CT诊断学头颅影像诊断.ppt

南华大学附属第一医院 肖文莲,(CT Diagnostics),CT诊断学,CT 总 论 (CT General introduction),CT发展简史,1895年Roentgen发现X线 1946年发明了计算机 1969年Hounsfield利用X线与计算机相结合，成功设计了CT，1972年公诸于世，称为电子计算机断层扫描（computed tomography,简称CT） 1989年单排螺旋CT应用于临床 尔后，双螺旋、4层、16层、64层、128层、256层、320层螺旋CT相继应用于临床,第一节 CT的基本概念及原理 (basic concept and principle),1. CT值： 物质的CT值反映物质的密度。即物质的CT值越高相对于密度越高。 CT值的单位名称为Hu（Hounsfield Unit）,骨质：1000HU 软组织：20-50HU 水：0HU 脂肪：-50-70HU 空气：-1000HU,2.矩阵（Matrix）,是一个数学概念，它表示一个横成行，纵成列的数学阵列，由两个技术指标来说明矩阵的情况，一是矩阵的大小为320 320，512 512，1024 1024等；一是矩阵中数字的精度。 在CT中有两种意义的矩阵，一是重建矩阵，一是显示矩阵。,数字矩阵（Digital Matrix）：以数字排列的矩阵，每个数字是相应体素的吸收系数（CT值）。经过D/A转换器将CT值转换成摸拟的灰度，成为像素，由这些像素构成CT图像,3.象素与体素（Pixel, Voxel）,将成像的体层分成按矩阵排列的若干个小的基本单元，以一个CT值综合代表每个小单元的物质的密度，这些小单元我们称之为体素。 一幅CT图像也是按矩阵排列的小单元组成，这些小单元称之为象素。 体素象素层厚（即体素是一个三维概念，象素是一个二维概念） 象素实际上是体素在成像时的表现。象素越小，越可分清图像的细节，分辨率越高。,象素与矩阵的关系,Pixel (象素）DFOV(显示野范围）Matrix(矩阵） 当显示野范围不变，矩阵越大，象素面积越小，图像越清晰，图像的分辩率越高。 矩阵大小不变，减小显示野范围，也能获得小的象素值，提高图像的空间分辩率,5,12,9,8,重建概念示意图,X1,X2,X3,X4为体素。 3，2，5，7为显示数据。 5，12，8，9为原始数据。,4.原始数据(Raw Data)，显示数据(Display Data)及重建(Reconstruction),X线,人体,X线衰减,探测器,A/D转换,原始数据,重建 （AP）,显示数据,D/A,图象,CT的工作原理,螺旋CT:,球管旋转与连续动床同时进行，使扫描的轨迹呈螺旋状，扫描是连续的，没有扫描间隔时间，故称容积扫描。 优势： 扫描时间短（一周/0.5s)； 扫描层厚薄（0.5mm），X、Y、Z轴各相同性 扫描覆盖范围长（可达1.5m),连续扫描时间可达100s以上； 三维重建效果好。,Comparison of conventional CT with spiral CT,螺旋CT：X线球管连续旋转并进行连续扫描，扫描的轨迹呈螺旋状。,Comparison of conventional CT with spiral CT,Conventional CT,Spiral CT,图像后处理技术 多平面重建（multi-planner reformatting, MPR），包括曲面重建（CPR） 再现技术（rendering technic)：即表面再现（surface rendering)、最大强度投影（MIP）和容积再现（volume rendering)。 主要用于骨骼的显示和CT血管造影(CTA)。 仿真内窥镜显示技术（virtual endoscopy, VR),Bone window displays atlanto-axial articulation and odontoid process,MPR,C5 comminuted fracture and replacement of the pieces,MPR,CPR displays the thoracic aorta,3D-SSD,Display the surface outline and the bony anatomic marker of skull,Image of inner ear （transparent technique）,4D-angio,4D image: Styloid process,4D image: Styloid process,4D-angio displays cervical metastasis of lymph node pushing the vessels,Variation of vessel: The right hepatic A originating from superior mesenteric A,VE: Small Carcinoma of left vocal cord,The same patient: CT virtual endoscopy,电子束（electro-beam）CT： 又称超高速CT (ultrafast CT)，可行容积扫描、血流检查（血管造影）和电影检查。