研究生醫(yī)學(xué)影像學(xué)總論第二版

醫(yī)學(xué)影像學(xué)總論

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第二章計(jì)算機(jī)體層成像CT開展概況：CT是電子計(jì)算機(jī)體層攝影(ComputedTomography)的縮寫。1969年—英國工程師Hounsfield設(shè)計(jì)成功1972年—英國放射學(xué)學(xué)術(shù)會議發(fā)表1973年—英國放射學(xué)雜志報(bào)道1979年—亨斯菲爾德獲諾貝爾生物學(xué)獎。2編輯ppt第一代：平移/旋轉(zhuǎn)式〔5分/1枚探測器〕第二代：平移/旋轉(zhuǎn)式〔18秒/30枚探測器，始用于臨床〕第三代：旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)式〔2秒/300枚探測器〕第四代：旋轉(zhuǎn)/固定式〔2秒/700枚探測器〕1985年——滑環(huán)式掃描1989年——螺旋式掃描〔單排，多排〕2005年——雙源CT〔新研制〕CT開展史：3編輯ppt第一代：平移/旋轉(zhuǎn)式

〔5分/2枚探測器〕4編輯ppt第二代：平移/旋轉(zhuǎn)式

〔18秒/30枚探測器，始用于臨床〕5編輯ppt第三代：旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)式

〔2秒/300枚探測器〕6編輯ppt第四代：旋轉(zhuǎn)/固定式

〔2秒/700枚探測器〕

7編輯ppt1985年——滑環(huán)式掃描

滑環(huán)式掃描：球管電纜應(yīng)用電刷與銅環(huán)相連供電，不需復(fù)位，可做連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描，提高了掃描速度。8編輯ppt

1989年——螺旋式掃描采用了滑環(huán)技術(shù)和掃描床連續(xù)平移技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了螺旋式掃描。9編輯ppt

1998年——多排螺旋CT多排螺旋CT〔2、4、8、16、32、64排〕，使得球管圍繞人體旋轉(zhuǎn)一周能同時(shí)獲得多幅CT斷面圖像。大大提高了掃描速度，2004年64排螺旋CT，開創(chuàng)了容積數(shù)據(jù)成像的新時(shí)代。10編輯ppt

2005年——雙源CT

雙源CT改變了目前常規(guī)使用的一個(gè)X線球管和一套探測器的CT成像系統(tǒng)，通過兩套X線球管系統(tǒng)和兩套探測器來采集CT圖像。這種簡單而創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，突破了目前常規(guī)CT的局限性，大大提高了時(shí)間分辨率，目前多用于心臟血管的掃描。11編輯ppt12編輯ppt雙源CT顯示冠脈狹窄及鈣化13編輯ppt一、CT成像根本原理與設(shè)備14編輯ppt〔一〕CT成像根本原理CT是用X線束從各個(gè)方向?qū)θ梭w檢查部位具有一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測器接受透過該層面的X線信號，經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)得出該層面組織各個(gè)體素的X線吸收系數(shù)，并按原有矩陣順序排列，經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為黑白不等灰度的像素，即構(gòu)成黑白CT圖像，用視頻電纜傳送到激光相機(jī)拍照出來就是CT片。15編輯ppt〔一〕CT成像根本原理X線人體探測器光/電轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器16編輯ppt〔二〕CT設(shè)備CT設(shè)備主要有以下三局部：①掃描局部②計(jì)算機(jī)系統(tǒng)③圖像顯示和存儲系統(tǒng)17編輯ppt〔二〕CT設(shè)備掃描局部X線管探測器掃描架用于對檢查部位進(jìn)行掃描18編輯ppt〔二〕CT設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

模／數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)數(shù)／模轉(zhuǎn)換器顯示器將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存運(yùn)算；19編輯ppt〔二〕CT設(shè)備圖像顯示和存儲系統(tǒng)

將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理、重建的圖像顯示在電視屏上或用照相機(jī)將圖像攝于照片上。

20編輯ppt1989年，螺旋式CT應(yīng)用于臨床，螺旋CT是X線管圍繞檢查部位連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描，同時(shí)檢查床沿縱軸連續(xù)平移，X線掃描的軌跡呈螺旋狀?！矄闻牛嗯拧?005年、雙源CT〔新研制〕〔二〕CT設(shè)備21編輯ppt

