《影像技术的新进展》PPT课件.ppt

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1、影像技术的新进展n n放射诊断学这个学科从创立到今天，放射诊断学这个学科从创立到今天，也仅仅是也仅仅是100100来年的历史，在这来年的历史，在这100100年年当中，当中，X X线的应用、成像技术不断变线的应用、成像技术不断变化更新，非化更新，非X X线的成像信号源，如核线的成像信号源，如核磁、磁、PETPET、SPECTSPECT等，在临床中广泛等，在临床中广泛应用，说明了放射诊断学的进展非常应用，说明了放射诊断学的进展非常迅速。特别是近迅速。特别是近10201020年来，与其说年来，与其说讨论讨论2121世纪的发展趋势，倒不如说讨世纪的发展趋势，倒不如说讨论论1010一一2020年来，或

2、未来的年来，或未来的1010一一2020年内年内可能会出现的一些诊断方法。可能会出现的一些诊断方法。常规X线技术的进展 n n在目前临床放射诊断学中，首诊选择的检查在目前临床放射诊断学中，首诊选择的检查手段：手段：X X线约占线约占4848，CTCT占占1111，磁共振只，磁共振只占首选方法的占首选方法的3 3，在我国透视检查可能多，在我国透视检查可能多一些，而国外根据一些，而国外根据WHOWHO建议，应用的比较建议，应用的比较少只占少只占3 3。还有。还有3 3是超声，再有就是核医是超声，再有就是核医学占学占8 8。现代放射诊断学手段，如。现代放射诊断学手段，如CTCT、磁、磁共振、超声、同

3、位素，基本上都是数字影像，共振、超声、同位素，基本上都是数字影像，而传统而传统X X线检查是模拟影像，因此如何使传线检查是模拟影像，因此如何使传统放射诊断影像数字化，是我们面临的一个统放射诊断影像数字化，是我们面临的一个挑战。挑战。n n传统X线检查数字化，可分为使用传统X线胶片，然后进行扫描使之数字化的方法。也可先使用影像增强器得到模拟信号，进行模数转化后，再转变为模拟信号输出，如血管造影DSA的方法。近来，在传统X线检查数字化中涉及更多的是另外二种办法，CR(ComputerRadiology)和DR(Digital Radiology)技术的应用。CR n nCR即影像板技术。它使用影像

4、板取代传统X线胶片接受X线照射，影像板感光后，激光扫描感光的影像板可得到数字化X线图像。DRn nDR即电子成像板技术。电子成像板由大量微小的X线感光元件，排列而成，X线曝光后，可直接将X线曝光量变为数字信号，是直接的数字化图像。n n总的来讲在传统X线胶片数字化中，包括使用光板技术的CR和使用电子成像板技术的DR。其优点：不仅图像清晰，而且可以进行图像后处理，例如调节图像的窗宽、窗位来显示特定的组织，它的另一个好处还大大减少了病人的放射线剂量。n nDR技术近来还被应用在心血管检查中。但应用范围比较窄，DR可自动降低脊椎和肋骨密度值，而不影响血管造影中血管的显影，图像中保留的骨骼还有利于标记

5、血管的位置。在血管造影中，显示的正位像和侧位像都是数字影像，所以很容易转化为三维的图像，在不同的角度显示血管结构。总结n n传统X线检查方法的进展，就是使用了数字影像。就是在射线源不断改进的同时。如何更好的接收，并处理X线信息。传统方法使用X线胶片，今天使用了感光板和电子板技术，即CR和DR技术。因此，X线图像由过去的模拟量显示，转变为数字化输出，这样，图像后处理方法更加丰富和多彩。CT技术进展 n nCT的技术进展主要在从两个方面，一个是多层螺旋CT的进展，再有一个是常规CT的设备进展。常规CT n n常规常规CTCT也应该说实际上低价位高档次，很也应该说实际上低价位高档次，很多低价格常规多