,第二节 影响CT图像的因素,1.窗宽、窗位(window width, window level） 2.伪影( Artifact) 3.部分容积效应(partial volume effect)和 周围间隙现象(peripheral space phenomenon) 4.CT的分辨率(resolution),是指显示图像时所选用的CT值的范围，在此范围内的组织结构按密度高低从白到黑分为16个等级（灰阶）。 如窗宽为160Hu，则可分辨的CT值为1601610Hu，即两种组织的CT值在10Hu以上都可以分辨出来。 窗宽越小，对比度越强，可分辨密度较接近的组织或结构 。窗宽越大，图像层次多，但对比度差。,窗宽 (window width),是指窗宽上、下CT值的平均数。窗位的高低影响图像的亮度，窗位升高图象变黑，窗位降低图象变白。一般将所需观察的组织器官的CT值作为窗位（如显示脑组织窗位为35Hu左右）。,窗位 (window level),窗宽窗位选择的意义为当CT值窗位的CT值+1/2窗宽，则为全白信号。当CT值窗位的CT值- 1/2窗宽则为全黑信号。,窗宽规定了显示CT值的范围。 如窗位为0，窗宽为100,则显示CT值的范围是+50到-50。,窗口技术：即用窗宽和窗位来选择感兴趣的CT值范围,Documentation of different windows: Soft tissue window (L: 50HU; W: 350HU) represent density values from -125HU (50-350/2) up to +225HU (50+350/2). All tissues with a density lower than -125 HU, such as the lung, are represented in black. Those with density levels above +225 appear white. Lung window (L: -200HU; W: 2000HU): low-density pulmonary structures can clearly be differentiated,Documentation of different windows: Brain window (L: 35HU; W: 80 to 100HU) Bone window (L: 300HU; W: about 1500HU) The metastases in the occipital bone would only be visible in bone window, but not in the brain window,伪影( Artifact),移动伪影 金属伪影 生理伪影 机器故障伪影,伪影( Artifact)：,在CT扫描中，凡小于层厚的病变，其CT值受层厚内其它组织的影响，所测出的CT值不能代表病变的真正CT值。 如在高密度组织中较小的低密度病灶，其CT值偏高；反之，在低密度组织中的较小的高密度病灶，其CT值偏低，这种现象称为部分容积效应。,部分容积效应： (partial volume effect),是指在同一扫描层面上，与层面垂直的两种相邻且密度不同的结构，测其边缘的CT值也不准确。,周围间隙现象： (peripheral space phenomenon),是指CT对物体空间大小（几何尺寸）的鉴别能力。通常用每厘米内的线对数或用可辨别最小物体的直径（mm）来表示,其换算关系为： 可辨别最小物体的直径（mm)5LP（线对数）/cm 空间分辨率与像素大小有密切关系，一般为像素宽度的15倍。像素越小，数目越多，空间分辨率提高，图象越清晰。 影响因素：探测器的几何尺寸、探测器之间的间隙和总的原始数据量等,空间分辨率：（又称高对比分辨率） （spatial resolution）,空间分辨率：X,Y-axis, Z-axis,空间分辨率包括两个单独的部分：X-Y轴分辩率和Z轴分辨率 X-Y轴分辩率是指扫描平面或轴位分辩率 Z轴分辨率是指沿身体长轴的分辨率 三个方向数值相等（较小体素，薄层）叫各向同性（isotropic voxels）。各向不同性（anisotropic）时，MPR 会产生阶梯状伪影,MPR from isotropic voxels (thinner sections),MPR from anisotropic voxels (thick sections, step-like contour),是指CT机对于密度差别的分别能力。以百分数表示（如：0.35%)。 密度分辨率受噪声、信噪比和物体大小所制约，噪声越小（射线量越大）和显示物体越大，密度分辨率越佳。 密度分辨率的指标必须考虑物体大小和射线剂量。