医学影像学总论201802课件1

医学影像学总论医学影像学总论1医学影像学放射科：普放、CT、MR超声科核医学科：同位素成像、PET-CT介入放射科：诊断、治疗科技发展在临床医学的最前沿阵地之一医学影像学放射科：普放、CT、MR2介入放射学在医学影像设备（X线、CT、B超）导引下经皮或经腔插入穿刺针或引入导丝、导管进行诊断、治疗介入放射学在医学影像设备（X线、CT、B超）导引下3医学影像诊断结合临床(clinicalmaterial)，综合分析“异病同影”、“同病异影”differentdiseaseswithsameappearance,samediseaseswithdifferentappearance诊断(diagnosis)肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断Confirmation,Negation,Possibility医学影像诊断结合临床(clinicalmaterial)，4

X线成像

X线成像51895年伦琴发现X射线WilhelmConradRöntgenTheNobelPrizeinPhysics1901

1895年伦琴发现X射线WilhelmConradRö6X线产生基本原理与设备

X线的产生，X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的Thex-raybeamisproducedbybombardingatungstentargetwithanelectronbeamwithinanx-raytube.X线产生基本原理与设备X线的产生，X线是真空管内高速7X线的特性穿透性：与物体的密度与厚度相关荧光效应：透视的基础感光效应：摄影的基础电离效应：放射治疗的基础、X线防护X线的特性8X线成像基本原理Asx-raypassthroughthehumanbodytheyareattenuatedbyinteractionwithbodytissues(absorptionandscatter),resultinginanimagepatternrecognizableashumananatomy.基本条件X线具有穿透性存在密度(density)与厚度(thickorthin)的差异显像过程X线成像基本原理9X线图像特点X线图像不同灰度的影像反映了人体解剖结构和病理状态的不同密度和厚度X线图像是重叠的，有一定程度的放大，并可产生伪影X线图像特点X线图像不同灰度的影像反映了人体解剖结构和病理状10X线检查中的防护保护自己

避免直接暴露在射线下进入有放射线的环境内，必须有防护措施。尽量远离放射源(放射线与距离成3次方衰减)保护患者避免不必要检查小儿、妇女注意性腺的防护怀孕妇女尽量避免放射线检查X线检查中的防护保护自己11CT

ComputedTomography

计算机体层成像

CT

ComputedTomography

计算机体层12CT成像基本原理基本原理

用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接受衰减的X线，并由光电转换器变为电信号，再由模数转换器变为数字进行计算机处理，获得该层面的每个体素的X线衰减系数，再由数模转换器把每个体素的数字转换成不等灰阶度的像素，按矩阵排列，构成CT图像CT成像基本原理基本原理131、高度准直的X线束，环绕人体一定厚度进行横断面扫描2、探测器接受透过该层面的X线，并转换为数字信息。Diagramshowingrelationshipofx-raytube,patient,detector,andimagereconstructioncomputeranddisplaymonitor

BasicconceptsofCT1、高度准直的X线束，环绕人体一定厚度进行横断面扫描Diag14医学影像学总论201802课件115CT图像特点数字图像(digitalimaging)矩阵(matrix)像素与体素(pixelandvoxel)CT值(CTpixelnumbers)窗宽、窗位(windowwidthandcentre)CT图像特点数字图像(digitalimaging)16CTvalueCTvalue17CT值第11页

反映组织对X线的吸收系数CT图像的不同灰度说明其密度高低的程度CT值第11页

反映组织对X线的吸收系数18医学影像学总论201802课件119更多扫描容积100厘米的容积覆盖量2毫米层厚更多扫描容积100厘米的容积覆盖量20更快扫描速度心脏扫描1毫米层厚83毫秒采集更快扫描速度心脏扫描21更好组织细节30线对/厘米0.5毫米层厚螺旋扫描更好组织细节30线对/厘米22CT检查技术平扫(plainscanning)增强扫描(contrastenhancement)HRCT(highresolutioncomputedtomography)CT检查技术平扫(plainscanning)23CTTechniques重建技术(ReconstructionTechniques)表面遮盖法重建（SurfaceShadedDisplay,SSD）最大密度投影（MaximumIntensityProjection,MIP）容积再现（VolumeRendering,VR）多层面重建（MultiplanarReconstruction,MPR）曲面多层重建（CurvedMultiplanarReconstruction,CMPR）仿真内窥镜技术（VirtualEndoscopy,VE）CTTechniques重建技术(Reconstruct24CTTechniques功能(function)及其他检查肺功能测定LungFunction灌注成像Perfusion骨密度测定QuantitativeCT(QCT)冠状动脉造影CTcoronaryarteryangiography

