医学影像学住院医师培训1

医学影像学(medicalimaging)是临床医学的重要学科之一标志性事件：1895年德国科学家伦琴（WilhelmConradRöentgen）发现X线利用X线、超声、磁共振、核素等各种成像手段和信息技术，对人体进行诊断和/或治疗包括影像诊断、介入放射和信息放射等内容当前第1页\共有83页\编于星期三\20点医学影像学影像诊断(diagnosticimaging)：应用各种成像技术和方法，使人体内部结构和器官构成图像，观察人体解剖、生理和病理情况，达到诊断目的。穿透成像：如传统X线摄影、CR、DR、DSA、CT等发射成像：如MRI、SPECT、PET等反射成像：如超声(ultrasound)当前第2页\共有83页\编于星期三\20点胸部X线片当前第3页\共有83页\编于星期三\20点MRICT原发性肝癌当前第4页\共有83页\编于星期三\20点医学影像学介入放射(interventionalradiology)：以影像诊断为基础，并在影像设备的导引下，利用经皮穿刺和/或导管技术，对人体疾病进行治疗或者用以取得组织、细菌、生理和生化材料进行诊断当前第5页\共有83页\编于星期三\20点男64岁右上腹痛B超发现肝占位性病变肝穿刺活检:肝细胞癌肝癌CT当前第6页\共有83页\编于星期三\20点肝癌栓塞术当前第7页\共有83页\编于星期三\20点医学影像学信息放射(informativeradiology)：整合医学图像存档和传输系统(PACS)、放射信息系统(RIS)和网络设施而发展起来的放射信息技术当前第8页\共有83页\编于星期三\20点“医学影像远程会诊网”框架申请站eRAD申检站会诊站申请站会诊站宽带互联网络（ADSL、网通等）会诊中心A医院医院会诊中心BeRAD申检站远程会诊管理中心（电信托管）当前第9页\共有83页\编于星期三\20点1X线成像2计算机体层成像3磁共振成像4超声成像5影像观察与分析6信息放射内容当前第10页\共有83页\编于星期三\20点1X线成像一、X线特性与成像原理二、X线图像特点三、X线成像技术四、X线防护当前第11页\共有83页\编于星期三\20点一、X线特性与成像原理（一）X线特性X线的发生过程：自由电子、高速行进、轰击阳极X线的特性：X线是波长很短的电磁波，肉眼不能见，居γ线和紫外线之间，穿透性、荧光效应、感光效应、电离效应当前第12页\共有83页\编于星期三\20点一、X线特性与成像原理（二）X线成像原理X线具有一定的穿透力被穿透的组织结构存在着密度和厚度的差异剩余的X线必须经过显像过程，应用X线片、显示屏等表现当前第13页\共有83页\编于星期三\20点人体组织和器官的密度高密度：骨组织和钙化灶等中等密度：软组织（如肌肉、神经、实质器官以及体液等）较低密度：主要指脂肪组织低密度：气体（体内所含，如呼吸道、肺、胃肠道等）当前第14页\共有83页\编于星期三\20点二、X线图像特点1．X线图像是灰阶图像：与组织密度和厚度相关的灰阶图像2．X线图像是重叠图像3．X线图像可发生放大和失真当前第15页\共有83页\编于星期三\20点2023/5/2716当前第16页\共有83页\编于星期三\20点三、X线成像技术自然对比、人工对比（一）普通X线：透视、摄影（二）软X线摄影：乳腺摄影（三）数字X线成像：DR，CR.优点：①图像具有可调节性，能得到最佳的显像效果；②摄影条件的宽容范围较大；③患者接受的X线量较少；④图像信息便于存储和传输。（四）X线造影检查：食管、胃肠道造影、小肠造影、结肠造影、尿路造影（五）数字减影血管造影当前第17页\共有83页\编于星期三\20点X线摄影

当前第18页\共有83页\编于星期三\20点Benignlesion-Fibroadenoma软X线摄影:乳腺摄影当前第19页\共有83页\编于星期三\20点

X线造影检查--人工对比对比剂：高密度：钡，碘低密度：气体造影方式直接引入：口服，灌注，穿刺间接引入：经静脉显示尿系当前第20页\共有83页\编于星期三\20点数字减影血管造影

