研究生医学影像学-总论-X线成像1

1、 医学影像学绪论医学影像学绪论 医学影像学是以医学影像为基础，医学影像学是以医学影像为基础，集集X线线诊断学、超声诊断学诊断学、超声诊断学（US）、计算机体层摄影计算机体层摄影（CT）、核磁共振成、核磁共振成像（像（MRI）、数字减影）、数字减影（DSA）、正电、正电子体层子体层（PET）、核医学、放射治疗及、核医学、放射治疗及介入治疗学等多学科有机结合的综合诊介入治疗学等多学科有机结合的综合诊疗学科。疗学科。 医学影像学医学影像学的历史沿革：的历史沿革：放放 射射 诊诊 断断 学学X线诊断线诊断医学影像诊断学医学影像诊断学X线诊断、线诊断、CT诊断、诊断、 MRI诊断、超声诊断诊断、超声诊断

2、医医 学学 影影 像像 学学X线诊断、线诊断、CT诊断、诊断、 MRI诊断、超声诊断诊断、超声诊断 介入放射治疗学、介入放射治疗学、 第一章第一章 X线成像线成像 一、一、X线成像基本原理与设备线成像基本原理与设备 二、二、X线图像特点线图像特点 三、三、X线检查技术线检查技术 四、四、X线检查新进展线检查新进展 五、五、X线诊断原则线诊断原则 六、六、X线诊断的临床应用线诊断的临床应用 一、一、X线成像基本原理与设备线成像基本原理与设备 1895年年11月月8日，德国物理学家日，德国物理学家伦琴伦琴在进行阴极管实验时偶尔发现了在进行阴极管实验时偶尔发现了能穿透不同物质，能使荧光物质发光能穿透

3、不同物质，能使荧光物质发光的射线。因为当时对这个射线的性质的射线。因为当时对这个射线的性质还不了解，因此称之为还不了解，因此称之为X射线。也称射线。也称为伦琴射线，现简称为伦琴射线，现简称X线（线（X-ray）。）。伦琴伦琴 1、穿透性、穿透性 2、荧光效应、荧光效应 3、感光效应、感光效应 4、电离效应、电离效应X线的特性线的特性（一）、（一）、X线成像基本原理线成像基本原理 1、穿透性、穿透性 X线属于电磁波。波长很短，具有很线属于电磁波。波长很短，具有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿穿透透的各种不同密度的物质，并在穿透过的各种不同密度的物质，并在穿透过

4、程中受到一定程度的吸收即程中受到一定程度的吸收即衰减衰减。 X线的穿透力与线的穿透力与X线管电压成正比，线管电压成正比， X线穿透物体的程度与被照物体的密度和线穿透物体的程度与被照物体的密度和厚度相关。密度高，厚度大的物体吸收厚度相关。密度高，厚度大的物体吸收的多，通过的少。的多，通过的少。 X线穿透性是线穿透性是X线成像的基础。线成像的基础。 2、荧光效应、荧光效应 X线能激发荧光物质，产生肉线能激发荧光物质，产生肉眼可见的荧光。即眼可见的荧光。即X线作用于荧线作用于荧光物质，使波长短的光物质，使波长短的X线转换成线转换成波长长的可见荧光，这种转换叫波长长的可见荧光，这种转换叫做做荧光效应荧

5、光效应。 荧光效应进行透视检查的基础。荧光效应进行透视检查的基础。 3、感光效应感光效应 涂有溴化银的胶片，经涂有溴化银的胶片，经X线照射后，线照射后，可以感光，经显、定影处理，沉淀于胶可以感光，经显、定影处理，沉淀于胶片的胶膜内。在胶片上呈黑色片的胶膜内。在胶片上呈黑色 (如肺如肺) 。而未感光的溴化银，从而未感光的溴化银，从X线胶片上被冲线胶片上被冲洗掉，因而显出白色洗掉，因而显出白色(如骨如骨)。根据金属。根据金属银沉淀的多少，便产生了黑和白的影像。银沉淀的多少，便产生了黑和白的影像。所以，所以， 感光效应是感光效应是X线摄像的基础。线摄像的基础。 4、电离效应电离效应 X 线通过任何物

