影像醫(yī)學(xué)教學(xué)課件：醫(yī)學(xué)影像學(xué)總論

1、2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論1醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論2醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展史Medical Imageology平片造影超聲CT(Computed tomography)計(jì)算機(jī)斷層掃描MRI ( Magnetic Resonance Imaging)磁共振成像PET(Positron emisson tomography)正電子發(fā)射斷層顯像IBM Researchs nanoMRI microscope 2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論3相關(guān)報(bào)道2009年1月13日發(fā)布 IBM近日宣布已經(jīng)成功開發(fā)出最新納米級(jí)的磁共振成像（MRI）設(shè)備 ，其成像分辨率比現(xiàn)有的MRI設(shè)備高出1億倍

2、。它對(duì)于分子生物學(xué)和納米技術(shù)具有里程碑式的意義。IBM和斯坦福大學(xué)共同研發(fā)的這個(gè)設(shè)備主要利用了核磁共振顯像技術(shù)（magnetic resonance force microscopy），IBM稱它可以探測(cè)到極小的磁力變化，能“看到”表面下的內(nèi)容而不會(huì)對(duì)生物成分產(chǎn)生任何破壞。IBM產(chǎn)品營(yíng)銷部門高官M(fèi)ark Dean表示，這項(xiàng)技術(shù)將為科學(xué)界觀察病毒、細(xì)菌、蛋白質(zhì)等帶來(lái)革命性的變化，該技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展即可用來(lái)觀察蛋白質(zhì)的3D影像。到目前為止，尚未商品化。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論42022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論5醫(yī)學(xué)影像學(xué)范疇放射診斷學(xué) Radiological Diagnostics 常規(guī) X

3、線檢查 Routine Radiography 數(shù)字化檢查技術(shù) Digital Radiography DR Digital Radiography DSA Digital Subtraction Angiography CT Computed Tomography MRI Magnetic Resonance Imaging介入放射學(xué) Interventional Radiology(Imageology )超聲醫(yī)學(xué) Ultrasound核醫(yī)學(xué) Nuclear Imaging2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論6法醫(yī)學(xué)應(yīng)用顱骨槍傷2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論7法醫(yī)學(xué)應(yīng)用外傷性心腔充氣2022/8

4、/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論8考古:契丹古墓2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論9 CT工業(yè)探傷圖譜2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論102022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論112022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論122022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論13醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論教學(xué)要點(diǎn)掌握11 X線影像的形成 12 CT定義，CT值的概念，窗寬和窗位的概念13 MRI基本原理14 影像學(xué)診斷步驟和診斷原則熟悉21 X線檢查方法22 CT的優(yōu)點(diǎn)23 弛豫概念，TR時(shí)間，TE時(shí)間了解31 醫(yī)學(xué)影像學(xué)范疇32 21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論14X線的產(chǎn)生1.高速運(yùn)行的電子突然受阻可產(chǎn)生 X 線。2.X 線是一種電磁波

5、，波長(zhǎng)為0.08-0.62 A，直線運(yùn)動(dòng)，具有很高的能量。1.自由活動(dòng)的電子;2.電子高速運(yùn)行;3.電子突然受阻.2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論15X-線產(chǎn)生原理陰極電子槍電子束陽(yáng)極電子靶X-射線2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論16X-線機(jī)電路圖mA接電源計(jì)時(shí)鐘X線球管2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論17用于醫(yī)學(xué)診斷的一般X線機(jī)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論18X線球管外貌2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論19X線球管內(nèi)部核心部分2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論20X線的特性穿透性：波長(zhǎng)越短 , 穿透性愈大;物質(zhì)密度越低,愈易穿透;物質(zhì)厚度越薄,愈易穿透.螢光作用:鉑氰化鋇，鎢酸鈣，硫化鋅等，吸收X線后

6、產(chǎn)生波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光，用于透視。電離作用:空氣的電離程度與空氣所吸收X線的量成正比，用于放射計(jì)量測(cè)定。感光作用:銀鹽感光后放出銀離子，形成潛影，用于拍片。生物效應(yīng):引起細(xì)胞內(nèi)一系列生化反應(yīng)，即造成生物損害, 也可用于放射治療。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論21 X線影像的形成 1.X 線可穿過人體，但不同的組織吸收X 線的量是不同的。2.原子序數(shù)高的吸收 X線就多，X 線穿過人體就少。3.厚的組織較薄的組織吸收X 線多。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論22 正常人體組織歸成四大類 氣體-肺，胃腸道內(nèi)的氣體 脂肪-皮下，心影旁，腹腔內(nèi) 軟組織和水-體內(nèi)大部分的組織 骨骼和鈣化2022/8/3醫(yī)學(xué)影

