影像诊断学-—-总论PPT课件

1、Diagnostic Imaging影像诊断学 总论形态学诊断形态学诊断形态功能和代谢诊断形态功能和代谢诊断分子水平分子水平传统的传统的X线摄影成像线摄影成像数字化和网络化数字化和网络化组织水平组织水平第一章第一章 X X线成像线成像第二章第二章 计算机体层成像计算机体层成像第三章第三章 超声成像超声成像第四章第四章 磁共振成像磁共振成像第五章第五章 不同成像诊断的综合应用不同成像诊断的综合应用第六章第六章 PACSPACS、信息放射学、信息放射学第一章 X线成像（一）、X线的产生和特性X线的产生X线的特性：为电磁波 穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应关闭图解关闭图解图示：图示： 电电 磁磁

2、 波波 谱谱关闭图示：穿图示：穿 透透 性性关闭X线穿透性是线穿透性是X线成像的基础线成像的基础图示：荧光效应图示：荧光效应关闭荧光效应是透视检查的基础荧光效应是透视检查的基础冲片机照片曝光照射感光感光效应是感光效应是X线摄影的基础线摄影的基础暗盒与胶片暗盒与胶片胶片（溴化银）胶片（溴化银）Ag+ Ag 沉积在胶膜上沉积在胶膜上显影，定影显影，定影曝光曝光黑白影像黑白影像关闭可测量可测量X线的量线的量空气电离空气电离人体电离人体电离生物效应生物效应电离效应电离效应电离效应是放疗的基础，和防护的原因电离效应是放疗的基础，和防护的原因人体组织密度高密度（骨）中等密度（肌肉、液体、软骨等）低密度（气

3、管、肺、脂肪）经人体组织吸收后剩余X线X线胶片荧光屏白暗灰灰暗白人体本影伴影s1s2 放大荧光记波普通检查普通检查 透视透视 多方位了解病变、动态观察、费多方位了解病变、动态观察、费用低是优点；缺点是无记录、影像清晰用低是优点；缺点是无记录、影像清晰度和对比度差、辐射量大。度和对比度差、辐射量大。 摄影摄影 相反。相反。气管体层摄影气管体层摄影食食道道吞吞钡钡检检查查气气钡钡双双重重造造影影支支气气管管造造影影静静脉脉肾肾盂盂造造影影间间接接引引入入造造影影8080年代：年代：C Computed omputed R Radiographyadiography9090年代：年代：D Digit

4、al igital R Radiographyadiography2 2千年：千年： D Digital igital F Fluorographyluorography第二节第二节 数字数字X X线成像线成像D Digital igital R Radiographyadiography . .X线管被照体影像板IP板CR成像系统 . .X线管被照体平板探测器胸部DR革命性的平板探测器DR的临床应用的临床应用 DR是彻底改变传统放射科、发展远程放是彻底改变传统放射科、发展远程放射学、信息放射学的必由之路。射学、信息放射学的必由之路。 影像诊断工作流程的革命，实现无片化。影像诊断工作流程的革命

5、，实现无片化。 计算机辅助诊断（计算机辅助诊断（CAD）光明的前景。）光明的前景。 数字化医院的重要组成部分。数字化医院的重要组成部分。before第三节第三节 数字减影血管造影数字减影血管造影D Digital igital S Subtraction ubtraction A Angiographyngiography原理时间减影法二、 DSA检查技术三、 DSA的临床应用腹主动脉瘤的介入治疗腹主动脉瘤的介入治疗 DSADSA技术是介入放射技技术是介入放射技术开展必不可少的基础术开展必不可少的基础第二章 计算机体层成像Computic TomographyX 线计算机体层摄影线计算机体层摄

6、影 CT（Computed Tomography）1969年设计成功年设计成功1972年公诸于世年公诸于世 1979年获年获Nobel奖奖 英国工程师英国工程师 G.N. Hounsfield第一节 CT成像基本原理与设备一、一、CTCT成像的基本原理成像的基本原理X线人体层面探测器光电转换器线人体层面探测器光电转换器光信号变为电信号模拟光信号变为电信号模拟/数字转换器数字转换器数字计算机处理每个体素的数字计算机处理每个体素的X线衰线衰减系数排列出数字矩阵数字减系数排列出数字矩阵数字/模拟转换器模拟转换器像素像素CT图像图像二、设备 普通普通CT 螺旋螺旋CT（单螺旋（单螺旋CT，多排螺旋，多

