醫(yī)學(xué)影像學(xué)1 學(xué)習(xí)資料

第一篇影像診斷學(xué)

第一章影像診斷學(xué)總論

1

X線成像2

計(jì)算機(jī)體層成像CT第二臨床學(xué)院虞志康倫琴一八九五年發(fā)明X光以其夫人的手照下全世界第一張X光片第一節(jié)X線成像1X線成像基本原理

2X線成像設(shè)備與性能

3X線成像檢查方法4

X線檢查的安全性5

X線圖像特點(diǎn)

第一節(jié)X線成像

（一）X線成像基本原理X線的特性1穿透性2熒光效應(yīng)3感光效應(yīng)4電離效應(yīng)x線之所以能使人體在熒屏上或膠片上形成影像，一方面是基于x線的特性，即其穿透性、熒光效應(yīng)和攝影效應(yīng)；另一方面是基于人體組織有密度和厚度的差別。由于存在這種差別，當(dāng)x線透過(guò)人體各種不同組織結(jié)構(gòu)時(shí)，它被吸收的程度不同，所以到達(dá)熒屏或膠片上的x線量即有差異。這樣，在熒屏或x線上就形成黑白對(duì)比不同的影像。X線成像相關(guān)特性，組織的密度和厚度的差別X線成像相關(guān)特性，組織的密度和厚度的差別當(dāng)強(qiáng)度均勻的x線穿透厚度相等的不同密度組織結(jié)構(gòu)時(shí)，由于吸收程度不同，在x線片上或熒屏上顯出具有黑白（或明暗）對(duì)比、層次差異的x線影像。病理變化也可使人體組織密度發(fā)生改變。例如，肺結(jié)核病變可在原屬低密度的肺組織內(nèi)產(chǎn)生中等密度的纖維性改變和高密度的鈣化灶。在胸片上，于肺影的背景上出現(xiàn)代表病變的白影。因此，不同組織密度的病理變化可產(chǎn)生相應(yīng)的病理x線影像。第一節(jié)X線成像

（二）X線設(shè)備與X線成像性能

X線成像設(shè)備主要部件示意圖（二）數(shù)字化X線設(shè)備與成像性能

產(chǎn)生背景普通X線成像是模擬成像攝影技術(shù)要求條件嚴(yán)格、曝光寬容度小影像的灰度固定密度分辨力低DR成像基本原理將普通X線攝影裝置同計(jì)算機(jī)結(jié)合使X線信息由模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息DR分類：數(shù)字?jǐn)z影：DigitalRadiography,計(jì)算機(jī)攝影：ComputedRadiography,直接數(shù)字?jǐn)z影：Direct

DigitalRadiography,

數(shù)字X線成像的優(yōu)點(diǎn)①診斷資料更多，背影雜波極低②曝光劑量減少，感光寬容度大③可藉電腦處理，影像選擇增強(qiáng)④數(shù)碼攝影系統(tǒng)，資料存儲(chǔ)光盤⑤日后儲(chǔ)存?zhèn)鬏?，可進(jìn)PACS系統(tǒng)PictureArchivingCommnicatingSystemCR以影像板（IP）代替X線膠片作為介質(zhì)IP上的影像信息經(jīng)過(guò)讀取、圖像處理顯示出數(shù)字圖像在熒屏上顯示人眼可見(jiàn)的灰階圖像保存方式：膠片、磁帶、磁盤、光盤CRDR的臨床應(yīng)用成像速度快、圖像質(zhì)量高，照射劑量低高級(jí)臨床應(yīng)用和后處理功能也正在不斷擴(kuò)展：組織均衡、雙能量減影、放大、翻轉(zhuǎn)等增加了準(zhǔn)確診斷的信心DF平板探測(cè)器

