影像技術(shù)的新進展.ppt

影像技術(shù)的新進展,放射診斷學(xué)這個學(xué)科從創(chuàng)立到今天，也僅僅是100來年的歷史，在這100年當中，X線的應(yīng)用、成像技術(shù)不斷變化更新，非X線的成像信號源，如核磁、PET、SPECT等，在臨床中廣泛應(yīng)用，說明了放射診斷學(xué)的進展非常迅速。特別是近1020年來，與其說討論21世紀的發(fā)展趨勢，倒不如說討論10一20年來，或未來的10一20年內(nèi)可能會出現(xiàn)的一些診斷方法。,常規(guī)X線技術(shù)的進展,在目前臨床放射診斷學(xué)中，首診選擇的檢查手段：X線約占48，CT占11，磁共振只占首選方法的3，在我國透視檢查可能多一些，而國外根據(jù)WHO建議，應(yīng)用的比較少只占3。還有3是超聲，再有就是核醫(yī)學(xué)占8?，F(xiàn)代放射診斷學(xué)手段，如CT、磁共振、超聲、同位素，基本上都是數(shù)字影像，而傳統(tǒng)X線檢查是模擬影像，因此如何使傳統(tǒng)放射診斷影像數(shù)字化，是我們面臨的一個挑戰(zhàn)。,傳統(tǒng)X線檢查數(shù)字化，可分為使用傳統(tǒng)X線膠片，然后進行掃描使之數(shù)字化的方法。也可先使用影像增強器得到模擬信號，進行模數(shù)轉(zhuǎn)化后，再轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號輸出，如血管造影DSA的方法。近來，在傳統(tǒng)X線檢查數(shù)字化中涉及更多的是另外二種辦法，CR(Computer Radiology)和DR(Digital Radiology)技術(shù)的應(yīng)用。,CR,CR即影像板技術(shù)。它使用影像板取代傳統(tǒng)X線膠片接受X線照射，影像板感光后，激光掃描感光的影像板可得到數(shù)字化X線圖像。,DR,DR即電子成像板技術(shù)。電子成像板由大量微小的X線感光元件，排列而成，X線曝光后，可直接將X線曝光量變?yōu)閿?shù)字信號，是直接的數(shù)字化圖像。,總的來講在傳統(tǒng)X線膠片數(shù)字化中，包括使用光板技術(shù)的CR和使用電子成像板技術(shù)的DR。其優(yōu)點：不僅圖像清晰，而且可以進行圖像后處理，例如調(diào)節(jié)圖像的窗寬、窗位來顯示特定的組織，它的另一個好處還大大減少了病人的放射線劑量。,DR技術(shù)近來還被應(yīng)用在心血管檢查中。但應(yīng)用范圍比較窄，DR可自動降低脊椎和肋骨密度值，而不影響血管造影中血管的顯影，圖像中保留的骨骼還有利于標記血管的位置。在血管造影中，顯示的正位像和側(cè)位像都是數(shù)字影像，所以很容易轉(zhuǎn)化為三維的圖像，在不同的角度顯示血管結(jié)構(gòu)。,總結(jié),傳統(tǒng)X線檢查方法的進展，就是使用了數(shù)字影像。就是在射線源不斷改進的同時。如何更好的接收，并處理X線信息。傳統(tǒng)方法使用X線膠片，今天使用了感光板和電子板技術(shù)，即CR和DR技術(shù)。因此，X線圖像由過去的模擬量顯示，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化輸出，這樣，圖像后處理方法更加豐富和多彩。,CT技術(shù)進展,CT的技術(shù)進展主要在從兩個方面，一個是多層螺旋CT的進展，再有一個是常規(guī)CT的設(shè)備進展。,常規(guī)CT,常規(guī)CT也應(yīng)該說實際上低價位高檔次，很多低價格常規(guī)CT擁有23年前高檔CT功能。如GE航衛(wèi)在北京年產(chǎn)的螺旋CT500臺，掃描速度一秒一層CT，其中出口400臺，所以應(yīng)該說中國是世界生產(chǎn)CT的大國之一。