醫(yī)學(xué)影像基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用150311

1、上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院放射科 莊奇新 shanghai 200233 w. roentgenx線成像奠基人線成像奠基人(1845-1923)1893年德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了x射線，知道了x射線可以使涂有溴化銀的膠片曝光成像，逐步將其用于人體器官成像，醫(yī)學(xué)影像由此而起步。lx線透視、攝片機(jī)；l胃腸造影機(jī)、鉬靶乳腺攝影機(jī)；l間接數(shù)字x線攝影（cr）、直接數(shù)字x線攝影(dr)；l數(shù)字減影血管造影（dsa）；w. roentgenx線成像奠基線成像奠基人人(1845-1923)l二十世紀(jì)七十年代hounsfield發(fā)明了ct (tomography ,x-ray computed)l第一代單層（

2、頭顱）ct：l螺旋ctl多層ct（16、64、128、320、640層）l電子束ctl雙能ct (dual energy ct ) 雙球管、雙探測(cè)器l寶石（能譜）ct 寶石探測(cè)器lpet/cthounsfieldct成像奠成像奠基人基人(1919-2004)一、掃描機(jī)架一、掃描機(jī)架 1. 1. x x線球管線球管 (x-ray tube) 2. 2. 探測(cè)器探測(cè)器 (detectors) 3. 3. 數(shù)字采集系統(tǒng)數(shù)字采集系統(tǒng) (image processing algorithms) 4. 4. 旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置 (rotating gantrie)二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1.

3、1. 主計(jì)算機(jī)主計(jì)算機(jī) 2. 2. 陣列處理器陣列處理器三、三、 操作臺(tái)操作臺(tái) 1. 1. 條件設(shè)置控制條件設(shè)置控制 2. 2. 圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng), ,窗位與窗寬調(diào)節(jié)窗位與窗寬調(diào)節(jié) 6l球管與弧形的球管與弧形的 探測(cè)器同步探測(cè)器同步旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)l每掃一層面床面每掃一層面床面 推進(jìn)推進(jìn)一定的間距一定的間距7l球管與探測(cè)器在球管與探測(cè)器在滑滑環(huán)環(huán)上上360360度度環(huán)形環(huán)形旋旋轉(zhuǎn)的同時(shí)床沿縱軸轉(zhuǎn)的同時(shí)床沿縱軸方向方向連續(xù)連續(xù)平直移動(dòng)平直移動(dòng)l多層面螺旋多層面螺旋ctct由由單排探測(cè)器單排探測(cè)器改為改為多多排探測(cè)器排探測(cè)器，一次掃，一次掃描可產(chǎn)生多幅圖像描可產(chǎn)生多幅圖像8128層ct

4、冠脈ctal磁共振現(xiàn)像(magnetic resonance imaging)是1946年，由斯坦福大學(xué)bloch和哈佛大學(xué)purcell同時(shí)發(fā)現(xiàn)l1952年兩人因此同獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)l20世紀(jì)70年代，mri技術(shù)才與醫(yī)學(xué)聯(lián)系起來(lái)l1978年第一幅人體mri圖像問(wèn)世，80年代初用于臨床，并得到了迅猛發(fā)展。lauterburmr成像奠基人成像奠基人(1929-2007)lx線機(jī)、ct和dsa都是利用x射線成像lmri是利用人體內(nèi)存在的自旋的原子核在磁場(chǎng)中與電磁波相互作用產(chǎn)生信號(hào)成像l低磁場(chǎng)（低磁場(chǎng)（0.10.5）mri 中磁場(chǎng)（中磁場(chǎng)（0.51.5）mri 高磁場(chǎng)（高磁場(chǎng)（1.53.0t）mri

5、 目前已經(jīng)有目前已經(jīng)有7.0tmri和和mei pet應(yīng)用應(yīng)用上海第六人民醫(yī)院目前使用的上海第六人民醫(yī)院目前使用的1.5tesal mri 0.25t開放式mri（專用于四肢關(guān)節(jié)）和2臺(tái)3.0tesal mril組成物質(zhì)的原子(atom)，由電子(electron)和原子核構(gòu)成l原子核內(nèi)有質(zhì)子（proton，帶正電）和中子(neutron,帶負(fù)電)l原子核內(nèi)質(zhì)子和中子配對(duì)排列，若質(zhì)子或中子數(shù)是奇（單）數(shù)，此核帶電（h,c,f,p,na等）l帶電核子是mr觀察對(duì)象lh的化學(xué)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單（只有1個(gè)帶電質(zhì)子），人體2/3組織帶h(h2o),臨床確定h核（質(zhì)子）為觀察對(duì)象，稱“質(zhì)子圖象” 地球是一個(gè)大磁

