医学影像设备学课件：医学影像检查设备和技术

1、CT历史、结构、原理及发展,2,医学影像检查设备和技术,3,影像诊断学科是由影像诊断学和影像检查技术学两大部分所组成，它们是互相联系、互相依存、不可分割的整体。影像检查技术学是影像诊断学的基础。它担负着影像科的首诊(首先接诊)任务。随着高、精、尖影像设备的进一步开发、完善，影像检查技术更显得尤为重要。,4,X线检查技术的应用 X线检查技术可分为普通检查、特殊检查和造影检查三大类。 一、普通检查(Routine examination) （一）透视(Fluoroscopy) 1、简便、经济、快速、多角度转动观察、动态； 2、影像空间分辨率差（暗室）； 3、增强管空间分辨率（明室），管KV、管MA

2、、剂量，但设 备较贵； 4、影像细节显示欠清（与摄片比），不利于防护，无永久记录。 （二）普通X线摄影（Plain film radiography) 1、照片空间分辨率较高，不受体厚或密度影响，X线量较透视，有 永久记录； 2、静态、费时。,5,（三）、特殊检查（Special examination) 1、体层摄影（Tomography) (1)分纵断体层及横断体层（已淘汰）； (2)纵断体层 概念：使与人体纵轴相平行的某一层组织显示清楚，而其上下组织模糊； 方法：被检体不动，X线管、增感屏、胶片作同步反向匀速运动； 轨迹：直线、圆弧、圆、椭圆、内圆摆线等； 运用原则：从侧位片上定冠状面体

3、层的深度、层距、层面厚度；从正位片上定矢状面体层的深度、层距、层面厚度。,6,7,2、高千伏摄影 (High kilovolt photography) (1)120KV，散射线 ，采用12:1滤线 栅和r值的X线胶片， mAs量，辐射线量。 (2)常用于胸部、心脏、胸 部肿块的检查。,8,3、软X线摄影(Soft X-ray photography) (1) 40KV，钼靶。 (2) 常用于乳腺、阴茎、咽喉侧位的检查。,9,4、放大摄影（Magnify photography) (1) 能够显示器官的细微结构，此方法常用于骨小梁、关节间隙。 (2) 放大率： 放大率 Magnifying P

4、ower,焦片距,焦物距,Focus-film Distance,Focus-substance Distance,10,二、数字X线成像检查 计算机X线摄影（Computed radiography；CR） 数字X线成像数字X线摄影（Digital radiography；DR） 数字减影血管造影（Digital subtraction angiography；DSA） （一）CR CR是一种X线平片数字化的比较成熟的技术。 1、工作原理：X线管照射人体 X线成像信息的成像板（Imaging plate；IP） 信息读出处理 数字式平片影像。 2、功能优点：CR系统使常规X线摄影的模拟信息直

5、接转换为数字信息；CR系统能提高图像的分辨、显示功能，突破常规X线摄影技术的固有局限性；CR系统采用计算机技术，实施各种图像后处理（Post-processing）功能，增加显示信息的层次；CR系统能降低X线摄影的辐射剂量，减少辐射损伤；CR系统获得的数字化信息可传输给图像存档与传输系统（Picture archiving and communication system；PACS）实施远程医学（Tele-medicine).,11,3、功能缺点： 时间分辨率差，不能满足动态器官和结构的显示； 空间分辨率差，与常规X线屏片系统比较。,12,13,（二）DR 概念：DR是在X线电视系统的基础上利

6、用计算机数字化处理，使模拟视频信号经过采样，模/数转换后直接进入计算机中进行存储、分析和保存的技术。,1、工作原理：（系统控制器、高压X线发生器触发）X线管 准直器(定位) 人体 影像增强管(光学系统) 摄像机 模拟视频信号采集、模/数转换(Analog to digit；A/D) 计算机中(存储、分析、保存)。,14,2、功能特点： DR空间分辨率高,动态范围大，可观察对比度低于1%，直径大于2mm的物体； DR的X线剂量低，在病人身上测量到的表面X线剂量只有常规摄影的1/10； X线信息数字化后可用计算机进行处理； DR系统通过改善影像的细节降低图像噪声、灰阶、对比度调整、影像放大、数字减

7、影等，显示出在未经处理的影像中所看不到的特征信息； DR系统量子检出效率（Detective quantum efficiency；DQE）可达60%以上。 DR系统借助人工智能等技术对影像作定量分析和特征提取，计算机辅助诊断。,15,3、DR摄影方式包括： 硒鼓方式； 直接数字X线摄影（Direct digital radiography；DDR）； 电荷耦合器件（Charge coupled device；CCD）摄影机阵列方式等各种方式。 4、DR图像优点： 较高分辨率； 图像锐利度好，细节显示清楚； X线剂量小，曝光宽容度大； 可根据临床需要进行图像后处理； 实现放射科无胶片化，科室之

8、间、医院之间网络化，便于教学与会诊。,16,DSA DSA是影像增强技术、电视技术和计算机技术与常规的X线血管造影相结合的一种新的医学检查方法。 1、工作原理：X线照射人体 经影像增强器转变成荧光图像 将图像处理成电子信号 输入电子计算机 模/数转换、放大 数字化图像造影剂未达欲检部位前摄取的影像称为蒙片(mask)，造影剂到达欲检部位时所摄取的影像称为被减影图像 mask与被减影片数据相减 血管影像数据 数/模转换 数字减影图像(只有血管的图像)。,17,2、减影方式： 光学减影法（传统）：蒙片 注入造影剂后照片 相重叠 曝光 负片 正片(已淘汰) 时间减影法(现代)：上面所描述过程。 能量

