基本概念.docx

1、基本概念本篇校对说明一.请依下述顺序排列各部份顺序 总论 CT MRI 神经系统胸部腹部 骨与关节介入放射学二.P3“肿块效应”条目移至总论节“伪影”条目之后。三.为了不使手工修正误解，已另作出一份修正样本。附后祁吉09-07基本概念是理解放射诊断学及相关内容的基础。医学是介于自然科学与社会科学之间的学科，因此基本概念还是需要在理解的基础上“死记硬背”的。本书中仅列出日常应用较多的120个基本概念，一些概念可以举一反三。实际操作中，涉及的基本概念远不止这些，需在实践中不断扩大理解和记忆。在学科进步中，一些概念的内涵还会发生变化，因此，对概念的理解还应随科学认识的发展不断修正。总论【X线的物理学

2、效应】 X线的物理学效应（physical effect of X-ray）有：穿透性，荧光效应，感光效应，电离效应，光电效应，热效应，干涉、衍射、反射、折射、散射效应等。【高仟伏线】高仟伏线(high kilovoltage X-ray)：波长在0.12-0.05（0.012-0.005nm）、光子能量为66166KeV的高能线。产生该波段X线的管电压为120-250kVp。应用高仟伏线摄影可提供在较小密度范围内层次丰富的照片。【软X线】软X线 (soft X-ray)：波长在0.74-0.046nm(0.74-0.46)范围、光子能量为17-26keV的低能量X线。由软X线机产生，产生该波

3、段X线的管电压在25-40kVp。由于软X线的穿透能力小，临床上适用于软组织摄影。【传统放射学】传统放射学(conventional radiology)：以线透视和摄片为基本检查方法的医学成像科学。在现代医学成像方法（CT/MRI/DSA等）出现之前，这些基本检查方法已经沿用和不断改良了近80年，其中大部份至今仍在沿用，故统称以这些基本检查方法为基础的医学成像科学为传统放射学。【碘对比剂的特异质反应】碘对比剂的特异质反应(idiosyncratic effect of iodine contrast meida)：碘对比剂引起的体质素因性副反应。特异质反应是非剂量相关性的，临床上表现为荨麻疹

4、、血管神经性水肿、呼吸困难、喉头水肿等，严重者可致死。 其病因学与细胞释放递质；抗原-抗体反应；急性激活系统受累；精神因素等有关。【碘对比剂物理-化学反应】碘对比剂物理-化学反应(physicochemical effect of iodine contrast media)：碘对比剂的理化性质引起的副反应。物理-化学反应是剂量相关性的，与应用的剂量呈正比。临床上表现为恶心、呕吐、潮红、发热等。其病因学与制剂的渗透压；制剂的水溶性；制剂的电荷；制剂的粘滞性等有关。【非离子型对比剂】非离子型对比剂(non-ionic contrast media)：可于血管或体腔内注射的、于体液环境中不发生电离

5、的医学成像对比剂。主要有非离子型水溶性有机碘制剂及水溶性非离子型钆制剂。非离子型制剂的渗透压可与血浆等渗或略高，有效地减少了制剂的高渗透压带来的副反应，但黏滞性较高是影响生物学安全性的另一个重要因素。【管电流】管电流（electric current of X-ray tube）：X线管内，在由高电压产生的强电场和高真空的环境中，自阴极（电子源）向阳极（靶）流动的高速电子流。X线管产生的X线的强度与管电流成正比。【管电压】管电压（voltage of X-ray tube）：X线管内，为使阴极加热和在阴极与阳极之间产生强电场，由高压发生器产生的高电压。X线管产生的X线束的最大光子能量等于高速电

