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医学影像学概论 1 医学影像学的概念 医学影像学 medicalimageology 是以医学影像为基础 集X线 计算机体层摄影 CT 核磁共振成像 MRI 数字减影 DSA 正电子体层 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 三种检查方法的概念 基本原理 优缺点及临床应用 2 X线检查 一 X线的发现与产生 了解 二 X线的特性三 X线成像基本原理四 X线诊断概要 3 一 X线的发现 因此 X线发生装置 主要包括X线管 变压器和操作台 X线是在真空管内高速行进成束的电子流撞击钨 或钼 靶时而产生的 4 二 X线的特性 1 穿透性 X线波长很短 穿透力很强 是X线成像的基础2 荧光效应 激发荧光物质 将X线转换成波长长的可见荧光 进行透视检查的基础3 感光效应 溴化银中的银离子 Ag 被还原成金属银 Ag 沉淀于胶片的胶膜内 此金属银的微粒 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 因而显出胶片片基的透明本色 根据金属银沉淀的多少 便产生了黑和白的影像 是X线成像的基础4 电离效应 X线通过任何物质都可产生电离效应 也可产生生物效应 是放射治疗的基础 5 三 X线成像基本原理 X线影像的形成的三个基本条件 1 X线应具有一定的穿透力 这样才能穿透被照射的组织结构 2 被穿透的结构必须存在着密度和厚度的差异 自然对比 人工对比 3 显像设备 例如X线片 荧光屏或电视屏幕 6 X线检查方法 1 普通检查 荧光透视和摄影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3 造影检查 7 1 高密度结构 如骨组织和钙化灶等 2 中等密度结构 如软骨 肌肉 神经 实质器官 结缔组织以及体内液体等 3 低密度结构 如脂肪组织以及存在于呼吸道 胃肠道 鼻窦和乳突内的气体等 X线图像特点 由从黑到白不同灰度的影像所组成 8 四 X线诊断概要 骨与关节 1a 正常骨的X线表现软组织骨膜 正常不显影骨皮质 致密影 光滑整齐 密度均匀骨髓腔 中央不均匀低密度区骨骺 干骺端骨松质籽骨 副骨骨的营养血管 9 四 X线诊断概要 骨与关节 1b 正常关节的X线表现软组织关节间隙 主要代表关节软骨的厚度 真正的关节腔很小 故X线上的关节间隙与解剖上的间隙不同 关节面 正常时 边缘光滑整齐 关节囊 正常时 与周围软组织不能区分 10 四 X线诊断概要 骨与关节 2a 骨基本病变的X线表现 1 软组织改变 2 骨组织改变A 大小 形态 轮廓的改变 大 粗 长或者小 细 短 B 密度增高 骨膜增生 骨质增生 死骨 肿瘤骨等C 密度减低 骨质疏松 软化 骨质破坏等 11 12 13 平行型 与骨干平行 呈线状 常见于外伤和感染 葱皮型 呈多层状与骨干平行 见于慢性感染 花边型 骨膜外缘呈花边状或锯齿状 见于慢性感染 放射型 骨膜新骨呈细而整齐的骨针 与骨干垂直 伸入软组织内 见于肿瘤或某些血液病 三角型 增生的骨膜被迅速生长的肿瘤破坏 残留的骨膜形似三角形 Codman 为恶性肿瘤特征之一 14 四 X线诊断概要 骨与关节 2b 关节基本病变的X线表现关节肿胀关节间隙 增宽 关节及关节囊内脊液 狭窄 关节软骨破坏 关节面 关节面破坏 表现为粗糙 缺损及边缘不规则 常伴有关节面的增生 硬化 关节强直 骨性 关节间隙完全消失 有骨小粱穿过 常见于化脓性关节炎 类风湿关节炎等 纤维性 关节间隙可见 无骨小穿过 见于结核 关节脱位 半脱位 全脱位 15 16 17 18 