医学影像学：总论

1、医学影像学(Medical Imaging),绪论（introduction）,医学影像学概念 医学影像学发展简史 医学影像学的范畴 医学影像学的临床应用价值 医学影像学的进展,医学影像学(medical imaging),应用医学成像技术对人体疾病进行诊断和在医学成像技术引导下应用介入器材对人体疾病进行微创性诊断及治疗的医学学科。医学影像学包括影像诊断学(diagnostic imaging)和介入放射学(interventional radiology)，后者又分为介入诊断学和介入治疗学。,医学影像学发展简史,1895年，伦琴发现X线。 1940s，超声成像。 1970s80s，CT CT

2、灌注成像(CT perfusion imaging)。,普通增强扫描,平扫,多期增强扫描：平扫、动脉期、实质期、排泄期,CT血管成像（CTA）: 静脉团注对比剂，当其到达靶器官内，血管充盈最多时，快速扫描，所获容积数据重建后得到血管图像。,CT灌注(CT perfusion imaging)：通过静脉团注对比剂，获得各种灌注参数图，反映血流灌注状况的一种功能成像技术，主要用于脑梗死的早期诊断。,外伤后出血性脑梗死,CT能谱检查,原理：物质的对X线的吸收随X线能量的变化而变化，每种物质都有对应的特征吸收曲线，而且这种吸收曲线能够用两个能量点来完整表达。用不同能量(80KV和140KV)的X线对同

3、一物质进行两次成像时，就有可能确定一个吸收曲线，从而找出和这个吸收曲线对应的物质。通过双能量CT成像可以区分不同的物质。 临床应用 虚拟平扫 钙碘分离 肌腱韧带显示 结石成分分析 金属伪影去除,图像后处理技术,定义：应用计算机软件将螺旋扫描所获得的容积数据进行后处理，重建出直观的二维或三维图像。 分类：二维重建、三维重建、其他重建如CT仿真内窥镜等。,二维重建,三维重建,四、CT检查的安全性,CT检查的X线辐射剂量远高于X线检查 CT检查注意事项 严格掌握CT检查适应症 努力遵循辐射防护三原则：屏蔽、距离、时间防护 低剂量CT扫描（low-dose CT scan）,五、CT图像特点,灰度反应

4、组织密度。 断层图像，无重叠。 灰度受窗技术影响。 增强改变了组织密度。 图像后处理技术改变了常规横断面显示模式。,第四节 磁共振成像（MRI）,一、 MRI成像基本原理二、MRI设备与MRI成像性能三、 MRI检查技术四、 MRI检查的安全性五、 MRI图像特点,MRI的概述,概念：是利用人体中的氢原子核（质子）在磁场中受到射频脉冲的激励而发生核磁共振现象，产生磁共振信号，经过信号采集和计算机处理而获得重建断层图像的成像技术。 简史：1946年Block和Purcell首次发现核磁共振现象；1973年Lauterbur发明了NMR成像技术；1980s初MR成像用于临床；1985年中国第一台M

5、R装机。 名称：Nuclear magnetic resonance imaging, NMRI,1H,(RF),接收,数据处理显示,纵向磁化,横向磁化,弛豫,一、MRI成像基本原理,人体组织具有不同的T1、T2值，MR成像基础是组织氢质子密度以及T1/T2值的差别。主要体现T1差别，为T1加权像（T1WI）;主要体现T2差别为T2WI;主要体现H质子密度差别则为质子加权成像（PDWI）。,二、MRI设备和成像性能,MRI成像设备,MRI成像性能 MRI成像优势：多参数、多序列成像，组织分辨力高；直接水成像(MR hydrography)；直接血管成像(MRA)；MR波谱分析代谢物(MRS)；

6、功能MRI检查：扩散成像(DWI) 反映水分子扩散运动，扩散张量成像(DTI) 则反映水分子扩散运动的各向异性；灌注成像(PWI)了解微循环灌注；血氧水平依赖成像(BOLD)用于脑功能定位。 MRI成像局限性：断层图像不能整体显示器官结构和病变；多序列多幅图像不利于快速观察；受部分容积效应影响；检查时间长；易发生伪影；钙化显示差。,三、MRI检查方法,平扫检查 对比增强检查 MR血管检查（MRA） MR水成像检查 MR波谱检查（MRS） 功能MR成像(fMRI),MR平扫检查,普通平扫：横断位（或矢状位）T1WI和T2WI 特殊平扫：水抑制成像-脑脊液周围病变的显示；脂肪抑制成像-含脂肪病变的