6、低价格常规CTCT拥有拥有2323年前高档年前高档CTCT功能。功能。如如GEGE航卫在北京年产的螺旋航卫在北京年产的螺旋CT500CT500台，扫台，扫描速度一秒一层描速度一秒一层CTCT，其中出口，其中出口400400台，所以台，所以应该说中国是世界生产应该说中国是世界生产CTCT的大国之一。中的大国之一。中国的生产的国的生产的CTCT在某种意义上是在某种意义上是GEGE医疗低档医疗低档化经济型的化经济型的CTCT产品。同时，国内已经研制产品。同时，国内已经研制出自已的出自已的CTCT，如东大阿尔派，扫描速度也，如东大阿尔派，扫描速度也是一秒一层的螺旋是一秒一层的螺旋CTCT。同时，西门子

7、也在。同时，西门子也在今年四月投入市场，价位在今年四月投入市场，价位在160160万人民币的万人民币的CTCT新机型。现在的新机型。现在的CTCT产品中，必须要具备产品中，必须要具备完善的功能，同时还要强调它的性能价格比完善的功能，同时还要强调它的性能价格比必须具有较高的性能价格比。必须具有较高的性能价格比。多层螺旋CT n n多层螺旋多层螺旋CTCT是现代技术的结晶，或者说是是现代技术的结晶，或者说是代表着现代代表着现代CTCT的最高水平。多层的最高水平。多层CTCT是通过是通过横轴扫描三维采集数据，可以进行多种方向横轴扫描三维采集数据，可以进行多种方向的重建。三维扫描技术目前应该说是非常成

8、的重建。三维扫描技术目前应该说是非常成熟的它主要的特点就是比较高的空间和时熟的它主要的特点就是比较高的空间和时间分辨率以及高质量的重建图像。高质量间分辨率以及高质量的重建图像。高质量的的CTCT图像主要表现为各向同性。各向同性图像主要表现为各向同性。各向同性是指在横轴三维采集数据后，重建出的轴位是指在横轴三维采集数据后，重建出的轴位像、冠状切面、和矢状切面都具有一致的空像、冠状切面、和矢状切面都具有一致的空间分辨率。所以在任意方向重建出的图像质间分辨率。所以在任意方向重建出的图像质量都是一致的。量都是一致的。n n多层CT的另外一个特点就是扫描覆盖范围大，可以一次完成胸腹部扫描。多层CT使用高

9、分辨率各向同性三维数据，可以进行多种多样的后处理，如显示肿瘤与血管的关系。对一些大血管和器官进行三维的检查。n n多层CT扫描速度较常规CT有大幅度提高，扫描机架旋转产生大约13G的离心率。由于扫描速度快，可以对搏动的心脏进行成像，对冠状动脉及其分支的钙化进行定量的诊断。判断冠心病程度和预后。使用图像后处理技术，对冠状动脉曲线重建，是它显示在同一个平面上，这样可以清楚的看到冠状动脉的狭窄、管腔不规则和钙化。n n由于是无创伤性检查。病人更容易接受，可用于体检或筛查。我们不仅能够显示冠状动脉和冠状动脉钙化，还能通过三维重建中的虚拟内窥镜技术从冠状动脉管腔内观察血管的狭窄程度，不仅为诊断而且为治疗

10、提供了一条非常好的、从血管内观察血管狭窄和血管钙化的方法。n n多层螺旋多层螺旋CTCT在技术的出现了许多突破。在技术的出现了许多突破。我们希望我们希望CTCT能够更短时间内扫描更大能够更短时间内扫描更大的范围，换句话来讲，就是所能扫描的范围，换句话来讲，就是所能扫描的解剖范围越大越好，而且图像质量的解剖范围越大越好，而且图像质量必须得到保证。因而对于必须得到保证。因而对于CTCT技术的要技术的要求就是在最短的时间内，得到最清晰求就是在最短的时间内，得到最清晰图像的同时，尽可能地加大检查范围。图像的同时，尽可能地加大检查范围。从扫描时间，图像清晰度，和扫描范从扫描时间，图像清晰度，和扫描范围三