双能量CTDualEnergyCTCTTechniques功能(function)及其他检25磁共振成像

MagneticResonanceImaging

MRI磁共振成像

MagneticResonanceImagi26磁共振成像

（MagneticResonanceImaging,MRI）利用体内氢原子核在强磁场内发生磁矩用射频发生共振提供能量，改变磁矩停止射频，恢复磁矩释放能量，产生信号，经计算机处理，形成MR图像磁共振成像

（MagneticResonanceImag27向患者发射短促的无线电波——射屏脉冲（RF），质子吸收RF的能量，由低能级跃迁到高能态，纵向磁化减小RF脉冲还使进动的质子不再处于不同的相位，而作同步、同速运动，即处于同相位(inphase)。这样，质子在同一时间指向同一方向，其磁矢量也在该方向叠加起来，于是出现横向磁化(transversemagnetization)向患者发射短促的无线电波——射屏脉冲（RF），质子吸收RF的28中止RF脉冲，则由RF脉冲引起的变化很快回到原来的平衡状态，即发生了弛豫。有两种弛豫：纵向磁化恢复，其过程为纵向弛豫。而横向磁化消失，其过程则为横向弛豫。中止RF脉冲，则由RF脉冲引起的变化很快回到原来的平衡状态，29驰豫时间纵向磁化由零恢复到原来数值的63％所需的时间，为纵向弛豫时间，简称T1。横向磁化由最大减小到最大值的37％所需的时间，为横向弛豫时间，简称T2。T1与T2是时间常数，而不是绝对值。

T1的长短同组织成分、结构和磁环境有关，与外磁场场强也有关系。T2的长短同外磁场和组织内磁场的均匀性有关。驰豫时间纵向磁化由零恢复到原来数值的63％所需的时间，为纵向30驰豫时间与MRI成像

人体不同器官的正常组织与病理组织的T1是相对恒定的，而且它们之间有一定的差异，T2也是如此，这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础。驰豫时间与MRI成像人体不同器官的正常组织31脉冲序列与加权像要获得选定层面中的各种组织的T1、T2或质子密度的差别，得到不同的MRI图像，要采取不同的脉冲序列脉冲序列与加权像要获得选定层面中的各种组织的T1、T2或质子32MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像（multiplesequences）多方位成像流动效应软组织分辨率高对比增强MRI图像特点

MRIcharacteristi33Imagingpulsesequence自旋回波spinecho(SE)sequence快速自旋回波（TSE，FSE）梯度回波gradientecho(GRorGRE)反转恢复inversionrecovery(IR)sequence平面回波成像echoplanarimaging(EPI)短时反转恢复shortT1inversionrecoverySTIR液体衰减反转恢复fluidattenuatedinversionrecovery(FLAIR)Imagingpulsesequence自旋回波sp34MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像多方位成像（provideimagesinanyanatomicplane）流动效应软组织分辨率高对比增强MRI图像特点

MRIcharacteristi35MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像多方位成像流动效应（flowingeffects）软组织分辨率高对比增强MRI图像特点

MRIcharacteristi36MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像多方位成像流动效应软组织分辨率高（HighResolutionofSoftTissue)对比增强MRI图像特点

MRIcharacteristi37MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像多方位成像流动效应软组织分辨率高对比增强(contrastenhancement)MRI图像特点

MRIcharacteristi38MRI增强扫描的适应症肿瘤的鉴别与定性(tumor)血脑屏障是否破坏(blood-brainbarrier)提高病变的发现率(moresensitive)提高血管显示质量特异性对比剂MRI增强扫描的适应症肿瘤的鉴别与定性(tumor)39MRITechniques脉冲序列（pulsesequence）脂肪抑制（fatsuppression）MRC（Cinema）MRI对比增强（contrastenhancement）MRA(MR血管造影)MRI水成像(MRCP,MRU,MRM)功能性MRI成像（fMRI）MRSDWIPWIMRITechniques脉冲序列（pulsesequ40图像存档与传输系统

