醫(yī)學(xué)影像學(xué)理論

1、醫(yī)學(xué)影像學(xué)基礎(chǔ)理論響水縣人民醫(yī)院 李新 2016.01月醫(yī)學(xué)影像學(xué)的定義醫(yī)學(xué)影像學(xué)的定義 醫(yī)學(xué)影像學(xué)是以醫(yī)學(xué)影像為基礎(chǔ)，集醫(yī)學(xué)影像學(xué)是以醫(yī)學(xué)影像為基礎(chǔ)，集X線、線、計算機(jī)體層攝影計算機(jī)體層攝影（CT）、磁共振成像、磁共振成像（MRI）、數(shù)字減影）、數(shù)字減影（DSA）正電子發(fā)射體正電子發(fā)射體層層（PET）、核醫(yī)學(xué)、超聲學(xué)、核醫(yī)學(xué)、超聲學(xué)（US）、放射、放射治療及介入治療學(xué)等多學(xué)科有機(jī)結(jié)合的綜合治療及介入治療學(xué)等多學(xué)科有機(jī)結(jié)合的綜合診療學(xué)科。診療學(xué)科。X X線成像線成像 德國物理學(xué)家倫琴在暗室偶然發(fā)現(xiàn)了一種看不見的射線，能穿透普通光線所不能穿透的紙板和木板等，并能作用于熒光屏產(chǎn)生熒光，倫琴把這種射

2、線稱為X線。X線的發(fā)現(xiàn)，對近代科學(xué)理論和應(yīng)用技術(shù)，特別是對醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的不斷創(chuàng)新和技術(shù)突破產(chǎn)生了十分重大的影響，開創(chuàng)了X線檢查疾病的新紀(jì)元。X線的產(chǎn)生線的產(chǎn)生 X線是由高速運動的電子撞擊物質(zhì)突然受阻時產(chǎn)生的。 X線的產(chǎn)生，必須具備3個條件：自由活動的電子群；電子群在高壓電場和真空條件下高速運行；電子群在高速運行時突然受阻（靶面）。 X線機(jī)的基本結(jié)構(gòu)線機(jī)的基本結(jié)構(gòu) lX線管（X-Ray Tube）目前常用的X線管是熱陰極真空管。陰極是鎢制燈絲，陽極為鎢靶，用以阻擋快速運行的電子群。 l變壓器l控制器 主要用以調(diào)節(jié)通過X線管兩極的電壓和通過陰極燈絲的電流，分別控制X線的質(zhì)和量?？刂破鲀?nèi)裝有許多電

3、鈕、電表、電阻和自耦變壓器，還裝有調(diào)節(jié)曝光時間的計時器。 X線球管線球管X線的產(chǎn)生線的產(chǎn)生lX線的產(chǎn)生是經(jīng)過降壓變壓器使線的產(chǎn)生是經(jīng)過降壓變壓器使X線管燈絲線管燈絲加熱，產(chǎn)生自由電子并云集在陰極附近。當(dāng)加熱，產(chǎn)生自由電子并云集在陰極附近。當(dāng)升壓變壓器向升壓變壓器向X線管兩極提供高壓電時，陰線管兩極提供高壓電時，陰極與陽極間的電勢差陡增，處于活躍狀態(tài)的極與陽極間的電勢差陡增，處于活躍狀態(tài)的自由電子，受強(qiáng)有力的吸引，成束以高速由自由電子，受強(qiáng)有力的吸引，成束以高速由陰極向陽極行進(jìn)，撞擊陽極鎢靶原子結(jié)構(gòu)并陰極向陽極行進(jìn)，撞擊陽極鎢靶原子結(jié)構(gòu)并發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，其中大約發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，其中大約1能量形成了能

4、量形成了X線，由線，由X線管窗口發(fā)射，其余線管窗口發(fā)射，其余99以上則轉(zhuǎn)以上則轉(zhuǎn)換為熱能，由散熱設(shè)施散發(fā)。換為熱能，由散熱設(shè)施散發(fā)。X線的特性線的特性l穿透性l熒光作用l感光作用l電離作用l生物效應(yīng)X線的特性線的特性l穿透性穿透性 X線對人體各種組織結(jié)構(gòu)穿透力的差別線對人體各種組織結(jié)構(gòu)穿透力的差別是是X線成像的基礎(chǔ)。線成像的基礎(chǔ)。X線具有很強(qiáng)的穿透力線具有很強(qiáng)的穿透力，能穿透一般可見光不能穿透的各種不同密，能穿透一般可見光不能穿透的各種不同密度的物質(zhì)。度的物質(zhì)。X線對人體各種組織穿透力的差線對人體各種組織穿透力的差別是別是X線成像的基礎(chǔ)。線成像的基礎(chǔ)。X線的特性線的特性l熒光作用熒光作用 X線

5、能激發(fā)熒光物質(zhì)，產(chǎn)生肉眼可見的熒線能激發(fā)熒光物質(zhì)，產(chǎn)生肉眼可見的熒光，即光，即X線作用于熒光物質(zhì)，使波長短的線作用于熒光物質(zhì)，使波長短的X線轉(zhuǎn)換成波長較長的熒光，這種轉(zhuǎn)換叫做熒線轉(zhuǎn)換成波長較長的熒光，這種轉(zhuǎn)換叫做熒光效應(yīng)。此特性是進(jìn)行光效應(yīng)。此特性是進(jìn)行X線透視檢查的基礎(chǔ)線透視檢查的基礎(chǔ)。X線的特性線的特性l感光作用感光作用 感光作用是感光作用是X線攝影的基礎(chǔ)。涂有溴化線攝影的基礎(chǔ)。涂有溴化銀的膠片經(jīng)銀的膠片經(jīng)X線照射后感光，產(chǎn)生潛影，經(jīng)線照射后感光，產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯定影處理，感光的溴化銀離子（顯定影處理，感光的溴化銀離子（Ag+），被還原成金屬銀（，被還原成金屬銀（Ag），并沉淀于膠片），并沉

6、淀于膠片的膠膜內(nèi)，在膠片上呈黑色。而未感光的溴的膠膜內(nèi)，在膠片上呈黑色。而未感光的溴化銀在定影及沖洗過程中，從化銀在定影及沖洗過程中，從X線膠片上被線膠片上被洗掉，顯出膠片片基的透明本色。洗掉，顯出膠片片基的透明本色。X線的特性線的特性l電離作用電離作用 X X線通過任何物質(zhì)被吸收時，都將產(chǎn)生線通過任何物質(zhì)被吸收時，都將產(chǎn)生電離作用，使組成物質(zhì)的分子分解成為正負(fù)電離作用，使組成物質(zhì)的分子分解成為正負(fù)離子。因為空氣的電離程度，即其所產(chǎn)生的離子。因為空氣的電離程度，即其所產(chǎn)生的正負(fù)離子量同空氣所吸收的正負(fù)離子量同空氣所吸收的X X線量成正比，線量成正比，因此，測量電離的程度可計算因此，測量電離的程

