成像技术与临床应用ppt课件ppt课件
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47
二、MRI图像特点
➢1、灰阶成像 ：信号强弱以黑白表示，
信号越强，图像越白;信号越低，图像越黑
➢2、多参数成像：T1WI、T2WI、PDWI T1WI：T1越长，图像越黑，信号越低
T1越短，图像越白，信号越强 长T1为低信号，短T1为高信号
48
49
T2WI： T2越短，图像越黑，信号越低
T2越长，图像越白，信号越强 长T2为高信号，短T2为低信号
50
脑脊液：长T1长T2信号 脑皮质的T1与T2均比脑白质长 骨皮质：长T1短T2信号 脂肪：T1WI及T2WI均呈高信号
51
3、多方位成像
52
4、流空效应：心脏大血管内快速流动的血液呈 无信号的黑影，称…;这一效应使心血管与周围 结构形成对比
度的差异
➢ 必须有成像物质（X线胶片、荧光屏）
9
当X线穿透密度不同的组织结构时，由于吸收程度 不同，在X线片上就显出黑白对比、层次差异的X 线图像
10
（三）数字X线成像பைடு நூலகம்
数字X线成像（digital radiography,DR)是将X 线摄影装置同电子计算机相结合，使形成影像的X 线信息由模似信息转换为数字信息，而得到数字 化图像的成像技术
DR依结构可分为计算机X线成像（computed radiography,CR)、数字X线荧光成像(digital fluorography,DF)和平板探测器数字X线成像三种
数字化图像质量明显优于传统X线成像
11
12
（四）数字减影血管造影（DSA）
1、传统的血管造影时，血管影与骨骼和软组织 重叠，影响了血管的显示
32
二、 CT图像特点
➢ 1、灰阶图像:其灰度反映了组织对X线的吸收系数;图像越白， 密度越高，图像越黑，密度越低
➢ 2、密度可量化：CT值,组织的X线吸收系数与水的相比较的 相对值 人体组织的CT值大致如下； 骨骼 1000，软组织 20—70，水 -20—20， 脂肪 -30—-90，空气 -1000
59
60
61
62
63
64
65
影像检查方法的选择原则
➢首先要在了解各种检查方法原理基础上选择 ➢首先准确、无创、并发症少、经济 ➢尽量避免重复检查 ➢严格掌握适应症、禁忌症
66
第五节 图像解读与影像诊断思维
进行影像诊断是运用医学知识，特别是影像学知识对具体病 例的图像进行观察、分析和综合判断的思维过程
数
核医学：放射性核素产生γ 射线
MRI：原子核在磁场中共振
3
医学影像学(Medical Imageology)
医学影像学也称医学成像，医学影像学Medical Imaging泛指通过X光 成像(X-ray)，电脑断层扫描(CT)，核磁共振成像(MRI)， 超声成像 (ultrasound)，正子扫描(PET)，脑电图(EEG)，脑磁图(MEG)，眼球追踪 (eye-tracking)，穿颅磁波刺激(TMS)等现代成像技术检查人体无法用非 手术手段检查的部位的过程。
核磁共振 （Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 磁共振成像 （Magnetic Resonance Image, MRI)
46
一、成像原理
➢ 磁共振成像MRI：是利用人体的氢原子核在
磁场中发生共振而产生信号再重建图像的成像 技术
➢磁共振信号有T1、T2和质子密度（PD） ➢T1WI、T2WI、PDWI ➢平扫、增强（T1WI)
• 超声诊断学
Ultrasonography, US
•正电子发射体层成像
PET
5
影像诊断学
Diagnostic Radiology
第一章 成像技术与临床应用 第一节 X线成像
一. X线成像的基本原理与设备
6
(一)X线的特性
X线系波长极短的电磁波，医学成像的波长 0.008～0.031nm的X线
➢ 穿透性 电压愈高，X线波长愈短，穿透力也愈
如泌尿系造影、胆道造影
25
26
27
第二节 计算机体层成像
Computed Tomography, CT
28
一、 CT成像基本原理
X线束— 人体 — 探测器 — 将剩余X线转变为 可见光 — 光电转换 — 模/数转换 (analog/digital converter) — 计算机 —灰 阶（黑白）图像
➢ 3、横断层图像：为显示多个器官，需多帧图像连续观察 ➢ 4、重组图像：可通过后处理得到冠状位和矢状面图像
33
34
35
三、CT诊断的临床应用
分辨力高，可发现早期病变，特别是64排及后64 排CT的开发，广泛应用全身各系统
CT灌注成为了一种功能成像，可反映组织器官和 病灶的血流灌注改变，利于病变的检出和定性
强。反之，亦然。
➢ 荧光效应 激发荧光物质发出荧光 ➢ 感光效应 X线可使胶片上的溴化银感光产生潜
影，经显、定影后，胶片变为黑白相间图像。
➢ 电离效应 X线使机体内组织、细胞产生变性，