7、像學(xué)概論23氣體 脂肪 水 軟組織 鈣化 骨骼攝片所見的“負(fù)片”2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論24攝片所見的圖像2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論25X線檢查方法透視攝片特殊攝影造影CTDSA2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論26透視和攝片的比較透視動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)觀察可隨時(shí)改變病人體位無(wú)法留下記錄相對(duì)接受X線量較大目前已不能作為常規(guī)檢查攝片不能動(dòng)態(tài)觀察只能攝片前擺放體位可以留下永久的記錄相對(duì)接受X線量小清晰度高，診斷價(jià)值較高2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論27特殊檢查體層攝影高千伏攝影軟X線攝影放大攝影2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論28軟X線攝影乳腺X線攝影2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論29放大攝影2022/

8、8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論30造影檢查1.造影前準(zhǔn)備2. 造影劑:陰性造影劑 O2，CO2 ，空氣 陽(yáng)性造影劑 鋇劑，碘劑(離子型與非離子型);3.造影檢查方法:經(jīng)自然腔道造影,經(jīng)人工腔道造影 ,經(jīng)血管造影,生理聚集;4.造影劑反應(yīng)及處理2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論31食道鋇餐造影氣鋇雙重造影2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論32鋇劑灌腸檢查氣鋇雙重造影2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論33支氣管造影碘劑少用2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論34經(jīng)“T”字管胰 膽 管 造 影碘劑2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論35腦血管造影碘劑2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論36口服膽囊造影2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論37醫(yī)學(xué)

9、影像學(xué)概論教學(xué)要點(diǎn)掌握11 X線影像的形成 12 CT定義，CT值的概念，窗寬和窗位的概念13 MRI基本原理14 影像學(xué)診斷步驟和診斷原則熟悉21 X線檢查方法22 CT的優(yōu)點(diǎn)23 弛豫概念，TR時(shí)間，TE時(shí)間了解31 醫(yī)學(xué)影像學(xué)范疇32 21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論38CT 基本原理和進(jìn)展2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論39什么是CT？CT 是Computed Tomography 的縮寫，1970年由Hounsfield等發(fā)明。CT是一種數(shù)字化圖象，它以截面圖象（橫斷面為主）為主要特點(diǎn)。具有極高的密度分辨率和較高的空間分辯率。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論402

10、022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論41CT的優(yōu)點(diǎn)截面圖象可以避免結(jié)構(gòu)的重疊高密度分辨率可以顯示平片無(wú)法區(qū)別的結(jié)構(gòu)。數(shù)字化的圖象便于計(jì)算機(jī)處理、儲(chǔ)存和傳送。從形態(tài)學(xué)向功能診斷邁進(jìn)的重要一步。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論42CT的基本原理CT攝影球管感光膠片普通X線攝影2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論43檢 測(cè) 器模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)/模轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)CT成像過程示意圖2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論44CT圖象對(duì)比骨 鈣化 出血 軟組織 水 脂肪 空氣300 100 70 40 0 -40-100 -800CT值的概念各種組織的X線吸收系數(shù),單位為Hounsfield(Hu)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論45CT圖

11、象對(duì)比窗寬和窗位的概念CT值的范圍和范圍中點(diǎn) 軟組織窗W=100 L=40 骨窗W=1500 L=300 全窗寬W=4000 L=02022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論46CT偽影2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論47CT圖象對(duì)比增強(qiáng)的概念平掃增強(qiáng)掃描2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論48螺旋CT基本原理 螺旋CT是在滑環(huán)技術(shù)的基礎(chǔ)上 發(fā)展成的掃描方式。 螺旋CT是以球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)和檢 查床持續(xù)前進(jìn)為特征的CT快速 掃描。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論49目前常用螺旋CT可一次進(jìn)行四 至六十四層面的掃描二五六層面和三二十層面已經(jīng)臨床應(yīng)用2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論502022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論51CTA

12、2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論5216 x 0.625 mm 冠狀動(dòng)脈病變篩選 120 ml Ultravist 300 注射速度3.5 ml/sec Cardiac2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論53308 mm 掃描范圍：16 秒 pitch 1.375 & 0.7 sec scan0.625 mm 層厚moviespulmonary arteries肺動(dòng)脈 2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論542022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論55X- 線防護(hù)X-線的雙重性檢查者的防護(hù)受檢者的防護(hù)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論56醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論教學(xué)要點(diǎn)掌握11 X線影像的形成 12 CT定義，CT值的概念，窗寬和

