CT诊断学头颅影像诊断.ppt

南华大学附属第一医院肖文莲,(CTDiagnostics),CT诊断学,CT总论(CTGeneralintroduction),CT发展简史,1895年Roentgen发现X线1946年发明了计算机1969年Hounsfield利用X线与计算机相结合，成功设计了CT，1972年公诸于世，称为电子计算机断层扫描（computedtomography,简称CT）1989年单排螺旋CT应用于临床尔后，双螺旋、4层、16层、64层、128层、256层、320层螺旋CT相继应用于临床,第一节CT的基本概念及原理(basicconceptandprinciple),1.CT值：物质的CT值反映物质的密度。即物质的CT值越高相对于密度越高。CT值的单位名称为Hu（HounsfieldUnit）,骨质：1000HU软组织：20-50HU水：0HU脂肪：-50-70HU空气：-1000HU,2.矩阵（Matrix）,是一个数学概念，它表示一个横成行，纵成列的数学阵列，由两个技术指标来说明矩阵的情况，一是矩阵的大小为320320，512512，10241024等；一是矩阵中数字的精度。在CT中有两种意义的矩阵，一是重建矩阵，一是显示矩阵。,数字矩阵（DigitalMatrix）：以数字排列的矩阵，每个数字是相应体素的吸收系数（CT值）。经过D/A转换器将CT值转换成摸拟的灰度，成为像素，由这些像素构成CT图像,3.象素与体素（Pixel,Voxel）,将成像的体层分成按矩阵排列的若干个小的基本单元，以一个CT值综合代表每个小单元的物质的密度，这些小单元我们称之为体素。一幅CT图像也是按矩阵排列的小单元组成，这些小单元称之为象素。体素象素层厚（即体素是一个三维概念，象素是一个二维概念）象素实际上是体素在成像时的表现。象素越小，越可分清图像的细节，分辨率越高。,象素与矩阵的关系,Pixel(象素）DFOV(显示野范围）Matrix(矩阵）当显示野范围不变，矩阵越大，象素面积越小，图像越清晰，图像的分辩率越高。矩阵大小不变，减小显示野范围，也能获得小的象素值，提高图像的空间分辩率,5,12,9,8,重建概念示意图,X1,X2,X3,X4为体素。3，2，5，7为显示数据。5，12，8，9为原始数据。,4.原始数据(RawData)，显示数据(DisplayData)及重建(Reconstruction),X线,人体,X线衰减,探测器,A/D转换,原始数据,重建（AP）,显示数据,D/A,图象,CT的工作原理,螺旋CT:,球管旋转与连续动床同时进行，使扫描的轨迹呈螺旋状，扫描是连续的，没有扫描间隔时间，故称容积扫描。优势：扫描时间短（一周/0.5s)；扫描层厚薄（0.5mm），X、Y、Z轴各相同性扫描覆盖范围长（可达1.5m),连续扫描时间可达100s以上；三维重建效果好。,ComparisonofconventionalCTwithspiralCT,螺旋CT：X线球管连续旋转并进行连续扫描，扫描的轨迹呈螺旋状。,ComparisonofconventionalCTwithspiralCT,ConventionalCT,SpiralCT,图像后处理技术多平面重建（multi-plannerreformatting,MPR），包括曲面重建（CPR）再现技术（renderingtechnic)：即表面再现（surfacerendering)、最大强度投影（MIP）和容积再现（volumerendering)。主要用于骨骼的显示和CT血管造影(CTA)。仿真内窥镜显示技术（virtualendoscopy,VR),Bonewindowdisplaysatlanto-axialarticulationandodontoidprocess,MPR,C5comminutedfractureandreplacementofthepieces,MPR,CPRdisplaysthethoracicaorta,3D-SSD,Displaythesurfaceoutlineandthebonyanatomicmarkerofskull,Imageofinnerear（transparenttechnique）,4D-angio,4Dimage:Styloidprocess,4Dimage:Styloidprocess,4D-angiodisplayscervicalmetastasisoflymphnodepushingthevessels,Variationofvessel:TherighthepaticAoriginatingfromsuperiormesentericA,VE:SmallCarcinomaofleftvocalcord,Thesamepatient:CTvirtualendoscopy,电子束（electro-beam）CT：又称超高速CT(ultrafastCT)，可行容积扫描、血流检查（血管造影）和电影检查。