9、减影法(现代)：技术不成熟，未能全面开展。 3、DSA优点： 图像消除了骨骼和软组织结构； 采集快速，随意重放； 同一部位可重现减影或不减影影像； 可存盘（save)或通过同步录像或多幅照相机或刻录机将影像 永久保留； 可实时将透视像放大1-4倍，也可根据诊断需要将存盘影像重 新调出（load)； 能动态观察血管在造影各期中的表现；,18,应用数字减影技术，可将造影剂稀释减量； 数字减影有描绘血管图（Road map） 4、DSA缺点： 碘过敏患者禁止此项检查； 受检者的呼吸动作、肢体活动、肠道蠕动、心脏搏动、肌肉收缩等均影响效果； 空间分辨率不如传统X线技术高。,19,造影检查（Contra

10、st media examination) 1、普通X线检查 人体自身组织天然对比（如胸片） 形成 影像。 2、造影检查 将对比剂引入器官内或周围 人为形成密度 差 形成影像。造影检查明显扩大了X线检查范围。 3、对比剂分易被X线穿透和不易被X线穿透两大类。 阴性造影剂阳性造影剂 氧气、二氧化碳钡剂、碘剂 4、对比剂引入人体内方法有直接引入（逆行造影、经皮肝穿 等）和生理积聚（如IVP、胆道静脉造影等），使用对比剂 应注意药物反应。,20,CT检查技术的应用 （X-ray Computed Tomography；X-CT) X线电子计算机断层摄影术 X线电子计算机由英国EMI公司的工程师于19

11、69年设计成功，1972年公诸于世。它是一种对穿透射线所经过的物质断面进行扫描，通过计算机技术而显示此层面结构的装置。其本质仍是一种X线断层图像。其图像逼真、清晰、密度分辨率高，解剖关系明确，对病变的定位和定性诊断较普通X线有明显提高，已成为临床常用的影像检查方法。 CT自上世纪70年代初开始应用临床以来，经过多次升级换代，其结构和性能不断完善和提高，由最初的普通头颅CT机发展到现在的高档滑环式螺旋CT（Spiral CT；Helical CT）和电子束CT（Electron beam CT；EBCT）。,21,一、基本原理（Basic theory) CT是用X线束对人体某部位按一定厚度的层

12、面扫描，由探测器（detector）接受透过该层面的X线，并把它转换成电流，再经模/数转换器（A/D convertor)转变为数字信号，输入计算机处理。图像的形成有如对选定层面分成若干个体积相同的小方体（即体素）扫描，其所得信息经计算机处理而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，尔后进行处理，再排成矩阵，即数字矩阵（Digital Matrix），经数/模转换器（D/Aconvertor）把数字矩阵中每个数字转换成由黑到白不等灰度的小方块，即像素（pixel），并按矩阵排列，然后显示在监视器上，即构成CT图像。 二、结构（Constitution） 1、X线系统X线管；高压发生器；X线控制器

13、。 XCT 2、数据检测系统探测器；检测回路；模/数转换器。 System 3、数据处理系统电子计算机；图像显示器；多幅照 像机；磁盘；磁带；宽行打印机。 4、操作控制系统 操作台；键盘；鼠标；触摸屏。 5、扫描机架 机架；诊断床。,22,三、分代（Classify） 第一代：由笔形X线束加单个探测器组成的扫描结构对人体进行平移加旋转的扫描运动，扫描速度缓慢，一般扫描一层需要2-3分钟，仅适用于头颅。 第二代：由扇形X线束代替第一代笔形X线束，探测器增加到几十个，扫描时间减至10-90秒，可用于头颅和体部。 第三代：把第一代、第二代的平移旋转式扫描改成了单纯的旋转加旋转式，探测器增加达几百个，

14、扫描时间缩短到2-10秒，矩阵像素也扩大到512512，适用于全身各部位检查。 第四代：探测器数目增加到一千个以上，并固定在扫描架四周，仅球管绕患者旋转（即旋转固定式），并多采用滑环技术，使扫描进一步缩短，并且可以进行螺旋扫描。 第五代：即超高速CT，采用电子枪结构，在扫描速度上有飞跃发展，1秒内可扫描17层，故尤其适用于心脏动态检查，此外，还能进行血流量的测定，三维图像重建，电影动态摄影，功能诊断等，故又称电影CT（Cine CT).,23,四、优点（Advantage） 极高的密度分辨率是CT成像的最大优点。CT能分辨3Hu的密度差，通过窗宽、窗位的调节，微小的CT值差别便可用明显的灰度差

15、别予以显示，使普通X线成像难以显示的组织，如脑实质、纵隔、肝脏、脾脏、肾脏、胰脏等腹内实质性脏器以及椎间盘、前列腺、子宫等能很好地显示其内部结构和微小的病变、病灶、窗宽、窗位的随意调节能最大限度地减少不需要的组织结构，使病灶显示最隹。检查方法简便，快捷、无痛苦、无创伤，在放射领域中很快得到了迅速发展，应用面也越来越广。 五、缺点（Defect） 1、含有放射线； 2、曝光总时间较长，易产生运动性伪影； 3、空间分辨率较差，有部分容积效应； 4、检查费用较贵。,24,六、检查准备 （一）阅读CT会诊申请单，嘱受检者带以往影像资料和化验结果。 （二） 腹部检查前4-8小时应禁食（急诊除外）； 扫描

