醫(yī)學影像檢查技術(shù)學

1、醫(yī)學影像檢查技術(shù)學醫(yī)學影像檢查技術(shù)學緒論緒論l醫(yī)學影像檢查技術(shù)學是介紹應(yīng)用臨床醫(yī)學影像醫(yī)學影像檢查技術(shù)學是介紹應(yīng)用臨床醫(yī)學影像設(shè)備，對患者進行各種檢查技術(shù)操作，并獲得設(shè)備，對患者進行各種檢查技術(shù)操作，并獲得影像診斷資料的一門課程。影像診斷資料的一門課程。l是醫(yī)學影像診斷學的基礎(chǔ)，兩者是互相聯(lián)系、是醫(yī)學影像診斷學的基礎(chǔ)，兩者是互相聯(lián)系、互相依存、不可分割的整體，它擔負著影像科互相依存、不可分割的整體，它擔負著影像科的首診的首診(首先接診首先接診)任務(wù)。任務(wù)。l隨著高、精、尖影像設(shè)備的進一步開發(fā)、完善隨著高、精、尖影像設(shè)備的進一步開發(fā)、完善，影像檢查技術(shù)更顯得尤為重要。，影像檢查技術(shù)更顯得尤為重要

2、。l1895年年11月月8日日德國物理學家德國物理學家威威 . 康康. 倫琴倫琴在做真空陰極管放在做真空陰極管放電試驗時，發(fā)現(xiàn)了電試驗時，發(fā)現(xiàn)了x線。線。 1896年年1月月23日正式命名這種射線命名為日正式命名這種射線命名為X射線。射線。 不久，不久，x線被用于人體檢查，進行疾病診斷，形成了線被用于人體檢查，進行疾病診斷，形成了放射學及學科放射學及學科。 此后此后70余年，檢查技術(shù)由平片向體層、高千伏、放大余年，檢查技術(shù)由平片向體層、高千伏、放大攝影攝影 和造影檢查發(fā)展，逐成體系。和造影檢查發(fā)展，逐成體系。 1969年，年，Hounsfield發(fā)明了計算機體層攝影（發(fā)明了計算機體層攝影（co

3、mputed tomography，CT），從此），從此x線檢查技術(shù)進入了線檢查技術(shù)進入了數(shù)字化時代數(shù)字化時代； 1980年數(shù)字減影血管造影（年數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）的出現(xiàn)實現(xiàn)了）的出現(xiàn)實現(xiàn)了血管造影的數(shù)字化血管造影的數(shù)字化； 計算機計算機x線攝影（線攝影（computed radiography，CR）的出現(xiàn)，實現(xiàn)了）的出現(xiàn)，實現(xiàn)了x線攝影的數(shù)字化影像線攝影的數(shù)字化影像； 此后，出現(xiàn)數(shù)字此后，出現(xiàn)數(shù)字x線攝影（線攝影（digital radiography，DR）。）。 同期，磁共振成像（同期，磁共振成像（magnetic

4、resonance，MRI）、超聲成像（）、超聲成像（US）、單光子發(fā)射計算機體層成像）、單光子發(fā)射計算機體層成像（SPECT)、正電子發(fā)射體層成像（、正電子發(fā)射體層成像（PET）。）。5第一節(jié)第一節(jié) x線檢查技術(shù)線檢查技術(shù)第一章第一章 總論總論X線的產(chǎn)生線的產(chǎn)生高速運行的自由電子高速運行的自由電子突然受阻（鎢靶）X線線電磁波波長短能量大球管燈絲產(chǎn)生0.2%99.8%熱能熱能成成像的波長范圍像的波長范圍0.008-0.031nm (40-150kv）； 與與x線檢查相關(guān)的線檢查相關(guān)的四個特性四個特性穿透性穿透性熒光效應(yīng)熒光效應(yīng)感光效應(yīng)感光效應(yīng)電離效應(yīng)電離效應(yīng)成像基礎(chǔ)成像基礎(chǔ)透視基礎(chǔ)透視基礎(chǔ)攝片

