医学影像学：第一章 成像技术与临床应用

1、 第一章 成像技术与临床应用 第一节第一节. X线成像线成像 了解、熟悉和掌握的知识点了解、熟悉和掌握的知识点 1.熟悉X线图像特点； 2.了解X线成像基本的原理与设备； X线检查 技术； X线图像的解读； 学习难点学习难点 1. X线图像特点 2. X线成像基本的原理与设备 一 X线成像基本原理与设备 二 X线图像特点 三 X线检查技术 四 X线图像的解读 （一）X线的产生与特性： w真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生 w产生装置：线管、变压器、操作台产生装置：线管、变压器、操作台 w线发生过程：向线管灯丝供电加热，在阴极附近产生线发生过程：向线管灯

2、丝供电加热，在阴极附近产生 自由电子，电子以高速由阴极向阳极进行，轰击阳极钨靶自由电子，电子以高速由阴极向阳极进行，轰击阳极钨靶 而发生能量转换，以下的能量转换为线，以而发生能量转换，以下的能量转换为线，以 上转换为热能，线由线管窗口发射，热能由散热设施上转换为热能，线由线管窗口发射，热能由散热设施 散发。散发。 一一 X线成像基本原理与设备线成像基本原理与设备 电离效应（生物效应）：电离效应（生物效应）： w线通过任何物质都可产生电离效应。线通过任何物质都可产生电离效应。 w线射入人体，也产生电离效应，可引起生物学线射入人体，也产生电离效应，可引起生物学 方面的改变，即生物效应方面的改变，即

3、生物效应 w是放射治疗的基础，（也是线检查需要注意防是放射治疗的基础，（也是线检查需要注意防 护的原因）。护的原因）。 （二）线成像基本原理： 线影像的形成基于三个基本条件线影像的形成基于三个基本条件 （1）穿透性）穿透性：穿透人体组织：穿透人体组织 （2）人体组织存在密度和厚度的差异，吸收量不同，）人体组织存在密度和厚度的差异，吸收量不同， 穿透身体的线量有差别穿透身体的线量有差别 （3）有差别的剩余线是不可见的，经过显像，）有差别的剩余线是不可见的，经过显像，在在 荧屏或胶片上就形成了具有黑白对比、层次差荧屏或胶片上就形成了具有黑白对比、层次差 异的线影像。异的线影像。 人体正常组织结构的

4、密度不同：人体正常组织结构的密度不同： 高密度高密度 骨和钙化骨和钙化 线吸收多白影线吸收多白影 低密度低密度 脂肪和含气体脂肪和含气体 线吸收少线吸收少 黑影黑影 的脏器（肺、鼻窦）的脏器（肺、鼻窦） 中等密度中等密度 软骨、肌肉、体液软骨、肌肉、体液 X线吸收中等线吸收中等 灰影灰影 实质脏器等实质脏器等 病变组织密度与邻近组织密度不同，存在自然对比，病变组织密度与邻近组织密度不同，存在自然对比， 可产生不同的病理影像可产生不同的病理影像。 （三）数字（三）数字X线成像线成像 （digital radiography,DR） 传统X线，以胶片为介质 缺点：摄影技术条件要求严格、曝光宽容 度

5、小、影像灰度不可调 DR，X线摄影装置与电子计算机相结合，由模拟信 息转换为数字信息数字化图像 数字化图像特点： 图像处理可调节影像的对比； 摄影条件放宽； 患者接受X线剂量较少； 图像存储方便摄成照片或光盘存储； 可输入PACS中 （四）（四） 数字减影血管造影（数字减影血管造影（DSA） w血管造影是将水溶性碘对比剂注入血管，使血管显 影的X线检查方法 wDSA是利用计算机处理数字影像信息，消除骨骼和 软组织影像，使血管显影更清晰的成像技术 二 X线图像特点 X线图像，由黑到白不同灰度的影像组成，是灰阶图 像。 图像的白影与黑影 人体组织的厚度及组织结构密度的高低有关 是穿透不同组织结构相

6、互叠加的影像 三 线检查技术 自然对比：自然对比：人体组织结构密度上的差别，是产生人体组织结构密度上的差别，是产生X线影像对线影像对 比的基础，称自然对比。比的基础，称自然对比。 X线图像线图像平片平片 人工对比：人工对比： 对于缺乏自然对比的组织或器官，可人为地引入对于缺乏自然对比的组织或器官，可人为地引入 一定量的在密度上高于或低于它的物质使之产生对比，称一定量的在密度上高于或低于它的物质使之产生对比，称 为人工对比。为人工对比。 引入的物质引入的物质对比剂；检查方式对比剂；检查方式造影检查造影检查 w 自然对比与人工对比是自然对比与人工对比是X检查基础检查基础 （一）普通检查： 1. 荧