,第二节影响CT图像的因素,1.窗宽、窗位(windowwidth,windowlevel）2.伪影(Artifact)3.部分容积效应(partialvolumeeffect)和周围间隙现象(peripheralspacephenomenon)4.CT的分辨率(resolution),是指显示图像时所选用的CT值的范围，在此范围内的组织结构按密度高低从白到黑分为16个等级（灰阶）。如窗宽为160Hu，则可分辨的CT值为1601610Hu，即两种组织的CT值在10Hu以上都可以分辨出来。窗宽越小，对比度越强，可分辨密度较接近的组织或结构。窗宽越大，图像层次多，但对比度差。,窗宽(windowwidth),是指窗宽上、下CT值的平均数。窗位的高低影响图像的亮度，窗位升高图象变黑，窗位降低图象变白。一般将所需观察的组织器官的CT值作为窗位（如显示脑组织窗位为35Hu左右）。,窗位(windowlevel),窗宽窗位选择的意义为当CT值窗位的CT值+1/2窗宽，则为全白信号。当CT值窗位的CT值-1/2窗宽则为全黑信号。,窗宽规定了显示CT值的范围。如窗位为0，窗宽为100,则显示CT值的范围是+50到-50。,窗口技术：即用窗宽和窗位来选择感兴趣的CT值范围,Documentationofdifferentwindows:Softtissuewindow(L:50HU;W:350HU)representdensityvaluesfrom-125HU(50-350/2)upto+225HU(50+350/2).Alltissueswithadensitylowerthan-125HU,suchasthelung,arerepresentedinblack.Thosewithdensitylevelsabove+225appearwhite.Lungwindow(L:-200HU;W:2000HU):low-densitypulmonarystructurescanclearlybedifferentiated,Documentationofdifferentwindows:Brainwindow(L:35HU;W:80to100HU)Bonewindow(L:300HU;W:about1500HU)Themetastasesintheoccipitalbonewouldonlybevisibleinbonewindow,butnotinthebrainwindow,伪影(Artifact),移动伪影金属伪影生理伪影机器故障伪影,伪影(Artifact)：,在CT扫描中，凡小于层厚的病变，其CT值受层厚内其它组织的影响，所测出的CT值不能代表病变的真正CT值。如在高密度组织中较小的低密度病灶，其CT值偏高；反之，在低密度组织中的较小的高密度病灶，其CT值偏低，这种现象称为部分容积效应。,部分容积效应：(partialvolumeeffect),是指在同一扫描层面上，与层面垂直的两种相邻且密度不同的结构，测其边缘的CT值也不准确。,周围间隙现象：(peripheralspacephenomenon),是指CT对物体空间大小（几何尺寸）的鉴别能力。通常用每厘米内的线对数或用可辨别最小物体的直径（mm）来表示,其换算关系为：可辨别最小物体的直径（mm)5LP（线对数）/cm空间分辨率与像素大小有密切关系，一般为像素宽度的15倍。像素越小，数目越多，空间分辨率提高，图象越清晰。影响因素：探测器的几何尺寸、探测器之间的间隙和总的原始数据量等,空间分辨率：（又称高对比分辨率）（spatialresolution）,空间分辨率：X,Y-axis,Z-axis,空间分辨率包括两个单独的部分：X-Y轴分辩率和Z轴分辨率X-Y轴分辩率是指扫描平面或轴位分辩率Z轴分辨率是指沿身体长轴的分辨率三个方向数值相等（较小体素，薄层）叫各向同性（isotropicvoxels）。各向不同性（anisotropic）时，MPR会产生阶梯状伪影,MPRfromisotropicvoxels(thinnersections),MPRfromanisotropicvoxels(thicksections,step-likecontour),是指CT机对于密度差别的分别能力。以百分数表示（如：0.35%)。密度分辨率受噪声、信噪比和物体大小所制约，噪声越小（射线量越大）和显示物体越大，密度分辨率越佳。密度分辨率的指标必须考虑物体大小和射线剂量。