四 X线诊断概要 骨与关节 3 创伤骨折 X线上显示为透光线影 即骨折线 少数呈高密度线影或局部骨小梁扭曲或变形等 分横 纵 斜 螺旋及线形骨折5种数目 单发 多发 粉碎性 有无伤口 闭合性 开放性 嵌入 青枝 线形 凹陷 撕脱 压缩 粉碎 多发 骨骺分离 病理骨折 应力性骨折等 对位 断端的接触面 对线 二骨端的轴线 愈合 血肿期 修复期和塑形期 表现 骨折线模糊 骨痂 邻近骨质疏松等脱位 组成关节诸骨关节面对应关系完全或部分脱离 19 20 21 左桡骨Colles骨折 22 23 24 四 X线诊断概要 骨与关节 4 骨肿瘤及肿瘤样病变显示部位 判断良 恶性 判断组织特征即肿瘤起源 病变部位病灶数目肿瘤边缘骨质改变 有无骨膜有无增生软组织变化临近骨情况 25 良性肿瘤恶性肿瘤 骨的形态大致不变 可有局部由于破坏 新骨形成及骨折 扩张突出畸型骨的形态常有改变骨的结构尚能保留 呈膨胀性不规则骨质破坏和瘤骨形成 改变较大肿瘤的边缘界限清楚大多不清楚骨膜增殖无明显 呈放射或三角形骨膜肿瘤附近骨不受侵犯 可有常受侵犯 可有骨质破坏压迫性改变附近软组织不受侵犯常被波及 广泛侵入周围软组织中生长速度缓慢迅速病理骨折少见多见转移无常有转移 良恶性肿瘤的鉴别 26 骨软骨瘤 诊断要点 干骺端好发 背向关节生长 肿瘤的基底部可宽窄一与骨干相连 骨皮质由骨干延续至肿瘤远端 瘤体内的骨松质与骨髓腔相连 基底部 瘤体 软骨帽 27 28 内生软骨瘤儿童和青年人 好发于掌指骨 其次为股骨 胫骨 肱骨等多发者有单侧发病倾向X线 边界清楚的类圆形囊状破坏区 边界清晰 内可见小环行 点状或不规则软骨钙化或骨化 诊断特点 29 骨巨细胞瘤 20 40岁 65 好发于长管骨骨端 股骨远端 胫骨近端和桡骨远端占60 70 X线 多为单房或多房囊状或囊状膨胀性透光区 多偏心生长 横径大于纵径 多无硬化边 一般无骨膜反应部分呈皂泡样改变 30 骨囊肿5 20岁 长管骨 以肱骨上端最多见 其次为股骨上端 胫骨上下端X线 好发于干骺端 随年龄增长可向骨干移行 单房或多房类圆形膨胀性透光区 边缘光整锐利 长轴与骨干一致 多呈中心型生长 易伴病理性骨折 31 好发于10 25岁股骨 胫骨干骺端X线 溶骨性破坏 边缘不清 部分为成骨型 肿瘤骨 出现于病变骨和软组织肿块内 形态多样 可呈云絮状 斑块状 象牙质样或放射状 骨膜反应 Codman三角 周围软组织肿块血行转移 肺 骨肉瘤 32 33 1 单骨或多骨受累2 分型 溶骨型 成骨型 反应性 和混合型 一般无骨膜反应 易伴病理性骨折老年人多见 原发肿瘤病史 转移瘤 34 四 X线诊断概要 头颅 价值有限 临床应用较少颅脑外伤 颅骨骨折 颅缝分离颅内高压 颅缝分离 脑回压迹增多 颅骨变薄 蝶鞍改变颅内占位病变的定位 生理性钙化斑移位 局部骨质改变 血管压迹改变 肿瘤钙化蝶鞍改变等鼻窦炎 恶性肿瘤乳突炎症 35 四 X线诊断概要 呼吸系统 基本病变 渗出 增殖 纤维化 钙化 空洞或空腔 结节或肿块支气管疾病 肺气肿 肺不张 支气管扩张肺部疾病 肺炎 肺脓肿 肺结核 肺肿瘤 肺癌 肺转移瘤 肺良性肿瘤 纵隔肿瘤胸膜疾病 胸腔积液 胸膜增厚 粘连钙化 气胸 脓胸 36 正常胸片 37 肺气肿 阻塞性肺气肿 因支气管活瓣性狭窄 空气易进难出 肺内含气增多 普遍性和局限性 38 肺不张 阻塞性肺不张 因支气管完全阻塞所致 气体吸收 肺体积缩小 X线密度增高 边缘向内凹陷 尖端与肺门相连 39 支气管扩张 柱状扩张 囊状扩张 曲张型扩张 混合性扩张 肺纹理增粗 模糊 集拢和排列紊乱 可见 双轨征 或蜂窝状阴影 40 肺炎 大叶性肺炎肺叶 肺段分布的均匀密度增高影 形态与肺叶 肺段轮廓一致 边界清楚 大叶性肺炎 实变早期 41 