1-1医学影像总论1

矩阵
矩阵是数学概念，代表横行和垂直的数字排列 矩阵是数学概念， 将所扫描层面分割成许多立方体，即体素。 ，将所扫描层面分割成许多立方体，即体素。如 果图像面积恒定，体素体积越小， 果图像面积恒定，体素体积越小，图像矩阵越大 其清晰度越高。 ，其清晰度越高。
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体素和像素
CT图像是一定厚度人体组织的断层图像。 CT图像是一定厚度人体组织的断层图像。断层图像按 图像是一定厚度人体组织的断层图像 矩阵排列分成若干个很小的基本单位 基本单位， 矩阵排列分成若干个很小的基本单位，通常任一小单 位内的物质密度由一个CT值表达 由一个CT值表达， 位内的物质密度由一个CT值表达，这些小单位就叫体 CT图像是按矩阵排列由许多小单位组成 图像是按矩阵排列由许多小单位组成， 素。CT图像是按矩阵排列由许多小单位组成，这些小 单位即像素。体素是三维概念，像素是二维概念， 单位即像素。体素是三维概念，像素是二维概念，在 图像中像素可以代表体素，像素越小， 图像中像素可以代表体素，像素越小，图像分辨率越 高。
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窗 位
窗 宽 代 表 CT CT CT CT 值 的 范 围 ，
窗宽代表 CT值的范 CT值的范 围，窗位 窗宽的 位
是 窗 宽 的 中 心 位 置
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CT检查技术 CT检查技术
普通CT扫描（CT） 普通CT扫描（CT） CT扫描 平扫（ 平扫（plain scan) 对比增强扫描、 对比增强扫描、 造影扫描 高分辨力CT扫描（ CT扫描 高分辨力CT扫描（HRCT)
医学影像学总论
湖南省第二人民医院放射科 罗学宁 刘旋辉
医学影像学的范畴
• 影像诊断学： 影像诊断学： 放射诊断学 超声成像 CT MRI 核素成像（ 闪烁成像 ECT、PET） 闪烁成像、 核素成像（γ闪烁成像、ECT、PET） • 介入放射学：诊断 治疗 介入放射学：
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目的与要求
掌握x线成像原理、图像特点。 掌握x线成像原理、图像特点。 了解常用x线检查方法及选用原则。 了解常用x线检查方法及选用原则。 了解x线检查中的防护。 了解x线检查中的防护。 了解数字x线成像。 了解数字x线成像。 了解数字减影血管造影的原理及临床应用。 了解数字减影血管造影的原理及临床应用。 了解CT MRI成像原理 掌握CT MRI图像特点 CT、 成像原理， CT、 了解CT、MRI成像原理，掌握CT、MRI图像特点 了解CT MRI的临床应用 CT、 的临床应用。 ，了解CT、MRI的临床应用。 • 了解不同成像的观察、分析及综合应用的原则。 了解不同成像的观察、分析及综合应用的原则。 • 了解图像存档和传输系统与信息放射学。 了解图像存档和传输系统与信息放射学。 • • • • • •
X线检查中的防护
x 线：生物效应 放射损害
防 护：时间防护 屏蔽防护 距离防护
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普通X线成像系统 普通 线成像系统
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数字化成像系统 ( DR)
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数字胃肠机
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计算机体层成像
(Computed Tomography)
CT成像基本原理 CT成像基本原理
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窗宽、 窗宽、窗位
• 窗宽是指荧屏图像上包括16个灰阶的CT 值范围。 窗宽是指荧屏图像上包括16个灰阶的 值范围。 是指荧屏图像上包括16个灰阶的CT • 窗位是指观察某一组织结构细节时，以该组织CT 窗位是指观察某一组织结构细节时，以该组织CT 是指观察某一组织结构细节时 值为中心观察。 值为中心观察。 • 加大窗宽，图像层次增多，组织对比降低。 加大窗宽，图像层次增多，组织对比降低。 • 提高窗位，图像变黑 提高窗位， • 降低窗位，图像变白 降低窗位，
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影像学的发展趋势
与临床各学科的交叉和结合将越来越多。 与临床各学科的交叉和结合将越来越多。从 单纯的形态学诊断和研究向形态功能、 单纯的形态学诊断和研究向形态功能、代谢诊断 发展， 发展，以大体的器官诊断向分子和基因方面的诊 断和发展， 断和发展，图像的融合和各种诊断信息的网络传 输将使诊断更加全面和便捷。 输将使诊断更加全面和便捷。
组织结构和器官内部密度和厚度的差别是产生影像 对比和形成影像的基础。 对比和形成影像的基础。 人体内部组织密度可分为三类： 高密度组织 组织， 人体内部组织密度可分为三类：①高密度组织，如 骨骼和钙化灶； 中等密度，如韧带、肌肉、神经、 骨骼和钙化灶；②中等密度，如韧带、肌肉、神经、 实质脏器、结缔组织和体液； 低密度组织 组织， 实质脏器、结缔组织和体液；③低密度组织，如脂肪 组织，呼吸道、消化道、鼻旁窦和乳突窦内的空气。 组织，呼吸道、消化道、鼻旁窦和乳突窦内的空气。 疾病可以改变人体内的组织密度。 疾病可以改变人体内的组织密度。因此具有不同组 织密度的病变能够产生相应的病理学x线影像。 织密度的病变能够产生相应的病理学x线影像。
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• x线检查方法的选择原则