中國的生產(chǎn)的CT在某種意義上是GE醫(yī)療低檔化經(jīng)濟型的CT產(chǎn)品。同時，國內(nèi)已經(jīng)研制出自已的CT，如東大阿爾派，掃描速度也是一秒一層的螺旋CT。同時，西門子也在今年四月投入市場，價位在160萬人民幣的CT新機型。現(xiàn)在的CT產(chǎn)品中，必須要具備完善的功能，同時還要強調(diào)它的性能價格比必須具有較高的性能價格比。,多層螺旋CT,多層螺旋CT是現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)晶，或者說是代表著現(xiàn)代CT的最高水平。多層CT是通過橫軸掃描三維采集數(shù)據(jù)，可以進行多種方向的重建。三維掃描技術(shù)目前應(yīng)該說是非常成熟的它主要的特點就是比較高的空間和時間分辨率以及高質(zhì)量的重建圖像。高質(zhì)量的CT圖像主要表現(xiàn)為各向同性。各向同性是指在橫軸三維采集數(shù)據(jù)后，重建出的軸位像、冠狀切面、和矢狀切面都具有一致的空間分辨率。所以在任意方向重建出的圖像質(zhì)量都是一致的。,多層CT的另外一個特點就是掃描覆蓋范圍大，可以一次完成胸腹部掃描。多層CT使用高分辨率各向同性三維數(shù)據(jù)，可以進行多種多樣的后處理，如顯示腫瘤與血管的關(guān)系。對一些大血管和器官進行三維的檢查。,多層CT掃描速度較常規(guī)CT有大幅度提高，掃描機架旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生大約13G的離心率。由于掃描速度快，可以對搏動的心臟進行成像，對冠狀動脈及其分支的鈣化進行定量的診斷。判斷冠心病程度和預(yù)后。使用圖像后處理技術(shù)，對冠狀動脈曲線重建，是它顯示在同一個平面上，這樣可以清楚的看到冠狀動脈的狹窄、管腔不規(guī)則和鈣化。,由于是無創(chuàng)傷性檢查。病人更容易接受，可用于體檢或篩查。我們不僅能夠顯示冠狀動脈和冠狀動脈鈣化，還能通過三維重建中的虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)從冠狀動脈管腔內(nèi)觀察血管的狹窄程度，不僅為診斷而且為治療提供了一條非常好的、從血管內(nèi)觀察血管狹窄和血管鈣化的方法。,多層螺旋CT在技術(shù)的出現(xiàn)了許多突破。我們希望CT能夠更短時間內(nèi)掃描更大的范圍，換句話來講，就是所能掃描的解剖范圍越大越好，而且圖像質(zhì)量必須得到保證。因而對于CT技術(shù)的要求就是在最短的時間內(nèi)，得到最清晰圖像的同時，盡可能地加大檢查范圍。從掃描時間，圖像清晰度，和掃描范圍三者之間的關(guān)系上講，清晰度要求過高，掃描范圍或掃描速度就會下降，反之提高掃描速度，掃描范圍加大，清晰度就會降低。,多層螺旋CT在快速薄層掃描的基礎(chǔ)上進行圖像重建。每次同時掃描216層，于常規(guī)掃描相比，在相同的掃描條件和圖像質(zhì)量的前提下，掃描速度提高了2一16倍，掃描范圍可相應(yīng)增大。多層螺旋CT掃描中，使高清晰度圖像，快速掃描，最大掃描范圍三者之間的矛盾得到解決。,螺旋CT在臨床中具有薄層，大掃描范圍，多時相的特點。掃描速度提高，在增強掃描中可以顯示造影劑的動脈期、毛細血管期和靜脈期增強，可以做到多時相掃描。在顱內(nèi)腦膜瘤增強掃描中，顯示動脈期增強的動脈血管和毛細血管期靜脈期增強的腦膜瘤之間的關(guān)系，顯示腦膜瘤的供血及血管的情況。,總結(jié),我們一開始就提到現(xiàn)在常規(guī)X線使用電子板技術(shù)取代X光膠片，那么，CT掃描系統(tǒng)也使用平板探測器。取代正在應(yīng)用中的單排或多排探測器呢?如果使用平板探測器，CT每次掃描將不再是單層或多層掃描，而是某個特定解剖范圍的整體掃描，這項技術(shù)稱為容積CT掃描(Volume CT)。