X线、CT、MR介绍.ppt

1、广西中医学院一附院 放射科 邓德茂,医学影像学,感谢中山大学第一附属医院！,医学影像学总论,医学影像学的概念 X线的基本知识 医学影像学技术的临床应用 影像诊断的原则和步骤,X-RAY的发现,人类第一张X线照片,发现X线时的伦琴,总论 - 学科构成 (时间发展),放射诊断学 Diagnostic radiology,总论（学科-Nobel Price）,总论 - 学科构成 (成像原理）,医学影像学总论,医学影像学的概念 X线的基本知识 医学影像学技术的临床应用 影像诊断的原则和步骤,X线的基本知识,本课重点 ！,医学影像技术的应用,X线的基本知识 一、X线的产生 二、X线的特性 三、X线成像原

2、理 - X线密度的概念,一、X线的产生,（阴极） 真空管自由活动电子群 高电压 （阳极）钨靶 热量 X线 （99.8%）（0.2%）,自由运动的电子群 两极之间的电压差 电子群高速撞击,二、X线的特性,三、X线成像基本原理,原理： X线的穿透性： 人体组织间的差异： 自然对比：不同组织对X线的吸收系数 密度：物质密度和原子种类 厚度： 人工对比：造影剂的使用 X线检测器：荧光效应、感光效应,三、X线成像基本原理,detector,组织间 密度差异,荧光屏screen 片盒、胶片film 检测器detector,三、X线成像基本原理 - 密度的概念 与组织的密度有关 与组织的厚度有关,厚度,密度

3、,X线,三、X线成像基本原理 -影像密度,密度的概念,自然对比,X线成像基本原理 -影像密度自然对比,胸部平片：良好的自然对比,密度的概念,X线成像基本原理-影像密度人工对比 造影剂的使用,原 理：缺乏自然对比的结构或器官，将高于或低于该结构或器官的物质引入器官内或其周围间隙，使之产生对比以显影。 适应症：空腔性器官、淋巴、血管 要 求： 毒性：无毒 / 十分低毒 分类： 高密度对比剂：钡剂、碘剂 低密度对比剂：气体,密度的概念,影像密度人工对比 造影剂的使用,分类： 低密度： 气体：双重对比检查、胃肠充气对比， 关节造影术 高密度,密度的概念,影像密度人工对比 造影剂的使用,高密度： 硫酸钡

4、：不吸收 用于消化道造影（食道、胃肠、结肠） 碘化合物：水剂（可吸收），通过肝肾排泄， 用于尿路造影（肾盂、输尿管、膀胱）， 胆道“T”管造影， 血管造影术 油剂：不吸收 用于瘘管造影,密度的概念,X线成像基本原理-影像密度人工对比造影剂的使用,引入途径： 直接引入： 口服法：食管及胃肠钡餐检查 灌注法：钡剂灌肠、逆行泌尿道造影、 子宫输卵管造影、瘘管造影 穿刺引入法：经皮或经导管 间接引入：肝、胆、肾的生理排泄 口服法：胆囊造影 静脉注射法：胆囊造影、肾盂造影、尿路造影,密度的概念,三、X线成像基本原理,荧光屏screen 片盒、胶片film 检测器detector,三、X线成像基本原理-X

5、线检测器 不同的检查方法用不同的X线检测器,四、影像学检查方法及应用,检查方法从简 严格掌握适应症和禁忌症 尽量减少病人痛苦和经济负担,X线检查方法 （ 模拟or数字 ）,X线普通检查 X线透视 X线平片 X线特殊检查 体层摄影 软线摄影 放大摄影 荧光摄影 X线特殊造影 胃肠道气钡双对比造影 排泄性造影：IVP、IVC 血管造影（介入放射学） CT,X线特殊检查-体层摄影（CT）,计算机体层扫描（Computed tomography,简称CT）是由英国科学家Hounsfield于1969年首先设计成功，于1972年在英国放射学会学术会议上宣布，并于1979年获得了诺贝尔医学生物学奖。,CT

6、成像基本原理,CT是用准直后的X线束对人体的某一层面从不同的角度进行照射，用探测器接受到各种原始数据，经计算机重建后产生显示数据矩阵，并在显示器或胶片上成象的X线诊断设备。,CT成像基本原理,像素与体素,像素（pixel）的大小与数目 像素是体素（voxel）在成像时的表现， 像素=Fov/矩阵 Fov 350mm 时 128128 7.467mm 256256 1.867 mm 320320 1.196mm 512512 0.47 mm 10241024 0.117mm,X线特殊检查-体层摄影（CT）,CT的成象过程是用X线束围绕人体某一选定部位作360度的匀速旋转扫描，穿过人体的X线经检测

