醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)總論-課件

醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)總論課時(shí)目標(biāo)：了解影像診斷學(xué)的范疇熟悉影像診斷學(xué)的內(nèi)容掌握影像診斷學(xué)的成像原理和臨床應(yīng)用

醫(yī)學(xué)影像學(xué)的范疇現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)主要包括傳統(tǒng)的X線診斷、X線計(jì)算機(jī)體層成像（CT)、介入影像學(xué)、數(shù)字減影血管造影（digitalsubstractionangiography，DSA）、磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）、超聲成像（US）、計(jì)算機(jī)X線攝影（computedradigraphy，CR）、數(shù)字化成像（digitalradigraphy，DR）、圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)（picturearchivingandcommunicatingsystem,PACS）、核素診斷等。第一節(jié)醫(yī)學(xué)影像檢查方法概述一、X線成像（一）X線的產(chǎn)生1895年，德國(guó)科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了具有很高能量，肉眼看不見，但能穿透不同物質(zhì)，能使熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)射線的性質(zhì)還不了解，因此之為X射線。為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者，后來(lái)也稱為倫琴射線，現(xiàn)簡(jiǎn)稱X線（X-ray）。放

射

學(xué)

的

先

驅(qū)

倫

琴一般來(lái)說(shuō)，高速行進(jìn)的電子流被物質(zhì)阻擋即可產(chǎn)生X線。具體說(shuō)，X線是在真空管內(nèi)高速行進(jìn)成束的電子流撞擊鎢（或鉬）靶時(shí)而產(chǎn)生的。因此，X線發(fā)生裝置，主要包括X線管、變壓器和操作臺(tái)。

X線的發(fā)生程序接通電源

降壓變壓器X線管燈絲加熱X線管兩極提供高壓電自由電子受強(qiáng)力吸引形成電子束電子束撞擊陽(yáng)極鎢靶原子結(jié)構(gòu)X線1%熱能99%產(chǎn)生自由電子云集在陰極附近

（二）X線的特性X線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波。波長(zhǎng)范圍為0.0006—50nm。目前X線診斷常用的X線波長(zhǎng)范圍為0.008-0.031nm（相當(dāng)于40-150KV時(shí)）。在電磁輻射譜中，居γ射線與紫外線之間，比可見光的波長(zhǎng)要短得多，肉眼看不見。

X線除上述一般物理性質(zhì)外，X線還具有以下幾方面與X線成像相關(guān)的特性：1、穿透性2、熒光效應(yīng)3、感光效應(yīng)4、生物效應(yīng)

穿透性X線波長(zhǎng)很短，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度的物質(zhì)，并在穿透程中受到一定程度的吸收即衰減。X線的穿透力與X線管電壓密切相關(guān)，電壓愈高，所產(chǎn)生的X線的波長(zhǎng)愈短，穿透力也愈強(qiáng)；反之，電壓低，所產(chǎn)生的X線波長(zhǎng)愈長(zhǎng)，其穿透力也弱。另一方面，X線的穿透力還與被照體的密度和厚度相關(guān)。X線穿透性是X線成像的基礎(chǔ)。

熒光效應(yīng)X線能激發(fā)熒光物質(zhì)（如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等），使產(chǎn)生肉眼可見的熒光。即X線作用于熒光物質(zhì)，使波長(zhǎng)短的X線轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光，這種轉(zhuǎn)換叫做熒光效應(yīng)。這個(gè)特性是進(jìn)行透視檢查的基礎(chǔ)。

感光效應(yīng)涂有溴化銀的膠片，經(jīng)X線照射后，可以感光，產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯、定影處理，感光的溴化銀中的銀離子（Ag+）被還原成金屬銀（Ag），沉淀于膠片的膠膜內(nèi)。此金屬銀的微粒，在膠片上呈黑色。而未感光的溴化銀，在定影及沖洗過(guò)程中，從X線膠片上被洗掉，因而顯出膠片片基的透明本色。依金屬銀沉淀的多少，便產(chǎn)生了黑和白的影像。所以，感光效應(yīng)是X線攝影的基礎(chǔ)。

