医学影像学1 学习资料

第一篇影像诊断学

第一章影像诊断学总论

1

X线成像2

计算机体层成像CT第二临床学院虞志康伦琴一八九五年发明X光以其夫人的手照下全世界第一张X光片第一节X线成像1X线成像基本原理

2X线成像设备与性能

3X线成像检查方法4

X线检查的安全性5

X线图像特点

第一节X线成像

（一）X线成像基本原理X线的特性1穿透性2荧光效应3感光效应4电离效应x线之所以能使人体在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于x线的特性，即其穿透性、荧光效应和摄影效应；另一方面是基于人体组织有密度和厚度的差别。由于存在这种差别，当x线透过人体各种不同组织结构时，它被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的x线量即有差异。这样，在荧屏或x线上就形成黑白对比不同的影像。X线成像相关特性，组织的密度和厚度的差别X线成像相关特性，组织的密度和厚度的差别当强度均匀的x线穿透厚度相等的不同密度组织结构时，由于吸收程度不同，在x线片上或荧屏上显出具有黑白（或明暗）对比、层次差异的x线影像。病理变化也可使人体组织密度发生改变。例如，肺结核病变可在原属低密度的肺组织内产生中等密度的纤维性改变和高密度的钙化灶。在胸片上，于肺影的背景上出现代表病变的白影。因此，不同组织密度的病理变化可产生相应的病理x线影像。第一节X线成像

（二）X线设备与X线成像性能

X线成像设备主要部件示意图（二）数字化X线设备与成像性能

产生背景普通X线成像是模拟成像摄影技术要求条件严格、曝光宽容度小影像的灰度固定密度分辨力低DR成像基本原理将普通X线摄影装置同计算机结合使X线信息由模拟信息转换为数字信息DR分类：数字摄影：DigitalRadiography,计算机摄影：ComputedRadiography,直接数字摄影：Direct

DigitalRadiography,

数字X线成像的优点①诊断资料更多，背影杂波极低②曝光剂量减少，感光宽容度大③可藉电脑处理，影像选择增强④数码摄影系统，资料存储光盘⑤日后储存传输，可进PACS系统PictureArchivingCommnicatingSystemCR以影像板（IP）代替X线胶片作为介质IP上的影像信息经过读取、图像处理显示出数字图像在荧屏上显示人眼可见的灰阶图像保存方式：胶片、磁带、磁盘、光盘CRDR的临床应用成像速度快、图像质量高，照射剂量低高级临床应用和后处理功能也正在不断扩展：组织均衡、双能量减影、放大、翻转等增加了准确诊断的信心DF平板探测器

三

数字减影血管造影

DigitalSubtractionAngiographyDSA是用计算机处理数字化图像的新一代成像技术Nudelman于1977年获得首张DSA图像DSA设备机架呈C形，故称C臂机。DSA-时间减影法先实施血管造影使检查部位连续成像在系列图像中取血管内尚无造影剂和含造影剂最多的图像各一帧将这同一部位的两帧图像的数字矩阵，用计算机处理，使两个数矩中代表骨及软组织的数字抵销，而代表血管的数字保留再经数/模转换器变为只有血管造影图像这两帧图像叫做减影对，因是在不同时间摄取，故称时间减影法此法易受运动影响而产生配准不良，血管模糊DSA的临床应用血管及其病变显示更清晰选择性或超选择性插管，可显示直径在200ｕm以下的血管及小病变能够观察血流的动态图像仅用较低浓度的对比剂，且用量少DSA的临床应用特别适用于心脏大血管检查了解心内解剖结构异常观察大血管病变：主动脉夹层、主动脉瘤主动脉缩窄、主动脉发育异常等显示冠状动脉、头部及颈部动脉病变二、X线图像特点灰阶图像反映人体组织结构的解剖及病理状态重叠、放大、失真X线图像形成的基本条件X线具有一定的穿透力组织结构存在密度和厚度的差别剩余X线经过显像过程形成X线图像三、X线检查方法（一）、普通检查荧光透视（fluoroscopy）可转动病人，改变方向观察可了解器官的动态变化经济简便，立即得到结果X线摄影（radiography）成像效果好，显示病变清晰客观记录、便于复查对照和会诊三、X线检查技术（二）、特殊检查软线摄影：用于乳腺等软组织摄影放大摄影：用于显示微细病变荧光摄影：用于集体体检记波摄影：用于观察脏器的运动三、X线检查技术（三）、造影检查1、对比剂（1）.高密度对比剂（阳性对比剂）（2）.低密度对比剂（阴性对比剂）2、造影方法（1）.直接引入（2）.间接引入3、造影前准备及造影反应处理(1)对比剂（contrastmedia)