如：CT的分辨率为0.5，3mm,5rad，即对于直径为3mm的物体，在病人接受的剂量小于5rad时，该CT的密度分辨率为0.5%.,密度分辨率：（又称低对比分辩率） （contrast resolution）,第三节 CT分析与诊断,1.先了解扫描的技术条件，平扫/增强扫描 2.具体的了解器官的大小，形状和器官间的解剖关系 3.了解病变的密度,高密度/低密度/等密度或混杂密度，并可测定CT值以了解其密度 4.分析病变的位置、大小、形态、数目和边缘,5.造影增强扫描时应分析有无强化，强化程度，强化形式，是否均匀。 6.观察邻近器官和组织的受压、移位、浸润、破坏等情况 7.结合临床及其它影像诊断资料综合分析,第三节 CT分析与诊断,第二部分 颅脑(skull and brain),第一章 头颅CT扫描概述 第二章 颅脑解剖及CT正常表现 第三章 先天性颅脑畸形 第四章 颅脑损伤 第五章 脑血管病 第六章 颅内肿瘤 第七章 感染性疾病 第八章 髓鞘形成异常,第一章 颅脑疾患的基本CT征象 (basic CT signs),一 直接征象 （Direct signs) 1.密度(density)：即CT值。以脑组织为标准，分高、等、低密度及混杂密度(hy perdense,isodense,hypodense, mixed-dense) 2.大小(size) 3.边缘(margin) 4.形态(shape),7. 部位(location) 8. 种植(implantation) 9.骨质增生和破坏(hyperosteogeny and destruction of bone),5. 结构(structure) 6. 多少(number),直接征象（Direct signs),10. 增强表现：(appearances of enhancement) a,无增强 b,有增强 :均匀强化(homogeneous)、 不均匀强化(inhomogeneous),不均匀强化：,中心增强、周边增强,环形增强、部分增强,直接征象（Direct signs),1. 正常结构移位及变形 (displacement and distortion) 2. 充盈缺损或填充 (filling defect or filling) 3. 脑积水(hydrocephalus) 4. 脑水肿(cerebral edema),二 间接征象(Indirect signs),5. 骨改变(changes of bone)： 变薄或增厚(thinning or thickening) 6. 蝶鞍改变(sellar changes) 7. 脑池扩大(enlargement of cisterna) 8. 脑疝(cerebral hernia),间接征象,三 定位征象(fixing signs) （脑内/脑外、幕上/幕下) Extracerebral or intracerebral Supratentorial or subtentorial,1.脑池扩大(enlargement of cisterna) 2.脑表面脑白质内移(ingression of alba) 3.颅骨的受侵 4.病灶常基底于骨结构 （“D”字征 ）,脑外征象(Extracerebral signs),1.脑池变窄(cisternal narrowing) 2.脑皮质紧贴于骨板(pallium stick tightly bone lamella) 3.颅骨常无改变 4.病灶以锐角与骨结构相切（“O”字征 ）,脑内征象(Intracerebral signs),（1）脑干(brain stem) （2）导水管(aqueduct of midbrain) （3）基底动脉(basilar artery) （4）骨(bone) （5）小脑幕本身(tentorium of cerebellum) （6）脑池通道(cisternal pathway)最多见。,幕上幕下联合受侵的六条通道：,幕上/幕下：联合受侵征象,1. CT值(CT number) 2. 钙化(calcification) 3. 增强前后病灶密度及两者的对比 (densities of lesion and their comparison before and after enhancement),四. 定性征象(Qualitative signs),4. 病灶的部位(position) 5. 病灶的形态和分布 (shape and distribution) 6.