医学影像学总论

忻州市中医医院（放射科）李进胜医学影像学总论影像学的诞生和发展X线成像计算机体层成像磁共振成像图像解读与影像诊断思维图像存档和传输系统影像学的诞生和发展1895年,X线重大发现放射诊断学Diagnosticradiology医学影像学Medicalimaging基础伦琴放射诊断学1895年后20世纪50～60年代20世纪70～80年代20世纪70年代医学影像学的发展超声与核素显像1895年后20世纪50～60年代20世纪70～80年代20世纪70年代医学影像学的发展X线计算机体层磁共振成像发射体层显像1895年后20世纪50～60年代20世纪70～80年代20世纪70年代医学影像学的发展介入放射学1895年后20世纪50～60年代20世纪70～80年代20世纪70年代医学影像学的发展影像诊断学和介入放射学两大组成部份形成了一门新的临床学科——医学影像学（Medicalimaging）。医学影像学的形成，不仅扩大了人体的检查范围，提高了诊断水平，而且可以对某些疾病进行治疗，这样大大地拓展了本学科的工作内容，成为医疗工作中的重要支柱。90年代以来，又有了数字化X线成像（digitalradiography，DR）及图像存储和传输系统（picturearchiveandcommunicationsystem，PACS），使医学影像学又发展成为今天的信息放射学（informationradiology）和远程放射学（tele-radiology）。学习医学影像学的目的了解不同成像技术的基本成像原理及图像特点。掌握图像的观察、分析与诊断方法。掌握不同成像技术在诊断中的价值与限度。第一节X线成像X线成像的基本原理与设备X线是在真空管内高速行进的电子流撞击钨（钼）靶时而产生。三个条件：X线的产生波长极短，肉眼看不见的电磁波，具有波粒二象性。与X线成像密切相关的特性：•穿透性；•荧光效应；•感光效应；•电离效应。X线的特性电压波长---穿透性；物质密度---穿透性；物质厚度---穿透性。X线穿透性是X线成像的基础。X线的特性--穿透性穿透力正常的胸片穿透力不足的胸片X线波长很短，肉眼看不见。硫化锌镉X线激发钨酸钙X线被转换成波长较长的荧光铂氰化钡(肉眼可见)荧光效应是透视检查的基础。X线的特性--荧光效应X线的特性--感光效应X线X光胶片（药膜AgBr）银离子Ag潜影显影定影感光的Ag+被还原黑色银未感光AgBr被溶解变透明放出感光效应是X线摄影的基础。经过•X线穿过任何物质都可使之电离，而产生电离效应。•生物效应：X线射入人体也可产生电离效应，使细胞和体液发生一系列反应，引起细胞损害，使细胞DNA破坏。生物效应是放射治疗的基础，也是X线需要防护的原因。X线的特性--电离效应X线人体荧光屏图像潜影•基于X线的特性，即其穿透性、荧光效应和感光效应。•基于人体组织有密度和厚度的差别。成像基本原理X线人体荧光屏图像潜影人体的密度分为三类：•高密度:骨和钙化灶等；•中等密度:软骨、肌肉、实质器官、结缔组织、体液等；•低密度:脂肪组织及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦气体。密度和厚度差别是产生影像对比的基础成像基本原理密度不同与X线成像的关系•X线机包括:X线管、变压器、操作台及检查床等X线成像设备X线管变压器操作台X线成像设备X线成像设备•X线管、变压器、操作台和检查床等。数字X线成像•将X线摄影装置或透视装置同电子计算机结合，使形成影像的X线信息由模拟信息转换为数字信息，而得数字化图像的成像技术。数字化X线成像平板探测器数字X线成像-DRDirectDigitalRadiography计算机X线成像-CRComputedRadiography数字X线荧光成像-DFDigitalfluorog-raphyIP板（可重复使用）X线摄照胶片影像显影、定影X线摄照影像板激光扫描计算机影像（模拟）（数字）计算机X线成像-CR:传统屏－片系统:CR是将X线摄照的影像信息记录在影像板上，经阅读器读取，由计算机计算出一个数字化图像，经数字/模拟转换器转换，在荧屏上显示出灰阶图像。计算机X线摄影（computedradiography，CR）CR构造：1、影像板（IP板）：代替传统胶片CR结构2、读取装置：（1）暗盒型（2）无暗盒型影像信息的记录、读取、处理和显示数字X线荧光成像-DFDigitalfluorog-raphy用IITV代替CR的IP作为介质。优点：成像时间短，有透视功能。应用：DSA、数字胃肠机。•用平板探测器将X线信息直接转换成电信号，再行数字化，整个转换过程都在平板探测器内完成。•DR没有经过摄像管或激光扫描的过程，所以X线信号损失少，图像质量好，成像时间短。平板探测器数字X线成像-DRDirectDigitalRadiographyDR机房及操作室DR照片DigitalRadiographyDR能量减影成像（骨肉分离）数字X线成像与普通X线成像比较：•提高图像密度分辨力与显示能力；•行图像处理，增加信息的显示功能；•患者接受的X线量较少；•摄照条件的宽容度加大；•可摄成照片，可用磁盘或光盘存储；•可输入PACS中。