6、质都可产生电线通过任何物质都可产生电离效应。电离效应与所吸收离效应。电离效应与所吸收X线线的量成正比，的量成正比，X线射入人体，也线射入人体，也可产生电离效应即生物效应。可产生电离效应即生物效应。 电离效应电离效应是放射治疗的基础。是放射治疗的基础。 也是需要防护的原因。也是需要防护的原因。人体组织结构的密度可归纳为三类：人体组织结构的密度可归纳为三类： 1、 高密度结构高密度结构：如骨组织和钙化灶等；：如骨组织和钙化灶等； 2、中等密度结构中等密度结构：如软骨、肌肉、神：如软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织以及体内液经、实质器官、结缔组织以及体内液体等；体等； 3、低密度结构低密度结构：如

7、脂肪组织以及气体：如脂肪组织以及气体等。等。 （一）、X线成像基本原理线成像基本原理X线影像形成的三个基本条件线影像形成的三个基本条件： 1、X线穿透力线穿透力：能穿透被照射物：能穿透被照射物的组织结构；的组织结构； 2、组织结构差异、组织结构差异：被穿透的组织：被穿透的组织必须存在着密度和厚度的差异；必须存在着密度和厚度的差异； 3、显像设备、显像设备：例如：例如X线片、荧光线片、荧光屏或电视屏幕。屏或电视屏幕。（一）、X线成像基本原理线成像基本原理 X线之所以能使人体组织结线之所以能使人体组织结构在荧屏或胶片上形成影像，构在荧屏或胶片上形成影像， 一方面是基于一方面是基于X线的线的穿透性、

8、穿透性、荧光效应和感光效应；荧光效应和感光效应； 另一方面是基于人体组织结构另一方面是基于人体组织结构之间有之间有密度和厚度密度和厚度的差别。的差别。 X线图像的形成线图像的形成X线重点理解：重点理解： 当强度均匀的当强度均匀的X线穿透密度不同线穿透密度不同的组织结构时的组织结构时,由于吸收程度的不同由于吸收程度的不同而出现以下的情况：而出现以下的情况： X线穿透低密度组织时，吸收少，线穿透低密度组织时，吸收少，剩余剩余X线多，使线多，使X线胶片感光多，显线胶片感光多，显影、定影后还原的金属银也多，在影、定影后还原的金属银也多，在X线片上呈黑影；使荧屏产生荧光多，线片上呈黑影；使荧屏产生荧光多

9、，故荧屏上明亮。故荧屏上明亮。 高密度组织则相反。高密度组织则相反。（二）、（二）、X线设备线设备 X线机包括线机包括 X线管线管 支架支架 变压器变压器 操作台操作台 检查床检查床X线球管线球管（二）、（二）、X线设备线设备 X线的产生过程线的产生过程 是向是向X线管灯丝供电、加热，线管灯丝供电、加热，在阴极附近产生自由电子，当向在阴极附近产生自由电子，当向X线管两极提供高电压时，电子线管两极提供高电压时，电子以高速由阴极向阳极行进，轰击以高速由阴极向阳极行进，轰击阳极钨靶而发生能量转换。阳极钨靶而发生能量转换。 X线的产生程序线的产生程序接通电源接通电源 降压变压器降压变压器X线管灯丝线管

10、灯丝加热加热X线管两极提供线管两极提供高压电高压电自由电子自由电子受强力吸引受强力吸引形成电子束形成电子束电子束撞击电子束撞击阳极钨靶阳极钨靶原子结构原子结构X线线1%热能热能99%产生自由电子产生自由电子云集在阴极附近云集在阴极附近二、二、 X线图像特点线图像特点 X线图像是由从黑到白不同灰度的线图像是由从黑到白不同灰度的影像所组成，是灰阶图像。影像所组成，是灰阶图像。 人体组织结构的密度高，比重大，人体组织结构的密度高，比重大，吸收的吸收的X线量多，影像在胶片图象上线量多，影像在胶片图象上呈白影。反之，物质的密度低，比重呈白影。反之，物质的密度低，比重小，吸收的小，吸收的X线量少，影像在胶

