医学影像学课件：医学影像学概论

CR的临床应用
数字X线摄影（DR）
• 是X线百度文库透人体后不直接作用于胶片产生 图像，而是将衰减后X线用不同方式经模 /数转换后进入计算机形成数字化矩阵图 像。
• 数字X线摄影常采用直接数字X线摄影（ direct digital radiography，DDR）、硒鼓 方式等多种成像方法。
DR的优势与不足
• 通常欲观察某一组织的结构及发生的病变， 应以该组织的CT值为窗位。
窗宽
• 指荧屏图像上16个灰阶所包括的CT值范围。 • 为提高组织结构细节的显示，使CT值差别小
的两种组织能够分辨，需采用不同的窗宽。
WW:350/16=21.9 Hu WL:50
范围：－125～225Hu
WW:1000 /16=62.5 Hu WL:-700
• 是各种影像血管成像的金标准，它将计算 机与常规血管造影相结合，转变为数字血 管图像。
• DSA是介入放射学的基础影像技术。
DSA成像基本原理
血管造影时，由于血管与骨骼和软组织 影像重叠，致使血管显影不清。将X线图 像数字化，用1帧血管内不含对比剂的图 像作为蒙片，和1帧含对比剂的图像相减， 使图片中代表骨骼和软组织的数字相抵 消，只剩有对比剂的血管显影清晰。有 助于诊断和做各种介入手术。
范围：－200～－1200Hu
范围：－125～225Hu
范围：－100～－1100Hu
伪影
CT检查技术 CT Techniques
平扫(plain scanning) 对比增强扫描(contrast enhancement) 造影扫描(other contrast methods) HRCT (high resolution computed
X线的发生过程
• X线管 • 变压器 • 控制器
X线主要装置
X线的特性
• X线属于电磁波，波长极短0.0006-50nm。 • 用于成像的波长为0.008-0.031nm（40-
150KV）。 • 电磁波谱中居于r射线与紫外线之间。
X线的相关特性
• 穿透性（penetrativity）：与管电压、物体的 密度与厚度相关。是X线成像的基础。
脑动脉瘤
心脏冠状动脉成像的临床应用
左前降支狭窄和钙化斑块
CT 灌注成像的临床应用
CBV
ml.100g-1
CBF
ml.100g-1.min-1
MTT
sec
男，45岁，90分钟前突发一侧肢体障碍和失语，CT平扫和增强扫描未见异常
CT 灌注成像的临床应用
CBV
CBF
MTT
及时行介入治疗后，症状消失，血液动力学分析显示正常
• CR的成像要经过影像信息的记录、 读取、处理和显示等步骤。
CR的优势与不足
优势： ➢ 实现常规X线摄影信息数字化； ➢ 提高图像的密度分辨力； ➢ 多信息显示，通过后处理技术，可以分别显示不
同层次的影像信息； ➢ 辐射剂量降低； ➢ 实现X线摄影信息的数字化储存、调阅及传输。 缺点： ➢ 时间分辨力较差； ➢ 空间分辨力不足。
不同密度组织与X线成像关系
人体组织和脏器根据密度差异在胶片归纳为三类：
• 高密度影像 • 中等密度影像 • 低密度影像
不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系
病变 可使 人体 组织 密度 发生
改变
X线图像特点
X线图像是X线束穿透某一部位的不同密度和厚度组织结构后的 投影总和，是该穿透路径上各层投影相互叠加在一起的影像。
的能力，以每厘米几个线对（Lp/cm)表示
CT值（CT value）
• CT图像的CT值反 映组织对X射线的 吸收值
• 实际工作中，不用吸收系数，而换算成 CT值，用CT值说明密度。
• 单位为Hu（Hounsfield unit）。
窗位
• 由于不同组织的CT值不同，观察某一组织 结构细节时，应以该组织CT值为中心进行 观察，此中心即窗位。
碘对比剂不良反应处理
• 轻度：头痛、呕心、呕吐、荨麻疹等。静 推地塞米松或异丙嗪。
• 中度：喉头水肿、血压下降等。吸氧及对 症处理。
• 重度：休克、呼吸困难、意识不清等，有 生命危险，须立即切开气管插管，作相应 紧急抢救。
第二章、计算机体层摄影
Computed Tomography
CT不同于X线成像
DSA检查技术和临床应用
DSA techniques and clinical applications
动脉DSA （intra-arterial DSA，IADSA) 静脉DSA (intravenous DSA，IVDSA) 旋转(rotate)DSA，3D立体实时成像
DSA临床应用
选择性或超选择性插管，可很好显示 直径200㎛以上的血管及小病变
• 将人体断面各点的CT值的像素以矩阵排列 构成图像，一般以256×256或512×512大 小的矩阵显示。
• 矩阵大，像素数量多，图像分辨率高。
密度分辨率、空间分辨率
• 密度分辨率、空间分辨率是判断CT性能和 图像质量的两个重要指标
• 密度分辨率是指区分最小密度差的能力 • 空间分辨率是指鉴别物体大小，微细结构
X线检查技术
–透视(Fluoroscopy) –X线摄影(Radiography) –造影检查contrast administration examination
造影检查
– 对比剂(contrast medium) 高密度对比剂：钡剂(barium)、碘剂 (iodine)等 低密度对比剂：气体(gas agents)
• 它是用X线束对人体层面进行扫描，取得 信息，经计算机处理而获得的重建图像。
• 所显示的是断面解剖图像。 • 其密度分辨力（density resolution）明显优
于X线图像。
• 从而显著扩大了人体的检查范围 • 提高了病变的检出率和诊断的准确率 。
CT大大促进了医学影像学的发展
CT成像基本原理
像素是指构成数字图像矩阵的基本单元。 不同CT装置所得图像的像素大小及数目
不同。像素越小，数目越多，构成图像 越细致，即空间分辨力（spatial resolution）高。 体素是指代表一定厚度的三维的体积单 元。 实际上像素是体素在成像时的体现。
部分容积效应
矩阵
• 按照横行纵列排成的栅栏状矩形阵列叫矩 阵
磁共振成像
