线诊断学绪论课件

1 第一章第一章 X X线诊断学绪论线诊断学绪论 福建中医学院骨伤系 洪振强 2 第一节第一节 X X线诊断学概述线诊断学概述 l 一、X线诊断学概念 l X线诊断学是一门重要的临床辅助检查 诊断学科，它利用X线来建立人体组织结构 的影像图像，然后再通过对影像资料进行观 察、分析，从而获取综合的诊断信息，辅助 对疾病作出诊断及鉴别诊断的学科。 3 二、影像诊断学发展概况二、影像诊断学发展概况 l 自从1895年德国科学家伦琴报道发现X射 线以后不久，在医学上X线就很快被利用于人 体疾病的诊断（X线诊断学），并且很迅速地 形成了X射线为主的放射诊断学学科，从而奠 定了医学影像诊断学的基础。目前虽然影像 诊断学已有巨大发展，但以X线为主的放射诊 断学仍为医学影像诊断学的核心，应用非常 普通。 4 （一）发展简史（一）发展简史 现代医学影像学发展的主要阶段与主要分支如下： l 1、经典的X线诊断，包括透视、摄片及稍后期发 展起来的造影检查。 l 2、上世纪5060年代开始应用的超声成像诊断 技术（Ultrasonography，USG）与核素扫描诊断技术 （如闪烁成像、I131扫描成像）。 l 3、上世纪70年代起开始应用的计算机辅助X线断 层成像技术（Computed tomography，CT）。 l 4、上世纪70年代开始应用的数字减影血管造影 检查技术（Digital subtraction angiography，DSA ）。 l 5、上世纪80年代初开始应用的发射体层成像技 术（Emission computed tomography，ECT），如单 光子发射体层成像SPECT，正电子发射体层成像PECT 。 5 （一）发展简史（一）发展简史 l 6、上世纪7080年代发展起来的单光子 双光子双能X线骨密度检查技术（定量检 测方法）（SPADPADEXA）。 l 7、约在上世纪80年代中期开始临床应用 的核磁共振成像技术（MRI）。 l 以上多种影像学的诊断分支技术虽然其 成像原理不尽相同，但共同点是都可以在活 体上进行检查，都可使人体内有关的结构成 像，都能在一定程度上帮助我们了解人体的 解剖、生理及病理变化，从而对疾病的准确 诊断起到辅助作用。 6 （二）发展方向（二）发展方向 l 在以上影像诊断发展的基础上，从上世纪 70年代又逐渐兴起了一个学科介入放射 学。这门学科的主要特点是：在影像的监视 下进行体内组织标本的采集及在影像学诊断 及影像监视基础上对一些疾病进行治疗。这 样就使影像诊断学学科发展成医学影像学学 科。介入放射学目前发展很快，如心脏介入 诊断与介入治疗（导管技术）、肿瘤介入治 疗、骨缺血坏死的介入治疗等，应用范围还 在不断地扩大中，很有潜力。 7 （三）概念的延伸（三）概念的延伸 l 由于影像学的不断发展，其概念也在不 断外延，传统的X线室、放射科逐渐被影像室 、影像楼所取代，影像学学科的发展状况也 成为评价一所医疗单位技术及设备力量的重 要内容，许多贵重的仪器设备多集中于影像 学部分。影像诊断与治疗的设备、材料也逐 渐成为医疗设备产业中的重大部分之一。（ 可惜我国这块发展薄弱，许多仪器设备及材 料需靠进口）。 8 三、三、X X线诊断学主要学习内容线诊断学主要学习内容 l 前面介绍过影像诊断学的内容包括较广泛，作为我们 骨伤专业本科学生不可能面面俱到，最重要的是掌握目前 临床上最多见、最普及的X线诊断学内容，主要是X线平片 ，其次是造影检查，CT检查、MRI检查等也要有所掌握。大 家以后学习应抓住以下几点： l 1、掌握骨伤科X线诊断中常用的X线平片诊断原理及各 部位投照方法。 l 2、熟悉CT成像原理及人体各部分的CT层面解剖。 