11、者之间的关系上讲，清晰度要求围三者之间的关系上讲，清晰度要求过高，扫描范围或扫描速度就会下降，过高，扫描范围或扫描速度就会下降，反之提高扫描速度，扫描范围加大，反之提高扫描速度，扫描范围加大，清晰度就会降低。清晰度就会降低。n n多层螺旋CT在快速薄层扫描的基础上进行图像重建。每次同时扫描216层，于常规扫描相比，在相同的扫描条件和图像质量的前提下，扫描速度提高了2一16倍，扫描范围可相应增大。多层螺旋CT扫描中，使高清晰度图像，快速扫描，最大扫描范围三者之间的矛盾得到解决。n n螺旋CT在临床中具有薄层，大扫描范围，多时相的特点。扫描速度提高，在增强扫描中可以显示造影剂的动脉期、毛细血管期和

12、静脉期增强，可以做到多时相扫描。在颅内脑膜瘤增强扫描中，显示动脉期增强的动脉血管和毛细血管期静脉期增强的脑膜瘤之间的关系，显示脑膜瘤的供血及血管的情况。总结n n我们一开始就提到现在常规我们一开始就提到现在常规X X线使用电子线使用电子板技术取代板技术取代X X光胶片，那么，光胶片，那么，CTCT扫描系统也扫描系统也使用平板探测器。取代正在应用中的单排或使用平板探测器。取代正在应用中的单排或多排探测器呢多排探测器呢?如果使用平板探测器，如果使用平板探测器，CTCT每每次扫描将不再是单层或多层扫描，而是某个次扫描将不再是单层或多层扫描，而是某个特定解剖范围的整体扫描，这项技术称为容特定解剖范围的

13、整体扫描，这项技术称为容积积CTCT扫描扫描(Volume CT)(Volume CT)。有些公司已经在这。有些公司已经在这方面进行了开发，方面进行了开发，GEGE已经制造出的容积已经制造出的容积CTCT扫描的雏型机，日立公司也在使用影像增强扫描的雏型机，日立公司也在使用影像增强器来进行同样的研究。在今后的一段时间内，器来进行同样的研究。在今后的一段时间内，CTCT主要发展方向就是容积主要发展方向就是容积CTCT扫描。扫描。磁共振的新进展 n n磁共振在近年来技术进步最多最快。磁共振在近年来技术进步最多最快。从市场角度看，最看好的是开放性磁从市场角度看，最看好的是开放性磁体磁共振成像系统，它不

14、仅可以扫描体磁共振成像系统，它不仅可以扫描出高质量影像，也可以进行介入检查出高质量影像，也可以进行介入检查和治疗。和治疗。磁共振检查技术在未来数年内将有更磁共振检查技术在未来数年内将有更进一步完善，如快速实时成像，磁共进一步完善，如快速实时成像，磁共振功能性影像，显微磁共振成像，以振功能性影像，显微磁共振成像，以及同质同性抑制技术。及同质同性抑制技术。实时成像 n n实时成像就是人体进行功能活动的同时成像，实时成像就是人体进行功能活动的同时成像，通过实时成像可以显示出功能活动时体内组通过实时成像可以显示出功能活动时体内组织结构的相应活动，从某种意义上讲是磁共织结构的相应活动，从某种意义上讲是磁

15、共振透视检查。通过实时成像技术，我们有可振透视检查。通过实时成像技术，我们有可能进行磁共振实时血管造影，介入检查，和能进行磁共振实时血管造影，介入检查，和功能成像。例如，通过我们实时检查，可以功能成像。例如，通过我们实时检查，可以观察动脉造影剂注射到动脉内，并逐渐到达观察动脉造影剂注射到动脉内，并逐渐到达静脉，这样，不仅可以通过解剖位置区别动静脉，这样，不仅可以通过解剖位置区别动脉和静脉，还可以使用实时成像中的时相来脉和静脉，还可以使用实时成像中的时相来区别动脉和静脉。区别动脉和静脉。功能性磁共振 n n实时的功能性磁共振检查也成为可能。功能实时的功能性磁共振检查也成为可能。功能磁共振目前临床