与信息放射学图像存档与传输系统

与信息放射学41图像存档与传输系统(picturearchivingandcommunicatingsystem，PACS)是存放和传输图像的设备图像存档与传输系统(picturearchiving42PACS的应用价值诊断方面，提供更多的诊断资料和信息管理方面，大大提高了影像各级医生的工作管理成本方面，实现了无胶片化，减少了人力成本和经济成本教学方面，大大提高了教学质量科研方面，是最好的临床科研平台质控方面，实现了科室质控工作的持续改进和不断提高PACS的应用价值诊断方面，提供更多的诊断资料和信息43医学影像诊断结合临床(clinicalmaterial)，综合分析“异病同影”、“同病异影”differentdiseaseswithsameappearance,samediseaseswithdifferentappearance诊断(diagnosis)肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断Confirmation,Negation,Possibility医学影像诊断结合临床(clinicalmaterial)，44医学影像学总论医学影像学总论45医学影像学放射科：普放、CT、MR超声科核医学科：同位素成像、PET-CT介入放射科：诊断、治疗科技发展在临床医学的最前沿阵地之一医学影像学放射科：普放、CT、MR46介入放射学在医学影像设备（X线、CT、B超）导引下经皮或经腔插入穿刺针或引入导丝、导管进行诊断、治疗介入放射学在医学影像设备（X线、CT、B超）导引下47医学影像诊断结合临床(clinicalmaterial)，综合分析“异病同影”、“同病异影”differentdiseaseswithsameappearance,samediseaseswithdifferentappearance诊断(diagnosis)肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断Confirmation,Negation,Possibility医学影像诊断结合临床(clinicalmaterial)，48

X线成像

X线成像491895年伦琴发现X射线WilhelmConradRöntgenTheNobelPrizeinPhysics1901

1895年伦琴发现X射线WilhelmConradRö50X线产生基本原理与设备

X线的产生，X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的Thex-raybeamisproducedbybombardingatungstentargetwithanelectronbeamwithinanx-raytube.X线产生基本原理与设备X线的产生，X线是真空管内高速51X线的特性穿透性：与物体的密度与厚度相关荧光效应：透视的基础感光效应：摄影的基础电离效应：放射治疗的基础、X线防护X线的特性52X线成像基本原理Asx-raypassthroughthehumanbodytheyareattenuatedbyinteractionwithbodytissues(absorptionandscatter),resultinginanimagepatternrecognizableashumananatomy.基本条件X线具有穿透性存在密度(density)与厚度(thickorthin)的差异显像过程X线成像基本原理53X线图像特点X线图像不同灰度的影像反映了人体解剖结构和病理状态的不同密度和厚度X线图像是重叠的，有一定程度的放大，并可产生伪影X线图像特点X线图像不同灰度的影像反映了人体解剖结构和病理状54X线检查中的防护保护自己

避免直接暴露在射线下进入有放射线的环境内，必须有防护措施。尽量远离放射源(放射线与距离成3次方衰减)保护患者避免不必要检查小儿、妇女注意性腺的防护怀孕妇女尽量避免放射线检查X线检查中的防护保护自己55CT

ComputedTomography

计算机体层成像

CT

ComputedTomography

计算机体层56CT成像基本原理基本原理

用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接受衰减的X线，并由光电转换器变为电信号，再由模数转换器变为数字进行计算机处理，获得该层面的每个体素的X线衰减系数，再由数模转换器把每个体素的数字转换成不等灰阶度的像素，按矩阵排列，构成CT图像CT成像基本原理基本原理571、高度准直的X线束，环绕人体一定厚度进行横断面扫描2、探测器接受透过该层面的X线，并转换为数字信息。Diagramshowingrelationshipofx-raytube,patient,detector,andimagereconstructioncomputeranddisplaymonitor

BasicconceptsofCT1、高度准直的X线束，环绕人体一定厚度进行横断面扫描Diag58医学影像学总论201802课件159CT图像特点数字图像(digitalimaging)矩阵(matrix)像素与体素(pixelandvoxel)CT值(CTpixelnumbers)窗宽、窗位(windowwidthandcentre)CT图像特点数字图像(digitalimaging)60CTvalueCTvalue61CT值第11页

