醫(yī)學影像成像技術(shù)與原理.doc

各種成像技術(shù)的臨床應(yīng)用的比較【摘要】 目的：對各種成像技術(shù)的臨床應(yīng)用進行比較分析，為臨床科學合理應(yīng)用提供參考。方法：根據(jù)各種成像技術(shù)的影像特點進行對比分析，評價成像性能、影像特點及其差別。結(jié)果：CR、DR和CT都是利用X線成像，超聲用超聲波成像，MRI則用人體中的氫核成像，其中CR與DR成像轉(zhuǎn)換方式各自不同。結(jié)論：X線在骨肌系統(tǒng)和胸部多是首選；CT在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心及大血管疾病腹部及盆腔部疾病的診斷價值高；超聲在各部位軟組織器官、婦產(chǎn)科有重要應(yīng)用；MRI對腦和脊髓及診斷乳腺疾病有重要價值?！娟P(guān)鍵詞】 CR、DR、CT、超聲、MRI、臨床應(yīng)用1 引言1895年發(fā)現(xiàn)X線以后不久，X線就被用于人體疾病檢查，形成X線診斷學，并奠定了醫(yī)學的基礎(chǔ)成像。20世紀50年代到60年代開始應(yīng)用超聲與核素顯像進行人體檢查，出現(xiàn)了超聲成像核閃爍顯像。20年代70年代到80年代有相繼出現(xiàn)了CT、MRI等新的成像技術(shù)。各種成像原理與方法不同，診斷價值與限度亦各異，了解并掌握各種成像技術(shù)的成像性能、影像特點及其差別有助于在臨床上面對不用的疾病時用選用適合的成像技術(shù)進行檢查，對診斷疾病更有利。2 各種成像技術(shù)的成像性能、影像特點2.1 CR影像特點(1)高靈敏度：即使密集很弱的信號也不會被噪聲所掩蓋而顯示出來。(2)較高的空間分辨率(33 Lp,mn)：能分辨影像中較小的細節(jié)。(3)具有很高的線性度：在影像系統(tǒng)中，整個光譜范圍內(nèi)得到的信號與真實影像光強度呈線性關(guān)系。(4)大動態(tài)范圍：系統(tǒng)能同時檢測到極強和極弱的信號使影像顯示出更豐富的層次。(5)識別性能優(yōu)越：系統(tǒng)能準確地掃描出影像信息。顯示最理想、高質(zhì)量的圖像。(6)寬容度大：可最大限度地減少X線照射量從而獲得較佳的影像圖像。2.2 DR的影像特點(1)圖像質(zhì)量高：空間分辨率36LPmm，DQE、MTF高，圖像層次豐富。(2)時間分辨力高：成像速度快，曝光后幾秒即可顯示圖像，優(yōu)化改善了工作流程。(3)曝光寬容度大：成功率達100，可修正后處理調(diào)節(jié)。(4)后處理功能強大：有對比度、亮度、邊緣處理、增強、黑自、反轉(zhuǎn)、放大、縮小、測量等。(5)無膠片化：圖像在計算機中存儲、轉(zhuǎn)輸、調(diào)閱，節(jié)省了存儲空間及膠片和沖片費用。(6)可與PACS融合131：可直接與PACS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程會診。2.3超聲成像的影像特點（1）超聲檢查是無創(chuàng)性、無痛苦、無電離輻射的檢查，對人體無損害，簡便易行，對治療后的病灶可重復(fù)檢查，動態(tài)隨訪。（2）超聲圖像層次清楚，接近人體解剖真實結(jié)構(gòu)，能清晰顯示臟器大小、邊緣形態(tài)、毗臨關(guān)系和內(nèi)部回聲。（3）超聲分辨力強，對小病灶有良好的顯示能力，12mm的占位病變能清晰顯示并準確定位和測量大小。2.4 MRI的影像特點（1）MRI所顯示的解剖結(jié)構(gòu)非常逼真，在良好清晰的解剖背景上，再顯出病變影像，使得病變同解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系更明確。（2）MRI的流空效應(yīng)使血管腔不注入對比劑就可以顯影（3）MRI可獲得人體橫面、冠狀面、矢狀面及任何方向斷面的圖像，利于病變的三維定位。（4）對心臟大血管的形態(tài)與動力學研究可在無創(chuàng)傷、無電離輻射下完成。3、各種成像技術(shù)的臨床應(yīng)用3.1 CR的臨床應(yīng)用1)CR系統(tǒng)在頭頸部的應(yīng)用：利用自動調(diào)節(jié)激光發(fā)光量和放大增益?？勺畲笙薅鹊販p少X線曝光量。利用頻率增強可清晰銳利顯示顱骨線樣骨折，利用空間頻率原理口J清晰顯示顱面骨骨折。(2)CR系統(tǒng)在胸部的應(yīng)用：改善了胸部成像方式并提高了胸部影像的顯示水平、曝光的寬容度，減少X線劑量與強大的圖像后處理功能聯(lián)合使用_廿r得到滿意的圖像。(3)CR系統(tǒng)在腹部的應(yīng)用：具有很高的密度分辨率，多種圖像后處理可充分顯示腹部內(nèi)的影像，擴大r應(yīng)用范圍。(4)CR系統(tǒng)在骨骼的應(yīng)用：X曝光劑量低通過圖像后處理可使骨皮質(zhì)內(nèi)緣顯示更清晰，可直接測量，對定位定量精度明顯提高骨結(jié)構(gòu)顯示更清晰，還可行礦物鹽含量的定量分析。