7、度可計算X X線的照射量線的照射量，此為放射劑量學(xué)的基礎(chǔ)。，此為放射劑量學(xué)的基礎(chǔ)。X線的特性線的特性l生物效應(yīng)生物效應(yīng) X X線穿透機(jī)體被吸收時，與體內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)線穿透機(jī)體被吸收時，與體內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)生相互作用，使機(jī)體和細(xì)胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生理和生相互作用，使機(jī)體和細(xì)胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生理和生物學(xué)的改變，主要是細(xì)胞組織產(chǎn)生抑制、生物學(xué)的改變，主要是細(xì)胞組織產(chǎn)生抑制、損害甚至壞死，稱為損害甚至壞死，稱為X X線的生物效應(yīng)。線的生物效應(yīng)。X X線對線對機(jī)體的損害程度與吸收機(jī)體的損害程度與吸收X X線量的大小有關(guān)。線量的大小有關(guān)。X X線的生物效應(yīng)是放射治療學(xué)的基礎(chǔ)，同時也線的生物效應(yīng)是放射治療學(xué)的基礎(chǔ)，同時也指導(dǎo)指導(dǎo)X X

8、線檢查和治療的防護(hù)措施。線檢查和治療的防護(hù)措施。X線影像的形成必須具備線影像的形成必須具備3個基本條件個基本條件 X線要具備一定的穿透力；線要具備一定的穿透力；被穿透的組織結(jié)構(gòu)必須存在密度和厚度被穿透的組織結(jié)構(gòu)必須存在密度和厚度的差異，從而導(dǎo)致穿透物質(zhì)后剩余的差異，從而導(dǎo)致穿透物質(zhì)后剩余X線量線量的差別；的差別；有差別的剩余有差別的剩余X線量，仍為不可見的，線量，仍為不可見的，必須經(jīng)過載體顯像（如必須經(jīng)過載體顯像（如X線片、熒屏等）線片、熒屏等）的過程才獲得有黑白對比、層次差異的的過程才獲得有黑白對比、層次差異的X線影像線影像。X線成像原理線成像原理 不同的人體組織結(jié)構(gòu)，根據(jù)其密度的高低及其對

9、不同的人體組織結(jié)構(gòu)，根據(jù)其密度的高低及其對X線吸線吸收的不同可分收的不同可分3類類骨骼或鈣化，它的比重高、密度大，吸收骨骼或鈣化，它的比重高、密度大，吸收X線量多。線量多。X線線片上骨骼部位感光最少顯示白色，稱為高密度影像；片上骨骼部位感光最少顯示白色，稱為高密度影像；軟組織包括皮膚、肌肉、結(jié)締組織，內(nèi)臟及液體等，彼軟組織包括皮膚、肌肉、結(jié)締組織，內(nèi)臟及液體等，彼此之間密度差別不大，此之間密度差別不大，X線片上顯示灰白色，稱為中等密線片上顯示灰白色，稱為中等密度影像。度影像。脂肪及氣體，脂肪組織較一般軟組織密度低，在良好的脂肪及氣體，脂肪組織較一般軟組織密度低，在良好的X線片上顯示灰黑色；氣體

10、的密度最低，吸收線片上顯示灰黑色；氣體的密度最低，吸收X線最少，在線最少，在X線片上呈深黑色，稱為低密度影像。線片上呈深黑色，稱為低密度影像。傳統(tǒng)傳統(tǒng)X線檢查技術(shù)線檢查技術(shù)1、常規(guī)檢查：透視透視和攝影攝影2、特殊檢查： 體層攝影體層攝影、軟軟X線攝影線攝影（鉬靶） 放大攝影放大攝影、熒光攝影熒光攝影、記波攝影記波攝影透視（透視（fluoroscopy）X線線攝攝影影X線攝影（線攝影（radiography） 1、成像清晰，對比度及清晰度均較好、成像清晰，對比度及清晰度均較好 2、簡便實用：特別實用于密度、厚度差別較、簡便實用：特別實用于密度、厚度差別較大的組織或器官。大的組織或器官。 3、平面

11、重疊成像立體感差，常需作互相垂直、平面重疊成像立體感差，常需作互相垂直的兩個方位攝影，例如正位及側(cè)位；的兩個方位攝影，例如正位及側(cè)位； 4、對功能方面的觀察，不及透視方便和直接、對功能方面的觀察，不及透視方便和直接；費用比透視稍高。；費用比透視稍高。正常胸部后前位及側(cè)位正常胸部后前位及側(cè)位X線攝影（線攝影（radiography）l高千伏攝影（High kV Radiography） 高千伏攝影是用高于120kV（常用120150kV）的管電壓進(jìn)行攝影。需用高電壓小焦點X線管、特殊的濾線器和計時裝置。由于X線穿透力強(qiáng)，能穿過被照射的所有組織，可在致密影像中顯示出被隱蔽的病變。軟軟X線攝影線攝影

12、l采用能發(fā)射軟采用能發(fā)射軟X線線的鉬靶管球，用的鉬靶管球，用以檢查軟組織，以檢查軟組織，特別是乳腺的檢特別是乳腺的檢查。查。造造 影影 檢查檢查 人體組織結(jié)構(gòu)中，有相當(dāng)一部分，只人體組織結(jié)構(gòu)中，有相當(dāng)一部分，只依靠它們本身的密度與厚度差異不能在普依靠它們本身的密度與厚度差異不能在普通檢查中顯示。此時，可以將高于或低于通檢查中顯示。此時，可以將高于或低于該組織結(jié)構(gòu)的物質(zhì)引入器官內(nèi)或其周圍間該組織結(jié)構(gòu)的物質(zhì)引入器官內(nèi)或其周圍間隙，使之產(chǎn)生對比以顯影，此即造影檢查隙，使之產(chǎn)生對比以顯影，此即造影檢查。引入的物質(zhì)稱為造影劑（。引入的物質(zhì)稱為造影劑（contrast contrast mediamedi

13、a）。造影檢查的應(yīng)用，顯著擴(kuò)大了）。造影檢查的應(yīng)用，顯著擴(kuò)大了X X線檢查的范圍線檢查的范圍數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線成像技術(shù)線成像技術(shù)計算機(jī)計算機(jī)X X線成像（線成像（computed radiographycomputed radiography，CRCR） 將將X X線影像信息記錄在成像板，構(gòu)成潛影線影像信息記錄在成像板，構(gòu)成潛影。不以。不以X X線膠片為記錄和顯示信息的載體，而線膠片為記錄和顯示信息的載體，而是使用可記錄并可由激光讀出是使用可記錄并可由激光讀出X X線影像信息的線影像信息的成像板（成像板（imaging plateimaging plate，IPIP）作為載體，經(jīng)）作為載體，經(jīng)X

14、 X線曝光及信息讀出處理，形成數(shù)字式平片影線曝光及信息讀出處理，形成數(shù)字式平片影像。像。CRCR的成像原理與設(shè)備的成像原理與設(shè)備 影像的數(shù)字化信號經(jīng)圖像處理系統(tǒng)處理影像的數(shù)字化信號經(jīng)圖像處理系統(tǒng)處理，可以在一定范圍內(nèi)任意改變圖像的特性。，可以在一定范圍內(nèi)任意改變圖像的特性。這是這是CR優(yōu)于優(yōu)于X線照片之處，線照片之處，X線照片上的影線照片上的影像特性是不能改變的。圖像處理主要功能有像特性是不能改變的。圖像處理主要功能有：灰階處理、窗位處理、數(shù)字處理和：灰階處理、窗位處理、數(shù)字處理和X線吸線吸收率減影處理等。收率減影處理等。CR可降低可降低X線攝影的輻線攝影的輻射劑量，有利于實現(xiàn)射劑量，有利于實