支气管肺炎 肺纹理增粗沿支气管分布的斑点状或斑片状模糊影 边缘不清小儿或体弱 42 肺脓肿 渗出性炎症 病变发展 坏死肺组织经引流支气管排出而形成空洞急性期 内壁不光整 周围伴渗出 可伴液平慢性期 内壁光整 均匀薄壁 43 肺结核 原发综合征血型播散型浸润型粟粒型结核球干酪性肺炎慢性纤维空洞型 44 肺癌 中央型肺门肿块支气管改变三阻征 阻塞性肺炎 阻塞性肺不张 阻塞性肺气肿 45 周围型肺癌 肺内肿块或结节分叶 毛刺 胸膜凹陷 厚壁偏心空洞 46 肺转移瘤 肺内大小不等多发的肿块或结节边缘多光滑 密度均匀 呈棉花团状原发肿瘤病史 47 纵隔肿瘤 直接征象 纵隔增宽 纵隔移位定位 定性前纵隔 甲状腺病变 胸腺瘤 畸胎瘤中纵隔 淋巴瘤后纵隔 神经源性肿瘤 48 胸膜 胸腔 49 四 X线诊断概要 循环系统 传统诊断心脏病的重要手段 但目前临床多用超声诊断 可评估心脏大血管的位置 大小轮廓 肺血管变化先天性心脏病高血压性心脏病风湿性心脏病慢性肺源性心脏病心肌病心胸比 心影最大横径与胸廓最大横径比值0 5 50 51 先天性心脏病 房间隔缺损 右心房增大为主右心室增大肺动脉段及肺门影增大肺血增多透视下肺门舞蹈征 52 先天性心脏病 室间隔缺损 右心室 左心室增大肺动脉段及肺门影增大肺血增多 53 先天性心脏病 动脉导管未闭 左心室增大左心房稍大 54 先天性心脏病 法洛氏四联症 心尖翘起心腰凹陷肺门缩小主动脉结增宽 靴形心 肺血减少 55 风湿性心脏病 二尖瓣狭窄二尖瓣关闭不全混合左心房增大右心室增大 梨形心 56 高血压性心脏病 左心室增大主动脉增宽 走形迂曲 57 慢性肺病性心脏病 肺动脉高压右心室增大肺血减少 58 心肌病 限制性心肌病心影普遍增大 59 心包积液 普大型 烧瓶形心 60 四 X线诊断概要 消化系统 空腔脏器 消化道造影基本病变 粘膜皱襞 增粗 变细 中断 纠集管腔改变 扩张 狭窄 龛影 管壁的改变 僵硬 柔软功能性改变常见病变 食道静脉曲张 贲门失弛缓症 食道癌 胃十二指肠溃疡 胃癌 肠癌急腹症 胃肠穿孔 肠梗阻 61 正常食道 胃造影 62 食道静脉曲张 食道粘膜增宽 迂曲 串珠状或蚯蚓状张力减低 蠕动减弱管壁柔软 63 贲门失弛缓症 鸟嘴样狭窄粘膜皱襞正常 64 食管癌 粘膜中断 充盈缺损 管腔狭窄 管壁僵直 蠕动减弱或消失 钡剂通过受阻 65 蕈伞形 髓质型 缩窄型溃疡型 66 胃十二指肠溃疡 直接征象 腔外龛影间接征象 痉挛 张力和蠕动改变 功能性改变穿孔恶变 67 胃癌 粘膜中断 腔内充盈缺损 腔内龛影 管腔狭窄 管壁僵直 蠕动减弱或消失 钡剂通过受阻 68 隆起型 凹陷型 蕈伞形 溃疡型 浸润型 69 大肠癌 增生型浸润型溃疡型 70 胃肠穿孔 膈下游离气体注意胃泡穿刺或腹部术后 71 小肠梗阻 小肠扩张多发液气平 呈阶梯状 72 四 X线诊断概要 泌尿系统 平片 泌尿系造影 73 泌尿系结石 74 肾脏占位 间接征象肾盂肾盏受压变形 移位 充盈缺损 75 肾盂癌 造影示肾盂和或肾盏内充盈缺损 形态不规则 76 膀胱癌 造影示膀胱内充盈缺损 形态不规则 菜花状 77 1972第一台CT诞生 仅用于颅脑检查 效果良好 1974年全身CT 检查范围扩大到胸 腹 脊柱及四肢 第一代CT旋转 平移X线管和对应的单探测器同步平行移动 环绕患者旋转1 180度全部数据采集采集数据少图像质量差第二代CT旋转 平移X线束为扇形 探测器30个旋转角度增至23 采集数据增多扫描时间缩短 图像质量有提高第三代CT旋转 旋转控测器激增至300 800个 与相对的X线管只作旋转运动采集更多数据 扫描时间在5s以内 图像质量明显提高 第四代CT旋转 固定式控测器高达1000 2400个并环状排列而固定不动 