医学影像学-01-影像总论.ppt

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欢迎同学们进入奇妙的影像学世界！

医学影像学总论,重庆医科大学第五临床学院医学影像学教研室杨全TEL:

18908393299,2023/8/15,3,掌握X线的特性和检查方法，掌握CT图像特点和检查方，掌握影像诊断原则；熟悉医学影像学的内容与组成；了解医学影像学发展史、近况及最新发展；了解X线成像CT及MRI的基本原理与设备、MRI图像特点和检查方法；了解不同成像技术的临床应用、CT、MRI新技术及其临床应用、图像存储与传输系统（PACS）及信息放射学的临床应用。

2023/8/15,4,重点：

X线的特性、检查方法自然对比与人工对比CT值介入放射学概念,难点：

CT、MRI图像特点MRI基本概念CT、MRI成像原理,2023/8/15,5,重点与难点,2023/8/15,6,X线诊断学,2023/8/15,7,什么是影像诊断学？

影像诊断学是借助影像诊断设备使人体内部结构和器官成像，以了解人体解剖与生理功能状态及病理变化，对人体疾病进行诊断的一门学科。

2023/8/15,8,医学影像学：

影像诊断学+介入放射学,什么是医学影像学？

医学影像学的范畴,放射诊断学：

X线、CT、MRI、DSA介入放射学：

血管和非血管性超声成像：

B超、超声心动图、Doppler超声核医学成像：

ECT、SPECTPET分子影像学：

反映细胞和分子水平的变化其它：

PET-CT、PET-MRI、光学成像、数字阻抗乳腺成像、软组织太赫成像等,2023/8/15,9,医学影像学在临床中的作用,为临床提供优质的解剖学图像为临床确定病变的部位、定量和定性的信息为临床疾病的治疗及疗效评价提供循证医学证据,2023/8/15,10,学习医学影像学的目的,了解影像成像的基本原理、方法和图像特点掌握图像的观察、分析和诊断方法掌握不同成像技术的诊断价值和限度，理解影像学的检查结果，能正确使用了解介入放射学的技术及应用指征，合理使用,2023/8/15,11,2016,2023/8/15,12,1895,第一节X线成像,

（一）X线的产生：

X线是真空管内高速运行的电子流撞击钨靶时产生的。

X线的产生的装置1）X线管2）变压器3）控制台（KvmAT）,2023/8/15,13,一、X线产生和成像原理,X线是一种波长很短（0.0006-50nm），不被肉眼所见的电磁波1、穿透性：

是X线成像的基础。

与X线管电压有关:

高，X线波短穿透力强，与被穿透物质的密度和厚度有关。

2、荧光效应:

X线透视检查的基础。

3、感光效应:

X线摄影的基础。

4、电离效应:

即生物效应，是放射治疗的基础。

2023/8/15,14,

（二）X线特性：

1X线特性2人体组织之间密度厚度的差别,2023/8/15,15,（三）X线成像原理,3经过显像过程形成黑白对比、层次差异的X线影像,1高密度：

表现为白影：

骨、钙化灶2中等密度：

表现为灰色阴影，如肌肉、软骨、神经、实质器官、结缔组织、体液等。

3低密度：

表现为黑影，如存在于呼吸道，胃肠道、鼻窦、乳突内的气体以及脂肪组织,2023/8/15,16,（四）人体组织密度（三类）,自然对比：

人体组织器官本身密度和厚度的差别产生的影像对比称为自然对比。

依靠自然对比获得的X线图像，称为平片。

2023/8/15,17,（五）、X线检查的基础-（自然对比和人工对比）,自然对比,2023/8/15,18,自然对比,2023/8/15,19,对于缺乏自然对比的结构或器官将高于或低于该结构的物质引入其内或周围间隙所产生的对比称人工对比。

