醫(yī)學(xué)影像學(xué)住院醫(yī)師培訓(xùn)1

1、醫(yī)學(xué)(yxu)影像學(xué)浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院影像(yn xin)診斷教研室 孫守忠 .共八十八頁醫(yī)學(xué)影像學(xué) (medical imaging)是臨床醫(yī)學(xué)的重要學(xué)科之一標(biāo)志性事件：1895年德國科學(xué)家倫琴(lnqn)（Wilhelm Conrad Rentgen）發(fā)現(xiàn)X線利用X線、超聲、磁共振、核素等各種成像手段和信息技術(shù)，對人體進(jìn)行診斷和/或治療包括影像診斷、介入放射和信息放射等內(nèi)容共八十八頁醫(yī)學(xué)(yxu)影像學(xué)影像診斷 (diagnostic imaging)：應(yīng)用各種成像技術(shù)和方法，使人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器官構(gòu)成圖像，觀察人體解剖、生理和病理情況，達(dá)到診斷目的。穿透成像：如傳統(tǒng)(chuntn

2、g)X線攝影、CR、DR、DSA、CT等發(fā)射成像：如MRI、SPECT、PET等反射成像：如超聲(ultrasound)共八十八頁胸部(xin b)X線片共八十八頁MRICT原發(fā)性肝癌共八十八頁醫(yī)學(xué)(yxu)影像學(xué)介入放射 (interventional radiology)：以影像診斷為基礎(chǔ)，并在影像設(shè)備的導(dǎo)引下，利用經(jīng)皮穿刺(chunc)和/或?qū)Ч芗夹g(shù)，對人體疾病進(jìn)行治療或者用以取得組織、細(xì)菌、生理和生化材料進(jìn)行診斷共八十八頁男 64歲 右上腹痛(f tn)B超發(fā)現(xiàn)肝占位性病變肝穿刺活檢:肝細(xì)胞癌肝癌(n i)CT共八十八頁肝癌(n i)栓塞術(shù)共八十八頁醫(yī)學(xué)(yxu)影像學(xué)信息放射 (in

3、formative radiology)：整合醫(yī)學(xué)圖像存檔和傳輸系統(tǒng)(xtng)(PACS)、放射信息系統(tǒng) (RIS)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施而發(fā)展起來的放射信息技術(shù)共八十八頁“醫(yī)學(xué)影像遠(yuǎn)程會診(hu zhn)網(wǎng)”框架 申請站eRAD申檢站會診站申請站會診站寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（ADSL、網(wǎng)通等）會診中心A醫(yī)院醫(yī)院會診中心BeRAD申檢站遠(yuǎn)程會診管理中心（電信托管）共八十八頁1 X線成像2 計算機(jī)體層成像3 磁共振成像4 超聲成像5 影像觀察與分析6 信息(xnx)放射內(nèi)容(nirng)共八十八頁1 X線成像一、X線特性與成像原理二、X線圖像特點三、X線成像技術(shù)(jsh)四、X線防護(hù)共八十八頁一、X線特性(txng

4、)與成像原理（一）X線特性X線的發(fā)生過程：自由電子、高速行進(jìn)(xngjn)、轟擊陽極X線的特性：X線是波長很短的電磁波，肉眼不能見，居線和紫外線之間，穿透性、熒光效應(yīng)、感光效應(yīng)、電離效應(yīng)共八十八頁一、X線特性(txng)與成像原理（二）X線成像原理(yunl)X線具有一定的穿透力被穿透的組織結(jié)構(gòu)存在著密度和厚度的差異剩余的X線必須經(jīng)過顯像過程，應(yīng)用X線片、顯示屏等表現(xiàn)共八十八頁人體組織和器官(qgun)的密度高密度：骨組織和鈣化灶等中等密度：軟組織（如肌肉、神經(jīng)(shnjng)、實質(zhì)器官以及體液等）較低密度：主要指脂肪組織低密度：氣體（體內(nèi)所含，如呼吸道、肺、胃腸道等）共八十八頁二、X線圖像(

