医学影像学总论

1、忻州市中医医院（放射科） 李进胜,医学影像学总论,影像学的诞生和发展,X 线 成 像,计算机体层成像,磁 共 振 成 像,图像解读与影像诊断思维,图像存档和传输系统,影像学的诞生和发展,1895年,X线,重大发现,放射诊断学 Diagnostic radiology,医学影像学 Medical imaging,基础,伦琴,放射诊断学,超声与核素显像,介入放射学,影像诊断学和介入放射学两大组成部份形成了一门新的临床学科医学影像学（Medical imaging）。医学影像学的形成，不仅扩大了人体的检查范围，提高了诊断水平，而且可以对某些疾病进行治疗，这样大大地拓展了本学科的工作内容，成为医疗工作

2、中的重要支柱。 90年代以来，又有了数字化X线成像（digital radiography，DR ）及图像存储和传输系统（picture archive and communication system ，PACS），使医学影像学又发展成为今天的信息放射学（information radiology）和远程放射学（tele-radiology）。,学习医学影像学的目的,了解 不同成像技术的基本成像原理及图像特点。 掌握 图像的观察、分析与诊断方法。 掌握 不同成像技术在诊断中的价值与限度。,第一节 X 线成像,X线成像的基本 原理与设备,X线是在真空管内高速行进的电子流撞击钨（钼）靶时而产生。

3、 三个条件：,X线的产生,波长极短，肉眼看不见的电磁波，具有波粒二象性。 与X线成像密切相关的特性： 穿透性； 荧光效应； 感光效应； 电离效应。,X线的特性,电压 波长 -穿透性 ； 物质密度 -穿透性 ； 物质厚度 -穿透性 。 X线穿透性是X线成像的基础。,X线的特性-穿透性,穿透力正常的胸片,穿透力不足的胸片,X线波长很短，肉眼看不见。 硫化锌镉 X线激发 钨酸钙 X线被转换成波长 较长的荧光 铂氰化钡 (肉眼可见) 荧光效应是透视检查的基础。,X线的特性-荧光效应,X线的特性-感光效应,X线,X光胶片 （药膜AgBr）,银离子 Ag,潜影,显影 定影,感光的Ag+被 还原黑色银 未感

4、光AgBr 被溶解变透明,放出,感光效应是X线摄影的基础。,经过,X线穿过任何物质都可使之电离，而产生电离效应。 生物效应： X线射入人体也可产生电离效应，使细胞和体液发生一系列反应，引起细胞损害，使细胞DNA破坏。 生物效应是放射治疗的基础，也是X线需要防护的原因。,X线的特性-电离效应,X线 人体 荧光屏 图像 潜影,基于X线的特性，即其穿透性、荧光效应和感光效应。 基于人体组织有密度和厚度的差别。,成像基本原理,X线 人体 荧光屏 图像 潜影,人体的密度分为三类：,高 密 度: 骨和钙化灶等； 中等密度: 软骨、肌肉、实质器官、 结缔组织、体液等； 低 密 度: 脂肪组织及存在于呼吸道、

5、 胃肠道、鼻窦气体。 密度和厚度差别是产生影像对比的基础,成像基本原理,密度不同与X线成像的关系,X线机包括: X线管、变压器、操作台及检查床等,X线成像设备,X线管,变压器,操作台,X线成像设备,X线成像设备,X线管、变压器、操作台和检查床等。,数字X线成像,将X线摄影装置或透视装置同电子计算机结合，使形成影像的X线信息由模拟信息转换为数字信息，而得数字化图像的成像技术。,平板探测器数字X线成像-DR Direct Digital Radiography,计算机X线成像-CR Computed Radiography,数字X线荧光成像-DF Digitalfluorog- raphy,IP板

6、（可重复使用）,（模拟）,（数字）,计算机X线成像-CR :,传统屏片系统:,CR是将X线摄照的影像信息记录在影像板上，经阅读器读取，由计算机计算出一个数字化图像，经数字/模拟转换器转换，在荧屏上显示出灰阶图像。,计算机X线摄影 （computed radiography， CR）,CR构造： 1、影像板（IP板）：,代替传统胶片,CR结构,2、读取装置： （1）暗盒型 （2）无暗盒型,影像信息的记录、读取、处理和显示,数字X线荧光成像-DF Digitalfluorog- raphy,用IITV代替CR的IP作为介质。 优点： 成像时间短，有透视功能。 应用： DSA、数字胃肠机。,用平板探

7、测器将X线信息直接转换成电信号，再行数字化，整个转换过程都在平板探测器内完成。 DR没有经过摄像管或激光扫描的过程，所以X线信号损失少，图像质量好，成像时间短。,平板探测器数字X线成像-DR Direct Digital Radiography,DR机房及操作室,DR照片,Digital Radiography,DR能量减影成像（骨肉分离）,数字X线成像与普通X线成像比较：,提高图像密度分辨力与显示能力； 行图像处理，增加信息的显示功能； 患者接受的X线量较少； 摄照条件的宽容度加大； 可摄成照片，可用磁盘或光盘存储； 可输入PACS中。,数字减影血管造影（DSA）,传统血管造影，因血管与骨骼