引入的物质称为对比剂。

2023/8/15,20,人工对比：

人工对比,2023/8/15,21,二、X线检查技术,

（一）普通检查1、透视（fluoroscopy）优点：

多体位、动态变化、经费低、速度快缺点：

清晰度较差、无客观图像记录,2023/8/15,22,2、X线摄影（radiography）CRDR优点：

清晰度较好、有客观记录。

缺点：

重叠影像，不能动态观察,2023/8/15,23,X线摄影-平片,2023/8/15,24,

（二）特殊检查1体层摄影2软线摄影（钼靶）,2023/8/15,25,特殊检查：

体层摄影,2023/8/15,26,（三）造影检查1、对比剂（造影剂）：

按密度高低分为高密度和低密度两类。

高密度造影剂：

医用硫酸钡,2023/8/15,27,碘制剂有机碘：

离子型（泛影葡胺）非离子型（碘必乐）无机碘低密度造影剂：

气体：

二氧化碳、氧气、空气等。

2023/8/15,28,2、造影方法直接引入：

口服、灌注、穿剌间接引入：

经静脉注入对比剂后，经肾排入泌尿道内所行的尿路造影。

3、检查前的准备及造影反应的处理了解禁忌症碘过敏试验严重反应的各种处理,2023/8/15,29,直接引入：

上消化道钡餐、钡剂灌肠、腹膜后充气造影、肾动脉造影,2023/8/15,30,2023/8/15,31,间接引入：

静脉肾盂造影、膀胱造影,X线诊断的临床应用,全身各系统均能应用，尤其是胸部和骨骼肌肉系统。

2023/8/15,32,数字减影血管造影（digitalsubtractionangiography,DSA）,DSA：

是通过计算机处理数字影像信息，消除骨骼和软组织影像，使血管清晰显影的成像技术。

2023/8/15,33,适用范围,心脏大血管的检查颈部和颅内动脉，肿瘤血供的诊断腹主动脉、上下肢动脉的检查。

血管内介入治疗的影像介导工具。

2023/8/15,34,有ST段压低的不稳定患者,2023/8/15,35,2023/8/15,36,DSA技术进展三维旋转DSA,2023/8/15,37,3DDSA提高了血管成像的空间分辨率，避免了常规DSA血管结构的重叠，促进了血管病变的影像诊断,第二节计算机体层成像（CT）,2023/8/15,38,CT（ComputedTomography，CT）是医学影像学的一个重要检查技术，是X线成像和计算机技术结合的产物，伴随X线技术及计算机技术的发展而进步。

CT是Hounsfield根据Cormark创立的CT理论，于1969年设计成功，1972年投入临床应用的X线计算机断层成像。

Cormark与Hounsfeild因在CT发展上的杰出贡献，荣获了1979年的诺贝尔医学奖。

2023/8/15,39,AllanM.Cormack,GodfreyHounsfield,一、CT成像基本原理,2023/8/15,40,多个体素X线衰减系数总和,CT基本原理图,计算每个体素相对应的哀减系数数模转换对应的象素CT图像,2023/8/15,41,一、概述,二、CT类型,普通CT螺旋CT（SCT）电子束CT（EBCT,2023/8/15,43,1、扫描部分（X线管、探测器、扫描架）2、计算机系统（信息数据、存储、运算）3、图像显示和存储系统。

（图像后处理）,2023/8/15,44,

（一）普通CT三部分：

X线扫描轨道呈螺旋状，连续扫描无间隔时间（T100秒），短时间多层面连续扫描，实时成像有利于运动器官的动态观察和易获得感兴趣区的结构期像特征。

利用计算机后处理重建等功能可进行CT的新技术工作。

大大提高CT的空间分辨力。

2023/8/15,45,

（二）螺旋CT（SCT）,单层,多层,128排256层螺旋CT（2014）,2023/8/15,46,重庆医科大学附属永川院螺旋CT设备,LightspeedMDCT（2004）,（三）电子CT（EBCT）不用X线管，而采用电子束轰击环靶产生的X线进行扫描。

2023/8/15,47,三、CT图像的特点,1、高的密度分辨率，特别能更好地显示由软组织构成的器官。

2、密度量化测量通过组织后X线衰减系数，转换为CT值，表示组织密度，单位为HU（HounsfieldUnit）,2023/8/15,48,CT值,CT值综合代表每一体素物质的密度，物质的密度越大则CT值越高，图像越白。

基本概念：

（1）CT值是以水的X线吸收系数（或称衰减系数u值）为1的相对值,

（2）以量化的标准代表人体组织的密度，（3）用HU（HounsfieldUnit亨氏单位）表示。

CT值,统一单位HU（HounsfieldUnit,亨氏单位）该物质w某物质CT值=1000wX线吸收系数，骨皮质1.92，水1，空气0.0013,窗技术,窗技术是CT检查中的一种显示技术。