7、器接收，转变为数字信号经计算机存储、运算并重建为断层图象。,CT值标度,CT值：说明某一组织密度高低的程度，反应了器官或组织对X线的吸收程度，以HU（Hounsfield Unit）表示。 定义对空气和水的衰减的CT值 Housfield 标度中 空气为-1000 水为0 致密骨为1000,窗口技术 在黑白之间,人的视觉分辨16个灰阶 CT分辨2000密度单位 每一灰阶内CT值范围等于窗宽/16 2000 Hu/16 = 125 Hu 100 Hu/16 = 6.25 Hu （密度分辨率提高20倍）,主观因素,窗口技术,窗口技术在显示器上调节和设定所观察的组织和器官的适当的窗宽（window

8、width，WW）和窗位（window level，WL） 窗位(WL)相当于所显示的灰阶的中心，应选在需要显示的组织的CT值范围内 窗宽(WW) 窄窗宽密度分辨高 宽窗宽图像柔和，密度分辨力减低,主观因素,CT设备-螺旋CT,单层,单层螺旋,多层螺旋,第三节 CT的检查方法,一、平扫(plain scan) 二、增强扫描(contrast enhancement scan) (1)常规增强扫描；（2 )分期、动态或灌注扫描；（3）延时扫描 三、造影CT扫描 (1) 椎管脊髓造影CT； （2 )脑池造影CT； （3）胆系造影CT 四、特殊扫描方法 （1）放大靶扫描；（2 ) 高分辨扫描,第四节

9、 图像后处理技术,多平面重组(multiplanar reformation, MPR) 三维立体图像 容积再现及分割显示 包括最大强度投影（maximum intensity projection, MIP)、表面遮盖、透明化等 CTA 仿真内镜(virtual endoscopy),第一节 磁共振成像（MRI）的基本原理,核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging)显示的是物质的化学成分和分子的结构及状态，而不是显示物质的密度 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI）是利用电磁波成像，而不是利用电离辐射（如X线、射线

10、）或机械波（超声波）,MRI：利用原子核在磁场内发生NMR所产生的MR信号经图像重建获得图像的一种成像技术，物理学基础是NMR现象,N,S,质子进入外磁场后的排列状态,图1,图2,进入外磁场前（图1）质子排列杂乱无章，外加外磁场后质子呈有序排列（图2），低能态的质子比高能态的略多,原理,第二节 MRI的基本设备,第二节 MRI的基本设备,主磁体据磁场产生的方式 分为永久磁体、阻抗磁体和超导磁体三种 MR信号产生、探测与编码 梯度线圈、射频发射器及MR信号接收器 数据处理、图像重建、显示与存储 模拟转换器、计算机、磁盘、存储设备,数 据 处 理,电 源,操作与显示,扫描孔,主线圈,射频线圈,梯度

11、线圈,MRI设备示意图,第三节 影响信号强度（signal intensity）的因素,TE,MR图像,自旋回波脉冲序列（spin echo sequence ),900,900,1800,1800,900脉冲等待TE/21800脉冲等待TE/2记录信号，称为自旋回波序列spin echo (SE) pulse sequence,SE,第四节 某些正常和病理组织的MR信号,1、体液（body fluit) 包括脑脊液、尿液、水肿液和体腔和囊肿内的蛋白质含量低的液体T1WI低信号T2WI高信号,2、脂肪（fat)包括含甘油三脂（triglyceride)的脂肪组织、分化好的脂肪组织来源的肿瘤和含

12、脂肪的黄骨髓T1WI高信号T2WI高信号,3、出血（bleeding, hematoma)出血后铁的变化：Hb+Hb+Hemosiderin 红细胞内红细胞破裂急性血肿（3d）T1WI 等信号T2WI 低信号亚急性（315d）慢性（15d）T1WI 高信号T2WI 高信号,4、肿瘤（tumor)大多数肿瘤 T1WI 低信号T2WI 高信号原因：肿瘤的含水量高于其起源组织少数肿瘤T1WI 高信号T2WI 低信号原因：肿瘤内含特殊物质，如黑色素瘤 中的黑色素,5、心腔、血管腔、动脉瘤腔等 由于血流的流空效应，一般表现为无信号或极低信号，但应用顺磁性对比剂或用特殊序列也可使流动的血液表现为高信号,6

13、、骨、韧带、钙化骨皮质、骨小梁和韧带、肌腱在各序列的图像上均为低信号，但小梁常因部分容积效应而不能很好显示钙化在多数情况下为低信号，有时可表现为高信号,Discussion,MRI的优越性 不具已知的生物学危害 多种参数成像，软组织分辨率高 可作任意方向的切面检查 不用含碘的对比剂，无碘过敏反应之虑 不用对比剂能直接显示心腔和血管腔 可进行功能成像（灌注、弥散、脑功能定位） 可作无创性的活体化学分析频谱分析,MRI的不足之处 虽然先进的MR设备扫描速度可以很快，但因对一个病人要做多个序列的扫描，所以总检查时间仍较长，日处理病人量不如CT 组织内的钙化不易显示 有金属物体的部位一般不能检查 下列人员不能进入扫描室： 体内外有铁磁性异物者 带有心脏起博器等由微电脑控制的维持生命的器具者 下列人员不宜接受MR检查： 重危病人、精神病患者、有幽闭恐怖症者 妊娠早期(3