6、子流的最大能量，后者则取决于管电压的峰值。改变管电压即改变了最大光子能量及X线谱。【康普顿吸收】康普顿吸收(Compton absorption)：康普顿1932年预言，一个电子经过冲撞将发生反冲，这将使得入射的能量或光子分配给反冲电子和散射光子，因而总的吸收系数将分为吸收部分及散射部分。一个电子与一个低能光子冲撞中，散射光子的能量与原始光子者相近，仅给反冲电子以极小的能量；与高能光子冲撞时则相反，反冲电子获得原始光子的大部分能量。此种现象称康普顿吸收。【密度分辨率】密度分辨率(density resolution)：影像中可辨认的光学密度差别的最小极限，即影像中细微密度差别的分辨能力。又称低

7、对比分辨率。密度分辨率以5mm0.3附辐射剂量与毫安秒值表示。在一般性描述中，若不是指明具体计量单位，则仅是泛泛指密度分辨的能力，宜使用“密度分辨力”。【空间分辨率】空间分辨率(spatial resolution)：影像中可辨认的邻接物体的空间几何尺寸的最小极限，即影像中细微结构的分辨能力，又称高对比分辨率。空间分辨率用某一轴向（如X轴、Y轴）的线对/毫米(LP/mm)数表示。在一般性描述中，若不是指明具体计量单位，则仅是泛泛地指空间分辨的能力，宜使用“空间分辨力”。【时间分辨率】时间分辨率(temporal resolution)：成像设备单位时间内采集影像的帧数。时间分辨力是设备的性能参

8、数，与每帧影像的采集与重建时间、显示方式及连续成像的时间与能力有关。在一般性描述中，若不是指明具体的计量单位和内容，则仅是泛泛地指信息采集的速度，宜使用“时间分辨力”。【确定性生物学效应】确定性生物学效应（definite biological effect）：X线（和其他电离辐射）照射人体后，在较高的辐射剂量阈值之上发生的剂量依赖性的生物效应，如诱发白内障。【随机性生物学效应】随机性生物学效应（random biological effect）：X线（和其他电离辐射）照射人体后，以一定概率发生的、非剂量依赖性的生物效应，如遗传效应、致癌作用。【无创性检查】无创性检查（non-invisive

9、 examnation）：医学诊断性检查中不会给受检者带来附加损伤的检查。“无创性”系与“有创性”相对而言。医学成像领域中，超声检查、磁共振成像检查迄今尚未证实会对受检者造成附加损伤，故属于无创性检查范畴。【噪声】噪声（noise）：广义上讲，影像上任何妨碍观察者解释的影像结构或特征均可定义为噪声。狭义上讲，噪声是指在影像上观察到的亮度水平随机出现的波动。从本质上讲，噪声主要是统计学的。一些非统计学噪声有视频摄像机噪声（又称附加噪声）、系统噪声、量子噪声、存贮噪声等。【伪影】（artifact） 泛指影像失真。依失真的原因可分为：成像设备设计缺陷所致的伪影。成像设备故障所致的伪影。运动或移动伪

10、影。信息载体的传感性所致的伪影。读取、转换系统所致的伪影。光学系统所致的伪影。暗室处理所致的伪影等。【肿块效应】肿块效应（mass effect）：医学影像中，人体各部位的病变产生的占据生理结构的空间、推压和移位邻近的结构、压迫或阻塞生理腔道的改变。国内文献中经常使用“占位效应”一词作为“肿块效应”的同义词，但英文中并无占位效应的对应词。日常工作中使用“占位性病变”，甚至“占位”代替肿瘤的描述则是不科学、不规范的。CT【计算机体层摄影】计算机体层摄影（computed tomography，CT）：X线摄影技术与重建数学、计算机技术结合产生的体层成像方法。由英国EMI公司计算机和图像处理工程师

11、Hounsfield于1969年设计，1971年研制出第一台头部CT机进行实验性脑扫描获得成功，1972年公诸于世。1979年Hounsfield因该项发明而获诺贝尔生物医学奖。CT的主要成像原理是：采集X线扫描人体结构的信息，经模/数转换、计算机运算、数/模转换等处理，生成被扫描结构的重建横断层面影像。【CT值】 CT值（CT number）：CT设备生成的模拟影像由连续的灰阶构成，灰阶代表的灰度或密度值为无量纲值。把CT影像的灰度值根据标准参照换算为量纲值即CT值。可直观地反映影像内结构的密度，以HU表示。【CT灌注成像】CT灌注成像（CT perfusion imaging）：以同层动态