3.2 DR的臨床應(yīng)用(1)DR系統(tǒng)在頭頸部的應(yīng)用：照射條件低于屏片組合系統(tǒng)可清晰顯示頭頸部圖像以及顯示難以顯示的上段胸椎。(2)DR系統(tǒng)在胸部的應(yīng)用：可正負片反轉(zhuǎn)，可突出胸部重點。選擇性開窗顯像，可調(diào)節(jié)窗寬、窗位等各種級別灰度，可處理邊緣局部，可分別顯示胸部各類器官曝光量在l一3 mAs。(3)DR系統(tǒng)在腹部應(yīng)用：最大優(yōu)點是實時采集和存儲，回放圖像處理，可電視定位，即時性和連續(xù)性，自動設(shè)定曝光條件。3.3 超聲的臨床應(yīng)用（1）超聲能清晰顯示女性盆腔內(nèi)的結(jié)構(gòu)而成為婦科疾病診斷的重要手段。特別是在產(chǎn)科的應(yīng)用，從早孕至分娩的全過程都可以用超聲監(jiān)護：觀察胎兒的發(fā)育過程，判斷胎兒成熟度以及有無先天畸形，了解胎盤及臍帶的狀況，等等。值得重視的是經(jīng)陰道超聲顯像，能顯示子宮、卵巢及附件的細微結(jié)構(gòu)，顯著提高了婦產(chǎn)科疾病的診斷準確性和靈敏性。經(jīng)陰道彩色多普勒的應(yīng)用，在高分辨力二維聲像圖基礎(chǔ)上能顯示盆腔、子宮及其腫瘤的較小血管和血流頻譜特征，有助于了解病變的血流狀態(tài)、良惡性腫塊的鑒別以及宮外孕的早期診斷（2）超聲心動圖檢查目前進入了頻譜型和彩色多普勒型的新階段，加之經(jīng)食管超聲及三維超聲等先進技術(shù)的應(yīng)用，可以全面、直觀、精確、實時地觀察心臟及大血管的解剖結(jié)構(gòu)，心肌及辯膜的運動狀態(tài)以及血流動力學狀況，從而能夠為心血管的生理病理情況提供準確的信息，把先天性心臟病、心臟瓣膜病、心肌病以及冠心病等。心臟病的診斷水平推進到了新的高度，并且對于許多手術(shù)病例，超聲檢查在術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后的監(jiān)視亦有很大幫助。（3）腔內(nèi)超聲、術(shù)中超聲，可以發(fā)現(xiàn)某些疾病早期的細小病變，腫瘤侵犯范圍的準確定位，有無周圍淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移等，用以進行腫瘤的分期和制定合理的主料方案。3.4 MRI的臨床應(yīng)用（1）在神經(jīng)系統(tǒng)應(yīng)用較為成熟。三維成像和流空效應(yīng)使病變定位診斷更為準確，并可觀察病變與血管的關(guān)系。對腦干、幕下區(qū)、枕大孔區(qū)、脊髓與椎間盤的顯示明顯優(yōu)于CT。對腦脫髓鞘疾病、多發(fā)性硬化、腦梗塞、腦與脊髓腫瘤、血腫、脊髓先天異常與脊髓空洞癥的診斷有較高價值。（2）縱隔在MRI上，脂肪與血管形成良好對比，易于觀察縱隔腫瘤及其與血管間的解剖關(guān)系。對肺門淋巴結(jié)與中心型肺癌的診斷，幫助也較大。（3）心臟大血管在MRI上因可顯示其內(nèi)腔，所以，心臟大血管的形態(tài)學與動力學的研究可在無創(chuàng)傷的檢查中完成。（4）對腹部與盆部器官，如肝、腎、膀胱，前列腺和子宮，頸部和乳腺，MRI檢查也有相當價值。在惡性腫瘤的早期顯示，對血管的侵犯以及腫瘤的分期方面優(yōu)于CT。（5）骨髓在MRI上表現(xiàn)為高信號區(qū)，侵及骨髓的病變，如腫瘤、感染及代謝疾病，MRI上可清楚顯示。在顯示關(guān)節(jié)內(nèi)病變及軟組織方面也有其優(yōu)勢。4 結(jié)束語不同的成像技術(shù)和檢查方法在診斷中都有各自的優(yōu)勢與不足，像CT雖然檢查安全，但患者接受的射線劑量通常比X線攝影大。而且對于某一種疾病，可能用一種檢查就可以明確診斷，例如外傷性骨折，X線檢查就多可以做出診斷；也可能是一種檢查不能發(fā)現(xiàn)病變，而另一種檢查則可確診，如肺的小結(jié)節(jié)性病變，胸部X線未發(fā)現(xiàn)，而CT則能檢查并診斷為肺癌；也可能是綜合幾種成像手段與檢查方法才能明確診斷。因此，需要掌握不同成像手段在不同疾病診斷在臨床應(yīng)用中的優(yōu)勢與限度，以便能恰當?shù)剡x擇一種或綜合應(yīng)用幾種成像手段和檢查方法，來進行診斷【參考文獻】1 王家富，李勇，馬鐸，韓巍，王麗范. PETCT的原理及臨床應(yīng)用M .亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2010,06(9).2 甘泉，劉冬明，殷瑞根，劉文，趙天,萬志水，王駿,王冬青，彭衛(wèi)斌.CR與DR性能影像特點及其臨床應(yīng)用的比較研究J.醫(yī)療衛(wèi)生裝,2009, 30(2).3 李嘵光. 多層螺旋CT的原理及臨床應(yīng)用M.當代醫(yī)學，2010，7（2）.4 陸恩祥.血管超聲的臨床應(yīng)用 期刊論文.遼寧醫(yī)學雜志,15(3).5 魯珊珊,王德杭,