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医学影像学概论 解放军第254医院放射科 朱砚 医学影像学的定义 医学影像学是以医学影像为基础，集X线 、计算机体层摄影（CT）、磁共振成像（ MRI）、数字减影（DSA）正电子发射体层 （PET）、核医学、超声学（US）、放射治 疗及介入治疗学等多学科有机结合的综合诊 疗学科。 X线成像 德国物理学家伦琴在暗室偶然发现了一 种看不见的射线，能穿透普通光线所不能穿 透的纸板和木板等，并能作用于荧光屏产生 荧光，伦琴把这种射线称为X线。X线的发 现，对近代科学理论和应用技术，特别是对 医学科学领域内的不断创新和技术突破产生 了十分重大的影响，开创了X线检查疾病的 新纪元。 X线的产生 X线是由高速运动的电子撞击物质突然受阻 时产生的。 X线的产生，必须具备3个条件：自由活 动的电子群；电子群在高压电场和真空条件 下高速运行；电子群在高速运行时突然受阻 （靶面）。 X线机的基本结构 lX线管（X-Ray Tube）目前常用的X线管是热阴 极真空管。阴极是钨制灯丝，阳极为钨靶，用以阻 挡快速运行的电子群。 l变压器 l控制器 主要用以调节通过X线管两极的电压和 通过阴极灯丝的电流，分别控制X线的质和量。控 制器内装有许多电钮、电表、电阻和自耦变压器， 还装有调节曝光时间的计时器。 X线球管 X线的产生 lX线的产生是经过降压变压器使X线管灯丝 加热，产生自由电子并云集在阴极附近。当 升压变压器向X线管两极提供高压电时，阴 极与阳极间的电势差陡增，处于活跃状态的 自由电子，受强有力的吸引，成束以高速由 阴极向阳极行进，撞击阳极钨靶原子结构并 发生能量转换，其中大约1能量形成了X 线，由X线管窗口发射，其余99以上则转 换为热能，由散热设施散发。 X线的特性 l穿透性 l荧光作用 l感光作用 l电离作用 l生物效应 X线的特性 l穿透性 X线对人体各种组织结构穿透力的差别 是X线成像的基础。X线具有很强的穿透力 ，能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密 度的物质。X线对人体各种组织穿透力的差 别是X线成像的基础。 X线的特性 l荧光作用 X线能激发荧光物质，产生肉眼可见的荧光 ，即X线作用于荧光物质，使波长短的X线 转换成波长较长的荧光，这种转换叫做荧光 效应。此特性是进行X线透视检查的基础。 X线的特性 l感光作用 感光作用是X线摄影的基础。涂有溴化 银的胶片经X线照射后感光，产生潜影，经 显定影处理，感光的溴化银离子（Ag+） ，被还原成金属银（Ag），并沉淀于胶片 的胶膜内，在胶片上呈黑色。而未感光的溴 化银在定影及冲洗过程中，从X线胶片上被 洗掉，显出胶片片基的透明本色。 X线的特性 l电离作用 X线通过任何物质被吸收时，都将产生 电离作用，使组成物质的分子分解成为正负 离子。因为空气的电离程度，即其所产生的 正负离子量同空气所吸收的X线量成正比， 因此，测量电离的程度可计算X线的照射量 ，此为放射剂量学的基础。 X线的特性 l生物效应 X线穿透机体被吸收时，与体内物质产 生相互作用，使机体和细胞结构产生生理和 生物学的改变，主要是细胞组织产生抑制、 损害甚至坏死，称为X线的生物效应。X线对 机体的损害程度与吸收X线量的大小有关。X 线的生物效应是放射治疗学的基础，同时也 指导X线检查和治疗的防护措施。 X线影像的形成必须具备3个基本条件 X线要具备一定的穿透力； 被穿透的组织结构必须存在密度和厚度 的差异，从而导致穿透物质后剩余X线量 的差别； 有差别的剩余X线量，仍为不可见的， 必须经过载体显像（如X线片、荧屏等） 的过程才获得有黑白对比、层次差异的X 线影像。 X线成像原理 不同的人体组织结构，根据其密度的高低及其对X线吸 收的不同可分3类 骨骼或钙化，它的比重高、密度大，吸收X线量多。