16、前二天，服泻药，少食水果和蔬菜（避免产气）； 扫描前一周不作胃肠钡剂造影，不服含金属的药物； 扫描前需口服2-3%碘水溶液800-1000ml(用60%复方泛影葡胺稀 释)，胃肠道病变和胆系结石的病人CT检查前口服清水或脂类对 比剂，盆腔检查前1小时尚需清洁肠道，以提高病变的显示能 力。其它部位扫描不需禁食和特别准备； 胸腹部检查前应训练病人平静呼吸与屏气，喉部扫描嘱病人不要 作呑咽动作，眼部扫描时，嘱病人两眼球向前凝视闭眼不动。 儿童或不合作的病人可用镇静剂甚至麻醉药物以制动，危重病人 需请临床科室的医护人员陪同并监护。 增强扫描的病人应预先碘过敏的试验，并要求病人或家属在碘对 比剂检查说明

17、书上签名。 去除扫描范围内病人穿戴的金属物体，发卡、耳环、假牙、金属 拉链、皮带扣等(颅脑术后脑内置放金属夹的病人不宜作头颅检 查，心脏起搏器病人不宜作胸部检查)。,25,七、检查方法 (一)CT检查体位：横断层面扫描(即轴位)； 冠状层面扫描(颅面部)。 (二)CT检查过程： 待病人摆位毕先扫定位图以确定扫描范围，然后 按设定好的扫描程序开始扫描。 (三)CT检查技术：普通扫描(plain scan) 特殊扫描(如薄层，用于中耳、胸部等)； 增强扫描 (contrast scan)； 造影CT(高压注射器、A或V) CT容积扫描(螺旋或电影CT) 三维重建(3-dimentional rec

18、onstructions； 3DR)。,26,八、临床应用及限度 (一)颅脑CT： 1、适应症：颅内肿瘤、脑出血、脑梗塞、颅脑外伤(血肿、气脑等)、 颅内感染、脑寄生虫病、脑先天性畸形、脑萎缩、脑积水及脱髓鞘病等。 2、优点：CT已完全代替常规X线颅脑检查如气脑造影(脑池)，脑室造影等；螺旋CT的脑血管三维重建可获得比较精细和清晰的血管三维图像。 3、缺点：对于脑血管畸形的诊断，CT不如DSA；对于颅底及后颅窝 病变的诊断，CT不如MRI。,27,(二)头面颈部CT： 1、适应症：眼眶和眼球良恶性肿瘤、眼肌病变、乳突及内耳病变、耳 的先天性发育异常、鼻窦和鼻腔的炎症及肿瘤(尤其鼻咽 癌)、喉部

19、肿瘤、甲状腺肿瘤、颈部肿块等。 2、优 点：有较好的定位、定量、定性能力，已成为常规检查方法。,28,(三)胸部CT： 1、适应症：用于诊断气道、肺、纵隔、胸膜、胸壁、膈肌、心脏、 心包和主动脉疾病等。 2、优 点：对于支气管肺癌的早期诊断、显示肺癌的内部结构、观 察肺门和纵隔有无淋巴结转移、淋巴结结核、纵隔肿瘤的 准确定位、显示肺间质和实质性病变 较普通X线有显著 的优越性； 对于观察心包疾患、显示主动脉瘤、主动脉夹层的真假 腔、显示冠状动脉和心瓣膜的钙化、大血管壁的钙化 有较大的优势； 电子束CT可较好地显示心肌、心腔及冠状动脉的病 变。,29,30,(四)腹部和盆腔CT： 1、适应症：用

20、于诊断肝、胆、胰腺、肾、肾上腺、膀胱、前列 腺、子宫及附件、腹腔及腹膜后病变。 2、优 点：对于明确占位性病变的部位、大小及与邻近组织结构 的关系、淋巴结有无转移等具有重要作用； 对于炎症性和外伤性病变能较好地显示； 对于胃肠道病变CT可较好地显示肿瘤向胃肠腔 外侵 犯的情况，以及向邻近和远处转移的情况，但显 示胃肠道腔内病变应以胃肠道钡剂检查为首选。,31,32,(五)脊柱和骨关节CT： 1、适应症：用于诊断退行性病变、椎管狭窄、椎间盘病变、脊 柱外伤、脊柱肿瘤、骨关节病变等。 2、优 点：对骨关节病变，可显示肿瘤的内部结构和肿瘤对软 组织的侵犯范围补充普通X线照片的不足。 3、缺 点：显示

21、脊髓病变不如MRI敏感。,33,34,九、注意事项 (一)CT的射线源是X线，应注意防护，其防护措施同普通X线。 (二)CT增强扫描时，对比剂量大、注射速度快，有引起不良反应或 过敏反应的可能。 (三)尽量使用非离子型对比剂(如优维显、碘必乐等)，以减少不良 反应，一 旦出现过敏反应需及时抢救，CT室应常备必需的急救药品以防 不测。 (四)病情较重的，不宜过多搬动的病人，临床应先控制病情，待病 人情况隐定后再作CT检查。,35,MRI检查技术 一、概念(Concept) MRI是通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频(radio frequency ；RF)脉冲，使人体组织中的氢质子受到激

22、励而发生磁共振 现象，当中止RF脉冲后，氢质子在驰豫过程中发射出射频信号(MR信号)而成像。 二、发现与应用(Discover and apply) 1、MR现象是1946年由美国Bloch和Purcell发现的，他们由此而获得1952年诺贝尔奖。 2、1971年美国纽约州立大学生理学教授Damadiam在肿瘤的MRI研究中发现，鼠肿瘤组织与正常组织的核驰豫时间有明显的差异，提出可用MRI所获得的信号使瘤成像，并用于临床诊断的设想。 3、1972年，Lauterbur 利用磁共振对重建人体器官的影像进行研究，1973年获得成功。 4、1978年英国EMI公司发表了第一张头部磁共振扫描像。从此，