（三）X線成像基本原理X線影像的形成的三個(gè)基本條件：1、X線應(yīng)具有一定的穿透力，這樣才能穿透被照射的組織結(jié)構(gòu)；2、自然對(duì)比：由于人體組織結(jié)構(gòu)不同，存在著密度和厚度的差別，當(dāng)X線穿過(guò)人體不同組織器官時(shí)，由于對(duì)X線吸收或衰減量不同形成了黑白不同的影像。3、顯像設(shè)備，例如X線片、熒光屏或電視屏幕。X線成像示意圖X線成像示意圖X線人體組織結(jié)構(gòu)的密度可歸納為四類：1、高密度結(jié)構(gòu)：如骨組織和鈣化灶等；2、中等密度結(jié)構(gòu)：如軟骨、肌肉、神經(jīng)、實(shí)質(zhì)器官、結(jié)締組織以及體內(nèi)液體等；3、低密度結(jié)構(gòu)：如脂肪組織4、較低密度結(jié)構(gòu)：呼吸道、胃腸道、鼻竇和乳突內(nèi)的氣體等。（四）X線成像設(shè)備X線機(jī)包括X線管及支架、變壓器、操作臺(tái)以及檢查床等基本部件。為了保證X線攝影質(zhì)量，新型X線機(jī)在攝影技術(shù)參數(shù)的選擇、攝影位置的校正方面，都更加計(jì)算機(jī)化、數(shù)字化、自動(dòng)化。近30多年來(lái)，除通用型X線機(jī)以外，又開發(fā)了適用于心血管、胃腸道、泌尿系統(tǒng)、乳腺及介入放射、兒科、手術(shù)室等專用的X線機(jī)。

（五）X線檢查技術(shù)1、普通檢查：熒光透視和攝影2、特殊檢查：體層攝影、軟X線攝影（鉬靶）放大攝影、熒光攝影、記波攝影3、造影檢查：鋇餐、血管造影等。

電視透視（最大優(yōu)勢(shì)是動(dòng)態(tài)觀察）透視的優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)態(tài)觀察，應(yīng)用方便，價(jià)格低廉。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)體位可多角度觀察器官的形態(tài)變化。缺點(diǎn)是：影像對(duì)比度和清晰度較差，不能留做永久記錄。

X線攝影（radiography）：1、成像清晰，對(duì)比度及清晰度均較好2、簡(jiǎn)便實(shí)用：特別實(shí)用于密度、厚度差別較大的組織或器官。3、平面重疊成像立體感差，常需作互相垂直的兩個(gè)方位攝影，例如正位及側(cè)位；4、對(duì)功能方面的觀察，不及透視方便和直接；費(fèi)用比透視稍高。X

線

攝

影全景體層攝影平面體層口腔全景攝影心臟記波攝影軟X線攝影采用能發(fā)射軟X線的鉬靶管球，用以檢查軟組織，特別是乳腺的檢查。

造影檢查

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通檢查中顯示。此時(shí)，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)或其周圍間隙，使之產(chǎn)生對(duì)比以顯影，此即造影檢查。引入的物質(zhì)稱為造影劑（contrastmedia）。造影檢查的應(yīng)用，顯著擴(kuò)大了X線檢查的范圍造影劑：高密度造影劑和低密度造影劑1．高密度造影劑：為原子序數(shù)高、比重大的物質(zhì)。常用的有鋇劑和碘劑。鋇劑為醫(yī)用硫酸鋇粉末，加水和膠配成。根據(jù)檢查部位及目的，按粉末微粒大小、均勻性以及用水和膠的量配成不同類型的鋇混懸液，通常以重量/體積比來(lái)表示濃度。硫酸鋇混懸液主要用于食管及胃腸造影，并可采用鋇氣雙重對(duì)比檢查，以提高診斷質(zhì)量。

碘制劑1、離子型造影劑。這類高滲性離子型造影劑，可引起血管內(nèi)液體增多和血管擴(kuò)張，肺靜脈壓升高，血管內(nèi)皮損傷及神經(jīng)毒性較大等缺點(diǎn)，使用中可出現(xiàn)毒副反應(yīng)。2、非離子型造影劑，它具有相對(duì)低滲性、低粘度、低毒性等優(yōu)點(diǎn)，大大降低了毒副反應(yīng)，適用于血管、神經(jīng)系統(tǒng)及造影增強(qiáng)CT掃描，費(fèi)用較高。水溶性碘造影劑有以下類型：①離子型，以泛影葡胺（urografin）為代表；②非離子型以碘苯六醇（iohexol）、碘普羅胺（iopromide）、碘必樂（iopamidol）為代表；③非離子型二聚體，以碘曲侖（iotrolan）為代表。無(wú)機(jī)碘制劑當(dāng)中，碘化物的碘苯酯（pantopaque），可注入椎管內(nèi)作脊骨造影，但近來(lái)已用非離子型二聚體碘水劑。

