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文档简介
长征医院影像科 王 俭 63610109-73675/73658(H)65503640,医学影像学总论,传 统 影 像 学以X线为基础,威廉.康纳德.伦琴(Wilhelm Conrad Rontgen)1845.3.27.出生于德国Lennep的这座房子内。,青年伦琴,首幅有X线影像图片:由宾夕法尼亚大学A.W.Goodspeed,1890.2.22.用克鲁克斯管进行实验时产生的“奇怪阴影”图像。,Wurzburg大学物理楼,1895年11月8日。 人类第一张X线照片。 1901年,伦琴获诺贝尔物理学奖。,球 管-高度真空的二极管 低电压-通过灯丝产生电子云 高电压-使电子云撞击钨靶产生(0.2%)X线,X线发生必备的三个条件,X线机和放射诊断的发展,小 - 大 简单 - 复杂 单一功能- 多功能,X线的性质,1、穿透:其穿透力与波长及被照射物体的比重和厚度有关。 2、荧光-透视 3、感光-照相 4、生物:使细胞发生变化-治疗、放射伤 5、电离:被照射原子吸收X线,分解为正负离子-是解释2、3、4的基础 6、光学,比重大、密度高者吸收X线多,被透过的X线少,被感光的银盐少,X线片上呈现白色。 反之,则呈现黑色。,影像形成原理,1、natural contrast:由于人体不同组织自然存在的密度差异,造成它们吸收X线能力不同而形成不同灰度的X线影像而称之。 2、artificial contrast:体内无密度差异的组织,几乎不存在自然对比,不能显影。我们人为地引入一定量高于或低于这些器官的物质(造影剂,contrast media,CM),使之形成对比而显影的方法,称人工对比。,影像形成原理,拍片,造影,DSA,roentgenography,fluoroscopy,Common exam.,钼靶:软组织摄片,能观察软组织内细微变化,是乳腺检查的主要技术。,Special exam.,造影检查,直接引入,生理积聚,双重造影,碘过敏试验,1、机理 2、危害性 3、安全性 4、高危人群 5、应对措施,现 代 影 像 学以计算机技术为契机,Computed Tomography,CT,1969年 Hounsfield发明计算机断层扫描(CT) 1971年 第一代CT,单探测器和单球管 1972年 临床应用 1978年 第二代CT,多个探测器和单球管 1979年 Hounsfield和Comark获诺贝尔医学奖 1981年 第三代CT,大量探测器、扇形球管 1983年 第四代CT,固定探测器、扇形球管 1989年 螺旋CT问世 1996年 多排螺旋CT问世 1990年 第五代CT,固定探测器、电子枪 1998年 第六代CT,多层固定探测器、扇形球管,历史回顾,1、X线发生系统 高压发生器、X线球管、冷却系统、前准直器 2、X线探测系统 探测器、模数转换器、后准直器 3、支架部分 4、计算机系统 5、图像显示、储存、记录系统 6、操作、控制系统,CT基本构造,CT基本原理,CT基本概念CT值、窗宽、窗中心,CT基本概念部分容积效应( Partial volune effect ),传统CT扫描技术,横断面连续薄层扫描。,CT扫描基本技术,1、平扫 2、增强 A、滴 注 法:延迟期 B、团 注 法:延迟期 C、二期增强:门脉早期 + 延迟期 D、三期增强:动脉期 + 门脉期 + 延迟期 E、四期增强:动脉早期 + 动脉晚期 + 门脉期 + 延迟期 3、后处理,经典CT动态扫描(AP、VP、DP),螺旋CT和多层CT示意图,特 点: 速度快、伪影少、图像好、射线少、造影剂少 新功能: 动态CT(DCT) 三维CT(3D-CT) 四维CT(4D-CT) CT动脉造影(CTA) CT门脉造影(CTAP) CT胆管造影(CTAP) CT仿真内窥镜(CTVE) 高分辨率CT(HRCT) 骨密度测定 靶扫描,螺旋CT ( spiral CT ,SCT ) 多排CT ( multislice CT ,MSCT ),1.0mm Slice thickness,0.5mm Slice thickness,扫描层厚度越薄,则得到的、重建的图象清晰度越高。,MSCT高速扫描使血管造影CT成为可能:基底动脉瘤治疗前后。,听小骨三维重建,冠脉支架,MSCT使直接多轴面成像成为可能。