有些公司已經(jīng)在這方面進行了開發(fā)，GE已經(jīng)制造出的容積CT掃描的雛型機，日立公司也在使用影像增強器來進行同樣的研究。在今后的一段時間內(nèi)，CT主要發(fā)展方向就是容積CT掃描。,磁共振的新進展,磁共振在近年來技術(shù)進步最多最快。從市場角度看，最看好的是開放性磁體磁共振成像系統(tǒng)，它不僅可以掃描出高質(zhì)量影像，也可以進行介入檢查和治療。 磁共振檢查技術(shù)在未來數(shù)年內(nèi)將有更進一步完善，如快速實時成像，磁共振功能性影像，顯微磁共振成像，以及同質(zhì)同性抑制技術(shù)。,實時成像,實時成像就是人體進行功能活動的同時成像，通過實時成像可以顯示出功能活動時體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)的相應(yīng)活動，從某種意義上講是磁共振透視檢查。通過實時成像技術(shù)，我們有可能進行磁共振實時血管造影，介入檢查，和功能成像。例如，通過我們實時檢查，可以觀察動脈造影劑注射到動脈內(nèi)，并逐漸到達靜脈，這樣，不僅可以通過解剖位置區(qū)別動脈和靜脈，還可以使用實時成像中的時相來區(qū)別動脈和靜脈。,功能性磁共振,實時的功能性磁共振檢查也成為可能。功能磁共振目前臨床中主要應(yīng)用腦組織血氧水平依賴法(BloodOxygenLevelDependent， BOLD)。 BOLD法功能磁共振成像的臨床應(yīng)用應(yīng)該說多種多樣的，如標記腫瘤與功能區(qū)之間的關(guān)系，其臨床意義在于在明確了功能區(qū)之后，可以最大程度的切除腫瘤的同時使功能區(qū)得到保護。使用功能成像可以顯示出功能區(qū)的個體化差異。,使用功能圖像可以提示功能區(qū)的位置，為臨床中個體化優(yōu)化手術(shù)方法，盡可能地保護功能區(qū)，最大限度地切除腫瘤，提供了直接依據(jù)。針刺活檢中，對于如何回避功能區(qū)也提供幫助。,核磁共振的彌散成像,磁共振彌散加權(quán)像掃描可以鑒別彌散受限的細胞內(nèi)水腫受限和彌散不受限的細胞間隙水腫。腦組織細胞內(nèi)水腫表現(xiàn)為高信號，而間質(zhì)水腫沒有信號增高，而腦室內(nèi)的自由水表現(xiàn)為低信號。急性腦缺血早期由于缺血部位細胞內(nèi)水腫而在彌散加權(quán)像上表現(xiàn)為高信號，有利于腦缺血的早期診斷。在陳舊性梗塞中，由于陳舊的缺血組織軟化液化，在彌散加權(quán)像上表現(xiàn)為與腦脊液信號相似的低信號。在鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫和表皮樣囊腫中，蛛網(wǎng)膜囊腫的信號與腦脊液相似，而表皮樣囊腫者表現(xiàn)為高信號。彌散加權(quán)像可由于鑒別囊性病變的性質(zhì)。,彌散加權(quán)像可以顯示白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和走行方向，用來標志出是白質(zhì)纖維的投射方向，這樣就可以區(qū)分出左右走向的胼胝體纖維和上下走行的投射纖維放射冠。在彌散成像中顯示白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和病變，在影像診斷學(xué)當中是一個飛躍。,磁共振腦灌注成像,磁共振腦灌注成像的原理與灌注CT成像一樣，通過靜脈團注造影劑，觀察造影劑的磁化敏感效應(yīng)導(dǎo)致的腦組織信號變化的過程可以繪制出的時間信號強度曲線，再根據(jù)這個曲線分析腦組織的灌注情況和灌注圖像。,PACS系統(tǒng),PACS系統(tǒng)主要分成三大部分，一個是圖像獲取系統(tǒng)，一個是控制系統(tǒng)，還有一個是顯示工作站。一般的PACS都與放射科的各種成像設(shè)備，醫(yī)院的各臨床科室之間聯(lián)網(wǎng)。不僅能夠通過現(xiàn)有的設(shè)備診斷并存貯檢查