7、检出；磁敏感成像(SWI)-小静脉畸形、微出血、铁沉积等。,对比增强检查,定义： 经静脉注入顺磁性或超顺磁性对比剂(钆或铁剂，Gd or superparamagnetic iron oxide, SPIO)，缩短T1或T2值，从而改变信号强度。 分类： 普通增强检查：Gd-DTPA，用于颅脑检查。 多期增强检查： Gd-DTPA，用于腹盆检查。 超顺磁性对比剂增强检查：SPIO，肝脏。 肝细胞特异性对比剂增强：Gd-EOB-DTPA, 小肝癌检出。,MR血管成像（MR angiography，MRA）,利用血管流空效应或利用对比剂的MRA（CE-MRA）,MR水成像(MR hydrograp

8、hy),MR cholangiopancreatography(MRCP),MR urography (MRU),使静态或缓慢流动的液体成像的技术，达到造影效果。,MR波谱成像(MR spectroscopy，MRS),检测组织或病变代谢产物的成像技术。,MR功能成像（functional MR imaging，fMRI）,弥散成像(diffusion weighted imaging, DWI) 弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI) 灌注成像（MR perfusion imaging, MRPI） 脑功能成像（狭义的fMRI）,弥散加权成像（DWI）,反

9、映水分子的弥散特性的成像，用于早期脑缺血诊断。,颅脑闭合伤后3小时,弥散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）,检测水分子在不同方向弥散的差异，用于脑白质纤维束成像。,MR灌注成像(MR perfusion imaging, MRPI),Ischaemic stroke -brain infaction,了解血流动力学改变，主要用于急性脑缺血早期诊断。,脑功能成像（functional MRI, fMRI）,右手运动,左手运动,简单发音,复杂发音,利用血氧水平依赖法显示脑皮质功能活动区。,四、MRI检查的安全性,MRI无X线辐射。 铁磁性物体禁入MRI检查室：体

10、外金属异物；体内金属植入；金属性医疗器械等。 孕三月以内禁行MRI检查。 幽闭恐惧症禁行MRI检查。 高热患者禁行MRI检查。 肾功严重受损者禁行MRI检查(钆可致肾源性系统性纤维化nephrogenous systemic fibrosis，NSF)。,五、MRI图像特点,图像黑白灰度反映组织弛豫时间，以信号表示。 多序列、多幅断层图像，无重叠。 组织信号强度与在成像序列和技术有关。 图像灰白灰度受窗设置影响。 增强检查改变了组织信号强度。 MRA、MR水成像、MRS、fMRI等改变了常规断层图像的显示模式。,CT像,MR T2WI像,MR T1WI像,横断位,矢状位,冠状位,多层面成像,第

11、五节 不同成像技术的应用比较,X线检查的临床应用价值 简便、经济、辐射少，仍是使用最多和最基本的方法。 自然对比良好的器官如骨关节、肺和乳腺仍为首选。 与周围密度差大的病变：阳性结石、气腹、肠梗阻等。 软线摄影用于乳腺检查。 X线造影主要用于消化道、泌尿系和心血管系统。 X线检查的临床应用限度 组织结构重叠，细节显示差；密度分辨率差，不适于神经系统、软组织病变。,CT的临床应用价值 广泛应用于全身，无绝对的禁忌症。 肺部：目前CT具有无可替代的价值。 腹部：对实质脏器的应用优势明显。 心脏：三维重建显示形态学改变，与彩超媲美。 骨关节：三维重建具有手术指导价值。 中枢神经：应用普遍，但并非最佳

12、方法。 CT的临床应用限度 辐射较X线检查大；碘过敏者不能行增强检查；对脑组织、软骨和肌肉、韧带等显示不如MRI。,MRI检查临床应用价值 中枢神经系统：优于CT（骨折及急性出血除外）。 心血管：心外畸形、心肌病及心功能评估。 肝胆胰：优势明显，尤其MRCP、MRU。 乳腺：对乳腺疾病特别是乳腺癌具有重要价值。 骨关节软组织：敏感，对韧带、软骨显示无可替代。 MRI检查临床应用限度 对钙化显示不如CT敏感。 对肺的显示不佳。 带有体内植入物者及重症监护病人不适于MR检查。,第六节 图像观察分析与诊断原则,图像观察分析前的准备 核对图像上患者信息。 图像技术、方法、范围、图像质量等符合要求。 识

