医学影像学课件 放射诊断学(总论)

放射诊断学

RADIOLOGY中山大学孙逸仙纪念医院放射科陈建宇

chenjianyu5562@163.com医学影像学本学科的教学目标熟悉医学影像学的概念和在临床医学中的作用，了解各种影像学技术的成像原理掌握医学影像学检查方法的种类适应症和禁忌症选择和应用掌握医学影像学的影像分析方法，一些临床常见病的影像学诊断了解医学影像学的发展趋势和新技术是什么有什么用怎么用课程安排总论呼吸系统影像学诊断循环系统影像学诊断消化系统影像学诊断骨关节系统影像学诊断泌尿系统影像学诊断神经系统影像学诊断影像介入进展

影像学检查方法正常影像学解剖基本病变征象常见病的影像学诊断与鉴别诊断了解熟悉掌握&熟悉2013年级临床医学专业《医学影像学》课程进度表时间：2016.2.22-6.15周次时间授课内容一2.22—2.28总论、CT、MRI基础知识二2.29--3.6呼吸系统X线解剖、正常表现、基本病症三3.7--3.14肺炎、肺脓肿、肺结核四3,18—3.24肺肿瘤、纵隔肿瘤五3.25--3.31循环系统X线解剖、正常表现、基本病征六3.26--3.31二尖瓣病变、先心七4.1—4.7阶段考核、介入进展八4.8--4.14消化系统检查方法、正常表现、基本病征九4.15--4.21消化系统疾病诊断、十4.22--4.28急腹症、胆胰检查方法及常见病变十一4.29--5.5骨关节正常表现、检查方法、外伤、十二5.6—5.12骨关节化脓性炎症、骨结核、肿瘤十三5.13--5.19泌尿系统检查方法、正常表现、常见病变十四5.20--5.26神经系统影像解剖、血管病、脑外伤、肿瘤十五5.27--6.2超声诊断十六6.3--6.9超声诊断十七6.10--6.16考核考试形式单选题15题多选题5题名词解释5题问答题2题看图诊断10题看图描述诊断2题考试是检查教与学效果考试是学习与巩固知识过程X线的基本知识医学影像技术的应用总论讲授重点

医学影像学的概念医学影像学总论医学影像学的概念X线的基本知识医学影像学技术的临床应用影像诊断的原则和步骤

CT的成像原理及临床应用MR的成像原理及临床应用医学影像学的概念利用X线、CT、MRI、超声成像、核素检查和介入放射等多种影像技术所形成的影像对临床疾病进行诊断的学科随着现代科学的发展，医学影像学不再局限于单纯形态学诊断，已发展成为诊断、治疗并重，并着眼于功能研究、分子水平研究M,52y,cough,sputumwithchestdistressfor20days

LungcancerM,51yCoughfor1monthsCase11BronchoalveolarcellcarcinomaCase11医学影像学的概念学科的构成--影像技术

--人体系统--综合影像X线技术的应用历史及发展影像学技术的发展趋势总论

----学科构成(时间发展)计算机体层成像

X线成像1895年

超声诊断

核素扫描磁共振成像1950’1972年1973年1977年1950’数字减影血管造影放射诊断学DiagnosticradiologyX-ray总论

----学科构成(时间发展)计算机体层成像X线成像1895年超声诊断核素扫描磁共振成像1950’1972年1973年1977年1950’数字减影血管造影RadiographyUltrasoundRadionuclideimagingComputedTomographyMagneticResonanceImagingDigitalSubtractionAngiography影像诊断学/医学影像学Diagnosticimaging/MedicalImagology放射诊断学Diagnosticradiology1912年泰坦尼号的启发研发超声1994开始骨关节超声总论

----学科构成(成像原理）

医学影像学

诊断普通X-rayCT

核素

介入放射学MRI

超声X线X线原子核X线同位素

回声治疗CTMRI超声ECT医学影像学科构成DSA普通X线CTMRIUltrasoundECTTechnologyofRadiologyDSARadiography医学影像学的概念学科的构成--影像技术