15、現(xiàn)X線攝影信息的數(shù)字化線攝影信息的數(shù)字化儲存、再現(xiàn)及傳輸。儲存、再現(xiàn)及傳輸。CR系統(tǒng)的主要臨床應(yīng)用系統(tǒng)的主要臨床應(yīng)用 CR可以根據(jù)X線吸收率的不同，對所得的影像信息進(jìn)行再處理，對解剖結(jié)構(gòu)的顯示優(yōu)于傳統(tǒng)的X線平片。（1）CR在頭頸及骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用：CR為數(shù)字化影像，可以進(jìn)一步進(jìn)行骨鹽含量的定量分析。對關(guān)節(jié)部位，CR除可以觀察骨質(zhì)改變，還可以經(jīng)過再處理而檢查關(guān)節(jié)軟骨、關(guān)節(jié)周圍軟組織的改變。CR系統(tǒng)可利用空間頻率增強(qiáng)處理，清楚顯示聽小骨、前庭、半規(guī)管等結(jié)構(gòu)，并能準(zhǔn)確判斷鼻竇前壁有無骨破壞。CR系統(tǒng)的主要臨床應(yīng)用（2）CR系統(tǒng)在胸部平片的應(yīng)用：胸部平片是最常用的X線檢查，CR胸片在總體上優(yōu)于傳統(tǒng)X線

16、片，特別是易于觀察與縱隔和膈肌重疊的部分。CR對肺部結(jié)節(jié)性病變的檢出率及顯示縱隔結(jié)構(gòu)，如血管、氣管等，也優(yōu)于傳統(tǒng)X線片。在間質(zhì)性病變和肺泡病變的顯示上，CR片的顯示則不如傳統(tǒng)X線片。CR系統(tǒng)的主要臨床應(yīng)用系統(tǒng)的主要臨床應(yīng)用 （3）CR系統(tǒng)在胃腸道和泌尿系檢查中的應(yīng)用： CR影像的密度分辨力明顯高于傳統(tǒng)X線照片，在顯示腸管積氣、氣腹和結(jié)石等病變方面優(yōu)于傳統(tǒng)X線影像。胃腸道雙對比造影檢查中，CR系統(tǒng)顯示胃小區(qū)、微小病變、粘膜皺襞及結(jié)腸無名溝等結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的X線造影影像。 CR可以壓縮泌尿系顯影結(jié)構(gòu)中的高密度影像且可運用調(diào)諧處理和空間頻率處理功能改善軟組織結(jié)構(gòu)顯示的密度層次及銳度，大大改善軟組織

17、的分辨力，尤其是在腎體層攝影時。增加結(jié)石與微小鈣化的顯示能力。數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線成像技術(shù)線成像技術(shù) 數(shù)字X線攝影 DR（Digital Radiography） 直接將X線通過電子暗盒轉(zhuǎn)換為數(shù)字化圖像。 DR的優(yōu)點：（1）DR圖像具有較高分辨率，圖像銳利度好，顯示細(xì)節(jié)清楚。 （2） DR具有很寬的曝光寬容度，動態(tài)范圍廣，允許攝影中出現(xiàn)技術(shù)誤差，在一些曝光條件難以掌握的部位，也能獲得很好的圖像信息。（3）與 CR相同，DR也可以根據(jù)臨床需要進(jìn)行各種圖像后處理 （4）較傳統(tǒng)X線攝影，可減少曝光時間和攝片數(shù)量，大大降低曝光劑量。 DR設(shè)備設(shè)備 數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線成像技術(shù)線成像技術(shù) CR和DR系統(tǒng)盡管仍有

18、不足和缺點，如CR的時間分辨率較差，不能滿足動態(tài)器官和結(jié)構(gòu)的顯示，DR系統(tǒng)許多方面尚不完善，且全部要更新設(shè)備。但數(shù)字化X線攝影作為一種新的X線成像技術(shù)已日漸廣泛應(yīng)用于臨床影像診斷領(lǐng)域。隨著其技術(shù)的不斷完善，必將對影像診斷水平的提高發(fā)揮更大作用，數(shù)字化影像必將使21世紀(jì)的X線診斷發(fā)生重大變化。數(shù)字減影血管造影數(shù)字減影血管造影digital substraction angiography, DSA DSA基本設(shè)備包括X線發(fā)生器、影像增強(qiáng)器、電視透視、高分辨力攝像管、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電子計算機(jī)和圖像儲存器等。其基本過程為：X線發(fā)生器產(chǎn)生的X線穿過人體，產(chǎn)生不同程度的衰減后，形成X線圖像，X線圖像經(jīng)影像

19、增強(qiáng)器轉(zhuǎn)換成可見的視頻圖像，然后由電子攝像機(jī)將可見的視頻圖像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?，再將電子信號送至模?shù)轉(zhuǎn)換器，變成數(shù)字信號，最后將數(shù)字信號送入電子計算機(jī)進(jìn)行處理。處理后的所有圖像均可以數(shù)據(jù)形式存貯并隨時顯示出來 。DSA成像方式成像方式l靜脈注射數(shù)字減影血管造影（IVDSA） 凡是經(jīng)靜脈途徑置入導(dǎo)管或套管針注射對比劑行DSA檢查者，皆稱之為IVDSA。如將導(dǎo)管頭端或套管針置放于外圍淺靜脈（外周法）、或?qū)?dǎo)管頭置放于上腔靜脈或右心房（中心法）注射對比劑行DSA并顯示動脈者，稱之為非選擇性IVDSA。如將導(dǎo)管頭置放于或鄰近于受檢靜脈或心腔注射對比劑者，則稱為選擇性IVDSA。DSA成像方式成像方式 IV

20、DSAIVDSA經(jīng)周圍靜脈注入造影劑，即可獲經(jīng)周圍靜脈注入造影劑，即可獲得動脈造影，操作方便，但檢查區(qū)的大血管得動脈造影，操作方便，但檢查區(qū)的大血管同時顯影，互相重迭，造影劑用量較多，故同時顯影，互相重迭，造影劑用量較多，故臨床應(yīng)用少，不過在動脈插管困難或不適于臨床應(yīng)用少，不過在動脈插管困難或不適于作作IADSAIADSA時可以采用。時可以采用。DSA成像方式成像方式l動脈法數(shù)字減影血管造影（動脈法數(shù)字減影血管造影（IADSA） DSA顯示血管的能力與血管內(nèi)碘濃度的顯示血管的能力與血管內(nèi)碘濃度的高低密切相關(guān)。高低密切相關(guān)。IADSA時，對比劑直接注時，對比劑直接注入靶動脈或接近靶動脈處，稀釋少

21、，用較低入靶動脈或接近靶動脈處，稀釋少，用較低濃度較少量的對比劑，其靶動脈內(nèi)的碘濃度濃度較少量的對比劑，其靶動脈內(nèi)的碘濃度仍比用較大劑量、較高濃度注射的仍比用較大劑量、較高濃度注射的IVDSA高，可較清晰顯示細(xì)小血管。高，可較清晰顯示細(xì)小血管。 DSA成像方式成像方式l動脈法數(shù)字減影血管造影（動脈法數(shù)字減影血管造影（IADSA） 分非選擇性和選擇性兩種。一般多采用經(jīng)股動分非選擇性和選擇性兩種。一般多采用經(jīng)股動脈穿刺途徑，少部分經(jīng)肱動脈穿刺。脈穿刺途徑，少部分經(jīng)肱動脈穿刺。 穿刺插管后，將導(dǎo)管頭端置于靶動脈之主動脈穿刺插管后，將導(dǎo)管頭端置于靶動脈之主動脈近端注射對比劑作順行性顯影者，稱之為非選擇