X线 片上骨骼部位感光最少显示白色，称为高密度影像； 软组织包括皮肤、肌肉、结缔组织，内脏及液体等，彼 此之间密度差别不大，X线片上显示灰白色，称为中等密 度影像。 脂肪及气体，脂肪组织较一般软组织密度低，在良好的 X线片上显示灰黑色；气体的密度最低，吸收X线最少，在 X线片上呈深黑色，称为低密度影像。 传统X线检查技术 1、常规检查：透视和摄影 2、特殊检查： 体层摄影、软X线摄影（钼靶） 放大摄影、荧光摄影、记波摄影 透视（fluoroscopy） X 线 摄 影 X线摄影（radiography） 1、成像清晰，对比度及清晰度均较好 2、简便实用：特别实用于密度、厚度差别较 大的组织或器官。 3、平面重叠成像立体感差，常需作互相垂直 的两个方位摄影，例如正位及侧位； 4、对功能方面的观察，不及透视方便和直接 ；费用比透视稍高。 正常胸部后前位及侧位 X线摄影（radiography） l高千伏摄影（High kV Radiography） 高千伏摄影是用高于120kV（常用 120150kV）的管电压进行摄影。需用高 电压小焦点X线管、特殊的滤线器和计时装 置。由于X线穿透力强，能穿过被照射的所 有组织，可在致密影像中显示出被隐蔽的病 变。 软X线摄影 l采用能发射软X线 的钼靶管球，用 以检查软组织， 特别是乳腺的检 查。 造 影 检查 人体组织结构中，有相当一部分，只 依靠它们本身的密度与厚度差异不能在普 通检查中显示。此时，可以将高于或低于 该组织结构的物质引入器官内或其周围间 隙，使之产生对比以显影，此即造影检查 。引入的物质称为造影剂（contrast media）。造影检查的应用，显著扩大了X 线检查的范围 数字X线成像技术 计算机X线成像（computed radiography，CR） 将X线影像信息记录在成像板，构成潜影 。不以X线胶片为记录和显示信息的载体，而 是使用可记录并可由激光读出X线影像信息的 成像板（imaging plate，IP）作为载体，经 X线曝光及信息读出处理，形成数字式平片影 像。 CR的成像原理与设备 影像的数字化信号经图像处理系统处理 ，可以在一定范围内任意改变图像的特性。 这是CR优于X线照片之处，X线照片上的影 像特性是不能改变的。图像处理主要功能有 ：灰阶处理、窗位处理、数字处理和X线吸 收率减影处理等。CR可降低X线摄影的辐射 剂量，有利于实现X线摄影信息的数字化储 存、再现及传输。 CR系统的主要临床应用 CR可以根据X线吸收率的不同，对所得的影像 信息进行再处理，对解剖结构的显示优于传统的X 线平片。 （1）CR在头颈及骨关节系统的应用：CR为数字化 影像，可以进一步进行骨盐含量的定量分析。对关 节部位，CR除可以观察骨质改变，还可以经过再 处理而检查关节软骨、关节周围软组织的改变。 CR系统可利用空间频率增强处理，清楚显示听小 骨、前庭、半规管等结构，并能准确判断鼻窦前壁 有无骨破坏。 CR系统的主要临床应用 （2）CR系统在胸部平片的应用：胸部平片是 最常用的X线检查，CR胸片在总体上优于传 统X线片，特别是易于观察与纵隔和膈肌重 叠的部分。CR对肺部结节性病变的检出率 及显示纵隔结构，如血管、气管等，也优于 传统X线片。在间质性病变和肺泡病变的显 示上，CR片的显示则不如传统X线片。 CR系统的主要临床应用 （3）CR系统在胃肠道和泌尿系检查中的应用： CR影像的密度分辨力明显高于传统X线照片，在 显示肠管积气、气腹和结石等病变方面优于传统X 线影像。胃肠道双对比造影检查中，CR系统显示 胃小区、微小病变、粘膜皱襞及结肠无名沟等结构 明显优于传统的X线造影影像。 CR可以压缩泌尿系显影结构中的高密度影像且可 运用调谐处理和空间频率处理功能改善软组织结构 显示的密度层次及锐度，大大改善软组织的分辨力 ，尤其是在肾体层摄影时。 增加结石与微小钙化的显示能力。 