--人体系统--综合影像X线技术的应用历史及发展影像学技术的发展趋势X-RAY的发现人类第一张X线照片发现X线时的伦琴WilhelmConradRoentgendiscoveredX-raysin1895WilhelmConradRoentgenThe1stX-rayfilmofhuman右下颌骨造釉细胞瘤PID：10283729M37右下颌肿大1年多，局部牙齿脱落右下颌骨造釉细胞瘤PID：10283729M37右下颌骨造釉细胞瘤PID：10283729M37医学影像学的概念学科的构成--影像技术

--以人体系统--综合影像X线技术的应用历史及发展影像学技术的发展趋势更精确地显示正常解剖结构更敏感的发现病变，形态与功能的结合,个性化影像诊断数字化，影像介导的临床治疗Pacs–

图像存储、交流、后处理SUNYATSENMemorialHospital/Guangzhou,China4D心脏运动情况SOMATOMSensation64withz-sharp10secfor30mm64x0.6mmResolution<0.4mmRotation0.33sec120kV770effectivemAs

多层螺旋CT–

三维重建MSCT－3DReconstructionMRI－良好的组织显示MRI－良好的组织显示PID:10108558转移瘤MRI－良好的组织显示颞叶胶质瘤正常右手运动的神经中枢脑海绵状血管瘤MR:41774T2WT1WGd+脑海绵状血管瘤MR:41774脑海绵状血管瘤MR:41774脑海绵状血管瘤MR:41774脑海绵状血管瘤MR:41774颞叶胶质瘤语言功能区不同影像学技术的比较PID:10117737M71,腰背痛2月余X-rayvsCT不同影像学技术的比较PID:10117737M71，腰背痛2月余X-rayvsMRSWI

susceptibility-weightedimaging磁敏感成像(MR)MRIMeningomaMRI前颅窝底嗅沟嗅母细胞瘤MRItumorinanteriorcranialfossaMRI3D重建－模拟手术－－前颅窝底嗅沟嗅母细胞瘤Surgicalsimulation影像导航外科手术Image-guidedSurgery影像导航外科手术

MRI/GlioblastomaImage-guidedSurgeryPACSstoragePictureAchieve&CommunicationSystem医学图像存储、传输与后处理系统PACSdiagnosisPatientwardteachingadministratonscaningPACS系统的意义影像数字化，数据库存储和交流利用充分利用影像信息，提高影像诊断质量提高工作效率，缩短诊断时间

SoftcopyReading

–PACS的最重要价值软组织增强算法常规显示算法加快年轻医师的成熟周期：利用PACS教学档案和参考资料，主动学习ImageDistributionScenariosAllexaminations

from8pmto6am

toDr.Smith’shome(oncall)AllCTexaminations

always

toreadingroom1Allchestexaminations

fromDr.Miller

tohisoffice

from9amto3pmPACS远程会诊

系统2013-8与广东廉江市医院会诊如今…写片工作站整合图像后处理软件，可随时进行图像重建处理将来…在PACS上集成CAD技术来提高诊断的准确性和效率云计算医学影像学总论医学影像学的概念X线的基本知识医学影像学技术的临床应用影像诊断的原则和步骤X-ray,CT,MRIUS,RadionuclideX-rayCTX线的基本知识

一、X线的产生二、X线的特性三、X线成像原理

----X线密度的概念

电磁波波长0.031~0.008nm波长短，能量高一、X线的产生

（阴极）真空管自由活动电子群

高电压

（阳极）钨靶

热量X线

99.8%0.2%自由运动的电子群两极之间的电压差电子群高速撞击三要素真空二极管X线球管

X-raytube热阴极阳极电子群X-ray0.2%Cathode-Anode+heatelectronsThecapabilityofpenetrationrelatedtotubevoltageHighervoltage,shorterwavelength,strongerpenetratingability1897年2000年目前最好二、X线的特性透视检查放射治疗辐射损伤X线摄片穿透性–