数字减影血管造影（DSA）传统血管造影，因血管与骨骼及软组织影重迭，血管显影不清。DSA则是通过计算机处理数字化的影像信息，消除骨骼和软组织影像的减影技术，使血管清晰显影的成像技术。DSA适用于心脏血管的检查。传统血管造影DSA照片X线图像特点•灰阶图像•重叠•放大•形状失真X线图像特点形状失真X线检查技术普通检查透视fluoroscopyX线摄影radiography特殊检查造影检查X线检查技术透视fluoroscopy荧光透视X线摄影radiographyX线摄影特殊检查荧光摄影体层摄影软线摄影放大摄影用以检查软组织，特别是乳腺的检查。平片与体层软线摄影Digitalmamography•采用能发射软X线的钼靶球管，常用电压为22-35kV,用以检查软组织，特别是乳腺的检查。Digitalmamography软线摄影利用对比剂改变内脏的对比，以便显示内脏器官形态和功能的检查方法即为造影检查。引入的对比剂称为造影剂。造影检查自然对比人工对比造影检查高密度对比剂钡剂：硫酸钡（胃肠道）离子型：泛影葡胺碘剂非离子型：碘必乐低密度对比剂（少用）空气、氧气、二氧化碳对比剂造影方式医用硫酸钡离子型碘剂非离子型碘剂高密度造影剂低密度造影剂口服（钡餐）•直接引入灌注（钡灌）穿刺导管注入•间接引入经静脉注入对比剂造影方式支气管造影食管钡餐造影胃钡餐造影结肠钡灌肠造影（IVP）静脉肾盂造影血管造影X线检查中的防护放射防护的方法和措施防护的原则屏蔽防护距离防护时间防护X线诊断临床应用X线诊断的临床应用成像清晰、经济、简便是一些部位的主要检查手段如：骨肌系统、胸部是首选在国内外仍然是影像诊断中使用最多和最基本的方法第二节计算机体层成像（CT）计算机体层成像Computertomography•Hounsfield1969年设计成功，1972年问世；•Hounsfield获得了1979年的诺贝尔奖。•CT不同于X线成像，用X线束对人体层面进行扫描，通过探测器取得信息，经计算机处理而获得的重建图像。显示的是断面解剖图像，密度分辨力明显优于X线。一、成像原理与设备二、图像特点四、临床应用三、检查技术成像原理体素和像素矩阵矩阵是数学概念，表示行、列的数字阵列。1010110000011011110100100000100011001001000101101001011000001010011001110011111110111110101001011010成像原理扫描装置、计算机系统、图像显示和存储系统CT设备CT，computedtomography普通CT螺旋CT电子束CTCT设备普通CTCT设备螺旋CTCT设备普通CT螺旋CTCT增强扫描CT图像由不同灰度像素按矩阵排列构成像素是反映相应单位容积的吸收系数图像质量与像素的大小有关，像素越小，数目越多，则图像越细致密度的差别有了量化即CT值二、CT图像特点CT值将µ值换算成CT值，作为表达组织密度的统一单位（HU）。10009909800102030405060-60-50-40-30-20-10-70-80-90-1000-980-990骨空气水软组织脂肪三、CT检查技术平扫增强扫描高分辨力扫描指不注射对比剂的扫描，一般都是先行平扫扫描技术平扫增强扫描高分辨力扫描静脉注射对比剂后的扫描。目的显示平扫上未被显示或显示不清的病变。通过病变强化程度，对病变作定性诊断。CT检查技术扫描技术平扫增强平扫增强扫描高分辨力扫描CT检查技术HighresolutionCT,HRCT获得良好的空间分辨力CT图像的扫描技术。目的较好显示小病灶及病变的轻微变化。扫描技术高分辨CT扫描平扫CT，computedtomography图像后处理功能多平面重建SSD表面三维重建最小密度投影CT后处理功能CT伪彩技术CT仿真内窥镜CT透视四维CT诊断的临床应用•中枢神经系统疾病；•眶内占位病变；•肺癌和纵隔肿瘤；•心脏及大血管疾病；•腹部及盆部疾病；•骨骼系统；•乳腺少用。CT诊断的临床应用不足：•射线剂量较X线摄影大；•碘过敏患者不能行增强扫描；•对脑组织和软组织以及软骨分辨力不如MRI;•不能任意方位直接成像。综合影像的选择•呼吸系统----X线CT•循环系统----USGX线•骨骼系统----X线•消化系统----X线（钡餐）•泌尿系统----X线（IVP）USG•生殖系统----USGCT•神经系统----MRICT影像诊断原则和步骤原则：影像+病史、症状、体征及其他临床资料。步骤：1条件（片号、左右、照片质量等）2顺序（上下对照、左右比较等）3区分正常与异常，对于异常的应注意：位置、分布、数目、形状、边缘、密度等。邻近器官组织改变、功能改变等，再结合临床和既往影像资料进行综合分析，得出正确诊断。诊断结果分：肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断。现代医学影像学的内涵X线特性、图像特点X线检查技术与防护CR、DR成像原理及特性CT图像特点及有关概念小结DSA、MR、PACS、介入放射学概论自学预习：呼吸系统正常表现和基本病变谢谢!