数字X线成像技术 数字X线摄影 DR（Digital Radiography） 直接将X线通过电子暗盒转换为数字化图像。 DR的优点：（1）DR图像具有较高分辨率， 图像锐利度好，显示细节清楚。 （2） DR具有很 宽的曝光宽容度，动态范围广，允许摄影中出现技 术误差，在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获 得很好的图像信息。（3）与 CR相同，DR也可以 根据临床需要进行各种图像后处理 （4）较传统X 线摄影，可减少曝光时间和摄片数量，大大降低曝 光剂量。 DR设备 数字X线成像技术 CR和DR系统尽管仍有不足和缺点，如CR的 时间分辨率较差，不能满足动态器官和结构 的显示，DR系统许多方面尚不完善，且全部 要更新设备。但数字化X线摄影作为一种新 的X线成像技术已日渐广泛应用于临床影像 诊断领域。随着其技术的不断完善，必将对 影像诊断水平的提高发挥更大作用，数字化 影像必将使21世纪的X线诊断发生重大变化 。 数字减影血管造影digital substraction angiography, DSA DSA基本设备包括X线发生器、影像增强器、电 视透视、高分辨力摄像管、模数转换器、电子计 算机和图像储存器等。其基本过程为：X线发生器产 生的X线穿过人体，产生不同程度的衰减后，形成X 线图像，X线图像经影像增强器转换成可见的视频图 像，然后由电子摄像机将可见的视频图像转变为电 子信号，再将电子信号送至模数转换器，变成数 字信号，最后将数字信号送入电子计算机进行处理 。处理后的所有图像均可以数据形式存贮并随时显 示出来 。 介入手术介入手术 DSA成像方式 l静脉注射数字减影血管造影（IVDSA） 凡是经静脉途径置入导管或套管针注射对比剂 行DSA检查者，皆称之为IVDSA。如将导管头端 或套管针置放于外围浅静脉（外周法）、或将导管 头置放于上腔静脉或右心房（中心法）注射对比剂 行DSA并显示动脉者，称之为非选择性IVDSA。 如将导管头置放于或邻近于受检静脉或心腔注射对 比剂者，则称为选择性IVDSA。 DSA成像方式 IVDSA经周围静脉注入造影剂，即可获 得动脉造影，操作方便，但检查区的大血管 同时显影，互相重迭，造影剂用量较多，故 临床应用少，不过在动脉插管困难或不适于 作IADSA时可以采用。 DSA成像方式 l动脉法数字减影血管造影（IADSA） DSA显示血管的能力与血管内碘浓度的 高低密切相关。IADSA时，对比剂直接注 入靶动脉或接近靶动脉处，稀释少，用较低 浓度较少量的对比剂，其靶动脉内的碘浓度 仍比用较大剂量、较高浓度注射的IVDSA 高，可较清晰显示细小血管。 DSA成像方式 l动脉法数字减影血管造影（IADSA） 分非选择性和选择性两种。一般多采用经股动 脉穿刺途径，少部分经肱动脉穿刺。 穿刺插管后，将导管头端置于靶动脉之主动脉 近端注射对比剂作顺行性显影者，称之为非选择性 IADSA。如将导管头端进一步深入到靶动脉的主 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 于小血管或病变部位，IADSA已能很好显示。 血管穿刺血管穿刺针针 导导管鞘管鞘 *放射介入基 本概念 41 导导管鞘的管鞘的结结构构 X线平片DSA照片 肝癌化疗灌注栓塞术 计算机体层成像（Computer tomography） CT（Computer tomography）计算机体 层成像是Hounsfield 1969年设计成功， 1972年公诸于世的。CT不同于X线成像，它 是用X线束对人体层面进行扫描，通过探测 器取得信息，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X线图像。由于CT大大促进了医 学影像学的发展。Hounsfield获得了1979年 的诺贝尔奖。 