7、排螺旋CT） 电子束电子束CT三个组成部分三个组成部分 扫描部分 计算机系统 图像显示和存储系统 以旋转式扫描为基础，通过滑以旋转式扫描为基础，通过滑环技术与床连续平移实现螺旋扫描。环技术与床连续平移实现螺旋扫描。由电子枪发射电子束轰击环靶产生由电子枪发射电子束轰击环靶产生X线。线。对心脏大血管病变的诊断有重要价值。对心脏大血管病变的诊断有重要价值。 像素越小，空间分辨率越高。像素越小，空间分辨率越高。 密度分辨率高，是其优点。以灰度表示。密度分辨率高，是其优点。以灰度表示。 密度显示可量化，即密度显示可量化，即CTCT值（值（HUHU） 以层面显示器官和组织以层面显示器官和组织第二节 CT图

8、像特点动脉期门脉期延迟期平扫CT 值 CTCT值可说明物体密度高低的具体程度，是一个量的概念。值可说明物体密度高低的具体程度，是一个量的概念。 CTCT值的单位是值的单位是HuHu（Hounsfield UnitHounsfield Unit）。水的吸收系数）。水的吸收系数是是1.01.0，CTCT值定为值定为0Hu0Hu，人体中密度最高的骨皮质吸收系，人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高，数最高，CTCT值定为值定为1000Hu1000Hu，而空气密度最低，定为，而空气密度最低，定为 -1000Hu-1000Hu。人体中密度不同的各种组织的。人体中密度不同的各种组织的CTCT值则居于值则居于

9、-1000-1000+1000Hu+1000Hu的的20002000个分度之间。个分度之间。空气空气 脂肪脂肪 水水 软组织软组织 骨皮质骨皮质-100001000-120120-6060体内各器官、组织的体内各器官、组织的CT值（值（Hu）致密骨致密骨 250肾肾 3010松质骨松质骨 130100肌肌 肉肉 455甲状腺甲状腺 7010 淋巴结淋巴结 4510肝肝 655脂脂 肪肪 -9010脾脾 455气气 体体 -1000左右左右胰胰 4010体内各病理组织的体内各病理组织的CT值（值（Hu）囊囊 肿肿 105 脓脓 肿肿 3010血血 肿肿 20 肿肿 瘤瘤 4010 静脉血静脉血

10、555 渗出液渗出液 182 凝固血块凝固血块 8010 漏出液漏出液 182窗位与窗宽窗位与窗宽q正常人眼灰阶度分辨率为正常人眼灰阶度分辨率为16个灰阶个灰阶（2000/16=125）q通过窗口技术，可调节灰阶度范围通过窗口技术，可调节灰阶度范围q窗宽是以全部灰阶度等级显示的窗宽是以全部灰阶度等级显示的CT值值范围，其中心值即为窗位范围，其中心值即为窗位一一.普通普通CT扫描扫描二二.高分辨力高分辨力CT扫描扫描三三.CT的新技术的新技术普通CT新的CT检查技术 再现技术：表面再现、最大强度再现技术：表面再现、最大强度投影、容积再现。投影、容积再现。 CTA（CT Angiography）

11、仿真内镜显示技术仿真内镜显示技术表面再现技术（表面再现技术（SSD）最大强度投影（最大强度投影（MIP）容积再现技术（容积再现技术（VR）容容积积再再现现技技术术结肠内窥镜结肠内窥镜气管内窥镜气管内窥镜 结结 肠肠 息息 肉肉 CT灌注成像脑血流容量（脑血流容量（BV）脑血流流量（脑血流流量（BF） 平均通过时间（平均通过时间（MTT）第四节 CT诊断的临床应用 应用的限度应用的限度（昂贵、某些病变不定性）（昂贵、某些病变不定性） 特点与优势特点与优势 中枢神经系统中枢神经系统 头颈部疾病头颈部疾病 胸部疾病胸部疾病 心脏大血管心脏大血管 腹部及盆腔腹部及盆腔 骨骼肌肉系统骨骼肌肉系统 VR