波长短，能量高荧光效应--钨酸钙感光效应–

卤化银电离/生物效应成像/治疗本质：电磁波波长0.031~0.008nm辐射防护RadiationprotectionTechnology技术学Shieldprotection–plumbum屏蔽Distanceprotection–max.thedistancefromtheradiationsource距离Patient病人ChooseappropriateimagemethodsMin.thetimeneartheradiationsourceRadiologist&technician医务人员Shieldtheradiationsource屏蔽Shieldthepatient&personnel屏蔽三、X线成像基本原理三个必备条件：X线的穿透性：人体组织间的差异：自然对比：不同组织对X线的吸收系数密度：物质密度和原子种类厚度：人工对比：对比剂的使用X线检测器：荧光效应、感光效应★

三、X线成像基本原理detector组织间密度差异穿透性荧光屏screen片盒/胶片film检测器detectordifferencepenetrationC、theprinciplesofradiographyX线的穿透能力和被照射物对X线的衰减作用是X线成像的基本条件三、X线成像基本原理

----X线密度的概念

与组织的密度有关

与组织的厚度有关硫酸钡碘酊水空气厚度thickness密度densityTissuedensityTissuethicknessBariumsulfateiodidewaterairX-ray影像的灰度三、X线成像原理----

密度的概念收音机钢笔钳子X-ray三、X线成像基本原理

----影像密度密度的概念自然对比X线成像基本原理

----影像密度自然对比组织结构密度/厚度X线表现肋骨钙高密度肺气体低密度脂肪疏松稍低密度肌肉密实中等密度心脏厚中等较高密度胸大肌薄较低密度胸部平片：良好的自然对比密度的概念正常第一磨牙正常腹部平片膀胱结石肾结石密度的概念影像密度

自然对比NormalKUBurinarybladdercalculusrenalcalculusAbdomenplainfilm密度的概念影像密度

自然对比左输尿管结石ureteralcalculus左肾结石Renalcalculus节育环X线成像基本原理----影像密度人工对比

对比剂的使用原理：缺乏自然对比的结构或器官，将高于或低于该结构或器官的物质引入器官内或其周围间隙，使之产生对比以显影适应症：空腔性器官、淋巴、血管要求：毒性：无毒/十分低毒分类：高密度对比剂：钡剂、碘剂低密度对比剂：气体密度的概念Contrastmedium影像密度人工对比

－－对比剂的使用高密度：硫酸钡：不吸收用于消化道造影（食道、胃肠、结肠）碘化合物：水剂（可吸收），通过肝肾排泄用于尿路造影（肾盂、输尿管、膀胱）胆道“T”管造影血管造影术油剂：不吸收用于瘘管造影密度的概念对比剂种类－高密度碘水溶液

contrastmedia–highdensityBariumsulfateIodideX线成像基本原理

--影像密度人工对比对比剂的使用引入途径：直接引入：口服法：食管及胃肠钡餐检查灌注法：钡剂灌肠、逆行泌尿道造影、子宫输卵管造影、瘘管造影穿刺引入法：经皮或经导管间接引入：肝、胆、肾的生理排泄口服法：胆囊造影静脉注射法：胆囊造影、肾盂造影、尿路造影密度的概念对比剂的使用直接引入Directinduce

口服法oral胃肠钡餐双对比检查密度的概念双对比造影低密度－气air高密度－钡BaDoublecontrastGI.对比剂的使用直接引入Directinduce灌注法perfusion双对比钡剂灌肠密度的概念Doublecontrastenema对比剂的使用密度的概念直接引入

Directinduce灌注法perfusion逆行肾盂造影Retrogradeurography对比剂的使用

直接引入－膀胱尿道造影密度的概念高密度造影－碘低密度造影－气cystourethrography对比剂的使用直接引入directinduce穿刺引入法iv.injection心、脑血管造影密度的概念对比剂的使用间接引入indirectinduce分泌性胆囊造影excretorybiliography密度的概念对比剂的使用间接引入indirectinduce

排泄性尿路造影静脉性肾盂造影密度的概念三、X线成像基本原理荧光屏screen片盒、胶片film检测器detector影像板(IP)—CR(计算机放射摄影系统)ImagingPanel-ComputedRadiography数字平板(FP)—DR（数字化X线摄影）FlatPanel–DigitalRadiography数字化X线图像三、X线成像基本原理----X线检测器