损伤人体，作为肿瘤放射治疗。
7
8
(二)X线成像基本原理
X线成像三大条件：
➢ X线具有一定的穿透力 ➢ 被穿透的组织和器官必须存在密度和厚
现代医学影像学
1
常规X线
1895 年
概述
US CT
上世纪60年代
70年代
常规X线数字化
CR DR PACS
90年代
MRI 80年代
2
X
各种影像学成像原理
软射线（长波长） 钼钯：乳腺
线
X线
0.063---0.0铑71钯nm：致密型腺体
吸 收
硬射线（短波长）CT及DSA：所有器官
系
0.008---0.0超31声nm：人体反射超声波
一、图像解读的内容 正常；变异 异常；部位、数目、形状、大小、边缘、密度、邻近结构
二、影像诊断思维 结合临床资料进行诊断 影像诊断结果评价
67
影像诊断结论
肯定诊断 气胸、骨折 否定诊断 双肺未见病变 可能性诊断 肺内实变，炎症， 癌浸润
68
第六节 图像存档和传输系统与信息放射学
一、图像存档和传输系统（Picture Arching and Communication System PACS) PACS是保存和传输图像的设备与软件系统，是 为了实现图像数字化管理而用于放射科、医院间 的图像信息管理系统
• 影像诊断学
Diagnostic Imageology
• 介入放射学
Interventional Radiology
4
影像诊断学
• 放射诊断学
Diagnostic Radiology
• 计算机体层成像 Computed Tomography,
CT
• 磁共振成像 Magnetic Resonance Imaging , MRI
CT新技术
39
portal vein phase, PVP
Hepatic arterial phase, HAP
40
41
3-Dimension Reconstruction
42
High Resolution CT, HRCT
43
44
Virtual Endoscopy
VE
45
第四节 磁共振成像
15
2、重叠二维成像 X线图像系标准X线束穿过人体不同密度、厚 度、组织结构投影总和,将三维立体变为二维图 像 因而X线图像与人体组织结构相比,产生形态失 真、放大及相互重叠后复合影像
16
17
三、 X线检查技术
➢1、自然对比：人体组织结构基于密度上的差 别，可产生X线图像上的对比，称… ➢2、平片：依靠自然对比所获的X线图像，称… ➢3、人工对比：对缺乏自然对比的组织或器官， 人为引入高密度或低密度的物质，使之产生对比 ➢4、造影剂：人工对比引入的物质 ➢5、造影检查：由人工对比方法进行的X线检查
2、DSA： digital subtraction angiography, 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，使血管清晰显影的成像技术
13
14
二、 X线图像特点
1、灰阶图像：X线图像是由从黑到白不同灰度 的影像组成。白影为高密度,黑影为低密度 ➢ 人体组织密度与X线图像密度概念不一样, 前者 指人体组织中单位体积物质的质量，后者指X线片 上影像的黑白 ➢ 物质密度大,影像白;反之,物质密度低,影像黑
18
19
（一）普通检查：包括透视和X线摄影 ➢ 1. 透视(fluroscopy) ：适用于机体天然对比较
好部位,如胸部;观察器官动态,例如心脏大血管、 消化道蠕动等 ➢ 2、 X线摄影（Radiography)： X线摄影对比度 及清晰度均佳，适于全身各部检查
20
21
（二）特殊检查
包括软线摄影、体层摄影、放大摄影等 软线摄影主要应用于乳腺检查
69
PACS结构示意图
70
二、信息放射学
是图像数字化后医学影像学同计算机科学技术结合而派 生出来的新领域
工作管理 质量控制 质量保证 科研 教学 提高效率
71
小结
1、X线的特性 2、X线成像的基本原理 3、DR、DSA 4、自然对比、人工对比 5、CT值 6、MRI、多参数成像、图像特点
53
54
4、对比增强效应:静脉注射对比剂 5、伪彩的功能图像
55
56
MRI的临床应用
神经系统疾病 骨关节系统疾病 纵隔疾病（肺内病变不及CT ） 腹部疾病
57
MRI检查应注意的问题
低场强MRI检查是安全的，高场强 MRI检查对体内金属弹片、人工关节、金 属夹、心脏起搏器等有很大吸力，可致金 属体内移动发生危险。金属产生极强伪影， 严重影响诊断，MRI检查前特别注意
58
MRI新技术
MR血管成像（MR Angiography , MRA ) MR水成像 ( MR Hydrography , MRH ) MR胰胆管成像 ( MR Cholangio
pancreatography , MRCP ) MR功能成像 ( Functional MRI , fMRI )
72
73
被广泛应用于急诊。如脑出血，脑外伤及心血管 疾病
36
脑外伤 骨折
37
肺栓塞
38
三、 CT检查技术
平扫
( Plain Scan )