12、电电 影影 曲面曲面MIP成像成像 左侧肾脏四期成像135 kV/Max220 mAs(Real-EC:SD 4)/HP 41/640.5 mm/Range:270mmTotal time:7.9 s/0.5 s/rot.平扫动脉早期动脉晚期平衡期Clinical data provided courtesy of Fujita university hospital脏器多期相检查椎间盘突出（横断位、MPR）“螺旋断层CT”和 “器官容积CT”差别肝脏成像（一次多期）肝脏成像（一次多期）Arterial PhasePortal venous PhaseHepatic Phase踝关节运动DV评

13、价第三章第三章 超声成像超声成像U Ultraltras sonoonog graphyraphy USG成像基本原理与设备超声 (ultrasound) 是指振动频率每秒在20000次（Hz，赫兹）以上，超过人耳听觉阈值上限的声波。超声检查是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用后产生的信息，并将其接收、放大和信息处理后形成图形、曲线或其他数据，借此进行疾病诊断的检查方法。一、超声的物理特性1. 束射性或指向性2. 反射、折射、散射、绕射3. 吸收与衰减4. 多谱勒效应活动目标回声的频移现象（Doppler）5. 非线性传播超声仪器发射超声波，在人体组织中传播，在每一层面上均可发

14、生不同程度的反射或/和散射，被超声仪的换能器接收，经过仪器的信号处理系统的处理，在显示器上以不同的形式显示为波形或图像二、超声成像基本原理超声诊断仪组成超声诊断仪组成q主机主机 由发射电路、接收电路、扫描由发射电路、接收电路、扫描电路和显示器组成电路和显示器组成q探头探头 由换能器、外壳、电缆和插头由换能器、外壳、电缆和插头组成，换能器是探头的关键部件。通组成，换能器是探头的关键部件。通常由压电陶瓷构成，担负电常由压电陶瓷构成，担负电声转换声转换的作用，也即发射超声和接收超声的的作用，也即发射超声和接收超声的作用。作用。q有工作站、录像机、光盘和磁光盘有工作站、录像机、光盘和磁光盘Slidin

15、g and swiveling Console超声诊断主要种类超声诊断主要种类q超声示波法超声示波法 （型（型 ）q二维超声显像法（二维超声显像法（B型型 ）q超声光点扫描法（型）超声光点扫描法（型）（1）A型超声显像：以波幅变化反映反射回声强弱（2）B型超声显像：以辉度不同的明暗光点反映反射回声强弱（3）M型超声显像：以慢扫描方式将某一取样线上的活动界面展开获得“距离时间”曲线 当声束在人体组织中传播，遇到不同声阻抗的邻当声束在人体组织中传播，遇到不同声阻抗的邻近介质的介面时，在该界面上就产生反射即回声。近介质的介面时，在该界面上就产生反射即回声。 B型超声诊断仪型超声诊断仪把接收到的回声以

16、光点显示，光把接收到的回声以光点显示，光点的灰度等级代表回声的强弱点的灰度等级代表回声的强弱，通过扫描电路，形成通过扫描电路，形成一幅人体的断层图像一幅人体的断层图像， 连续多幅声像图在屏幕上显连续多幅声像图在屏幕上显示，便可观察到动态的器官活动示，便可观察到动态的器官活动。B型诊断法型诊断法膀胱乳头状膀胱乳头状CA右肾上腺嗜铬细胞瘤右肾上腺嗜铬细胞瘤胆囊结石胆囊结石肾脏重度积水肾脏重度积水胎儿脊柱胎儿脊柱胎儿手胎儿手 利用多普勒效应提取多普勒频移信号，并用快速富立叶利用多普勒效应提取多普勒频移信号，并用快速富立叶变换技术进行处理，最后以频谱或彩色血流图形式显示。前变换技术进行处理，最后以频谱

17、或彩色血流图形式显示。前者又分为脉冲超声多普勒频谱法（者又分为脉冲超声多普勒频谱法（PW）和连续超声多普勒）和连续超声多普勒频谱法（频谱法（CW）；后者有彩色多普勒血流成像法（）；后者有彩色多普勒血流成像法（CDFI）和）和彩色多普勒能量成像法（彩色多普勒能量成像法（CDE）。）。Doppler超声诊断法超声诊断法qDoppler 超声诊断法（超声诊断法（D型型） Doppler超声频超声频谱谱诊断法（诊断法（PW CW） 彩色彩色Doppler血流成像血流成像 （CDFI） 彩色彩色Doppler能量图能量图 (CDE )超声诊断主要种类超声诊断主要种类PWCWCDFICDE肝动脉频谱肝动脉