6、場(chǎng)l帶電質(zhì)子在自旋運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生磁場(chǎng)l人體內(nèi)的磁場(chǎng)稱為“內(nèi)磁場(chǎng)”l在mr磁場(chǎng)外，人體質(zhì)子的排列是任意的l進(jìn)入磁場(chǎng)（mr機(jī)）后，質(zhì)子順著磁場(chǎng)的軸排列，方向與磁場(chǎng)一致或相反（磁化），并環(huán)繞磁場(chǎng)軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（進(jìn)動(dòng)）l質(zhì)子與主磁場(chǎng)成一定角度，按一定的頻率轉(zhuǎn)動(dòng) 進(jìn)動(dòng)l進(jìn)動(dòng)頻率與磁場(chǎng)強(qiáng)度呈正比l人體進(jìn)入磁場(chǎng)前質(zhì)子排列雜亂無(wú)章l進(jìn)入磁場(chǎng)中，質(zhì)子呈有序排列l(wèi)大部分與主磁力線平行呈低能狀態(tài)，小部分與主磁力線相反呈高能狀態(tài)進(jìn)入磁體的質(zhì)子被磁化后，用特定頻率的射頻脈沖從90度或180度等方向激發(fā)受撿部位質(zhì)子，質(zhì)子吸受射頻波的能量后而產(chǎn)生共振，被激發(fā)的質(zhì)子從低能躍升到高能，產(chǎn)生自旋軸相位的變化。當(dāng)射頻脈沖停止后，質(zhì)子從高能

7、到低能，同時(shí)釋放能量回復(fù)到原來(lái)按磁力線方向的排列，這些能量和相位的變化產(chǎn)生的信號(hào)就是磁共振信號(hào)。質(zhì)子從高能到低能的恢復(fù)過(guò)程稱弛豫過(guò)程，其所需時(shí)間稱弛豫時(shí)間。質(zhì)子通過(guò)兩種弛豫形式：t1和t2釋放能量，t1時(shí)間（縱向弛豫時(shí)間）和t2時(shí)間（橫向弛豫時(shí)間）。人體各組織的t1和t2時(shí)間相對(duì)固定而各不相同，正常組織和病變組織的t1和t2時(shí)間也有差別，這種t1和t2時(shí)間的差別通過(guò)計(jì)算機(jī)的處理，轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌屹|(zhì)的mr圖像，反映出不同組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)和組織特性。l主要用于神經(jīng)系統(tǒng)、關(guān)節(jié)、脊柱、盆腔和軟組織病變l常規(guī) se序列、t1w、t2wl增強(qiáng)mri優(yōu)點(diǎn)：1.對(duì)人體無(wú)放射性損傷2.能直接作橫斷、冠、矢狀面成像3.

8、無(wú)ct圖像中的硬束偽影4.不注造影劑可使心、血管等顯示5.改變參數(shù)可獲不同信號(hào)圖像，有利病變定性缺點(diǎn)：1.目前空間分辨率還不如ct2.檢查耗時(shí)長(zhǎng)3.對(duì)活動(dòng)臟器顯示受到一定限制4.有一定的禁忌癥（體內(nèi)金屬植入物）5.憂閉癥橫斷面t1加權(quán)像橫斷面t2加權(quán)像lmri水成像： 利用重t2加權(quán)，使含長(zhǎng)t2弛豫時(shí)間液體的結(jié)構(gòu)會(huì)重點(diǎn)突出顯示出來(lái)。mrcpmrul彌散成像（diffusion weighted imaging,dwi)是以圖像來(lái)顯示分子微觀運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng),brown）的檢查技術(shù). 彌散加權(quán)根據(jù)物質(zhì)的彌散系數(shù)（d值）分布成像，實(shí)際運(yùn)用表觀彌散系數(shù)（adc). 可鑒別彌散受限的細(xì)胞內(nèi)水腫和彌散不受

9、限的細(xì)胞間水腫. 目前多用于急性腦梗塞的早期診斷。左側(cè)腦室旁急性梗塞t1wit2widwiadc圖按系統(tǒng)分類按系統(tǒng)分類神經(jīng)介入放射神經(jīng)介入放射消化介入放射消化介入放射呼吸介入放射呼吸介入放射心血管介入放射心血管介入放射泌尿介入放射泌尿介入放射婦產(chǎn)科介入放射婦產(chǎn)科介入放射按體部分類按體部分類頭頸介入頭頸介入胸部介入胸部介入腹部介入腹部介入四肢介入四肢介入 學(xué)科的將來(lái)學(xué)科的將來(lái): : 分類多元化分類多元化, ,多角色參與多角色參與按導(dǎo)引器械分類按導(dǎo)引器械分類ct導(dǎo)引下介入導(dǎo)引下介入mri導(dǎo)引下介入導(dǎo)引下介入dsa導(dǎo)引下介入導(dǎo)引下介入超聲導(dǎo)引下介入超聲導(dǎo)引下介入常規(guī)常規(guī)x線導(dǎo)引下介入線導(dǎo)引下介入s.