如：CT的分辨率为0.5，3mm,5rad，即对于直径为3mm的物体，在病人接受的剂量小于5rad时，该CT的密度分辨率为0.5%.,密度分辨率：（又称低对比分辩率）（contrastresolution）,第三节CT分析与诊断,1.先了解扫描的技术条件，平扫/增强扫描2.具体的了解器官的大小，形状和器官间的解剖关系3.了解病变的密度,高密度/低密度/等密度或混杂密度，并可测定CT值以了解其密度4.分析病变的位置、大小、形态、数目和边缘,5.造影增强扫描时应分析有无强化，强化程度，强化形式，是否均匀。6.观察邻近器官和组织的受压、移位、浸润、破坏等情况7.结合临床及其它影像诊断资料综合分析,第三节CT分析与诊断,第二部分颅脑(skullandbrain),第一章头颅CT扫描概述第二章颅脑解剖及CT正常表现第三章先天性颅脑畸形第四章颅脑损伤第五章脑血管病第六章颅内肿瘤第七章感染性疾病第八章髓鞘形成异常,第一章颅脑疾患的基本CT征象(basicCTsigns),一直接征象（Directsigns)1.密度(density)：即CT值。以脑组织为标准，分高、等、低密度及混杂密度(hyperdense,isodense,hypodense,mixed-dense)2.大小(size)3.边缘(margin)4.形态(shape),7.部位(location)8.种植(implantation)9.骨质增生和破坏(hyperosteogenyanddestructionofbone),5.结构(structure)6.多少(number),直接征象（Directsigns),10.增强表现：(appearancesofenhancement)a,无增强b,有增强:均匀强化(homogeneous)、不均匀强化(inhomogeneous),不均匀强化：,中心增强、周边增强,环形增强、部分增强,直接征象（Directsigns),1.正常结构移位及变形(displacementanddistortion)2.充盈缺损或填充(fillingdefectorfilling)3.脑积水(hydrocephalus)4.脑水肿(cerebraledema),二间接征象(Indirectsigns),5.骨改变(changesofbone)：变薄或增厚(thinningorthickening)6.蝶鞍改变(sellarchanges)7.脑池扩大(enlargementofcisterna)8.脑疝(cerebralhernia),间接征象,三定位征象(fixingsigns)（脑内/脑外、幕上/幕下)ExtracerebralorintracerebralSupratentorialorsubtentorial,1.脑池扩大(enlargementofcisterna)2.脑表面脑白质内移(ingressionofalba)3.颅骨的受侵4.病灶常基底于骨结构（“D”字征）,脑外征象(Extracerebralsigns),1.脑池变窄(cisternalnarrowing)2.脑皮质紧贴于骨板(palliumsticktightlybonelamella)3.颅骨常无改变4.病灶以锐角与骨结构相切（“O”字征）,脑内征象(Intracerebralsigns),（1）脑干(brainstem)（2）导水管(aqueductofmidbrain)（3）基底动脉(basilarartery)（4）骨(bone)（5）小脑幕本身(tentoriumofcerebellum)（6）脑池通道(cisternalpathway)最多见。,幕上幕下联合受侵的六条通道：,幕上/幕下：联合受侵征象,1.CT值(CTnumber)2.钙化(calcification)3.增强前后病灶密度及两者的对比(densitiesoflesionandtheircomparisonbeforeandafterenhancement),四.定性征象(Qualitativesigns),4.病灶的部位(position)5.病灶的形态和分布(shapeanddistribution)6.