18、频谱主动脉瓣狭窄频谱主动脉瓣狭窄频谱肾血流图肾血流图肾血流图肾血流图正常肾动脉频谱正常肾动脉频谱二尖瓣返流频谱二尖瓣返流频谱正常主动脉瓣频谱正常主动脉瓣频谱盆腔异位肾肿瘤盆腔异位肾肿瘤正常肾血流正常肾血流肝硬化腹壁侧枝循环肝硬化腹壁侧枝循环三维超声诊断法三维超声诊断法 三维超声成像是在二维超声的基础上完成的，即三维超声成像是在二维超声的基础上完成的，即先取得一组二维断层平面图像，然后用计算机进行三先取得一组二维断层平面图像，然后用计算机进行三维重建。维重建。 其显示方式主要有表面三维显示、其显示方式主要有表面三维显示、 透视三维显透视三维显示、血管树三维显示及多平面重投影。示、血管树三维显示及

19、多平面重投影。肝脏肿瘤肝脏肿瘤胆囊息肉胆囊息肉胎儿胎儿 肝肝 胆胆 肾首选的影像学检查方法肾首选的影像学检查方法 检测血流动力学参数、器官血流灌注检测血流动力学参数、器官血流灌注 早期妊娠诊断和围产医学应用早期妊娠诊断和围产医学应用 计划生育、体检、防癌普查计划生育、体检、防癌普查 介入性超声诊断和治疗介入性超声诊断和治疗第四章第四章 磁共振成像磁共振成像 Magnetic Resonance Imaging 1946年由Bloch和Purcell发现了核磁共振原理 1973年英国学者Lauterbur首次报道了核磁共振成像技术磁共振磁共振（Magnetic Resonance Imaging

20、）Felix BlochEdward Purcell1952年年获获Nobel奖奖 LauterburMansfield磁共振磁共振（Magnetic Resonance Imaging）2003年获年获Nobel奖奖 原理：利用原子核在强磁场内发生共振所原理：利用原子核在强磁场内发生共振所 产生的信号经图像重建的成像技术。产生的信号经图像重建的成像技术。过程：将患者摆在强外磁场中过程：将患者摆在强外磁场中发射无线发射无线 电波（射频脉冲电波（射频脉冲RF）瞬间关闭瞬间关闭 无线电波无线电波 接收患者体内发出的接收患者体内发出的 磁共振信号磁共振信号 重建图像。重建图像。MRI成像原理 含有奇

21、数质子或中子的原子核可产生一定角度的自旋并且在其周围产生磁场.这种特性就是成像基础。 现在的MRI图像就是H原子的图像。MR成像原理质子进入磁场前的排列质子进入磁场前的排列质子进入强磁场后的排列质子进入强磁场后的排列线圈发射线圈发射无线电波无线电波瞬间关掉瞬间关掉无线电波无线电波受检者受检者摆入外磁场摆入外磁场线圈接线圈接收信号收信号计算机计算机重建图像重建图像医生诊断磁共振成像基本原理磁共振成像基本原理 人体内广泛存在氢原子核，其质子有自旋运动，人体内广泛存在氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，可产生磁矩，有如一小磁体。在强磁场下，带正电，可产生磁矩，有如一小磁体。在强磁场下，体内的无数小磁

22、体全沿静磁场方向排列，用特定频体内的无数小磁体全沿静磁场方向排列，用特定频率的射频脉冲进行激发，可使这些小磁体吸收能量率的射频脉冲进行激发，可使这些小磁体吸收能量后发生共振，停止射频脉冲则可使其相位回复到激后发生共振，停止射频脉冲则可使其相位回复到激励前的状态，这一过程称为弛豫。弛豫过程中可发励前的状态，这一过程称为弛豫。弛豫过程中可发生信号，用这些信号可组成图像。生信号，用这些信号可组成图像。驰豫过程可用两个时间值描述 T1 纵向驰豫，自旋-晶格驰豫 90脉冲激励后，纵向磁化矢量从零向最大值恢复 T2 横向驰豫，自旋-自旋驰豫 90脉冲激励后，横向磁化矢量从最大衰减至零平衡态（B0）时，纵向