13、窗位的概念13 MRI基本原理14 影像學(xué)診斷步驟和診斷原則熟悉21 X線檢查方法22 CT的優(yōu)點(diǎn)23 弛豫概念，TR時(shí)間，TE時(shí)間了解31 醫(yī)學(xué)影像學(xué)范疇32 21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論57MRI基本原理及進(jìn)展2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論58磁共振現(xiàn)象具有磁性的原子核處在外界靜磁場(chǎng)中，并用一個(gè)適當(dāng)頻率的射頻電磁波來(lái)激勵(lì)這些原子核，從而使原子核產(chǎn)生共振，向外界發(fā)出電磁信號(hào)的過程。具有磁性的原子核外界靜磁場(chǎng)適當(dāng)頻率的電磁波2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論59MRI的發(fā)展史1946 BLOCH和PURCELL闡明磁共振現(xiàn)象1952 BLOCH和PURCELL獲諾貝爾獎(jiǎng)

14、1959 SINGER用NMR觀察血流1971 DAMADIAN體外檢測(cè)癌腫1972 WEISMAN體內(nèi)檢測(cè)癌腫1972 DAMADIAN用NMR方法成像1973 LAUTERBUR用NMR方法成像1975 商業(yè)開發(fā)1977 人體成像1981 臨床試用機(jī)誕生Paul Lauterbur and Sir Peter MansfieldThe 2003 Nobel Prize in Physiology or Medicine was awarded to Paul C Lauterbur and Peter Mansfield for their discoveries concerning m

15、agnetic resonance imaging 2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論60華山醫(yī)院MRI的發(fā)展史1988年第一臺(tái)低場(chǎng)強(qiáng)全身MRI系統(tǒng)(0.35T)1997年第一臺(tái)高場(chǎng)強(qiáng)全身MRI系統(tǒng)(1.5T)1999年第一臺(tái)四肢關(guān)節(jié)專用型MRI系統(tǒng)(0.2T)2000年第一臺(tái)開放式全身MRI系統(tǒng)(0.2T)2002年第一臺(tái)超高場(chǎng)強(qiáng)全身MRI系統(tǒng)(3.0T)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論61MRI基本原理 MRI是利用原子核單數(shù)質(zhì)子自旋產(chǎn)生的磁場(chǎng)與附加的射頻場(chǎng)發(fā)生共振的原理進(jìn)行成像的一種影像醫(yī)學(xué)檢查方法。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論62MRI的基本原理RFRF自由活動(dòng)的質(zhì)子置于磁場(chǎng)中的質(zhì)子RF激

16、發(fā)后的質(zhì)子橫向弛豫，T2停止RF激發(fā)后的質(zhì)子縱向弛豫，T1 Larmor 頻率 = B0 B0 =磁場(chǎng)強(qiáng)度, =旋磁比氫的= 42.58 MHz/TeslaRF radiofrequency射頻10000 高斯 = 1 Tesla2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論63弛豫概念（內(nèi)在參數(shù)）RELAXATION磁化矢量恢復(fù)平衡態(tài)的過程橫向弛豫900射頻脈沖的作用使得磁化矢量處以橫斷面內(nèi)，橫向橫向磁化矢量從最大幅度衰減到零的過程，又稱T2弛豫。T2橫向弛豫時(shí)間: 90度RF后共振質(zhì)子保持相干性的時(shí)間,即在完全均勻的外磁場(chǎng)中,橫向磁化的維持時(shí)間,反映相位的變化.縱向弛豫當(dāng)900射頻脈沖作用后的一刻，凈磁化

17、矢量處以橫斷面內(nèi)，縱向磁化矢量為零。然后縱向磁化矢量從零向最大值恢復(fù)的過程，又稱T1弛豫。T1縱向弛豫時(shí)間:90度RF從縱向磁化轉(zhuǎn)為橫向磁化之后恢復(fù)到縱向磁化所需的時(shí)間,即物質(zhì)放置于磁場(chǎng)中產(chǎn)生磁化所需時(shí)間,反映分子自然活動(dòng)頻率和共振頻率之間的關(guān)系.2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論64脈沖時(shí)序參數(shù)（外在參數(shù)）TR時(shí)間（重復(fù)時(shí)間）REPETITION TIME ：兩個(gè)連續(xù)脈沖序列之間的時(shí)間。TE時(shí)間（回波時(shí)間） ECHO TIME：激發(fā)射頻脈沖到回波探測(cè)之間的一段時(shí)間。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論65T1和T2加權(quán)圖象的基本構(gòu)成T1加權(quán)圖象的基本構(gòu)成：短TR,短TET1時(shí)間短的為高信號(hào)T1時(shí)間長(zhǎng)的