不同的检查方法用不同的X线检测器X线检测器模拟数字荧光屏溴化银胶片影像增强器数字检测器透视荧光缩影X线照片体层照片摄像机录影CTDSADR/CR/DSIX线检查方法

（

模拟or数字）X线普通检查X线透视X线平片X线特殊检查体层摄影软线摄影荧光摄影X线特殊造影胃肠道气钡双对比造影排泄性造影：IVP、IVC血管造影（介入放射学)CTX-rayroutineexamfluoroscopyPlainfilmX-rayspecialexamtomographymammographyfluorographyX-rayspecialexamGI.TractDouble-contrastExcreteradiography：IVP、IVCangiographyCTTechnologyofexambyX-ray（analog/digital）X线普通检查----透视、平片TheroutineX-rayexam–fluoroscopy,plainfilm

X线透视－荧光屏

Fluoroscopy-screenX线透视－荧光屏

Fluoroscopy-screenX线检测器为数字平板－DR

影像信息板－CRDR1操作简单方便,

病人流通快DR2DR3X线普通检查--平片

plainfilmX线普通检查--透视、平片

plainfilmFluoroscopyvs.plainfilm数字影像Digitalradiography动态范围调节--想看什么,就看什么!

DynamicmanipulationDynamicRangeManagementCanMimicLookofFilm...…ormanydifferentlookssuchasasoft-tissuelook…oraBoneLookImageBrightnessX-rayDetectedSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissueSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissueDenseBreastSkinLineTypicalBreastMassSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissueDenseBreastSkinLineTypicalBreastMassSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissue数字影像Digitalradiography数字影像Digitalradiography数字影像----强大的后处理功能边缘增强Edgeenhancement局部放大Regionalmagnify图像反转Imagingconversion放大&漫游Magnification&Digitalradiography

--Powerfulpost-processing舟骨骨折Digitalradiography

magnification卧位立位DynamicwindowjudgmentX线特殊检查----体层摄影

－X线球管与胶片同步反向运动specialradiography-tomographyX线特殊检查----体层摄影specialradiography-tomographyX线特殊检查----软线摄影（钼靶）specialradiography-mammographyX线特殊检查----软线摄影（钼靶）specialradiography-mammography穿透力弱

乳腺癌77岁浸润性导管癌,硬性-管状

类,淋巴(-),v(+),管内播散(+)26kVp,钼/钼,20mAs52mammographyX线特殊造影----胃肠道气钡双对比造影specialexam–GItractdoublecontrastX线特殊造影----排泄性造影：IVPspecialradiography-IVPX线特殊造影----血管造影（介入放射学）specialradiography-angiographyInterventionalRadiology医学影像学总论医学影像学的概念X线的基本知识医学影像学技术的临床应用影像诊断的原则和步骤

CT/MRI的成像原理及临床应用X线特殊检查----体层摄影（CT）

计算机体层扫描（Computedtomography,简称CT）是由英国科学家Hounsfield于1969年首先设计成功，于1972年在英国放射学会学术会议上宣布，并于1979年获得了诺贝尔医学生物学奖。

CTwasinventedin1972byBritishengineerGodfreyHounsfieldofEMILab.InEngland,andwasawardedtheNobelPricein1979CT成像基本原理CT是用准直后的X线束对人体的某一层面从不同的角度进行照射，用探测器接受到各种原始数据，经计算机重建后产生显示数据矩阵，并在显示器或胶片上成象的X线诊断设备。横轴位CrosssectionimagingCT成像基本原理体素与像素voxel&pixelVoxel→pixel(displayedasgray-scaledcuboids),isarrayedasdigitalmatrix

像素（pixel）的大小与数目像素是体素（voxel）在成像时的表现，像素=Fov/矩阵i.e..Fov350mm

matrixpixelsize128×1287.467mm256×2561.867mm

320×3201.196mm512×5120.47mm1024×10240.117mmCT成像基本原理

－像素的大小与图像清晰度128×128256×256CT设备----普通CT的发展1st2nd3rd4th1968～781978～881988～981998～20082008～～实验室单层普通CT单层螺旋CT多层螺旋CT能量CT？X线特殊检查----体层摄影（CT）CT的成象过程是用X线束围绕人体某一选定部位作360度的匀速旋转扫描，穿过人体的X线经检测器接收，转变为数字信号经计算机存储、运算并重建为断层图象