16、中主要应用脑组织血氧水平磁共振目前临床中主要应用脑组织血氧水平依赖法依赖法(BloodOxygenLevel(BloodOxygenLevelDependentDependent，BOLD)BOLD)。n nBOLDBOLD法功能磁共振成像的临床应用应该说法功能磁共振成像的临床应用应该说多种多样的，如标记肿瘤与功能区之间的关多种多样的，如标记肿瘤与功能区之间的关系，其临床意义在于在明确了功能区之后，系，其临床意义在于在明确了功能区之后，可以最大程度的切除肿瘤的同时使功能区得可以最大程度的切除肿瘤的同时使功能区得到保护。使用功能成像可以显示出功能区的到保护。使用功能成像可以显示出功能区的个体化差

17、异。个体化差异。n n使用功能图像可以提示功能区的位置，为临床中个体化优化手术方法，尽可能地保护功能区，最大限度地切除肿瘤，提供了直接依据。针刺活检中，对于如何回避功能区也提供帮助。核磁共振的弥散成像 n n磁共振弥散加权像扫描可以鉴别弥散受限的磁共振弥散加权像扫描可以鉴别弥散受限的细胞内水肿受限和弥散不受限的细胞间隙水细胞内水肿受限和弥散不受限的细胞间隙水肿。脑组织细胞内水肿表现为高信号，而间肿。脑组织细胞内水肿表现为高信号，而间质水肿没有信号增高，而脑室内的自由水表质水肿没有信号增高，而脑室内的自由水表现为低信号。急性脑缺血早期由于缺血部位现为低信号。急性脑缺血早期由于缺血部位细胞内水肿而

18、在弥散加权像上表现为高信号，细胞内水肿而在弥散加权像上表现为高信号，有利于脑缺血的早期诊断。在陈旧性梗塞中，有利于脑缺血的早期诊断。在陈旧性梗塞中，由于陈旧的缺血组织软化液化，在弥散加权由于陈旧的缺血组织软化液化，在弥散加权像上表现为与脑脊液信号相似的低信号。在像上表现为与脑脊液信号相似的低信号。在鉴别蛛网膜囊肿和表皮样囊肿中，蛛网膜囊鉴别蛛网膜囊肿和表皮样囊肿中，蛛网膜囊肿的信号与脑脊液相似，而表皮样囊肿者表肿的信号与脑脊液相似，而表皮样囊肿者表现为高信号。弥散加权像可由于鉴别囊性病现为高信号。弥散加权像可由于鉴别囊性病变的性质。变的性质。n n弥散加权像可以显示白质纤维的结构和走行方向，用

19、来标志出是白质纤维的投射方向，这样就可以区分出左右走向的胼胝体纤维和上下走行的投射纤维放射冠。在弥散成像中显示白质纤维的结构和病变，在影像诊断学当中是一个飞跃。磁共振脑灌注成像 n n磁共振脑灌注成像的原理与灌注CT成像一样，通过静脉团注造影剂，观察造影剂的磁化敏感效应导致的脑组织信号变化的过程可以绘制出的时间信号强度曲线，再根据这个曲线分析脑组织的灌注情况和灌注图像。PACS系统 n nPACSPACS系统主要分成三大部分，一个系统主要分成三大部分，一个是图像获取系统，一个是控制系统，是图像获取系统，一个是控制系统，还有一个是显示工作站。一般的还有一个是显示工作站。一般的PACSPACS都与

20、放射科的各种成像设备，都与放射科的各种成像设备，医院的各临床科室之间联网。不仅能医院的各临床科室之间联网。不仅能够通过现有的设备诊断并存贮检查结够通过现有的设备诊断并存贮检查结果，而且还能传送到分布在各个临床果，而且还能传送到分布在各个临床科室的终端上，并进行打印和后处理。科室的终端上，并进行打印和后处理。PACSPACS为医院中使用大数据量影像检为医院中使用大数据量影像检查，如多层查，如多层CTCT提供了基础。提供了基础。n nPACS从整体概念上讲，将改变现在放射科的组成。PACS关系到放射科在整个医院诊断链和治疗链当中的地位。PACS现在主要是为临床传输诊断和治疗必需的图像资料，将来可用于图像传输后的远程诊断。放射学会和中华医学会和东大阿尔派在天坛医院租用了卫星频道用于远程会诊。