22、近端注射對比劑作順行性顯影者，稱之為非選擇性性IADSA。如將導(dǎo)管頭端進(jìn)一步深入到靶動脈的。如將導(dǎo)管頭端進(jìn)一步深入到靶動脈的主干或主干的分支，則稱之為選擇性或超選擇性主干或主干的分支，則稱之為選擇性或超選擇性IADSA。目前，應(yīng)用選擇性或超選擇性插管，對。目前，應(yīng)用選擇性或超選擇性插管，對于小血管或病變部位，于小血管或病變部位，IADSA已能很好顯示已能很好顯示。2021-12-8放射介入基本概念 40X線平片線平片DSA照片照片肝癌化療灌注栓塞術(shù)計算機(jī)體層成像（計算機(jī)體層成像（Computer tomographyComputer tomography） CTCT（Computer tomo

23、graphyComputer tomography）計算機(jī)體）計算機(jī)體層成像是層成像是Hounsfield 1969Hounsfield 1969年設(shè)計成功，年設(shè)計成功，19721972年公諸于世的。年公諸于世的。CTCT不同于不同于X X線成像，它線成像，它是用是用X X線束對人體層面進(jìn)行掃描，通過探測線束對人體層面進(jìn)行掃描，通過探測器取得信息，經(jīng)計算機(jī)處理而獲得的重建圖器取得信息，經(jīng)計算機(jī)處理而獲得的重建圖像。所顯示的是斷面解剖圖像，其密度分辨像。所顯示的是斷面解剖圖像，其密度分辨力明顯優(yōu)于力明顯優(yōu)于X X線圖像。由于線圖像。由于CTCT大大促進(jìn)了醫(yī)大大促進(jìn)了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展。學(xué)影像學(xué)的發(fā)

24、展。HounsfieldHounsfield獲得了獲得了19791979年年的諾貝爾獎。的諾貝爾獎。一、一、CTCT的成像基本原理的成像基本原理X線人體探測器光/電轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器計算機(jī)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器CT設(shè)備設(shè)備 CT設(shè)備主要有以下三部分：設(shè)備主要有以下三部分： 掃描部分由掃描部分由X X線管、探測器和掃描架組線管、探測器和掃描架組成；成； 計算機(jī)系統(tǒng)，將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)計算機(jī)系統(tǒng)，將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存運算；進(jìn)行貯存運算； 圖像顯示和存儲系統(tǒng)，將經(jīng)計算機(jī)處理圖像顯示和存儲系統(tǒng)，將經(jīng)計算機(jī)處理、重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照、重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機(jī)或激光照相機(jī)將

25、圖像攝下。相機(jī)或激光照相機(jī)將圖像攝下。 CTCT設(shè)備設(shè)備 CTCT設(shè)備設(shè)備CT基本概念基本概念l體素（Voxel）和像素（Pixel） CT圖像實際上是人體某一部位有一定厚度（如1mm，10mm等）的體層圖像。我們將成像的體層分成按矩陣排列的若干個小的基本單元。而以一個CT值綜合代表每個小單元內(nèi)的物質(zhì)密度，這些小單元稱之為體素。同樣，一幅CT圖像是由很多按矩陣排列的小單元組成，這些組成圖像的基本單元被稱之為像素。體素是一個三維的概念，像素是一個二維的概念。像素實際上是體素在成像時的表現(xiàn)。像素越小，越能分辨圖像的細(xì)節(jié)，即圖像的分辨率越高。CT基本概基本概l矩陣（矩陣（Matrix） 矩陣是一個數(shù)

26、學(xué)概念，它表示一個橫成矩陣是一個數(shù)學(xué)概念，它表示一個橫成行、縱成列的數(shù)字陣列，將受檢層面分割為行、縱成列的數(shù)字陣列，將受檢層面分割為無數(shù)小立方體，這些小立方體就是體素。當(dāng)無數(shù)小立方體，這些小立方體就是體素。當(dāng)圖像面積為一固定值時，像素尺寸越小，組圖像面積為一固定值時，像素尺寸越小，組成成CT圖像矩陣越大，圖像清晰度越高。反圖像矩陣越大，圖像清晰度越高。反之亦然。目前多數(shù)之亦然。目前多數(shù)CT圖像的矩陣為圖像的矩陣為512X512。CT基本概念基本概念l空間分辨率（空間分辨率（Spatial Resolution） 又稱高對比度分辨率，在保證一定的密度差前又稱高對比度分辨率，在保證一定的密度差前提

27、下，顯示待分辨組織幾何形態(tài)的能力。常用每提下，顯示待分辨組織幾何形態(tài)的能力。常用每厘米內(nèi)的線對數(shù)或者用可辨別最小物體的直徑（厘米內(nèi)的線對數(shù)或者用可辨別最小物體的直徑（mm）來表示。）來表示。CT圖像的空間分辨率不如圖像的空間分辨率不如X線圖線圖像高。像高。l密度分辨率（密度分辨率（Density Resolution） 又稱對比分辨率，是指在低對比情況下分辨組又稱對比分辨率，是指在低對比情況下分辨組織密度細(xì)小差別的能力?？椕芏燃?xì)小差別的能力。CT的密度分辨力較普通的密度分辨力較普通X線高線高10 20倍。倍。CT基本概念基本概念lCT值值 X X線穿過人體的過程中，計算出每個單位容積的線穿過人

28、體的過程中，計算出每個單位容積的X X線吸收系數(shù)（亦稱衰減系數(shù)線吸收系數(shù)（亦稱衰減系數(shù)值）。將值）。將值換算值換算成成CTCT值，以作為表達(dá)組織密度的統(tǒng)一單位。其單值，以作為表達(dá)組織密度的統(tǒng)一單位。其單位名稱為位名稱為HuHu（Hounsfield UnitHounsfield Unit）。）。 人體組織的人體組織的CTCT值界限可分為值界限可分為20002000個分度，上個分度，上界為骨的界為骨的CTCT值（值（1000Hu1000Hu），下界為空氣的），下界為空氣的CTCT值（值（- -1000Hu1000Hu）。這樣分度包括了由最高密度（骨皮質(zhì)）。這樣分度包括了由最高密度（骨皮質(zhì)）到最低

29、密度（器官的含氣部分）的）到最低密度（器官的含氣部分）的CTCT值值 。CT基本概念基本概念l窗寬與窗位窗寬與窗位 窗寬（窗寬（window width）是指熒屏圖）是指熒屏圖像上所包括像上所包括16個灰階的個灰階的CT值范圍。為了提值范圍。為了提高組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的顯示，使高組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的顯示，使CT值差別小的值差別小的兩種組織能夠分辨，則要采用不同的窗寬來兩種組織能夠分辨，則要采用不同的窗寬來觀察熒屏上的圖像。觀察熒屏上的圖像。 窗位（窗位（window level）又稱窗中心（）又稱窗中心（window center），是指觀察某一組織），是指觀察某一組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)時，以該組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)時，以該

30、組織CT值為中心觀察。值為中心觀察。 窗寬與窗位窗寬與窗位 在熒屏圖像上，加大窗寬，圖像層次增在熒屏圖像上，加大窗寬，圖像層次增多，組織對比減少，細(xì)節(jié)顯示差；窗寬調(diào)至多，組織對比減少，細(xì)節(jié)顯示差；窗寬調(diào)至最低，則沒有層次，只有黑白圖像。提高窗最低，則沒有層次，只有黑白圖像。提高窗位，屏幕上所顯示的圖像變黑，降低窗位則位，屏幕上所顯示的圖像變黑，降低窗位則圖像變白。因此，在實際工作中，窗口技術(shù)圖像變白。因此，在實際工作中，窗口技術(shù)對顯示病變是很重要的。對顯示病變是很重要的。窗寬與窗位窗寬與窗位 肺窗肺窗 W(800 ) L(-700)縱隔窗縱隔窗 W (500) L(0)窗寬與窗位窗寬與窗位縱隔

