影像学技术方法概述

造影检查
对于缺乏自然对比的结构或器官，可将密度 高于或低于该结构的物质引入器官内或其周 围间隙，使之产生对比以显影，此即造影检 查。
• • • • • 胃肠造影 子宫输卵管造影 脊髓造影 血管造影 （CT/MRI增强扫描）
胃肠 造影
子宫输卵管造影 & 脊髓造影
造影剂
不同的系统
• 胃肠道造影剂（硫酸钡） • 血管造影剂（非离子碘） • 胆道造影剂（碘番酸）
Look Inside The Human Body...
X ray allowed people for the first time to be able to view the anatomy of the human body noninvasively
But anatomic structures were superimposed And soft tissue couldn’t be differentiated
X线与X线成像有关的特征
穿透性：X线波长很短，穿透性强，但在穿透过程 中会被穿透物体部分吸收即衰减。这是X线成像的 基础。 荧光效应：X线作用于荧光物质可使波长短的X线转 化为波长长的荧光。这是进行透视检查的基础。 感光效应：涂有溴化银的胶片经X线照射后可以感 光，经显、定影处理，感光的溴化银中的银离子被 还原成金属银并沉淀于胶膜内，而未感光的溴化银 在定影及冲洗过程中从胶片上被洗掉。它是X线摄 片的基础。 电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应。 进入人体时可引起生物学方面的改变，损害组织， 损害程度与X线的量成正比。它是放射防护学和放 射治疗学的基础。
Rule of thumb: The CT value of water is 0 and air -1000. The relative values of the other tissues are calculated relative to that of water
This is the so-called CT number in Hounsfield unit (HU) so(HU)
影像学技术方法概述
北京协和医院 放射科 薛华丹 20062006-9
影像学
X 线基础上的检查手段：
• 透视 • 平片 • 造影（消化道、生殖系统、泌尿系统、循环系统 DSA） • CT
磁共振成像 核医学成像 超声波
X线的发现
1895年德国科学家伦琴发现了 具有高能量，肉眼看不见但能穿 透不同物质且能使荧光物质发光 的X射线。
Image Display - Windowing
The range of CT density values is defined from -1000 to +3000, but the human eye can distinguish only 30 - 40 gray scales at best.
头颅平片（正侧位像）
平片（X片）
X线有一定穿透力 + 人体组织之间有密度和厚度的差别
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X线穿过人体后，再使胶片、荧光屏等感光，就形成X线图像 线穿过人体后，再使胶片、荧光屏等感光，就形成X
X线成像的基本条件 线成像的基本条件
X线的穿透特性 厚度差异：人体组织结构和器官形态不同，厚度也不一样， 这是产生影像对比的另一基础。越厚的组织累计吸收X越多。 到达胶片上使溴化银感光的X线量越少，X线片呈白影；或 使荧光屏所产生的荧光少，故荧光屏上显黑影。 密度差异：人体组织结构中密度高者对X线吸收多，低密度 组织则恰相反。 正常人体组织结构的密度大体可分为三类：
高电压摄影(high radiography)： 高电压摄影(high voltage radiography)：
• 采用120kV以上的电压进行摄片。穿透力强，有助于突出 密度差别较大组织的对比度。
放大摄影、荧光摄影、 放大摄影、荧光摄影、记波摄影 目前很少使用。
X线成像的数字化新进展 线成像的数字化新进展
较常用。
无机碘制剂：以碘化油较常用，可用于支气管、瘘管与子宫输卵 管造影等。其造影后吸收极慢，故造影完毕应尽可能吸出。
低密度造影剂（阴性造影剂）：为原子序数低比重 较小的物质。如二氧化碳、氧气、空气等。可用于 蛛网膜下腔、关节腔、腹腔及软组织间隙的造影。
DSA(digital substraction angiography)原理 最常用的是: 动脉DSA(intraarterial DSA) 最常用的方法：时间减影法（temporal subtraction method)
• 高密度：骨、钙化灶等； • 中等密度：软骨、肌肉、神经、实质性脏器； • 低密度：脂肪及呼吸道、胃肠道、鼻窦等空腔内的气体等。
病变可使人体组织的密度和形态发生改变，可以通过这些 改变所带来的相应的X线影像变化来发现病变并判定病变性 质。
X线的临床应用
荧光透视（fluoroscopy）： 荧光透视（fluoroscopy）：
What Does a CT Look Like?
From the inside... ♣ Tube ♣ Detector ♣ DAS*
DAS Detector * Data Acquisition System Tube
How Does CT Work?
X-ray generation Data acquisition Recon & postprocessing
Lung Window Mediastinum Window
So, the window settings must be in accordance with the structures to be visualized
Image Display - Windowing
Narrow Window Width Broad Window Width
Narrow window width:
High-contrast image, but structures outside that window range may be inadequately represented or overlooked.
Broad window width:
Minor density differences appear homogeneous and may be masked.