二、CT圖像特點(diǎn)

CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的像素按矩陣排列所構(gòu)成。這些像素反映的是相應(yīng)體素的X線吸收系數(shù)。

22編輯ppt體素：圖像處理時(shí)將選定層面分成假設(shè)干個(gè)體積相同的立方體。像素：是數(shù)字矩陣中構(gòu)成圖象的根本單元。〔P9上圖〕二、CT圖像特點(diǎn)23編輯ppt二、CT圖像特點(diǎn)矩陣:是圖像像素排列的格式，可以是256×256，或512×512，矩陣越大，像素越小，構(gòu)成的圖像越細(xì)致，即空間分辯力越高。矩陣越小，像素越大，構(gòu)成的圖像越粗，即空間分辯力越低。〔P9以以下圖〕24編輯pptCT值：指CT圖像中組織密度上下的量的表示?！裁總€(gè)像素所對應(yīng)的物質(zhì)X線平均衰減量大小的表示〕CT值=[〔μΜ－μ水〕÷μ水]×KK=1000CT值單位：HU二、CT圖像特點(diǎn)25編輯ppt骨CT值=〔2-1〕÷1×1000=1000HU水CT值=〔1-1〕÷1×1000=0HU空氣CT值=〔0-1〕÷1×1000=－1000HU二、CT圖像特點(diǎn)26編輯ppt人體組織CT值

骨：1000HU鈣化:100-300HU新鮮出血:70-90HU軟組織：30—50HU腦灰質(zhì):40HU腦白質(zhì):30HU水：0HU脂肪:-70～-90HU空氣:-1000HU27編輯ppt28編輯ppt29編輯ppt

三、CT檢查技術(shù)1、平掃〔plainCTscan〕2、比照增強(qiáng)掃描〔contrastenhancement，CE〕３．造影掃描〔略〕30編輯ppt是指不用比照增強(qiáng)或造影的普通掃描。一般都是先行平掃。患者臥于檢查床上，擺好位置，選好層面厚度與掃描范圍，大都用橫斷面掃描，層厚用5mm或10mm，如需要可選用薄層．胸腹部掃描要屏氣。CT平掃：31編輯ppt比照增強(qiáng)掃描：是經(jīng)靜脈注入水溶性有機(jī)碘比照劑后再行掃描的方法。血管內(nèi)注入碘比照劑后，器官與病變內(nèi)碘的濃度可產(chǎn)生差異，形成密度差，可能使病變顯影更為清楚。32編輯ppt常用碘造影劑：泛影葡胺、歐乃派克、優(yōu)維顯等。目的：①疑有病變而平掃未發(fā)現(xiàn)病變②已發(fā)現(xiàn)可疑病變平掃難以定性。

比照增強(qiáng)掃描:33編輯ppt增強(qiáng)掃描平掃34編輯ppt

四、CT檢查新進(jìn)展

1、再現(xiàn)技術(shù)再現(xiàn)技術(shù)可獲得CT的三維立體圖象，使被檢查器官的影象有立體感，可在不同方位觀察。容積再現(xiàn)技術(shù)通過透明化處理，使外表與深部結(jié)構(gòu)同時(shí)立體顯示出來，如支氣管樹、肋骨、血管成像顯示。35編輯pptCT再現(xiàn)技術(shù)骨盆、胸部骨成像36編輯ppt再現(xiàn)技術(shù)結(jié)腸立體透明成像37編輯ppt

四、CT檢查新進(jìn)展2、CT血管造影：CTA：是靜脈內(nèi)注入比照劑后血管造影CT掃描的圖象重組技術(shù)，可立體顯示血管影像，用于腦血管、腎血管、肺A及肢體血管顯示。38編輯ppt39編輯ppt

四、CT檢查新進(jìn)展

3、仿真內(nèi)鏡顯示技術(shù)是CT容積數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)虛擬顯示相結(jié)合開發(fā)出的仿真內(nèi)鏡功能。從管腔器官的一端向另一端逼真顯示內(nèi)腔。有仿真血管鏡、仿真支氣管鏡、仿真喉鏡、仿真鼻竇鏡、仿真膽管鏡、仿真結(jié)腸鏡等。