31、窗W (500) L(0)骨窗 W (2000) L(500)CT基本概念基本概念l偽影（偽影（Artifact） 偽影是指在被掃描物體中并不存在而圖偽影是指在被掃描物體中并不存在而圖像中卻顯示出來的各種不同類型的影像。一像中卻顯示出來的各種不同類型的影像。一類與病人有關(guān)，一類與類與病人有關(guān)，一類與CT機(jī)性能有關(guān)。偽機(jī)性能有關(guān)。偽影影響圖像質(zhì)量，在診斷時應(yīng)予注意。影影響圖像質(zhì)量，在診斷時應(yīng)予注意。CT基本概念基本概念l部分容積效應(yīng)（部分容積效應(yīng)（Partial Volume Effect） 在同一掃描層面內(nèi)含有兩種以上不同密在同一掃描層面內(nèi)含有兩種以上不同密度的物質(zhì)時，其所測度的物質(zhì)時，其所測

32、CT值是它們的平均值值是它們的平均值，因而不能如實反映其中任何一種物質(zhì)的，因而不能如實反映其中任何一種物質(zhì)的CT值，這種現(xiàn)象為部分容積效應(yīng)。值，這種現(xiàn)象為部分容積效應(yīng)。第二節(jié)第二節(jié) CTCT圖像特點圖像特點 CTCT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的像素按矩陣排列所構(gòu)成。這些像素按矩陣排列所構(gòu)成。這些像素像素反映的是相反映的是相應(yīng)體素的應(yīng)體素的X X線吸收系數(shù)。不同線吸收系數(shù)。不同CTCT裝置所得圖像的裝置所得圖像的像素大小及數(shù)目不同。大小可以是像素大小及數(shù)目不同。大小可以是1.01.01.0mm1.0mm，0.5 0.5 0.5mm0.5mm不等；數(shù)目可以是

33、不等；數(shù)目可以是256256256256，即，即6553665536個，或個，或512512512512，即，即262144262144個不等。顯然個不等。顯然，象素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成的圖像越細(xì)致，象素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成的圖像越細(xì)致，即空間分辨率（即空間分辨率（spatial resolutionspatial resolution）高。）高。CTCT圖像的空間分辨率不如圖像的空間分辨率不如X X線圖像高。線圖像高。 CTCT檢查技術(shù)檢查技術(shù) 1 1、CTCT檢查分平掃（檢查分平掃（plain CT scanplain CT scan）指血管內(nèi)不注指血管內(nèi)不注射對比劑的掃描。射對比劑的掃描

34、。 2 2、增強(qiáng)掃描（、增強(qiáng)掃描（contrast enhancementcontrast enhancement，CECE） 指血管內(nèi)注射對比劑后的掃描。目的是提高病變指血管內(nèi)注射對比劑后的掃描。目的是提高病變組織同正常組織的密度差，以顯示平掃上未被顯組織同正常組織的密度差，以顯示平掃上未被顯示或顯示不清的病變，通過病變有無強(qiáng)化或強(qiáng)化示或顯示不清的病變，通過病變有無強(qiáng)化或強(qiáng)化類型，對病變作定性診斷。類型，對病變作定性診斷。 3 3、造影掃描、造影掃描(contrast scan)(contrast scan)造影掃描是在對某一造影掃描是在對某一器官或結(jié)構(gòu)進(jìn)行造影再行掃描的方法，它可更好器官或

35、結(jié)構(gòu)進(jìn)行造影再行掃描的方法，它可更好地顯示結(jié)構(gòu)和發(fā)現(xiàn)病變。如脊髓造影地顯示結(jié)構(gòu)和發(fā)現(xiàn)病變。如脊髓造影CT、膽囊造、膽囊造影影CT等。等。CT特殊掃描特殊掃描l薄層掃描薄層掃描 為了觀察某些病變的細(xì)節(jié)和避免為了觀察某些病變的細(xì)節(jié)和避免部分容積效應(yīng)而選用。層厚用部分容積效應(yīng)而選用。層厚用15mm不不等。等。l重疊掃描重疊掃描 掃描床移動的距離小于層厚，如掃描床移動的距離小于層厚，如層厚層厚10mm，床移動，床移動8mm，使掃描層面，使掃描層面部分重疊，避免部分容積效應(yīng)或遺漏小的病部分重疊，避免部分容積效應(yīng)或遺漏小的病灶。但重疊越多，接受灶。但重疊越多，接受X線照射量也增多。線照射量也增多。 CT特

36、殊掃描特殊掃描l靶區(qū)靶區(qū)CT掃描掃描 （Target CT Scanning) 也稱目標(biāo)也稱目標(biāo)CT掃描（掃描（object CT scanning)、放大、放大CT掃描掃描(magnify CT scanning)，是對感興趣區(qū)作局部，是對感興趣區(qū)作局部CT掃描掃描，常用小的，常用小的FOV、薄層（、薄層（15mm）。可）?？擅黠@提高空間分辨率，臨床上主要用于小器明顯提高空間分辨率，臨床上主要用于小器管或小病灶的掃描，如肺小結(jié)節(jié)、垂體及腎管或小病灶的掃描，如肺小結(jié)節(jié)、垂體及腎上腺等。上腺等。CT特殊掃描特殊掃描l高分辨率高分辨率CT掃描（掃描（High Resolution CT， HRCT

37、) 采用薄層中、高采用薄層中、高/極高分辨率重建（或極高分辨率重建（或骨算法重建）及特殊的過濾處理，可得到組骨算法重建）及特殊的過濾處理，可得到組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)圖像，稱為高分辨率織的細(xì)微結(jié)構(gòu)圖像，稱為高分辨率CT（HRCT），臨床主要用于肺部彌漫性間質(zhì)性），臨床主要用于肺部彌漫性間質(zhì)性病變以及結(jié)節(jié)病變等的檢查，骨算法重建主病變以及結(jié)節(jié)病變等的檢查，骨算法重建主要用于顳骨要用于顳骨CT掃描，以顯示內(nèi)耳、中耳聽掃描，以顯示內(nèi)耳、中耳聽小骨等細(xì)微骨結(jié)構(gòu)。小骨等細(xì)微骨結(jié)構(gòu)。CTCT分析與診斷分析與診斷 在觀察分析時，應(yīng)先了解掃描的在觀察分析時，應(yīng)先了解掃描的技術(shù)條件，是平掃還是增強(qiáng)掃描，技術(shù)條件，是平掃

38、還是增強(qiáng)掃描，再對每幀再對每幀CT圖像進(jìn)行觀察。圖像進(jìn)行觀察。CT診斷的臨床應(yīng)用診斷的臨床應(yīng)用 CT診斷由于它的特殊診斷價值，已廣泛診斷由于它的特殊診斷價值，已廣泛應(yīng)用于臨床。但應(yīng)用于臨床。但CT設(shè)備比較昂貴，檢查費設(shè)備比較昂貴，檢查費用偏高，某些部位的檢查，診斷價值，尤其用偏高，某些部位的檢查，診斷價值，尤其是定性診斷，還有一定限度，所以不宜將是定性診斷，還有一定限度，所以不宜將CT檢查視為常規(guī)診斷手段，應(yīng)在了解其優(yōu)檢查視為常規(guī)診斷手段，應(yīng)在了解其優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，合理的選擇應(yīng)用。勢的基礎(chǔ)上，合理的選擇應(yīng)用。螺旋螺旋CT（spiral CT） 螺旋螺旋CT掃描時，檢查床沿縱軸方向連續(xù)掃描時，檢查