（DigitalSubtractionAngiography,DSA）DSA是由电子计算机与常规血管造影相结合的检查方法。血管造影时，因血管与骨骼及软组织影重叠，血管显影不清，DSA则是利用计算机处理数字化的影像信息，以消除骨骼和软组织的减影技术，目前在血管造影中这种技术应用已很普遍。当前第21页\共有83页\编于星期三\20点基本原理平片（P）与含造影剂的血管（A）构成普通血管造影图（CA），即CA=P+ADSA:A=CA-PPCAA当前第22页\共有83页\编于星期三\20点脑血管DSA检查当前第23页\共有83页\编于星期三\20点胃癌术前化疗女51岁心窝部疼痛反复10月余加重2月PE右中腹略有压痛感胃镜胃小弯侧癌胃右动脉DSA胃小弯垂直部病变手术病理胃小弯垂直部溃疡型癌当前第24页\共有83页\编于星期三\20点胃癌术前化疗胃右动脉DSA当前第25页\共有83页\编于星期三\20点四、X线防护X线具有生物效应可使生物组织产生辐射反应，达到一定剂量会导致辐射损伤。应严格遵守国家放射防护卫生标准的法律法规，重视防护，采取有效措施，保护被检者和工作人员的健康。针对被检者，要合理使用X线的检查，做好非检查部位的屏蔽防护工作，避免不必要的X线辐射，尽量避免重复检查，优化检查参数，减少X线照射量2023/5/2726当前第26页\共有83页\编于星期三\20点什么是辐射辐射是一种能量穿透空气的形式（Radiationisaformof

energytransmittedthroughtheair）包括：热、光、射频波、微波和射线等辐射能穿透物质并与原子或原子核相关称为电离（Someradiationtypes,associatedwithnuclearandatomicprocesses,havetheabilitytopenetratematerialandindoingsocauseaprocesscalledionizationtohappen）造成电离的辐射源主要是X线和放射性物质如铀、钍联合国原子辐射影响问题科学委员会(UNSCEAR)2023/5/2727当前第27页\共有83页\编于星期三\20点辐射剂量与健康剂量(mSv)与人类健康关系（包括胎儿）10mSv以下：没有影响人类健康证据10-

1000mSv：没有早期影响健康证据，但可引起癌症发病率增加等风险1000-

10000mSv：放射性疾病(致死风险）大于10000mSv：致命性联合国原子辐射影响问题科学委员会(UNSCEAR)2023/5/2728当前第28页\共有83页\编于星期三\20点公众受到自然本底辐射剂量约为2.4mSv/年辐射源/

剂量(mSv)

每年每天看2小时电视0.001在核电站周围生活1年0.001~0.02

坐10小时飞机0.03

1次X光胸透0.02

15日福岛核电站门口照射1小时8.217产生射线疾病(短时照射折合到年)2000~40002023/5/2729当前第29页\共有83页\编于星期三\20点

2计算机体层成像计算机体层成像（computedtomography,CT）是利用X线束对人体特定层面进行旋转扫描，由探测器接受该层面穿透后的剩余X线信息，经计算机处理而获得的重组图像当前第30页\共有83页\编于星期三\20点一、成像原理CT与X线摄影不同，它是将X线对人体进行扫描从探测器上取得信息,经计算机处理而获得的重建图像，是断面图像，解剖关系明确，图像清晰逼真。由于接受信号的探测器极为灵敏，其密度分辨力明显优于X线图像当前第31页\共有83页\编于星期三\20点ab

cda+b=3c+d=7a+c=4b+d=6求得a=1b=2c=3d=44

637当前第32页\共有83页\编于星期三\20点二、设备--普通CT机当前第33页\共有83页\编于星期三\20点64层螺旋CT当前第34页\共有83页\编于星期三\20点三、图像特点（一）像素组成的灰阶图像（二）CT值2023/5/2735当前第35页\共有83页\编于星期三\20点CT值的定义、公式和单位CT值的定义

在X线穿过人体的物理过程中，物质的密度是由物质对于X线的衰减系数来体现的。Hounsfield将线性衰减系数划分为2000个单位，称为CT值，以水为0值，最上界骨的CT值为1000；最下界空气的CT值为-1000当前第36页\共有83页\编于星期三\20点CT值的公式单位μ物：该物质的衰减系数，μ水：

