依靠自然对比所获得的 X线摄影线摄影 图像，称为平片（图像，称为平片（ plain film）。）。 n 对于缺乏自然对比的组织器官，可人为地引对于缺乏自然对比的组织器官，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。通过人工对比方法产生对比，称之为人工对比。通过人工对比方法 进行的进行的 X线检查即为造影检查（线检查即为造影检查（ contrast examination）。）。 71 三、三、 X线检查技术线检查技术 Techniques of X-ray n X线检查技术主要包括普通检查、特殊线检查技术主要包括普通检查、特殊 检查和造影检查。检查和造影检查。 72 （一）普通检查（一）普通检查 荧光透视荧光透视 （ fluoroscopy） 目前多采用目前多采用 FPD和影像增强电视系统，影象亮和影像增强电视系统，影象亮 度明显增强，效果好。主要用于胃肠道造影、介度明显增强，效果好。主要用于胃肠道造影、介 入诊疗、骨科复位等。透视的优点是可以从多角入诊疗、骨科复位等。透视的优点是可以从多角 度进行观察；了解器官的动态变化，如心脏、大度进行观察；了解器官的动态变化，如心脏、大 血管的搏动，膈肌运动及胃肠蠕动等。操作方便血管的搏动，膈肌运动及胃肠蠕动等。操作方便 ，费用低。缺点是影象对比度及清晰度差。不能，费用低。缺点是影象对比度及清晰度差。不能 留下永久性记录。留下永久性记录。 73 透视 74 n X线摄影线摄影 radiography n 对比度及清晰度均较好，能显示密度、厚对比度及清晰度均较好，能显示密度、厚 度较大或密度、厚度差别较小部位的病变显影度较大或密度、厚度差别较小部位的病变显影 。常需要从两个互相垂直的方向摄影，例如正。常需要从两个互相垂直的方向摄影，例如正 位侧位。位侧位。 75 正位 侧位 76 （二）特殊检查 体层容积摄影 软 X线摄影 X线减影技术 77 1. 软 X线（钼靶）摄影照片 78 79 乳腺癌伴毛刺 80 2. X线减影摄影线减影摄影 正常胸部双能量减影图像正常胸部双能量减影图像 81 左肺多发结节 82 无明显错位的肋骨骨折无明显错位的肋骨骨折 83 体层容积成像体层容积成像 84 原理原理 （ 1）扫描）扫描 X光球管在不连续的位置上多角度投照光球管在不连续的位置上多角度投照 获得图像，获得图像， X光球管和探测器做平行于患者光球管和探测器做平行于患者 的同步反方向运动。的同步反方向运动。 （ 2）体层容积成像）体层容积成像 通过移动的叠加投照的图像，任何设定通过移动的叠加投照的图像，任何设定 高度的一个物体的断层图像均可以被重建高度的一个物体的断层图像均可以被重建 出来。出来。 85 86 枢椎齿状突骨折枢椎齿状突骨折 87 57 岁，女性 良性肿物 88 （三）造影检查（三）造影检查 对于缺乏自然对比的结构或器官，可对于缺乏自然对比的结构或器官，可 将高于或低于该结构或器官的物质引入器将高于或低于该结构或器官的物质引入器 官内或其官内或其 周围间隙，使之产生对比以显影周围间隙，使之产生对比以显影 ，此即造影检查。，此即造影检查。 引入的物质称为对比引入的物质称为对比 剂（剂（ contrast medium），）， 也称造也称造 影剂。影剂。 造影检查的应用，扩大了造影检查的应用，扩大了 X线检查的范围线检查的范围 。 89 1.对比剂对比剂 (contrast medium) n 按密度高低分为高密度对比剂和低按密度高低分为高密度对比剂和低 密度对比剂两类。密度对比剂两类。 90 q 高密度造影剂（钡剂、碘剂） 硫酸钡： 用于胃肠道 有机碘：（水溶性）离子型、非离子型 用于血管、尿路、胆系 无机碘： 碘油，用于支气管、输卵管 q 低密度造影剂（气体） CO2 、 O2 、空气 91 92 2.造影方式造影方式 有以下两种方式有以下两种方式 1.