成像技术与临床应用.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,现代医学影像学,1,概述,CR DR PACS,90,年代,1895,年,上世纪,60,年代,70,年代,80,年代,常规,X,线,US,CT,MRI,常规,X,线数字化,2,各种影像学成像原理,软射线（长波长）钼钯：乳腺,铑钯：致密型腺体,硬射线（短波长）,CT,及,DSA,：所有器官,超声：人体反射超声波,核医学：放射性核素产生,射线,MRI,：原子核在磁场中共振,X,线,X,线吸收系数,0.063-0.071nm,0.008-0.031nm,3,影像诊断学,Diagnostic,Imageology,介入放射学,Interventional Radiology,医学影像学,(,Medical,Imageology,),医学影像学,也称,医学成像,，,医学影像学,Medical Imaging,泛指通过,X,光成像,(X-ray),，电脑断层扫描,(CT),，,核磁共振成像,(MRI),，超声成像,(ultrasound),，正子扫描,(PET),，脑电图,(EEG),，脑磁图,(MEG),，眼球追踪,(eye-tracking),，穿颅磁波刺激,(TMS),等现代成像技术检查人体无法用非手术手段检查的部位的过程。,4,影 像 诊 断 学,放射诊断学,Diagnostic Radiology,计算机体层成像,Computed Tomography,CT,磁共振成像,Magnetic Resonance,Imaging,MRI,超声诊断学,Ultrasonography,US,正电子发射体层成像,PET,5,影像诊断学,Diagnostic Radiology,第一章 成像技术与临床应用,第一节,X,线成像,一,.,X,线成像的基本原理与设备,6,X,线系波长极短的电磁波，医学成像的波长,0.008,0.031nm,的,X,线,穿透性,电压愈高，,X,线波长愈短，穿透力也愈强。反之，亦然。,荧光效应,激发荧光物质发出荧光,感光效应,X,线可使胶片上的溴化银感光产生潜影，经显、定影后，胶片变为黑白相间图像。,电离效应,X,线使机体内组织、细胞产生变性，损伤人体，作为肿瘤放射治疗。,(,一,)X,线的特性,7,8,(,二,)X,线成像基本原理,X,线成像,三大条件,：,X,线具有一定的穿透力,被穿透的组织和器官必须存在密度和厚 度的差异,必须有成像物质（,X,线胶片、荧光屏,）,9,当,X,线穿透密度不同的组织结构时，由于吸收程度不同，在,X,线片上就显出黑白对比、层次差异的,X,线图像,10,（三）数字,X,线成像,数字,X,线成像,（,digital,radiography,DR,),是将,X,线摄影装置同电子计算机相结合，使形成影像的,X,线信息由模似信息转换为数字信息，而得到数字化图像的成像技术,DR,依结构可分为,计算机,X,线成像,（,computed,radiography,CR,),、,数字,X,线荧光成像,(digital,fluorography,DF,),和,平板探测器数字,X,线成像,三种,数字化图像质量明显优于传统,X,线成像,11,12,（四）,数字减影血管造影,（,DSA,）,1,、传统的血管造影时，血管影与骨骼和软组织重叠，影响了血管的显示,2,、,DSA,：,digital subtraction angiography,是通过计算机处理数字化的影像信息，消除骨骼和软组织影像，使血管清晰显影的成像技术,13,14,二、,X,线图像特点,1,、,灰阶图像,：,X,线图像是由从黑到白不同灰度的影像组成。,白影,为,高密度,黑影,为,低密度,人体组织密度与,X,线图像密度概念不一样,前者指人体组织中单位体积物质的质量，后者指,X,线片上影像的黑白,物质密度大,影像白,;,反之,物质密度低,影像黑,15,2,、,重叠二维成像,X,线图像系标准,X,线束穿过人体不同密度、厚度、组织结构投影总和,将三维立体变为二维图像 因而,X,线图像与人体组织结构相比,产生,形态失真,、,放大,及,相互重叠,后复合影像,16,17,三、,X,线检查技术,1,、,自然对比,：人体组织结构基于密度上的差别，可产生,X,线图像上的对比，称,2,、,平片,：依靠自然对比所获的,X,线图像，称,3,、,人工对比,：对缺乏自然对比的组织或器官，人为引入高密度或低密度的物质，使之产生对比,4,、造影剂：人工对比引入的物质,5,、,造影检查,：由人工对比方法进行的,X,线检查,18,19,（一）普通检查：包括透视和,X,线摄影,1.,透视,(,fluroscopy,),：适用于机体天然对比较好部位,如胸部,;,观察器官动态,例如心脏大血管、消化道蠕动等,2,、,X,线摄影,（,Radiography),：,X,线摄影对比度及清晰度均佳，适于全身各部检查,20,21,（二）特殊检查,包括软线摄影、体层摄影、放大摄影等,软线摄影,主要应用于乳腺检查,22,23,（三）造影检查,1,、适于缺乏自然对比部位和脏器，如腹部脏器、消化道等。引入的,对比剂,(Contrast Medium),，也称,造影剂,2,、,对比剂：,高密度对比剂,：,原子序数高，比重大的物质。