l 3、掌握人体骨关节系统常见创伤与疾患的X线表现。 l 4、掌握骨关节X线影像的分析步骤、原则及方法。 l 5、熟悉MRI的成像原理及图像特征、适用范围、优缺 点等，对其适应症要掌握。了解DSA等其它临床影像学诊断 技术。 l 6、了解影像学科的新发展动态，如介入放射诊断与治 疗的新进展等。 9 第二节第二节 X X线诊断的原理线诊断的原理 l 要了解X线诊断的原理，必须先了解X线的产生、 特性及人体组织结构的X线成像特征。 l 一、X线的产生 l X线是1895年德国科学家伦琴在实验中发现的， 当时他发现的这种射线，能量很高，可穿透多种物体 ，并可使荧光物质发光，但当时对其了解尚不透彻， 就以“X”命名，后来人们为了纪念伦琴，又称X线为伦 琴射线。 l 医学上用的X线是在一个真空管的两端产生一种 高电压，当通电时可以促进成束的高速运行的电子流 在管内流动，撞击一端的钨靶或钼靶而产生。通常X 线的发生器是由X线真空管、变压器及控制电压、电 流的操作台三部分组成。一般产生高速电子流的电压 在45150KV之间。 10 11 二、二、X X线的特性线的特性 l X线是一种波长很短的电磁波，一般波长在（ 610-4nm50nm之间，可见光的波长在380780nm ）。它具有以下几个方面的特性。 l 1、穿透性：即X线能穿透一般可见光不能穿透 的物质，并在穿透过程中产生被吸收而衰减现象。X 线的穿透性与产生X线的电压有关，电压越高，产生 X线的波长越短，X线的穿透性越强，反之亦然。故 在人体上，对于肥胖者、厚或实的部位，一般选高 电压。另外，X线的穿透性还与被照物体的密度、质 地等有关，越厚、密度越高，穿透力越弱。X线的穿 透性是X线摄片、透视成像的基础。 l 2、荧光性：即荧光效应。X线能激发荧光物质 产生肉眼可见的荧光，这是透视检查的基础。 12 13 二、二、X X线的特性线的特性 l 3、摄影效应：即X线能使涂有溴化银的胶片 感光，产生出潜影，经过显、定影后可产生黑白 的影像，这是X线摄片成像的基础。 lAgBr 光 Ag+ + Br- 14 二、二、X X线的特性线的特性 l 4、电离效应：即X线能使被其通过的物质产 生电离作用。在空气中，X线通过时也使空气中 成分产生电离作用，并且这种电离程度与X线的 量（强度）成正比，这样可通过测定空气中的电 离程度来计算周围环境的X线量，以作为放射防 护的一项指标。 l X线进入人体也同样使有关成分发生电离作 用，使人体内的组织结构产生生物学的改变，X 线的这种作用又称为X线的生物效应，这是核武 器（原子弹）等发生损伤的基础，也是放射治疗 的基础。如肿瘤的放射治疗。 15 三、三、X X线成像的基本条件线成像的基本条件 l 前面提过，X线的穿透性、荧光效应、摄影效应 等是形成荧光屏上或胶片上图像的基础，而人体内 组织结构密度与厚度的差异则是形成具体黑白灰度 差异图像的重要前提。具体说，X线影像的形成必须 具备： l 1、X线要能穿透被照的物体，即X线有足够能量 能穿透人体的各部位； l 2、被穿过的组织结构应具有密度与厚度差异， 使X线穿过后剩余的X线量有差别； l 3、具有能将穿过人体后剩余X线量表现出来的 设备与材料，如荧光屏、电视屏、X线胶片等。只有 以上三点条件具备，才能获得黑白对比，层次亮暗 差别的X线影像。 16 四、人体不同组织结构的四、人体不同组织结构的X X线影像特征线影像特征 l 人体不同部位、不同组织结构的厚度与密度有差异， 按影像学密度分，大约有三类：第一类，高密度，如骨组 织、钙化灶；第二类，中等密度，如软骨、肌肉、神经、 实质器官、结缔组织及体内液体等；第三类，低密度，如 脂肪组织以及呼吸道、胃肠道、鼻窦、乳突等部位的气体 。 