影像技術(shù)的新進(jìn)展.ppt

影像技術(shù)的新進(jìn)展,放射診斷學(xué)這個(gè)學(xué)科從創(chuàng)立到今天，也僅僅是100來年的歷史，在這100年當(dāng)中，X線的應(yīng)用、成像技術(shù)不斷變化更新，非X線的成像信號(hào)源，如核磁、PET、SPECT等，在臨床中廣泛應(yīng)用，說明了放射診斷學(xué)的進(jìn)展非常迅速。特別是近1020年來，與其說討論21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，倒不如說討論10一20年來，或未來的10一20年內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)的一些診斷方法。,常規(guī)X線技術(shù)的進(jìn)展,在目前臨床放射診斷學(xué)中，首診選擇的檢查手段：X線約占48，CT占11，磁共振只占首選方法的3，在我國(guó)透視檢查可能多一些，而國(guó)外根據(jù)WHO建議，應(yīng)用的比較少只占3。還有3是超聲，再有就是核醫(yī)學(xué)占8?，F(xiàn)代放射診斷學(xué)手段，如CT、磁共振、超聲、同位素，基本上都是數(shù)字影像，而傳統(tǒng)X線檢查是模擬影像，因此如何使傳統(tǒng)放射診斷影像數(shù)字化，是我們面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。,傳統(tǒng)X線檢查數(shù)字化，可分為使用傳統(tǒng)X線膠片，然后進(jìn)行掃描使之?dāng)?shù)字化的方法。也可先使用影像增強(qiáng)器得到模擬信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化后，再轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)輸出，如血管造影DSA的方法。近來，在傳統(tǒng)X線檢查數(shù)字化中涉及更多的是另外二種辦法，CR(Computer Radiology)和DR(Digital Radiology)技術(shù)的應(yīng)用。,CR,CR即影像板技術(shù)。它使用影像板取代傳統(tǒng)X線膠片接受X線照射，影像板感光后，激光掃描感光的影像板可得到數(shù)字化X線圖像。,DR,DR即電子成像板技術(shù)。電子成像板由大量微小的X線感光元件，排列而成，X線曝光后，可直接將X線曝光量變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，是直接的數(shù)字化圖像。,總的來講在傳統(tǒng)X線膠片數(shù)字化中，包括使用光板技術(shù)的CR和使用電子成像板技術(shù)的DR。其優(yōu)點(diǎn)：不僅圖像清晰，而且可以進(jìn)行圖像后處理，例如調(diào)節(jié)圖像的窗寬、窗位來顯示特定的組織，它的另一個(gè)好處還大大減少了病人的放射線劑量。,DR技術(shù)近來還被應(yīng)用在心血管檢查中。但應(yīng)用范圍比較窄，DR可自動(dòng)降低脊椎和肋骨密度值，而不影響血管造影中血管的顯影，圖像中保留的骨骼還有利于標(biāo)記血管的位置。在血管造影中，顯示的正位像和側(cè)位像都是數(shù)字影像，所以很容易轉(zhuǎn)化為三維的圖像，在不同的角度顯示血管結(jié)構(gòu)。,總結(jié),傳統(tǒng)X線檢查方法的進(jìn)展，就是使用了數(shù)字影像。就是在射線源不斷改進(jìn)的同時(shí)。如何更好的接收，并處理X線信息。傳統(tǒng)方法使用X線膠片，今天使用了感光板和電子板技術(shù)，即CR和DR技術(shù)。因此，X線圖像由過去的模擬量顯示，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化輸出，這樣，圖像后處理方法更加豐富和多彩。,CT技術(shù)進(jìn)展,CT的技術(shù)進(jìn)展主要在從兩個(gè)方面，一個(gè)是多層螺旋CT的進(jìn)展，再有一個(gè)是常規(guī)CT的設(shè)備進(jìn)展。,常規(guī)CT,常規(guī)CT也應(yīng)該說實(shí)際上低價(jià)位高檔次，很多低價(jià)格常規(guī)CT擁有23年前高檔CT功能。如GE航衛(wèi)在北京年產(chǎn)的螺旋CT500臺(tái)，掃描速度一秒一層CT，其中出口400臺(tái)，所以應(yīng)該說中國(guó)是世界生產(chǎn)CT的大國(guó)之一。中國(guó)的生產(chǎn)的CT在某種意義上是GE醫(yī)療低檔化經(jīng)濟(jì)型的CT產(chǎn)品。