造影劑

2．低密度造影劑

為原子序數(shù)低、比重小的物質(zhì)。目前應(yīng)用于臨床的有二氧化碳、氧氣、空氣等。在人體內(nèi)二氧化碳吸收最快，空氣吸收最慢?？諝馀c氧氣均不能直接注入血管內(nèi)，以免發(fā)生氣栓。可用于蛛網(wǎng)膜下腔、關(guān)節(jié)囊、腹腔、胸腔及軟組織間隙的造影。高密度造影劑低密度造影劑

造影方式1．直接引入：①口服法：食管及胃腸鋇餐檢查；②灌注法；鋇劑灌腸，支氣管造影，逆行膽管造影，逆行泌尿道造影，瘺管、膿腔造影及子宮輸卵管造影等；③穿刺注入法：可直接或經(jīng)導(dǎo)管注入器官或組織內(nèi)，如心血管造影，關(guān)節(jié)造影和脊髓造影等。2．間接引入造影劑先被引入某一特定組織或器官內(nèi)，后經(jīng)吸收并聚集于欲造影的某一器官內(nèi)，從而使之顯影。①吸收性造影：如淋巴管造影。②排泄性造影：如靜脈膽道造影、靜脈腎盂造影、口服法膽囊造影等。前二者是經(jīng)靜脈注入造影劑后，造影劑聚集于肝、腎，再排泄入膽管或泌尿道內(nèi)。后者是口服造影劑后，造影劑經(jīng)腸道吸收進(jìn)入血循環(huán)，再到肝膽并排入膽囊內(nèi)，即在蓄積過(guò)程中攝影。檢查前準(zhǔn)備及造影反應(yīng)的處理

①了解患者有無(wú)造影的禁忌證，如嚴(yán)重心、腎疾病和過(guò)敏體質(zhì)等；②作好解釋工作，爭(zhēng)取患者合作；③造影劑過(guò)敏試驗(yàn)，一般用1ml30%的造影劑靜脈注射，觀察15分鐘，如出現(xiàn)胸悶、咳嗽、氣促、惡心、嘔吐和蕁麻疹等，則為陽(yáng)性，不宜造影檢查。但應(yīng)指出，盡管無(wú)上述癥狀，造影中也可發(fā)生反應(yīng)。因此，關(guān)鍵在于應(yīng)有搶救過(guò)敏反應(yīng)的準(zhǔn)備與能力.④作好搶救準(zhǔn)備，嚴(yán)重反應(yīng)包括周圍循環(huán)衰竭和心臟停搏、驚厥、喉水腫、肺水腫和哮喘發(fā)作等。遇此情況，應(yīng)立即終止造影并進(jìn)行抗休克、抗過(guò)敏和對(duì)癥治療。呼吸困難應(yīng)給氧，周圍循環(huán)衰竭應(yīng)給去甲腎上腺素，心臟停搏則需立即進(jìn)行心臟按摩。

X線檢查中的防護(hù)X線檢查應(yīng)用很廣，接觸X線的人也越來(lái)越多。因此，應(yīng)該重視X線檢查中的防護(hù)問題。應(yīng)了解放射防護(hù)的意義、方法和措施。