一、CT的成像基本原理 X线 人体 探测器 光/电 转换器 模/数 转换器 计 算 机 数/模 转换器 CT设备 CT设备主要有以下三部分： 扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成 ； 计算机系统，将扫描收集到的信息数据 进行贮存运算； 图像显示和存储系统，将经计算机处理 、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照 相机或激光照相机将图像摄下。 CT设备 CT设备 CT基本概念 l体素（Voxel）和像素（Pixel） CT图像实际上是人体某一部位有一定厚度（ 如1mm，10mm等）的体层图像。我们将成像的 体层分成按矩阵排列的若干个小的基本单元。而以 一个CT值综合代表每个小单元内的物质密度，这 些小单元称之为体素。同样，一幅CT图像是由很 多按矩阵排列的小单元组成，这些组成图像的基本 单元被称之为像素。体素是一个三维的概念，像素 是一个二维的概念。像素实际上是体素在成像时的 表现。像素越小，越能分辨图像的细节，即图像的 分辨率越高。 CT基本概念念 l矩阵（Matrix） 矩阵是一个数学概念，它表示一个横成 行、纵成列的数字阵列，将受检层面分割为 无数小立方体，这些小立方体就是体素。当 图像面积为一固定值时，像素尺寸越小，组 成CT图像矩阵越大，图像清晰度越高。反 之亦然。目前多数CT图像的矩阵为 512X512。 CT基本概念 l空间分辨率（Spatial Resolution） 又称高对比度分辨率，在保证一定的密度差前 提下，显示待分辨组织几何形态的能力。常用每厘 米内的线对数或者用可辨别最小物体的直径（ mm）来表示。CT图像的空间分辨率不如X线图 像高。 l密度分辨率（Density Resolution） 又称对比分辨率，是指在低对比情况下分辨组 织密度细小差别的能力。CT的密度分辨力较普通 X线高10 20倍。 CT基本概念 lCT值 X线穿过人体的过程中，计算出每个单位容积的 X线吸收系数（亦称衰减系数值）。将值换算 成CT值，以作为表达组织密度的统一单位。其单位 名称为Hu（Hounsfield Unit）。 人体组织的CT值界限可分为2000个分度，上界 为骨的CT值（1000Hu），下界为空气的CT值（- 1000Hu）。这样分度包括了由最高密度（骨皮质） 到最低密度（器官的含气部分）的CT值 。 CT基本概念 l窗宽与窗位 窗宽（window width）是指荧屏图 像上所包括16个灰阶的CT值范围。为了提 高组织结构细节的显示，使CT值差别小的 两种组织能够分辨，则要采用不同的窗宽来 观察荧屏上的图像。 窗位（window level）又称窗中心（ window center），是指观察某一组织结 构细节时，以该组织CT值为中心观察。 窗宽与窗位 在荧屏图像上，加大窗宽，图像层次增 多，组织对比减少，细节显示差；窗宽调至 最低，则没有层次，只有黑白图像。提高窗 位，屏幕上所显示的图像变黑，降低窗位则 图像变白。因此，在实际工作中，窗口技术 对显示病变是很重要的。 窗宽与窗位 肺窗 W(800 ) L(-700) 纵隔窗 W (500) L(0) 窗宽与窗位 纵隔窗W (500) L(0)骨窗 W (2000) L(500) CT基本概念 l伪影（Artifact） 伪影是指在被扫描物体中并不存在而图 像中却显示出来的各种不同类型的影像。一 类与病人有关，一类与CT机性能有关。伪 影影响图像质量，在诊断时应予注意。 CT基本概念 l部分容积效应（Partial Volume Effect ） 在同一扫描层面内含有两种以上不同密 度的物质时，其所测CT值是它们的平均值 ，因而不能如实反映其中任何一种物质的 CT值，这种现象为部分容积效应。 