安全、准确、简便、经济 安全、准确、简便、
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X线分析与诊断
• • • • 注意投照技术条件 按一定顺序全面而系统地观察 按一定顺序全面而系统地观察 区分正常与异常 异常病变应注意 –位置与分布、数目、形状、边缘、密度、邻近 位置与分布、 位置与分布 数目、形状、边缘、密度、 器官和组织的改变、 器官和组织的改变、功能的改变 • 结合临床，综合分析“异病同影”、“同病异影” 结合临床，综合分析“异病同影” 同病异影” • 诊断 –肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断 肯定性诊断、 肯定性诊断 否定性诊断、
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X线检查技术
• 普通检查 –透视、摄片 透视、 透视 • 特殊检查 –体层摄影、软线摄影、其他 体层摄影、 体层摄影 软线摄影、 • 造影检查
• 造影检查 –对比剂 对比剂 • 高密度对比剂：钡剂、碘剂等 高密度对比剂：钡剂、 • 低密度以比剂：气体 低密度以比剂： –造影方式 造影方式 • 直接引入：口服、灌注、穿刺注入 直接引入：口服、灌注、 • 间接引入：经静脉注入对比剂，生理性排泄 间接引入：经静脉注入对比剂， –检查前准备及造影反应的处理 检查前准备及造影反应的处理 检查前准备
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CT值 CT值
• • • • • 以水为标准（ 以水为标准（0） 采用Hounsefield单位（Hu） Hounsefield单位 采用Hounsefield单位（Hu） 空气为骨为+1000 空气为-1000 Hu ，骨为+1000 Hu 可划分为2000或3000个等级 可划分为2000或3000个等级 2000 代表同一单位的组织密度，可对组织密度 代表同一单位的组织密度，可对组织密度 高低量化。 高低量化。
• 基本原理
用x线束对人体检查部位一定厚度的层面进行 扫描，由探测器接受衰减的x 扫描，由探测器接受衰减的x线，并由光电转换 器变为电信号， 器变为电信号，再由模数转换器变为数字进行计 算机处理，获得该层面的每个体素的x 算机处理，获得该层面的每个体素的x线衰减系 数，再由数模转换器把每个体素的数字转换成不 等灰阶度的像数，按矩阵排列，构成CT图像。 CT图像 等灰阶度的像数，按矩阵排列，构成CT图像。
CT成像设备 CT成像设备
• 普通CT 普通CT • • • • 螺旋CT 螺旋CT 多排螺旋CT 多排螺旋CT 电子束CT 电子束CT 平板CT 平板CT
螺旋CT装置 螺旋 装置
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螺旋CT 螺旋
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CT图像特点 CT图像特点
• • • • • 数字图像 矩阵 像素 CT值 CT值 窗宽、 窗宽、窗位
• 仿真内窥镜技术（Virtual Endoscopy, VE） VE）
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CT诊断与临床应用 CT诊断与临床应用
• 优点： 优点： –断层图像 断层图像 –密度分辨率高 密度分辨率高 –可反映造影剂在不同时相的变化，大大扩展了 可反映造影剂在不同时相的变化， 可反映造影剂在不同时相的变化 临床检查范围 • 缺点： 缺点： –较昂贵 较昂贵
观察、 观察、分析与诊断
首先了解扫描技术是平扫还是增强扫描， 首先了解扫描技术是平扫还是增强扫描，观察每 CT图像 立体理解病灶的形态，注意病变位置 图像, 位置, 帧CT图像,立体理解病灶的形态，注意病变位置,密 形状,数目及其边缘，注意病变强化程度 及其边缘 强化程度, 度,形状,数目及其边缘，注意病变强化程度,强化时 强化形式，观察邻近结构受压 移位和浸润, 邻近结构受压, 间, 强化形式，观察邻近结构受压,移位和浸润, 破 注意结合临床及其他影像资料作诊断。 坏等。注意结合临床及其他影像资料作诊断。
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X线特性
• 穿透性：与物体的密度与厚度相关 穿透性： • 荧光效应：透视的基础 荧光效应： • 感光效应：摄影的基础 感光效应： • 电离效应：放射治疗的基础、x线防护 电离效应：放射治疗的基础、
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X线成像基本原理
• 基本条件 –x线具有穿透性 –存在密度与厚度的差异 存在密度与厚度的差异 –显像过程 显像过程
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X线图像特点
• x线图像不同灰度的影像反映了人体解剖结构和病 线图像不同灰度的影像反映了人体解剖结构和病 不同灰度的影像 理状态的不同密度和厚度。 理状态的不同密度和厚度。 不同密度和厚度 • x线图像是重叠的，有一定程度的放大，并可产生 线图像是重叠的 有一定程度的放大， 重叠 放大 伪影。 伪影。
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医学影像学
形态学诊 断 组织水平 传统的x 传统的x线 摄影成像
形态功能和 代谢诊断
分子水平
数字化和网 络化
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X线成像
是利用x线能穿透人体的特性， 是利用x线能穿透人体的特性，使人体内部结 构和器官在x线片上或荧光屏上形成影像， 构和器官在x线片上或荧光屏上形成影像，从而 了解人体解剖、生理及病理变化， 了解人体解剖、生理及病理变化，以达到诊断的 目的。