8、及软组织影重迭，血管显影不清。 DSA则是通过计算机处理数字化的影像信息，消除骨骼和软组织影像的减影技术，使血管清晰显影的成像技术。 DSA适用于心脏血管的检查。,传统血管造影,DSA照片,X线图像特点,灰阶图像 重叠 放大 形状失真,X线图像特点,形状失真,X线检查技术,普通检查 透视 fluoroscopy X线摄影 radiography 特殊检查 造影检查,X线检查技术,透视 fluoroscopy,荧光透视,X线摄影 radiography,X 线 摄 影,特殊检查,用以检查软组织，特别是乳腺的检查。,平片与体层,软线摄影Digital mamography,采用能发射软X线的钼靶球

9、管，常用电压为22-35kV,用以检查软组织，特别是乳腺的检查。,Digital mamography 软线摄影,利用对比剂改变内脏的对比，以便显示内脏器官形态和功能的检查方法即为造影检查。引入的对比剂称为造影剂。,造影检查,自然对比,人工对比,造影检查,高密度对比剂 钡剂：硫酸钡（胃肠道） 离子型：泛影葡胺 碘剂 非离子型：碘必乐 低密度对比剂（少用） 空气、氧气、二氧化碳,对比剂,造影方式,医用硫酸钡,离子型碘剂,非离子型碘剂,高密度造影剂 低密度造影剂,口服（钡餐） 直接引入 灌注（钡灌） 穿刺导管注入 间接引入 经静脉注入,对比剂,造影方式,支气管造影,食管钡餐造影,胃钡餐造影,结肠钡

10、灌肠造影,（IVP）,静脉肾盂造影,血管造影,X线检查 中的防护,放射防护的方法和措施,防护的原则 屏蔽防护 距离防护 时间防护,X线诊断 临床应用,X线诊断的临床应用,成像清晰、经济、简便 是一些部位的主要检查手段 如：骨肌系统、胸部是首选,在国内外仍然是影像诊断中使用最多和最基本的方法,第二节 计算机体层成像 （CT）,计算机体层成像Computer tomography,Hounsfield 1969年设计成功，1972年问世； Hounsfield获得了1979年的诺贝尔奖。 CT不同于X线成像，用X线束对人体层面进行扫描，通过探测器取得信息，经计算机处理而获得的重建图像。显示的是断面

11、解剖图像，密度分辨力明显优于X线。,一、成像原理与设备,二、图像特点,四、临床应用,三、检查技术,成像原理,体素和像素,矩阵,矩阵是数学概念，表示行、列的数字阵列。,成像原理,扫描装置、计算机系统、图像显示和存储系统,CT设备,CT，computed tomography,普通CT,螺旋CT,电子束CT,CT设备,普通CT,CT设备,螺旋CT,CT设备,普通CT,螺旋CT,CT增强扫描,CT图像由不同灰度像素按矩阵排列构成 像素是反映相应单位容积的吸收系数 图像质量与像素的大小有关，像素越 小，数目越多，则图像越细致 密度的差别有了量化即CT值,二、CT图像特点,CT值,将值换算成CT值，作为

12、表达组织密度的统一单位（HU）。,1000,990,980,0,10,20,30,40,50,60,-60,-50,-40,-30,-20,-10,-70,-80,-90,-1000,-980,-990,骨,空气,水,软组织,脂肪,三、CT检查技术,平 扫,增强扫描,高分辨力扫描,指不注射对比剂的扫描，一般都是先行平扫,扫描技术,平 扫,增强扫描,高分辨力扫描,静脉注射对比剂后的扫描。 目的 显示平扫上未被显示或显示不清的病变。 通过病变强化程度，对病变作定性诊断。,CT检查技术,扫描技术,平扫,增强,平 扫,增强扫描,高分辨力扫描,CT检查技术,High resolution CT,HRCT

13、 获得良好的空间分辨力CT 图像的扫描技术。 目的 较好显示小病灶及病变的轻微变化。,扫描技术,高分辨CT扫描,平 扫,CT，computed tomography,图像后处理功能,多平面重建,表面三维重建,最小密度投影,CT后处理功能,CT伪彩技术,CT仿真内窥镜,C T透视四维,CT诊断的临床应用,中枢神经系统疾病； 眶内占位病变； 肺癌和纵隔肿瘤； 心脏及大血管疾病； 腹部及盆部疾病； 骨骼系统； 乳腺少用。,CT诊断的临床应用,不足： 射线剂量较X线摄影大； 碘过敏患者不能行增强扫描； 对脑组织和软组织以及软骨分辨力不如MRI; 不能任意方位直接成像。,综合影像的选择,呼吸系统 - X线 CT 循环系统 - USG X线 骨骼系统 - X线 消化系统 - X线（钡餐） 泌尿系统 - X线（IVP） USG 生殖系统 - USG CT 神经系统 - MRI CT,影像诊断原则和步骤,原则：影像+病史、症状、体征及其他临床资料。 步骤：1 条件（片号、左右、照片质量等）2 顺序（上下对照、左右比