窗技术包括窗宽和窗位。

窗宽（windowwidth,WW）,窗宽是CT图象上显示的CT值范围，在此CT值范围内的组织和病变均以不同的模拟灰度显示，CT值高于或低于此范围的组织或病变均不存在灰度差别窗宽主要影象图象对比度，窗宽大图象层次多，但组织对比减小，细节显示差,窗宽：

左图反映病灶真实大小,窗位（windowlevel,WL）,窗位是窗的中心位置，同样的窗宽，由于窗位不同，其所包括CT值范围的CT值也不同。

窗位主要影响图象的亮度，窗位越高，图象越黑，反之，图象变白。

欲观察某一组织结构及其病变，应以该组织的CT值为窗位。

右上肺肺癌（肺窗）,右上肺肺癌（纵膈窗）,3、CT图像常用的是横断层，可重建冠状面及矢状面的断层图像。

2023/8/15,56,四、CT检查技术,CT平扫CT增强检查CT造影检查CT扫描用造影剂可分两大类：

一类为用于空腔脏器的造影剂，另一类为静脉注射用造影剂。

2023/8/15,57,2023/8/15,58,CT扫描方式：

平扫及增强图像,肾脏CT平扫及增强图像,2023/8/15,59,小肠造影CT,4.高分辨力CT扫描（highresolutionCT）在较短时间内取得良好空间分辨力扫描技术。

2023/8/15,60,常规CT（层厚10mm）薄层CT（层厚1mm）,5、CT的新技术

（1）表面遮盖显示（surfaceshadeddisplay,SSD）

（2）最大强度投影（maximumintensityprojection,MIP）（3）最小强度投影（minimumintensityprojiction,mIP）（4）容积再现（volumerenderingtechnique，VRT）,5、CT的新技术（5）CT血管造影（CTangiographyCTA）（6）多平面重建（multiplanarreformation，MPR）（7）曲面重组（curvedplanarreformation）（8）组织透明投影（tissuetransitionprojection，TTP）（9）仿真内窥镜技术（virtualendoscopy，CTVE）,桡骨骨折,患者以左侧肢体无力收入院CT平扫无异常，CT血管造影提示右大脑中动脉梗塞CT灌注成像显示右侧大脑半球局部血容量（CBV）正常，血流速（CBF）降低，平均通过时间（MTT）延长结果：

右侧大脑半球梗塞,CBF,CBV,MTT,CT灌注成像（perfusionCT）的临床应用,仿真内窥镜,椎动脉VR和曲面重建,冠状动脉狭窄的评估,男性，70岁，右冠状动脉狭窄65，软斑块形成,CT值：

61-68Hu,冠状动脉成像,冠状动脉搭桥,1、中枢神经系、颅脑、椎管病变（头颅CT脑组织）2、头颈部疾病眼眶、鼻窦、中耳、鼻咽部的病变诊断3、胸部肺和纵隔，尤其在心、大血管重叠的部位。

4、腹部及盆腔肝、胆、胰、脾、腹膜腔、腹膜后间隙以及泌尿生殖系统的疾病的诊断。

5、显示骨破坏与增生的细微变化。

（骨破坏腔边缘）,2023/8/15,69,五、CT的临床应用,多层螺旋CT：

更大的扫描范围，更广泛的临床应用,2023/8/15,70,各向同性成像，CT图像后处理还原真实,2023/8/15,71,CT还原真实,2023/8/15,72,2023/8/15,73,螺旋CT提高扫描速度，实现了无创心血管成像,头颈部血管CTA,CTA能全面评价血管病变,2023/8/15,74,常规CTA,肝脏血管CTA,CT有足够快的速度显示纯粹的肝动脉期、门静脉期、肝静脉期，同时显示门静脉和肝静脉，为肝内血管性病变、肿瘤的血管侵犯提供准确的信息。

2023/8/15,75,多层螺旋CT：

更细微的解剖分辨率，显示更多疾病细节,2023/8/15,76,2023/8/15,77,第三节超声成像（UltrasoundImaging）,是医学影像学的重要组成部分利用超声波的物理特性和人体器管组织声学特性相互作用后产生信息并经图形处理，进行疾病诊断,第四节磁共振成像（MagneticResonaceImaging,MRI）,1973年由lauterbur开发而应用于临床医学领域。