5、基礎(chǔ)攝片基礎(chǔ)放射防護、放射防護、治療基礎(chǔ)治療基礎(chǔ)穿透能力穿透能力熒光物質(zhì)熒光物質(zhì)可見光可見光光化作用（膠片感光）光化作用（膠片感光）被吸收被吸收正負離子正負離子X線具有一定穿透性線具有一定穿透性被穿透組織須有密度、厚度的差異被穿透組織須有密度、厚度的差異經(jīng)過載體（膠片、熒屏等）顯像經(jīng)過載體（膠片、熒屏等）顯像穿透性穿透性熒光效應(yīng)熒光效應(yīng)感光效應(yīng)感光效應(yīng)管電流、管電壓、曝光時間x線圖的特點線圖的特點lX線穿過人體后，由于人體不同組織器官的密度、厚線穿過人體后，由于人體不同組織器官的密度、厚度、吸收能力不同而形成不均勻吸收，剩余射線到達度、吸收能力不同而形成不均勻吸收，剩余射線到達探測器后就產(chǎn)生不

6、均勻的感光，經(jīng)模擬或數(shù)字轉(zhuǎn)換成探測器后就產(chǎn)生不均勻的感光，經(jīng)模擬或數(shù)字轉(zhuǎn)換成可以觀察的圖像?？梢杂^察的圖像。l灰階圖像；灰階圖像；l用密度高低描述影像的黑與白：高、中等、低密度；用密度高低描述影像的黑與白：高、中等、低密度；l某一部位的不同密度和厚度組織結(jié)構(gòu)的投影總和，是某一部位的不同密度和厚度組織結(jié)構(gòu)的投影總和，是疊加影像；疊加影像；l影像有一定程度的放大和失真，模糊。影像有一定程度的放大和失真，模糊。優(yōu)點優(yōu)點l操作簡單；操作簡單；l檢查速度快；檢查速度快；l經(jīng)濟。經(jīng)濟。二、主要用途二、主要用途l1、骨關(guān)節(jié)疾病的診斷：骨折、炎癥、結(jié)核、腫瘤；、骨關(guān)節(jié)疾病的診斷：骨折、炎癥、結(jié)核、腫瘤；l2、

7、胸部疾病診斷：肺炎、肺膿腫、肺結(jié)核、肺、縱膈、胸部疾病診斷：肺炎、肺膿腫、肺結(jié)核、肺、縱膈、乳腺腫瘤等；心臟大血管；、乳腺腫瘤等；心臟大血管；l3、胃腸道疾病診斷：胃腸道穿孔、腸梗阻；息肉、腫、胃腸道疾病診斷：胃腸道穿孔、腸梗阻；息肉、腫瘤、炎癥、結(jié)核等；瘤、炎癥、結(jié)核等；l4、泌尿系統(tǒng)：結(jié)核、鈣化、結(jié)石；腫瘤、炎癥、結(jié)石、泌尿系統(tǒng)：結(jié)核、鈣化、結(jié)石；腫瘤、炎癥、結(jié)石、先天性畸形；、先天性畸形；l5、其他：子宮輸卵管狹窄、閉塞等、其他：子宮輸卵管狹窄、閉塞等三、主要內(nèi)容三、主要內(nèi)容l1、普通、普通x線檢查線檢查l透視、普通透視、普通x線攝影、軟線攝影、軟x線攝影線攝影l(fā)2、數(shù)字、數(shù)字x線成像檢

8、查線成像檢查lCR、DRl3、造影檢查、造影檢查透視透視l利用利用x線的穿透性和線的穿透性和熒光作用，將被檢熒光作用，將被檢者置于熒光屏（或者置于熒光屏（或影像增強器）與影像增強器）與x線線管之間，管之間，x線穿過人線穿過人體之后在熒光屏（體之后在熒光屏（或影像增強器）上或影像增強器）上形成可見影像并進形成可見影像并進行視讀的檢查方法行視讀的檢查方法。透視和攝片特點對比透視和攝片特點對比普通普通x線攝影（線攝影（plain film radiogrphy）l被檢者置于被檢者置于x線管線管和屏片組合之間，和屏片組合之間，x線穿透人體后在線穿透人體后在膠片上形成潛影，膠片上形成潛影，再經(jīng)顯、定影過

9、程再經(jīng)顯、定影過程獲得清晰膠片影像獲得清晰膠片影像的檢查方法。的檢查方法。透視和攝片特點對比透視和攝片特點對比軟軟x線攝影線攝影l(fā)40kv以下的以下的x線攝影；線攝影；l鉬靶；鉬靶；l低電壓：低電壓：20-40kv；l用于乳腺等軟組織檢查；用于乳腺等軟組織檢查；（1）計算機）計算機x線成像線成像computer radiography，CR;（2）數(shù)字）數(shù)字x線熒光成像線熒光成像digital fluorography，DF;（3）平板探測器（）平板探測器（flat panel detectors）數(shù)字）數(shù)字x線成像，線成像，DDR2、數(shù)字、數(shù)字x線成像（線成像（ digital radiog