同時(shí)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制出自已的CT，如東大阿爾派，掃描速度也是一秒一層的螺旋CT。同時(shí)，西門子也在今年四月投入市場(chǎng)，價(jià)位在160萬人民幣的CT新機(jī)型?，F(xiàn)在的CT產(chǎn)品中，必須要具備完善的功能，同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)它的性能價(jià)格比必須具有較高的性能價(jià)格比。,多層螺旋CT,多層螺旋CT是現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)晶，或者說是代表著現(xiàn)代CT的最高水平。多層CT是通過橫軸掃描三維采集數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行多種方向的重建。三維掃描技術(shù)目前應(yīng)該說是非常成熟的它主要的特點(diǎn)就是比較高的空間和時(shí)間分辨率以及高質(zhì)量的重建圖像。高質(zhì)量的CT圖像主要表現(xiàn)為各向同性。各向同性是指在橫軸三維采集數(shù)據(jù)后，重建出的軸位像、冠狀切面、和矢狀切面都具有一致的空間分辨率。所以在任意方向重建出的圖像質(zhì)量都是一致的。,多層CT的另外一個(gè)特點(diǎn)就是掃描覆蓋范圍大，可以一次完成胸腹部掃描。多層CT使用高分辨率各向同性三維數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行多種多樣的后處理，如顯示腫瘤與血管的關(guān)系。對(duì)一些大血管和器官進(jìn)行三維的檢查。,多層CT掃描速度較常規(guī)CT有大幅度提高，掃描機(jī)架旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生大約13G的離心率。由于掃描速度快，可以對(duì)搏動(dòng)的心臟進(jìn)行成像，對(duì)冠狀動(dòng)脈及其分支的鈣化進(jìn)行定量的診斷。判斷冠心病程度和預(yù)后。使用圖像后處理技術(shù)，對(duì)冠狀動(dòng)脈曲線重建，是它顯示在同一個(gè)平面上，這樣可以清楚的看到冠狀動(dòng)脈的狹窄、管腔不規(guī)則和鈣化。,由于是無創(chuàng)傷性檢查。病人更容易接受，可用于體檢或篩查。我們不僅能夠顯示冠狀動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈鈣化，還能通過三維重建中的虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)從冠狀動(dòng)脈管腔內(nèi)觀察血管的狹窄程度，不僅為診斷而且為治療提供了一條非常好的、從血管內(nèi)觀察血管狹窄和血管鈣化的方法。,多層螺旋CT在技術(shù)的出現(xiàn)了許多突破。我們希望CT能夠更短時(shí)間內(nèi)掃描更大的范圍，換句話來講，就是所能掃描的解剖范圍越大越好，而且圖像質(zhì)量必須得到保證。因而對(duì)于CT技術(shù)的要求就是在最短的時(shí)間內(nèi)，得到最清晰圖像的同時(shí)，盡可能地加大檢查范圍。從掃描時(shí)間，圖像清晰度，和掃描范圍三者之間的關(guān)系上講，清晰度要求過高，掃描范圍或掃描速度就會(huì)下降，反之提高掃描速度，掃描范圍加大，清晰度就會(huì)降低。,多層螺旋CT在快速薄層掃描的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖像重建。每次同時(shí)掃描216層，于常規(guī)掃描相比，在相同的掃描條件和圖像質(zhì)量的前提下，掃描速度提高了2一16倍，掃描范圍可相應(yīng)增大。多層螺旋CT掃描中，使高清晰度圖像，快速掃描，最大掃描范圍三者之間的矛盾得到解決。,螺旋CT在臨床中具有薄層，大掃描范圍，多時(shí)相的特點(diǎn)。掃描速度提高，在增強(qiáng)掃描中可以顯示造影劑的動(dòng)脈期、毛細(xì)血管期和靜脈期增強(qiáng)，可以做到多時(shí)相掃描。在顱內(nèi)腦膜瘤增強(qiáng)掃描中，顯示動(dòng)脈期增強(qiáng)的動(dòng)脈血管和毛細(xì)血管期靜脈期增強(qiáng)的腦膜瘤之間的關(guān)系，顯示腦膜瘤的供血及血管的情況。,總結(jié),我們一開始就提到現(xiàn)在常規(guī)X線使用電子板技術(shù)取代X光膠片，那么，CT掃描系統(tǒng)也使用平板探測(cè)器。取代正在應(yīng)用中的單排或多排探測(cè)器呢?如果使用平板探測(cè)器，CT每次掃描將不再是單層或多層掃描，而是某個(gè)特定解剖范圍的整體掃描，這項(xiàng)技術(shù)稱為容積CT掃描(Volume CT)。