13、别图像类型：检查技术和检查方法。 图像观察分析的原则和方法 全面观察和分析。 重点观察和分析。 对比观察和分析：双侧、成像技术和方法、时间。,影像诊断原则： 熟悉正常影像表现。 辨认异常影像表现。 异常影像表现的分析和归纳：部位、数目、密度（或信号或回声）邻近器官和结构等。 结合临床资料进行综合诊断：“同病异影”或“异病同影”，结合年龄、性别、病史、临床症状、体征及实验室检查等。,第七节 影像检查申请和诊断报告应用,申请影像检查目的明确 明确疾病的性质和类型。 疑诊病例的印证或排除。 确诊病例进一步了解病变位置、大小、范围和分期。 疾病的疗效评估。 高危人群的筛选。 疾病发生发展过程中的随访。

14、 健康体检。,合理选择成像技术和检查方法 选择诊断价值高的成像技术和检查方法。 选择无创或微创的成像技术和检查方法。 选择易行、费用低的成像技术和检查方法。 选择安全性高的成像技术和检查方法。,正确填写影像检查申请 一般资料 临床资料：主诉、病史、症状、体征等 临床初步诊断和检查目的 检查部位、成像技术和检查方法,影像诊断结果的判断 确定性诊断 符合性诊断 可能性诊断 否定性诊断,影像诊断报告的应用 核对患者的一般资料。 认真比对影像诊断报告与图像。 及时与影像诊断医师沟通。,第八节 图像存档和传输系统与信息放射学,图像存档与传输系统（picture archiving and communi

15、cation systems, PACS）是将数字成像设备、高速计算机网络、海量存储设备和具备后处理功能的影像诊断工作站结合起来，完成对医学影像信息的采集、传输、存储、后处理及显示等功能的一套设备与软件系统，是为实现图像数字化管理而用于放射科、医院或医院间的图像信息管理系统。,PACS的基本原理与结构,计算机中心,DR图像,其他数字化图像,CT图像,MRI图像,影像存储中心,临床终端,放射科终端,互联网,激光相机,PACS的应用价值,诊断：信息更丰富，比对更方便。 管理：方便工作量统计，避免照片借调，减少胶片存放空间，节省人力物力。 教研：简化了病例资料的查询、统计、调阅，方便教学科研。 质控

16、：便于图像归档、图像质量评价等。,放射信息系统,放射信息系统（radiology information system, RIS）是通过计算机技术、网络通信技术，对医学影像学科的相关事务诸如收集、存储、处理、检索和统计患者的基本信息、诊断治疗信息及科室的工作量及财务信息等进行管理的信息系统。 RIS负责放射科非图像存储与传输的工作内容，即PACS主要处理图像数据，而RIS主要处理文本信息。,远程放射学,远程放射学（tele-radiology）就是将患者的X线、CT、MRI等影像资料进行远程传输，从一个医院传输至另一医院或影像诊断中心，目的是请相关影像专家对图像进行解读或会诊。 远程放射学充分

17、利用了通信和网络技术，实现了传统意义PACS的空间延伸。,第九节 分子影像学,分子影像学(molecular imaging)：是指在活体状态下，应用影像学方法对人或动物体内细胞和分子水平的生物学过程进行成像，并进行定性和定量研究的一门学科。 1999年Weissleder首次提出，是分子生物学与现代医学影像技术相结合而催生的一门边缘学科。 与传统影像学比较，分子影像学着眼于基因、分子、蛋白质异常所导致的基础变化，而非这些变化的最终结果。,分子成像基本原理,分子成像的基本条件 高特异性和亲和力的分子探针。 探针能克服生物屏障进入靶器官和细胞内。 适度（化学或生物性）扩增方法。 敏感的成像技术。 分子探针（molecular probe） 带有靶向标识物、能被成像设备检测到的特殊分子。由亲和组件、信号组件和连接物三部分组成。,Direct targeted imaging,显像,成像