23、MRI成为当代最先进的诊断手段进入医学界，继X-CT后，又在医学界引起一场更为深刻的革命。,36,三、结构(Constitution) 1、磁体：主磁体；梯度线圈；射频线圈； 2、谱仪系统：图像显示设备；重建的一整套 磁共振成像系统 设备； (MRI system) 3、大型电子计算机系统； 4、操作台：主诊断台(控制扫描)；卫星诊断台； 5、屏蔽系统：射频屏蔽；磁屏屏蔽。 四、特点 (一)MRI以射频脉冲作为成像的能量源； (二)MRI图像对脑和软组织分辨率极佳； (三)MRI多方位成像； (四)MRI多参数成像； (五)MRI除了能进行形态学研究外，还能进行功能、组织化学和生物化 学方面的

24、研究。 (六)MRI具有流空效应，能进行血管MRI检查。,37,五、主要用途 (一)MRI特别适合于-中枢神经系统、头颈部、肌肉关节系统、心脏大血管系统的检查。 (二)MRI也适合于-纵隔、腹腔、盆腔实质性器官及乳腺的检查。 (三)在中枢神经系统：对于颅颈交界区、颅底、后颅窝、椎管内病变MRI为最佳检查方法；对于脑瘤、脑血管病、感染性疾病、脑变性疾病、脑白质病、颅脑先天发育异常等MRI具有极高的敏感性，在发现病变方面优于CT；对于脊髓病变如肿瘤、脱髓鞘疾病、脊髓空洞症、外伤、先天性畸形等MRI为首选方法。 (四)在头颅部：MRI的应用大大地改善了眼、鼻窦、鼻咽腔、颈部软组织病变的检出、定位、定

25、量与定性；MRA (magnetic resonance angiography)技术对显示头颅部血管狭窄、闭塞、畸形以及颅内动脉瘤具有重要价值。,38,(五)在肌肉关节系统：-MRI为影像检查的主要手段之一；对于关节周围病变、股骨头无菌性坏死、松质骨细微结构的破坏、骨小梁骨折、骨髓腔内病变MRI具有重要的诊断价值；电影MRI技术还可以进行关节功能的检查。 (六)在心血管系统：使用心电门控和呼吸门控技术可对大血管病变如主动脉瘤、主动脉夹层、大动脉炎、肺动脉栓塞、大血管发育异常及心肌、心包、心腔等病变进行检查。 (七)在纵隔、腹腔、盆腔：MRI的流动效应，使之能在静脉不注射对比剂的情况下，直接对

26、纵隔内、肺门区以及大血管周围实质性肿块与血管做出鉴别；对于纵隔肿块、腹腔及盆腔器官如肝、胰、肾、肾上腺、前列腺病变的发现、诊断与鉴别诊断MRI也具价值。 (八)MRI对软组织极佳的分辨率使其成为诊断乳腺病变有价值的方法。,39,脉冲序列； 流动现象的 补偿技术； 伪影补偿技术； 特殊成像技术； 心电门控技术； 呼吸门控技术； 各种线圈的应用。,六、主要内容,a、磁共振血管成像； b、磁共振水成像 (magnetic resonance hydrography)； c、磁共振脑功能成像 (functional magnetic resonance；f MRI) d、化学位移成像 (chemica

27、l shift imaging),磁共振波谱分析 (magnetic resonance spectroscopy；MRS),影像显示技术,生化代谢分析,MRI检查技术,MRI检查方法：分为普通扫描和静脉内注入对比剂的增强扫描。,40,七、限度 （一）对带有心脏起搏器或体内带有铁磁性物质的病人不能进行检 查； （二）危重症病人不能进行检查； （三）难以对以病理性钙化为特征的病变作诊断，对钙化的显示远 不如CT； （四）常规扫描信号采集时间较长，使胸腹检查受到限制； （五）对质子密度低的结构如肺、皮质骨显示不佳； （六）设备昂贵； （七）检查费用大。,41,42,超声检查技术 一、概念及特性 (

28、一)超声检查(ultrasound examination)是根据声像图特征对疾病作 出诊断。 (二)超声波与光相似，呈直线传播，有反射、散射、衰减及多普勒 效应等物理特性。 (三) 超声诊断仪 人体内 遇不同组织或器官的分界面 形成回声 接收、放大、处理 荧光屏(声像图)。,将超声发射,在人体内传播的超声波,反射散射,携带信息的回声信号,以不同形式将图像,43,二、特点 （一）无放射性损伤，属无创性检查技术； （二）信息量丰富，其灰阶断面图像层次清楚，对某些软组织成像 接近 解剖真实结构； （三）对活动的界面能作出实时显示，便于动态观察； （四）体内的含液性器官在不需要任何对比剂的情况下便能

29、显示 管腔结 构，如体内有血流的各类血管、含胆汁的胆囊、含 尿液的膀胱等； （五）对小病灶有良好的显示能力，实质性脏器内2-3mm 的 囊性或实质性病灶已能清晰显示； （六）能取得各种方位的断面图像，并能根据声像图特点对病灶 精确定位和测量大小； （七）能及时取得结果，并可反复多次重复观察； （八）设备轻便易操作，危重病人可作床边检查。,44,三、主要用途 （一）检测实质性脏器的大小、形状及物理特性； （二）检测囊性器官的大小、形状、走向及某些功能状态； （三）检测心脏、大血管及外周血管的结构、功能与血流动力学状 态； （四）鉴别脏器内占位性病变的物理性质、部分可鉴别良、恶性； （五）检测有无