仅X线管围绕患者旋转 扫描速度快 图像质量高 电子束CT扫描时间缩短到50ms 解决了心脏扫描 第五代CT滑环技术单层 多层螺旋CT高速度 高分辨率 大面积 多时相 薄层 Computertomography CT 78 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 所显示的是断面解部图像 其密度分辨力明显优于X线图像 CT基本成像原理 79 像素 组成图像的按矩阵排列的小单元 二维 反映的是相应体素的X线吸收系数 不同CT装置所得图像的象素大小及数目不同 像素多 小 图像越细致 空间分辨率高CT值 某物质的CT值等于该物质的衰减系数与水的衰减系数之差 再与水的衰减系数相比之后乘1000 某物质CT值 1000 m w w HU w为1 CT值为0空气近似0 CT值 1000骨为2 CT值为1000单位 HU Hounsfieldunit 几个概念 80 CT图像特点 CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成 CT图像的空间分辨力不如X线图像高 密度分辨率高影像的黑白代表密度的高低 远优于X线横断面成像重建冠状面 矢状面等多平面 81 82 根据所欲观察组织CT值范围选择合适的窗宽和窗位 83 CT检查方法 检查前准备 金属 躁动 镇静剂 危重病人 如肺动脉栓塞或动脉夹层必须医生陪同 腹部检查 肠道准备 禁食 必要时口腹造影剂或灌肠增强扫描 碘过敏实验尤其是年老体弱重病人或肾功能不全等抢救药品的准备医生 仔细阅读申请单 了解临床初步诊断 明确其检查目的等 84 CT检查方法 1 CT检查分平扫 plainCTscan 2 对比增强扫描 contrastenhancement CE 3 造影扫描 contrastscan 4 图像后处理三维重建多平面重建 MRP 遮盖容积重建 SVR 最大密度投影 MIP 表面遮盖显示 SSD CT仿真内镜 VE CT灌注功能图 85 CT临床应用 广泛应用于临床 几乎涵盖所有系统 设备比较昂贵 检查费用偏高 了解其优势的基础 合理选择应用 优势 1 快速 简便 2 对钙化 急性期出血显示敏感 3 对骨关节系统骨的细微结构显示佳 4 对肺部显示具有优势 5 CTA 尤其在胸痛三联症鉴别 肠系膜血管病变6 多种重建技术7 CT灌注成像 功能成像 86 CT缺点 缺点 1 辐射 最低剂量原则 低剂量肺筛查 冠状动脉检查等 2 增强扫描应用碘对比剂 对碘过敏者不能使用 副作用如对比剂肾病3 对软组织分辨率不如MRI 软骨 韧带 间盘显示不佳4 中枢微小病变 早期脑梗及脊髓远不如MRI 5 对消化道粘膜病变识别不如X线造影 6 某些疾病如肿瘤不能准确定性 7 不能直接任意方位成像 87 磁共振成像 MagneticResonanceImageMRI 利用人体内固有的原子核 氢质子 在外加磁场作用下产生共振现象 共振后产生的振荡磁场垂直磁场方向运动 形成感应电流 既磁共振信号 将其作为成像源采集 经计算机处理后 形成人体解剖图像 即磁共振图像 MRI MRI 88 MRI与X CT的比较 MRI以其优势 在临床上广泛应用 尤其是中枢神经系统等 89 图像特点 灰阶成像 具有一定T1与T2差别的各种组织 包括正常与病变组织 转为模拟灰度的黑白影 则可使器官及其病变成像 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 高信号 等信号 低信号 混合信号 90 组织信号特点 T1WIT2WI水低信号高信号脂肪高信号高信号软组织 脑肌肉 等信号等偏低骨皮质低信号低信号骨松质等偏高等偏低流动血液SE低 无 低 无 GRE