对比剂条件：

①有良好的造影效果②无毒无害③能在短时间内排出体外1.阳性（高密度）对比剂：

比重大，原子序数高常用钡剂和碘剂等钡剂（barium）硫酸钡粉末加水和胶配成，以W/V表示混悬液：用于食道及胃肠造影或气钡双重钡胶浆：主要用于支气管造影检查碘剂有机碘制剂：用途：血管，胆道，胆囊，泌尿造影及CT增强排泄：经肝或肾，从胆道或泌尿道排出类型：离子型：副作用大，过敏反应多，价格低非离子型：低渗，低粘度，低毒性，高费用无机碘制剂：用于气管，输尿管，膀胱造影等如碘化油、碘化钠等四、X线检查的安全性屏蔽防护距离防护

时间防护五、X线图像特点灰阶图像反映人体组织结构的解剖及病理状态重叠、放大、失真X线图像形成的基本条件X线具有一定的穿透力组织结构存在密度和厚度的差别剩余X线经过显像过程形成X线图像四、

X线图像的解读

X线诊断原则和步骤全面观察（良好习惯和科学作风）具体分析（X线解剖知识和思维）病灶的大小、数目、形态、边缘、内部构造器官本身的功能变化、对临近组织结构影响推测病理解剖状态（医学基础知识和思维）结合临床资料（临床医学知识和思维）做出X线诊断（客观公正、实事求是）肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断第二节计算机体层成像CT

1969Hounsfield设计成功1972英国放射学会发表1979获诺贝尔医学生物学奖1974Ledley设计成功全身CT1989螺旋CT问世1998四层螺旋CT问世200216层螺旋CT问世200432层螺旋CT问世200564层螺旋及双源CT问世2007282层螺旋CT问世CT发展历史一CT成像的基本原理

1.获取扫描层面的数字化信息2.获取扫描层面各个体素的X线吸收系数3.获取CT灰阶图像体素、矩阵和象素体素：将选定层面分成若干个体积相同的立方体数字矩阵：每个体素的X线衰减系数排列成矩阵像素：数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块数字矩阵

CT装置扫描装置X线管：旋转阳极探测器：无机晶体、氙气准直仪：管球侧、探测器侧计算机系统CPU、主储存装置、操作台等图象显示、记录CT装置示意图

CT的发展概况体素、矩阵和象素体素：将选定层面分成若干个体积相同的立方体数字矩阵：每个体素的X线衰减系数排列成矩阵像素：数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块数字矩阵二CT设备与CT成像性能

一CT设备1多层螺旋CT（MSCT）2双源CT3能谱CTCT设备主要有以下三部分：①扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成；②计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；③图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。CT是用X线束对人体的某一部分一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，所测得的信号经过模数转换（ADC），转变为数字信息后由计算机进行处理，从而得到该层面的各个单位容积的X线吸收值即CT值，并排列成数字矩阵。这些数据信息可存储于磁光盘或磁带机中，经过数模转换（DAC）后再形成模拟信号，经过计算机的一定变换处理后输出至显示设备上显示出图像，因此又称为横断面图像。螺旋CT扫描方式连续式扫描和采集管球连续旋转和曝光检查床连续匀速向前运动二、CT成像性能

1.CT成像的主要优势（1）密度分辨力高（2）密度量化分析（3）影像无重叠（4）可行图像后处理

CT图像特点

断面图像（水平、冠状断面扫描）空间分辨率（矩阵、象素）密度分辨率（CT值、窗宽、窗位）2CT成像的局限性（1）不能整体显示器官和病变（2）不能快速观察（3）容积效应影响（4）辐射剂量高水0HU空气—1000HU骨+1000HUCT的X光衰减值是一组随意设定的刻度，以霍斯菲耳德氏单位（HounsfieldUnit）为其单位。其中将水的密度设定为O值，而空气的密度为-1000单位、骨骼密度则是+1000单位。三CT检查方法

(一)普通CT平扫

(二)对比增强扫描

造影扫描

(三)CT能谱检查

(四)图像后处理技术窗宽、窗位调节肺窗纵隔窗静脉造影增强CT动态CT扫描1234动态增强扫描动态CT曲线脊髓造影CTCT透视下穿刺活检

螺旋CT图像后处理技术二维图像显示多平面重建（MultiplePlaneRendering,MPR）曲面重建（CurvePlaneRendering,CVR）计算机容积摄影（ComputedVolumeRadiography,CVR）MPR多层面重建各向同性曲面重建图像（CPR)电子计算机容积摄像（CVR)

螺旋CT图像后处理技术三维立体显示图像遮盖容积重建（ShadedVolumeRendering，SVR）密度容积重建（IntensityVolumeRendering）最大密度投影、最小密度投影（MIP）模拟X线投影（X-RayProjection）表面遮盖显示（SurfaceDisplay）TextureAll、TextureExp管腔容积显示图像管腔灌注（FlyAround）腔内模拟内窥镜（FlyThrough）硬膜动静脉畸形FusionSVR3D-CTASSDSVR肾动脉狭窄DSAMSCT-MIP最小密度摄影（MinIP)X-RayProjSVRMIPSurfaceStdTextureExpFlyAroundFlyThrough管腔灌注与内视镜

CT灌注成像对ROC在固定的层面连续扫描，绘制出每个像素的时间—密