12、CT扫描的方式，高流率团注对比剂及快速连续扫描，根据逐像素的时间-密度曲线特征计算出并用伪彩显示扫描层面的灌注成像参数的方法。当CT检测器的宽度可以覆盖整个器官，如脑、肝等时，则可作全器官灌注成像。【层厚】层厚（slice thickness）：层面显示的医学影像上重建影像层面的厚度。在CT影像上，随着设备的发展又分为采集层厚与重建层厚。【层间距】层间距（inteval of slices）：CT扫描中，相邻两个采集层面的上一层面的下缘与下一层面的上缘间的间隔。【螺距】螺距（pitch）：螺旋CT扫描时，X线管旋转一周期间采集层厚与进床速度之比（用于单层螺旋CT）；X线管旋转一周期间进床的距离

13、与X线准直厚度之比或X线管旋转一周期间进床的距离与检测器在Z轴的宽度之比（用于多层螺旋CT）。从单层CT到多层CT，以及不同生产厂家对螺距定义的内涵有别，暂无统一定义。【计算机辅助检测】计算机辅助检测（computer aided detection，CAD）：医学成像领域中，基于大量临床病例累积和统计学的先验知识编制辅助检测软件，给医师提供疾病诊断的概率性参考意见的方式。该软件系统是依病种为基础的，如乳腺检测软件、肺结节检测软件等。【模拟数字转换】模拟数字转换（analog-digital conversion）：数字成像方式中，使用模拟数字转换器把模拟时域信号转换为数字信号的步骤。模拟信号

14、是一个连续量，可表达的动态范围是无限的；数字信号是一个离散量，动态范围的表达和数字的字节正相关，数字的字节决定转换的精度。【模拟影像】模拟影像(analog image)：医学成像检查中，基于密度、灰度、辉度、信号强度等变量的差别而显示的可识别的影像。线摄影中，胶片上不同区域的灰度是相应区域接受的射线强度的模拟，或者从另一个角度讲，是相应区域对应的射线穿行轨迹上组织结构对射线衰减程度的模拟。同样的道理可以解释CT影像的密度亦为局部组织结构对射线衰减程度的模拟；灰阶超声影像的辉度为声束透射的组织结构回声质地的模拟；MR影像的信号强度为组织结构内的氢质子弛豫时间的模拟。【原始横断层面】原始横断层面

15、（primary transverse slice）：CT设备完成数据采集后，计算机根据各体素的X线线性衰减系数二维分布平面图生成CT值矩阵，再经数字模拟转换重建的横断层面影像。是施行各种显示与重组处理的基础。【锥形线束伪影】锥形线束伪影（cone beam artifact）：多层螺旋CT扫描中，需用锥形线束覆盖多列检测器的数千个检测单元，各单元接收的是以不同几何学轨迹入射的X线，由于入射X线的入射角度、穿行厚度不同及检测单元边界的屏蔽等因素造成的重建影像失真。【准直器】准直器（collimator）：CT设备中，使用可屏蔽X线的材料制成的只容许规定几何尺寸的平行X线束通过的元件。准直器可置

16、于X线管窗口的前方，称前准直；也可置于检测器前方，称后准直；也可同时配置前、后准直。【高分辨CT扫描】高分辨CT扫描（high resolution CT scan）：在CT设备固有分辨力的基础上，经改良扫描或重建方式提高CT影像空间分辨力的方法。有靶扫描、靶重建、薄层采集结合改良重建算法等方法。【最大密度投影】最大密度投影（maximum density projection，MDP）：基于多层CT设备采集的原始横断层面影像数据，从观察的视角发出虚拟的投影光线，把该投影光线穿行轨迹上设定的最大密度以上的像素编码，形成二维投影影像的后处理方法。MDP可变换投影角度反复施行，主要用于CT血管成像