磁共振成像是利用原子核在强磁场内发生共振所产生的信号，经图像重建的一种成像技术。

MRI用氢核成像。

2023/8/15,78,MRI工作原理示意图,2023/8/15,79,transmit,receive,永磁磁共振:

场强低，不耗水电，磁场稳定，开放式。

常导磁共振:

造价高，场强低，耗电，需水冷机，磁场均匀度受电波动影响。

超导磁共振:

场强高消耗液氦耗电需水冷机、冷头不易开放式。

磁共振的分类,MRI简介,低场机中场机高场机超高场机,2023/8/15,80,MRI基本概念,弛豫：

指中止射频脉冲（RF）后，质子回到原来的平衡状态。

弛豫时间：

回到平衡状态所需要的时间。

体内各种组织、组织与病变间的弛豫时间是不同的，于是形成了信号强度的差别，不同的信号强度，其相应的灰阶不同，故呈现出组织间、组织与病变间的对比。

2023/8/15,81,纵向弛豫时间（T1）当质子接收RF能量后，低能核变成高能核，当RF撤消后，高能核又向低能核转变，并发出无线电波，当其数值达到原来的63%时所需的时间称为T1时间（300-2000ms）。

2023/8/15,82,横向弛豫时间（T2）接收RF能量后，能量在高能核之间传递和积聚，使质子运动同步同速，即同相位，当RF撤消后，高能核又恢复到原来状态，并发出无线电波，当其数值达到原来的37%时所需要的时间称为T2时间（30-150ms）,2023/8/15,83,MRI成像方式,TR=两个激励脉冲的间隔时间为重复时间。

主要用于T1WI成像，小于500ms为短TR，大于1500ms为长TR。

TE=90脉冲与产生回波间的时间，主要用于T2WI成像，小于30ms为短TE，大于80ms为长TE.PdWI=质子密度成像，主要用长TR来成像。

2023/8/15,84,T1对比：

T1值的差别T2对比：

T2值的差别PD对比：

质子含量的差别,人体组织中存在三种磁共振差别,加权成像（weightedimaging,WI）：

成像过程中突出某方面的特性,T1WIT2WIPDWI,2023/8/15,85,黑影=信号强度降低（长T1和短T2）白影=信号强度增高,2023/8/15,86,流动效应,心血管内的血液由于流动迅速，使发射的MRI信号的氢质子离开接收范围之外，所以测不到信号，在T1WI、T2WI中均成黑影，这一现象称为流空现象（flowvoidphenomenon）,2023/8/15,87,MRI图像特点,灰阶图像，图像黑白灰度即信号强度图像组织结构信号强度与成像序列与技术有关增强检查改变了T1WI或T2WI图像上组织结构信号强度,2023/8/15,88,MRI图像特点,多参数成像T1加权成像：

反映组织间T1特征参数，有利于观察组织解剖结构。

T2加权成像：

反映组织间T2特征参数，有利于显示病变组织多方位成像横断面、冠状面、矢状面及任何方向断面的图像,2023/8/15,89,质子驰豫增强效应（Protonrelaxationenhancementeffect）,顺磁性或超顺磁性物质使局部产生磁场，可缩短周围质子驰豫时间，此现象为质子驰豫增强效应，使得MRI也可行对比增强。

2023/8/15,90,MRI检查应注意的问题,对有金属的部位不能检查对高热者或散热功能差者慎用危重患者不能检查对孕妇慎用，尤其是早孕者,2023/8/15,91,1、显示病变敏感、确定病变位置与定量诊断准确，高分辨力、无骨干扰。

2、多参数成像病变更准确显示。

有利于组织及病变的定性诊断。

3、多方位成像，病变定位更确切。

4、流空效应，可无需用对比剂即可显示血管病变。

5、对钙化不敏感，骨变化显示不清，一些病变缺少特异性等。

6、MRI检查严禁金属物品。

7、扫描时间较长，易受呼吸、心动及其他运动影响。

2023/8/15,92,价值、限度,MRI检查技术,序列技术：

（SE序列、GR序列、IR序列及EPI）对比增强检查技术MR血管成像技术MR电影成像技术MR水成像技术（MRCP、MRU、MRM等）MR功能成像技术MR波谱技术,2023/8/15,93,2023/8/15,94,MRI临床应用,1、神经系统尤其脑干幕下区枕大孔区，脊髓与椎间盘。