10、i. seldinger介入技術(shù)奠基人介入技術(shù)奠基人(1921-1998)胃腸道狹窄或梗阻-食道癌支架置入術(shù)膽道狹窄或梗阻性黃疸 膽道內(nèi)支架植入膽道內(nèi)支架植入術(shù)術(shù) 經(jīng)皮椎間經(jīng)皮椎間盤切吸術(shù)盤切吸術(shù)腫瘤栓塞： 肝癌碘化油栓塞肝癌碘化油栓塞n治療血管疾?。耗X動(dòng)脈瘤治療血管疾?。耗X動(dòng)脈瘤coilscoils栓塞栓塞 l硫酸鋇硫酸鋇(burium sulfate) 對(duì)比性強(qiáng)對(duì)比性強(qiáng) 胃腸道不吸收胃腸道不吸收 不溶于水不溶于水 穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好 對(duì)人體無(wú)害對(duì)人體無(wú)害胃腔胃外胃外胃內(nèi)胃內(nèi)胃外腔內(nèi)龕影l(fā)男性多見(jiàn)，男性多見(jiàn)，40-70歲歲l癥狀：進(jìn)行性吞咽困癥狀：進(jìn)行性吞咽困難難l 常見(jiàn)于肝硬化、門脈高壓常見(jiàn)

11、于肝硬化、門脈高壓l中下段粘膜皺襞增粗，迂曲、中下段粘膜皺襞增粗，迂曲、呈蚯蚓、串珠狀呈蚯蚓、串珠狀胃底靜脈曲張胃底靜脈曲張l直接征象直接征象:龕影和鋇斑龕影和鋇斑粘膜線粘膜線項(xiàng)圈征項(xiàng)圈征狹頸征狹頸征粘膜糾集粘膜糾集l粘膜粘膜 粘膜下層粘膜下層 肌層肌層 漿膜層漿膜層 穿孔穿孔龕龕影影l(fā)充盈缺損：形態(tài)不規(guī)充盈缺損：形態(tài)不規(guī)則則l胃腔狹窄：胃壁僵硬胃腔狹窄：胃壁僵硬l龕影：腔內(nèi)、形態(tài)不龕影：腔內(nèi)、形態(tài)不規(guī)則，環(huán)堤，邊緣指規(guī)則，環(huán)堤，邊緣指壓跡壓跡l粘膜：紊亂、破壞、粘膜：紊亂、破壞、中斷中斷l(xiāng)蠕動(dòng)：癌區(qū)蠕動(dòng)消失蠕動(dòng)：癌區(qū)蠕動(dòng)消失l胃竇壁增厚、僵硬胃竇壁增厚、僵硬l蠕動(dòng)消失蠕動(dòng)消失l粘膜破壞、消失

12、粘膜破壞、消失l胃竇小彎側(cè)充盈缺損胃竇小彎側(cè)充盈缺損l與周圍界限不清與周圍界限不清l粘膜中斷、消失粘膜中斷、消失l胃壁蠕動(dòng)停止胃壁蠕動(dòng)停止l腔內(nèi)龕影，形態(tài)不規(guī)腔內(nèi)龕影，形態(tài)不規(guī)則則l邊緣多尖角、環(huán)堤、邊緣多尖角、環(huán)堤、指壓跡指壓跡l粘膜中斷，形態(tài)固定粘膜中斷，形態(tài)固定l侵潤(rùn)型：侵潤(rùn)型：狹窄為主狹窄為主l 增生型：增生型：充盈缺損充盈缺損l潰瘍型：潰瘍型：腔內(nèi)龕影腔內(nèi)龕影l(fā)早期體積增大，晚期早期體積增大，晚期體積縮小體積縮小lct和和mril晚期晚期 輪廓、比例、肝輪廓、比例、肝裂、脾大、腹水、門裂、脾大、腹水、門脈高壓脈高壓l慢性肝炎、乙肝、肝硬化易發(fā)生慢性肝炎、乙肝、肝硬化易發(fā)生l肝區(qū)疼痛、

13、腹脹、食欲下降，甲胎蛋白肝區(qū)疼痛、腹脹、食欲下降，甲胎蛋白增高增高l巨塊型巨塊型l結(jié)節(jié)型結(jié)節(jié)型l彌漫型彌漫型巨塊型肝癌 t1wi t2wi實(shí)質(zhì)性臟器如肝、脾、腎、胰挫裂傷、血腫、實(shí)質(zhì)性臟器如肝、脾、腎、胰挫裂傷、血腫、包膜下出血、腹腔內(nèi)出血等可清晰地顯示。包膜下出血、腹腔內(nèi)出血等可清晰地顯示。l膽囊結(jié)石的膽囊結(jié)石的ct顯示顯示要優(yōu)于要優(yōu)于x線。線。lmri t1wi、t2wi和和mrcp結(jié)石均無(wú)信結(jié)石均無(wú)信號(hào)或低信號(hào)。號(hào)或低信號(hào)。膽囊畸形：二室膽囊（皺褶型），極易 形成膽囊結(jié)石。l水腫性、壞死性、出水腫性、壞死性、出血性、化膿性血性、化膿性lct：胰腺腫大，胰周：胰腺腫大，胰周滲出、積液滲出、積液l胰腺密度不均（壞胰腺密度不均（壞死）、腎周筋膜增厚死）、腎周筋膜增厚l高密度影（出血）高密度影（出血）l胰腺局部增大，不強(qiáng)胰腺局