坏死腔的形态 (shape of necrostic cavity),定性征象,第二,章 颅脑CT正常表现,如图所示,orbit,ethmoid sinus,sphenoid sinus,foramen magnum,foramen ovale,foramen lacerum,foramen spinosum,clivus,temporal lobe,pons,globe,ethmoid sinus,fourth ventricle,cerebellar hemisphere,cerebellar vermis,mastoid process,cistern magna,globe,temporal lobe,pons,cerebellar hemisphere,fourth ventricle,cerebellar vermis,sella turcica,optic nerve,frontal lobe,suprasellar cistern,Sylvian fissure,temporal lobe,ambient cistern,quadrigeminal cistern,midbrain,cerebellum,3rd ventricle,quadrigeminal cistern,frontal lobe,anterior horn of lateral ventricle,thalamus,occipital lobe,insula,Sylvian fissure,temporal lobe,anterior horn of lateral ventricle,thalamus,cistern venae magnae cerebri,occipital lobe,frontal lobe,temporal lobe,internal capsule,head of caudate nucleus,Lens nucleus,trigone of lateral ventricle,posterior horn of lateral ventricle,frontal lobe,Lens nucleus,head of caudate nucleus,internal capsule,thalamus,occipital lobe,frontal lobe,parietal lobe,lateral ventricle,occipital lobe,body of lateral ventricle,frontal lobe,parietal lobe,frontal lobe,parietal lobe,semi-oval center,小脑幕的三种形态,窦汇上方层面：小脑幕切缘呈“Y”字形，再加上位于最后方的上矢状窦，这三者构成高脚杯图像。随着层面下移，杯子（小脑幕切缘）越来越大，而高脚杯柄（大脑镰切缘）却越来越短 窦汇层面：小脑幕切缘呈“M”字形。 “M”字的外侧肢以外为幕上结构， “M”字围成的区域为小脑， “M”字的前方为脑干。 窦汇下方层面：小脑幕切缘呈“八”字形。内侧为幕下，外侧为幕上。,第三章 颅脑损伤 (Craniocerebral Injury),第一节 简介,颅脑损伤分为原发性和继发性损伤，常规CT检查应包括全部头颅，由枕骨大孔上至穹隆。采用骨窗和脑窗观察。,第二节 头皮和颅骨损伤,一 头皮损伤(scalp injury) 头皮血肿(scalp hematoma) 帽状腱膜下血肿(subgaleal hematoma) 骨膜下血肿(subperiosteal hematoma),scalp hematoma,subperiosteal hematoma,1.颅盖骨骨折：(fracture of cranium) 线状骨折(capillary fracture) 颅缝分离(separation of cranial sutures) 凹陷骨折(depressed fracture) 粉碎性骨折(comminuted fracture) 穿通骨折(perforating fracture),二 颅骨骨折 (fracture of skull),直接征象:骨折线，骨缝分离 间接征象: 气颅(intracranial pneumatosis) 蝶窦等副鼻窦、乳突气房内的“液平”及“混浊”,2.颅底骨折：(basicranial fracture),筛骨骨折所致，CT脑池造影可指出骨折部位,3.脑脊液鼻漏： (cerebrospinal rhinorrhea),fracture,Linear,Comminuted and depressed fracture,separation of cranial sutures,Linear fracture,comminuted fracture,depressed fracture,comminuted fracture,第三节 脑外血肿、积液和积气 (extracerebral hematoma, hydrops, pneumatosis),CT表现：,1.多呈梭形(fusiform)均一密度（5070Hu） 内缘光滑锐利 2.急性期质地均一，但内可含气泡 3.常有骨折 4.中线结构移位较轻 5.较为局限，常不越过颅缝（矢状缝除外）但可过中线，累及幕上下。,一 硬膜外血肿:(epidural hematoma) 血肿位于硬脑膜和颅骨内板之间,epidural hematoma,epidural hematoma,epidural hematoma,air bubble,血肿位于硬脑膜与蛛网膜之间，分为： 1. 