医学系影像总论

医学影像学1整理ppt绪论2整理ppt一、医学影像学的发展简史

和研究范畴

医学影像学（medicalimaging）是应用医学成像技术对人体疾病进行诊断和在医学成像技术引导下应用介入器材对人体疾病进行微创性诊断及治疗的医学学科，是临床医学的重要组成部分。3整理ppt医学影像学范畴

1.影像诊断学（diagonsticimaging）放射诊断学（diagnosticradiology）（CR、DR、DSA）超声成像（ultrasonography)X线计算机体层成像(CT）磁共振成像（MRI）

4整理ppt2.介入放射学

（interventionalradiology）

（1）介入诊断学（2）介入治疗学5整理ppt医学影像学的发展简史6整理ppt1895年德国物理学家伦琴发现了X线

---X线诊断学1969-1972年英国物理学家Hounsfield研制成功X线计算机体层摄影成像（x-raycomputedtomography)---医学影像学1977年Nudelman数字减影血管造影

---介入放射学1980年核磁共振（Magneticresonanceimaging)投入使用

---丰富了影像学检查手段1.影像诊断学7整理ppt1895年德国物理学家伦琴发现了X线1896年用于临床医学1901年获得诺贝尔物理学奖8整理ppt伦琴与第一张X线照片9整理ppt10整理pptX-RAY11整理pptHounsfield与CT12整理pptCTDepartmentofRadiology13整理ppt14整理pptMR开放式MR15整理pptMRI横断图像16整理ppt17整理ppt2.介入放射学国际上介入放射技术始于20世纪40年代。1953年瑞典医生Seldinger首创在血管造影中应用套管针、导丝和导管交换、经皮穿刺股动脉插管的方法。Nudelman于1977年获得第一张DSA的图像。18整理ppt我国介入治疗技术起步较晚，但发展迅速。1986年召开第一次全国介入放射学会议。1990年，卫生部颁布了相关文件，确立了介入放射学在临床的重要地位。现在介入放射学已经逐步普及到省、市及部分县级医院。19整理ppt我院从1990年开始，开展介入放射学，发展迅速，肿瘤及周围血管介入位居全省第一，去年介入手术达2000多台。20整理ppt河北医科大学第四医院介入手术室21整理ppt肝癌肝动脉化疗栓塞22整理ppt23整理ppt医学影像学的临床应用价值24整理ppt医学影像学是医学战场侦察兵

眼睛：通过检查发现病变双手：介入治疗可以部分替代外科大夫的双手。25整理ppt1.影像诊断学的临床应用价值（1）临床上仅仅根据病人的临床表现和实验室检查，难以确诊时；

---脑梗塞与脑出血；（2）临床上疑似或需要除外某些疾病时；

---骨折的有无（3）临床已经确诊的疾病，需要明确病变的范围、类型和分期时；

---肺癌大小、有无淋巴结转移、脑转移26整理ppt1.影像诊断学的临床应用价值（4）评估疗效、有无复发和转移；

---肝癌治疗后（5）高危人群的定期检查，有利于早期发现、早期治疗；

---肝硬化病人（6）健康体检。

---乳腺癌、肺癌27整理ppt影像诊断学的限度同病异影和异病同影，导致诊断和鉴别诊断困难；某些疾病早期诊断困难；某些疾病不适于影像诊断；影像学检查的应用还有禁忌。28整理ppt2.介入放射学的临床应用价值（1）不适合手术治疗的疾病或病人（如中晚期肿瘤、患有某些疾病的高龄体弱者）；（2）某些不愿意接受手术治疗的病人（如主动脉夹层、腹主动脉瘤、子宫肌瘤等）；（3）暂时不适合手术治疗的疾病或病人（如中晚期肝癌等），经介入治疗后为二期手术创造条件；29整理ppt2.介入放射学的临床应用价值（4）临床应用证实，介入治疗优于或等同于其它治疗方法，（如布加氏综合征、动脉硬化闭塞症）；（5）某些急性疾病，如深静脉血栓形成合并肺栓塞、支气管扩张咯血、化脓性胆管炎等，介入治疗已经成为首选的治疗手段；（6）穿刺活检可以为临床提供病理学诊断。30整理ppt三、如何学习和运用医学影像学1.如何学习和运用影像诊断学2.如何学习和运用介入放射学31整理ppt1.如何学习和运用影像诊断学（1）熟悉各种成像技术的基本原理和检查方法，明确各自的优势和不足，以便在临床工作中进行合理的选择；（2）掌握各种成像技术和检查方法的图像特点，这是识别图像，即明确其属于何种成像技术和检查方法的基础；32整理ppt1.如何学习和运用影像诊断学（3）熟悉各种成像技术的基本原理和检查方法所获取图像的正常所见和异常表现，这是进行影像诊断的主要依据；（4）掌握常见病和多发病的诊断要点，有利于理解诊断报告，评估疾病的程度和预后33整理ppt1.如何学习和运用影像诊断学申请影像学检查时，选择合适的成像技术和检查方法，是临床医师获得正确诊断的首要环节。选择的原则是由简到繁，从无创到有创。34整理ppt1.如何学习和运用介入放射学熟悉介入放射学对哪些疾病的诊断和治疗最有效；掌握常见介入放射学所诊治疾病的适应症和禁忌症；科学合理地选择适宜的介入诊疗方法。35整理ppt第一篇影像诊断学

