放射学总论第五版-第二部分CT

放射学总论第二部分CR,DR,CT,MRI,目的和要求,1、了解数字化摄影的概念和目前常用的设备2、熟悉CT检查方法和图象的特点3、掌握常见组织的CT值及CT影象的分析方法和诊断步骤4、了解MRI的成像原理和MRI影象的分析方法,不同的检查方法用不同的X线检测器,透视-今天,Electron,ImageIntensifier(I.I.),TVPickupTube(摄像管或CCD),X-Ray,Light,Tube,乳腺片&普通拍片-今天,Phosphor,Film,Light,X-Ray,模拟影像,Tube,X-Ray,X-Ray,模拟影像,数字影像,数字化摄影CR与DR,目前数字X射线摄影基本分为两大类:CR(ComputedRadiography)DR(DigitalRadiography)CR利用影像板记录穿透人体后的X射线形成潜影再放入CR阅读器(CRReader)中用激光束激发，产生强度正比于接受x射线能量的荧光。再转换为电信号记录，最后构成电子影像(ElectronicImage),CR的优点是：IP板可替代胶片并能反复使用，可用于传统X线摄影的任何场合。摄片所用剂量可减少12120，减少人群照射剂量尤其有利于孕妇和婴幼儿。CR的主要缺点是与常规胶片比较空间分辨串较差(但已能满足诊断要求)、时间分辨率低不能用于透视观察。,数字X线摄影(DR)一般产品有两大类：即间接数字化方式和直接数字化方式。间接数字化方式利用影像增强器或专用的成像板，将检测器接受的X线变成可见光，再以一个或多个CCD摄影机摄取，进行模拟数字转换，再经重建后得到数字化图像。直接数字化方式则利用专用的非晶硒平板探测器直接形成数字信号而成像。目前最大的分辨率达到4900万像素，相当于7Lp/mm,DR设备的优点是空间分辨率优于CR，总体图像质量优于普通摄片，时间分辨牢好，可进行连续观察，DR的曝光剂量为常规摄片的110或1100。缺点是设备有固定的联接电缆，地点固定，不能象CR那样用于多台设备和各种场合(如手术室防护室、床旁拍片等)，且价格昂贵,COMPUTEDTOMOGRAPHY计算机体层摄影,桂林医学院影像诊断学教研室邱维加,目的和要求,1、了解CT机的结构2、熟悉CT检查方法和图象的特点3、掌握常见组织的CT值及CT影象的分析方法和诊断步骤4、了解MRI的成像原理和MRI影象的分析方法,总论引言CT机的结构CT检查方法CT图象的特点CT发展史CT图象的诊断步骤,CT的问世，使医学影像诊断发生了重大的突破，使传统线检查难以显示的器官和病变成像，扩大了线对人体的检查范围，极大地提高了病变的检出率和诊断的准确率。CT极大的促进了影像医学的发展，基于这一贡献，科学家Hounsfield获得了1979年的诺贝尔奖。,检查简便、迅速、安全、无痛苦。图象解剖关系清楚，密度分辨率高，病灶显示良好。病变的检出率和诊断的准确率高。,成像的基本原理和结构,(一).成像原理,CT是用线对人体某部位按一定的层面厚度进行扫描,由探测器接收透过该层面的线，转变为可见光后，由光电转换器转为电流，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理，最后由图象显示器将图象显示出来。,CT装置示意图,(二).CT结构,设备主要由四大部分组成：1.扫描部分：主要由线球管和探测器组成。2.计算机系统：进行数据和图象处理。3.图象显示和记录设备4.其他：PACS,CT的设备,普通CT(conventionalCT)螺旋CT(spiralCT)电子束CT(electronbeamCT),螺旋扫描的基本原理,螺旋扫描是指在扫描期间，X线管连续旋转并产生X线束，同时扫描床在纵轴方向连续移动，这样，扫描区域X线束进行的轨迹相对被检查者而言呈螺旋运动。螺旋扫描是通过滑环技术与扫描床连续移动相结合而实现的。,螺旋扫描特点,扫描时间缩短重建任意层面图像提高三维图像质量,CT图象的构成,图象是由一定数目的象素按矩阵排列所构成。这些象素反应的是相应体素的线吸收值。不同装置的像素大小不同，可以是256256，512512，1024*1024。因此像素越小，数目越多，构成的图象越细腻，即空间分辨率高。CT图象的空间分辨率不如线图象高。