坏死腔的形态(shapeofnecrosticcavity),定性征象,第二,章颅脑CT正常表现,如图所示,orbit,ethmoidsinus,sphenoidsinus,foramenmagnum,foramenovale,foramenlacerum,foramenspinosum,clivus,temporallobe,pons,globe,ethmoidsinus,fourthventricle,cerebellarhemisphere,cerebellarvermis,mastoidprocess,cisternmagna,globe,temporallobe,pons,cerebellarhemisphere,fourthventricle,cerebellarvermis,sellaturcica,opticnerve,frontallobe,suprasellarcistern,Sylvianfissure,temporallobe,ambientcistern,quadrigeminalcistern,midbrain,cerebellum,3rdventricle,quadrigeminalcistern,frontallobe,anteriorhornoflateralventricle,thalamus,occipitallobe,insula,Sylvianfissure,temporallobe,anteriorhornoflateralventricle,thalamus,cisternvenaemagnaecerebri,occipitallobe,frontallobe,temporallobe,internalcapsule,headofcaudatenucleus,Lensnucleus,trigoneoflateralventricle,posteriorhornoflateralventricle,frontallobe,Lensnucleus,headofcaudatenucleus,internalcapsule,thalamus,occipitallobe,frontallobe,parietallobe,lateralventricle,occipitallobe,bodyoflateralventricle,frontallobe,parietallobe,frontallobe,parietallobe,semi-ovalcenter,小脑幕的三种形态,窦汇上方层面：小脑幕切缘呈“Y”字形，再加上位于最后方的上矢状窦，这三者构成高脚杯图像。随着层面下移，杯子（小脑幕切缘）越来越大，而高脚杯柄（大脑镰切缘）却越来越短窦汇层面：小脑幕切缘呈“M”字形。“M”字的外侧肢以外为幕上结构，“M”字围成的区域为小脑，“M”字的前方为脑干。窦汇下方层面：小脑幕切缘呈“八”字形。内侧为幕下，外侧为幕上。,第三章颅脑损伤(CraniocerebralInjury),第一节简介,颅脑损伤分为原发性和继发性损伤，常规CT检查应包括全部头颅，由枕骨大孔上至穹隆。采用骨窗和脑窗观察。,第二节头皮和颅骨损伤,一头皮损伤(scalpinjury)头皮血肿(scalphematoma)帽状腱膜下血肿(subgalealhematoma)骨膜下血肿(subperiostealhematoma),scalphematoma,subperiostealhematoma,1.颅盖骨骨折：(fractureofcranium)线状骨折(capillaryfracture)颅缝分离(separationofcranialsutures)凹陷骨折(depressedfracture)粉碎性骨折(comminutedfracture)穿通骨折(perforatingfracture),二颅骨骨折(fractureofskull),直接征象:骨折线，骨缝分离间接征象:气颅(intracranialpneumatosis)蝶窦等副鼻窦、乳突气房内的“液平”及“混浊”,2.颅底骨折：(basicranialfracture),筛骨骨折所致，CT脑池造影可指出骨折部位,3.脑脊液鼻漏：(cerebrospinalrhinorrhea),fracture,Linear,Comminutedanddepressedfracture,separationofcranialsutures,Linearfracture,comminutedfracture,depressedfracture,comminutedfracture,第三节脑外血肿、积液和积气(extracerebralhematoma,hydrops,pneumatosis),CT表现：,1.多呈梭形(fusiform)均一密度（5070Hu）内缘光滑锐利2.急性期质地均一，但内可含气泡3.常有骨折4.中线结构移位较轻5.较为局限，常不越过颅缝（矢状缝除外）但可过中线，累及幕上下。,一硬膜外血肿:(epiduralhematoma)血肿位于硬脑膜和颅骨内板之间,epiduralhematoma,epiduralhematoma,epiduralhematoma,airbubble,血肿位于硬脑膜与蛛网膜之间，分为：1.急性(acute)（3天以内）2.亚急性(subacute)（4天至3周）3.