增强扫描 ( Contrast Enhancement ):
静脉注入对比剂
动态扫描 ( Dynamic Scan )
高分辨CT ( High Resolution CT , HRCT )
22
23
（三）造影检查 ➢ 1、适于缺乏自然对比部位和脏器，如腹部脏器、
消化道等。引入的对比剂 (Contrast Medium)， 也称造影剂 ➢ 2、对比剂： 高密度对比剂：原子序数高，比重大的物质。常 用有钡剂、碘剂 低密度对比剂：为原子序数低，比重小的气体
24
3、造影方式 直接引入 ：口服、灌注、穿刺注入 间接引入：注入静脉，通过循环到达靶器官，
29
CT和普通X线平比较
空间分辨力 密度分辨力 成像 其它 C T 可 佳 断面 数字化 X线平片 佳 差 重叠 模拟
30
CT的发展
一、二、三、四代CT设备 螺旋CT（Spiral CT) 多层螺旋CT( Multislice Spiral CT)
31
1975年通过CT看到脑组织 Siretom CT Scanner (128x128)
二、MRI图像特点
➢1、灰阶成像 ：信号强弱以黑白表示，
信号越强，图像越白;信号越低，图像越黑
➢2、多参数成像：T1WI、T2WI、PDWI T1WI：T1越长，图像越黑，信号越低
T1越短，图像越白，信号越强 长T1为低信号，短T1为高信号
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T2WI： T2越短，图像越黑，信号越低
T2越长，图像越白，信号越强 长T2为高信号，短T2为低信号
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脑脊液：长T1长T2信号 脑皮质的T1与T2均比脑白质长 骨皮质：长T1短T2信号 脂肪：T1WI及T2WI均呈高信号
51
3、多方位成像
52
4、流空效应：心脏大血管内快速流动的血液呈 无信号的黑影，称…;这一效应使心血管与周围 结构形成对比
度的差异
➢ 必须有成像物质（X线胶片、荧光屏）
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当X线穿透密度不同的组织结构时，由于吸收程度 不同，在X线片上就显出黑白对比、层次差异的X 线图像
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（三）数字X线成像பைடு நூலகம்
数字X线成像（digital radiography,DR)是将X 线摄影装置同电子计算机相结合，使形成影像的X 线信息由模似信息转换为数字信息，而得到数字 化图像的成像技术
DR依结构可分为计算机X线成像（computed radiography,CR)、数字X线荧光成像(digital fluorography,DF)和平板探测器数字X线成像三种
数字化图像质量明显优于传统X线成像
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（四）数字减影血管造影（DSA）
1、传统的血管造影时，血管影与骨骼和软组织 重叠，影响了血管的显示
32
二、 CT图像特点
➢ 1、灰阶图像:其灰度反映了组织对X线的吸收系数;图像越白， 密度越高，图像越黑，密度越低
➢ 2、密度可量化：CT值,组织的X线吸收系数与水的相比较的 相对值 人体组织的CT值大致如下； 骨骼 1000，软组织 20—70，水 -20—20， 脂肪 -30—-90，空气 -1000
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63
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影像检查方法的选择原则
➢首先要在了解各种检查方法原理基础上选择 ➢首先准确、无创、并发症少、经济 ➢尽量避免重复检查 ➢严格掌握适应症、禁忌症
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第五节 图像解读与影像诊断思维
进行影像诊断是运用医学知识，特别是影像学知识对具体病 例的图像进行观察、分析和综合判断的思维过程
数
核医学：放射性核素产生γ 射线
MRI：原子核在磁场中共振
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医学影像学(Medical Imageology)
医学影像学也称医学成像，医学影像学Medical Imaging泛指通过X光 成像(X-ray)，电脑断层扫描(CT)，核磁共振成像(MRI)， 超声成像 (ultrasound)，正子扫描(PET)，脑电图(EEG)，脑磁图(MEG)，眼球追踪 (eye-tracking)，穿颅磁波刺激(TMS)等现代成像技术检查人体无法用非 手术手段检查的部位的过程。