第二节 CT图像特点 CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的 像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相 应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的 像素大小及数目不同。大小可以是1.01.0mm ，0.5 0.5mm不等；数目可以是256256，即 65536个，或512512，即262144个不等。显然 ，象素越小，数目越多，构成的图像越细致， 即空间分辨率（spatial resolution）高。CT 图像的空间分辨率不如X线图像高。 CT检查技术 1、CT检查分平扫（plain CT scan）指血管内不注 射对比剂的扫描。 2、增强扫描（contrast enhancement，CE） 指血管内注射对比剂后的扫描。目的是提高病变组 织同正常组织的密度差，以显示平扫上未被显示或 显示不清的病变，通过病变有无强化或强化类型， 对病变作定性诊断。 3、造影扫描(contrast scan)造影扫描是在对某一 器官或结构进行造影再行扫描的方法，它可更好地 显示结构和发现病变。如脊髓造影CT、胆囊造影 CT等。 CT特殊扫描 l薄层扫描 为了观察某些病变的细节和避免 部分容积效应而选用。层厚用15mm不 等。 l重叠扫描 扫描床移动的距离小于层厚，如 层厚10mm，床移动8mm，使扫描层面 部分重叠，避免部分容积效应或遗漏小的病 灶。但重叠越多，接受X线照射量也增多。 CT特殊扫描 l靶区CT扫描 （Target CT Scanning) 也称目标CT扫描（object CT scanning)、放大CT扫描(magnify CT scanning)，是对感兴趣区作局部CT扫描 ，常用小的FOV、薄层（15mm）。可 明显提高空间分辨率，临床上主要用于小器 管或小病灶的扫描，如肺小结节、垂体及肾 上腺等。 CT特殊扫描 l高分辨率CT扫描（High Resolution CT ， HRCT) 采用薄层中、高/极高分辨率重建（或 骨算法重建）及特殊的过滤处理，可得到组 织的细微结构图像，称为高分辨率CT（ HRCT），临床主要用于肺部弥漫性间质性 病变以及结节病变等的检查，骨算法重建主 要用于颞骨CT扫描，以显示内耳、中耳听 小骨等细微骨结构。 CT分析与诊断 在观察分析时，应先了解扫描的 技术条件，是平扫还是增强扫描， 再对每帧CT图像进行观察。 CT诊断的临床应用 CT诊断由于它的特殊诊断价值，已广泛 应用于临床。但CT设备比较昂贵，检查费 用偏高，某些部位的检查，诊断价值，尤其 是定性诊断，还有一定限度，所以不宜将 CT检查视为常规诊断手段，应在了解其优 势的基础上，合理的选择应用。 螺旋CT（spiral CT） 螺旋CT扫描时，检查床沿纵轴方向连续 移动，同时X线球管连续旋转式曝光，采集 的扫描数据分布在连续的螺旋型空间内，又 称容积CT。 特点：1.扫描速度快； 2.容积数据避免小病变的遗漏； 3.可进行高质量的后处理工作。 螺旋CT的新近展 l多层螺旋CT（multislice spiral CT， MSCT） 探测器排数由单排发展到320排。扫描 速度每层不到0.4描，z轴分辨率0.4mm以 下，扫描范围180cm/10s。 多层螺旋CT的优点 l扫描范围更长。 l扫描时间更短，最快扫描速度达0.3s/周。 lZ轴分辨率高，最小层厚为0.4mm。 l时间分辨率高，可用于心脏等动态器官成像 。 CTA CT仿真内镜成像（CTVE） 冠状动脉CTA 下肢动脉CTA 肋骨三维立体重建 泌尿系统三维立体重建 磁共振成像 核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）是一种核物理 现象。 