影像诊断学概论

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前
言
1895年11月8日德国物理学家伦琴发现了 X线
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X线的产生
X线是由高速运动的电子撞击物质突然受阻 时产生的。
产生条件： ①自由活动的电子群；
②电子群在高压电场和真空条件下高速运行；
③电子群在高速运行时突然受阻（靶面）。
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不同的人体组织结构，根据其密度的高低及其对X线吸 收的不同可分3类
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数字X线摄影 DR（Digital Radiography）
直接将X线通过电子暗盒转换为数字化图像。 DR的优点：（1）DR图像具有较高分辨率， 图像锐利度好，显示细节清楚。 （2） DR具有很 宽的曝光宽容度，动态范围广，允许摄影中出现技 术误差，在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获 得很好的图像信息。（3）与 CR相同，DR也可以 根据临床需要进行各种图像后处理 （4）较传统X 线摄影，可减少曝光时间和摄片数量，大大降低曝 光剂量。
影像诊断学总论
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影像诊断学的定义
影像诊断学是利用各种不同的成像仪器， 将人体正常和病变状态的组织器官显示出 影像来，并根据影像学表现，结合临床资 料，对疾病进行诊断的一门临床学科。
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影像诊断学是以影像为基础，集X线 （CR/DR）、计算机体层摄影（CT）、磁共 振成像（MRI）、数字减影血管造影 （DSA）、核医学、超声学（US）、放射治 疗及介入治疗学等多学科有机结合的综合诊 疗学科。
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CTA
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冠状动脉CTA
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下肢动脉CTA
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肋骨三维立体重建
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泌尿系统三维立体重建
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磁共振成像
磁共振成像（ magnetic resonance image MRI）是利用原子核在磁场内共 振所产生的信号经计算机重建形成图像 的一种成像技术。
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MRI
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MRI图像特点
多参数成像
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DR设备
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钼靶
萎缩型乳腺
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钡餐造影
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透视（fluoroscopy）
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血管穿刺针
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导管鞘
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导管鞘的结构
2017/8/31
放射介
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X线平片
DSA照片
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肝癌化疗灌注栓塞术
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计算机体层成像（Computer tomography）
CT（Computer tomography）计算机体 层成像是Hounsfield 1969年设计成功， 1972年公诸于世的。CT不同于X线成像，它 是用X线束对人体层面进行扫描，通过探测 器取得信息，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 分辨力明显优于X线图像。由于CT大大促进 了医学影像学的发展。Hounsfield获得了 1979年的诺贝尔奖。
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流空效应
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横轴位
矢状位
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MRI的限度
• 对带有心脏起搏器或体内有铁磁性物质的患 者不能进行扫描。 • 需监护设备的危重病人不能进行检查。 • 对钙化的显示远不如CT，难以对以病理性 钙化为特征的病变作诊断。 • 常规扫描时间较长，对胸腹检查受限。 • 对质子密度低的结构如肺和骨皮质显示不佳。 • 设备昂贵，普及有一定困难。
CT诊断的临床应用
CT诊断由于它的特殊诊断价值，已广泛 应用于临床。但CT设备比较昂贵，检查费 用偏高，某些部位的检查，诊断价值，尤 其是定性诊断，还有一定限度，所以不宜 将CT检查视为常规诊断手段，应在了解其 优势的基础上，合理的选择应用。
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螺旋CT（spiral CT）
螺旋CT扫描时，检查床沿纵轴方向连续 移动，同时X线球管连续旋转式曝光，采集 的扫描数据分布在连续的螺旋型空间内， 又称容积CT。 特点：1.扫描速度快； 2.容积数据避免小病变的遗漏； 3.可进行高质量的后处理工作。
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影像诊断方法的选择
安全、经济、简便
多种检查方法合用 掌握成像特点
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影像诊断基本原则
全面观察
具体分析（注意鉴别不同程度和不同形式的阴影及“不典
型”的正常表现）
结合临床（同影异病、同病异影） 综合诊断（肯定性诊断；怀疑性诊断；建议性诊断）
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阅片
照片的技术条件 识别技术性伪影 照片的号码及其他标记显明无误 按一定次序阅片 注意阅片环境条件
流空效应 多方位成像 质子驰豫增强效应和对比增强
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多参数成像