放射防護(hù)的意義1、正確認(rèn)識(shí)：X穿透人體將產(chǎn)生一定的生物效應(yīng)。若接觸的X線量過(guò)多，超過(guò)容許曝射量，可能產(chǎn)生放射反應(yīng)，因此，不應(yīng)對(duì)X線檢查產(chǎn)生疑慮或恐懼。2、重視防護(hù)：如控制X線檢查中的曝射量并采取有效的防護(hù)措施，安全合理地使用X線檢查，盡可能避免不必要的X線曝射，以保護(hù)患者和工作人員的健康。3、改進(jìn)設(shè)備：高千伏技術(shù)、影像增強(qiáng)技術(shù)、高速增感屏和快速X線感光膠片和數(shù)字成像技術(shù)（如CR、DR）的使用，使X線曝射量已顯著減少，放射損害的可能性也越來(lái)越小。但是仍不能掉以輕心，尤其應(yīng)重視孕婦、小兒和長(zhǎng)期接觸射線的工作人員。近年來(lái)介入放射學(xué)開展越來(lái)越多，射線防護(hù)問題應(yīng)予注意。二、計(jì)算機(jī)體層成像CT（Computertomography）是Hounsfield1969年設(shè)計(jì)成功，1972年公諸于世的。CT不同于X線成像，它是用X線束對(duì)人體層面進(jìn)行掃描，取得信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理而獲得的重建圖像。所顯示的是斷面解剖圖像，其密度分辨力明顯優(yōu)于X線圖像。由于CT大大促進(jìn)了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展。Hounsfield獲得了1979年的諾貝爾獎(jiǎng)金。CT成像的基本原理與設(shè)備

（一）CT的成像基本原理CT是用X線束對(duì)人體某部位一定厚度的斷面進(jìn)行掃描，檢測(cè)器組合收集衰減后X線信號(hào)，經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理得到掃描層面的組織衰減系數(shù)的數(shù)字矩陣，再經(jīng)過(guò)數(shù)字/模擬器轉(zhuǎn)換為熒光屏上不同灰度的光矩陣，即構(gòu)成CT圖像。（一）CT的成像基本原理X線束人體探測(cè)器光/電轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（二）CT設(shè)備CT設(shè)備主要有以下三部分：①掃描部分由X線管、探測(cè)器和掃描架組成；②計(jì)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(yùn)算；③圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)，將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理、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)將圖像攝下。

CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的象素按矩陣排列所構(gòu)成。這些象素反映的是相應(yīng)體素的X線吸收系數(shù)。不同CT裝置所得圖像的象素大小及數(shù)目不同。大小可以是1.0×1.0mm，0.5×0.5mm不等；數(shù)目可是256×256，即65536個(gè)，或512×512，即262144個(gè)不等。顯然，象素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成的圖像越細(xì)致，即空間分辯力（spatialresolution）高。CT圖像的空間分辨力不如X線圖像高。CT值：CT圖像測(cè)量中用于表示組織密度的統(tǒng)一計(jì)量單位，稱為亨氏單位（Hu）（三）CT圖像特點(diǎn)窗口技術(shù)：是數(shù)字圖像所特有的一種顯示技術(shù)，它利用一幅圖像可用不同的灰階差別在監(jiān)視器上顯示這一優(yōu)勢(shì)，來(lái)分別觀察不同的組織差別。窗寬：指監(jiān)視器中最亮灰階所代表CT值與最暗灰階所代表CT值的跨度。窗位：指窗寬上限所代表CT值與下限所代表CT值的中心值。窗寬確定所觀察圖像中CT值變化的跨度，窗位則決定觀察變化的區(qū)域。（四）CT檢查技術(shù)1、CT檢查分平掃（plainCTscan）2、造影增強(qiáng)掃描（contrastenhancement，CE）3、造影掃描（五）CT診斷的臨床應(yīng)用CT診斷由于它的特殊診斷價(jià)值，已廣泛應(yīng)用于臨床。但CT設(shè)備比較昂貴，檢查費(fèi)用偏高，某些部位檢查的診斷價(jià)值，尤其是定性診斷，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)勢(shì)的基礎(chǔ)上，合理的選擇應(yīng)用。三、磁共振成像磁共振成像是利用原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)生共振所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行圖像重建的一種成像技術(shù)。核磁共振（nuclearmagneticresonance，NMR）是一種核物理現(xiàn)象。磁共振

（magneticresonance,MR)處于恒定磁場(chǎng)中的氫質(zhì)子核在特定頻率（Lamor)的射頻(RF)脈沖影響下交替吸收和發(fā)射能量的過(guò)程馳豫（relaxation）：射頻脈沖中止后，橫向磁化消失，縱向磁化恢復(fù)的過(guò)程稱為馳豫。