10、raphy ，DR）lCR 稀土元素制成的晶體板（稀土元素制成的晶體板（IP板）吸收照射到板上的板）吸收照射到板上的X線的光信號，通過激光掃描讀出板上的潛影后，線的光信號，通過激光掃描讀出板上的潛影后，通過光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)通過光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘枺俳?jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號。 數(shù)字影像可由激光打印機輸出，亦可由監(jiān)視器直接數(shù)字影像可由激光打印機輸出，亦可由監(jiān)視器直接讀出。讀出。 優(yōu)點：優(yōu)點：數(shù)字化圖像的優(yōu)點；數(shù)字化圖像的優(yōu)點； 不足：不足：空間分辨力不如屏空間分辨力不如屏-片組合。片組合。28功能缺點：功能缺點：時間分辨率差，不能滿足動態(tài)器官和結(jié)構(gòu)的顯示；時間分辨

11、率差，不能滿足動態(tài)器官和結(jié)構(gòu)的顯示；空間分辨率差，與常規(guī)空間分辨率差，與常規(guī)X線屏線屏片系統(tǒng)比較。片系統(tǒng)比較。29DDR X線照射到薄膜晶體管屏（平板探測器，線照射到薄膜晶體管屏（平板探測器，F(xiàn)PD）后，直接將）后，直接將X線的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)線的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 優(yōu)點：優(yōu)點： 影像清晰度高：影像清晰度高：空間分辨率高，動態(tài)范圍大，可觀察對比空間分辨率高，動態(tài)范圍大，可觀察對比度低于度低于1%，直徑大于，直徑大于2mm的物體的物體； 噪聲少；噪聲少； 速度快；速度快； FPD量子檢出率高；量子檢出率高； 圖像后處理功能改善細節(jié)；

12、圖像后處理功能改善細節(jié)； 可根據(jù)觀察者視覺特性來處理影像?？筛鶕?jù)觀察者視覺特性來處理影像。 X線劑量低，在病人身上測量到的表面線劑量低，在病人身上測量到的表面X線劑量只有常規(guī)攝線劑量只有常規(guī)攝影的影的1/10； 缺點：缺點：空間分辨力不如屏空間分辨力不如屏-片組合。片組合。臨床應(yīng)用臨床應(yīng)用l數(shù)字成像的優(yōu)點：數(shù)字成像的優(yōu)點：l圖像后處理功能；圖像后處理功能；l攝照條件寬容度大；攝照條件寬容度大；lx線劑量??；線劑量?。籰圖像可儲存，可入圖像可儲存，可入PACS（圖像存檔和傳輸（圖像存檔和傳輸系統(tǒng)）；系統(tǒng)）；l細小結(jié)構(gòu)和病灶顯示優(yōu)于普通細小結(jié)構(gòu)和病灶顯示優(yōu)于普通x線片。線片。數(shù)字化影像數(shù)字化影像四

13、、限度四、限度l二維影像，組織結(jié)構(gòu)互相重疊，易漏診；二維影像，組織結(jié)構(gòu)互相重疊，易漏診；l密度分辨力有限，密度分辨力小的組織和器密度分辨力有限，密度分辨力小的組織和器官、病變不容易分辨；官、病變不容易分辨；l對比劑不良反應(yīng)，有絕對禁忌證；對比劑不良反應(yīng)，有絕對禁忌證；l輻射損傷，劑量過大、檢查過頻、時間過長輻射損傷，劑量過大、檢查過頻、時間過長的項目受限。的項目受限。l計算機體層攝影計算機體層攝影(computer tomography )是是Hounsfield于于1969年設(shè)年設(shè)計成的，計成的，1972年問世年問世。1979年獲得了諾貝爾醫(yī)年獲得了諾貝爾醫(yī)學生物獎。學生物獎。l由最初的普通

14、頭顱由最初的普通頭顱CT發(fā)發(fā)展到現(xiàn)在的多層螺旋展到現(xiàn)在的多層螺旋CT和雙源和雙源CT(DSCT)。第二節(jié)第二節(jié) CT檢查技術(shù)檢查技術(shù)一、特點一、特點l1、原理：、原理：l掃描數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換掃描數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換：X線束對人體某部位一定厚度的線束對人體某部位一定厚度的層面進行掃描，由探測器收集透過該層面的層面進行掃描，由探測器收集透過該層面的X線信息，轉(zhuǎn)線信息，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?，由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)模擬變?yōu)榭梢姽?，由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺俳?jīng)模擬/數(shù)數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，輸入計算機處理；字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，輸入計算機處理；l計算機的處理和圖像重建計算機的處理和圖像重建：由得到的數(shù)