30、积液、并对积液量作出初步估计； （六）随访经药物或手术等各种治疗后病变的动态变化； （七）超声引导下穿刺、活检或置入导管，进行辅助诊断或某些治 疗。,45,四、主要内容 (一)超声解剖学和病变的形态学研究 超声检查可以得到各脏器的断面图像，声像图的基础为解剖、生理学和病理学的形态组织学改变，这种改变与声像图之间有着密切的联系，可作出病变定位、定量、定性诊断。 (二)功能性检查 通过检测某些脏器、组织的生理功能的声像图变化或超声多普勒图上的变化作出功能性诊断，如用超声心动图和多普勒超声检测心脏的收缩及舒张功能；用实时超声观察胆囊的收缩和胃的排空功能；多普勒超声技术发展使超声从形态学检查上升至“形

31、态血流动力学”联合检查，使检查水平进一步提高。 (三)器官声学造影的研究 声学造影即将某种物质引入“靶”器官或病灶内，以提高图像信息量的方法。在心脏疾病的诊断方面已取得良好效果，目前这一技术已推广至腹部及小器官的检查。 (四)介入性超声(interventional ultrasound)的应用 介入性超声包括内镜超声、术中超声和超声引导下穿刺诊断和治疗。介入性超声的发展促使了超声检查与临床及病理组织细胞学的密切结合，进一步提高了超声检查水平并扩大了应用范围。,46,47,48,五、限度 (一)由于超声的物理性质，使超声对骨骼、肺和胃肠的显示较差， 影响成像效果和检查范围； (二)声像图所表现

32、的是器官和组织声阻抗差改变，缺少特异性，因 此对病变性质的判断，需综合分析并与其它影像表现和临床资 料相结合才可靠； (三)声像图是人体组织结构的某局部断面图像，对脏器和病灶整 体的空间位置和构型很难在一幅图上清晰显示； (四)病变过小或声阻抗差不大，不引起反射，则难以在声像图上 显示出来； (五)脉冲多普勒超声的最大显示频率受到脉冲重复频率的限制， 在检测高速血流时容易出现混淆重叠，而连续多普勒超声又缺 乏距离分辨能力。 (六)超声设备的性能，检查人员的技术和经验也会影响检查结果 的准确性。,各种检查技术的综合应用 各种检查技术都有其长处与不足。对于临床拟诊病变影像学检查技术的选择应当是由简

33、单 复杂；无创或损伤小的 损伤较大的；能用一种方法的 不用多种；能用费用低的 不用费用较高的；总之检查技术的选择应遵循简便、安全、费用低廉且能达到诊断目的的原则。 一、检查技术简繁的选择 如临床怀疑骨折，行普通X线平片检查即可；疑有脑出血病人，直接CT扫描即可，但需明确病人出血的病因诊断时，仍需应用CTA、MRA或直接由DSA来确定是血管畸形还是动脉瘤破裂所致；临床怀疑肺癌在胸平片发现肺肿块时，应选用CT，发现病变后欲了解其肿块边缘、密度、钙化、卫星灶、有否毛刺、分叶等需作1-2mm层厚的薄层CT扫描，如仍难定性则需在CT引导下穿刺活检确诊。,二、检查技术的损伤性 检查中的损伤包括X线电离辐射

34、、检查中操作损伤、并发症及过敏反应等。 1、X线电离辐射损伤主要指普通X线、CR、DR、CT、发射体层成像(emission CT；ECT)、正电子发射体层成像(positron emission tomography；PET)的检查。一般一次性检查所用的放射剂量均在安全范围内，不会对人体造成放射性损伤，但反复、多次或长时间的检查则对人体不利。 2、检查中操作损伤主要指DSA检查的导管插入、脑池造影CT检查的腰穿、诊断性介入操作等。但只要严格按操作规程进行，一般不会造成严重的并发症。 3、需使用对比剂的病人，检查前一定要做好碘过敏试验，阴性结果时再进行检查。术前应用类固醇药物，尽量使用非离子型

35、对比剂(等渗)，以减少或减轻过敏反应的发生。同时作好抢救器械、药物治疗准备，术前应向病人或家属解释清楚检查中可能发生的情况并签字为证。,51,三、影像检查费用的考虑 如当临床怀疑腹部肿块时应当首选超声检查，这种方法费用低、检查简便、无损伤又可明确诊断或提示诊断；临床出现神经系统症状、体征并怀疑颅内占位时，首先应作CT扫描，一旦怀疑为脑转移瘤时应使用常规对比剂2-3倍的剂量作MRI增强扫描，以尽可能多地发现病灶，同时要常规作胸部CT，因为脑转移瘤大多数来自肺癌，这样既可找到原发灶也可尽可能多地发现转移灶。,52,医学图像存储与传输系统（PACS),1992年，美国放射学会与国际电气制造业协会联合

36、制定并颁布了DICOM（digital image and communication in medicine)3.0,即医学数字影像和传输标准。,系统服 务器,存储服 务器,在线存 储设备,离线存 储设备,WEB 服务器,院内其他 相关部门 服务器,医院信息 管理系统,病人登记 管理系统,DICOM 网关,非DICOM 网关,DICOM 胶片打印,影像管理 系统,影像诊 断中心,DICOM 设备,非DICOM 设备,网络主干,PACS系统结构,53,一、特点,PACS具有以下特点： 1、图像质量高，存储、传输无失真，传送速度快。 2、影像存储无胶片化，大大节约了胶片开支和管理费用。 3、影像

37、资料的共享，使医生可调阅病人不同时间和不同种类的影像资料进行比较分析，提高诊断疾病的准确率。 4、影像资料读片快捷化，可迅速、方便地在临床各科室随时调阅图像进行阅览与诊断，显著地提高了工作效率。 5、远程会诊，实现与医院信息系统(hospital information system,HIS)的连接，使医学影像资料与文字资料集合成一个完整的电子病历，克服时域和地域上的限制，开展多学科会诊、异地影像会诊。 二、主要用途 完整的PACS主要包括图像获取、大容量数据的存储、图像显示和处理、数据库管理及用于传输影像的网络等五个单元。,54,三、主要内容,（一）标准化技术 DICOM3.0定义了包括病人