11、片图线量少，影像在胶片图像上呈黑影。像上呈黑影。 X线图像上的白影和黑影，则代表线图像上的白影和黑影，则代表人体组织密度的高低。人体组织密度的高低。二、二、 X线图像特点线图像特点 X线图像上的不同灰度的灰阶图像，线图像上的不同灰度的灰阶图像，不仅代表人体组织密度的高低。还是不仅代表人体组织密度的高低。还是X线束穿透某一部位路径上各个结构影像线束穿透某一部位路径上各个结构影像相互叠加在一起的影像。相互叠加在一起的影像。 分析分析X线图像，既要考虑组织密度线图像，既要考虑组织密度的高低，也要考虑组织的厚度，更要考的高低，也要考虑组织的厚度，更要考虑前后组织重叠对图像的影响。虑前后组织重叠对图像的

12、影响。 1、普通检查：荧光透视荧光透视和摄影摄影 2、特殊检查：体层摄影体层摄影、软软X线摄影线摄影（钼靶） 放大摄影放大摄影、荧光摄影荧光摄影、记波摄记波摄影影（一）、普通检查：（一）、普通检查：荧光透视荧光透视和和X线线摄影摄影（二）、特殊检查：软线摄影、体层摄影（二）、特殊检查：软线摄影、体层摄影（三）、造影检查（三）、造影检查 三、三、 X线检查技术线检查技术（一）普通检查：（一）普通检查：荧光透视荧光透视优点：优点： 1、影像亮度强，效果好；、影像亮度强，效果好； 2、转动患者体位，随意改变方向；、转动患者体位，随意改变方向； 3、了解器官的动态变化；、了解器官的动态变化； 4、操作

13、方便，费用低，可立即作、操作方便，费用低，可立即作 出结论。出结论。 （一）普通检查：（一）普通检查：荧光透视荧光透视缺点：缺点： 影像对比度及清晰度较差，难影像对比度及清晰度较差，难以观察密度差别小的病变以及密度以观察密度差别小的病变以及密度与厚度较大的部位等；缺乏客观记与厚度较大的部位等；缺乏客观记录也是一个缺点。录也是一个缺点。 荧光透视荧光透视（fluoroscopy）（一）普通检查：（一）普通检查： X线摄影线摄影 优点：优点： 1、成像清晰，对比度及清晰度均较好、成像清晰，对比度及清晰度均较好 2、简便实用：特别实用于密度、厚度差别、简便实用：特别实用于密度、厚度差别 较大的组织或

14、器官。较大的组织或器官。（一）普通检查：（一）普通检查： X线摄影线摄影缺点：缺点： 1、平面重叠成像立体感差，常需作互、平面重叠成像立体感差，常需作互相垂直的两个方位摄影，例如正位及侧位；相垂直的两个方位摄影，例如正位及侧位； 2、对功能方面的观察，不及透视方便和、对功能方面的观察，不及透视方便和直接；费用比透视稍高。直接；费用比透视稍高。X线线摄摄影影 （二）特殊检查：（二）特殊检查： 软线摄影软线摄影 软线摄影软线摄影是采用能发射软是采用能发射软X线，即波长较长的钼靶线，即波长较长的钼靶X射线射线 ，临床用于乳腺疾病的摄影检查。临床用于乳腺疾病的摄影检查。 体层摄影体层摄影现已被现已被C

15、T代替。代替。 （三）（三） 造造 影影 检查检查 造影检查是将对比剂引入造影检查是将对比剂引入器官或其周围间隙，产生人工器官或其周围间隙，产生人工对比，借以成像的检查方法。对比，借以成像的检查方法。 造影剂分为造影剂分为高密度造影剂高密度造影剂和低密度造影剂二类：和低密度造影剂二类： 高密度造影剂高密度造影剂 高密度造影剂为原子序数高、高密度造影剂为原子序数高、比重大的物质。常用的有钡剂和比重大的物质。常用的有钡剂和碘剂。碘剂。 钡剂钡剂 钡剂为医用硫酸钡粉末，加水钡剂为医用硫酸钡粉末，加水和胶配成。根据检查部位及目的，和胶配成。根据检查部位及目的，配成不同类型的钡混悬液，硫酸钡配成不同类型