反映组织对X线的吸收系数CT图像的不同灰度说明其密度高低的程度CT值第11页

反映组织对X线的吸收系数62医学影像学总论201802课件163更多扫描容积100厘米的容积覆盖量2毫米层厚更多扫描容积100厘米的容积覆盖量64更快扫描速度心脏扫描1毫米层厚83毫秒采集更快扫描速度心脏扫描65更好组织细节30线对/厘米0.5毫米层厚螺旋扫描更好组织细节30线对/厘米66CT检查技术平扫(plainscanning)增强扫描(contrastenhancement)HRCT(highresolutioncomputedtomography)CT检查技术平扫(plainscanning)67CTTechniques重建技术(ReconstructionTechniques)表面遮盖法重建（SurfaceShadedDisplay,SSD）最大密度投影（MaximumIntensityProjection,MIP）容积再现（VolumeRendering,VR）多层面重建（MultiplanarReconstruction,MPR）曲面多层重建（CurvedMultiplanarReconstruction,CMPR）仿真内窥镜技术（VirtualEndoscopy,VE）CTTechniques重建技术(Reconstruct68CTTechniques功能(function)及其他检查肺功能测定LungFunction灌注成像Perfusion骨密度测定QuantitativeCT(QCT)冠状动脉造影CTcoronaryarteryangiography

双能量CTDualEnergyCTCTTechniques功能(function)及其他检69磁共振成像

MagneticResonanceImaging

MRI磁共振成像

MagneticResonanceImagi70磁共振成像

（MagneticResonanceImaging,MRI）利用体内氢原子核在强磁场内发生磁矩用射频发生共振提供能量，改变磁矩停止射频，恢复磁矩释放能量，产生信号，经计算机处理，形成MR图像磁共振成像

（MagneticResonanceImag71向患者发射短促的无线电波——射屏脉冲（RF），质子吸收RF的能量，由低能级跃迁到高能态，纵向磁化减小RF脉冲还使进动的质子不再处于不同的相位，而作同步、同速运动，即处于同相位(inphase)。这样，质子在同一时间指向同一方向，其磁矢量也在该方向叠加起来，于是出现横向磁化(transversemagnetization)向患者发射短促的无线电波——射屏脉冲（RF），质子吸收RF的72中止RF脉冲，则由RF脉冲引起的变化很快回到原来的平衡状态，即发生了弛豫。有两种弛豫：纵向磁化恢复，其过程为纵向弛豫。而横向磁化消失，其过程则为横向弛豫。中止RF脉冲，则由RF脉冲引起的变化很快回到原来的平衡状态，73驰豫时间纵向磁化由零恢复到原来数值的63％所需的时间，为纵向弛豫时间，简称T1。横向磁化由最大减小到最大值的37％所需的时间，为横向弛豫时间，简称T2。T1与T2是时间常数，而不是绝对值。

T1的长短同组织成分、结构和磁环境有关，与外磁场场强也有关系。T2的长短同外磁场和组织内磁场的均匀性有关。驰豫时间纵向磁化由零恢复到原来数值的63％所需的时间，为纵向74驰豫时间与MRI成像

人体不同器官的正常组织与病理组织的T1是相对恒定的，而且它们之间有一定的差异，T2也是如此，这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础。驰豫时间与MRI成像人体不同器官的正常组织75脉冲序列与加权像要获得选定层面中的各种组织的T1、T2或质子密度的差别，得到不同的MRI图像，要采取不同的脉冲序列脉冲序列与加权像要获得选定层面中的各种组织的T1、T2或质子76MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像（multiplesequences）多方位成像流动效应软组织分辨率高对比增强MRI图像特点

MRIcharacteristi77Imagingpulsesequence自旋回波spinecho(SE)sequence快速自旋回波（TSE，FSE）梯度回波gradientecho(GRorGRE)反转恢复inversionrecovery(IR)sequence平面回波成像echoplanarimaging(EPI)短时反转恢复shortT1inversionrecoverySTIR液体衰减反转恢复fluidattenuatedinversionrecovery(FLAIR)Imagingpulsesequence自旋回波sp78MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像多方位成像（provideimagesinanyanatomicplane）流动效应软组织分辨率高对比增强MRI图像特点

MRIcharacteristi79MRI图像特点

MRIcharacteristics多参数成像多方位成像流动效应（flowingeffects）软组织分辨率高对比增强MRI图像特点

MRIcharacteristi80MRI图像