38、信息、检查信息和相关图像参数的图像数据以及图像本身数据的图像格式；定义了图像通过点对点方式、网络方式、文件方式等进行交换的方法和规范。DICOM3.0标准采用面向对象的方法，使图像采集、存储、通迅更加便利于计算机进行处理。 （二）图像信息的采集 1、数字图像的采集； 2、视频图像采集，一般采用图像采集卡，通过A/D转换把模拟信号变为数字信号存入计算机。 3、已存胶片图像数据的采集，为了尽可能减少采集图像时的失真，选用的数字化设备要有相当高的空间分辨力和足够的灰度范围。 （三）图像存储 基本要求是满足海量的数据存储和调用。目前存储设备主要有硬盘、光盘、磁带机、磁盘阵列等，可满足在线和离线诊断的要

39、求。 （四）图像压缩 图像压缩技术分为有损图像压缩技术和无损图像压缩技术，前者具有较高的压缩比，后者较低、 （五）图像显示、处理和传输网络 使用计算机技术，可进行边缘增强、灰度变换、对比度增强、降噪、锐化、滤波和伪彩色等一系列后处理，又可采用搜寻、回放、缩放、窗口技术等多种显示方式,55,四、限度,1、PACS价格昂贵； 2、标准化问题尚未完全解决； 3、PACS除影像医生、技术人员外，还需要计算机、网络、管理等多方面技术人员的相互配合。,X-CTX 线计算机断层摄影术,Computed Tomography C=Computed T=Tomography,CT 扫描前准备 一、设备所处环境的

40、准备 1.温度 CT机在工作过程中会产生大量的热量，过高的温度可能损坏某些元器件；室内温度过低会使计算机工作不正常，甚至无法工作。所以CT机房内应配备空调设备，以保持机房内温度的恒定。一般CT机房和计算机房的温度以18C22C为宜。 2.湿度 CT机房的工作环境要求一定的湿度，一般以40%65%为宜。湿度过小会使某些元件和材料结构变形并易产生静电，影响CT机的正常工作。湿度过高会导致元器件性能变化和精密机械部件生锈。CT机房要保持室内温度的恒定，温度的突然变化会使水蒸气凝聚在电气元件的表面，从而影响CT机的正常工作。在我国南方等一些潮湿的地区，应安装除湿机。 3.防尘 防尘是电气设备的共同要求

41、。灰尘附着于元器件的表面，既影响元器件的散热又影响它的电气性能。尤其是计算机和大量的集成电路板上，它必须要有一个清洁的工作环境。 4.电源 CT机不仅要求提供足够大的电源功率，而且要求电源电压（380V）和工作频率（50Hz）稳定。电源电压和电源频率波动超过允许范围，会妨碍CT机的正常工作，甚至还可能造成故障。为确保CT机的正常工作，CT机的供电应采用专用变压器、专用电源和专用接地线，还应配备交流稳压电源及过压保护装置。 5.机房 机房内每天用紫外线进行消毒。,二、检查设备和急救药物的准备 1.严格按照开机程序进行开机，预热球管，并作相应的校正。 2.根据需要清除或保存硬盘上的病人资料，让硬盘

42、有足够的存储空间。 3.按开机顺序启动洗片机和高压注射器，做好CT检查前所有相关设备的准备 4.CT室应准备氧气、吸痰器及抢救药品、器械等常规急救器械和药品，以防不测。,三、患者的准备 CT扫描前，根据不同的检查部位和检查要求，患者应做好相应的准备： 1.检查前必须去除被检部位的金属物品，如头部检查时，耳环、发夹、假牙等；胸部检查时，项链、金属拉链；腹部检查时，皮带、钥匙等，防止产生金属伪影。 2.对意识不清，小儿等不合作者，应根据实际情况酌量给予镇静剂。危重患者应配带监护仪进扫描间，由临床医生陪同、监护生命体征。 3.检查前应与患者沟通，告知检查时需要注意的事项，消除紧张心理。胸部、腹部扫描

43、患者要提前做好屏气训练。颈部和喉部检查患者应告知不能做吞咽动作。眼部检查患者应告知检查时闭上双眼同时眼球不能转动。 4.腹部、盆腔及腰椎扫描者，扫描前一周不服用含金属药物，不做胃肠造影。腹部检查扫描前需做好肠道准备，一般是禁食4 - 6小时后检查，扫描前口服对比剂使胃肠道充盈。盆腔检查前晚口服甘露醇等泻剂，清洁肠道，若行清洁灌肠更佳。扫描前2h口服对比剂，使肠道充盈。扫描前再行对比剂保留灌肠。同一病人口服与灌肠用的对比剂类型最好一致。怀疑胃癌的病人，扫描前给予口服500ml - 1000ml水充盈胃。 5.需做增强扫描的患者，病人或其家属应仔细阅读CT增强检查知情同意书，无异议的在上面签名。肝

44、、肾功能差或碘过敏者禁做CT增强扫描。告知患者在造影剂大量注入的过程中身体可能会出现的反应，如发热、心跳加速等，不要过度紧张。 6.冠状动脉检查的患者，心率原则上不超过90次/分，若心率不齐，心动过速，应提前服用相关药物，控制心率，确保检查顺利完成。,四、医务人员准备 1.认真阅读检查申请单，了解检查目的和要求。询问有关影像学资料和实验室检查结果，临床病史等。 2.了解患者的其它影像学检查，为重点扫描部位的设置做参考。 3.增强扫描，应做好高压注射器抽药及排气准备。冠状动脉检查前，做好心电监护仪的充电准备，安放导联等。 4.定期检查急救药品的有效期，定时填补更新。,CT 扫描参数 扫描参数包括