5、t xin)特點1X線圖像是灰階圖像：與組織(zzh)密度和厚度相關(guān)的灰階圖像2X線圖像是重疊圖像3X線圖像可發(fā)生放大和失真共八十八頁15 七月 202217共八十八頁三、X線成像技術(shù)(jsh)自然對比、人工對比（一）普通X線：透視、攝影（二）軟X線攝影：乳腺攝影（三）數(shù)字X線成像：DR，CR. 優(yōu)點：圖像具有可調(diào)節(jié)性，能得到最佳的顯像效果；攝影條件的寬容范圍較大；患者接受的X線量較少；圖像信息便于(biny)存儲和傳輸。（四）X線造影檢查：食管、胃腸道造影、小腸造影、結(jié)腸造影、尿路造影（五）數(shù)字減影血管造影共八十八頁X線攝影(shyng) 共八十八頁Benign lesion - Fibro

6、adenoma 軟X線攝影(shyng): 乳腺攝影共八十八頁 X線造影檢查(jinch)-人工對比對比劑：高密度：鋇，碘低密度：氣體造影方式直接引入：口服， 灌注，穿刺間接引入：經(jīng)靜脈(jngmi)顯示尿系共八十八頁數(shù)字減影血管(xugun)造影（Digital Subtraction Angiography, DSA）DSA是由電子計算機(jī)與常規(guī)血管造影相結(jié)合的檢查方法。血管造影時，因血管與骨骼及軟組織影重疊，血管顯影不清，DSA則是利用計算機(jī)處理數(shù)字化的影像信息，以消除(xioch)骨骼和軟組織的減影技術(shù)，目前在血管造影中這種技術(shù)應(yīng)用已很普遍。共八十八頁基本原理平片（P）與含造影劑的血管(

7、xugun)（A）構(gòu)成普通血管造影圖（CA），即CA = P+ADSA: A = CA-PPCAA共八十八頁腦血管DSA檢查(jinch)共八十八頁胃癌(wi i)術(shù)前化療女 51歲 心窩部疼痛反復(fù)10月余 加重2月 PE 右中腹略有壓痛感胃鏡 胃小彎側(cè)癌胃右動脈DSA 胃小彎垂直部病變(bngbin)手術(shù)病理 胃小彎垂直部潰瘍型癌共八十八頁胃癌(wi i)術(shù)前化療胃右動脈(dngmi)DSA共八十八頁四、X線防護(hù)(fngh)X線具有生物效應(yīng)可使生物組織產(chǎn)生輻射反應(yīng)，達(dá)到一定劑量會導(dǎo)致輻射損傷。應(yīng)嚴(yán)格遵守國家放射防護(hù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的法律法規(guī)，重視防護(hù)，采取有效措施，保護(hù)被檢者和工作人員的健康。針對被

8、檢者，要合理使用X線的檢查，做好非檢查部位(bwi)的屏蔽防護(hù)工作，避免不必要的X線輻射，盡量避免重復(fù)檢查，優(yōu)化檢查參數(shù)，減少X線照射量15 七月 202227共八十八頁什么(shn me)是輻射輻射是一種能量穿透空氣的形式（Radiation is a form of energy transmitted through the air）包括：熱、光、射頻波、微波和射線等輻射能穿透物質(zhì)并與原子或原子核相關(guān)稱為電離（Some radiation types, associated with nuclear and atomic processes, have the ability to pe

9、netrate material and in doing so cause a process called ionization to happen ）造成電離的輻射源主要(zhyo)是X線和放射性物質(zhì)如鈾、釷聯(lián)合國原子輻射影響問題科學(xué)委員會(UNSCEAR) 15 七月 202228共八十八頁輻射(fsh)劑量與健康劑量 (mSv) 與人類健康關(guān)系（包括胎兒(ti r)） 10 mSv 以下：沒有影響人類健康證據(jù)10 -1 000 mSv ：沒有早期影響健康證據(jù)，但可引起癌癥發(fā)病率增加等風(fēng)險1 000 -10 000 mSv ：放射性疾病 (致死風(fēng)險）大于10 000 mSv ：致命性聯(lián)

10、合國原子輻射影響問題科學(xué)委員會(UNSCEAR) 15 七月 202229共八十八頁公眾(gngzhng)受到自然本底輻射劑量約為2.4mSv/年 輻射源 / 劑量(jling)(mSv) 每年每天看2小時電視 0.001 在核電站周圍生活1年 0.0010.02 坐10小時飛機(jī) 0.03 1次X光胸透 0.02 15日福島核電站門口照射1小時 8.217 產(chǎn)生射線疾病 (短時照射折合到年) 20004000 15 七月 202230共八十八頁 2 計算機(jī)體層成像計算機(jī)體層成像（computed tomography, CT）是利用X線束對人體特定層面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(xunzhun)掃描，由探測器接