T1（longitudinalrelaxationtime,

縱向馳豫時(shí)間）：

縱向磁化恢復(fù)到原來(lái)水平的63％所需要的時(shí)間。T2（transverserelaxationtime,

橫向馳豫時(shí)間）：

橫向磁化減小到原來(lái)水平的37％所需要的時(shí)間。T1加權(quán)像（T1weightedimage，T1WI）：使用短TR(<500ms)，利用組織間的T1差別形成的圖像。T2加權(quán)像（T2weightedimage，T2WI）：使用長(zhǎng)TE(>80ms)，利用組織間的T2差別形成的圖像人體正常組織

在T1WI和T2WI上的灰度脂肪骨皮質(zhì)或鈣化腦脊液（水）腦白質(zhì)腦灰質(zhì)T1WI白黑黑白灰灰T2WI白灰黑白灰白灰成像過(guò)程將患者置入磁場(chǎng)中，發(fā)射射頻脈沖（無(wú)線電波），瞬時(shí)關(guān)閉射頻脈沖，并接收由患者體內(nèi)發(fā)出的磁共振信號(hào)，產(chǎn)生圖像

（一）MRI成像的基本原理MR信號(hào)接收器光/電轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（二）MRI設(shè)備MRI的成像系統(tǒng)包括MR信號(hào)產(chǎn)生和數(shù)據(jù)采集與處理及圖像顯示兩部分。MR信號(hào)的產(chǎn)生是來(lái)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，則與CT掃描裝置相似。MRI設(shè)備包括磁體、梯度線圈、供電部分、射頻發(fā)射器及MR信號(hào)接收器，這些部分負(fù)責(zé)MR信號(hào)產(chǎn)生、探險(xiǎn)測(cè)與編碼；模擬轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、磁盤與磁帶機(jī)等，則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、圖像重建、顯示與存儲(chǔ)。（三）MRI圖像特點(diǎn)1、灰階成像2、流空效應(yīng)3、三維成像4、運(yùn)動(dòng)器官成像

四、數(shù)字減影檢查床

五、影像診斷學(xué)習(xí)的內(nèi)容（一）掌握各種影像技術(shù)的成像原理（二）解讀影像的正常解剖（三）解讀病變狀態(tài)的異常影像（四）熟悉常見病的臨床知識(shí)（五）通過(guò)綜合分析確定診斷結(jié)果（六）正確選擇檢查方法課時(shí)目標(biāo)了解影像診斷學(xué)的發(fā)展史熟悉影像診斷檢查方法的選擇和基本原則掌握影像診斷的方法及報(bào)告的書寫第三章影像診斷的原則和方法第一節(jié)影像診斷檢查方法的選擇一、安全、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的原則二、多種檢查方法合用的原則三、掌握成像特點(diǎn)的原則各系統(tǒng)檢查方法的選擇1、神經(jīng)系統(tǒng)：首選CT，MRI對(duì)軟組織分辨力極高，無(wú)骨性偽影，特別適合后顱凹和腦干疾病的檢查，DSA判斷顱內(nèi)血管的改變。2、心胸疾病檢查：心臟大血管DSA是金標(biāo)準(zhǔn)；常規(guī)X線對(duì)肺部疾病仍是首選，CT普及。3、消化系統(tǒng)：實(shí)質(zhì)性器官，超聲首選，CT、MRI廣泛應(yīng)用；空腔器官，仍以傳統(tǒng)X線造影最常用、最可靠。4、泌尿系統(tǒng)：超聲首選，IVP對(duì)空腔器官形態(tài)及功能檢測(cè)效果佳。5、骨骼肌肉系統(tǒng)：常規(guī)X線攝影首選，CT為補(bǔ)充，MRI主要用于檢查周圍軟組織效果好。6、生殖系統(tǒng)：超聲首選，MRI補(bǔ)充。7、頭頸疾病檢查：最常用檢查方法是CT，MRI補(bǔ)充。第二節(jié)影像診斷基本原則一、全面觀察二、具體分析三、結(jié)合臨床四、綜合分析第三節(jié)影像診斷的方法一、閱片的基本事項(xiàng)1、照片的技術(shù)條件2、識(shí)別技術(shù)性偽影3、照片的號(hào)碼及其他標(biāo)記顯明無(wú)誤4、按一定次序閱片5、注意閱片環(huán)境條件二、閱片要點(diǎn)1、病變位置和