（Magnetic Resonance Imaging , MRI）
2003度诺贝尔生理或医学奖 授予磁共振成像技术的发明者
保罗C劳特布尔 Paul C Laotebur
皮特·曼斯菲尔德 Peter Mansfield
磁共振成像是利用体内氢原子核在强磁
场内发生磁矩，用射频发生共振提供能 量，改变磁矩；停止射频，恢复磁矩， 释放能量，产生信号，经计算机处理， 形成MR图像。
X线图像特点
• X线束呈圆锥形 • X线平片圆锥形X线束将
三维人体转变为二维X 线图像 • X线影像具有重叠、失 真、放大甚至歪曲人体 器官和病变的特点。
数字X线成像
Digital radiography,DR
DR成像基本原理与设备
• 数字X线成像是将普通X线摄影装置 或透视装置同电子计算机相结合
– 造影方式 直接引入：口服、灌注、穿刺注入
间接引入：经静脉注入对比剂，生 理性排泄
– 检查前准备及造影反应的处理
直接引入
间接引入
造影前准备及毒副反应的处理
• 了解患者有无造影的禁忌证 • 作好解释工作，争取患者合作 • 造影剂过敏试验 • 作好抢救准备
对比剂过敏反应分类
• 物理化学反应：与对比剂渗透压和剂量相关 • 特异性反应：病人个体对碘剂的过敏反应 • 预防：10mg地塞米松。
博学至精 明德至善
医学影像学
博学至精 明德至善
1.理论考试成绩60分，考勤20分，见习报告20分； 2.理论+见习课14次，每次上课前考勤，不得代签名，
每次签名笔迹不同按缺勤记，代签者也按缺勤记。 缺席一次扣5分，缺席4次以上(含4次)取消平时成 绩(40分)，病事假需提供正式假条备案； 3.见习课提交两次见习报告，每次10分，当堂完成； 4.概论见习课在二附院影像科，其余五次在江宁校 区A400。
➢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线 ➢由光电转换器变为电信号 ➢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线衰减系数 ➢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设备
➢扫描部分 ➢计算机系统 ➢图像显示和 存储系统
第一篇 概论
伦琴1895 年发现X线
放射诊断学
影像诊断学
Diagnostic Imaging
医学影像学
Medical Imaging
介入放射学
Diagnostic radiology
超声成像
Ultrasonography
CT MR
核医学
γ闪烁成像
γ-scintigraphy
ECT
PET
诊断 Diagnosis
tomography)
HRCT
CT的优势和限度
CT的临床应用
• 全身各系统 • CTA • 仿真内窥镜技术（Virtual Endoscopy, VE） • 冠状、矢状重建 • CT三维
女-39Y。病史：头痛恶心一天。 • 影像诊断：右额极脑膜瘤。 • 病理诊断：右额极脑膜瘤。
肝癌
腰5－骶1椎间盘突出
X线检查技术 Radiographic Techniques
自然对比(natural contrast)
人体组织结构的密 度不同，这种组织 结构密度上的差别， 是产生X线影像对 比的基础，称之为 自然对比。
人工对比(artificial contrast)
对于缺乏自然对比 的组织或器官，可 人为地引入一定量 的在密度上高于或 低于它的物质，使 之产生对比，称之 为人工对比。
CT设备( Equipment)
普通CT Conventional CT 螺旋CT Spiral (helical) CT 多排螺旋CT Multislice CT (MSCT) 电子束CT Electron beam CT (EBCT) 平板CT Flat panel CT
CT基本概念
✓
Radio frequency(射频发射和接收)
✓I： Imaging(成像)
处于磁场中的组织在外加射频能量后产生 磁共振信号并通过计算机处理后得到影像
• 使X线信息由模拟信息转换为数字 信息
• 而得数字图像的成像技术。
DR依其结构上的差别分为：
• 计算机X线成像（computed radiography,CR)
• 数字X线摄影 • 数字减影血管造影
CR
computed radiography
• CR是以影像板（imaging plate,IP)代 替X线胶片作为介质
• 含奇数质子的原子核在自旋中产生一个 磁场，并在其旋转轴的方向上产生一个 磁化矢量，正常情况下，单位体积内生 物组织的宏观磁化矢量M=0。
• 氢原子核只有一个质子，具有最强的核 磁矩，在人体内分布最广，含量最高， 故医用MRI均选用H为靶原子核。
什么是MRI？
✓M： Magnetic(磁)
✓R： Resonance(共振)
• 感光效应（photosensitization）：摄影的基础。 • 荧光效应（fluorescence）：透视的基础。 • 生物效应（biological effect）：放射治疗的基
础、X线防护。
X线成像原理
•X线成像的基本条件 –X线具有一定的穿透力 –存在密度(density)与厚度(thick or thin)的差异 –成像物质
优势： ➢DR具有很宽的曝光宽容度，动态范围 广，允许摄影中出现技术误会。 ➢可进行图象的后处理和存储、传输。 ➢可减少曝光时间、曝光量和摄片量。减少废 片，重拍，提高工作效率。 不足：价格偏贵。
膝关节正侧位
DR
CR
数字减影血管造影
(Digital Subtraction Angiography, DSA)
Interventional radiology
治疗Therapy
第一章 放射学
第一节 X线成像 Radiography
X线的产生
X线的产生，X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的
The x-ray beam is produced by bombarding a tungsten target with an electron beam within an x-ray tube.