急性(acute)（3天以内） 2. 亚急性(subacute)（4天至3周） 3. 慢性(chronic)（3周以上）,二 硬膜下血肿(subdural hematoma),（1）均匀一致的高密度（7080Hu）,范围广 （2）血肿常呈新月形（crescent）或“3”形 （3）脑室受压变形 （4）中线结构多向对侧移位 （5）常不伴有骨折 （6）血肿可位于天幕、大脑镰与脑实质间,a.急性硬膜下血肿CT表现：,1、血肿密度不均匀 2、血肿呈梭形 3、同侧脑室扩大,急性硬膜下血肿不典型CT表现：,subdural hematoma,Crescentic high density extra-axial collection,Midline shift,Acute subdural hematoma,Acute subdural hematoma,特殊部位硬膜下血肿：Acute subdural hematoma in tentorium of cerebellum,特殊部位硬膜下血肿： Acute subdural hematoma of longitudinal fission,硬膜外血肿与硬膜下血肿的鉴别,硬膜外血肿与硬膜下血肿的鉴别,（分早期和晚期） 早期表现：上半部为低密度（血清） 下半部为高密度（血细胞）,b.亚急性硬膜下血肿CT表现,Low density in upper half,Fluid-blood level,High density in lower half,subacute subdural hematoma,晚期表现：血肿完全为低密度，可为等密度。当为等密度时，诊断只能依赖于： 1. 脑白质的推压征 2. 脑室系统变形 3. 皮层静脉内移 4.中线结构移位而没有其他占位病变征象 5. 脑灰白质结合部远离颅骨内板,亚急性硬膜下血肿CT表现,subacute,Subacute：isodense hematoma,Isodense subacute hemorrhage ingression of subcortex vein in contrast scan,1. 多呈梭形，也可为新月形、“3”形 2. 多呈低密度，甚至脑脊液样密度 3.可为均一密度也可为混杂密度,c.慢性硬膜下血肿CT表现（三周以上）,chronic,chronic,chronic,单纯外伤性蛛网膜下腔出血，常因蛛网膜下腔内的皮层静脉破裂出血所致。血肿常充填在脑沟和脑池内，以脚间窝及侧裂池多见，CT值较低（2060 Hu），且常在一周内消失。,三 蛛网膜下腔出血：(subarachnoid hemorrhage),subarachnoid hemorrhage,subarachnoid hemorrhage,多继发于深部脑内血肿破溃入脑室或脑室穿通伤或由四脑室逆行的蛛网膜下腔出血。血凝块可引起梗阻性脑积水,四 脑室内出血： (intraventricular hemorrhage),intraventricular hemorrhage,颅内积气可见于蛛网膜下腔，脑室系统，硬膜下腔，硬膜外血肿内甚至脑实质内，积气是骨折的一个间接征象。,五 颅内积气： (intracranial pneumotosis),intracranial pneumotosis,第四节 外伤性原发性脑损伤,脑挫伤/血肿 (brain contusion and hematoma),CT表现： 1.密度不均，中心多发高密度区为出血，周围的低密度为水肿 2.好发于皮层下，也可位于白质深部 3.占位效应(space occupying effect) 4.晚期脑萎缩，脑软化(encephalomalacia)，可残留一个囊腔,cerebral contusion and hematoma,cerebral contusion and hematoma,cerebral contusion and hematoma,cerebral contusion and hematoma,脑疝 脑积水,一 脑疝(cerebral hernia) 外伤后由于占位效应，一个腔的部分脑组织被挤到另一个腔中就是脑疝，常见的有: 大脑镰下疝(hernia of cingulate gyrus) 钩回疝(uncal herniation) 幕下疝(subtentorial hernia) 脑外疝,常见的脑疝 CT表现为正常脑池被脑组织填充，消失和正常结构的移位。,脑外疝,大脑镰下疝,幕下疝,钩回疝,硬膜外血肿,cerebral hernia,二 脑积水(hydrocephalus),外伤性脑积水可分为: 梗阻性脑积水(obstructive H):急性期 交通性脑积水(communicating H):后遗改变 梗阻性脑积水:是指四脑室出口以上任何部位发生梗阻所致的脑积水。见于先天性疾病、感染或、外伤和肿瘤 交通性脑积水:是指四脑室出口以后的正常脑脊通路受阻或脑脊液吸收障碍所致的脑积水。