40編輯ppt41編輯pptCT仿真內(nèi)鏡顯示技術(shù)仿真腸鏡顯示腸息肉42編輯ppt

四、CT檢查新進(jìn)展4、CT灌注成像是一種功能成像。是經(jīng)靜脈團(tuán)注碘比照劑后，對感興趣器官固定層面連續(xù)掃描，通過不同時(shí)間影像密度的變化，可了解興趣區(qū)血流灌注狀態(tài)。當(dāng)前主要用于急性或超急性腦局部缺血的診斷。腦梗死及缺血半暗帶的判斷及腦瘤新生血管的觀察。43編輯pptCT腦灌注成像44編輯ppt

五、CT診斷的臨床應(yīng)用

〔一〕、CT檢查適應(yīng)癥。1、顱腦各種病變〔腫瘤、炎癥、外傷、血管性病變、先天畸形〕2、五官及頸部軟組織病變。3、胸部各種病變〔縱隔、肺及支氣管、胸壁、胸膜〕特別對胸片難顯示的部位，更具優(yōu)越性。4、腹部以及盆腔實(shí)質(zhì)臟器及腹膜后病變。5、脊柱及關(guān)節(jié)軟組織病變。如椎間盤、關(guān)節(jié)囊及周圍軟組織病變顯示較佳。45編輯ppt

五、CT診斷的臨床應(yīng)用(二)、CT檢查的優(yōu)勢和限度優(yōu)勢：1、獲得清晰橫斷面圖象，無重疊影像。2、圖象密度分辨率高，可分辨腦灰、白質(zhì)結(jié)構(gòu)3、病變定位準(zhǔn)確4、診斷準(zhǔn)確性高，應(yīng)用價(jià)值高5、無創(chuàng)傷，無痛苦46編輯ppt限度：1、危重病人，不配合的病人不能檢查。2、搏動、蠕動的器官，如心、胃腸等檢查效果差。3、偽影影響大，如顱底組織、腹腔腸道及氣體。4、X射線對人體的影響，如早孕。

五、CT診斷的臨床應(yīng)用(二)、CT檢查的優(yōu)勢和限度47編輯ppt

復(fù)習(xí)題1.CT的成像原理2.解釋CT值、像素、體素、增強(qiáng)掃描3.CT的臨床應(yīng)用48編輯ppt第三章磁共振成像核磁共振〔nuclearmagneticresonance，NMR〕是一種核物理現(xiàn)象。1946年人們發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的核磁共振現(xiàn)象。1973年應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。近些年來得到普及，成為醫(yī)學(xué)影像學(xué)前沿學(xué)科的一個(gè)重要組成局部。為了區(qū)分核磁共振中的“核〞與“放射性核原子〞、“核素〞?，F(xiàn)已將核磁共振〔NMR〕改稱為磁共振成像〔MRI〕。49編輯ppt

第三章磁共振成像一、MRI成像根本原理與設(shè)備二、MRI圖像特點(diǎn)三、MRI檢查技術(shù)四、MRI檢查新進(jìn)展五、MRI診斷的臨床應(yīng)用50編輯ppt一、磁共振成像根本原理與設(shè)備

〔一〕磁共振成像根本原理

磁共振成像〔magneticresonanceimageMRI〕是利用原子核在磁場內(nèi)經(jīng)共振所產(chǎn)生的射頻信號經(jīng)計(jì)算機(jī)重建形成圖像的一種成像技術(shù)。

51編輯ppt〔一〕磁共振成像根本原理物質(zhì)分子原子原子核+電子-質(zhì)子+中子〔不帶電荷〕氫原子核〔H+〕不含中子，只有一個(gè)質(zhì)子。氫原子核作為磁共振成像的靶原子核是因?yàn)椋?.氫原子在人體內(nèi)分布最廣含量最高。〔水含量高〕2.氫原子核具有最強(qiáng)的磁矩。(磁化率最高〕52編輯ppt〔一〕磁共振成像根本原理磁共振信號的產(chǎn)生：將人體置于外強(qiáng)磁場中，外加射頻脈沖后，質(zhì)子釋放能量并產(chǎn)生射頻信號。采集射頻信號，通過調(diào)節(jié)成像參數(shù)重復(fù)時(shí)間TR和回波時(shí)間TE，分別以T1、T2和質(zhì)子密度的參數(shù)成像，即可獲得T1WI、T2WI或PDWI圖像。53編輯ppt