17、（CTA）、CT内窥镜等。【各向同性体素】各向同性体素（isotropic voxel）：层面成像方式的医学影像中，成像体素在X、Y和Z轴方向上相等，即每一层面的影像是由正方形的体素数据所构成。由各向同性体素数据生成的原始横断层面影像用于重组处理时，重组影像不会失真。【有效层厚】有效层厚（effective slice thickness）：CT扫描中，X线束实际通过人体的层面厚度。在层面采集CT，有效层厚与X线束的宽度相等；在单层螺旋CT，层厚略宽于X线束的宽度；在多层螺旋CT，X线束的宽度是若干个有效层厚之和。X线束宽度不变时螺距越大，有效层厚越大。【重建视野】重建视野（reconstru

18、ction field of view）：CT扫描中采集了原始影像数据后，依检查目的设定的重建影像的显示视野。可以设定为全视野重建整幅影像，或设定为局部视野重建局部影像但仍用全部矩阵显示，则影像的空间分辨力提高了，又称靶重建。【CT增强扫描】CT增强扫描（enhanced CT scanning）：经静脉注射水溶性有机碘对比剂后施行的CT扫描。用于发现CT平扫未能发现的病变或更好地显示病变的强化特征。有静脉滴注法、团注法、动态团注法、经动脉注射法等多种方法。碘油CT也属于CT增强扫描。【CT对比剂】CT对比剂(CT contrast media)：CT检查中，用于增加组织或/和病变的人工对比的

19、物质。阴性对比剂提供低密度的对比，主要是空气；阳性对比剂提供高密度对比，主要是水溶性有机碘剂，非碘制剂偶有使用。水溶性有机碘对比剂分经肾和经肝排泄者，以前者最常用。【CT检测器】CT检测器（CT detector）：用于接收、检测CT扫描过程中的透射X线量，并转换为电信号的元件。有固体和气体两类。固体检测器由闪烁晶体和光电倍增管或光电二极管组成；气体检测器主要为氙气（xenon）或氪气（krypton）高压电离室，现已弃用。MRI【B0】 磁共振成像设备中，代表系统的外磁场的符号。【90射频脉冲】90射频脉冲（90RF pulse）：磁共振成像中，激励后使组织的宏观磁化矢量翻转90的射频脉冲。

20、自旋回波和快速自旋回波脉冲序列采用90射频脉冲作为激励脉冲。【相位重聚脉冲】相位重聚脉冲（phase refocused pulse）：磁共振成像中，激励后使组织已经因T2弛豫而衰减的宏观横向磁化矢量发生相位重聚，产生自旋回波的射频脉冲，多用于自旋回波和快速自旋回波脉冲序列。【T1加权成像】T1加权成像（T1-weighted imaging，T1WI）：磁共振成像中，通过对脉冲序列成像参数的调整，使影像上组织的信号强度主要受组织T1弛豫特性的影响，使其他因素的影响成为次要的成像序列。自旋回波及快速自旋回波序列通常选用短TR和短TE进行T1WI。【T2加权成像】T2加权成像（T2-weight

21、ed imaging，T2WI）：磁共振成像中，通过对脉冲序列成像参数的调整，使影像上组织的信号强度主要受组织T2弛豫特征的影响，使其他因素的影响成为次要的成像序列。自旋回波及快速自旋回波序列通常选用长TR和长TE进行T2WI。【质子密度加权成像】质子密度加权成像（proton density weighted imaging，PDWI）：磁共振成像中，通过对脉冲序列成像参数的调整，使影像上组织的信号强度主要受组织中氢质子含量的影响，使其他因素的影响成为次要的成像序列。自旋回波及快速自旋回波序列通常选用长TR和短TE进行PDWI。【T2*加权成像】T2*加权成像（T2*-weighted im