7、光透视荧光透视 简称透视简称透视 在暗室内进行，可转动体位，了解器官动态变 化。费用低，但影像对比及清晰度差。 2. 线摄影： 对比度及清晰度较好，常需互相垂直两个方位 摄影，（如：正位、侧位）。 （二）特殊检查：（二）特殊检查： 软线摄影 :应用波长长的X线钼靶管球，用于 检查软组织，如：乳腺机 体层摄影: 因前、后影像重叠，选定某一层 面摄影层面外的结构在投影过程中被模 糊掉。 放大摄影、荧光摄影 （三）造影检查（三）造影检查 1. 对比剂 （1）高密度对比剂 钡 、碘剂 （2）低密度对比剂 （ 空气 ） 2. 造影方法 （1）直接引入法 口服 或 灌注 （2）间接引入法 3. 检查前准备

8、及反应处理检查前准备及反应处理 应备好抢救药品和抢救器械，以备急需 禁忌症 （碘剂） 过敏体质、严重心肾疾病 碘剂过敏试验 严重反应 （四）（四）X线检查中的防护线检查中的防护 防护对象：长期接触放射线人员 患者孕妇、小儿 防护方法：铅屏障 距离 四 X线图像的解读 图片基础解读：条件、体位 图像解读：一定顺序全面观察 分析要点（6点）：位置和分布、数目和形态、边缘、 密度、邻近器官关系、功能变化 结合临床 做出诊断 w1970 Hounsfield发明发明CT, 1972第一台第一台CT机面世，开始机面世，开始 头部检查。头部检查。 w1979 Hounsfield和和Cormack 共同获

9、得诺贝尔奖。共同获得诺贝尔奖。 第二节 计算机体层成像（CT） Computed tomography 什么是什么是CT？ wCT是一种数字化图象，它以截是一种数字化图象，它以截 面图象（横断面为主）为主要特面图象（横断面为主）为主要特 点。具有极高的密度分辨率和较点。具有极高的密度分辨率和较 高的空间分辩率。高的空间分辩率。 了解、熟悉和掌握的知识点了解、熟悉和掌握的知识点 1.熟悉CT图像特点； 2.了解CT成像基本的原理与设备；CT检查技 术；CT图像的解读； 学习难点学习难点 1. CT图像特点 2. CT成像基本的原理与设备 一 CT成像基本原理与设备 二 CT图像特点 三 CT检查

10、技术 四 CT图像的解读 五 CT诊断的临床应用 一一 成像原理与设备成像原理与设备 (一一) 基本原理基本原理 w图像处理时将选定层面分成若干个体积相同的立图像处理时将选定层面分成若干个体积相同的立 方体，方体，称为体素称为体素 w扫描所得数据经计算机而获得的每个体素的扫描所得数据经计算机而获得的每个体素的X线线 衰减系数，再排列成矩阵衰减系数，再排列成矩阵 w经数经数/模转换器转为由黑到白不等灰度的小方块，模转换器转为由黑到白不等灰度的小方块， 称为像素称为像素 wCT图像图像是由一定数目像素组成的灰阶图像。是数是由一定数目像素组成的灰阶图像。是数 字化图像，是重建的断层图像字化图像，是重

11、建的断层图像. CT的基本原理的基本原理 CT摄影摄影 球管球管 感 光 胶 片 普通普通X线摄影线摄影 (二) CT 设备 1.普通普通CT (1). 扫描装置扫描装置 线管球线管球 探测器探测器 扫描架扫描架 (2). 计算机系统计算机系统 (3). 图像显示和存储系统图像显示和存储系统 2.螺旋螺旋CT X线线扫描的轨迹呈螺旋状扫描的轨迹呈螺旋状，管球的旋转与连续动床，管球的旋转与连续动床 同时进行，同时进行，扫描是连续的、没有间隔时间扫描是连续的、没有间隔时间 使整个扫描时间大大缩短，且不丢失数据使整个扫描时间大大缩短，且不丢失数据 快速容积扫描：快速容积扫描：在短时间内对身体较长范围