11、受該層面穿透后的剩余X線信息，經(jīng)計算機(jī)處理而獲得的重組圖像共八十八頁一、成像原理(yunl)CT與X線攝影不同，它是將X線對人體進(jìn)行掃描從探測器上取得信息,經(jīng)計算機(jī)處理而獲得(hud)的重建圖像，是斷面圖像，解剖關(guān)系明確，圖像清晰逼真。由于接受信號的探測器極為靈敏，其密度分辨力明顯優(yōu)于X線圖像共八十八頁a b c da+b=3 c+d=7 a+c=4 b+d=6求得 a=1 b=2 c=3 d=44 637共八十八頁二、設(shè)備(shbi)-普通CT機(jī)共八十八頁64層螺旋(luxun)CT共八十八頁三、圖像(t xin)特點（一）像素組成(z chn)的灰階圖像（二）CT值15 七月 202236

12、共八十八頁CT值的定義(dngy)、公式和單位CT值的定義 在X線穿過人體的物理過程中，物質(zhì)的密度是由物質(zhì)對于X線的衰減系數(shù)來體現(xiàn)(txin)的。Hounsfield將線性衰減系數(shù)劃分為2000個單位，稱為CT值，以水為0值，最上界骨的CT值為1000；最下界空氣的CT值為-1000共八十八頁CT值的公式(gngsh) 單位物：該物質(zhì)(wzh)的衰減系數(shù)，水： 水的衰減系數(shù)K：常數(shù) ；K=1000 HuHu: Hounsfield unit（亨氏單位）K=500: EMI單位（現(xiàn)已不用）共八十八頁CT值CT值是相對值，是相對于水及空氣的相對值CT值反映了組織(zzh)的X線衰減系數(shù)，即組織的X

13、線密度對于機(jī)體不同組織來說，CT值的絕對數(shù)值沒有意義，CT值只有范圍的意義，如軟組織CT值范圍，骨的CT值范圍，水的CT值范圍等CT值的單位是亨氏單位（Hu），每一Hu等于水與空氣密度（X線衰減）差別的1/1000共八十八頁骨軟組織水脂肪肺組織(zzh)氣體+400+1000+40+60-20+20-60-100-600-800-1000人體(rnt)組織CT值共八十八頁CT圖像特點與X線相同(xin tn)不同窗寬 窗位共八十八頁組織(zzh)腦軟組織肺骨縱隔L+30+40+30+60-600-750+200+300-30+30W80100200300150020001500300500常用

14、(chn yn)窗位（L）、窗寬（W）共八十八頁四、檢查(jinch)技術(shù)（一）平掃（plain scan）（二）增強(qiáng)掃描（enhancement scan）（三）造影(zoyng)掃描（四）高分辨力CT（high resolution CT，HRCT）（五）CT灌注成像15 七月 202243共八十八頁圖1-5 肝臟(gnzng)右葉血管瘤肝臟CT平掃（a），增強(qiáng)動脈期（b）、門脈期（c）和平衡期（d）15 七月 202244共八十八頁五、圖像(t xin)后處理技術(shù)共八十八頁血管(xugun)成像-左側(cè)髂內(nèi)動脈瘤共八十八頁3 磁共振成像磁共振成像（magnetic resonance im

15、aging，MRI）是利用人體中的原子核（如氫質(zhì)子）在磁場(cchng)中受到射頻脈沖（radiofrequency, RF）的激勵發(fā)生核磁共振現(xiàn)象，脈沖停止后受激勵的質(zhì)子產(chǎn)生信號，經(jīng)采集及計算機(jī)處理獲得圖像共八十八頁一、成像原理(yunl)共八十八頁磁共振成像(MRI)共八十八頁基本物理學(xué)概念(ginin)-原子原子核nucleus 質(zhì)子(帶正電 自旋)中子(不帶電)電子electrons 帶負(fù)電(fdin) 環(huán)繞質(zhì)子轉(zhuǎn)共八十八頁電與磁是一回事即電磁(dinc)電流產(chǎn)生電磁力即磁場質(zhì)子具有磁場Gauss 學(xué)說(xu shu)共八十八頁原子核以一種特定方式繞磁場(cchng)方向旋轉(zhuǎn)進(jìn)動頻率=

