医学影像学总论（YJJ）

1、医学影像学总论 长沙市中心医院放射科 姚景江 绪论 l 医学影像学 是应用医学成像技术对人体疾病进 行诊断和在医学成像技术引导下应用介入器材对 人体疾病进行微创性诊断及治疗的医学学科 是 临床医学的重要组成部分 l 包括影像诊断学和介入放射学 介入诊断学和介 入治疗学 Age without medical imaging 1895年伦琴 Wilhelm Conrad R ntgen 发现了X线 并用于医学领域 1901年伦琴为世界上第一个荣获诺贝尔奖物理奖的人 人们为了纪念伦琴 将X射线命名为伦琴射线 1901年物理学奖 伦琴 Wihelm K Roentgen 发现X线 1979年生理与医学奖 科马克 Allan M Cormack 与豪斯费 尔德 Godfrey N Hounsfield 发明CT 1946年物理学奖 布洛赫 Felix Block 和珀塞尔 Edward Purcell发现磁共振现象 2003年医学和生理学奖 劳特布尔 Paul C Lauterbur 和彼 得 曼斯菲尔德 Peter Mansfield 关于 磁共振成像 超声和核医学同样获得诺贝尔奖 诺贝尔奖

2、与影像学结缘 影像诊断学 介入放射学 先请大家看看 哪位是奥巴马先生 这时候 l 放射科普通青年的回答就是 这个人有可能是奥巴马 l 2B青年回答 奥巴马不除外 l 文艺青年回答 奥巴马的可能性50 X线成像 X线成像的基本原理 01 X线检查方法 03 X线图像特点 05 X线设备及成像性能 02 X线检查安全性 04 The characteristics of X ray X线本质上是电磁波 波长0 0006 50nm 用于X线成像 的在0 008nm 0 031nm 40 150Kv X线与成像有关的特性 穿透性 荧光效应 感光效 应 电离效应 1 穿透性 X线成像的基础 2 荧光效应 透视的基础 3 感光效应 摄影的基础 4 电离效应 辐射测量的基础 为放射防护提供依 据 对人体有害 应注意防护 放疗的理论基础 1 X线成像的基本原理 X线穿过人体密度和厚度不同的组织结构 被吸收程度 不同 到达荧光屏 胶片或影像板上的剩余X线量不同 激发出明暗不同的图像 2 X线设备及成像性能 原理 X线摄影或 透视装置同计算 机相结合 影像 的X线信息由模拟 信息 数字信息 得到数字化图

3、像的成像技术 分类 数字化X线设备与X线成像性能 依原理不同分为二种 计算机X线成像 CR 数字X线成像 DR 特点 X线辐射小 摄影条件宽容度大 图像灰度可调 一次摄影可清晰观察各种密度结构 图像信息可数字化传输储存 数字减影血管造影 DSA Digital subtraction angiography DSA l原理 用计算机处理X线血管造影 所得的数字化影像信息 消除骨骼 和软组织影像 突出造影血管的成 像技术 l方法 多用时间减影法 不含对比 剂 蒙片 的数字矩阵图像 含对 比剂的数字矩阵图像 DSA图像 3 X线检查方法 一 普通检查 荧光透视 x线摄影 二 特殊检查 软X线摄影 体层摄影 放大摄影 荧光摄影 三 造影检查 基本被取代 荧光透视 X线摄影 软X线摄影 40KV以下电压产生 的X线 波长较长 能量较低 穿透物 质的能力较弱故称 为 软X线 X线造影摄影 4 X线检查的安全性 一 防护措施 1 屏蔽 2 距离 3 时间防护 二 对检查者的防护 1 尽量缩小照射野 2 降低照射剂量 3 缩短照射时间 4 避免短时间内多次重复检查 4 X线图像特点 一 灰阶图像 用