45、KV、mAs、slice、Pitch、FOV，以及重建算法等。CT扫描参数决定图像的质量和小病灶的检出率。高KV、高mAs扫描，可降低图像的噪声，提高图像的空间分辨率，但增加了患者的辐射剂量。低KV、低mAs扫描，可降低患者的辐射剂量，但图像的噪声增加，分辨率降低。因而，设置CT扫描参数时，需寻找两者之间的平衡。原则是在图像质量满足临床诊断需要的前提下，尽可能使用低剂量扫描，并接受适度噪声的CT图像。 1 管电压通常设置为120KV，但是针对儿童等进行扫描时，应设置为100KV或更低。 2 管电流一般设置为160mA、200mA、250mA 和300mA。随着管电流的增加图像质量提高，图像噪声

46、减少，但病人接受的剂量，X线球管的耗损都会增加。 3层厚（slice thickness）为扫描时选择的层面厚度，是影响图像分辨力的一个重要因素。层厚小，图像空间分辨力好，但探测器接受到的X线光子数减少，其密度分辨力下降。层厚大，检测器接受的光子数增多，密度分辨力提高，但空间分辨力下降。所以扫描层厚通常按需要观察病变的大小而定。为了看清病变细节，必须将层厚减小，以提高对小病变的检出率。根据被检结构的大小加以选择层厚。例如检查内耳、内听道、眼眶、椎间盘等须采取薄层扫描。对观察软组织，且病变范围较大时，选择较大的层厚更为合适。对病变范围过大病人，则采用加大层厚，加大层距的方法。为了观察病变细节或测

47、量CT值，可在发现病变的层面，用减小层厚的方法扫描23层，以利于对病灶定性。,4层距（slice gap）是指相邻两个层面的中点之间的距离。若层距与层厚相等，则为连续扫描，各层之间无间隙。如螺旋扫描时采用螺距为1cm，Picth=1；当层距大于层厚，则为不连续扫描，各层之间有一定间隙（层距与层厚之差）的组织没有被扫描成像。如螺旋扫描时螺距大于1cm，Picth1。不连续扫描使纵向空间分辨力降低。若层距小于层厚，则为重叠扫描，相邻层间有重叠，重叠厚度为层厚与层距之差。螺旋扫描时螺距小于1cm，Picth1。这样可使重建图像的后处理效果更好，但增加了扫描层数、扫描时间和X线剂量等。 5.螺距（pi

48、tch）为X线管旋转一周时扫描床的水平位移。 6.扫描时间 缩短扫描时间最大的优点是可减少甚至避免运动伪影，此外还可减少患者的辐射剂量。缩短扫描时间最主要的缺点是噪声增加，但相比较而言，噪声只影响对比分辨力并不影响诊断，而运动伪影往往影响诊断。 7.重建算法的选择 CT图像是数字化的图像，图像重建的数学演算方式有多种，根据被观察组织的不同和诊断需要，在扫描或图像重建时选择不同的过滤函数，使重建图像得到最佳的显示，提高了图像的空间分辨力和密度分辨力。常用的有标准算法、软组织算法和骨算法等。,CT的扫描方式 CT扫描方式有普通扫描和增强扫描。普通扫描常用于相邻组织之间密度差较大的解剖部位。如，肺部

49、，骨关节等。增强扫描用于相邻组织之间密度对比较小部位。如，肝脏、胰腺等。 进行处理。,一、普通扫描 普通扫描是无需在静脉内注射造影剂的常规扫描技术,又称为平扫。区别于增强扫描，又称非增强扫描。常规采用横断层面，亦可采用冠状层面扫描。 CT检查一般先做普通扫描，根据病变的显示情况，如果需要使解剖结构或病变显示更清楚，再选用其它扫描方法。 1. 薄层扫描 薄层扫描（thin slice scanning）是指层厚小于3mm的扫描。该扫描方法用于螺旋或非螺旋，平扫或增强扫描均可。主要优点是减少部分容积效应，真实反映组织密度。缺点是信噪比降低。目前最薄的扫描层厚为0.5mm。薄层扫描常用于较小的组织器

50、官，提高小病灶检出率；或用于观察较大病灶的内部细节，以及提高重组图像的质量等。 2高分辨力扫描 CT高分辨力扫描 (high resolution CT；HRCT)是通过改变扫描参数和重建参数提高图像空间分辨力的CT检查方法。HRCT采用小FOV，大矩阵和锐利算法重建。其优点具有良好的空间分辨力，对显示小病灶、小器官及其细微结构优于其它扫描方法。主要用于普通扫描的一种补充。如肺部HRCT，能清晰显示以次级肺小叶为基本单位的肺内细微结构，诊断和鉴别诊断支气管扩张，肺内单个或播散小病灶，弥漫性与结节性病变等。也可作为独立的扫描检查方法，如内耳等。,二、增强扫描 静脉注射对比剂后的CT扫描方法称CT

51、增强扫描。增强扫描增加了正常组织与病变组织之间的密度差别，更清楚地显示病变与周围组织间的关系，以及病变的大小、形态、范围，有助于发现平扫未显示或显示不清楚的病变。还可动态观察某些脏器或病变中对比剂的分布与排泄情况，依据碘剂的分布判断病变性质，观察血管结构及血管性病变。根据注射造影剂的方法与扫描方法不同，可分为以下扫描方式。 1.常规增强扫描（common contrast scanning）是指静脉注射对比剂后按普通扫描方法进行的扫描。一般采用静脉团注法注入对比剂。即以23ml/s的流速注入对比剂50100ml，注射完毕后，按碘剂到达靶器官时间进行扫描。其血管增强效果明显，但消失也快。因此扫描