15、據(jù)計算出每個體素：由得到的數(shù)據(jù)計算出每個體素的的X線衰減系數(shù)，排列成矩陣，重建圖像；線衰減系數(shù)，排列成矩陣，重建圖像；l圖像的顯示及存儲圖像的顯示及存儲：再經(jīng)數(shù)字：再經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，每個數(shù)字轉(zhuǎn)模擬轉(zhuǎn)換器，每個數(shù)字轉(zhuǎn)換為黑白灰階的小方塊稱為換為黑白灰階的小方塊稱為象素（象素（pixel），按矩陣排列成，按矩陣排列成CT圖像，所以圖像，所以CT圖像是重建的圖像。圖像是重建的圖像。 體素體素像素像素數(shù)字矩陣數(shù)字矩陣l掃描部分；掃描部分；l計算機系統(tǒng)；計算機系統(tǒng)；l圖像顯示和存儲系統(tǒng)。圖像顯示和存儲系統(tǒng)。l1、斷面（橫），沒有、斷面（橫），沒有重疊，可重建（重疊，可重建（MPR，3D立體圖像），偽

16、彩顯立體圖像），偽彩顯示更生動，多角度觀察示更生動，多角度觀察，解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰，解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰，病變定位更準確。病變定位更準確。 二、二、 CT圖像特點圖像特點 3DCT4950MPRCTVEl2、CT圖象由一定數(shù)目的像素按矩陣排列構(gòu)成。圖象由一定數(shù)目的像素按矩陣排列構(gòu)成。像素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成圖象越細致，即空間像素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成圖象越細致，即空間分辨率越高。分辨率越高。l 灰階圖像，黑白代表密度大??；灰階圖像，黑白代表密度大?。籰CT圖像的密度分辨力很高，能分辨普通圖像的密度分辨力很高，能分辨普通x線無法線無法分辨的密度差異較小的組織結(jié)構(gòu)，并能對密度定分辨的密度差異較小的組織結(jié)構(gòu)

17、，并能對密度定量，提高病變檢出率和疾病的定性診斷，空間分量，提高病變檢出率和疾病的定性診斷，空間分辨力不如辨力不如X線成像；線成像；與與MRI相較的優(yōu)點相較的優(yōu)點l速度快，適合危重患者；速度快，適合危重患者；l顯示骨骼和鈣化較清晰；顯示骨骼和鈣化較清晰；l顯示冠狀動脈及病變，顯示冠狀動脈及病變，CTA優(yōu)于優(yōu)于MRA；l某些某些MRI禁忌者（心臟起搏器或體內(nèi)有鐵磁禁忌者（心臟起搏器或體內(nèi)有鐵磁性物質(zhì)）；性物質(zhì)）；l實惠。實惠。三、主要內(nèi)容三、主要內(nèi)容 CT檢查體位：檢查體位：橫斷層面掃描橫斷層面掃描(即軸位即軸位)； 冠狀層面掃描冠狀層面掃描(顱面部顱面部)。 CT檢查過程：檢查過程： 待病人擺

18、位畢先掃定位圖以確定掃描范圍，然后待病人擺位畢先掃定位圖以確定掃描范圍，然后 按設(shè)定好的掃描程序開始掃描。按設(shè)定好的掃描程序開始掃描。 CT檢查技術(shù)：檢查技術(shù)： 普通掃描普通掃描(plain scan) 特殊掃描特殊掃描(如薄層，用于中耳、胸部等如薄層，用于中耳、胸部等)； 增強掃描增強掃描 (contrast scan)； 造影造影CT(A或或V) CT容積掃描容積掃描(螺旋或電影螺旋或電影CT) 三維重建三維重建(3-dimentional reconstructions； 3DR)。臨床應(yīng)用及限度臨床應(yīng)用及限度 (一一)顱腦（應(yīng)用普遍，首選檢查方顱腦（應(yīng)用普遍，首選檢查方法）法） 1、適