l 当均匀的X线束穿过厚度相等而密度不同的组织时，密 度高的物质X线被吸收多，X线胶片上的影像偏白色，而密 度低的物质X线被吸收少，X线片上的影像偏黑色。 l 如同样是胸部，肋骨、胸骨密度高，X线被吸收多，穿 过的X线量少，X线片上呈白色，而肺组织，含气体多，密 度低，X线被吸收少，通过的X线量多，胶片上呈黑色。对 于病理组织，一般有密度的差异，故可以通过X线摄片检查 而显示出来，如肺TB，在X线片上在原来属于肺组织的低密 度影像区出现一种中等密度的纤维化改变或高密度的钙化 灶影像。 17 18 四、人体不同组织结构的四、人体不同组织结构的X X线影像特征线影像特征 l 对于同一密度的组织结构，由于厚度不同，也可形 成黑白灰度差异的影像，厚的部位吸收X线量多，透过 的X线量少，X线片上呈白色，薄的部位吸收X线量少， 透过的X线量多，X线片上呈黑色。组织厚薄不同的影像 黑白灰度差别表现有多种。 l 以上所说的黑白灰度差异都指X线胶片，即透过的X 线量越多，影像越黑，透过的X线量越少，影像越白。 而在荧光屏上则相反，透过X线量越多，图像越亮，透 过X线量越少，图像越暗。 l 密度与厚度的差异是产生黑白不同灰度对比影像的 基础，是产生层次不同图像的条件，但在实际临床X线 片上产生明暗差异图像究竟由密度差异还是由厚度差异 决定的，还要具体而论。如胸部、肋骨密度高但厚度小 ，而心脏血管虽为中等密度但厚度大，故在X线成像上 心脏的影像要比肋骨处白。 19 慢性化脓性骨 髓炎： 股骨干与远侧 干骺端呈不规 则骨破坏，高 度骨硬化，可 见死骨形成； 骨膜增生显著 ；伴病理性骨 折。 20 21 四、人体不同组织结构的四、人体不同组织结构的X X线影像特征线影像特征 l 一般讲，胶片上白色通常称为高密度，黑色称 为低密度，讲到这里，就产生了关于密度的两个概 念，即组织结构的密度与X线片上影像的密度。二者 有区别又有联系。组织结构上讲的密度是指该组织 结构单位体积内物质的质量，密度高，比重大，则 单位体积物质质量大；反之密度低，比重小，则单 位体积物质质量小，X线胶片上讲的密度高低是指影 像灰度的白与黑，通常用高密度、中密度、低密度 来描述影像中的白影、灰影和黑影，一般讲组织结 构的密度与胶片上的密度呈相互对应关系，即组织 结构密度高，吸收X线多，通过X线少，胶片上金属 银少，呈白色；反之，组织结构密度低，吸收X线量 少，则通过的X线量多，金属银生成多，呈黑色。 22 第三节第三节 X X线成像设备及成像影响因素线成像设备及成像影响因素 l一、X线成像设备 一套完整的X线检查成像设备应包括：（1）X线产生 部件（X线真空球管，变压设备，操作台）；（2）检查 床、荧光屏或显示器；（3）胶片及成像的暗室。新型的 X线机通常配上电子控制部件。故一个X光室至少要有三 个以上独立空间，一个是控制台房间，另一个X线产生部 件及检查床等房间，再一个是暗室。 l 对于X光机的种类，有移动式、手提式、固定式、带 电视成像设备等，目前还开发出适用于不同科室应用的X 光机，如摄乳腺组织的钼靶X光机等。 l 一般根据毫安数来定一台X光机的大小规格，如30、 50、100、300、500毫安等，毫安越大越贵重，适用范围 越大。如摄头颅、骨盆片应用300MA以上，太小X线透不 过有关组织。 23 24 25 26 二、二、X X线成像的影响因素线成像的影响因素 l 1、投照部位的影响：X线产生的图像是X线束 穿过被照部位不同密度、不同厚度的组织结构后投 影的总和，对于某一具体部位的影像，则是该穿透 部位路径上各层组织结构影像的叠加，如正位片上 人体有前、中、后三个层次的组织结构，最终的某 一部位的影像是这些前、中、后层次组织结构相互 叠加的影像。