22、aging，T2*WI）：磁共振成像中，通过对梯度回波脉冲序列成像参数的调整，使影像上组织的信号强度主要取决于其T2*弛豫特性，使其他因素的影响成为次要的成像序列。梯度回波脉冲序列通常选用较长TR、较长TE及较小的翻转角进行T2*WI。【梯度磁场】梯度磁场(gradient magnetic field)：磁共振成像中，某个给定方向上场强发生梯度改变的磁场。磁共振成像中，要有三个方向的梯度磁场，分别用Gx、Gy和Gz表示。一个方向的梯度磁场进行层面选择，另两个方向的梯度磁场分别进行频率编码和相位编码。梯度磁场的场强以mT/m为单位。【自旋回波序列】自旋回波序列（spin echo sequen

23、ce，SE sequence）：磁共振成像中，由一连串交替发射的90射频脉冲和180射频脉冲构成的采集自旋回波的脉冲序列。【梯度回波序列】梯度回波序列（gradient recalled echo sequence，GRE sequence）：磁共振成像中，由一连串小角度射频脉冲激励、利用读出梯度场的正负向切换产生回波信号的脉冲序列。【磁场强度】磁场强度（magnetic field strength）：磁共振成像设备中磁场的磁通量密度或磁感应强度。其单位为磁感应单位特斯拉（以往为高斯）。目前，用于人体磁共振成像系统的主磁场强度为0.2-7.0特斯拉。【矢量】矢量(vector)：物理学中，在

24、一定方向上的一定量的力。以箭的形式表达时，箭头代表力的方向，箭杆长度代表力的大小。【自由感应衰减】自由感应衰减(free induction decay, FID)：磁共振成像中，质子自旋的横向磁化矢量一经产生，即发出一个短暂的MR信号。该信号随着特征性的时间常数T2(或T2*) 衰减，但频率不变，即自由感应衰减。【翻转角】翻转角（flip angle）：磁共振成像中，外磁场中的质子受射频脉冲激励后，宏观磁化矢量相对于外磁场B0的翻转角度，也称激励角。射频脉冲的能量越大，翻转角越大。【回波链长度】回波链长度（echo train length，ETL）：磁共振成像中，一次射频脉冲激励后采集回波

25、信号的数目。该成像参数只用于在FSE或EPI序列等存在回波链的脉冲序列中。在某些设备中，ETL也被称为加速因子。【化学位移效应】化学位移效应（chemical shift effect）：磁共振物理学中，当同一种原子核处于不同化学结构的分子中时，即使处于同一均匀的外磁场中，其进动频率也会存在差别的现象。脂肪内氢质子的进动频率比水中的氢质子要低3.5ppm。【化学位移成像】化学位移成像（chemical shift imaging，CSI）：磁共振成像中，利用质子的化学移位效应实施医学成像的方法。有两种化学位移成像技术：一种为同/反相位成像技术；另一种为二维或三维的多体素磁共振波谱技术。【磁共振

26、水成像】磁共振水成像（MR hydrography /MR water imaging）：磁共振成像中，设置很长的回波时间进行重T2加权成像，使一般组织的信号几乎完全衰减，而T2值很长的水样成分，如脑脊液、胆汁、尿液等可保留高信号，与其他组织的信号间形成明显对比的成像序列。【流空效应】流空效应（flow void effect）：磁共振成像中，当自旋回波类脉冲序列的扫描层面与血管的血流方向基本垂直时，90射频脉冲激励的血液在施加180相位重聚脉冲时已经离开扫描层面，不能产生信号，血管腔内出现信号缺失的现象。【进动】进动(precession)：磁共振成像中，置于外磁场中的自旋质子与外磁场方向呈

27、某一角度时，该质子受到外磁场力矩的作用，使自旋轴绕外磁场方向作锥形旋转运动的方式。【弛豫】弛豫(relaxation)：磁共振成像中，射频脉冲作用于外磁场B0中的自旋质子，使其偏离平衡位置，处于激励状态，射频脉冲停止后，自旋质子从激励状态向平衡状态恢复的过程。【纵向弛豫】纵向弛豫（longitudinal relaxation）：磁共振成像中，平行于外磁场B0方向的自旋质子被激励、磁化矢量偏离外磁场方向后，偏离的磁化矢量呈指数性恢复的过程。又称自旋-晶格弛豫或T1弛豫。【横向弛豫】横向弛豫（transverse relaxation）：磁共振成像中，自旋质子被激励、磁化矢量与外磁场方向呈90后