19、應(yīng)癥：、適應(yīng)癥：顱內(nèi)腫瘤、腦出血顱內(nèi)腫瘤、腦出血、腦梗塞、顱腦外傷、腦梗塞、顱腦外傷(血腫、氣腦等血腫、氣腦等)、 顱內(nèi)感染、腦寄生蟲病、腦先顱內(nèi)感染、腦寄生蟲病、腦先天性畸形、腦萎縮、腦積水及脫髓天性畸形、腦萎縮、腦積水及脫髓鞘病等。鞘病等。 2、優(yōu)點：、優(yōu)點：CT已完全代替常規(guī)已完全代替常規(guī)X線顱腦檢查線顱腦檢查如氣腦造影如氣腦造影(腦池腦池)，腦室造影等；螺旋腦室造影等；螺旋CT的腦血管三維的腦血管三維重建可獲得比較精細和清晰的血管重建可獲得比較精細和清晰的血管三維圖像。三維圖像。 3、缺點：、缺點：對于腦血管畸形的診對于腦血管畸形的診斷，斷，CT不如不如DSA；對于顱底及后顱；對于顱底

20、及后顱窩窩 病變的診斷，病變的診斷，CT不如不如MRI。 (二二)頭面頸部頭面頸部CT： 1、適應(yīng)癥：、適應(yīng)癥：眼眼眶和眼球良惡性腫瘤眶和眼球良惡性腫瘤、眼肌病變、乳突及、眼肌病變、乳突及內(nèi)耳病變、耳內(nèi)耳病變、耳 的先的先天性發(fā)育異常、鼻竇天性發(fā)育異常、鼻竇和鼻腔的炎癥及腫瘤和鼻腔的炎癥及腫瘤(尤其鼻咽尤其鼻咽 癌癌)、喉部、喉部腫瘤、甲狀腺腫瘤、腫瘤、甲狀腺腫瘤、頸部腫塊等。頸部腫塊等。 2、優(yōu)、優(yōu) 點：點：有較有較好的定位、定量、定好的定位、定量、定性能力，已成為常規(guī)性能力，已成為常規(guī)檢查方法。檢查方法。58 (三三)胸部胸部CT： 1、適應(yīng)癥：、適應(yīng)癥：用于診斷氣道、肺、縱隔、胸膜、胸壁

21、、膈肌、心臟、用于診斷氣道、肺、縱隔、胸膜、胸壁、膈肌、心臟、 心包和主動脈疾病等。心包和主動脈疾病等。 2、優(yōu)、優(yōu) 點：點：對于支氣管肺癌的早期診斷、顯示肺癌的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、觀對于支氣管肺癌的早期診斷、顯示肺癌的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、觀 察肺門和縱隔有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)結(jié)核、縱隔腫瘤的察肺門和縱隔有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)結(jié)核、縱隔腫瘤的 準確定位、顯示肺間質(zhì)和實質(zhì)性病變準確定位、顯示肺間質(zhì)和實質(zhì)性病變 較普通較普通X線有顯著線有顯著 的優(yōu)越性；的優(yōu)越性； 對于觀察心包疾患、顯示主動脈瘤、主動脈夾層的真假對于觀察心包疾患、顯示主動脈瘤、主動脈夾層的真假 腔、顯示冠狀動脈和心瓣膜的鈣化、大血管壁的鈣化腔、顯示冠

22、狀動脈和心瓣膜的鈣化、大血管壁的鈣化 有較大的優(yōu)勢；有較大的優(yōu)勢； 電子束電子束CT可較好地顯示心肌、心腔及冠狀動脈的病可較好地顯示心肌、心腔及冠狀動脈的病 變。變。59 (四四)腹部和盆腔腹部和盆腔CT： 1、適應(yīng)癥：、適應(yīng)癥：用于診斷肝、膽、脾、胰腺、腎、腎上腺、膀胱、前列用于診斷肝、膽、脾、胰腺、腎、腎上腺、膀胱、前列 腺、子宮及附件、腹腔及腹膜后病變。腺、子宮及附件、腹腔及腹膜后病變。 2、優(yōu)、優(yōu) 點：點：對于明確占位性病變的部位、大小及與鄰近組織結(jié)構(gòu)對于明確占位性病變的部位、大小及與鄰近組織結(jié)構(gòu) 的關(guān)系、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移等的關(guān)系、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移等具有重要作用；具有重要作用； 對于炎癥性和外傷性病變對于炎癥性和外傷性病變能較好地顯示；能較好地顯示； 對于胃腸道病變對于胃腸道病變CT可較好地顯示腫瘤