由于这种原因，在一张照片上，某些 组织结构的影像会因影像的叠加而增益，得到很好 显示，也使另一些组织结构的影像被掩盖而不能显 示。故为了清晰显示相关的组织结构影像，需要选 择合适的投照部位。 27 28 29 30 二、二、X X线成像的影响因素线成像的影响因素 l 2、放大与伴影：由于X线束从狭窄的X线球 管口向人体投照过程是呈锥形扩大，故可使被照 的组织结构的影像有一定程度的放大并产生周围 的晕影（伴影），伴影的产生会使X线影像的清 晰度下降。 l 3、歪曲失真：由于X线束从球管中射出时呈 锥形放大，故处于X线中心部位的组织结构的影 像会保持其厚度的形态，而处于射线束边缘部位 的组织结构影像由于倾斜投影，产生放大并歪曲 失真。如处于X线边缘部位的圆形结构会由圆形 变成蛋形。 31 第四节第四节 临床常用临床常用X X线检查的方法及其选择线检查的方法及其选择 l一、普通检查 l 普通常用的X线检查包括荧光透视（透视）和X线摄片 （拍片），即平时所说的透视、平片（拍片）。 l 1、荧光透视：让人体站于（卧于）X线球管与荧光屏 之间，让X光束先穿过人体后到达荧光屏，检查者站于荧 光屏前观察。过去该检查均在暗室中进行，现在多采用影 像增强电视系统，不必要在暗室中从荧光屏来观察影像， 且影像的清晰度增加，效果更好。 l 透视检查的优点：可改变体位进行动态观察，可了解 内脏器的动态变化，设备简单，费用低，可立即直接得出 结论。缺点是：荧光亮度低，影像的对比度及清晰度较差 ，难于观察密度与厚度差异较小的组织结构，也难于观察 密度与厚度过大的部位，如头颅、脊柱、骨盆、腹部等， 再者透视系一过性观察，不能留下客观的记录，也是一种 缺陷。 32 33 一、普通检查一、普通检查 l骨伤科临床透视检查常用于： l （1）寻找体内的异物，如火器伤，通过 透视先判断异物的有无并定位； l （2）四肢骨折的确证； l （3）在直视下行手法治疗（如手法整复 骨折，在农村基层常用）； l （4）对于复杂的损伤可以在透视观察后 确定进一步摄片的投照体位，以更好地显示 病变。 34 35 36 一、普通检查一、普通检查 l 2、X线摄片：摄片即平时所谓平片检查，是临床 最常用的X线检查方法。其优点是：成像清晰度好， 一般可以使密度与厚度差别较大的组织结构成像，也 可以使密度与厚度差别较小的部位显示出来，还可以 客观记录（胶片），并能进行对照，如发现胸部有一 块状阴影，进行抗炎治疗，以治疗后消失与否来判断 其性质。其缺点是：每一张片子都只是某一体位某一 角度瞬间的影像记录，为了建立一种立体的构像，常 须摄相互垂直或一些特殊体位的X线片；难于对脏器 的功能做动态观察，费用高于透视。 l 骨伤科应用X线摄片非常普遍，几乎全身的骨关 节创伤与疾患都可以用，当然有的有确诊的意义，有 的只作为一种基础检查。 37 38 39 40 髌骨横折（侧位） 41 髌骨纵折（轴位） 42 L2压缩骨折，呈楔状变形，椎体中央有一条前后走 行的白色压缩带，伴椎弓骨折。 43 二、特殊检查二、特殊检查 l 1、体层摄影：又称分层摄影，它是通过特殊的 一种装置来摄片，使人体某一层面的组织结构清晰 显影，而其它层面的影像模糊不清的一种摄片方法 。 l 该种检查的优点：可以显示平片难以显示的重 叠较多且位于深在部位的病变，也可以显示病变的 细微结构的变化及其早期。CT检查普及后，该种检 查方法也逐渐被淘汰而不被使用了。 l 2、软线摄影：采用能够发射软X线的钼靶球管 ，用于检查软组织病变的一种摄影检查方法，如乳 腺检查即用此摄片方法，该方法也可用于小动物骨 骼的摄影，科研上常用。 44 45 二、特殊检查二、特殊检查 3、放大摄影：这是一种通过增加人体与胶片 间距离的方法使X线影像直接放大的摄影技术，放 大的程度取决于球管与胶片间的距离同同球管与 人体间距离的比。 