常用有钡剂,、,碘剂,低密度对比剂：为原子序数低，比重小的气体,24,3,、造影方式,直接引入：口服、灌注、穿刺注入,间接引入：注入静脉，通过循环到达靶器官，如泌尿系造影、胆道造影,25,26,27,第二节 计算机体层成像,Computed Tomography,CT,28,一、,CT,成像基本原理,X,线束,人体,探测器,将剩余,X,线转变为可见光,光电转换,模,/,数转换,(analog/digital converter),计算机,灰阶（黑白）图像,29,C T,可,佳,断面,数字化,X,线平片 佳 差 重叠 模拟,CT,和普通,X,线平比较,空间分辨力 密度分辨力 成像 其它,30,CT,的发展,一、二、三、四代,CT,设备,螺旋,CT,（,Spiral CT),多层螺旋,CT(,Multislice,Spiral CT),31,1975,年通过,CT,看到脑组织,Siretom,CT Scanner(128x128),32,二、,CT,图像特点,1,、,灰阶图像,:,其灰度反映了组织对,X,线的吸收系数,;,图像越白，密度越高，图像越黑，密度越低,2,、密度,可量化,：,CT,值,组织的,X,线吸收系数与水的相比较的相对值,人体组织的,CT,值大致如下；,骨骼,1000,，软组织,20,70,，水,-20,20,，,脂肪,-30,-90,，空气,-1000,3,、,横断层图像,：为显示多个器官，需多帧图像连续观察,4,、重组图像：可通过后处理得到冠状位和矢状面图像,33,34,35,三、,CT,诊断的临床应用,分辨力高，可发现早期病变，特别是,64,排及后,64,排,CT,的开发，广泛应用全身各系统,CT,灌注成为了一种功能成像，可反映组织器官和病灶的血流灌注改变，利于病变的检出和定性,被广泛应用于急诊。如脑出血，脑外伤及心血管疾病,36,脑外伤 骨折,37,肺栓塞,38,三、,CT,检查技术,平扫,(Plain Scan),增强扫描,(Contrast Enhancement):,静脉注入对比剂,动态扫描,(Dynamic Scan),高分辨,CT (High Resolution CT,HRCT),CT,新技术,39,portal vein phase,PVP,Hepatic arterial phase,HAP,40,41,3-Dimension,Reconstruction,42,High Resolution CT,HRCT,43,44,Virtual,Endoscopy,VE,45,第四节 磁共振成像,核磁共振,（,Nuclear Magnetic Resonance,NMR),磁共振成像,（,Magnetic Resonance Image,MRI,),46,磁共振成像,MRI,：是利用人体的,氢原子核,在磁场中发生,共振,而产生,信号,再重建图像的成像技术,磁共振信号有,T1,、,T2,和质子密度（,PD,）,T1WI,、,T2WI,、,PDWI,平扫,、,增强,（,T1WI),一、成像原理,47,二、,MRI,图像特点,1,、灰阶成像：,信号,强弱以黑白表示，信号越强，图像越白,;,信号越低，图像越黑,2,、多参数成像：,T1WI,、,T2WI,、,PDWI,T1WI,：,T1,越长，图像越黑，信号越低,T1,越短，图像越白，信号越强,长,T1,为低信号，短,T1,为高信号,48,49,T2WI,：,T2,越短，图像越黑，信号越低,T2,越长，图像越白，信号越强,长,T2,为高信号，短,T2,为低信号,50,脑脊液：长,T1,长,T2,信号脑皮质的,T1,与,T2,均比脑白质长骨皮质：长,T1,短,T2,信号脂肪：,T1WI,及,T2WI,均呈高信号,51,3,、多方位成像,52,4,、,流空效应,：心脏大血管内快速流动的血液呈无信号的黑影，称,;,这一效应使心血管与周围结构形成对比,53,54,4,、对比增强效应,:,静脉注射对比剂,5,、伪彩的功能图像,55,56,MRI,的临床应用,神经系统疾病,骨关节系统疾病,纵隔疾病（肺内病变不及,CT,）,腹部疾病,57,MRI,检查应注意的问题,低场强,MRI,检查是安全的，高场强,MRI,检查对体内金属弹片、人工关节、金属夹、,心脏起搏器,等有很大吸力，可致,金属体内移动发生危险,。金属产生极强伪影，严重影响诊断，,MRI,检查前特别注意,58,MRI,新技术,MR,血管成像（,MR Angiography,MRA,),MR,水成像,(MR,Hydrography,MRH,),MR,胰胆管成像,(MR,Cholangio,pancreatography,MRCP,),MR,功能成像,(Functional MRI,fMRI,),59,60,61,62,63,64,65,影像检查方法的选择原则,首先要在了解各种检查方法原理基础上选择,首先准确、无创、并发症少、经济,尽量避免重复检查,严格掌握适应症、禁忌症,66,第五节 图像解读与影像诊断思维,进行影像诊断是运用医学知识，特别是影像学知识对具体病例的图像进行观察、分析和综合判断的思维过程,一、图像解读的内容,正常；变异,异常；部位、数目、形状、大小、边缘、密度、邻近结构,二、影像诊断思维,结合临床资料进行诊断,影像诊断结果评价,67,影像诊断结论,肯定诊断 气胸、骨折,否定诊断 双肺未见病变,可能性诊断 肺内实变，炎症，癌浸润,68,第六节 图像存档和传输系统与信息放射学,一、图像存档和传输系统（,Picture Arching and,Communication System PACS),PACS,是保存和传输图像的设备与软件系统，是为了实现图像数字化管理而用于放射科、医院间的图像信息管理系统,69,PACS,结构示意图,70,二、信息放射学,是图像数字化后医学影像学同计算机科学技术结合而派生出来的新领域,工作管理,质量控制,质量保证,科研 教学 提高效率,71,小 结,1,、,X,线的特性,2,、,X,线成像的基本原理,3,、,DR,、,DSA,4,、自然对比、人工对比,5,、,CT,值,6,、,MRI,、多参数成像、图像特点,72,73,