医学影像学总论.docx
《医学影像学总论.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《医学影像学总论.docx(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、医学影像学总论 医学影像学 放射学发展史 X线的发觉(1895,Roentgen-Nobel奖) 医学影像学 X线放射诊断 USG 闪耀照像 CT MRI PET 分子影像学 介入放射学 C T 密度辨别率的提高放射学的飞跃(1969)Hounsfield 1979年获Nobel奖 同期出现了超声成像(Ultrasonagraphy)开创了无创伤无辐射的影像学检查 MRI独创 软组织辨别率进一步提高 多方位成像实力 无电离辐射 独创人Block,Purcell获得Nobel奖 介入放射学 放射诊断学不仅仅局限于诊断而且将诊断与治疗结合 主要内容:影像引导下穿刺活检、囊肿血肿脓肿排空、经血管栓塞
2、化疗、管道成形术及SRS 将成为独立于内、外科之外的第三大治疗学科 其他 PET、fMRI的出现使影像学实现从形态学诊断向功能性诊断的过渡(80 90s) 图像存储传输系统(PACS)和远程放射学(Telaradiology) 二十一世纪的医学影像学 形态诊断 形态+功能性诊断 2D 3D 真实 真实+虚拟 诊断 诊断+治疗 X线 X线成像的产生 X线的定义:电磁波(l=0.0006 50nm) X线产生的条件:1.自由活动的电子群;2.电子群的高速运动;3.运动的电子群突然受阻。 X线产生所需的主要部件 1.X-线球管;2.变压器; 3.操作台。 确定X线质量的要素 X线的特性 穿透性摄影透
3、视基础 荧光效应透视基础 感光效应摄影基础 电离效应可以使任何物质发生电离 生物效应 X线可以使机体和细胞结构发生生理及生物学变更,放疗、放射防护基础 X线成像的三个必备条件 借助于X线的特性(穿透性、荧光效应、感光效应) 基于人体组织密度和厚度的差异 显像过程 自然对比(Natural contrast) 概念:依靠人体组织器官密度厚度差异在荧屏或照片上形成的明暗黑白差别 正常代表性组织:1.骨骼高密度 2.软组织及液体中等密度 3.脂肪组织稍低密度 4.气体低密度 异样代表性组织:1.肺内渗出性病变 2.骨质增生或骨质破坏 3.泌尿系或胆系含钙结石 4.产气病变 人工对比及对比剂(Arti
4、ficial contrast,Contrast media) 概念体内很多部位(腹部、颅脑)内均由密度厚度相近的软组织或液体组成,缺乏自然对比,需借助于某些对人体无害的物质人为的形成对比,所用物质称为对比剂 对比剂分类:1.阳性造影剂(Baso 4、水溶性含碘对比剂) 2.阴性造影剂(气体) 水溶性含碘对比剂 离子型泛影葡胺(urografin) 非离子型 单体,代表药有碘海醇(Iohexel) 双聚体,碘曲伦(Iotrolan) 对比剂的引入途径 干脆引入(Direct)口服、灌注或穿刺注射 间接引入(Indirect)汲取、排泄 X线检查方法及其价值 一般检查: 1. Fluorosco
5、py优点、缺点 2. Radiography优点、缺点 特别检查: 1. 体层摄影术 2. 高千伏摄影:120KV 3. 软线摄影:40KV 4. 放大摄影 造影检查: 1. Bronchography 2. GI 3. Urography 4. Angiography etc.X线诊断原则和诊断步骤 诊断原则 1.依据解剖、生理基础相识正常 2.依据病理学问推断异样 3.以影像为基础结合临床综合分析并诊断 诊断步骤 1.照片条件、体位合适与否 2.培育良好的看片依次 3.分析病变(部位、分布、形态、密度、边缘、四周组织变更、器官功能变更及动态改变 4.结合临床 X线诊断结果 确定诊断 否定诊
6、断 可能性诊断 X线检查中的防护 X线穿过人体将诞生肯定的生物学效应,超过容许范围可能出现放射损伤,应留意防护。 技术方面 患者方面 放射线工作者方面 数字X线成像技术 计算机X线成像 (computer radiography,CR) 数字X线荧光成像 (digital fluorography,DF) 平板探测器数字X线成像 计算机X线成像(CR) X线机 IP板 图像读取 图像处理 图像记录 图像存储和显示装置 计算机 CR的临床应用 头颅 骨骼和关节系统 胸部 胃肠道和腹部 泌尿系统 CR与平片比较:实现了数字化成像,提高了图像的辨别率,可行图像后处理,降低了X线曝光量,曝光宽容度加大