有些公司已經(jīng)在這方面進(jìn)行了開發(fā)，GE已經(jīng)制造出的容積CT掃描的雛型機(jī)，日立公司也在使用影像增強(qiáng)器來進(jìn)行同樣的研究。在今后的一段時(shí)間內(nèi)，CT主要發(fā)展方向就是容積CT掃描。,磁共振的新進(jìn)展,磁共振在近年來技術(shù)進(jìn)步最多最快。從市場(chǎng)角度看，最看好的是開放性磁體磁共振成像系統(tǒng)，它不僅可以掃描出高質(zhì)量影像，也可以進(jìn)行介入檢查和治療。 磁共振檢查技術(shù)在未來數(shù)年內(nèi)將有更進(jìn)一步完善，如快速實(shí)時(shí)成像，磁共振功能性影像，顯微磁共振成像，以及同質(zhì)同性抑制技術(shù)。,實(shí)時(shí)成像,實(shí)時(shí)成像就是人體進(jìn)行功能活動(dòng)的同時(shí)成像，通過實(shí)時(shí)成像可以顯示出功能活動(dòng)時(shí)體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)的相應(yīng)活動(dòng)，從某種意義上講是磁共振透視檢查。通過實(shí)時(shí)成像技術(shù)，我們有可能進(jìn)行磁共振實(shí)時(shí)血管造影，介入檢查，和功能成像。例如，通過我們實(shí)時(shí)檢查，可以觀察動(dòng)脈造影劑注射到動(dòng)脈內(nèi)，并逐漸到達(dá)靜脈，這樣，不僅可以通過解剖位置區(qū)別動(dòng)脈和靜脈，還可以使用實(shí)時(shí)成像中的時(shí)相來區(qū)別動(dòng)脈和靜脈。,功能性磁共振,實(shí)時(shí)的功能性磁共振檢查也成為可能。功能磁共振目前臨床中主要應(yīng)用腦組織血氧水平依賴法(BloodOxygenLevelDependent， BOLD)。 BOLD法功能磁共振成像的臨床應(yīng)用應(yīng)該說多種多樣的，如標(biāo)記腫瘤與功能區(qū)之間的關(guān)系，其臨床意義在于在明確了功能區(qū)之后，可以最大程度的切除腫瘤的同時(shí)使功能區(qū)得到保護(hù)。使用功能成像可以顯示出功能區(qū)的個(gè)體化差異。,使用功能圖像可以提示功能區(qū)的位置，為臨床中個(gè)體化優(yōu)化手術(shù)方法，盡可能地保護(hù)功能區(qū)，最大限度地切除腫瘤，提供了直接依據(jù)。針刺活檢中，對(duì)于如何回避功能區(qū)也提供幫助。,核磁共振的彌散成像,磁共振彌散加權(quán)像掃描可以鑒別彌散受限的細(xì)胞內(nèi)水腫受限和彌散不受限的細(xì)胞間隙水腫。腦組織細(xì)胞內(nèi)水腫表現(xiàn)為高信號(hào)，而間質(zhì)水腫沒有信號(hào)增高，而腦室內(nèi)的自由水表現(xiàn)為低信號(hào)。急性腦缺血早期由于缺血部位細(xì)胞內(nèi)水腫而在彌散加權(quán)像上表現(xiàn)為高信號(hào)，有利于腦缺血的早期診斷。在陳舊性梗塞中，由于陳舊的缺血組織軟化液化，在彌散加權(quán)像上表現(xiàn)為與腦脊液信號(hào)相似的低信號(hào)。在鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫和表皮樣囊腫中，蛛網(wǎng)膜囊腫的信號(hào)與腦脊液相似，而表皮樣囊腫者表現(xiàn)為高信號(hào)。彌散加權(quán)像可由于鑒別囊性病變的性質(zhì)。,彌散加權(quán)像可以顯示白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和走行方向，用來標(biāo)志出是白質(zhì)纖維的投射方向，這樣就可以區(qū)分出左右走向的胼胝體纖維和上下走行的投射纖維放射冠。在彌散成像中顯示白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和病變，在影像診斷學(xué)當(dāng)中是一個(gè)飛躍。,磁共振腦灌注成像,磁共振腦灌注成像的原理與灌注CT成像一樣，通過靜脈團(tuán)注造影劑，觀察造影劑的磁化敏感效應(yīng)導(dǎo)致的腦組織信號(hào)變化的過程可以繪制出的時(shí)間信號(hào)強(qiáng)度曲線，再根據(jù)這個(gè)曲線分析腦組織的灌注情況和灌注圖像。,PACS系統(tǒng),PACS系統(tǒng)主要分成三大部分，一個(gè)是圖像獲取系統(tǒng)，一個(gè)是控制系統(tǒng)，還有一個(gè)是顯示工作站。一般的PACS都與放射科的各種成像設(shè)備，醫(yī)院的各臨床科室之間聯(lián)網(wǎng)。不僅能夠通過現(xiàn)有的設(shè)備診斷并存貯檢查