16、的钡混悬液，硫酸钡混悬液主要用于混悬液主要用于食管及胃肠造影食管及胃肠造影，并可采用钡、气双重对比检查，以并可采用钡、气双重对比检查，以提高诊断质量。提高诊断质量。 碘制剂碘制剂离子型造影剂离子型造影剂 这类高渗性离子型造影剂，使用中这类高渗性离子型造影剂，使用中可出现较大毒副反应。可出现较大毒副反应。(如泛影葡胺如泛影葡胺)非离子型造影剂非离子型造影剂 它具有相对低渗性、低粘度、低毒性它具有相对低渗性、低粘度、低毒性等优点，大大降低了毒副反应，适用于等优点，大大降低了毒副反应，适用于血管、神经系统及造影增强血管、神经系统及造影增强CT扫描，费扫描，费用较高。用较高。(如碘苯六醇、优维显如碘苯

17、六醇、优维显) 低密度造影剂低密度造影剂 应用于临床的有二氧化碳、应用于临床的有二氧化碳、氧气、空气等。可用于蛛网膜氧气、空气等。可用于蛛网膜下腔、关节囊、腹腔、胸腔及下腔、关节囊、腹腔、胸腔及软组织间隙的造影。现已少用。软组织间隙的造影。现已少用。高密度造影剂高密度造影剂 低密度造影剂低密度造影剂（一）数字（一）数字X X线成像线成像 数字数字X X线成像是把普通线成像是把普通X X线的模线的模拟信息，通过计算机转换为数字信拟信息，通过计算机转换为数字信息的成像技术。息的成像技术。CRCR或或DRDR与与DSADSA同属数字化成像同属数字化成像。 四、四、X线检查新进展线检查新进展 （一）数

18、字（一）数字X X线成像线成像 计算机计算机X X线成像（线成像（CRCR）与传统的）与传统的X X线成像不同，是将线成像不同，是将X X线摄照的影像信线摄照的影像信息记录在息记录在影像板影像板（IPIP）上，由计算）上，由计算机计算出一个数字化图像，经数字机计算出一个数字化图像，经数字/ /模拟转换器转换，于荧屏上显示出模拟转换器转换，于荧屏上显示出灰阶图像。灰阶图像。（一）、数字（一）、数字X X线成像线成像 CR是将是将X X线影像模拟信息记录在线影像模拟信息记录在IPIP上，经计算机转换为数字信息，上，经计算机转换为数字信息，而而 DR则是将则是将X X线影像信息线影像信息直接数字直接

19、数字化显示。化显示。DR成像图像质量好，成像成像图像质量好，成像快，是快，是X线发展的方向。线发展的方向。 （二）、数字减影血管造影（二）、数字减影血管造影(DSA)(DSA) 数字减影血管造影是血管内注入碘造影数字减影血管造影是血管内注入碘造影剂剂,使血管显影的一种使血管显影的一种X线检查方法。根据造线检查方法。根据造影剂注入血管不同，分为动脉影剂注入血管不同，分为动脉DSA(常用常用)、静脉静脉DSA。时间减影法时间减影法 : 注射造影剂前拍片注射造影剂前拍片(蒙片蒙片) 注射造影剂后不同时间拍片注射造影剂后不同时间拍片(减影对减影对) 经计算机行数字减影处理经计算机行数字减影处理,消除骨

20、骼及软消除骨骼及软组织影像组织影像,留下清晰的血管影像留下清晰的血管影像.（二）、数字减影血管造影（二）、数字减影血管造影(DSA)(DSA) DSA临床应用临床应用 1、动脉血管瘤、动脉血管瘤 2、血管发育畸形、血管发育畸形 3、动脉狭窄、闭塞、动脉狭窄、闭塞 4、肿瘤的血供、肿瘤的血供 五、五、X线诊断原则线诊断原则 全面观察、具体分析全面观察、具体分析 结合临床、准确诊断结合临床、准确诊断 X X线分析与诊断线分析与诊断 X X线诊断结果基本有三种情况：线诊断结果基本有三种情况： 肯定性诊断肯定性诊断，即经过，即经过X X线检查，可以确诊。线检查，可以确诊。 否定性诊断否定性诊断，即经过，即经过X X线检查，排除了某些疾线检查，排除了某些疾病。病。可能性诊断可能性诊断，即经过，即经过X X线检查，发现了某些线检查，发现了某些X X线征象