23、磁化矢量最大，横向磁化矢量为零 90脉冲激励，使横向磁化矢量变最大（恢复至63）（衰减至37） 多参数成像多参数成像解剖结构逼真，病变与解剖关解剖结构逼真，病变与解剖关系明确。系明确。 描述描述MRI图像用图像用信号高低信号高低表达。高信号表达白表达。高信号表达白影，中等信号表达灰影，低信号表达黑影。影，中等信号表达灰影，低信号表达黑影。 多方位成像多方位成像横断面、冠状面、矢状面、任横断面、冠状面、矢状面、任意方向断面。意方向断面。3D重组。重组。 流动效应流动效应流空现象显示血管腔。流空现象显示血管腔。 质子弛豫增强效应与对比增强质子弛豫增强效应与对比增强增强检查。增强检查。MR信号特点

24、SE 序列：-T1-W 脂肪脂肪信号强，优于显示解剖结构 T2-W 液体液体信号最强，长于发现病变 N（H）显示质子密度 GRE 序列：flip angle，扫描速度快， 信号强度类似SE IR序列：脂肪、水分离常用的扫描序列 SE序列（自旋回波） TR （ms) TE (ms) T1加权 200-800（短） 15-30（短） （T1-weighted,T1-WI) T2加权 1500-20000（长） 60-150（长） (T2-weighted,T2-WI) 质子密度 1500-25000（长） 15-30（短） (Proton Density, N(H)） IR序列（反转回波） TR（

25、短） TE（短） TI（短） TI1500ms 压水 技术较复杂，时间长技术较复杂，时间长 禁忌：心脏起搏器、人工金属材料（人禁忌：心脏起搏器、人工金属材料（人工关节、动脉瘤夹等）、金属弹片等；工关节、动脉瘤夹等）、金属弹片等；危重病人使用生命监护和维持系统时；危重病人使用生命监护和维持系统时；孕妇。孕妇。 患者要坚持不动，克服幽闭感。患者要坚持不动，克服幽闭感。1. 脉冲序列脉冲序列2. MRI对比增强对比增强3. MRI血管造影血管造影4. MR电影成像电影成像5. 水成像水成像6. 功能性成像功能性成像7. MR波谱技术波谱技术腹部腹部MRI多层观察多层观察STIRT1WIT1WI FA

26、TT2WIGD+脑血管脑血管MRIMR脑血管成像脑血管成像正常头颅正常头颅MRA左侧左侧AVM下肢静脉曲张成像下肢静脉曲张成像正常手部动脉网磁共振胰磁共振胰胆管造影胆管造影（MRCP）胰胰管管胆胆管管MR电影成像电影成像大大脑脑神神经经束束成成像像DTI（弥散张量成像）的彩色FA(各向异性分数）图显示大脑的正常神经纤维束胼胝体胼胝体内囊前肢内囊前肢扣带回扣带回额桥束额桥束皮丘束皮丘束内囊后肢内囊后肢（皮质脊皮质脊髓束，皮质球束髓束，皮质球束,皮质桥脑束）皮质桥脑束）外囊外囊视放射视放射扣带回扣带回胼胝体胼胝体彩色编码的彩色编码的FA 图上能显示各神经束的走行方向，图上能显示各神经束的走行方向，

27、 红红色色=左右走行，绿色左右走行，绿色=前后走行，蓝色前后走行，蓝色=上下走行上下走行星形细胞瘤，级（例4）彩色编码的FA图 彩色编码彩色编码FA图显示神经束浸润（短箭）和神经束推移的表图显示神经束浸润（短箭）和神经束推移的表现，即受犯的胼胝体和现，即受犯的胼胝体和放射冠放射冠被推移向内，但仍保持原正被推移向内，但仍保持原正常颜色。符合星形细胞瘤（常颜色。符合星形细胞瘤（级）诊断。级）诊断。 扣带回 胼胝体 放射冠肿瘤区呈神经肿瘤区呈神经束浸润型表现，束浸润型表现，提示为低度恶提示为低度恶性肿瘤，符合性肿瘤，符合星形细胞瘤星形细胞瘤（级）诊断。级）诊断。瘤周区呈神经束推瘤周区呈神经束推移型表