TE：回波時(shí)間：指90度脈沖與產(chǎn)生回波之間的時(shí)間。

TR：重復(fù)時(shí)間：指相鄰兩個(gè)90度脈沖之間的時(shí)間。

選用不同的TE和TR，就可組成T1WI、T2WI和質(zhì)子加權(quán)像?！惨弧炒殴舱癯上窀驹?4編輯ppt〔一〕MRI成像根本原理MR信號接收器光/電轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器55編輯ppt〔二〕MRI設(shè)備MRI設(shè)備：主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、輔助設(shè)備。56編輯ppt

主磁體是產(chǎn)生磁場的裝置

永磁主磁體常導(dǎo)電磁超導(dǎo)磁場場強(qiáng)用“T〞特斯拉或“G〞高斯表示1T=10000G57編輯pptMR機(jī)磁場場強(qiáng)分為：低場機(jī)0.1T——0.4T

中場機(jī)0.5T——1.0T

高場機(jī)1.5T——2.0T

超高場機(jī)2.0T——以上58編輯ppt梯度系統(tǒng)：由梯度放大器及X.Y.Z三組梯度線圈組成射頻系統(tǒng)：用來發(fā)射射頻脈沖和接收MR信號計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：控制著磁共振脈沖激發(fā)，信號采集，數(shù)據(jù)運(yùn)算和圖像顯示。其他輔助設(shè)備：檢查床，液氮及水冷卻系統(tǒng)，空調(diào)，膠片處理等。59編輯ppt

二、MRI圖像特點(diǎn)

1、多參數(shù)灰階圖像

2、多方位斷層圖像

3、流空效應(yīng)

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1、多參數(shù)灰階圖像

MRI成像也是以不同灰度顯示圖像，但反映的是MRI信號強(qiáng)度的不同。無論那一種加權(quán)像，白影都表述為高信號，黒影都表述為低信號。同一組織的信號在不同加權(quán)像上，其信號強(qiáng)度可以不同。61編輯ppt1、多參數(shù)灰階圖像加權(quán)即“突出重點(diǎn)〞，即重點(diǎn)突出某一參數(shù)圖象特性。T1WI:〔T1加權(quán)像〕這種成像方法重點(diǎn)突出組織T1參數(shù)圖象特性。短TR(TR<500ms)短TE(TE<30ms)T1短的組織：MRI信號高〔脂肪〕T1長的組織：MRI信號低〔水〕62編輯ppt1、多參數(shù)灰階圖像T2WI:〔T2加權(quán)像〕這種成像方法重點(diǎn)突出組織T2參數(shù)圖象特性。長TR(TR>2000ms)長TE(TE>90ms)T2長的組織：MRI信號高〔水〕T2短的組織：MRI信號低〔肌肉〕63編輯ppt1.5T場強(qiáng)下正常人體組織T1\T2值(mu)

組織T1T2

水30001200

肌肉50070

腦灰質(zhì)400100

腦白質(zhì)35090

脂肪2209064編輯ppt

MRI可獲得人體橫斷面、冠狀面及任何方向斷面的圖像，圖像的分辨力高，清晰逼真，有利于病變的三維定位。

2、多方位斷層圖像65編輯ppt66編輯ppt

3、流空效應(yīng)心血管內(nèi)的血液由于流動迅速，在MRI采集該層面的信號時(shí)，血管內(nèi)被激發(fā)的血液質(zhì)子已流動離開受檢層面，接收不到信號，血管在T1WI、T2WI圖像上均呈黑色。這就是流空效應(yīng)。流空效應(yīng)使心腔和血管不需造影劑就可顯影，是CT所不能比較的。67編輯ppt

三、MRI檢查技術(shù)〔一〕序列技術(shù)MRI可根據(jù)需要，選擇適當(dāng)?shù)拿}沖序列和掃描參數(shù)成像。自旋回波〔SE〕序列：是目前MRI掃描的根本和常用序列。T1WI顯示解剖結(jié)構(gòu)好，T2WI顯示病變好。梯度回波和平面回波成像。成像快，圖像質(zhì)量高。