么 MRI
MRI - Magnetic Resonance Imaging
Field（磁场） Magnetic Field（磁场） 射频脉冲） Radio Frequency Wave （射频脉冲） 是通过对人体施加强磁场及射频照射， 是通过对人体施加强磁场及射频照射，利用组织中的氢质子 强磁场 产生磁共振信号扫描获取人体内部信息， 扫描获取人体内部信息 产生磁共振信号扫描获取人体内部信息，由计算机合成断层 影像的诊断设备. 影像的诊断设备.
• 优点：通过曝光条件的改变，可较好的显示密度、厚度 较大或密度、厚度差别较小的组织结构。 • 缺点：每一照片仅是一个方位和一个瞬间的影像，为避 免重叠的遮盖，常需作互相垂直的两个方位的摄影；对 功能方面的观察不及透视方便和直接。
其他特殊检查
体层摄影(tomography)： 体层摄影(tomography)： (tomography)
Image Display - Windowing
3000 60 Spleen 40 Bone Water 0 Kidneys
Pancreas Adrenal Gland
Blood Heart
Liver Tumor Bladder
Intestine
-100 Mamma -200 Fat -900 -1000 Air Lung
CT Broke the Barrier...
In 1972, two scientists Hounsfield and Ambrosepresented the first clinical CT image ...
The Human Body Slice by Slice...
So we could see tomographic anatomy & density differences ♠ But it was time consuming (10 min. / image) ♠ And the resolution needed to be improved
• 普通X线片上，一部分影像因与其前后影像重叠而不能显 示。利用动态平面聚焦，体层摄影可获得某一选定层面 上结构的清晰影像，而选定层面以外的结构则在投影过 程中被模糊掉。CT、MRI和超声的应用使体层摄影逐渐 淡出。
软线摄影： 软线摄影：
• 采用能放射波长较长的X线的钼靶管球，提高软组织分辨 力，用以软组织，特别使乳腺的检查。
• 经导管向血管内快速注入造影剂，在造影剂未到 达、峰值和廓清的时间段内连续采集图像10帧 （1帧/秒） • 取1帧血管内含造影剂的图像减去血管内不含造 影剂的图像（蒙片），使骨骼和软组织影像被抵 消 • 获得清晰的血管影像
心、脑血管造影
常用的插管技术方法
血管造影的临床应用
1. 血管性疾病的诊断（如血管狭窄闭塞性疾病、血 管破裂、动脉瘤、动静脉畸形、动静脉瘘等）。 2. 小的富血供肿瘤的诊断与定位（如甲状旁腺瘤、 胰岛素瘤等）。 3. 血管解剖的术前评估（如器官移植、局部肿瘤切 除等）。 4. 疾病或手术导致的血管性并发症的诊断和治疗。 5. 进行经皮血管腔内治疗（如经导管药物灌注、溶 栓、栓塞、球囊成形、置入支架等）。 DSA技术发展很快，现已达到三维立体实时成像， 更有利与病变的显示。
CT
What Does a CT Look Like?
What Does a CT Look Like?
From the outside... ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ Gantry Table Generator Console Computer
Gantry
Generator Table
Console Computer
Image Generation - The “Slice”
X-rays pass through a collimator therefore only penetrating an axial layer of the object, called a "slice"
CT图像如何形成？
也是X 也是X线成像 黑白不同灰度的像素按 矩阵排列 每个像素的亮度反映相 应体素的X 应体素的X线吸收系数 像素越小、数目越大， 像素越小、数目越大， 图像空间分辨力越高 CT值可定量反映组织密 CT值可定量反映组织密 度
CR（Computed radiography）系统 （ ）
• 将透过人体的X线影像信息记录在影像板（image plate, IP）上，经过读取、处理和显示等步骤， 显示出数字化图像
DR（digital radiography）系统 （ ）
• 以硒鼓为检测器的数字X线摄影 • DDR检测器成板形固定于胸片架或检查床的滤线 栅中 • 电荷耦合器件（CCD）摄像机阵列方式
不同的成像方式
• X线造影剂 • MR造影剂（磁显葡胺） • 代谢性造影剂（FDG）
高密度造影剂（阳性造影剂）：为原子序数高、比 重大的物质。
• 钡剂：医用硫酸钡粉末加水和胶配成，主要用于食管及胃 肠造影，并可采用气钡双重对比检查以提高图像质量。 • 碘剂：分为有机碘和无机碘制剂。
有机碘制剂：注入血管内，主要经肝从胆道或经肾从泌尿道排除。 广泛应用于胆管及胆囊、肾盂及尿路、动脉及静脉的造影以及作 CT增强检查等。 • 离子型造影剂：高渗性，副作用较多。 • 非离子型造影剂：具有相对低渗性、低粘度及低毒性等优点，目前
• 优点：可转动患者体位进行多方向观察；了解脏器的动 态变化，如心脏大血管的搏动及胃肠蠕动等。 • 缺点：荧光屏亮度较低，影像对比度及清晰度较差，难 于观察密度与厚度差别小的器官及密度与厚度较大的部 位，如头颅、脊柱、腹部等部位。
(xradiography)： X线摄影 (x-ray radiography)：是最常用的X线检查 技术。