直接引入直接引入 包括口服法、灌注法和穿刺注入法。包括口服法、灌注法和穿刺注入法。 口服法：食管及胃肠钡餐检查；口服法：食管及胃肠钡餐检查； 灌注法：钡灌肠、逆行泌尿道造影及子宫输卵管造灌注法：钡灌肠、逆行泌尿道造影及子宫输卵管造 影等。影等。 穿刺注入法：如心血管造影和脊髓造影。穿刺注入法：如心血管造影和脊髓造影。 2.间接引入间接引入 经静脉注入碘对比剂后，对比剂经肾排入泌经静脉注入碘对比剂后，对比剂经肾排入泌 尿道内，而行尿路造影尿道内，而行尿路造影 。 93 直接引入法直接引入法 94 直接直接 引入法引入法 （穿剌）（穿剌） 95 间接引入间接引入 96 四、四、 X线检查的安全性线检查的安全性 n X线穿透人体将产生一定的生物线穿透人体将产生一定的生物 效应。若接触的效应。若接触的 X线量超过容许辐射量线量超过容许辐射量 ，就可能产生放射反应，甚至放射损，就可能产生放射反应，甚至放射损 害。首先，要严格掌握害。首先，要严格掌握 X线检查的适应线检查的适应 症，避免不必要的照射，尤其是孕妇症，避免不必要的照射，尤其是孕妇 和小儿，早孕者属于禁忌。和小儿，早孕者属于禁忌。 n 97 四、四、 X线检查的安全性线检查的安全性 X线检查应遵循辐射防护原则：线检查应遵循辐射防护原则： 1.改进设备，减少辐射量。改进设备，减少辐射量。 2.屏蔽防护屏蔽防护 用原子序数较高的铅或含用原子序数较高的铅或含 铅物质，作为屏障吸收不必要的铅物质，作为屏障吸收不必要的 X线。线。 3.距离防护距离防护 4.时间防护时间防护 减少照射次数。减少照射次数。 98 五、五、 X线图象特点线图象特点 1. X线图象是由从黑到白不同灰度的影象所组线图象是由从黑到白不同灰度的影象所组 成。成。 2.人体组织结构的密度与人体组织结构的密度与 X线图象上影象的密度是线图象上影象的密度是 两个不同的概念。两个不同的概念。 3.X线照片用高密度、中等密度和低密度分别表达线照片用高密度、中等密度和低密度分别表达 白影、灰影和黑影。白影、灰影和黑影。 4. X线图象是线图象是 X线穿透某一部位的不同密度和厚度线穿透某一部位的不同密度和厚度 组织结构后的投影总和，是该穿透路径上各个结组织结构后的投影总和，是该穿透路径上各个结 构影象相互叠加在一起的影象。构影象相互叠加在一起的影象。 5. X线影象有一定程度的放大、失真，并产生伴影线影象有一定程度的放大、失真，并产生伴影 。 99 腰椎正侧位腰椎正侧位 100 101 第二节 计算机体层成像 (Computed tomography， CT) 102 第二节第二节 X线计算机体层成线计算机体层成 像像 CT(Computered Tomography)是是 Hounsfield 1969 年设计成功，年设计成功， 1972年公诸于世的。年公诸于世的。 CT不同于不同于 X线成线成 像，它是用像，它是用 X线束对人体层面进行扫描，取得信息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，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，其密度分辨力明显优于断面解剖图像，其密度分辨力明显优于 X线图像。线图像。 从而显著扩大了人体的检查范围，提高了病变的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。检出率和诊断的准确率。 CT也大大促进了医学影也大大促进了医学影 像学的发展。由于这一贡献，像学的发展。由于这一贡献， Hounsfield获得了获得了 1979年的诺贝尔奖金。年的诺贝尔奖金。 