见于蛛网膜下腔出血、脑膜炎、颅脑损伤以及静脉栓塞等,hydrocephalus,hydrocephalus,第五章 脑血管病 (cerebrovascular diseases),第一节 缺血性脑梗塞 (ischemic cerebral infarction) 第二节 出血性脑疾患 (hemorrhagic encephalopathy) 第三节 脑血管病变 (cerebrovascular lesions),第一节 缺血性脑梗塞,一 脑梗死和脑栓塞 (cerebral infarction and embolism),1.平扫为低密度，可为等密度甚至高密度和混杂密度，总的趋势是密度越来越低 2.2-3周可出现“模糊效应”或“雾期”（fagging effect）即病灶呈等密度 3.增强(enhancement)后可出现脑回增强，周边增强，全部增强，中心增强或部分增强 4.严格按血管分布区分布，以灰质为主，好发于分水岭(watershed)地带,脑梗死CT表现：,5.梗死灶常呈楔形(wedge) 6.占位效应从无到有，再从有到无直致负压性(negative pressure)改变 7.出血性脑梗死表现为低密度梗死区出现高密度出血斑点(hemorrhagic spots) 8.“条带征”（cord sign）：大脑中动脉梗塞，梗死区低密度脑组织内可见衬托出大脑中动脉水平段的高密度影,脑梗死CT表现：,cerebral infarction(watershed),cerebral infarction: MCA,Hemorrhagic infarction,cerebral infarction(cord sign),cerebral infarction: enhancement,CT 灌注: 血流量（BF)，血容量（BV），平均通过时间（MTT），渗透表面积乘积（PS），对比剂到达时间(IRF TO）等。,CT image of early cerebral ischemia,CTA: Embolism of the right middle cerebral artery,MIP （Coronal）,4 days later,2 hour later,第二节 出血性脑疾患,出血性脑疾患包括脑内出血(intracerebral hemorrhage)，脑室出血(intraventricular hemorrhage)和蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage) 。可由高血压，血管畸形或动脉瘤引起,a.血肿开始为高密度，境界清楚，质地均匀，而后血肿密度变低，直到脑脊液密度（液化） b.周围见低密度水肿 c.占位效应 d. “牛眼征”(bulls-eye configuration)：血肿开始溶解时，由于血肿周围的反应性血管增生，在亚急性期增生血管呈环形强化，内含一未被溶解的高密度血块，两者由溶解的血液间隔,血肿CT表现：,(1)壳核外侧型出血： 据内囊受累的情况又可分为内囊水肿受压或内囊截断损伤两类，可破溃于侧脑室,(2)视丘内侧型出血,尾状核头出血： 血肿位于额角与内囊前肢之间 丘脑出血： 血肿位于内囊后肢与第三脑室之间。血肿可破溃入第三脑室,(3)混合型血肿：血肿累及内囊内外,基底节血肿 是高血压脑出血最常见的部位，可分为：,hemorrhage,hemorrhage,hemorrhage,hemorrhage (brainstem),hemorrhage,cerebellum,occipital lobe,absorbing phase,脑内出血的病因诊断,一、损伤性脑内出血 二、非损伤性脑内出血 1，高血压： 2，脑血管畸形 3，脑血管淀粉样变性 4，动脉瘤破裂 5，出血性脑梗塞 6，恶性肿瘤： 7，血恶液质：可为先天性或获得性，如维生素K缺乏、肝病、DIC等 8，脑内炎性疾病和血管炎：感染性心内膜炎伴有脑栓塞、真菌性血管炎可导致菌性动脉瘤、出血性梗塞或动脉壁化脓性破坏引起脑内出血 9，脱水、败血症：可致静脉窦或脑静脉血栓形成 10，其他原因：吸毒、化学中毒、抗凝治疗后等,脑内出血的鉴别诊断,损伤性脑内出血：外伤史，多合并颅骨骨折、硬膜内外血肿和蛛网膜下腔出血 高血压性脑内出血：高血压史，发病急。出血部位为壳核和外囊区（6065%）、丘脑（1525%）、脑桥（510%）、小脑（25%）和皮层下脑实质（12%） 脑动脉瘤破裂：常引起蛛网膜下腔出血，脑内出血占16%。DSA，CTA等可确诊 脑动静脉畸形伴发脑内出血：多见于儿童或正常血压的年轻人。可引起脑萎缩、软化和钙化，CT增强可见供血动脉和引流静脉增粗,脑内出血的鉴别诊断,恶性肿瘤并发出血：包括颅内外恶性肿瘤，颅外恶性肿瘤可引起血恶液质或凝血功能障碍；颅内恶性肿瘤与一些恶性肿瘤恶性程度高、生长迅速伴有坏死、新生肿瘤血管发育不良或肿瘤直接侵犯血管有关。CT可显示恶性肿瘤相关表现 出血性脑梗塞：低密度梗塞灶中可见高密度斑点状或斑片状出血，出血灶一般不超出梗塞灶的边缘，但出血较多时可使