慢性(chronic)（3周以上）,二硬膜下血肿(subduralhematoma),（1）均匀一致的高密度（7080Hu）,范围广（2）血肿常呈新月形（crescent）或“3”形（3）脑室受压变形（4）中线结构多向对侧移位（5）常不伴有骨折（6）血肿可位于天幕、大脑镰与脑实质间,a.急性硬膜下血肿CT表现：,1、血肿密度不均匀2、血肿呈梭形3、同侧脑室扩大,急性硬膜下血肿不典型CT表现：,subduralhematoma,Crescentichighdensityextra-axialcollection,Midlineshift,Acutesubduralhematoma,Acutesubduralhematoma,特殊部位硬膜下血肿：Acutesubduralhematomaintentoriumofcerebellum,特殊部位硬膜下血肿：Acutesubduralhematomaoflongitudinalfission,硬膜外血肿与硬膜下血肿的鉴别,硬膜外血肿与硬膜下血肿的鉴别,（分早期和晚期）早期表现：上半部为低密度（血清）下半部为高密度（血细胞）,b.亚急性硬膜下血肿CT表现,Lowdensityinupperhalf,Fluid-bloodlevel,Highdensityinlowerhalf,subacutesubduralhematoma,晚期表现：血肿完全为低密度，可为等密度。当为等密度时，诊断只能依赖于：1.脑白质的推压征2.脑室系统变形3.皮层静脉内移4.中线结构移位而没有其他占位病变征象5.脑灰白质结合部远离颅骨内板,亚急性硬膜下血肿CT表现,subacute,Subacute：isodensehematoma,Isodensesubacutehemorrhageingressionofsubcortexveinincontrastscan,1.多呈梭形，也可为新月形、“3”形2.多呈低密度，甚至脑脊液样密度3.可为均一密度也可为混杂密度,c.慢性硬膜下血肿CT表现（三周以上）,chronic,chronic,chronic,单纯外伤性蛛网膜下腔出血，常因蛛网膜下腔内的皮层静脉破裂出血所致。血肿常充填在脑沟和脑池内，以脚间窝及侧裂池多见，CT值较低（2060Hu），且常在一周内消失。,三蛛网膜下腔出血：(subarachnoidhemorrhage),subarachnoidhemorrhage,subarachnoidhemorrhage,多继发于深部脑内血肿破溃入脑室或脑室穿通伤或由四脑室逆行的蛛网膜下腔出血。血凝块可引起梗阻性脑积水,四脑室内出血：(intraventricularhemorrhage),intraventricularhemorrhage,颅内积气可见于蛛网膜下腔，脑室系统，硬膜下腔，硬膜外血肿内甚至脑实质内，积气是骨折的一个间接征象。,五颅内积气：(intracranialpneumotosis),intracranialpneumotosis,第四节外伤性原发性脑损伤,脑挫伤/血肿(braincontusionandhematoma),CT表现：1.密度不均，中心多发高密度区为出血，周围的低密度为水肿2.好发于皮层下，也可位于白质深部3.占位效应(spaceoccupyingeffect)4.晚期脑萎缩，脑软化(encephalomalacia)，可残留一个囊腔,cerebralcontusionandhematoma,cerebralcontusionandhematoma,cerebralcontusionandhematoma,cerebralcontusionandhematoma,脑疝脑积水,一脑疝(cerebralhernia)外伤后由于占位效应，一个腔的部分脑组织被挤到另一个腔中就是脑疝，常见的有:大脑镰下疝(herniaofcingulategyrus)钩回疝(uncalherniation)幕下疝(subtentorialhernia)脑外疝,常见的脑疝CT表现为正常脑池被脑组织填充，消失和正常结构的移位。,脑外疝,大脑镰下疝,幕下疝,钩回疝,硬膜外血肿,cerebralhernia,二脑积水(hydrocephalus),外伤性脑积水可分为:梗阻性脑积水(obstructiveH):急性期交通性脑积水(communicatingH):后遗改变梗阻性脑积水:是指四脑室出口以上任何部位发生梗阻所致的脑积水。见于先天性疾病、感染或、外伤和肿瘤交通性脑积水:是指四脑室出口以后的正常脑脊通路受阻或脑脊液吸收障碍所致的脑积水。