而密度分辨率却比线高得多。,空间分辨率与密度分辨率,空间分辨率：是指鉴别结构大小的能力。它与探测器孔径的宽度、探测器之间的距离、图象重建中所采用的卷积滤波函数的形、像素的大小以及装置的噪声等因素有关。由于探测器孔径不可能像X线胶片的颗粒那样细小，因此CT的空间分辨率一般不会超过X线成像。密度分辨率：是表示图象能显示的最小密度差别。CT的密度分辨率远远大于普通X线成像。,100%,0,mm,空间分辨率,密度分辨率,空间分辨率与密度分辨率的关系,成反比的关系,图象重建的方法,图象重建的方法就其原理来分主要有三种1、直接反投影法2、迭代法3、解析法：是目前应用最广泛的方法。,解析法,它的基础是富里叶变换投影定理。即：一个投影的一维富立叶变换是图象的二维富立叶变换在中心线上的值。具体有三种主要方法：1、二维富立叶变换重建法。2、空间滤波反投影法3、褶积反投影法,CT图像特点,为数字化的层面重建图像（多为横断面）有较高的空间分辨率（不如X线图像）有很高的密度分辨率（优于X线图像）可进行图像重组：矢状位、冠状位,(三)图象的特点,CT图象不同与普通X线片，它是由计算机处理的图象，其显示方式可以通过人为的方法进行调节,CT图象的特点,CT图象是以不同的灰度来表示，反应器官和组织对线的吸收程度因此与普通线图象所表示的黑白影像一样，黑表示低吸收区，低密度，如肺等。白表示高吸收区，即高密度，如骨骼。,普通线仅反应病变组织的密度，没有量的概念，CT图象不仅以不同灰度表示密度的高低，还可以用组织对线的吸收系数表示密度的高低，具有一个量的概念。在实际工作中，常用CT值表示密度，单位为Hu(HounsfieldUnit)。,常见组织的CT值,空气:-1000Hu骨:1000Hu水020Hu软组织：30-60Hu新鲜出血：7090Hu血管内的血液：5060Hu脂肪：-20-60Hu钙化组织：250以上Hu,窗宽、窗位的定义和应用,窗宽：即显示CT值范围。窗位：相当所显示的灰阶的中心应用：窗口技术，即用窗宽、窗位来选择感兴趣CT值范围，以增加感兴趣区范围内的灰阶分辨能力。,(三).检查技术,1.平扫：指不用造影增强的普通扫描。2.增强扫描是经静脉注入造影剂后立即扫描的方法。3.造影扫描是先作器官或结构的造影，然后再进行扫描的方法。,CT的特殊功能,1、动态扫描2、特殊重建功能3、三维成像4、多平面重组图象5、CT仿真内镜6、CT-A（CT血管造影）等,图象的分析与诊断,在观察和分析CT片时，应先了解扫描的技术条件，然后对每一幅CT横断面图象进行观察，结合解剖和病理的改变，分析病变的密度改变，最后结合临床病史及实验室检查做出诊断。,图象的分析与诊断,发现病变后要对病变进行定位，分析病变的大小与数目、形状、边缘情况及病变周围组织或器官是否被侵犯，病灶的CT值，增强扫描后病灶的增强程度等。,图象的分析与诊断,检查对发现病灶和病灶的定位、确定病灶的数目与大小，方面是较为敏感的，但对病灶性质的确定有一定的限制。,有问题吗？请提！,3DVR,3-D胸膜.mpg,支气管仿真内镜.mpg,腹部冠状位.mpg,腹腔动脉旋转.mpg,冠脉,髂动脉搭桥.mpg,磁共振成像MagneticResonanceImaging,MRI成像原理,与所有的x线影像不同，MRI不是利用物质的不同密度(原于量)对x线的吸收不同而成像。MRI利用人身中的氢原子核质子进行成像。因此MRI设备无X线损害问题,检查诊断依据,由于不同的组织的Tl和T2所反映的磁共振信号强度不同，故在MRI图像上可根据Tl和T2的信号高低推断组织的特性，Tl驰豫时间越短，信号越强。MRI图像上越亮或越白；反之，Tl越长图像越暗(越黑)。T2驰豫时间越长图像越亮，越短则越暗(黑)。,MRI表现为高信号和低信号的组织,白影黑影,高信号（短T1长T2）低信号（长T1短T2）,蛋白亚急性出血（正铁血红蛋白）,骨、钙、铁含铁血黄素急性出血流空血管,病理组织信号强度,组织T1WIT2WI水肿低高含水囊肿低高瘤结节低高亚急性出血高高钙化低低脂肪高中、高胆固醇中、高高,MRI检查的作用与限度,MRI可用于评价组织特征，区别X线不能分辨的组织，如脊髓中的灰质和白质，有无脊髓空洞、积液、积血、肌肉、肌腔、脂肪等。