28、现，提示无移型表现，提示无较多肿瘤细胞浸润，较多肿瘤细胞浸润，为良性或低度恶性为良性或低度恶性肿瘤，符合星形细肿瘤，符合星形细胞瘤（胞瘤（级）诊断。级）诊断。MR脑灌注成像脑灌注成像箭头示病变区低灌注箭头示病变区低灌注2323232311113第四节第四节 MRIMRI诊断的临床应用诊断的临床应用 神经系统，优于神经系统，优于CTCT 纵隔病变纵隔病变 心脏大血管心脏大血管 腹部与盆腔腹部与盆腔 骨关节系统骨关节系统第五章第五章 不同成像的观察、分析不同成像的观察、分析及综合应用及综合应用 充分了解和利用各种影像诊断的特点充分了解和利用各种影像诊断的特点 相辅相成，互相补充、印证相辅相成，互相

29、补充、印证 权衡利弊、有利于患者、综合应用权衡利弊、有利于患者、综合应用 简单方便、安全、无简单方便、安全、无/微创、节省费用微创、节省费用结结论论转转移移性性肺肺癌癌何种扫描技术？（平扫何种扫描技术？（平扫oror增强）增强）观察方法观察方法窗技术窗技术（窗宽、窗位）（窗宽、窗位）单帧与系列多帧图像观察单帧与系列多帧图像观察 CT分析与诊断 CT观察与分析病变的密度（高、低、等、混杂；与病变的密度（高、低、等、混杂；与 同器官比）同器官比）位置、大小、形态、数目、边缘位置、大小、形态、数目、边缘增强扫描观察（是否强化、强化形式）增强扫描观察（是否强化、强化形式）邻近器官、组织邻近器官、组织结

30、合临床资料结合临床资料肝癌三期扫描：“快进快出”动动脉脉期期门门脉脉期期延迟期延迟期USG观察与分析 外形外形 边界和边缘回声边界和边缘回声 内部结构特征内部结构特征 后壁及后方回声后壁及后方回声 周围回声强度周围回声强度 毗邻关系毗邻关系 脏器活动情况脏器活动情况 脏器结构的连续性脏器结构的连续性 血流的定性分析血流的定性分析 血流的定量分析血流的定量分析二尖瓣返流频谱二尖瓣返流频谱MRI观察与分析 注意病变信号强度的改变 （1）等信号强度 （2）低信号强度 （3）高信号强度 （4）混杂信号强度 肝癌 MRI： 肝右后叶巨块型肝癌肝右后叶巨块型肝癌 T1WI：低信号：低信号 T1增强：不均匀

31、强化增强：不均匀强化 SPIR-T2WI：高信号：高信号MRI观察与分析 MRI诊断时注意的看片规律 （1）仔细观察各扫描方位，每个序列的每幅图像 （2）病变在每个序列中的信号强度和强化方式 （3）病变的大小、形态、数目、部位、毗邻关系 （4）一些特殊的MR检查如MR水成像、MRA、MRS、fMRI等 小小脑脑星星型型细细胞胞瘤瘤T1WIT2WIFlairT1+C第二节不同成像方法的优选和综合应用 呼吸：X线、CT（纵隔： MRI 、CT） 心脏及心功能： 多层螺旋CT（冠脉、心腔）、 MR（心肌）、超声（心腔、心肌） 乳腺：超声、钼靶X线摄影、MR 骨骼肌肉：X线、CT、MRI 肝胆脾胰肾： B超、CT、MRI 胃肠道：X线（钡剂造影）、多层螺旋CT 中枢神经包括脊柱： MRI 、CT第六章第六章 图像存档和传输系统图像存档和传输系统与信息放射学与信息放射学第一节第一节 图像存档与传输图像存档与传输P Picture icture A Archiving and rchiving and C Communicating ommunicating S Systemystem，PACSPACS PACSPACS是以计算机为中心，由图像信是以计算机为中心，由图像信息的获取，传输与存档和处理等部息的获取，传输与存档和处理等