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医 学 影 像 学 MEDICAL IMAGING （ 总论）

医 学 影 像 学 MEDICAL IMAGING （ 总论）. 山东大学医学影像学研究所 山东大学第二医院 法良国. What is Medical Imaging?. Definition ： 以医学影像设备为工具，以医学影像为依据，对疾病进行分析诊断和治疗的医学科学。. THE FAMILY OF MEDICAL IMAGING. 影像诊断学： 常规 X 线、 CT 、超声、 MRI 、 DSA 、 核医学 介入放射学： 介入诊断学 + 介入治疗学 血管内介入、血管外介入 常规 X 线、 CT 、超声、 MRI 、 DSA

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医 学 影 像 学 MEDICAL IMAGING （ 总论）

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Presentation Transcript

  1. 医 学 影 像 学MEDICAL IMAGING（总论） 山东大学医学影像学研究所 山东大学第二医院 法良国

  2. What is Medical Imaging? • Definition： 以医学影像设备为工具，以医学影像为依据，对疾病进行分析诊断和治疗的医学科学。

  3. THE FAMILY OF MEDICAL IMAGING 影像诊断学： 常规X线、CT、超声、MRI、DSA、核医学 介入放射学： 介入诊断学+介入治疗学 血管内介入、血管外介入 常规X线、CT、超声、MRI、DSA 放射治疗学： X线 伽玛射线

  4. 医学影像学发展史 1、从小到大 从单一的X线作为工具的放射诊断学 （RADIOLOGY），到应用多种工具（X线、CT、 超声、MRI、核医学）的医学影像学 （MEDICAL IMAGING） 2、由弱到强 由简单分析X线照片的辅助科室，到集诊断和治疗于一身，下设若干分支的临床一级学科

  5. 伦琴与X线的发现 • 1895 11月8日伦琴在实验室发现X线 • 1895年12月22日，伦琴用这种新的射线为他的夫人照了一张手的照片，照射15分钟，X线开始用于人体疾病诊断，形成X线诊断学 • 1901年获诺贝尔奖（第一个物理学奖）

  6. 影像设备的发展 • 1895 ～ X线机器 • 二十世纪50～60年代 超声、核素显像 （超声成像、γ闪烁成像） • 70～80年代 CT、MRI、ECT （SPECT、PET） 形成现代影像诊断学

  7. 影像技术的发展 一、成像方式： 从模拟成像（X线照片、透视、模拟超声） 到数字成像 （CT开始，MRI、CR、DR、DSA、数字透视、数字超声） 二、存储介质： 　从胶片存储到PACS (picture archiving communication system) 影像归档和通信系统

  8. 诊断方式的发展 一、 形态成像、功能成像、代谢成像 二、 各种对比剂的应用 （X线、CT、超声、MRI、核医学对比剂） 三、从单纯分析图像 到导引下穿刺活检、治疗

  9. 治疗方式的发展 一、放射治疗 • 从单方向的射线治疗（X线、伽马射线等） • 到立体放疗和调强放疗 （X刀，伽玛刀，质子刀） 二、介入治疗 1、从无到有 （二十世纪七十年代开始） 2、从血管内到几乎所有组织器官 ３、目前已成为与内科、外科治疗并行的 三大治疗体系之一

  10. 计算机科学在医学影像学领域内的介入与发展 1、在CT及MRI中的应用 2、对常规的模拟成像检查进行数字化处理 如X线照相和透视、超声、血管造影。 3、创造了信息放射学（PACS、RIS、HIS）

  11. X线成像

  12. 什么是X线？ • X线是一种波长很短的电磁波，是一种光子，肉眼看不见，但能穿透不同的物质，能使荧光物质发光的射线。

  13. X线的产生

  14. X线产生过程 X线是真空管内高速行进的电子流轰击金属靶面时产生的 1、 在阴极灯丝附近产生自由电子群 2、瞬间高压和真空条件产生高速运行电子流 3、电子流轰击靶面产生能量转换 其中不足1%转换为 X 线 99%以上转换为热能

  15. X线的产生

  16. X线的特性 波长：0.0006～50nm 电磁波，不可见光 穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应

  17. X线的特性

  18. 一 穿透性 • 穿透性：X线波长短，能够穿透可见光不能穿透的物质。 • 穿透过程中被物质不同程度吸收——衰减

  19. 一 穿透性 当X线穿过物质时，会发生三种情况： 1、穿透 2、被吸收 3、发生散射

  20. 一 穿透性 • 影响因素 1、球管电压 管电压越高，X线波长越短，穿透力越强 2、被穿透物体的密度和厚度 密度越高、厚度越大，衰减程度越大，反之越小。

  21. X线对人体各种组织结构穿透力的差别是X线成像的基础X线对人体各种组织结构穿透力的差别是X线成像的基础

  22. 二 荧光效应 X线可激发荧光物质，能够使波长较短的X线转换成波长较长的可见荧光 （原理：当高能量光子射入某些物质时，物质中原子核周围的电子吸收能量，从基态跃迁至高能级；由于电子处在高能级不稳定，就会从高能级跃迁至低能级，从而释放出能量发出荧光，此为荧光效应。） 荧光效应是X线透视检查的基础

  23. 三 感光效应 • 涂有溴化银的胶片经X线照射后感光而产生潜影。（溴化银感光后分解为Ag+离子） • 经过显、定影过程 • 感光的银离子还原成金属银沉积在胶片上呈黑色，沉积程度（黑色程度）取决于感光程度。 • 未感光的溴化银在定影及冲洗的过程中，从X线胶片上被洗掉，显出胶片片基的透明本色。 • 金属银的沉积程度不同，产生不同灰度的影像。 • 感光效应是X线摄影的基础