核磁共振 （Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 磁共振成像 （Magnetic Resonance Image, MRI)
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一、成像原理
➢ 磁共振成像MRI：是利用人体的氢原子核在
磁场中发生共振而产生信号再重建图像的成像 技术
➢磁共振信号有T1、T2和质子密度（PD） ➢T1WI、T2WI、PDWI ➢平扫、增强（T1WI)
• 超声诊断学
Ultrasonography, US
•正电子发射体层成像
PET
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影像诊断学
Diagnostic Radiology
第一章 成像技术与临床应用 第一节 X线成像
一. X线成像的基本原理与设备
6
(一)X线的特性
X线系波长极短的电磁波，医学成像的波长 0.008～0.031nm的X线
➢ 穿透性 电压愈高，X线波长愈短，穿透力也愈
如泌尿系造影、胆道造影
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第二节 计算机体层成像
Computed Tomography, CT
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一、 CT成像基本原理
X线束— 人体 — 探测器 — 将剩余X线转变为 可见光 — 光电转换 — 模/数转换 (analog/digital converter) — 计算机 —灰 阶（黑白）图像
➢ 3、横断层图像：为显示多个器官，需多帧图像连续观察 ➢ 4、重组图像：可通过后处理得到冠状位和矢状面图像
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三、CT诊断的临床应用
分辨力高，可发现早期病变，特别是64排及后64 排CT的开发，广泛应用全身各系统
CT灌注成为了一种功能成像，可反映组织器官和 病灶的血流灌注改变，利于病变的检出和定性
强。反之，亦然。
➢ 荧光效应 激发荧光物质发出荧光 ➢ 感光效应 X线可使胶片上的溴化银感光产生潜
影，经显、定影后，胶片变为黑白相间图像。
➢ 电离效应 X线使机体内组织、细胞产生变性，
损伤人体，作为肿瘤放射治疗。
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(二)X线成像基本原理
X线成像三大条件：
➢ X线具有一定的穿透力 ➢ 被穿透的组织和器官必须存在密度和厚
现代医学影像学
1
常规X线
1895 年
概述
US CT
上世纪60年代
70年代
常规X线数字化
CR DR PACS
90年代
MRI 80年代
2
X
各种影像学成像原理
软射线（长波长） 钼钯：乳腺
线
X线
0.063---0.0铑71钯nm：致密型腺体
吸 收
硬射线（短波长）CT及DSA：所有器官
系
0.008---0.0超31声nm：人体反射超声波
一、图像解读的内容 正常；变异 异常；部位、数目、形状、大小、边缘、密度、邻近结构
二、影像诊断思维 结合临床资料进行诊断 影像诊断结果评价
67
影像诊断结论
肯定诊断 气胸、骨折 否定诊断 双肺未见病变 可能性诊断 肺内实变，炎症， 癌浸润
68
第六节 图像存档和传输系统与信息放射学
一、图像存档和传输系统（Picture Arching and Communication System PACS) PACS是保存和传输图像的设备与软件系统，是 为了实现图像数字化管理而用于放射科、医院间 的图像信息管理系统
• 影像诊断学
Diagnostic Imageology
• 介入放射学
Interventional Radiology
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影像诊断学
• 放射诊断学
Diagnostic Radiology
• 计算机体层成像 Computed Tomography,
CT
• 磁共振成像 Magnetic Resonance Imaging , MRI
CT新技术
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portal vein phase, PVP
Hepatic arterial phase, HAP
40
41
3-Dimension Reconstruction
42
High Resolution CT, HRCT
43
44
Virtual Endoscopy
VE
45
第四节 磁共振成像
15