,2D,4D,3D,直肠癌,Megnetic Resonance Imaging,MRI,MRI历史回顾,1946年 Bloch和Purcell发现核磁共振现象 1952年 Bloch和Purcell获得诺贝尔物理学奖 1946-1972年 NMR用于研究分子结构 1973年 Lauterbur获得第一张核磁共振图象 1978年 第一幅人体MR图象在英国诺丁汉大学诞生 80年代初 MRI广泛应用于临床 2003年 Lauterbur获诺贝尔生物和医学奖,MRI基本构成,MRI基本原理,电磁(常导)型 电磁体、直流恒流电源、热交换器、冷水系统 耗电量大 运转费用高 磁场不宜过高(不超过0.3T) 永磁型 永磁体(钕铁硼、铁氧体)、空调 周围设备少 故障率低 磁场不高(0.35T以下) 运转费用低 超导型 超导体(液氦、液氮)高场多采用 1.0T以上 运转费用昂贵,永磁型磁共振,常导型磁共振,磁体(magnet),线圈(Coil),决定MRI信号的因素,组织参数 T1值 观察T1值用T1WI(T1加权像) T2值 观察T2值用T2WI(T2加权像) 质子密度(PD) 观察PD用PDWI(质子加权像) 流空效应 扫描参数 TR 重复时间 TE 回波时间 翻转角 小角度(T2WI)、大角度(T1WI) 对图像信号强度(SI)的影响 SI TRT2 / TE T1,MRI信号含义(中低场),信 号 强 度 T1WI T2WI 极 低 信 号 结石、骨皮质、水 骨皮质、结石 极 高 信 号 脂肪 水、血管瘤 低/稍低信号 等信号和极低信号之间 等 信 号 与背景实质脏器信号相仿 高/稍高信号 等信号和极高信号之间,T1WI,T2WI,MRI对比剂(contrast media ,CM),非特异性对比剂 Gd-DTPA(离子型、非离子型) 特异性对比剂 1、肝细胞阳性对比剂 Mn-DPDP、Gd-EOB-DTPA、 Gd-DTPA-BOPTA 2、网状内皮系统对比剂 SPIO、USPIO,Gd-DTPA,造影原理 T1 、T2 浓度依赖 低浓度 ( 1.5mmoll ) 高信号 高浓度 ( 2.0mmoll ) 低信号 临床用量 0.1mmolkg 应用序列 T1WI 体内过程 细胞外分布、肾脏排泄 毒 性 小 安全系数(LD50/ED)60100 限 制 对T1WI高信号或血供不丰富病变价值低,正常颅脑(65101):T1WI、T2WI、黑水序列,正常颅脑,GRE EPI: 64x48, 3x4 mm2, SL 3 mm,1.5 T,3.0 T,DWI:北京天坛医院,弥散张量成像(DWI),弥散张量成像(DWI),正常内耳,心脏MRI,心脏MRI,腹部冠状扫描,MRCP,正常前列腺,正常头颈部(22475,M19),正常椎动脉MRA,正常腰椎,正常长脊柱,半月板损伤,肩关节,腕关节,踝关节,四肢血管,乳腺MRI,Tim(76 个线圈单元集成在32个通道组成一个全景成像矩阵),total FoV 205 cm,MRI优点,1、组织化学成像,敏感性高、密度分辨率高。 2、安全性大:没有射线损伤、碘过敏危险,造影剂安全系数大。 3、功能多、信息量大:直接多轴面成像、三维重建、功能成像、水成像、血管成像、弥散成像等技术。 4、容积采集,没有跳扫、漏扫问题。 5、由于成像原理不同,与CT有互补作用。,MRI缺点,1、扫描参数多,技术选择难,不同技术间缺乏对比性 2、成像因素多,图像解释难 3、伪影多,解释难 4、对钙化、结石敏感性不高 5、幽闭恐怖症 6、成像时间? 7、敏感性过高,存在假阴性 / 假阳性 8、设备价格、维护、运行费用高,1、不受解剖结构限制,可跨越解剖结构甚至到体外。 2、不同序列、连续层面上,“伪影”形态不恒定。 3、解除导致伪影原因后再次扫描,伪影可消失。 4、患者没有“伪影”表现类似病变的相应临床、实验室异常。,“伪影”识别技巧,搏动伪影,Metal artifact,LC术后,CT、MRI比较,影像检查选择方案,颅脑:脑(MRI)、颅骨(CT)、五官 胸部:心脏(彩超)、肺(CT)、胸壁 腹部:肝脏、胆囊(US)、胆管(MRCP)、胰腺、脾脏、肾脏(CT)、消化道(钡剂、内镜) 盆腔:膀胱、子宫、前列腺(MRI) 脊柱:椎体(CT)、脊髓(MRI)、椎间盘(MRI) 四肢(平片、MRI) 软组织(MRI) 乳腺(钼靶、MRI) 大血管(DSA、CTA、MRA),(Computed radiography , CR)为代表。使用可记录并可激光读出X线影像信息的成像板 (imaging plate, IP)替代X片为载体,经X线曝光及信息读
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