2、头颈部病变有重要价值。

2023/8/15,95,3、纵隔肿瘤4、肺癌、肺门淋巴结转移。

2023/8/15,96,5、腹部肝、肾、膀胱、前列腺、和子宫、尤其对恶性肿瘤早期对血管的侵犯及肿瘤分期等。

2023/8/15,97,6、对心血管检查有较大的价值。

2023/8/15,98,7、尤其MRI检查是无创伤性的检查8、限度：

设备昂贵、检查时间长、对胃肠检查有限度。

2023/8/15,99,MRCP,分析内容：

解剖结构（正常或异常）。

进行病变分析。

影像应解决：

有无病变病变定位病变定量（大小、范围、累及结构）病变定性鉴别诊断,2023/8/15,100,第五节、图像解读与影像诊断思维,病变的部位数目与分布形状大小边缘密度、信号、回声改变病变邻近器官和结构的变化有无强化：

均匀强化、不均匀强化、环状强化。

病变的定位、定量是影像诊断的重要内容,2023/8/15,101,影像诊断思维,结合临床资料进行诊断同病异影，异病同影客观评价，发掘影像征象根据疾病的发生率进行鉴别,2023/8/15,102,影像诊断结果及评价明确诊断否定性诊断可能性诊断,第六节PACS的基本原理与结构,基本原理分四个步骤完成：

图像信息的获取图像信息的传输图像信息的储存和压缩图像信息处理,2023/8/15,103,PACS的临床应用,可以建立局域网络供一定限定范围的单位、个人应用可以在inter网运行供一定部门使用投资高，使实际应用受到限制,2023/8/15,104,图像存储和传输系统（picturearchivingandcommunicationsystem,PACS）,2023/8/15,105,图片存储系统,2023/8/15,106,PACS优点,解决医疗影像存储困难方便影像资料管理、查询为立体影像诊断提供存储及再现的工具医生可按不同的需要，不同条件及角度观察现有及以往的影像资料有利于科研及档案分类管理便于网上会诊，信息交流与共享自动化档案管理，提高效率和质量影像数据存储成本低，效率高，保存安全,2023/8/15,107,第七节介入放射学,定义：

以影像诊断学为基础，并在影像设备的导向下，利用经皮穿刺和导管技术等，对一些疾病进行非手术治疗或者用以取得组织学、细菌学、生理和生化材料，以明确病变性质。

2023/8/15,108,介入放射学的导向设备,X线电视透视、DSA、CT和MRI。

根据导向设备的不同，可分为X线介入技术、B超介入技术和CT介入技术。

2023/8/15,109,成形术栓塞术动脉内药物灌注经皮穿刺体腔减压术经皮针刺活检术消融术按照介入治疗的途径不同，它可分为血管和非血管性介入技术,2023/8/15,110,介入放射学技术主要包括：

2023/8/15,111,介入技术及器材,2023/8/15,112,布加综合征下腔静脉再通术,2023/8/15,113,肾动静脉瘘超选择性栓塞术,2023/8/15,114,肾动脉扩张术,2023/8/15,115,精索静脉曲张栓塞术,2023/8/15,116,急性斑块破裂在导管中狭窄不显著50，但用PCI及支架治疗封闭了斑块,支架术前,2023/8/15,117,支架术后,2023/8/15,118,肝海绵状血管瘤栓塞术,肝动脉假性动脉瘤栓塞术,2023/8/15,119,2023/8/15,120,2023/8/15,121,小结：

影像诊断学医学影像学范畴医学影像学的诊断原则及思维方式X线、CT成像原理及图像特点、临床应用MRI图像特点及临床应用PACS的应用,2023/8/15,123,复习思考题：

1、与成像有关的X线特性？

2、X线、CT成像原理？

3、X线、CT、MRI图像特点、常用检查技术及临床应用？

4、自然对比、人工对比？

5、CT新技术的临床应用？

祝同学们学习愉快！