2、重叠二维成像 X线图像系标准X线束穿过人体不同密度、厚 度、组织结构投影总和,将三维立体变为二维图 像 因而X线图像与人体组织结构相比,产生形态失 真、放大及相互重叠后复合影像
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三、 X线检查技术
➢1、自然对比：人体组织结构基于密度上的差 别，可产生X线图像上的对比，称… ➢2、平片：依靠自然对比所获的X线图像，称… ➢3、人工对比：对缺乏自然对比的组织或器官， 人为引入高密度或低密度的物质，使之产生对比 ➢4、造影剂：人工对比引入的物质 ➢5、造影检查：由人工对比方法进行的X线检查
2、DSA： digital subtraction angiography, 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，使血管清晰显影的成像技术
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二、 X线图像特点
1、灰阶图像：X线图像是由从黑到白不同灰度 的影像组成。白影为高密度,黑影为低密度 ➢ 人体组织密度与X线图像密度概念不一样, 前者 指人体组织中单位体积物质的质量，后者指X线片 上影像的黑白 ➢ 物质密度大,影像白;反之,物质密度低,影像黑
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（一）普通检查：包括透视和X线摄影 ➢ 1. 透视(fluroscopy) ：适用于机体天然对比较
好部位,如胸部;观察器官动态,例如心脏大血管、 消化道蠕动等 ➢ 2、 X线摄影（Radiography)： X线摄影对比度 及清晰度均佳，适于全身各部检查
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21
（二）特殊检查
包括软线摄影、体层摄影、放大摄影等 软线摄影主要应用于乳腺检查
69
PACS结构示意图
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二、信息放射学
是图像数字化后医学影像学同计算机科学技术结合而派 生出来的新领域
工作管理 质量控制 质量保证 科研 教学 提高效率
71
小结
1、X线的特性 2、X线成像的基本原理 3、DR、DSA 4、自然对比、人工对比 5、CT值 6、MRI、多参数成像、图像特点
53
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4、对比增强效应:静脉注射对比剂 5、伪彩的功能图像
55
56
MRI的临床应用
神经系统疾病 骨关节系统疾病 纵隔疾病（肺内病变不及CT ） 腹部疾病
57
MRI检查应注意的问题
低场强MRI检查是安全的，高场强 MRI检查对体内金属弹片、人工关节、金 属夹、心脏起搏器等有很大吸力，可致金 属体内移动发生危险。金属产生极强伪影， 严重影响诊断，MRI检查前特别注意
58
MRI新技术
MR血管成像（MR Angiography , MRA ) MR水成像 ( MR Hydrography , MRH ) MR胰胆管成像 ( MR Cholangio
pancreatography , MRCP ) MR功能成像 ( Functional MRI , fMRI )
72
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被广泛应用于急诊。如脑出血，脑外伤及心血管 疾病
36
脑外伤 骨折
37
肺栓塞
38
三、 CT检查技术
平扫
( Plain Scan )
增强扫描 ( Contrast Enhancement ):
静脉注入对比剂
动态扫描 ( Dynamic Scan )
高分辨CT ( High Resolution CT , HRCT )
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（三）造影检查 ➢ 1、适于缺乏自然对比部位和脏器，如腹部脏器、
消化道等。引入的对比剂 (Contrast Medium)， 也称造影剂 ➢ 2、对比剂： 高密度对比剂：原子序数高，比重大的物质。常 用有钡剂、碘剂 低密度对比剂：为原子序数低，比重小的气体
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3、造影方式 直接引入 ：口服、灌注、穿刺注入 间接引入：注入静脉，通过循环到达靶器官，
29
CT和普通X线平比较
空间分辨力 密度分辨力 成像 其它 C T 可 佳 断面 数字化 X线平片 佳 差 重叠 模拟
30
CT的发展
一、二、三、四代CT设备 螺旋CT（Spiral CT) 多层螺旋CT( Multislice Spiral CT)
31
1975年通过CT看到脑组织 Siretom CT Scanner (128x128)