磁共振成像（ magnetic resonance image MRI）是利用原子核在磁场 内共振所产生的信号经计算机重建形成 图像的一种成像技术。 MRI 设 备 MRI的成像系统包括MR信号产生和数 据采集与处理及图像显示两部分。MR信号 的产生是来自大孔径，具有三维空间编码的 MR波谱仪，而数据处理及图像显示部分， 则与CT扫描装置相似。 MRI设备包括主磁体、梯度线圈、脉冲 线圈、计算机系统及其他辅助设备等五部分 构成。 MRI成像类型型 主磁体是MRI最基本构件，是产生 磁场的装置，有常导型、超导型和永磁 型三种，直接关系到磁场强度、均匀度 和稳定性，并影响MRI的图像质量。 主磁场的场强采用特斯拉（Tesla ，T）表示。1T=10000G。高斯（ Gauss，G） Signa Excite 0.2T MRI成像的基本原理 MR信号 接收器 光/电 转换器 模/数 转换器 计 算 机 数/模 转换器 磁共振现象与MRI 含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在 的氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，产生磁 矩，有如一个小磁体。小磁体自旋轴的排列无一定 规律。但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴 将按磁场磁力线的方向重新排列。在这种状态下， 用特定频率的射频脉冲（radiofrequency，RF ）进行激发，作为小磁体的氢原子核吸收一定量的 能而共振，即发生了磁共振现象。 MRI原理 l1.氢原子核磁矩平时状态杂乱无章 氢原子核具有自旋特性，在平时状态， 磁矩取向是任意的和无规律的，因而磁矩相 互抵消，宏观磁矩M=0 。 MRI原理 l2.氢原子置于主磁场的状态磁矩按磁力线方向 排列 如果将氢原子置于均匀强度的磁场中，磁矩取 向不再是任意和无规律的，而是按磁场的磁力线方 向取向。其中大部分原子核的磁矩顺磁场排列，它 们位能低，呈稳定态，较少一部分逆磁场排列，位 能高。由于顺磁场排列的原子核多于逆磁场排列的 ，这样就产生了一个平行于外磁场的磁矩M。全部 磁矩重新定向所产生的磁化矢量称之为宏观磁化矢 量，换言之，宏观磁化矢量是表示单位体积中全部 原子核的磁矩。磁场和磁化矢量用三维坐标来描述 ，其中Z轴平行磁力线，而X轴和Y轴与Z轴垂直， 同时X轴和Y轴相互垂直。处于主磁场的质子除了 自旋运动外，还围绕主磁场轴旋转摆动称为进动。 MRI原理 l3.施加射频脉冲（radiofrequency，RF ）原子核获得能量 射频脉冲与质子的进动频率相同，射频脉 冲的能量将传递给处于低能级的质子，处于 低能级的质子跃迁到高能级。如90脉冲使 宏观磁化矢量偏转90，即完全偏转到X、Y 平面。 MRI原理 l4.射频脉冲停止后产生MR信号 当射频脉冲停止作用后，磁化矢量不立 即停止转动，而是逐渐向平衡态恢复，最后 回到平衡位置。横向磁化矢量Mxy很快衰减 到零，并且呈指数规律衰减，将此称横向弛 豫，而纵向磁化分量将缓慢增长到最初值， 亦呈指数规律增长，将此称纵向弛豫。这是 一个释放能量和产生MR信号的过程。 核磁弛豫 当射频脉冲停止作用后，宏观磁化矢量 并不立即停止转动，而是逐渐向平衡态恢复 ，最后回到平衡位置。我们把这一过程称弛 豫过程（relaxation），所用的时间称弛 豫时间（relaxation time）。射频脉冲 停止后，横向磁化矢量Mxy很快衰减到零， 称为横向弛豫（transverse relaxation ）；纵向磁化矢量Mz将缓慢增长到最初值 ，称为纵向弛豫。 T1 纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time）。 90射频脉冲停止以后，磁化矢量Mz逐渐 增大到最初值，它是呈指数规律缓慢增长， 由于是在Z轴上恢复，故将其称为纵向弛豫 。