4、影像的白黑代 表密度的高 低 二 重叠图像 可因重叠显示不清 三 图像放大 失真 X线计算机体层成像 X ray Computed Tomography CT B CT设备及成像性能 C CT检查方法 D CT检查的安全性 E CT图像特点 A CT成像的基本原理 用X线对人体一定厚度的层面进行扫描 由探测器将接 收X线经过计算机一系列处理把光信号转换成数字信号 然后再把数字信号转换为由黑到白不等灰度的CT图 像 图像是由许多黑白不等的像素矩阵所组成 体素 将扫描层面分为若干体积相同的立方体或长方体 称之为体素 像素 将扫描层面的数字矩阵 依其数值的高低赋于 不同的灰阶 进而转换为黑白不同灰度的方形图像单 元 称之为像素 CT成像的基本原理 个体体素像素 CT设备及成像性能 单层螺旋CT双源CT 普通非螺旋CT多层螺旋CT能谱CT CT的发展 CT设备组成 扫描部分 由X线管 探测器和扫描架 组成 计算机系统 将扫描收集到的信息数据 进行存储运算 图像显示和存储系统 非螺旋CT与螺旋CT成像示意图 多层螺 旋CT 双源CT是配置2个X线球管和2组探测器的多层螺旋CT 扫描 速度更快 提

5、高了时间分辨力 可以进行CT能谱成像 能谱CT是一种具有崭新能谱成像功能的MSCT 是CT成像 新模式 通常CT成像所应用的X线包含不同能量的光子 为混合能 量成像 成像中 低能量光子被吸收 导致穿透后的X线 束硬化 形成线束硬化性伪影 将导致CT值不精确 能谱CT是将传统的X线的混合能量分解成40 140KeV的101 个连续的单能量 从而获得不同物质的能谱曲线 在一 定的程度上实现了物质的定性分析和能量测定 通过后处理软件选择不同的能谱对金属成像以此消除金 属物所产生的低能伪影 一 平扫 二 增强扫描 1 普通增强检查 2 多期增强检查 3 CT灌注 三 CT血管成像 CTA 术 CT检查方法 平扫增强 多期增强扫描 动脉期门脉期延迟期 CT灌注 CTP CT血管成像 CTA 术 CT检查的安全性 理论上 10mSv导致终生患癌率增加0 05 一次头部CT辐射剂量约2mSv 一次腹部CT 辐射剂量约8mSv CT图像特点 1 1 CTCT图像是数字化模拟灰度图像图像是数字化模拟灰度图像 2 2 密度分辨力高密度分辨力高 CTCT图像也是以密度的方式反映组图像也是以密度的方式反映组

6、织之间的不同织之间的不同 但空间分辨率不如但空间分辨率不如X X线图像高 线图像高 3 3 可行密度量化分析 可行密度量化分析 CTCT可对密度的大小进行量化可对密度的大小进行量化 产生 产生CTCT值值HU Hounsfield HU Hounsfield 这个概念 以此来说明密这个概念 以此来说明密 度大小的程度度大小的程度 4 4 组织结构无重叠 称断层图像 明显提高病变检 组织结构无重叠 称断层图像 明显提高病变检 出率出率 CT值综合代表每一体素物质的密度 物质的密度越大 则CT值越高 图像越白 基本概念 1 CT值是以水的X线吸收系数 或称衰减系数 u值 为1的相对值 2 以量化的标准代表人体组织的密度 3 用HU Hounsfield unit 亨氏单位 表示 水CT值为0HU 骨CT值为 1000HU 空气CT值为 1000HU 其他组织介于骨与空气之间 CT值 人体组织CT值 同一幅图 窗技术是CT检查中的一种显示技术 窗技术包括窗宽和窗位 窗宽 window width 图像上所包括的CT值的范围 窗位 window level 图像上所选的CT值中心的位置 脑组织窗骨窗 肺窗中间窗纵隔窗 1 实时多平面重建 MPR 2 曲面重建 CPR 3 最大密度投影 MIP 4 最小密度投影 MinIP 5 高级三维容积再现 VRT 6 MSCT仿真内窥镜 VE CT后处理技术 肺部MPR 膝关节MPR CPR MIP MIP MinIP VRT VE 学无止境

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