103 （一）（一） CT的成像基本原理的成像基本原理 104 CT是用高度准直的是用高度准直的 X线束，环绕人体线束，环绕人体 一定厚度的层面进行扫描，由探测器接一定厚度的层面进行扫描，由探测器接 收透过该层面的收透过该层面的 X线，由光电转换变为电线，由光电转换变为电 信号，再经模拟信号，再经模拟 /数字转换器（数字转换器（ analog/digital converter）转为数字，输入）转为数字，输入 计算机处理。计算机处理。 1.获取扫描层面的数字化信息 105 2.获取扫描层面各个体素的 X线吸收系数 n 将扫描层面分成若干个体积相同的长方体，称之将扫描层面分成若干个体积相同的长方体，称之 为体素（为体素（ voxel）。输入计算机前的数字信息为各）。输入计算机前的数字信息为各 个扫描方向上这些体素的个扫描方向上这些体素的 X线吸收系数的叠加量线吸收系数的叠加量 。经计算机处理，并依照原有的位置排列为数字。经计算机处理，并依照原有的位置排列为数字 矩阵（矩阵（ digital matrix）。）。 106 图 1-5 扫描层面体素及象素 107 将扫描层面的数字矩阵，依照其数值的高将扫描层面的数字矩阵，依照其数值的高 低赋予不同的灰阶，进而转为由黑到白不低赋予不同的灰阶，进而转为由黑到白不 等灰度的小方块，即象素（等灰度的小方块，即象素（ pixel），并按），并按 矩阵排列，即构成矩阵排列，即构成 CT灰阶图像。所以，灰阶图像。所以， CT 图像是重建图象。每个体素的图像是重建图象。每个体素的 X线吸收系线吸收系 数可以通过不同的数学方法算出。数可以通过不同的数学方法算出。 3.获取 CT灰阶图像 108 图 1-2-2 数字矩阵 109 二、二、 CT设备与设备与 CT成像性能成像性能 （一）（一） CT设备设备 110 1.多层螺旋多层螺旋 CT（ MSCT） n 螺旋螺旋 CT扫描计算机容量大、运算快，可达扫描计算机容量大、运算快，可达 到立即重建图像。由于扫描时间短到立即重建图像。由于扫描时间短 (1s)， 可避免运动伪影，例如，呼吸运动的干扰可避免运动伪影，例如，呼吸运动的干扰 ，可提高图像质量；层面是连续的，所以，可提高图像质量；层面是连续的，所以 不致于漏掉病变，而且可行三维重建，注不致于漏掉病变，而且可行三维重建，注 射造影剂作血管造影可得射造影剂作血管造影可得 CT血管造影（血管造影（ Ct angiography， CTA）。）。 111 112 113 2. 双源双源 CT n 双源双源 CT是同一是同一 CT设备配置设备配置 2个个 X线球管和线球管和 两组探测器的两组探测器的 MSCT，提高了成像的时间，提高了成像的时间 分辨率。另外，也能进行能谱成像。分辨率。另外，也能进行能谱成像。 114 115 3.能谱能谱 CT 116 n 能谱能谱 CT是一种具有崭新能谱成像功能的是一种具有崭新能谱成像功能的 MSCT。普通。普通 CT成像是混合能量成像。成像是混合能量成像。 n 能谱能谱 CT是在扫描中行两种电压（是在扫描中行两种电压（ 80KVp和和 140KVp）的瞬时切变（双源）的瞬时切变（双源 CT为两个为两个 X线线 源用不同的电压同时进行扫描），利用所源用不同的电压同时进行扫描），利用所 获得的两组获得的两组 X线吸收数据，计算出不同物质线吸收数据，计算出不同物质 （例如水和碘）空间分布的密度值。（例如水和碘）空间分布的密度值。 117 能谱能谱 CT优点优点 n 能量强：能量强： 可以帮助临床发现常规可以帮助临床发现常规 CT不易发现的小不易发现的小 病灶，对肿瘤的早期探查、病变的良恶性鉴别具病灶，对肿瘤的早期探查、病变的良恶性鉴别具 、肺栓塞小栓子的检出率有较高价值。、肺栓塞小栓子的检出率有较高价值。 分辨率高：分辨率高： 突破了核磁共振和传统突破了核磁共振和传统 CT检查的禁区检查的禁区 ，对冠心病、冠状动脉支架术后、冠状动脉搭桥，对冠心病、冠状动脉支架术后、冠状动脉搭桥术后以及骨折内固定术后，利用术后以及骨折内固定术后，利用 MARS技术可大大技术可大大 减少金属伪影的干扰。