39、床沿縱軸方向連續(xù)移動，同時移動，同時X線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)式曝光，采集線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)式曝光，采集的掃描數(shù)據(jù)分布在連續(xù)的螺旋型空間內(nèi)，又的掃描數(shù)據(jù)分布在連續(xù)的螺旋型空間內(nèi)，又稱容積稱容積CT。 特點：特點：1.掃描速度快；掃描速度快； 2.容積數(shù)據(jù)避免小病變的遺漏；容積數(shù)據(jù)避免小病變的遺漏； 3.可進(jìn)行高質(zhì)量的后處理工作?？蛇M(jìn)行高質(zhì)量的后處理工作。 螺旋螺旋CT的新近展的新近展l多層螺旋多層螺旋CT（multislice spiral CT，MSCT） 探測器排數(shù)由單排發(fā)展到探測器排數(shù)由單排發(fā)展到320排。掃描排。掃描速度每層不到速度每層不到0.4描，描，z軸分辨率軸分辨率0.4mm以下，掃描范圍以下

40、，掃描范圍180cm/10s。多層螺旋多層螺旋CT的優(yōu)點的優(yōu)點l掃描范圍更長。掃描范圍更長。l掃描時間更短，最快掃描速度達(dá)掃描時間更短，最快掃描速度達(dá)0.3s/周。周。lZ軸分辨率高，最小層厚為軸分辨率高，最小層厚為0.4mm。l時間分辨率高，可用于心臟等動態(tài)器官成像時間分辨率高，可用于心臟等動態(tài)器官成像。CTACT仿真內(nèi)鏡成像（仿真內(nèi)鏡成像（CTVE）冠狀動脈冠狀動脈CTA下肢動脈下肢動脈CTA肋骨三維立體重建肋骨三維立體重建泌尿系統(tǒng)三維立體重建泌尿系統(tǒng)三維立體重建磁共振成像磁共振成像核磁共振（核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）是一種核物理）是一種核物理

41、現(xiàn)象?，F(xiàn)象。磁共振成像（磁共振成像（ magnetic resonance image MRI）是利用原子核在磁場）是利用原子核在磁場內(nèi)共振所產(chǎn)生的信號經(jīng)計算機(jī)重建形成內(nèi)共振所產(chǎn)生的信號經(jīng)計算機(jī)重建形成圖像的一種成像技術(shù)。圖像的一種成像技術(shù)。MRI 設(shè)設(shè) 備備 MRI的成像系統(tǒng)包括的成像系統(tǒng)包括MR信號產(chǎn)生和數(shù)信號產(chǎn)生和數(shù)據(jù)采集與處理及圖像顯示兩部分。據(jù)采集與處理及圖像顯示兩部分。MR信號信號的產(chǎn)生是來自大孔徑，具有三維空間編碼的的產(chǎn)生是來自大孔徑，具有三維空間編碼的MR波譜儀，而數(shù)據(jù)處理及圖像顯示部分，波譜儀，而數(shù)據(jù)處理及圖像顯示部分，則與則與CT掃描裝置相似。掃描裝置相似。 MRI設(shè)備包括

42、主磁體、梯度線圈、脈沖設(shè)備包括主磁體、梯度線圈、脈沖線圈、計算機(jī)系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備等五部分線圈、計算機(jī)系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備等五部分構(gòu)成。構(gòu)成。MRI成像類成像類 主磁體是主磁體是MRI最基本構(gòu)件，是產(chǎn)生最基本構(gòu)件，是產(chǎn)生磁場的裝置，有磁場的裝置，有常導(dǎo)型常導(dǎo)型、超導(dǎo)型超導(dǎo)型和和永磁永磁型型三種，直接關(guān)系到磁場強(qiáng)度、均勻度三種，直接關(guān)系到磁場強(qiáng)度、均勻度和穩(wěn)定性，并影響和穩(wěn)定性，并影響MRI的圖像質(zhì)量。的圖像質(zhì)量。 主磁場的場強(qiáng)采用特斯拉（主磁場的場強(qiáng)采用特斯拉（Tesla，T）表示。）表示。1T=10000G。高斯（。高斯（Gauss，G）Signa Excite 0.2TMRIMRI成像的基本

43、原理成像的基本原理MR信號接收器光/電轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器計算機(jī)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器磁共振現(xiàn)象與磁共振現(xiàn)象與MRI 含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子有自旋運動，帶正電，產(chǎn)生的氫原子核，其質(zhì)子有自旋運動，帶正電，產(chǎn)生磁矩，有如一個小磁體。小磁體自旋軸的排列無磁矩，有如一個小磁體。小磁體自旋軸的排列無一定規(guī)律。但如在均勻的強(qiáng)磁場中，則小磁體的一定規(guī)律。但如在均勻的強(qiáng)磁場中，則小磁體的自旋軸將按磁場磁力線的方向重新排列。在這種自旋軸將按磁場磁力線的方向重新排列。在這種狀態(tài)下，用特定頻率的射頻脈沖（狀態(tài)下，用特定頻率的射頻脈沖（radiofreque

44、ncy，RF）進(jìn)行激發(fā)，作為小磁體）進(jìn)行激發(fā)，作為小磁體的氫原子核吸收一定量的能而共振，即發(fā)生了磁的氫原子核吸收一定量的能而共振，即發(fā)生了磁共振現(xiàn)象。共振現(xiàn)象。MRI原理原理l1.氫原子核磁矩平時狀態(tài)氫原子核磁矩平時狀態(tài)雜亂無章雜亂無章 氫原子核具有自旋特性，在平時狀態(tài)，氫原子核具有自旋特性，在平時狀態(tài)，磁矩取向是任意的和無規(guī)律的，因而磁矩相磁矩取向是任意的和無規(guī)律的，因而磁矩相互抵消，宏觀磁矩互抵消，宏觀磁矩M=0 。MRI原理原理l2.氫原子置于主磁場的狀態(tài)氫原子置于主磁場的狀態(tài)磁矩按磁力線方磁矩按磁力線方向排列向排列 如果將氫原子置于均勻強(qiáng)度的磁場中，磁矩取如果將氫原子置于均勻強(qiáng)度的磁場

45、中，磁矩取向不再是任意和無規(guī)律的，而是按磁場的磁力線向不再是任意和無規(guī)律的，而是按磁場的磁力線方向取向。其中大部分原子核的磁矩順磁場排列方向取向。其中大部分原子核的磁矩順磁場排列，它們位能低，呈穩(wěn)定態(tài)，較少一部分逆磁場排，它們位能低，呈穩(wěn)定態(tài)，較少一部分逆磁場排列，位能高。由于順磁場排列的原子核多于逆磁列，位能高。由于順磁場排列的原子核多于逆磁場排列的，這樣就產(chǎn)生了一個平行于外磁場的磁場排列的，這樣就產(chǎn)生了一個平行于外磁場的磁矩矩M。全部磁矩重新定向所產(chǎn)生的磁化矢量稱之為。全部磁矩重新定向所產(chǎn)生的磁化矢量稱之為宏觀磁化矢量，換言之，宏觀磁化矢量是表示單宏觀磁化矢量，換言之，宏觀磁化矢量是表示單