FRFSE T2WI
SE T1WI
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流 空 效 应
心血管内的血液由于流动迅速，使发射 MR 信号的氢原子核离开接收范围之外，所 以测不到 MR 信号，在 T1WI 或 T2WI 中均呈黑 影 ， 这 就 是 流 空 效 应 （ flowing Void effect ）。这一效应使心腔和血管显影， 是CT所不能比拟的。
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CT基本概念
• 部分容积效应（Partial Volume Effect）
在同一扫描层面内含有两种以上不同密 度的物质时，其所测CT值是它们的平均值， 因而不能如实反映其中任何一种物质的CT 值，这种现象为部分容积效应。
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CT检查技术
1、平扫（plain CT scan）指血管内不注射对比剂 的扫描。 2、增强扫描（contrast enhancement，CE） 指血管内注射对比剂后的扫描。目的是提高病变 组织同正常组织的密度差，以显示平扫上未被显 示或显示不清的病变，通过病变有无强化或强化 类型，对病变作定性诊断。 3、造影扫描(contrast scan)造影扫描是在对某一 器官或结构进行造影再行扫描的方法，它可更好 地显示结构和发现病变。如脊髓造影CT、胆囊造 影CT等。 37
①骨骼或钙化，它的比重高、密度大，吸收X线量多。X线 片上骨骼部位感光最少显示白色，称为高密度影像；
②软组织包括皮肤、肌肉、结缔组织，内脏及液体等，彼 此之间密度差别不大，X线片上显示灰白色，称为中等密 度影像。 ③脂肪及气体，脂肪组织较一般软组织密度低，在良好的 X线片上显示灰黑色；气体的密度最低，吸收X线最少，在 X线片上呈深黑色，称为低密度影像。
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一、CT的成像基本原理
X线
模/数 转换器
人体 计 算 机
数/模
转换器
光/电 转换器
探测器
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CT设备
CT设备主要有以下三部分： ①扫描部分由X线管、探测器和扫描架组 成； ②计算机系统，将扫描收集到的信息数据 进行贮存运算； ③图像显示和存储系统，将经计算机处理、 重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相 机或激光照相机将图像摄下。
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X线的特性
• • • • 穿透作用 荧光作用 感光作用 生物效应
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穿透性
X线具有很强的穿透力，能穿透一般可 见光不能穿透的各种不同密度的物质。 X线对人体各种组织结构穿透力的差别 是X线成像的基础。
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荧光作用
X线能激发荧光物质（铂氰化钡、钨酸 钙），产生肉眼可见的荧光，即X线作用于 荧光物质，使波长短的X线转换成波长较长 的荧光，这种转换叫做荧光效应。此特性 是进行X线透视检查的基础。
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感光作用
感光作用是X线摄影的基础。 涂有溴化银的胶片经X线照射后感光，产生 潜影，经显定影处理，感光的溴化银离子 （Ag+），被还原成金属银（Ag），并沉淀 于胶片的胶膜内，在胶片上呈黑色。而未感 光的溴化银在定影及冲洗过程中，从X线胶 片上被洗掉，显出胶片片基的透明本色。
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生物效应
X线穿透机体被吸收时，与体内物质产生 相互作用，使机体和细胞结构产生生理和 生物学的改变，主要是细胞组织产生抑制、 损害甚至坏死，称为X线的生物效应。
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CT基本概念
• 窗宽与窗位 窗宽（window width）是指荧屏图像上 所包括16个灰阶的CT值范围。为了提高组 织结构细节的显示，使CT值差别小的两种 组织能够分辨，则要采用不同的窗宽来观察 荧屏上的图像。 窗位（window level）又称窗中心 （window center），是指观察某一组织结 构细节时，以该组织CT值为中心观察。
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造影剂
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医学影像的存档和通讯系统
• PACS（picture archiving and communication system，PACS）是以高 速计算机设备以及海量存贮介质为基础。 以高速传输网络联接各种影像设备和终端。 管理并提供、传输、显示原始的数字化图 像和相关信息。具有查找医学图像及相关 信息快速、准确、图像质量无失真、影像 资料可共享等特点。
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病变位置和分布
密度的改变
病变的数目
病变的大小 病变的形态 病变的边缘
邻近器官的改变
器官功能的改变 病灶的动态变化
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CT设备
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CT操作间
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CT基本概念
• CT值 X线穿过人体的过程中，计算出每个单位 容积的X线吸收系数（亦称衰减系数μ 值）。 将μ 值换算成CT值，以作为表达组织密度的 统一单位。其单位名称为Hu（Hounsfield Unit）。 人体组织的CT值界限可分为2000个分度， 上界为骨的CT值（1000Hu），下界为空气的 CT值（-1000Hu）。
X线对机体的损害程度与吸收X线量的大 小有关。X线的生物效应是放射治疗学的基 础，同时也指导X线检查和治疗的防护措施。
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X线摄影（radiography）
1、成像清晰，对比度及清晰度均较好 2、简便实用：特别实用于密度、厚度差别 较大的组织或器官。 3、平面重叠成像立体感差，常需作互相垂 直的两个方位摄影，例如正位及侧位； 4、对功能方面的观察，不及透视方便和直 接；费用比透视稍高。
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窗宽与窗位
肺窗 W(800 ) L(-700)
纵隔窗 W (500) L(0)
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窗宽与窗位
纵隔窗W (500) L(0)
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CT基本概念
• 伪影（Artifact） 伪影是指在被扫描物体中并不存在而图像 中却显示出来的各种不同类型的影像。一类 与病人有关，一类与CT机性能有关。伪影 影响图像质量，在诊断时应予注意。