弛豫过程表现为一种指数曲线，其快慢用 时间常数来表示T1时间规定为Mz达到其最 终平衡状态63%的时间。 T2 横向弛豫时间（transverse relaxation time ）。 90射频脉冲停止以后，磁化矢量Mxy 很快衰减到零，而且呈指数规律衰减，将其 称为横向弛豫。T2值是指磁化矢量Mxy衰 减到原来值的37%的时间。 人体不同器官的正常组织与病理组 织的T1是相对固定的，而且它们之间有一 定的差别，T2也是如此。这种组织间弛豫 时间上的差别，是MRI的成像基础。有如 CT时，组织间吸收系数（CT值）差别是 CT成像基础的道理。但MRI不像CT只有一 个参数，即吸收系数，而是有T1、 T2和 质子密度（P）等几个参数，其中T1与 T2 尤为重要。因此，获得选定层面中各种 组织的T1（或 T2）值，就可获得该层面 中包括各种组织影像的图像。 自旋回波（Spin Echo，SE）序列 l在90脉冲之后，发射180脉冲这种形式构成的 序列称为自旋回波序列。其过程为先发射一个90 脉冲，间隔数毫秒至数十毫秒，再发射一个180 脉冲，180脉冲后10100ms，测量回波信号 强度。SE序列有两个时间参数：TR与TE。TR是 指两个90脉冲之间的时间，称为重复时间（ repetition time，TR）；TE是指90脉冲至 测量回波的时间，称为回波时间（echo time， TE）。 MRI图像特点 1、多参数成像 2、流空效应 3、多方位成像 4、质子驰豫增强效应和对比增 强 多参数成像 成像参数主要包括T1、T2和质子密度等 ，可分别获得同一解剖部位或层面的T1WI 、T2WI和PDWI等多种图像。 值得注意的是，MRI的影像虽然也以不同 灰度显示，但反映的是MR信号强度的不同或 弛豫时间T1与T2的长短，而不象CT图像，灰 度反映的是组织密度。 MRI的图像如主要反映组织间T1 特 征参数时，为T1 加权像（T1 weighted image，T1WI），它反映的是组织间T1的 差别。如主要反映组织间T2 特征参数 时，则为T2 加权像（T2 weighted image，T2WI）。 多参数成像 多参数成像 FRFSE T2WI SE T1WI 流 空 效 应 心血管内的血液由于流动迅速，使发射 MR信号的氢原子核离开接收范围之外，所以 测不到MR信号，在T1WI 或T2WI中均呈黑影， 这就是流空效应（flowing Void effect） 。这一效应使心腔和血管显影，是CT所不能 比拟的。 流空效应 多方位成像 MRI可获得人体横断面、冠状面及 任何方向断面的图像，有利于病变的三 维定位。一般CT则难于作到直接三维显 示，需采用重建的方法才能获得冠状面 或矢状面图像以及三维重建立体像。 横轴位矢状位 质子驰豫增强效应和对比增强 一些顺磁性和超顺磁性物质使局部产生磁 场，可缩短周围质子驰豫时间，此现象成为 质子驰豫增强效应。这一效应是MRI行对比 剂增强检查的基础。 MRI检查技术 MRI的扫描技术有别于CT扫描。不仅要横 断面图像，还常要矢状面或（和）冠状面图 像。还需获得T1WI 和T2WI。因此，需选择适 当的脉冲序列和扫描参数。常用多层面、多 回波的自旋回波（spin echo，SE）技术。 扫描时间参数有回波时间（echo time，TE ）和脉冲重复间隔时间（repetition time ，TR）。使用短TR和短TE可得T1WI，而用长 TR和长TE可得T2WI。时间以毫秒计。依TE的 长短，T2WI又右分为重、中、轻三种。 病变在不同T2WI中信号强度的变化， 可以帮助判断病变的性质。例如，肝血 管瘤T1WI呈低信号，在轻、中、重度T2WI 上则呈高信号，且随着加重程度，信号 强度有递增表现，即在重T2WI上其信号特 强。肝细胞癌则不同，T1WI呈稍低信号， 在轻、中度T2WI 呈稍高信号，而重度 T2WI上又略低于中度T2WI的信号强度。