28、，垂直于外磁场B0方向的质子的磁化矢量呈指数性衰减的过程。又称自旋-自旋弛豫或T2弛豫。【顺磁性物质】顺磁性物质(paramagnetic material)：具有不成对的轨道电子，在外磁场（B0）中产生与外磁场方向相同的磁化，磁化率为正值的物质。磁共振成像中，顺磁性物质可通过质子弛豫增强作用导致T1缩短，用为磁共振成像对比剂。如镧系元素中的镝和钆，脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素等。【血氧水平依赖效应】血氧水平依赖效应(blood oxygenation level-dependent effect)：磁共振成像中，血液中的脱氧血红蛋白为顺磁性物质，增多时可导致MR信号强度降低；氧合血

29、红蛋白为轻度反磁性物质，增多时可导致MR信号强度增高的效应【扩散加权成像】扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)：磁共振成像中，基于成像平面内水分子的布朗运动差别产生的影像对比，显示水分子微观运动特征的成像方法。DWI需借助扩散敏感梯度脉冲，形成的MR信号强度与氢质子运动的速度呈负相关。【表观扩散系数】表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)：磁共振成像中，水分子在不同方向的扩散运动速度与范围的宏观度量，在实际应用中代替扩散系数的测量。计算公式为：ADC（In S1/S2）/b2-b1。式中S1、S2为施加扩

30、散敏感梯度脉冲前后同一部位组织的信号强度，b1、b2为两个扩散敏感因子。【磁共振波谱】磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy, MRS)：外磁场中，位于不同的化学结构中的原子核因各自的化学环境，如轨道电子云的屏蔽效应，不同，共振频率各不相同，化学位移的幅度也不一致，藉之形成的由不同共振频率组成的一系列波形，即磁共振波谱。在医学成像中的应用又称磁共振波谱分析。【线圈】线圈（coil）：磁共振成像设备中，由导电材料制作的单环或多环回路，通电流后可产生磁场，或用于感应磁场变化拢动产生不同的电压。有主磁场线圈、梯度线圈、射频线圈、屏蔽线圈等，每一类线圈又有多种规格和

31、功能。【磁化传递】磁化传递（magnetization transfer，MT）：磁共振成像中，组织内结合水与自由水的磁化矢量可以互相传递的现象。给组织施加一个偏离自由水进动频率的饱和射频脉冲，部分结合水被激励而获得能量，然后被传递给周围的自由水，后者获得能量后被部分饱和。神经系统【颅骨骨折】颅骨骨折（fracture of skull）：X线头颅平片及CT影像上，局部颅骨连续性中断的改变。由于头颅的特殊形态及结构，颅骨发生骨折的类型与身体其他部位的骨折不尽相同，可有线样骨折、凹陷骨折、粉碎骨折、颅缝分裂、颅底骨折、穿通骨折、生长性骨折等。【颅穹隆】颅穹隆(cranial vault)：由膜化

32、骨形成的扁骨构成的头颅顶盖部份。在X线头颅侧位平片上，由鼻点至枕内粗隆联线，线上的部份即颅穹隆。【颅底】颅底(cranial base)：由软骨化骨形成的不整形骨构成的头颅基底部份。在X线头颅侧位平片上，自鼻点至枕内粗隆联线，线下的部份即颅底。【脑的中线结构】脑的中线结构（middle line structure of brain）：脑的医学影像中，位置恒定地位于中线，可用作定位参照标志的结构。包括有透明隔、三脑室、中脑导水管、四脑室、大脑前动脉纵裂段、大脑深静脉系统（大脑内静脉、大脑大静脉、直窦、基底静脉）。大脑镰虽位于纵裂，但因质地坚韧，不易被病变推移或牵拉，不用作医学成像中有特定意义的中线结构。【