7、,可存储于磁盘或将信息转入PACS CR速度慢,无透视功能,图像质量仍不够满足,发展前景差,将由平板探测器数字X线成像所代替 数字X线摄影 工作原理:DR是在X线电视系统的基础上,利用计算机数字化处理,使模拟视频信号经过采样和模/数转换后干脆进入计算机形成数字化矩阵图像 数字X线摄影的方式 硒鼓方式 干脆数字X线摄影(DDR) 电耦合器件摄影机阵列方式等多种 平板探测器数字X线成像 用平板探测器将X线信息转换成电信号,再行数字化,整个过程都在探测器内完成 X线信息损失少,噪声小,图像质量好 成像时间短,可透视,用于DSA 平板探测器数字X线成像图像质量好,成像快,是今后发展的发觉 数字减影血管
8、造影(DSA) 数字减影血管造影:是利用计算机处理数字化的影像信息,以消退骨骼和软组织影的技术 Nudelman 1977年获得第一张DSA图像 DSA基本原理 DSA包括两部分。 一为数字化:X线穿透人体后,在影像增加器上显像 影像转变成连续的视频信号 模拟/数字转换器(转变并按序列排成数字矩阵,输入计算机进行处理) 再经数字/模拟转换器转变成模拟灰度,形成图像于电视屏上。 其次部分为减影,即通过被处理的两帧影像信息相减,消退不须要的结构,仅保留血管的影像。 DSA设备主要部分 X线发生系统 影像增加器 电视透视系统 高辨别率摄像管 数/模转换器 计算机 图像存储系统 数字减影的方式 时间减
9、影 能量减影 混合减影 动态减影 其中,时间减影应用最多 DSA检查技术 静脉DSA:选择和非选择性 动脉DSA:选择和非选择性 动态DSA:数字电影减影、旋转式DSA、步进式血管造影减影 三维DSA DSA在头颈部的临床应用 颅内动脉瘤、颈内动脉海绵窦瘘、动静脉畸形,颅内静脉窦栓塞、急性闭塞性脑血管病(脑梗死)应首选DSA检查。 对CT已证明的颅内肿瘤欲了解肿瘤血供者也可以考虑。对头颈部大血管疾病,如动脉狭窄、闭塞、动脉瘤和肿瘤的诊断也优于常规血管造影。 DSA在腹部的临床应用 肾、脾等实质性器官肿瘤的诊断。 对肝硬化门脉高压病人作间接法门脉造影,为肝内门体分流术(TIPSS)穿刺门脉定位帮
10、助极大。 对腹主动脉粥样硬化狭窄、动脉静脉瘘、肾动脉狭窄的诊断与手术的选择供应有价值的资料。 DSA在心脏大血管的应用 应用最多的是冠心病的诊断,冠脉DSA目前仍是冠心病诊断的金标准。 先天性心脏病、心脏肿瘤、肺动脉栓塞、主动脉瘤、主动脉夹层等疾病的诊断。 心脏功能性检查,如左心室大小测量、心肌体积测量,局部左心室壁功能检查等,也可以考虑,但不是唯一的检查,象心脏超声学检查、放射性核素等非创伤性检查也应考虑。 各种大出血的急诊DSA检查 DSA检查可明确出血部位、病因(如溃疡、肿瘤,尤其是小肠肿瘤、血管畸形等)。 急性动脉大出血,如颈内动脉外伤性动脉瘤裂开、原发性肝动脉瘤裂开、严峻鼻衄等; 大
11、咯血; 消化道大出血; 产伤后大出血,如子宫阔韧带血肿、产道损伤出血等。 血管性介入治疗中DSA的应用 可胜利开展上述血管性疾病的溶栓、栓塞、血管内支架的置入术等。 进一步明确血管闭塞或是高度狭窄:在常规血管造影中近1/3的血管严峻狭窄误诊为闭塞。 DSA具有实时成像功能:可确认导管头的位置、评价血管内溶栓或血管扩张术后的治疗效果。 DSA还具有记忆功能,瞬间将爱好区图像储存、记录下来为开展血管性介入治疗供应有利条件,同时也削减术者与患者的曝光量。 PACS 图像存档与传输系统(picture archiving and communicating system,PACS) PACS是以计算机
12、为中心,由图像信息的获得、传输与存档和处理等部分组成 信息放射学 信息放射学是继CT、MRI、DSA、ECT、DR等数字化图像之后,医学影像学同计算机科学技术结合而派生出来的新领域。 包括放射科工作的管理、质量限制、质量保证、影像信息的存档与传输和远程放射学等。 信息放射学是以放射学信息系统(RIS)、PACS、和互联网为基础。 RIS是通过计算机网络进行放射科工作的管理 PACS使RIS的功能更趋于完善 信息放射学可明显提高医、教、研的工作效率和质量 计算机体层成像 计算机体层成像(CT) CT的成像基本原理与设备 CT图像特点 CT检查技术 CT分析与诊断 CT诊断临床应用 CT的成像基本