68編輯ppt〔一〕序列技術(shù)反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列：1、抑脂序列，該序列是通過選擇特定的T1值，使脂肪組織在T1WI圖像的信號為零。2、抑水序列，應(yīng)用該序列，可使自由水在T2WI圖像的信號為零。69編輯ppt〔二〕比照增強(qiáng)檢查技術(shù)

常規(guī)用T1WI序列，采用靜脈注射順磁性造影劑，縮短T1馳豫時(shí)間，提高病變的檢出率和診斷準(zhǔn)確率。臨床最常用的MRI造影劑為釓－二乙三胺五乙酸(Gd-DTPA)。常用劑量：0.1mmo1/Kg70編輯ppt〔三〕MR水成像技術(shù)磁共振水成像技術(shù)〔MRhydrography〕是利用靜態(tài)液體長T2的特性，使用重T2加權(quán)成像技術(shù)，使液體呈高信號顯影。臨床常用:MR胰膽管成像〔MRCP〕、MR泌尿系成像〔MRU〕、MR椎管成像〔MRM〕、MR內(nèi)耳成像等。〔P21〕71編輯ppt

MRCP72編輯ppt

精確內(nèi)耳3D重建左側(cè)半規(guī)管〔垂直半規(guī)管〕局部狹窄，膜迷路阻塞3DFiestaMIP重建

男，34歲，半年前突發(fā)耳聾正常73編輯ppt〔四〕MR電影成像技術(shù)

磁共振電影成像技術(shù)〔MRC〕是利用MRI快速成像序列對運(yùn)動臟器實(shí)施快速成像，然后將圖像連續(xù)顯示，即產(chǎn)生運(yùn)動臟器的電影圖像。磁共振電影成像技術(shù)主要用于評價(jià)臟器的運(yùn)動功能。74編輯ppt四、MRI檢查新進(jìn)展〔一〕MR血管成像技術(shù)〔MRA〕

MR血管成像是使血管顯像的MRI技術(shù)，一般無需注射造影劑，檢查比較簡單，屬于無創(chuàng)性檢查。臨床多用于頭頸及體部較大血管病變的檢查，如動脈瘤、血管畸形和血管阻塞等。75編輯ppt

正常顱腦MRA76編輯ppt正常頸部MRA77編輯ppt正常顱腦MRA〔TOF〕78編輯ppt

是以MRI研究活體腦神經(jīng)細(xì)胞活動狀態(tài)的嶄新的檢查技術(shù)。它主要借助于快速M(fèi)RI掃描技術(shù)，測量人腦在思維、視、聽覺或肢體活動時(shí)相應(yīng)腦區(qū)腦組織的血氧含量及局部灌注狀態(tài)等改變，并顯示于MRI圖像上。〔二〕MR功能成像技術(shù)〔fMRI〕79編輯ppt〔二〕MR功能成像技術(shù)〔fMRI〕腦MR功能成像技術(shù)日前更多仍在研究腦組織的功能部位。臨床主要用于腦部手術(shù)前方案的制定，如癲癇手術(shù)時(shí)通過fMRI識別并保護(hù)功能區(qū)，了解卒中偏癱病人腦的恢復(fù)能力的評估及精神疾病神經(jīng)活動的研究等。80編輯pptMRI腦注功能成像81編輯ppt

四、MRI檢查新進(jìn)展〔三〕擴(kuò)散加權(quán)圖像〔DWI)擴(kuò)散加權(quán)是根據(jù)人體組織之間彌散系數(shù)不同而形成圖像。在急性腦梗死的早期，腦組織缺血缺氧造成的主要是細(xì)胞毒性水腫。細(xì)胞外水分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使水分子彌散下降，MRI信號為陰性，DWI表現(xiàn)為高信號。目前臨床多應(yīng)用于急性腦梗死的早期診斷，并取得較滿意的結(jié)果。82編輯pptT1WIT2WIDWI83編輯ppt84編輯ppt

四、MRI檢查新進(jìn)展〔四〕MR波譜技術(shù)〔MRS〕

磁共振波譜學(xué)是利用MRI中的化學(xué)位移來測定分子組成空間構(gòu)型的一種檢測方法。目前常用原子核有：1H，31P等常用來檢測體內(nèi)許多微量