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同济大学附属同济医院 医学影像学教研室 2005.8

医学影像学 （ Medical Imageology ） — 总 论 —. 同济大学附属同济医院 医学影像学教研室 2005.8. 影像医学的发展（一）. ◆ 从单一的 X 线成像模式向 CT 、 SECT 、 PET 及 无辐射的 MRI 和超声的多元化发展，辅助诊 断？ ◆ 从平面投影到分层立体显示，如 CT 、 MRI 及 超声多维成像. 影像医学的发展（二）. ◆ 从形态学显示向形态、功能 和代谢等综合 诊断发展 —— 功能影像学、分子影像学 ◆ 从单纯诊断向诊断与治疗共存的综合学科发 展 —— 介入放射学

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同济大学附属同济医院 医学影像学教研室 2005.8

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Presentation Transcript

  1. 医学影像学 （Medical Imageology） —总 论 — 同济大学附属同济医院 医学影像学教研室 2005.8

  2. 影像医学的发展（一） ◆从单一的X线成像模式向CT、SECT、PET及 无辐射的MRI和超声的多元化发展，辅助诊 断？ ◆从平面投影到分层立体显示，如CT、MRI及 超声多维成像

  3. 影像医学的发展（二） ◆从形态学显示向形态、功能 和代谢等综合 诊断发展——功能影像学、分子影像学 ◆从单纯诊断向诊断与治疗共存的综合学科发 展——介入放射学 ◆从胶片影像向计算机图像发展——无胶片系 统PACS系统（图像存档和传输系统）

  4. 平片 造影 CT

  5. DSA 介入治疗 MRI

  6. X线的发现 1895.2.22 第一张X线照片 （伦琴夫人的手） 1895.11.8 伦琴 发现X射线

  7. 医学影像发展史（一） 1895年X线，又称伦琴射线 （X-ray） 50、60年代超声 （ultrasonography,USG） 70年代单光子发射 （single photon emission） 单光子发射体层成像 （computed tomography,SPECT）

  8. 医学影像发展史（二） 正电子发射体层成像 （positron emission tomography,SPET） CT、超高速CT、多层CT （computed tomography,CT; UFCT;MSCT） 70年代介入放射学 （ interventional radiology） 80年代磁共振成像 （magnetic resonance imaging,MRI） Diagnostic Radiology Medical Imageology

  9. X线的产生—三个条件 ◆自由活动的电子群 ◆电子群在高压电场和真空条件下高速运行 ◆电子群在高速运行时突然受阻（靶面） 其中：1%以下→ Ｘ线 99%以上→ 热能

  10. X线特征 ◆穿透作用 ◆荧光作用 ◆感光作用 ◆电离作用 ◆生物作用

  11. X线设备 ◆基本构造 X线球管 变压器 操作台 检查床 ◆影像增强和电视显示 计算机化 数字化（CR DR） ◆通用型和专用型X线机

  12. X线成像原理 三个基本条件 ◆X线具备一定的穿透力 ◆被穿透组织存在密度和厚度的差别 ◆有差别的剩余X线量 获得显示不同层次组织结构的黑白对比图像

  13. X线影像特点 ◆自然对比 ◆人工对比引入造影剂—造影检查

  14. 自然对比（举例）

  15. 人工对比（举例）

  16. X线检查技术（分类） ◆X线常规检查 透视（fluoroscopy) 摄影（radiography) ◆特殊摄影检查 体层摄影（tomography) 高千伏摄影（high kV radiography) ◆造影检查(contrast examination)

  17. X线常规检查 ◆透视（fluoroscopy） 优点： 简便易行 动态、多轴位观察 缺点： 影像对比清晰度差，无永久记录 ◆摄影（radiograpy） 优点： 影像清晰 能显示细微结构 永久记录 可复查对比 缺点： 不能动态观察 操作程序繁琐

  18. 特殊摄片检查 ◆体层摄影（tomography） 特点：选定层面清晰，非选定层面模糊 作用：用于检查重迭、较厚、深部位的病变 目的：解病变内部结构及边缘情况、气管、 支气管有无狭窄、中断、扩张 ◆高千伏摄影（high kV radiography) 120-150kV

  19. 造影检查（1） ●定义 ●造影检查的注意事项 ●对比剂（造影剂） 阳性对比剂 硫酸钡—胃肠造影 碘 剂—泌尿、胆系、血管 阴性对比剂 空气、二氧化碳、氧气

  20. 造影检查（2） ●造影方法 直接引入法 口服法—上消化道钡餐造影 灌注法—钡灌肠、支气管造影 穿刺引入法—心血管造影 生理排泄法 吸收性—淋巴管造影 排泄性—静脉肾盂造影

  21. 造影检查（3） ●对比剂使用的安全性 检查前准备和注意事项 碘对比剂过敏 过敏试验 过敏反应 抢救准备和措施 严重心、肾疾病和过敏体质者慎用

  22. 造影检查（4） ●造影剂的副作用 轻度反应 重度反应

  23. X线检查中的防护 ◆X线防护的意义 使工作人员、病人避免不必要的损害 ◆X线防护的原则 时间防护 距离防护 屏蔽防护 ◆X线的防护措施 控制照射剂量 机房的防护要求 X线机的防护要求

  24. X线诊断的新进展 ◆X线摄影的数字化方式 直接成像方式 间接成像方式 过渡方式 ◆模拟图像（Analogue Image ) X线透视 X线摄影 X线电视摄像系统 ◆X线摄影数字化 CR computed radiography， DR digital radiography，