12、进行不在短时间内对身体较长范围进行不 间断的数据采集。间断的数据采集。 单层单层 4层层 16层层 各向同性各向同性 各向异性各向异性 3.电子束电子束CT （EBCT） 是用电子枪发射电子束轰击四个环靶所产生的是用电子枪发射电子束轰击四个环靶所产生的X线进行扫描线进行扫描 多层扫描，出多幅图像多层扫描，出多幅图像; 对心脏大血管检查有独到之处对心脏大血管检查有独到之处 优点：优点：时间分辨率高时间分辨率高 扫描时间短扫描时间短 对心脏可进行动态学研究对心脏可进行动态学研究 缺点：缺点：EBCT设备昂贵设备昂贵 检查费用高检查费用高 有有X线辐射线辐射 心脏造影需注射对比剂心脏造影需注射对比剂

13、 CT的优点的优点 w截面图象可以避免结构的重叠截面图象可以避免结构的重叠 w高密度分辨率可以显示平片无法区别高密度分辨率可以显示平片无法区别 的结构。的结构。 w数字化的图象便于计算机处理、储存数字化的图象便于计算机处理、储存 和传送。和传送。 w从形态学向功能诊断迈进的重要一步。从形态学向功能诊断迈进的重要一步。 二 CT图像特点 CT图像图像是由一定数目从黑到白不同灰度的像素按矩阵是由一定数目从黑到白不同灰度的像素按矩阵 排列构成的灰阶图像排列构成的灰阶图像 像素越小、数目越多所构成的图像越细致即像素越小、数目越多所构成的图像越细致即空间分辨空间分辨 率越高率越高 数目为数目为 5125

14、12或或10241024 图像与线图像所显示的黑白影像一样，图像与线图像所显示的黑白影像一样， w黑影表示低吸收区黑影表示低吸收区低密度；低密度； w白影表示高吸收区白影表示高吸收区高密度。高密度。 w线图像可反映正常与病变组织的密度但没有量线图像可反映正常与病变组织的密度但没有量 的概念。的概念。 w图像图像不仅以不同灰度显示其密度的高低，还不仅以不同灰度显示其密度的高低，还 可用组织对线的吸收系数说明其密度高低的程可用组织对线的吸收系数说明其密度高低的程 度度，具有一个量的概念，具有一个量的概念值。值。 w值来作为表达组织密度高低的标准。值来作为表达组织密度高低的标准。 CT值值-系系CT

15、扫描中扫描中X线衰减系数的单位，用于表线衰减系数的单位，用于表 示示CT图像中物质组织结构的线性衰减系数（吸收图像中物质组织结构的线性衰减系数（吸收 系数）的相对值。用亨氏单位表示，简写系数）的相对值。用亨氏单位表示，简写HU。 在实际工作中规定在实际工作中规定: 水的水的CT值为值为0HU 人体中密度最高的骨皮质为人体中密度最高的骨皮质为1000HU 空气密度最低空气密度最低 为为1000HU 脂肪组织脂肪组织 CT值值 3090HU 软组织软组织 CT值值 2070 HU 三 CT 检查技术 （一）普通扫描（一）普通扫描 1. 平扫平扫 指不用对比增强或造影的普通扫描指不用对比增强或造影的

16、普通扫描 2. 对比增强扫描对比增强扫描 静脉注入水溶性碘对比剂进行扫描静脉注入水溶性碘对比剂进行扫描 3. 造影扫描造影扫描 先做器官或结构的造影，然后进行扫描，一般临床先做器官或结构的造影，然后进行扫描，一般临床 应用不多应用不多 4.高分辨力扫描（高分辨力扫描（HRCT） 这种技术可这种技术可提高图像的空间分辨力提高图像的空间分辨力，采用螺，采用螺 旋进行图像重建，采用高空间分辨力算法：旋进行图像重建，采用高空间分辨力算法： 层厚：层厚：1.5mm，矩阵不低于，矩阵不低于512512 显示微小的组织结构：肺间质、支气管扩张、肾上显示微小的组织结构：肺间质、支气管扩张、肾上 腺、内耳腺、内耳 （二）图像后处理技术（二）图像后处理技术 1.再现技术再现技术 表面再现表面再现 （表面三维重建（表面三维重建 SSD） 最大强度投影最大强度投影 MIP 容积再现容积再现 2. 仿真内镜显示技术仿真内镜显示技术 仿真血管、支气管、结肠（可发现仿真血管、支气管、结肠（可发现mm小息肉）、小息肉）、 胆管镜胆管镜 膝膝 关关 节节 表表 面面 三三 维维 重重 建建 充气造影SSD CTVE CT Angio 肿瘤推移血管肿瘤推移血管 病例病例32 单排螺旋单排螺旋CT机机 四 CT图像的解读 图片基础解读： 扫描技术