36整理ppt

第一章影像诊断学

总论37整理ppt第一节X线成像

X-rayradiography38整理ppt一、X线成像基本原理

BasicprinciplesofX-rayradiographyX线之所以能使人体组织结构在荧光屏或胶片上形成影像，一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应；另一方面是基于人体组织之间有密度和厚度的差异。因此，当X线透过人体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量就有差异。39整理pptX线成像的三个基本条件1.X线具有一定的穿透能力，能够穿透人体的组织结构；2.被穿透的组织结构，存在着密度和厚度的差异，穿透人体后，剩余的X线量有差别；

3.这个有差别的剩余X线，是不可见的，经过显像过程，就能获得具有黑白对比、层次差异的X线影像。

40整理ppt人体组织结构的自然对比

人体组织结构自然存在的密度上的差异叫做自然对比。人体组织结构的密度可归纳为三类：高密度的骨组织和钙化灶等；中等密度的软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织以及体液等；低密度的有脂肪组织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突内的气体。

41整理ppt密度高，X线透过少，感光少，胶片呈白影

密度低，X线透过多，感光多，胶片呈黑影

厚度大，X线透过少，感光少，胶片比较白

DepartmentofRadiology42整理ppt二、X线设备与X线特性

随着科学技术的发展，各种X线检查设备已经日臻完备。特别是近三十年以来，数字化X线成像技术的出现，使得传统X线设备发生很大改变。43整理ppt44整理pptX线的产生和特性

1.X线的产生

X线发生装置

1）X线管2）变压器3）操作台

X线产生的条件

1)自由电子的产生

2)电子流在真空管内由阴极向阳极高速行进

3)高速运动的电子流突然受阻45整理pptX线机主要部件示意图46整理pptX线球管实物照片47整理ppt2.X线的特性

featuresofX-ray48整理ppt穿透性

X线的穿透力与管电压成正比，电压愈高，

X线波长愈短，穿透力愈强。荧光效应

X线激发荧光物质，使波长短的X线转换成肉眼可见荧光。荧光效应是透视检查的基础。感光效应

X线能使涂有溴化银的胶片感光而产生潜影。感光效应是摄影检查的基础。电离效应

X线通过任何物质都可产生电离效应。49整理ppt

当强度均匀的X线穿透厚度相等、密度不同的组织结构时，由于吸收程度不同，可在X线片（或荧光屏上）显示出具有黑白（或明暗）对比、层次差异的X线影象。不同密度组织与X线成像关系50整理pptX线X线X线人体组织高密度组织（骨）中等密度组织（肌肉、液体、软骨）低密度组织（肺、脂肪）经吸收后剩余X线X线片荧屏

不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系51整理ppt52整理ppt不同厚度组织与X线成像关系

人体组织结构和器官形态不同，厚度也不一样。厚的部分，吸收X线多，透过的X线少，薄的部分则相反，于是在X线片和荧光屏上显示出黑白对比和明暗差别的影像。所以，X线成像与组织结构和器官厚度也有关。53整理pptX线X线X线人体组织剩余X线X线片荧光屏不同厚度组织结构（密度相同）与X线成像的关系54整理ppt55整理ppt（一）传统X线设备与X线成像性能应用传统X线设备进行摄片时，是以胶片为载体，对透过人体的X线信息进行采集、显示和存储。其优点是：（1）图像的空间分辨率高；（2）能够整体显示较大范围的组织结构；（3）X线辐射剂量相对较低；（4）检查费用较为低廉。56整理ppt缺点：（1）摄片条件要求严格；（2）图像的密度分辨率较低；（3）组织结构影像相互重叠，对病变显示有一定影响；（4）图像的灰度和摄片条件有关，不能调节，难以同时显示清楚各种不同密度的组织结构；（5）X线胶片的利用和管理有诸多不便。57整理ppt（二）数字化X线设备与X线成像性能

数字化X线设备根据图像采集技术原理不同，分为计算机X线成像（CR）和数字X线成像（DR）设备。

CR：稀土元素制成的IP板吸收X线信号，通过激光扫描读出IP板上的潜影，转变成电信号。

DR：X线直接照射到平板探测器，直接将X线光信号转变为电信号。58整理ppt（Computedradiography，CR)59整理pptCR装置示意图60整理ppt61整理ppt62整理ppt

（Digitalradiography，DR)将X线转换成已处理的电信号63整理ppt数字化胃肠造影设备（具有动态成像功能的DR）64整理ppt数字化X线成像优点（1）摄影条件的宽容度大，可最大限度降低X线辐射剂量；（2）提高了图像质量，可使不同密度的组织结构同时达到清晰显示的效果；（3）具有调节窗宽与窗位、测量、边缘锐化、减影等图像后处理功能；（4）图像的数字化信息既可打印成照片或在屏幕上阅读，也可存储在光盘、硬盘中，还可通过PACS进行传输。65整理ppt（三）数字减影血管造影