  24. 四 电离效应 X线通过任何物质产生电离效应， 作用于非生物物质： 将物质分子电离为正负离子。 作用于生物称生物效应： 生物组织被破坏，蛋白质变性。 作用于病变组织，起治疗作用， 是放射治疗的基础 作用于正常组织，起破坏作用，即放射损伤， 是放射防护的原因

  25. X线成像基本原理 X线成像的基本条件： 1、 X线的穿透力 2、被穿透组织有密度和厚度的差别 从而导致穿透物质后剩余的X线量 的差别 3、必须经过载体显像的过程（荧光或感光）

  26. 当组织厚度相同密度不同时 • 组织 透视 摄片 • 高密度 暗 亮/白 • 中等密度 灰 灰白 • 低密度 亮 暗/灰黑 fluoroscopy X-ray film

  27. 当组织厚度发生改变时 即使密度较低的组织，当组织厚度增加到一定程度时，在X线照片上也会表现为亮度增加，类似高密度的组织。

  28. 当X线穿透力发生改变时 正常KV 高KV

  29. X线成像设备 X线球管、片架（检查床）、高压发生器、操作台

  30. X线图象特点 1、灰阶图像 2、主要反映组织结构密度的高低

  31. X线图象特点 3、X线图像是X线束穿透人体某一部位的不同密度和厚度组织结构后的投影总和，图像上组织重叠，高密度掩盖低密度。

  32. X线图像上组织重叠，高密度掩盖低密度。

  33. X线图象特点 4、放大和伴影 X线束是从X线管向人体作锥形投射的，因此，X线影像有一定程度的放大和使被照体原来的形状失真，并产生伴影。伴影使X线影像的清晰度减低。

  34. 放大与 伴影

  35. X线检查技术 1、普通检查：荧光透视、X线摄影 2、特殊检查：体层摄影、软X线摄影 放大摄影、高千伏摄影 3、造影检查

  36. 1、荧光透视 发展：荧光板透视 增强影像板 电视系统 数字透视 优点：简便易行，可观察器官的形态变化或 动态活动，可多方位观察。 缺点：影像质量低于X线摄影 被检查者受线量大 无法记录（数字透视已可记录） 胸部透视、腹部透视、胃肠道透视、子宫输卵管造影、泌尿系统造影

  37. 2、 X线摄影 普通X线摄影：是临床上最常用最基本的检查手段，所得的X线照片称为平片。 优点：应用范围广 空间分辨力高 可保存，便于复查对比和会诊 患者接受的X线量也较透视少 缺点：无法多方位观察，无法动态观察

  38. 3、特殊检查 发展：体层摄影由于图像质量较低，已基 本被CT等断层图像替代。数字摄影 已经基本替代放大摄影。 钼靶照相（软线摄影）：采用长波长的软X线检查方法 主要用于乳腺检查，已经有数字钼靶乳腺摄影和计算机辅助诊断系统。

  39.  计算器辅助诊断系统 钼靶乳腺摄影和 计算机辅助诊断系统

  40. 4、造影检查 将对比剂引入人体器官内或周围间隙，产生人工对比，借此成像。用于缺乏自然对比的组织或器官检查 1、对比剂 能够帮助提高图像中正常组织间、正常组织与病理组织间、不同病理组织间对比度的物质。 2、X线对比剂分类： （1）、高密度对比剂：钡、碘 （2）、低密度对比剂：空气（主要用于腹膜后造影，已基本淘汰） 空气灌肠检查

  41. 硫酸钡对比剂 主要用于食管、胃肠道造影 食管钡餐造影、胃肠钡餐造影 钡灌肠检查

  42. 有机碘制剂（无机碘制剂极少用） 1、主要用于血管和器官，例如血管造影、椎管造影、肾盂输尿管造影、膀胱造影等。 2、分类： 离子型对比剂 高渗性 毒副反应发生率高 非离子型对比剂 低渗性、低黏度 毒副反应发生率低 建议应用非离子型碘对比剂

  43. 造 影 方 法 1、直接引入：口服----胃肠道钡餐检查 灌注----钡剂灌肠、逆行尿路造影 穿刺----心血管造影、脊髓造影 2、间接引入：口服对比剂或静脉注入对比剂， 经肾自然排泄后显影 静脉肾盂造影

  44. 1、直接引入 －通过人体自然孔道、瘘管或体表穿刺等进入体内 穿刺注入法 椎管造影 口服法 胃肠钡餐 灌注法 子宫输卵管造影

  45. 2、间接引入 口服或静脉→生理性排泄→器官显影 静脉肾盂造影

  46. X线检查中的防护 主动防护： 1、技术上减少X线的剂量 例如：影像增强技术、高速增感屏、快速感光胶片、数字摄影 2、尽量减少患者的检查次数 和放射剂量 例如：选择剂量小的检查方法、避免重复检查

  47. X线检查中的防护 被动防护 1、屏蔽防护 检查人员防护：检查室防护、衣物防护 患者防护：缩小照射野、屏蔽重要组织器官 2、距离防护 增加X射线源与人员的距离

  48. X线检查方法选择原则 1、了解不同检查方法的适应证 2、由简单到复杂 3、先普通检查后造影检查

  49. 图像解读---全面分析异常表现 1、病变的位置和分布 部分病变有特定发生部位或好发部位 听神经瘤---内听道 肺结核---上叶尖后端、下叶背段 粟粒性肺结核----均匀肺野 慢性肺结核---多分布肺上野 2、病变的数目 原发性肿瘤---单发 转移瘤---多发

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