l 如人体位于胶片与X线球管的中间，则所得影 像放大一倍，临床常用的有放大1.5倍或2倍。放 大摄影的图像会变模糊，为使图像能更清晰，必 须使用微焦点X线球管，以0.1mm2或更小的焦点球 管最理想，骨伤科使用X线放大摄影主要用于寻找 并发现一些微细结构的变化，以做出早期诊断。 如甲亢病人早期出现骨膜下的骨吸收，用放大摄 影即可发现，而普通的X线片可能显示不出病变而 忽略病变的存在。 46 二、特殊检查二、特殊检查 l 4、荧光摄影：是在荧光透视成像的基础上 进行缩微摄片，一般多用于记录集体体检的结 果，即将多个人的透视结果记录在一起，以减 少费用。 l 5、记波摄影：即采用一种特殊的装置，以 波形方式记录动态的器官活动或移动的一种摄 片方法。如心脏的跳动、血管的搏动、胃肠道 的濡动与移动等。 47 三、造影检查三、造影检查 l 前述临床常用的常规检查方法是建立在 不同组织器官不同的密度与厚度差异自然对 比的基础上。而人体内总有一部分组织器官 厚度与密度相差不大，或病变组织与正常组 织在密度与厚度上相差无几，只依靠自然的 密度厚度差异还难以用普遍的检查显示出来 ，此时即可将高于或低于该组织结构的物质 引入或导入组织结构内或其周围间隙，使之 产生人工对比，而使有关组织影像得到差异 显示的检查方法，这就叫造影检查。被引入 作对照的物质称造影剂，以下略做介绍。 48 49 50 51 52 53 三、造影检查三、造影检查 l 1、造影剂：按密度高低分为高密度造影剂和低密度 造影剂两类，高密度者有钡剂和碘剂，低密度者有CO2、 O2、空气。 l 钡剂：常用的是硫酸钡混悬液，主要用于食道及胃 肠道造影。 l 碘剂（种类多）：有机碘：常用于胆管、胆囊、 肾盂、尿道，从动静脉注射。包括离子型；如泛影葡胺 （70年代前起使用）；有非离子型：碘苯六醇、碘必乐 ；非离子型二聚体：碘曲仑。（后两类副作用少，但昂 贵）。无机碘：碘化油，常用于输卵管、瘘管、窦道 、支气管等。脂肪酸碘化物：碘苯酯，椎管内用。 l 气体剂：CO2吸收最快，O2次之，空气吸收最慢。空 气与O2不能注入正在出血的器官，以免发生气栓。低密 度造影剂可用于珠网膜下腔，关节腔、腹腔、胸腔及软 组织间隙的造影检查。 54 55 三、造影检查三、造影检查 l2、造影剂的给法 l （1）直接引入：有口服法、灌注法、注入法。如食 道、胃肠道用口服法；肠道、支气管、胆道逆行、泌尿 路逆行、瘘管、输卵管、脓腔内用灌注法；心血管、关 节内、脊髓可用穿刺法注入。 l （2）间接引入：如吸收性，淋巴透影，通过淋巴的 吸收；排泄性：静脉路的胆道与肾盂造影，口服法的胆 道造影。 l3、注意事项 l （1）做好检查前准备，排除各种造影禁忌症，如心脏 病、肾脏病、碘过敏等。 l （2）做好各种造影剂的过敏试验。 l （3）做好不良反应的抢救措施，如呼吸、循环衰竭的 抢救，气体造影气栓发生的左侧卧位。 56 57 三、造影检查三、造影检查 l4、骨伤科常用的造影检查 l （1）关节造影：一般是将气体或有机碘注入关节腔以 形成人工对比，以了解关节软骨、关节内软组织（十字韧 带、圆韧带）及关节束等病变情况的一种关节检查法。 l （2）血管造影：多用于肢体的动静脉路造影，特别是 观察骨、软骨、软组织的血运循环动力学变化及骨骼系统 肿瘤的血管形态、血供状况、周围血管的移位等，以判断 肿瘤的良恶性、大小等。近年来断肢再植、显微血管外科 手术等也常用血管造影。 l （3）椎管造影：又称脊髓造影。用碘苯酯或阿米培克等 注入椎管内，以了解椎管内先后天变化的一种检查方法。 如先天性椎管狭窄，椎间盘病变，椎管内占位性病变，椎 管内的血管畸形等。