水的衰减系数K：常数；K=1000HuHu:Hounsfieldunit（亨氏单位）K=500:EMI单位（现已不用）当前第37页\共有83页\编于星期三\20点CT值CT值是相对值，是相对于水及空气的相对值CT值反映了组织的X线衰减系数，即组织的X线密度对于机体不同组织来说，CT值的绝对数值没有意义，CT值只有范围的意义，如软组织CT值范围，骨的CT值范围，水的CT值范围等CT值的单位是亨氏单位（Hu），每一Hu等于水与空气密度（X线衰减）差别的1/1000当前第38页\共有83页\编于星期三\20点骨软组织水脂肪肺组织气体+400~+1000+40~+60-20~+20-60~-100-600~-800-1000人体组织CT值当前第39页\共有83页\编于星期三\20点CT图像特点与X线相同

不同窗宽窗位当前第40页\共有83页\编于星期三\20点组织脑软组织肺骨纵隔L+30~+40+30~+60-600~-750+200~+300-30~+30W80~100200~3001500~20001500300~500常用窗位（L）、窗宽（W）当前第41页\共有83页\编于星期三\20点四、检查技术（一）平扫（plainscan）（二）增强扫描（enhancementscan）（三）造影扫描（四）高分辨力CT（highresolutionCT，HRCT）（五）CT灌注成像2023/5/2742当前第42页\共有83页\编于星期三\20点图1-5肝脏右叶血管瘤

肝脏CT平扫（a），增强动脉期（b）、门脉期（c）和平衡期（d）2023/5/2743当前第43页\共有83页\编于星期三\20点五、图像后处理技术当前第44页\共有83页\编于星期三\20点血管成像--左侧髂内动脉瘤当前第45页\共有83页\编于星期三\20点3磁共振成像磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）是利用人体中的原子核（如氢质子）在磁场中受到射频脉冲（radiofrequency,RF）的激励发生核磁共振现象，脉冲停止后受激励的质子产生信号，经采集及计算机处理获得图像当前第46页\共有83页\编于星期三\20点一、成像原理当前第47页\共有83页\编于星期三\20点磁共振成像(MRI)当前第48页\共有83页\编于星期三\20点基本物理学概念-原子原子核nucleus质子(带正电自旋)中子(不带电)电子electrons

带负电环绕质子转当前第49页\共有83页\编于星期三\20点电与磁是一回事即电磁电流产生电磁力即磁场质子具有磁场Gauss

学说当前第50页\共有83页\编于星期三\20点原子核以一种特定方式绕磁场方向旋转进动频率=磁旋比*外磁场0进动(Precession)—进动频率当前第51页\共有83页\编于星期三\20点磁共振现象当前第52页\共有83页\编于星期三\20点当射频脉冲(RF)与原子核的进动频率相同时，原子核可以从RF中获取能量产生共振磁共振当前第53页\共有83页\编于星期三\20点产生自由诱导衰减信号FIDFreeInductionDecay射频脉冲停止后氢质子状态当前第54页\共有83页\编于星期三\20点弛豫

RelaxationRF激发停止后，原子核相位和能级都恢复到激发前状态RF激发停止后，原子核相位和能级恢复到激发前状态的时间弛豫时间RelaxationTime当前第55页\共有83页\编于星期三\20点纵向弛豫时间T1longitudinalrelaxationtime质子从纵向磁化转为横向磁化后恢复到纵向磁化平衡状态所需时间(300-2000ms)当前第56页\共有83页\编于星期三\20点完全均匀的外磁场中横向磁化所维持的时间(15-150ms)横向弛豫时间T2transverserelaxationtime当前第57页\共有83页\编于星期三\20点组织T1T2当前第58页\共有83页\编于星期三\20点多参数灰阶图像多方位断层图像流空效应MRI对比增强效应伪彩色的功能图像二、图像特点当前第59页\共有83页\编于星期三\20点表1-2常见组织在T1WI和T2WI上的影像灰度脑白质脑灰质水肌腱肌肉脂肪骨皮质骨髓T1WI浅灰灰黑黑灰白黑白T2WI灰白灰白黑灰浅白黑灰2023/5/2760当前第60页\共有83页\编于星期三\20点正常胸部MRI流空效应当前第61页\共有83页\编于星期三\20点三、检查技术1.脉冲序列常用脉冲序列包括自旋回波（spinecho，SE）、梯度回波（gradientecho，GRE）和反转恢复（inversionrecovery，IR）2．对比增强检查3．血管成像技术4．MR水成像技术5．MR电影技术（MRcine，MRC）6.MR波谱（MRspectroscopy,MRS）7.MR功能成像（functionalMRimaging,fMRI）2023/5/2762当前第62页\共有83页\编于星期三\20点