CrosssectionimagingCT扫描模式–

单层/螺旋扫描单层Singleslice单层螺旋singlespiral多层螺旋multi-slicespiralMSCT的优势:扫描速度快扫描范围宽图像细腻清晰显示解剖细节发现细微病灶显示血管病变组织微循环信息CT值标度

CTdensityscaleCT值：说明某一组织密度高低的程度，反应了器官或组织对X线的吸收程度，以Hu（HounsfieldUnit）表示定义对空气和水的衰减的CT值

Hounsfield标度中空气为-1000

水为0

致密骨为1000boneSofttissuewaterfatair窗口技术

－在黑白之间

人的视觉分辨--16个灰阶grayscaleCT分辨--2000密度单位densityscale每一灰阶内CT值范围等于窗宽/162000Hu/16=125Hu窗宽windowwidth--16个灰阶所包括的CT值范围例：100Hu/16=6.25Hu

（密度分辨率提高20倍）窗位windowlevel--窗中心的CT值主观因素CT扫描的分类

TheclassificationofCTscan传统ConventionalCTOrdinaryscan普通扫描Highresolutionscan高分辨扫描螺旋SpiralCTSingleslicespiral单层螺旋Multi-detectorspiral,MDCT/MSCT

多层/多排/多通道螺旋肺窗纵隔窗X线特殊检查----体层摄影（CT）2023/2/312764x912=58,368探测器单元更准确地显示解剖结构与变异2023/2/3129左上肺炎2023/2/3130正常肺组织2023/2/3131显示骨关节解剖与变异小肝癌CT：112105小肝癌CT：112105最小层厚3D重建F45，反复上中腹部疼痛、绞痛半年不同层厚3D重建动脉期MIP静脉期MIPCTA门脉期VR门脉期VRCTA十二指肠左旁疝十二指肠旁隐窝疝肠禁锢综合症CT:120309肠禁锢综合症CT：1203092023/2/3141骨骼肱骨内生软骨瘤MR：91464CT：150353HUANGBOAN转移性鳞状细胞癌M62，口腔鳞癌术后MR：56979颌面部2004-11-22HuangjincanM62转移性鳞状细胞癌MR：56979颌面部2023/2/3145双侧颈动脉体瘤2023/2/3146双侧颈动脉体瘤2023/2/3147头颅五官2023/2/3148右面部蔓状血管瘤孙逸仙纪念医院3.0TMR室MRI成像原理

MagneticResonanceImaging

磁共振成像（MRI）磁共振磁共振检查现象磁共振波谱（MRS）MRI成像原理含有奇数质子或中子的原子核可产生一定角度的自旋并且在其周围产生磁场.这种特性就是成象基础。现在的MRI图象就是H+原子的图象原子磁轴MRI成像过程线圈发射无线电波瞬间关掉无线电波受检者摆入外磁场线圈接收信号计算机重建图像医生诊断驰豫过程可用两个时间值描述T1

纵向驰豫，自旋-晶格驰豫

90°脉冲激励后，纵向磁化矢量从零向最大值恢复T2

横向驰豫，自旋-自旋驰豫

90°脉冲激励后，横向磁化矢量从最大衰减至零☺平衡态（B0）时，纵向磁化矢量最大，横向磁化矢量为零☺

90°脉冲激励，使横向磁化矢量变最大（恢复至63％）（衰减至37％）MR信号特点SE序列：

T1-W脂肪信号强，优于显示解剖结构

T2-W液体信号最强，长于发现病变

N（H）显示质子密度

GRE序列：flipangle，扫描速度快，信号强度类似SEIR序列：脂肪、水分离T2WIT1WI右侧顶叶发育异常PID：10036780M15，读书不聪明T2WT1WIR右侧顶叶发育异常PID：10036780M15，读书不聪明T2WT1WIR右侧顶叶发育异常PID：1