减少金属伪影的干扰。 扫描速度快：扫描速度快： 扫描心脏仅需扫描心脏仅需 0.35秒，极大方便了患秒，极大方便了患 者。者。 辐射小：辐射小： 是目前辐射剂量最低的是目前辐射剂量最低的 CT之一，老人和之一，老人和 儿童均可放心使用。儿童均可放心使用。 118 （二）（二） CT成像性能成像性能 n 1. CT成像的主要优势成像的主要优势 n （ 1）密度分辨率高；）密度分辨率高； n （ 2）可行密度量化分析；）可行密度量化分析； n （ 3）组织结构影像无重叠；）组织结构影像无重叠； n （ 4）可行多种图像后处理。）可行多种图像后处理。 119 CT密度分辨率高 120 121 人体组织 CT 值（ Hu ） 密度量化分析 122 窗宽和窗位调节窗宽和窗位调节 软组织窗软组织窗 骨窗骨窗 123 窗宽与窗位 窗宽 窗位 124 125 肝动脉解剖 门静脉解剖 肝动静脉和门静脉融合 CT 三维重建 126 127 2. CT成像的局限性成像的局限性 （ 1） CT检查常规获取横断图像，多不能整体检查常规获取横断图像，多不能整体 显示器官结构和病变；显示器官结构和病变； （ 2）多幅图像不利于快速观察；）多幅图像不利于快速观察； （ 3）受到部分容积效应影响；）受到部分容积效应影响； （ 4）较高的）较高的 X线辐射剂量。线辐射剂量。 128 三、三、 CT检查方法检查方法 （一）平扫检查（一）平扫检查 （二）对比增强检查（二）对比增强检查 （三）（三） CT能谱检查能谱检查 （四）图像后处理技术（四）图像后处理技术 129 （一）平扫检查（一）平扫检查 130 （一）平扫检查（一）平扫检查 131 （二）对比增强检查（二）对比增强检查 1.普通增强扫描普通增强扫描 毛发细胞型星形细胞瘤 132 2. CT 动态多期增强扫描 133 3.CT血管成像血管成像 134 主动脉夹层 135 右冠状动脉起自左窦（动脉间型）右冠状动脉起自左窦（动脉间型） RCA LM 舒张期舒张期舒张期舒张期收缩期收缩期 收缩期收缩期 RCA RCA RCA RCA 136 4. CT灌注成像灌注成像 n 通过分析获得器官及其病变的各种灌注参通过分析获得器官及其病变的各种灌注参 数图，能够反映毛细血管水平的血流灌注数图，能够反映毛细血管水平的血流灌注 状况，属于功能成像。状况，属于功能成像。 137 Noncontrast CT Blood flow Blood volume Mean transit time CT angiographic source image DWI Radiology, 2010, 255:142 男， 42 岁，脑梗塞。症状发作 70 分钟后 138 多排螺旋 CT 脑灌注成像检查 139 肺灌注 CT 140 （三）（三） CT能谱检查能谱检查 （ 1）扫描层面的各种单能量）扫描层面的各种单能量 CT图像；图像； （ 2）测量各个单能量图像上同一部位组织部）测量各个单能量图像上同一部位组织部 位或结构的位或结构的 CT值，获得能谱值，获得能谱 CT值曲线；值曲线； （ 3）扫描层面物质（例如碘和水）密度的）扫描层面物质（例如碘和水）密度的 CT 图像，即物质分离技术；图像，即物质分离技术； （ 4）消减金属伪影和虚拟平扫）消减金属伪影和虚拟平扫 . 141 宝石能谱宝石能谱 CT 142 143 碘图碘图 144 尿酸结石 非尿酸结石 病灶内部成分的确定 145 n 定性：定性： 碘图的研究碘图的研究 病灶内部成分的确定病灶内部成分的确定 fat iron calcium hemorrhage 146 （四）图像后处理技术（四）图像后处理技术 1. 二维显示技术二维显示技术 （ 1）薄层重组）薄层重组 （ 2）多平面重组）多平面重组 （ 3）曲面重组）曲面重组