三

數(shù)字減影血管造影

DigitalSubtractionAngiographyDSA是用計(jì)算機(jī)處理數(shù)字化圖像的新一代成像技術(shù)Nudelman于1977年獲得首張DSA圖像DSA設(shè)備機(jī)架呈C形，故稱C臂機(jī)。DSA-時(shí)間減影法先實(shí)施血管造影使檢查部位連續(xù)成像在系列圖像中取血管內(nèi)尚無(wú)造影劑和含造影劑最多的圖像各一幀將這同一部位的兩幀圖像的數(shù)字矩陣，用計(jì)算機(jī)處理，使兩個(gè)數(shù)矩中代表骨及軟組織的數(shù)字抵銷，而代表血管的數(shù)字保留再經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器變?yōu)橹挥醒茉煊皥D像這兩幀圖像叫做減影對(duì)，因是在不同時(shí)間攝取，故稱時(shí)間減影法此法易受運(yùn)動(dòng)影響而產(chǎn)生配準(zhǔn)不良，血管模糊DSA的臨床應(yīng)用血管及其病變顯示更清晰選擇性或超選擇性插管，可顯示直徑在200ｕm以下的血管及小病變能夠觀察血流的動(dòng)態(tài)圖像僅用較低濃度的對(duì)比劑，且用量少DSA的臨床應(yīng)用特別適用于心臟大血管檢查了解心內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)異常觀察大血管病變：主動(dòng)脈夾層、主動(dòng)脈瘤主動(dòng)脈縮窄、主動(dòng)脈發(fā)育異常等顯示冠狀動(dòng)脈、頭部及頸部動(dòng)脈病變二、X線圖像特點(diǎn)灰階圖像反映人體組織結(jié)構(gòu)的解剖及病理狀態(tài)重疊、放大、失真X線圖像形成的基本條件X線具有一定的穿透力組織結(jié)構(gòu)存在密度和厚度的差別剩余X線經(jīng)過(guò)顯像過(guò)程形成X線圖像三、X線檢查方法（一）、普通檢查熒光透視（fluoroscopy）可轉(zhuǎn)動(dòng)病人，改變方向觀察可了解器官的動(dòng)態(tài)變化經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，立即得到結(jié)果X線攝影（radiography）成像效果好，顯示病變清晰客觀記錄、便于復(fù)查對(duì)照和會(huì)診三、X線檢查技術(shù)（二）、特殊檢查軟線攝影：用于乳腺等軟組織攝影放大攝影：用于顯示微細(xì)病變熒光攝影：用于集體體檢記波攝影：用于觀察臟器的運(yùn)動(dòng)三、X線檢查技術(shù)（三）、造影檢查1、對(duì)比劑（1）.高密度對(duì)比劑（陽(yáng)性對(duì)比劑）（2）.低密度對(duì)比劑（陰性對(duì)比劑）2、造影方法（1）.直接引入（2）.間接引入3、造影前準(zhǔn)備及造影反應(yīng)處理(1)對(duì)比劑（contrastmedia)

對(duì)比劑條件：

①有良好的造影效果②無(wú)毒無(wú)害③能在短時(shí)間內(nèi)排出體外1.陽(yáng)性（高密度）對(duì)比劑：

比重大，原子序數(shù)高常用鋇劑和碘劑等鋇劑（barium）硫酸鋇粉末加水和膠配成，以W/V表示混懸液：用于食道及胃腸造影或氣鋇雙重鋇膠漿：主要用于支氣管造影檢查碘劑有機(jī)碘制劑：用途：血管，膽道，膽囊，泌尿造影及CT增強(qiáng)排泄：經(jīng)肝或腎，從膽道或泌尿道排出類型：離子型：副作用大，過(guò)敏反應(yīng)多，價(jià)格低非離子型：低滲，低粘度，低毒性，高費(fèi)用無(wú)機(jī)碘制劑：用于氣管，輸尿管，膀胱造影等如碘化油、碘化鈉等四、X線檢查的安全性屏蔽防護(hù)距離防護(hù)

時(shí)間防護(hù)五、X線圖像特點(diǎn)灰階圖像反映人體組織結(jié)構(gòu)的解剖及病理狀態(tài)重疊、放大、失真X線圖像形成的基本條件X線具有一定的穿透力組織結(jié)構(gòu)存在密度和厚度的差別剩余X線經(jīng)過(guò)顯像過(guò)程形成X線圖像四、

X線圖像的解讀

X線診斷原則和步驟全面觀察（良好習(xí)慣和科學(xué)作風(fēng)）具體分析（X線解剖知識(shí)和思維）病灶的大小、數(shù)目、形態(tài)、邊緣、內(nèi)部構(gòu)造器官本身的功能變化、對(duì)臨近組織結(jié)構(gòu)影響推測(cè)病理解剖狀態(tài)（醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和思維）結(jié)合臨床資料（臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)和思維）做出X線診斷（客觀公正、實(shí)事求是）肯定性診斷、否定性診斷、可能性診斷第二節(jié)計(jì)算機(jī)體層成像CT

1969Hounsfield設(shè)計(jì)成功1972英國(guó)放射學(xué)會(huì)發(fā)表1979獲諾貝爾醫(yī)學(xué)生物學(xué)獎(jiǎng)1974Ledley設(shè)計(jì)成功全身CT1989螺旋CT問(wèn)世1998四層螺旋CT問(wèn)世200216層螺旋CT問(wèn)世200432層螺旋CT問(wèn)世200564層螺旋及雙源CT問(wèn)世2007282層螺旋CT問(wèn)世CT發(fā)展歷史一CT成像的基本原理