再 结合其他临床影像学表现，不难将二者 区分。 MRI的优点 l无X线电离辐射，对人体安全无创。 l图像对脑及软组织分辨率极佳，解剖结构和 病变形态显示清楚。 l多方位成像，便于显示体内解剖结构和病变 的空间位置和相互关系。 l多参数成像。 l除可显示形态变化外，还能进行功能成像和 生化代谢分析。 MRI的限度 l对带有心脏起搏器或体内有铁磁性物质的患 者不能进行扫描。 l需监护设备的危重病人不能进行检查。 l对钙化的显示远不如CT，难以对以病理性 钙化为特征的病变作诊断。 l常规扫描时间较长，对胸腹检查受限。 l对质子密度低的结构如肺和骨皮质显示不佳 。 l设备昂贵，普及有一定困难。 X线造影剂 高密度造影剂 低密度造影剂 高密度造影剂 高密度造影剂为原子序数高 、比重大的物质。常用的有钡剂 和碘剂。 钡剂 钡剂为医用硫酸钡粉末，加水和胶配成 。根据检查部位及目的，按粉末微粒大小、 均匀性以及用水和胶的量配成不同类型的钡 混悬液，通常以重量/体积比来表示浓度。 硫酸钡混悬液主要用于食管及胃肠造影，并 可采用钡、气双重对比检查，以提高诊断质 量。 钡餐造影 碘制剂 1、离子型造影剂。这类高渗性离子型造影剂，可引 起血管内液体增多和血管扩张，肺静脉压升高，血 管内皮损伤及神经毒性较大等缺点，使用中可出现 毒副反应。 2、非离子型造影剂，它具有相对低渗性、低粘度、 低毒性等优点，大大降低了毒副反应，适用于血管 、神经系统及造影增强CT扫描，费用较高。 水溶性碘造影剂有以下类型：离子型， 以泛影葡胺（urografin）为代表；非 离子型以碘苯六醇（iohexol）、碘普罗 胺（iopromide）、碘必乐（iopamidol ）为代表；非离子型二聚体，以碘曲 仑（iotrolan）为代表。 无机碘制剂当中，碘化物的碘苯酯（ pantopaque），可注入椎管内作脊骨造 影，但近来已用非离子型二聚体碘水剂 。 造影剂 腹腔动脉造影 碘对比剂反应的分类及处理原则 程度主要症状处理 一般潮红、头痛、恶心、轻度呕吐、荨麻疹（轻 ）等 不需处理，可自行 恢复 轻度 喷嚏、流泪、结膜充血、面部水肿卧床休息、吸氧、 肌注或静注地米或 非那根，无生命危 险 中度 反复重度呕吐，荨麻疹（重），面部水肿， 轻度喉头水肿，轻度支气管痉挛，轻度和暂 时性血压下降 卧床休息、吸氧， 无生命危险，需对 症处理，不需住院 重度 呼吸困难、意识不清、休克，惊厥，重度支 气管痉挛，重度喉头水肿 有生命危险，必须 及时处理，需住院 死亡 呼吸、心跳骤停 低密度造影剂 为原子序数低、比重小的物质。目前 应用于临床的有二氧化碳、氧气、空气等 。在人体内二氧化碳吸收最快，空气吸收 最慢。空气与氧气均不能直接注入血管内 ，以免发生气栓。可用于蛛网膜下腔、关 节囊、腹腔、胸腔及软组织间隙的造影。 高密度造影剂 低密度造影剂 造影方式 1直接引入法： 口服法：食管及胃肠钡餐检查； 灌注法；钡剂灌肠，支气管造影， 逆 行胆管造影，逆行泌尿道造影，瘘管、脓腔 造影及子宫输卵管造影等； 穿刺注入法：可直接或经导管注入器 官或组织内，如心血管造影，关节造影和脊 髓造影等。 2间接引入法: 造影剂先被引入某一特定组 织或器官内，后经吸收并聚集于欲造影的某一 器官内，从而使之显影。 吸收性造影：如淋巴管造影。 排泄性造影：如静脉胆道造影、静脉肾盂造 影、口服法胆囊造影等。前二者是经静脉注入 造影剂后，造影剂聚集于肝、肾，再排泄入胆 管或泌尿道内。后者是口服造影剂后，造影剂 经肠道吸收进入血循环，再到肝胆并排入胆囊 内，即在蓄积过程中摄影。 造影方式 医学影像的存档和通讯系统 lPACS（picture archiving and communication system，PACS）是 以高速计算机设备以及海量存贮介质为基础 。以高速传输网络联接各种影像设备和终端 。管理并提供、传输、显示原始的