52、时最好选择兴趣层面开始，再补齐整个扫描范围。,2. 双期或多期扫描是指一次静脉注射对比剂后，分别于血供的不同时期，对检查器官进行两次或多次完整的容积扫描。增强扫描的范围根据平扫设定，延迟扫描时间依据血流动力学或病灶的供血特点确定。扫描时相可根据被检器官的血供特点设置。如，肝脏常规增强常用双期扫描，泌尿系统疾病（CTU）常用多期扫描。双期或多期扫描是利用MDCT扫描速度快的优势，准确显示不同时期组织器官及病灶的血供特点，提高病灶的检出率和定性能力。增强扫描时血管增强明显，通过二维重组图像可清晰显示血管走行，三维重组图像可清晰显示血管的空间结构和解剖关系。各期扫描时机的把握要考虑到部位、年龄、体质

53、、心肾功能、有无门静脉高压等因素，以获得最佳的增强图像。,3.延迟增强扫描 延迟扫描 (delayed contrast scanning)是在常规增强扫描后延迟0.52 h后再对感兴趣区扫描的方法。此方法作为增强扫描的一种补充，观察组织与病变在不同时间的密度差异。如，根据肝细胞具有摄取和排泄有机碘的功能，用于肝脏小病灶的检出，以及肝癌和肝血管瘤间的鉴别。,4. CT灌注成像(CT perfusion imaging)在显示形态学变化的同时反映生理功能的改变，因此是一种功能成像。多层CT灌注成像具有时间与空间分辨力高，可快速、准确，无创、三维地评价组织器官微循环内血流动力学变化，可反映活体的血

54、流动力学变化，并可进行定量或半定量分析。灌注是血流通过毛细血管网,将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的重要功能。利用影像学技术进行灌注成像可测量局部组织血液灌注，了解其血流动力学及功能变化，对临床诊断及治疗均有重要参考价值。MDCT的Z轴覆盖范围大，可进行全脏器灌注。CT灌注成像的碘对比剂注射方法为，流速45ml/s，总量5090 ml，延迟扫描时间10S，扫描次数依据被检脏器的血流动力学或病灶特点设置。使用灌注软件定量分析，并重建不同时相的血管图像。,5.心脏门控成像 CT心脏扫描主要用于冠状动脉的检查。通过外周静脉注射对比剂后，借助心电门控装置，短时间内对整个心脏进行扫描采集，然后采用图像

55、后处理工具做多平面、曲面和三维的图像显示。MDCT对心脏的检查成像可采用前瞻性的ECG触发和回顾性的ECG门控两种方法。 前瞻性ECG触发是根据患者心电图R波的出现预先设定一个延迟时间然后曝光扫描，心脏容积数据的采集是用了序列扫描的“步进、曝光”技术；回顾性ECG门控技术，心脏容积数据的获取这是采用螺旋扫描连续采集全部心脏的容积数据，同时记录患者的心电图，供回顾性重建时选择。 数据采集的时间分辨率是心脏成像的关键，采集速度需小于60ms才能真正“冻结”心脏运动伪影，实现实时心脏成像，提供心脏和冠状动脉结构钢的清晰影像。随着MDCT探测器排数的增加，机架旋转速度也在不断提高，从500ms发展到目

56、前的330ms，甚至270ms，明显提高了数据采集的时间分辨力。但是这个速度仍不能满足心脏成像的要求。 为了在现有机架转速基础上进一步提高图像时间分辨力，MDCT心脏成像多采用心脏专用的单扇区和多扇区扫描重建方法。单扇区重建法是利用回顾性心电门控，将来自于一个心动周期螺旋扫描的240或180原始投影数据，利用半重建技术进行图像重建。单扇区重建法的时间分辨力可以降低到几家转速的一般，如在0.5s/周机架转速情况下，可获得250ms的图像时间分辨力。这种方法适用于心率较慢的受检者，多扇区重建法则是利用螺旋扫描同期记录的心电信号，从不同的心动周期和不同列的检测器信息中，选择相同心电时相、不同投影角度

57、的半重建所需的原始数据进行图像重建，也就是说重建图像原始数据来自不同的心动周期。多扇区重建法可进一步提高图像的时间分辨力，如同样0.5s机架转速，双扇区重建的图像分辨力可达到125ms，4扇区重建可达到62.5ms。多扇区重建使用与心率较快的受检者。 单扇区和多扇区重建的最大区别在于：单扇区重建的时间分辨力仅由X线管的旋转速度决定，机架转速确定后，时间分辨率是固定不变的；而多扇区重建的时间分辨力不仅受X线管旋转速度的影响，同时受患者心率的影响。因此，提出多扇区重建算法的变速扫描技术，即扫描速度与患者心率匹配。MDCT具有多种机架扫描速度，实际应用中，应根据患者心动周期，选择与之匹配的机架转速，

58、以获取最佳图像的时间分辨力。 CT心脏成像的时间分辨力与机架转速、扫描螺距和探测器宽度有关，而螺距和机架转速时相互关联的，即转速越快，扫描螺距越小；而且扫描螺距还受限于患者心率，心率越慢者所需的扫描螺距越小。所以，真正决定容积扫描时间分辨力的参数是探测器宽度。,6 CT血管造影（computed tomography angiography， CTA）是通过外周静脉内注射对比剂扫描后，采用三维成像诊断血管性疾病的方法。CTA采用对比剂团注的亚毫米扫描。扫描层厚小于1mm，对比剂流速45ml/s，延迟扫描时间可用兴趣区阈值触发扫描。 CTA与常规X线血管造影相比，属于无创或微创检查；三维重组显示立体结构清楚，