见于蛛网膜下腔出血、脑膜炎、颅脑损伤以及静脉栓塞等,hydrocephalus,hydrocephalus,第五章脑血管病(cerebrovasculardiseases),第一节缺血性脑梗塞(ischemiccerebralinfarction)第二节出血性脑疾患(hemorrhagicencephalopathy)第三节脑血管病变(cerebrovascularlesions),第一节缺血性脑梗塞,一脑梗死和脑栓塞(cerebralinfarctionandembolism),1.平扫为低密度，可为等密度甚至高密度和混杂密度，总的趋势是密度越来越低2.2-3周可出现“模糊效应”或“雾期”（faggingeffect）即病灶呈等密度3.增强(enhancement)后可出现脑回增强，周边增强，全部增强，中心增强或部分增强4.严格按血管分布区分布，以灰质为主，好发于分水岭(watershed)地带,脑梗死CT表现：,5.梗死灶常呈楔形(wedge)6.占位效应从无到有，再从有到无直致负压性(negativepressure)改变7.出血性脑梗死表现为低密度梗死区出现高密度出血斑点(hemorrhagicspots)8.“条带征”（cordsign）：大脑中动脉梗塞，梗死区低密度脑组织内可见衬托出大脑中动脉水平段的高密度影,脑梗死CT表现：,cerebralinfarction(watershed),cerebralinfarction:MCA,Hemorrhagicinfarction,cerebralinfarction(cordsign),cerebralinfarction:enhancement,CT灌注:血流量（BF)，血容量（BV），平均通过时间（MTT），渗透表面积乘积（PS），对比剂到达时间(IRFTO）等。,CTimageofearlycerebralischemia,CTA:Embolismoftherightmiddlecerebralartery,MIP（Coronal）,4dayslater,2hourlater,第二节出血性脑疾患,出血性脑疾患包括脑内出血(intracerebralhemorrhage)，脑室出血(intraventricularhemorrhage)和蛛网膜下腔出血(subarachnoidhemorrhage)。可由高血压，血管畸形或动脉瘤引起,a.血肿开始为高密度，境界清楚，质地均匀，而后血肿密度变低，直到脑脊液密度（液化）b.周围见低密度水肿c.占位效应d.“牛眼征”(bulls-eyeconfiguration)：血肿开始溶解时，由于血肿周围的反应性血管增生，在亚急性期增生血管呈环形强化，内含一未被溶解的高密度血块，两者由溶解的血液间隔,血肿CT表现：,(1)壳核外侧型出血：据内囊受累的情况又可分为内囊水肿受压或内囊截断损伤两类，可破溃于侧脑室,(2)视丘内侧型出血,尾状核头出血：血肿位于额角与内囊前肢之间丘脑出血：血肿位于内囊后肢与第三脑室之间。血肿可破溃入第三脑室,(3)混合型血肿：血肿累及内囊内外,基底节血肿是高血压脑出血最常见的部位，可分为：,hemorrhage,hemorrhage,hemorrhage,hemorrhage(brainstem),hemorrhage,cerebellum,occipitallobe,absorbingphase,脑内出血的病因诊断,一、损伤性脑内出血二、非损伤性脑内出血1，高血压：2，脑血管畸形3，脑血管淀粉样变性4，动脉瘤破裂5，出血性脑梗塞6，恶性肿瘤：7，血恶液质：可为先天性或获得性，如维生素K缺乏、肝病、DIC等8，脑内炎性疾病和血管炎：感染性心内膜炎伴有脑栓塞、真菌性血管炎可导致菌性动脉瘤、出血性梗塞或动脉壁化脓性破坏引起脑内出血9，脱水、败血症：可致静脉窦或脑静脉血栓形成10，其他原因：吸毒、化学中毒、抗凝治疗后等,脑内出血的鉴别诊断,损伤性脑内出血：外伤史，多合并颅骨骨折、硬膜内外血肿和蛛网膜下腔出血高血压性脑内出血：高血压史，发病急。出血部位为壳核和外囊区（6065%）、丘脑（1525%）、脑桥（510%）、小脑（25%）和皮层下脑实质（12%）脑动脉瘤破裂：常引起蛛网膜下腔出血，脑内出血占16%。DSA，CTA等可确诊脑动静脉畸形伴发脑内出血：多见于儿童或正常血压的年轻人。可引起脑萎缩、软化和钙化，CT增强可见供血动脉和引流静脉增粗,脑内出血的鉴别诊断,恶性肿瘤并发出血：包括颅内外恶性肿瘤，颅外恶性肿瘤可引起血恶液质或凝血功能障碍；颅内恶性肿瘤与一些恶性肿瘤恶性程度高、生长迅速伴有坏死、新生肿瘤血管发育不良或肿瘤直接侵犯血管有关。CT可显示恶性肿瘤相关表现出血性脑梗塞：低密度梗塞灶中可见高密度斑点状或斑片状出血，出血灶一般不超出梗塞灶的边缘，但出血较多时可使整个病灶呈高密度，密度不均匀是其特征脑血管淀粉样变性伴发脑内出