16、磁旋比*外磁場0進(jìn)動(jn dn)(Precession)進(jìn)動頻率共八十八頁磁共振現(xiàn)象(xinxing)共八十八頁當(dāng)射頻脈沖(RF)與原子核的進(jìn)動頻率(pnl)相同時，原子核可以從RF中獲取能量產(chǎn)生共振磁共振共八十八頁產(chǎn)生自由(zyu)誘導(dǎo)衰減信號FID Free Induction Decay射頻脈沖(michng)停止后氫質(zhì)子狀態(tài)共八十八頁弛豫RelaxationRF激發(fā)停止后，原子核相位和能級都恢復(fù)(huf)到激發(fā)前狀態(tài)RF激發(fā)停止后，原子核相位和能級(nngj)恢復(fù)到激發(fā)前狀態(tài)的時間弛豫時間Relaxation Time共八十八頁縱向弛豫時間(shjin) T1longitudinal

17、 relaxation time質(zhì)子從縱向(zn xin)磁化轉(zhuǎn)為橫向磁化后恢復(fù)到縱向磁化平衡狀態(tài)所需時間(300-2000ms)共八十八頁完全均勻的外磁場中橫向磁化所維持(wich)的時間(15-150ms)橫向(hn xin)弛豫時間 T2transverse relaxation time共八十八頁組織(zzh)T1 T2共八十八頁多參數(shù)灰階圖像(t xin)多方位斷層圖像流空效應(yīng)MRI對比增強(qiáng)效應(yīng)偽彩色的功能圖像二、圖像(t xin)特點共八十八頁表1-2 常見組織(zzh)在T1WI和T2WI上的影像灰度15 七月 202261腦白質(zhì)腦灰質(zhì)水肌腱肌肉脂肪骨皮質(zhì)骨髓T1WI淺灰灰黑黑灰

18、白黑白T2WI灰白灰白黑灰淺白黑灰共八十八頁正常(zhngchng)胸部 MRI流空效應(yīng)共八十八頁三、檢查(jinch)技術(shù)1. 脈沖序列 常用脈沖序列包括自旋回波（spin echo，SE）、梯度回波（gradient echo，GRE）和反轉(zhuǎn)恢復(fù)（inversion recovery，IR）2對比增強(qiáng)檢查3血管成像技術(shù)(jsh) 4MR水成像技術(shù)5MR電影技術(shù)（MR cine，MRC）6. MR波譜（MR spectroscopy, MRS）7. MR功能成像（functional MR imaging, fMRI）15 七月 202263共八十八頁MR血管成像-正常(zhngchng)大

19、腦MRA共八十八頁男 71歲 上腹部(f b)MRA 肝、脾、腎動脈未見異常改變 共八十八頁MR水成像技術(shù)(jsh)-MRCP共八十八頁MR尿路成像（MRU）：雙側(cè)腎盂(shny)腎盞及輸尿管擴(kuò)張15 七月 202267共八十八頁4 超聲成像超聲是指頻率超過人耳聽力范圍（20000Hz）的聲波超聲成像是利用超聲波的物理特性(txng)和人體器官組織聲學(xué)特性(txng)相互作用后所產(chǎn)生的信息，經(jīng)信息處理形成圖像的成像技術(shù)，借此進(jìn)行疾病的診斷15 七月 202268共八十八頁5 影像(yn xin)觀察與分析一、影像觀察與分析要點(一)圖像質(zhì)量(zhling)評價(二)圖像觀察順序(三)熟悉正常解

20、剖影像表現(xiàn)(四)病變分析要點二、影像診斷思維與方法(一)影像診斷整體思維(二)影像動態(tài)觀察(三)影像表現(xiàn)共性與特性共八十八頁部位與分布數(shù)目與形狀大小密度/信號/回聲邊緣鄰近器官與結(jié)構(gòu)(jigu)的變化器官功能的改變病變(bngbin)分析要點共八十八頁影像觀察(gunch)與分析共八十八頁6 信息(xnx)放射繼DR、CT、DSA、MRI等數(shù)字化圖像之后，醫(yī)學(xué)影像學(xué)與計算機(jī)科學(xué)技術(shù)結(jié)合而派生出來的新領(lǐng)域(ln y)。包括了放射科工作的管理、質(zhì)量控制(quality control，QC)與質(zhì)量保證(quality assurance，QA)、影像信息的存檔與傳輸和遠(yuǎn)程放射學(xué)等。信息放射學(xué)對提高