13、原理与设备 CT是用X线束对人体某部肯定厚度的层面进行扫描,由探测器接收透过该层面的X线,转变为可见光后,由光电转换器转变为电信号,再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字信号,输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体,称之为体素(voxel)。 扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或汲取系数,再排列成矩阵即数字矩阵(digital matrix)。 数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中,经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即象素(pix
14、el),并 按矩阵排列,即构成CT图像。数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中,经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即象素(pixel),并 按矩阵排列,即构成CT图像。 CT设备 CT设备主要有三部分组成 扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成; 计算机系统; 图像显示和存储系统 超高速CT X线源用电子枪,故又称电子束CT。 扫描可缩短到40ms 以下,扫描速度快,图像辨别率高。 适应于心血管系统的检查。 螺旋CT 在CT检查中,球管及探测器连续旋转的同时,病人移动穿过机架,X线束环绕患者呈螺旋状轨迹,螺旋CT因此得
15、名 采纳的滑环技术使得X线管的供电系统经电刷和滑环,而不须用一般CT机的长电缆 自从1989年螺旋CT在临床应用于人体全身检查已获得了高度的评价,被公认为是在CT诊断方面开拓了一个全新的领域 螺旋CT的优越性 扫描速度快,提高图像质量 无间隔扫描,层面是连续的,不致于遗漏病灶 重建的三维图像比一般CT清楚,还可进行CT血管造影(CT Angiography,CTA) CT图像特点 CT图像是由肯定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相应体素的X线汲取系数。不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同,像素越小,数目越多,构成的图像越细致,即空间辨别力高。 CT图像是以不同的
16、灰度来表示,反映器官和组织对X线的汲取程度,与一般X线片上的黑白影像一样,黑影表示低密度区,即低密度,如肺部,白影表示高汲取区,即高密度区,如骨骼。 CT与一般X片相比密度辨别力高,正由于CT有高的密度辨别力,所以人体软组织的汲取系数虽大多数近于水的汲取系数,也能形成对比显示出清楚的图像,CT能辨别出汲取系数只有0.1% 0.5%的差异。这可谓是CT的突出优点。 体素和像素 CT图像是假定将人体某一部位有肯定层厚的层面分成按距阵排列的若干个小的立方体,即基本单元,以一个CT值综合代表每个单元内物质密度,这些小单元称为体素 同样,一幅CT图像是由很多按距阵排列的小单元组成,这些组成图像的基本单元
17、被称为像素 像素事实上是体素在成像时的表现,象素越小,图像的辨别率越高 距 阵 距阵表示一个横成行、纵成列的数字阵列,将受检层面分割成若干小立方体,这些小立方体即为体素 当图像面积为固定值时,象素越小,组成CT图像的距阵越大,图像的清楚度越高 空间辨别率和密度辨别率 空间辨别率:又称高对比辨别率。在保证肯定的密度差前提下,显示待辨别组织几何形态的实力。CT图像的空间辨别率不如常规X线平片 密度辨别率:是指能够辨别两种组织之间最小密度差异的实力。CT的密度辨别率高于一般X线1020倍 CT值 CT值可反映X线汲取系数(或称衰减系数),但并不是它的肯定值,而是以水的CT值为0的相对值,单位为Hu
18、(Hounsfield unit) ,人体组织的CT值界限可分为2000个分度,上界为骨的CT值,为1000 Hu,下界为空气的CT值,为-1000 Hu 。这样分度可以包括由密度最高的骨到密度最低的气体的CT值。 人体正常组织结构和异样病变的CT值在CT机上可测出,而我们依据CT值可推断出病变的组织成分,对病变的来源及疾病的定性均有重要的参考价值 窗位和窗宽 窗宽:指图像16个灰阶所包括的CT值范围。其大小确定着图像的对比度,大窗宽图像的对比减小;小窗宽,图像的对比增大 窗位:为窗的中心位置。窗位的凹凸确定着图像的亮度。提高窗位图像变黑,降低窗位,图像变白 合理地利用窗位和窗宽可以获得良好的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 医学影像 总论
限制150内