特别可以观察椎管在脊柱动态变化时 的内部状况，这是CT与MRI所不及的（我院有好几位研究生 以椎管造影来探讨椎管容积随体位的变化及牵引、手法等 的治疗效应）。 58 59 60 61 四、检查方法的选择依据四、检查方法的选择依据 l 临床上我们可以根据以上各种X线检查特 点来选择合适的检查方法。除以可以根据以 上各种方法的特点、优缺点与运用范围来选 择相应的检查外，临床上还有一些选择的原 则：（1）选择安全、准确、简便而又经济的 方法；（2）对一些有一定副作用及危险性的 检查方法必须严格选择，如造影，尤其是椎 管造影，以免给患者带来不必要的麻烦或后 遗效应；（3）以病为中心，避免动不动就CT 、MRI，以需要为原则，以免造成医疗资源的 浪费及带来患者不必要的经济负担。 62 第五节第五节 X X线影像的分析与诊断线影像的分析与诊断 l 一、对X线影像进行分析与诊断前提条件 l X线诊断是临床重要的辅助诊断方法之一，影像 的分析是其诊断的基础，因此在具体下诊断前需具 备一些条件。 l 1、要非常熟悉各种X线影像所反映出来组织结 构的解剖特点； l 2、要掌握人体组织结构常见生理与病理现象的 X线影像特征； l 3、要密切联系临床实际，在具体对某个X线影 像下诊断时，一定要对该病的病史、症状、体征、 用药情况及其它的临床检查资料进行全面把握； l 4、要遵循X线影像的观察分析原则、步骤，并 养成习惯。 63 二、二、X X线影像分析与诊断的原则与方法线影像分析与诊断的原则与方法 l 1、观察分析X线影像片时，首先应注意其投照 的技术条件（即平时所谓的片的质量）是否符合要 求，包括拍摄的部位、位置是否准确；技术因素如 对比度、清晰度等是否符合要求；片中所要包括的 内容是否符合临床要求等。比如一个骨干为主的片 子，看是否至少包括了一个临近关节，周围的软组 织是否已包括在内，片中的骨、软组织、空气等是 否有清晰对比性，层次是否分明等。 l 2、读片要有系统性，并做到全面。读法应养成 个人的习惯，按一定的顺序进行，如从上到下，从 左到右，从软组织到骨组织等。对于骨骼部分还要 注意骨皮质、骨松质、骨膜、骨髓等变化。 64 65 二、二、X X线影像分析与诊断的原则与方法线影像分析与诊断的原则与方法 l 3、读法最忌只顾及一处或一方面异常而忽略其 它，这是年轻医生常犯错误，如一张脊柱片，不要 只顾及椎体病变而忽略了其中小关节、椎间盘、椎 管内及周围软组织的变化。 l 4、读法时还应注意区别正常的组织结构、正常 组织结构的变异及异常的组织结构的影像，特别是 模棱两可时，更应仔细分析。 l 5、对异常病变的X线影像，还应注意它的部位 、个数、形态、大小、边界、密度、轮廓、均匀程 度等。 l 6、读片时应抓住一些有特殊意义的X线表现， 如袖口征出现对判断恶性肿瘤意义大，LOOSER带出 现是骨质软化的重要征象等。 66 67 68 皮质旁骨肉瘤： 股骨远端可见表 面呈不完整分叶 状生骨性肿瘤， 与皮质骨相联， 于后侧，肿瘤与 骨皮质相联处的 边缘部，可见窄 的透光间隙，骨 皮质有不规则破 坏，肿瘤已向髓 腔浸润。 69 70 二、二、X X线影像分析与诊断的原则与方法线影像分析与诊断的原则与方法 l 7、具体对某一X线征象下诊断时，应注 意参考其它临床检查与诊断的结果，尤其对 于不相符合的现象应再度进行分析，做到尽 量确切地下结论。 l 8、应明确X线影像诊断的局限性，有时 它虽对某些病症有确诊意义，但对于一些病 变早期或病变较小，可能就不会出现X线明显 变化，或一些病变也不适宜用X线影像来作出 诊断，这应注意。 71 72 73 骨软骨瘤： 股骨远端内后 方有一杵状骨 性突起，与关 节呈相反方向 生