MR血管成像--正常大脑MRA当前第63页\共有83页\编于星期三\20点男71岁上腹部MRA肝、脾、肾动脉未见异常改变当前第64页\共有83页\编于星期三\20点MR水成像技术--MRCP当前第65页\共有83页\编于星期三\20点MR尿路成像（MRU）：双侧肾盂肾盏及输尿管扩张2023/5/2766当前第66页\共有83页\编于星期三\20点4超声成像超声是指频率超过人耳听力范围（20000Hz）的声波超声成像是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用后所产生的信息，经信息处理形成图像的成像技术，借此进行疾病的诊断2023/5/2767当前第67页\共有83页\编于星期三\20点5影像观察与分析一、影像观察与分析要点(一)图像质量评价(二)图像观察顺序(三)熟悉正常解剖影像表现(四)病变分析要点二、影像诊断思维与方法(一)影像诊断整体思维(二)影像动态观察(三)影像表现共性与特性当前第68页\共有83页\编于星期三\20点部位与分布数目与形状大小密度/信号/回声边缘邻近器官与结构的变化器官功能的改变病变分析要点当前第69页\共有83页\编于星期三\20点影像观察与分析当前第70页\共有83页\编于星期三\20点6信息放射继DR、CT、DSA、MRI等数字化图像之后，医学影像学与计算机科学技术结合而派生出来的新领域。包括了放射科工作的管理、质量控制(qualitycontrol，QC)与质量保证(qualityassurance，QA)、影像信息的存档与传输和远程放射学等。信息放射学对提高医疗、教学、科研等工作的水平和效率有着重要的意义当前第71页\共有83页\编于星期三\20点6信息放射一、图像存档和传输系统（PictureArchivingandCommunicatingSystem，PACS）：是以计算机为中心,由图像信息的获取、传输与存档和处理等部分组成二、放射学信息系统(Radiologyinformationsystem,RIS)：放射科工作管理软件系统三、远程放射学（teleradiology）：病人的医学图像及相关信息需要从病人的检查地传送到远处的专家那里进行诊断PACS、RIS和互联网络为基础当前第72页\共有83页\编于星期三\20点RadWorks双屏2/FMR门诊楼内窥镜OLYMPUSCV-E240240RadWorksIntel460ECT楼Intel460RadWorksTOSHIBAECT7100RadWorks加速器TPS加速器楼CTGEProSpeedCT/iGEAWGETerraRadWorksSHIMAZU4500TF3/FGEOEC9600GELCV+5/F门诊楼超声部Intel460AlokaSSD720SSD620SSD120DiasonicHP5500HP5500RadWorksAGFACR&Cameras1/FHPImagePointKrety530CSHIMADZU胃肠RadWorks4/F会诊中心4/FPACS机房4/F教学中心及全院INTRANET终端WebViewerIntel530TIntel530TIntel530TIntel530TStorageTekDLTDELLPowerEdge4400With128GRAID5IntelNetStructureRoutingSwitch480TIntelCacheSever1520RadWorks双屏RadWorks四屏RadWorksRadWorksRadWorksSHIMADZUMR地下室当前第73页\共有83页\编于星期三\20点完整医学影像信息系统的功能

建立完善规范的图文影像医疗信息库（动态）,提高整体医疗质量,打印图文一体报告

科研可省力快捷地对所积累的大量病例资源以科研为目的进行统计、分析、总结和归纳，高水平高效率地写论文/出书。教学为教学提供庞大的资料库，增强病案教学实效,打印典型病症或手术过程图谱。交流所有的病历素材都可即刻检索调出;可以实现动态电影回放，用于大会交流和讨论.管理共享远程医疗优质高效低耗，提高了科室整体管理水平科内、院内实现医疗信息快捷全面的共享利用与HIS融合或通过WEB方式浏览。医院—医院，科室—科室，医生—医生都能进行远程医疗客户资源病源就是资源，就是效益临床当前第74页\共有83页\编于星期三\20点Copyright©RadiologicalSocietyofNorthAmerica,2004Raman,B.etal.Radiographics2004;24:299-310RadiologyonHandheldDevices当前第75页\共有83页\编于星期三\20点Raman,B.etal.Radiographics2004;24:299-310RadiologyonHandheldDevices当前第76页\共有83页\编于星期三\20点正确书写影像诊断报告（一）充分做好书写前的准备工作1、仔细审核影像学检查申请单2、认真审核影像学图像

（1）检查技术和检查方法是否合乎要求