18、為低信號(hào)T2加權(quán)圖象的基本構(gòu)成：長(zhǎng)TR,長(zhǎng)TET2時(shí)間短的為低信號(hào)T2時(shí)間長(zhǎng)的為高信號(hào)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論662022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論67胎兒MRI23wk2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論68流動(dòng)效應(yīng)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論693T MRA2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論70T1 WIDIFFUSION延髓梗塞MEDULLARY INFARCT2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論71MRI對(duì)比劑Gd-DTPA細(xì)胞外對(duì)比劑順磁性SPIO細(xì)胞內(nèi)對(duì)比劑鐵磁性和超順磁性2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論72MR 脂肪抑制成像壓制短T1高信號(hào)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論73MR膽胰管成像MR

19、CHOLANGIOPANCREATOGRAPHYMRCP長(zhǎng)TR,長(zhǎng)TE2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論74磁共振波譜 MR Spectroscopy (MRS)腦膜瘤2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論752022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論76腫瘤侵犯白質(zhì)纖維2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論77腦功能激活圖練功前 腦內(nèi)出現(xiàn)大量功能激活區(qū)，總體素平均為4098 voxels，除軀體感受區(qū)域的激活外，尚可見大量其它腦功能區(qū)以及邊緣系統(tǒng)、基底節(jié)、丘腦、下丘腦、小腦等區(qū)域的激活 2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論78腦功能激活圖氣功態(tài)10分鐘后 腦內(nèi)激活區(qū)明顯減少，總體素平均僅為58 voxels，主要是額葉、頂葉、枕

20、葉一些腦功能區(qū)及小腦的少量激活，軀體感受區(qū)域及邊緣系統(tǒng)、基底節(jié)、丘腦、下丘腦未見激活。 2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論79腦功能激活圖練功20分鐘后 激活區(qū)進(jìn)一步減少，總體素平均為27 voxels，主要是額葉、顳葉、頂葉、枕葉一些腦功能區(qū)的激活，軀體感受區(qū)域及邊緣系統(tǒng)、基底節(jié)、丘腦、下丘腦未見激活。 2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論80腦功能激活圖收功10分鐘后 腦內(nèi)再次出現(xiàn)大量功能激活，總體素平均為2126 voxels，可見軀體感受區(qū)域的激活，以及其它大量腦功能區(qū)的激活，但邊緣系統(tǒng)、基底節(jié)、丘腦、下丘腦未出現(xiàn)激活。2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論81正常人：觸覺視覺皮層2022/8/3醫(yī)學(xué)影

21、像學(xué)概論822022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論83醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論教學(xué)要點(diǎn)掌握11 X線影像的形成 12 CT定義，CT值的概念，窗寬和窗位的概念13 MRI基本原理14 影像學(xué)診斷步驟和診斷原則熟悉21 X線檢查方法22 CT的優(yōu)點(diǎn)23 弛豫概念，TR時(shí)間，TE時(shí)間了解31 醫(yī)學(xué)影像學(xué)范疇32 21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論84如何選擇影像學(xué)檢查?1.無(wú)創(chuàng)微創(chuàng) 有創(chuàng);如:懷疑冠心病運(yùn)動(dòng)平板實(shí)驗(yàn)多層螺旋 CT冠脈鈣化評(píng)分和CTA DSA,必要時(shí)介入治療2.顯示組織最有效如:懷疑骨折首選X線平片, 復(fù)雜骨折或合并重要器官損傷CT 半月板或韌帶肌腱損傷MRI3.社會(huì)經(jīng)濟(jì)2022

22、/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論85影像學(xué)診斷步驟區(qū)分正常和異常;異常是正常變異,還是病變;病變定位如:肺肺葉 肺段周圍結(jié)構(gòu) 遠(yuǎn)處結(jié)構(gòu);病變定性如:先天性或后天性感染性或腫瘤性 良性或惡性 ?2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論86影像學(xué)診斷原則共同規(guī)律基本表現(xiàn)特殊表現(xiàn)因病、因人、因時(shí)而定2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論8721世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)小型化、專門化專用型四肢關(guān)節(jié)MRI設(shè)備2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論8821世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)高分辨率和超快速化 0.2T到7T MRI2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論89 21世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)復(fù)合型PET-CT2022/8/3醫(yī)學(xué)影像學(xué)概論9021世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展趨勢(shì)新型射線衍射線衍射線指位于微波和紅外光之間頻率為0.1-10THz(1THz=1012Hz)的電磁輻射。 與其他射線相比，THz射線波長(zhǎng)