利用流空效应，不需要造影剂即可显示血管和心腔，对心脏和大血管疾患的诊断有重要意义。它可以任何平面成像，多方位立体地显示解剖结构。由于无骨质伪影，MRI能更好地展示后颅窝和椎管内的病变。,高级的MRI机利用组织的灌注和弥散过程进行成像，有利于脑卒中的超急性期诊断。频谱分析可反映人体的分子成分和代谢过程。MRI设备亦可以配备功能成像，显示各种中枢在大脑皮质上的位置，进行高级神经活动功研究和指导脑外科手术。MRI检查无电离辐射，无需含碘造影剂。,MRI设备及检查费用昂贵限制了MRI的广泛常规应用。危重病人、不能很好配合的病人和有幽闭恐惧症的病人、带有心脏起搏器的病人不能接受MRI检查。在诊断以钙化为特征的病理改变时MRI的应用也会受到限制。,512resolution,2:00acq,ImagescourtesyofBethIsraelDeaconessMedicalCenter,骨关节成像,骨关节常规高分辨率图像,骨关节高分辨率肩关节图像,骨关节常规高分辨率图像,骨关节-3D关节软骨图像,Works-In-Progress,ProjectionReconstructionSpectroscopicImaging,512x320,3mmslice,MusculoskeletalImaging-T/RExtremityCoil,胰胆管造影(MRCP),3DMRCP,Cortico-SpinalTractMapping,ImagescourtesyofUniversityofWisconsin,Madison,DiffusionTensorImaging,Worksinprogress,arc.fasciculus,unc.fasciculus,TRACTOGRAPHY白质束三维重建,ImagesCourtesyUWMadison,wip,NeuroMRA,ASSETX2,3-slab,5:42(comparedto11:14),FIESTAASSETx2,8secondbreath-hold,Halvestheacquisitiontime,Increasedspatialresolutionforthesameacquisitiontime,Increasedtemporalresolutionforthesameacquisitiontime40phasesv.20,ASSETx2HalvestheBreath-holdTime,2Dgatedseq.SegmentedK-spaceFullR-Rcine,TR/TE=3.6/1.7ms256x256matrix1Nex9secondbreath-hold,国际放射学的现状,在工业化的国家。放射学检查十分普及，已被认为是社会生活中的正常部分，居民中每人每年平均接受0.31.0次放射学检查。在这些国家中拥有最先进的影像系统，平均1,500l0,000人中有一台放射设备，每1万3万人中有一名放射科医生，每2000-5000人中有一名投照技术员。,就全世界而言，放射学仍是一种昂贵的医学检查。世界上有超过34的人口在其生活环境内要得到最基本的放射学服务，是很困难的。,在发展中国家，平均50100万人口才有一台X线设备，10200万人只有一名放射科医生，120万人中有一名投照技术员，在这种情况下，每个居民平均每年接受放射学检查的次数在0.010.1次以下。,这些统计数字突出地说明了这些国家中的卫生保健问题，意味着能够得到满意的放射学服务的范围是非常有限的。,在发达国家，专门检查，包括透视和造影检查，约占全部查的2030(这个比例还在继续增加)，而在发展中国家。这些特殊检查只占全部检查的5%-10%。,放射学设备的分布是不均的，在发达国家，基本的服务很普及，容易得到，而在发展中国家，现有的放射学设备和知识往往只限于几个大的中心。,在发展中国家，放射学诊断技术操作总要受到设备状况不佳的影响。当机器设备是在技术不很先进的环境下安装时，则因故障而停机的时间会延长。缺乏维修人员，使得用宝贵的硬通货高价购置的设备无法发挥作用。,重要的几个国际组织,欧洲放射学会北美放射学会（RSNA)美洲国家放射学院亚洲大洋洲放射学会(AOSR)国际放射学会匹（InternationalSocictyofRadiology，ISR)，是一个全球性的非政府性