1.獲取掃描層面的數(shù)字化信息2.獲取掃描層面各個(gè)體素的X線吸收系數(shù)3.獲取CT灰階圖像體素、矩陣和象素體素：將選定層面分成若干個(gè)體積相同的立方體數(shù)字矩陣：每個(gè)體素的X線衰減系數(shù)排列成矩陣像素：數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊數(shù)字矩陣

CT裝置掃描裝置X線管：旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極探測(cè)器：無(wú)機(jī)晶體、氙氣準(zhǔn)直儀：管球側(cè)、探測(cè)器側(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU、主儲(chǔ)存裝置、操作臺(tái)等圖象顯示、記錄CT裝置示意圖

CT的發(fā)展概況體素、矩陣和象素體素：將選定層面分成若干個(gè)體積相同的立方體數(shù)字矩陣：每個(gè)體素的X線衰減系數(shù)排列成矩陣像素：數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊數(shù)字矩陣二CT設(shè)備與CT成像性能

一CT設(shè)備1多層螺旋CT（MSCT）2雙源CT3能譜CTCT設(shè)備主要有以下三部分：①掃描部分由X線管、探測(cè)器和掃描架組成；②計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存運(yùn)算；③圖像顯示和存儲(chǔ)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多幅照相機(jī)或激光照相機(jī)將圖像攝下。CT是用X線束對(duì)人體的某一部分一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X線，所測(cè)得的信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC），轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，從而得到該層面的各個(gè)單位容積的X線吸收值即CT值，并排列成數(shù)字矩陣。這些數(shù)據(jù)信息可存儲(chǔ)于磁光盤或磁帶機(jī)中，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）后再形成模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的一定變換處理后輸出至顯示設(shè)備上顯示出圖像，因此又稱為橫斷面圖像。螺旋CT掃描方式連續(xù)式掃描和采集管球連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光檢查床連續(xù)勻速向前運(yùn)動(dòng)二、CT成像性能

1.CT成像的主要優(yōu)勢(shì)（1）密度分辨力高（2）密度量化分析（3）影像無(wú)重疊（4）可行圖像后處理

CT圖像特點(diǎn)

斷面圖像（水平、冠狀斷面掃描）空間分辨率（矩陣、象素）密度分辨率（CT值、窗寬、窗位）2CT成像的局限性（1）不能整體顯示器官和病變（2）不能快速觀察（3）容積效應(yīng)影響（4）輻射劑量高水0HU空氣—1000HU骨+1000HUCT的X光衰減值是一組隨意設(shè)定的刻度，以霍斯菲耳德氏單位（HounsfieldUnit）為其單位。其中將水的密度設(shè)定為O值，而空氣的密度為-1000單位、骨骼密度則是+1000單位。三CT檢查方法

(一)普通CT平掃

(二)對(duì)比增強(qiáng)掃描

造影掃描

(三)CT能譜檢查

(四)圖像后處理技術(shù)窗寬、窗位調(diào)節(jié)肺窗縱隔窗靜脈造影增強(qiáng)CT動(dòng)態(tài)CT掃描1234動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描動(dòng)態(tài)CT曲線脊髓造影CTCT透視下穿刺活檢

螺旋CT圖像后處理技術(shù)二維圖像顯示多平面重建（MultiplePlaneRendering,MPR）曲面重建（CurvePlaneRendering,CVR）計(jì)算機(jī)容積攝影（ComputedVolumeRadiography,CVR）MPR多層面重建各向同性曲面重建圖像（CPR)電子計(jì)算機(jī)容積攝像（CVR)

螺旋CT圖像后處理技術(shù)三維立體顯示圖像遮蓋容積重建（ShadedVolumeRendering，SVR）密度容積重建（IntensityVolumeRendering）最大密度投影、最小密度投影（MIP）模擬X線投影（X-RayProjection）表面遮蓋顯示（SurfaceDisplay）TextureAll、TextureExp管腔容積顯示圖像管腔灌注（FlyAround）腔內(nèi)模擬內(nèi)窺鏡（FlyThrough）硬膜動(dòng)靜脈畸形FusionSVR3D-CTASSDSVR腎動(dòng)脈狹窄DSAMSCT-MIP最小密度攝影（MinIP)X-RayProjSVRMIPSurfaceStdTextureExpFlyAroundFlyThrough管腔灌注與內(nèi)視鏡

CT灌注成像對(duì)ROC在固定的層面連續(xù)掃描，繪制出每個(gè)像素的時(shí)間—密