46、位體積中全部原子核的磁矩。磁場和磁化矢量用位體積中全部原子核的磁矩。磁場和磁化矢量用三維坐標(biāo)來描述，其中三維坐標(biāo)來描述，其中Z軸平行磁力線，而軸平行磁力線，而X軸和軸和Y軸與軸與Z軸垂直，同時軸垂直，同時X軸和軸和Y軸相互垂直。處于主軸相互垂直。處于主磁場的質(zhì)子除了自旋運動外，還圍繞主磁場軸旋磁場的質(zhì)子除了自旋運動外，還圍繞主磁場軸旋轉(zhuǎn)擺動稱為進(jìn)動。轉(zhuǎn)擺動稱為進(jìn)動。 MRI原理原理l3.施加射頻脈沖（施加射頻脈沖（radiofrequency，RF）原子核獲得能量原子核獲得能量 射頻脈沖與質(zhì)子的進(jìn)動頻率相同，射頻脈射頻脈沖與質(zhì)子的進(jìn)動頻率相同，射頻脈沖的能量將傳遞給處于低能級的質(zhì)子，處于沖的能

47、量將傳遞給處于低能級的質(zhì)子，處于低能級的質(zhì)子躍遷到高能級。如低能級的質(zhì)子躍遷到高能級。如9090脈沖使脈沖使宏觀磁化矢量偏轉(zhuǎn)宏觀磁化矢量偏轉(zhuǎn)9090，即完全偏轉(zhuǎn)到，即完全偏轉(zhuǎn)到X X、Y Y平面。平面。MRI原理原理l4.射頻脈沖停止后射頻脈沖停止后產(chǎn)生產(chǎn)生MR信號信號 當(dāng)射頻脈沖停止作用后，磁化矢量不立當(dāng)射頻脈沖停止作用后，磁化矢量不立即停止轉(zhuǎn)動，而是逐漸向平衡態(tài)恢復(fù)，最后即停止轉(zhuǎn)動，而是逐漸向平衡態(tài)恢復(fù)，最后回到平衡位置。橫向磁化矢量回到平衡位置。橫向磁化矢量Mxy很快衰很快衰減到零，并且呈指數(shù)規(guī)律衰減，將此稱橫向減到零，并且呈指數(shù)規(guī)律衰減，將此稱橫向弛豫，而縱向磁化分量將緩慢增長到最初值

48、弛豫，而縱向磁化分量將緩慢增長到最初值，亦呈指數(shù)規(guī)律增長，將此稱縱向弛豫。這，亦呈指數(shù)規(guī)律增長，將此稱縱向弛豫。這是一個釋放能量和產(chǎn)生是一個釋放能量和產(chǎn)生MR信號的過程。信號的過程。核磁弛豫核磁弛豫 當(dāng)射頻脈沖停止作用后，宏觀磁化矢量當(dāng)射頻脈沖停止作用后，宏觀磁化矢量并不立即停止轉(zhuǎn)動，而是逐漸向平衡態(tài)恢復(fù)并不立即停止轉(zhuǎn)動，而是逐漸向平衡態(tài)恢復(fù)，最后回到平衡位置。我們把這一過程稱弛，最后回到平衡位置。我們把這一過程稱弛豫過程（豫過程（relaxation），所用的時間稱弛），所用的時間稱弛豫時間（豫時間（relaxation time）。射頻脈沖）。射頻脈沖停止后，橫向磁化矢量停止后，橫向磁化矢

49、量Mxy很快衰減到零很快衰減到零，稱為橫向弛豫（，稱為橫向弛豫（transverse relaxation）；縱向磁化矢量）；縱向磁化矢量Mz將緩慢增將緩慢增長到最初值，稱為縱向弛豫。長到最初值，稱為縱向弛豫。 T1T1 縱向弛豫時間（縱向弛豫時間（longitudinal relaxation time）。）。 90射頻脈沖停止以后，磁化矢量射頻脈沖停止以后，磁化矢量Mz逐漸逐漸增大到最初值，它是呈指數(shù)規(guī)律緩慢增長，增大到最初值，它是呈指數(shù)規(guī)律緩慢增長，由于是在由于是在Z軸上恢復(fù)，故將其稱為縱向弛豫軸上恢復(fù)，故將其稱為縱向弛豫。弛豫過程表現(xiàn)為一種指數(shù)曲線，其快慢用。弛豫過程表現(xiàn)為一種指數(shù)曲線

50、，其快慢用時間常數(shù)來表示時間常數(shù)來表示T1時間規(guī)定為時間規(guī)定為Mz達(dá)到其最達(dá)到其最終平衡狀態(tài)終平衡狀態(tài)63%的時間。的時間。T2T2橫向弛豫時間（橫向弛豫時間（transverse relaxation timetransverse relaxation time）。）。 90射頻脈沖停止以后，磁化矢量射頻脈沖停止以后，磁化矢量Mxy很快衰減到零，而且呈指數(shù)規(guī)律衰減很快衰減到零，而且呈指數(shù)規(guī)律衰減，將其稱為橫向弛豫。，將其稱為橫向弛豫。T2值是指磁化矢量值是指磁化矢量Mxy衰減到原來值的衰減到原來值的37%的時間。的時間。 人體不同器官的正常組織與病理組人體不同器官的正常組織與病理組織的織的T

51、 T1 1是相對固定的，而且它們之間有是相對固定的，而且它們之間有一定的差別，一定的差別，T T2 2也是如此。這種組織間也是如此。這種組織間弛豫時間上的差別，是弛豫時間上的差別，是MRIMRI的成像基礎(chǔ)。的成像基礎(chǔ)。有如有如CTCT時，組織間吸收系數(shù)（時，組織間吸收系數(shù)（CTCT值）差值）差別是別是CTCT成像基礎(chǔ)的道理。但成像基礎(chǔ)的道理。但MRIMRI不像不像CTCT只只有一個參數(shù)，即吸收系數(shù)，而是有有一個參數(shù)，即吸收系數(shù)，而是有T T1 1、 T T2 2和質(zhì)子密度（和質(zhì)子密度（P P）等幾個參數(shù)，其中）等幾個參數(shù)，其中T T1 1與與 T T2 2尤為重要。因此，獲得選定層面中尤為重要

52、。因此，獲得選定層面中各種組織的各種組織的T T1 1（或（或 T T2 2）值，就可獲得該）值，就可獲得該層面中包括各種組織影像的圖像。層面中包括各種組織影像的圖像。自旋回波（自旋回波（Spin Echo，SE）序列）序列l(wèi)在在90脈沖之后，發(fā)射脈沖之后，發(fā)射180脈沖這種形式構(gòu)成脈沖這種形式構(gòu)成的序列稱為自旋回波序列。其過程為先發(fā)射一個的序列稱為自旋回波序列。其過程為先發(fā)射一個90脈沖，間隔數(shù)毫秒至數(shù)十毫秒，再發(fā)射一個脈沖，間隔數(shù)毫秒至數(shù)十毫秒，再發(fā)射一個180脈沖，脈沖，180脈沖后脈沖后10100ms，測量，測量回波信號強(qiáng)度?；夭ㄐ盘枏?qiáng)度。SE序列有兩個時間參數(shù)：序列有兩個時間參數(shù)：T