21、醫(yī)療、教學(xué)、科研等工作的水平和效率有著重要的意義共八十八頁6 信息(xnx)放射一、圖像存檔和傳輸系統(tǒng)（Picture Archiving and Communicating System，PACS）：是以計算機(jī)為中心,由圖像信息的獲取、傳輸與存檔和處理等部分組成二、放射學(xué)信息系統(tǒng)(Radiology information system, RIS)：放射科工作管理(gunl)軟件系統(tǒng)三、遠(yuǎn)程放射學(xué)（teleradiology）：病人的醫(yī)學(xué)圖像及相關(guān)信息需要從病人的檢查地傳送到遠(yuǎn)處的專家那里進(jìn)行診斷PACS、RIS和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)共八十八頁RadWorks雙屏2/FMR門診(mnzhn)樓內(nèi)窺

22、鏡OLYMPUSCV-E240240RadWorksIntel 460ECT樓Intel 460 RadWorksTOSHIBA ECT7100RadWorks加速器TPS加速器樓CTGE ProSpeed CT/iGE AWGE TerraRadWorksSHIMAZU4500TF3/FGE OEC9600GE LCV+5/F門診(mnzhn)樓超聲部Intel 460AlokaSSD 720 SSD620 SSD120DiasonicHP 5500 HP5500RadWorksAGFA CR & Cameras1/FHP ImagePointKrety530CSHIMADZU胃腸RadWo

23、rks4/F 會診中心4/F PACS機(jī)房 4/F教學(xué)中心及全院INTRANET終端WebViewerIntel530TIntel530TIntel530TIntel530TStorageTek DLTDELL PowerEdge4400With 128G RAID5Intel NetStructureRoutingSwitch480TIntel CacheSever1520RadWorks雙屏 RadWorks四屏RadWorks RadWorksRadWorksSHIMADZU MR地下室共八十八頁完整(wnzhng)醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)的功能 建立(jinl)完善規(guī)范的圖文影像醫(yī)療信息庫（動

24、態(tài)）, 提高整體醫(yī)療質(zhì)量,打印圖文一體報告 科 研可省力快捷地對所積累的大量病例資源以科研為目的進(jìn)行統(tǒng)計、分析、總結(jié)和歸納，高水平高效率地寫論文/出書。教 學(xué)為教學(xué)提供龐大的資料庫，增強(qiáng)病案教學(xué)實效, 打印典型病癥或手術(shù)過程圖譜。交 流所有的病歷素材都可即刻檢索調(diào)出 ;可以實現(xiàn)動態(tài)電影回放，用于大會交流和討論.管理共享遠(yuǎn)程醫(yī)療優(yōu)質(zhì)高效低耗，提高了科室整體管理水平科內(nèi)、院內(nèi)實現(xiàn)醫(yī)療信息快捷全面的共享利用與HIS融合或通過WEB方式瀏覽。醫(yī)院醫(yī)院，科室科室，醫(yī)生醫(yī)生都能進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療客戶資源病源就是資源，就是效益臨 床共八十八頁Copyright Radiological Society of No

25、rth America, 2004Raman, B. et al. Radiographics 2004;24:299-310Radiology on Handheld Devices共八十八頁Raman, B. et al. Radiographics 2004;24:299-310Radiology on Handheld Devices共八十八頁正確書寫影像診斷(zhndun)報告（一）充分做好書寫前的準(zhǔn)備工作 1、仔細(xì)審核影像學(xué)檢查申請單 2、認(rèn)真審核影像學(xué)圖像 （1）檢查技術(shù)和檢查方法是否合乎(hh)要求 （2）圖像質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn) （3）圖像所示一般資料是否與申請單相符 3、相關(guān)資料要準(zhǔn)備齊全 各種實驗室檢查、各種功能檢查、各種其他輔助檢查15 七月 202278共八十八頁正確書寫影像診斷(zhndun)報告（二）集中精力認(rèn)真書寫影像診斷報告 五項基本內(nèi)容： 1、一般資料 姓名、性別、年齡等 2、成像技術(shù)和檢查方法 3、影像學(xué)檢查表現(xiàn)（在系統(tǒng)、全面觀察圖像的基礎(chǔ)上書寫） 1）關(guān)于異常表現(xiàn):重點敘述病灶的部位、數(shù)目、大小、形態(tài)、邊緣