MRA 高高新鲜出血等或低高亚急性出血高高 91 MRI优势 无辐射 无损伤多方向切面扫描 横断 矢状 冠状 斜位 多参数成像 T1WI T2WI MRA 水成像 水抑制 脂肪抑制 软组织对比度高 图像清晰对病灶敏感 有利发现小的 早期病变流动血液与血管壁之间具有很好的自然对比 无须造影剂无骨质硬化性伪影可提供生理 生化及功能方面的信息 DWI MRS PWI等 92 MRI缺点与禁忌症 11 检查时间长2 空间分辩力较低3 具有较严格的禁忌症4 对钙化和骨质不敏感5 血管的显示限度6 多种伪影因素的影响7 价格相对昂贵 绝对禁忌征 带有心脏起搏器 神经刺激器或体内置有胰岛素泵者动脉瘤用银夹结扎术后者换有人工心脏金属瓣膜者眼球内有金属异物存留者 相对禁忌征 危重患者需要抢救者严重心肺功能不全者体内有其他磁性金属异物者怀孕三个月以内之孕妇幽闭恐怖症者 缺点 93 颅脑外伤 首选CT 硬膜外血肿颅板下梭形或双凸透镜形高密度影 边界清楚锐利 血肿范围局限 不超过颅缝 骨窗条件下多数可见局部骨折 94 硬膜外急性期血肿 T1WI T2WI 95 硬膜下血肿 颅板下新月形或弧形高密度影 急性期 跨颅缝 范围广占位效应明显 脑疝合并脑挫伤 96 硬膜下血肿 亚急性期 T1WI T2WI 97 脑挫裂伤 脑组织内混杂密度合并脑内出血蛛网膜下腔出血 98 颅脑CT诊断 脑出血 脑基底节区最常见脑组织内高密度影不同时期密度不同可破入脑室系统 99 脑出血 亚急性期 MRI T1WI T2WI 100 颅脑血管性疾病 脑梗死MRI更敏感 容易发现早期病变 脑组织内低密度低密度区的范围与闭塞血管供血区相一致 同时累及灰质和白质 101 腔隙性脑梗死 MRI T2WI T1WI 水抑制 DWI 102 颅脑肿瘤 MRI更优于CT 有时需要二者结合 胶质瘤50 水肿 占位效应 肿瘤分级增强无强化 明显花环样或环状强化 肿瘤分级 高级别星形细胞瘤 103 高级别星形细胞瘤 T1WI T2WI 增强 增强 104 少突胶质细胞瘤钙化 额叶白质钙化 105 室管膜瘤第四脑室 T2WI T1WI 增强 增强 106 脑膜瘤 中年女性以宽基靠近颅骨或硬膜 边界清楚平扫大部分为高密度 相对均匀瘤内钙化占10 20 出血 坏死和囊变少见增强扫描显著均匀强化脑膜尾征 107 脑膜瘤 108 转移瘤 多发皮层下灰白质交界小瘤大水肿原发肿瘤病史 109 垂体瘤 大腺瘤束腰征 花生米征强化明显鞍底下陷等 110 垂体大腺瘤合并卒中 111 垂体微腺瘤增强扫描早期低信号 动态增强 优选MRI 112 听神经瘤 桥脑小脑角区明显不均匀强化 伴囊变与听神经关系密切内听道扩大 113 听神经瘤 114 五官CT MRI诊断 外伤 首选CT眼眶病变 肿瘤 炎症 血管性病变 眼肌病变 二者均可 MRI优越于CT鼻窦疾病 炎症CT首选耳 内耳乳突CT MRI喉部疾病 喉癌明确范围鼻咽癌 MRI CT明确范围 115 116 眼眶血管瘤 鼻咽癌 117 脊柱CT诊断 脊柱外伤 骨性结构观察骨性椎管狭窄钙化 118 脊柱MRI诊断 脊髓椎间盘椎体炎症或肿瘤性病变 119 胸部CT诊断 肺部疾病最佳手段 120 中央型肺癌 主支气管或叶支气管狭窄 肺门肿块 远端肺组织阻塞性肺炎或不张纵隔或肺门淋巴结肿大 121 周围型肺癌 分叶 毛刺 胸膜牵拉 细支气管扭曲 空泡征 偏心后壁空洞 结节堆积征等 122 肺转移瘤 多发边缘光滑棉花团样肿瘤病史 123 纵隔肿瘤 124 腹部CT MRI诊断 实质脏器 需要增强扫描 尤其占位性病变肝脏 动态三期扫描血管瘤 囊肿 脓肿 肝癌 肝转移瘤胆囊 炎症 结石胆囊癌 增强 胰腺 胰腺炎胰腺癌 增强 肾脏 结石囊肿肾癌血管平滑肌脂肪瘤肾上腺 薄层