  25. CR（computed radiography） 一、CR的基本结构和工作原理 ●影像板（IP板） 代替X线胶片感光——潜影 ●主扫描仪 读取IP板上的影像信息经激光扫描成为数字信号 ●图像处理工作站 自动化图形处理输出和显示高质量和高清晰度的数字 化影像 ●激光胶片打印 ●存储系统 硬盘和光盘

  26. 二、CR的优点 ●充分利用原有X线机 ●不用胶片、不用洗片 ●一台CR可配合多台X线机工作 ●摄影条件宽容度大 ● X线辐射量少 ●图像可储存和传输

  27. 三、CR影像特点 ●高灵敏度 ●高分辨力 ●高线性度 ●数字化输出和存储 ●强大的后处理功能

  28. 四、CR系统的主要临床应用 ●CR在头颅及骨关节系统的应用 ●CR系统在胸部平片的应用 ●CR系统在胃肠道和泌尿系统检 查中的应用

  29. DR（digital radiography） 一、DR的基本结构和工作原理 ◆基本结构：电子暗盒 扫描控制器 系统控制 器 影像监视器等 ◆工作原理： ●影像增强器将穿过人体后的X线转为可见光 ●光电摄像管将可见光转换为视频信号 ●图像卡进行模数转换成数字化矩阵图像 ●数字拍片板 碘化铯硅阵列点阵（2048*2048） ●图像处理显示装置

  30. 二、DR的优点 ●具有很宽的曝光宽容度 ●与CR相同，可进行图像后处理 ●较传统X线摄影，大大降低曝光剂量 ●提高工作效率 ●数字化存储和传输

  31. 数字减影血管造影 （digital substraction angiography DSA) ◆基本设备 X线发生器 影像增强器 电视透视 高分辨率摄像管 模/数转换器 电子计算机 图像存储器等

  32. ◆DSA成像过程 X线发生器产生X线 影像增强器 人体 视频图像 X线图像 电子摄像机 DSA图像 电子计算机 数字信号 电子信号 模数转换器

  33. ◆DSA的基本原理 ●视频影像的摄取 ●对数增幅 ●数模转换 ●数字减影图像的形成 时间减影 能量减影 混合减影 动态数字减影体层摄影

  34. ◆DSA的成像方式 ●静脉法注射数字减影血管造影（IVDSA） 非选择性IVDSA 选择性IVDSA ●动脉法数字减影血管造影（IADSA） ●动态DSA ●三维DSA

  35. DSA 数字荧光成像模 数 转 换减 影 处 理数 模 转 换

  36. 介入放射学 （interventional radiology） 定义 特点 集影像诊断与微创性治疗于一体 可重复性强 定位准确 疗效高 见效快 导向设备：电视透视、超声、CT、MRI

  37. 介入技术 成形术 栓塞术 动脉内药物灌注术 经皮穿剌体腔减压术 经皮穿刺活检 术 消融术等。 介入途径 血管介入技术 非血管介入技术

  38. CT （Computed Tomography，CT） 1969年Hounsfifld 设计成功 1972年用于临床 X线束对人体横断层扫描后，经计算机 处理获得重建图像 高密度分辨率 无结构重迭

  39. CT图像分析举例

  40. 基本概念 ●体素（Voxel）三维概念 ●像素（Pixel）二维概念 ●矩阵（Matrix）512×512； 256×256 ●空间分辨率（Spatial resolution） ●密度分辨率（Density resolution）

  41. ●CT值（CT Value） ●Hu（Hounsfield Unit） ●窗宽（Window width） ●窗位（Window level） ●伪影（Artifact） ●部分容积效应（Partial volume effect）

  42. CT成像基本原理 X线扫描数据的收集和转换 扫描数据处理和重建图像 图像的显示及贮存

  43. CT机基本结构 扫描机架 X线管 探测器 准直器 模/数（A/D）转换器 检查床 高压发生器 计算机系统 图像显示和存储系统 操作台 激光相机

  44. CT发展历史 第一代旋转/平移方式 单一探测器 第二代旋转/平移方式 扇形探测器 第三代旋转/旋转方式 探测器 几百个扇形 第四代旋转—固定式 探测器 360度 第五代超高速CT (电子束CT) 螺旋CT（90年代） 滑环式旋转型扫描技术 螺旋扫描轨迹 1-4-8-16等多排探测器

  45. CT发展历史 平移-旋转式（1 个探测器） 平移-旋转式（几十个探测器） 旋转-旋转式（几百个探测器） 旋转-固定式（千 个以上探测器）

  46. 螺旋CT（Spiral CT） 旋转机架（Rotating Gantry） 滑环（Slip-ring） 容积扫描（volume sanning) 扫描参数 层厚（w）速度（s）螺距（pitch） 计算机 大容量球管 每旋转一次1000次采集 图像重建（Image Reconstruction）

  47. 螺旋 CT优势 扫描速度快 提高病灶检查率和CT值测量的准确性 多功能显示病灶

  48. CT检查方法 • 平扫 （precontrast scan或non-contrast scan) • 增强扫描 （post contrast scan或contrast scan） 造影扫描：脑池造影CT；脊髓造影CT

  49. 特殊扫描 薄层扫描 重叠扫描 靶区CT扫描（target CT scanning) 高分辨率CT扫描(high resolution CT,HRCT) 延迟扫描(delay CT,DCT) 动态扫描(Dynamic scanning) CT三维图像重建(three dimensional CT,3DCT) CT多平面重组(multiple plannar reconstruction,MPR) CT血管造影(CT angiography,CTA) CT仿真内窥镜技术(CT virtural endoscopy,CTVE) CT灌注成像(perfusion CT)

  50. MSCT的临床应用 问世：1998年 创新：探测器单排发展成多排 优点：扫描范围扩展， 速度更快（0.5S） 动态显示，实时成像 后处理技术更完善

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