53、R與與TE。TR是指兩個是指兩個90脈沖之間的時間，稱為重脈沖之間的時間，稱為重復(fù)時間（復(fù)時間（repetition time，TR）；）；TE是指是指90脈沖至測量回波的時間，稱為回波時間（脈沖至測量回波的時間，稱為回波時間（echo time，TE）。）。MRI圖像特點圖像特點 1、多參數(shù)成像、多參數(shù)成像 2、流空效應(yīng)、流空效應(yīng) 3、多方位成像、多方位成像 4、質(zhì)子馳豫增強(qiáng)效應(yīng)和對比增、質(zhì)子馳豫增強(qiáng)效應(yīng)和對比增強(qiáng)強(qiáng) 多參數(shù)成像多參數(shù)成像 成像參數(shù)主要包括成像參數(shù)主要包括T1、T2和質(zhì)子密度和質(zhì)子密度等，可分別獲得同一解剖部位或?qū)用娴牡?，可分別獲得同一解剖部位或?qū)用娴腡1WI、T2WI和和P

54、DWI等多種圖像等多種圖像。 值得注意的是，值得注意的是，MRIMRI的影像雖然也以不同的影像雖然也以不同灰度顯示，但反映的是灰度顯示，但反映的是MRMR信號強(qiáng)度的不同或信號強(qiáng)度的不同或弛豫時間弛豫時間T T1 1與與T T2 2的長短，而不象的長短，而不象CTCT圖像，灰圖像，灰度反映的是組織密度。度反映的是組織密度。 MRIMRI的圖像如主要反映組織間的圖像如主要反映組織間T T1 1 特特征參數(shù)時，為征參數(shù)時，為T T1 1 加權(quán)像（加權(quán)像（T T1 1 weighted weighted imageimage，T T1 1WIWI），它反映的是組織間），它反映的是組織間T T1 1的差

55、別。如主要反映組織間的差別。如主要反映組織間T T2 2 特征參特征參數(shù)時，則為數(shù)時，則為T T2 2 加權(quán)像（加權(quán)像（T T2 2 weighted weighted imageimage，T T2 2WIWI）。）。多參數(shù)成像多參數(shù)成像多參數(shù)成像多參數(shù)成像FRFSE T2WISE T1WI 流流 空空 效效 應(yīng)應(yīng) 心血管內(nèi)的血液由于流動迅速，使發(fā)射心血管內(nèi)的血液由于流動迅速，使發(fā)射MRMR信號的氫原子核離開接收范圍之外，所以信號的氫原子核離開接收范圍之外，所以測不到測不到MRMR信號，在信號，在T T1 1WI WI 或或T T2 2WIWI中均呈黑影，中均呈黑影，這就是流空效應(yīng)（這就是流

56、空效應(yīng)（flowing Void effectflowing Void effect）。這一效應(yīng)使心腔和血管顯影，是。這一效應(yīng)使心腔和血管顯影，是CTCT所不能所不能比擬的。比擬的。流空效應(yīng)流空效應(yīng)多方位成像多方位成像 MRIMRI可獲得人體橫斷面、冠狀面及可獲得人體橫斷面、冠狀面及任何方向斷面的圖像，有利于病變的三任何方向斷面的圖像，有利于病變的三維定位。一般維定位。一般CTCT則難于作到直接三維顯則難于作到直接三維顯示，需采用重建的方法才能獲得冠狀面示，需采用重建的方法才能獲得冠狀面或矢狀面圖像以及三維重建立體像?；蚴笭蠲鎴D像以及三維重建立體像。 橫軸位橫軸位矢狀位矢狀位質(zhì) 子 馳 豫 增

57、 強(qiáng) 效 應(yīng) 和 對 比 增 強(qiáng)質(zhì) 子 馳 豫 增 強(qiáng) 效 應(yīng) 和 對 比 增 強(qiáng) 一些順磁性和超順磁性物質(zhì)使局部產(chǎn)生磁一些順磁性和超順磁性物質(zhì)使局部產(chǎn)生磁場，可縮短周圍質(zhì)子馳豫時間，此現(xiàn)象成為場，可縮短周圍質(zhì)子馳豫時間，此現(xiàn)象成為質(zhì)子馳豫增強(qiáng)效應(yīng)。這一效應(yīng)是質(zhì)子馳豫增強(qiáng)效應(yīng)。這一效應(yīng)是MRI行對行對比劑增強(qiáng)檢查的基礎(chǔ)。比劑增強(qiáng)檢查的基礎(chǔ)。 MRI檢查技術(shù)檢查技術(shù) MRI的掃描技術(shù)有別于CT掃描。不僅要橫斷面圖像，還常要矢狀面或（和）冠狀面圖像。還需獲得T1WI 和T2WI。因此，需選擇適當(dāng)?shù)拿}沖序列和掃描參數(shù)。常用多層面、多回波的自旋回波（spin echo，SE）技術(shù)。掃描時間參數(shù)有回波時

58、間（echo time，TE）和脈沖重復(fù)間隔時間（repetition time，TR）。使用短短TRTR和短和短TETE可得可得T T1 1WIWI，而用長長TRTR和長和長TETE可得可得T T2 2WIWI。時間以毫秒計。依TE的長短，T2WI又右分為重、中、輕三種。 病變在不同病變在不同T T2 2WIWI中信號強(qiáng)度的變化，中信號強(qiáng)度的變化，可以幫助判斷病變的性質(zhì)。例如，肝血可以幫助判斷病變的性質(zhì)。例如，肝血管瘤管瘤T T1 1WIWI呈低信號，在輕、中、重度呈低信號，在輕、中、重度T T2 2WIWI上則呈高信號，且隨著加重程度，信號上則呈高信號，且隨著加重程度，信號強(qiáng)度有遞增表現(xiàn)，

59、即在重強(qiáng)度有遞增表現(xiàn)，即在重T T2 2WIWI上其信號上其信號特強(qiáng)。肝細(xì)胞癌則不同，特強(qiáng)。肝細(xì)胞癌則不同，T T1 1WIWI呈稍低信呈稍低信號，在輕、中度號，在輕、中度T T2 2WI WI 呈稍高信號，而重呈稍高信號，而重度度T T2 2WIWI上又略低于中度上又略低于中度T T2 2WIWI的信號強(qiáng)度。的信號強(qiáng)度。再結(jié)合其他臨床影像學(xué)表現(xiàn)，不難將二再結(jié)合其他臨床影像學(xué)表現(xiàn)，不難將二者區(qū)分。者區(qū)分。MRI的優(yōu)點l無無X線電離輻射，對人體安全無創(chuàng)。線電離輻射，對人體安全無創(chuàng)。l圖像對腦及軟組織分辨率極佳，解剖結(jié)構(gòu)和圖像對腦及軟組織分辨率極佳，解剖結(jié)構(gòu)和病變形態(tài)顯示清楚。病變形態(tài)顯示清楚。l

60、多方位成像，便于顯示體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)和病變多方位成像，便于顯示體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)和病變的空間位置和相互關(guān)系。的空間位置和相互關(guān)系。l多參數(shù)成像。多參數(shù)成像。l除可顯示形態(tài)變化外，還能進(jìn)行功能成像和除可顯示形態(tài)變化外，還能進(jìn)行功能成像和生化代謝分析。生化代謝分析。MRI的限度的限度l對帶有心臟起搏器或體內(nèi)有鐵磁性物質(zhì)的患對帶有心臟起搏器或體內(nèi)有鐵磁性物質(zhì)的患者不能進(jìn)行掃描。者不能進(jìn)行掃描。l需監(jiān)護(hù)設(shè)備的危重病人不能進(jìn)行檢查。需監(jiān)護(hù)設(shè)備的危重病人不能進(jìn)行檢查。l對鈣化的顯示遠(yuǎn)不如對鈣化的顯示遠(yuǎn)不如CT，難以對以病理性，難以對以病理性鈣化為特征的病變作診斷。鈣化為特征的病變作診斷。l常規(guī)掃描時間較長，對胸腹檢