DigitalSubtractionAngiography(DSA)

血管造影是将水溶性碘对比剂注入血管内，使血管显影的X线检查法。DSA则是利用计算机处理后的数字化血管影像，它可以消除骨骼及软组织影，血管显影清晰。

DSA检查技术根据将对比剂注入动脉或静脉而分为动脉DSA和静脉DSA。由于动脉DSA血管成像清晰，对比剂用量少，所以，现在大都用动脉DSA。随着介入放射学的发展，DSA的应用日益普及。

66整理pptDSA的临床应用1.心脏大血管的检查。用于诊断心内解剖结构异常、主动脉夹层、主动脉瘤、主动脉缩窄或主动脉发育异常，对显示冠状动脉是最好的方法。2.诊断颈动脉狭窄或闭塞、颅内动脉瘤、血管发育异常等。3.周围血管狭窄及出血。4.全身各脏器良恶性肿瘤的鉴别诊断介入治疗。67整理ppt68整理ppt冠脉造影69整理pptDSA图片70整理ppt三、X线检查技术

TechniquesofX-ray

人体组织结构自然存在的密度上的差异，称之为自然对比。依靠自然对比所获得的X线摄影图像，称为平片（plainfilm）。对于缺乏自然对比的组织器官，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，称之为人工对比。通过人工对比方法进行的X线检查即为造影检查（contrastexamination）。

71整理ppt三、X线检查技术

TechniquesofX-rayX线检查技术主要包括普通检查、特殊检查和造影检查。72整理ppt（一）普通检查荧光透视（fluoroscopy）

目前多采用FPD和影像增强电视系统，影象亮度明显增强，效果好。主要用于胃肠道造影、介入诊疗、骨科复位等。透视的优点是可以从多角度进行观察；了解器官的动态变化，如心脏、大血管的搏动，膈肌运动及胃肠蠕动等。操作方便，费用低。缺点是影象对比度及清晰度差。不能留下永久性记录。

73整理ppt透视74整理pptX线摄影

radiography

对比度及清晰度均较好，能显示密度、厚度较大或密度、厚度差别较小部位的病变显影。常需要从两个互相垂直的方向摄影，例如正位侧位。75整理ppt正位侧位76整理ppt（二）特殊检查体层容积摄影软X线摄影X线减影技术77整理ppt1.软X线（钼靶）摄影照片78整理ppt79整理ppt乳腺癌伴毛刺80整理ppt2.X线减影摄影正常胸部双能量减影图像81整理ppt左肺多发结节82整理ppt无明显错位的肋骨骨折83整理ppt体层容积成像84整理ppt原理（1）扫描

X光球管在不连续的位置上多角度投照获得图像，X光球管和探测器做平行于患者的同步反方向运动。（2）体层容积成像通过移动的叠加投照的图像，任何设定高度的一个物体的断层图像均可以被重建出来。85整理ppt86整理ppt枢椎齿状突骨折87整理ppt57岁，女性良性肿物88整理ppt（三）造影检查

对于缺乏自然对比的结构或器官，可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，此即造影检查。引入的物质称为对比剂（contrastmedium），也称造影剂。造影检查的应用，扩大了X线检查的范围。89整理ppt1.对比剂(contrastmedium)

按密度高低分为高密度对比剂和低密度对比剂两类。90整理ppt高密度造影剂（钡剂、碘剂） 硫酸钡： 用于胃肠道 有机碘：（水溶性）离子型、非离子型 用于血管、尿路、胆系 无机碘： 碘油，用于支气管、输卵管低密度造影剂（气体）

CO2、O2、空气

91整理ppt92整理ppt2.造影方式

有以下两种方式

1.直接引入包括口服法、灌注法和穿刺注入法。口服法：食管及胃肠钡餐检查；灌注法：钡灌肠、逆行泌尿道造影及子宫输卵管造影等。穿刺注入法：如心血管造影和脊髓造影。

2.间接引入经静脉注入碘对比剂后，对比剂经肾排入泌尿道内，而行尿路造影。

93整理ppt直接引入法94整理ppt直接引入法（穿剌）95整理ppt间接引入96整理ppt四、X线检查的安全性X线穿透人体将产生一定的生物效应。若接触的X线量超过容许辐射量，就可能产生放射反应，甚至放射损害。首先，要严格掌握X线检查的适应症，避免不必要的照射，尤其是孕妇和小儿，早孕者属于禁忌。

97整理ppt四、X线检查的安全性X线检查应遵循辐射防护原则：

1.改进设备，减少辐射量。

2.屏蔽防护用原子序数较高的铅或含铅物质，作为屏障吸收不必要的X线。

3.距离防护

4.时间防护减少照射次数。98整理ppt五、X线图象特点

1.X线图象是由从黑到白不同灰度的影象所组成。

2.人体组织结构的密度与X线图象上影象的密度是两个不同的概念。

3.X线照片用高密度、中等密度和低密度分别表达白影、灰影和黑影。

4.X线图象是X线穿透某一部位的不同密度和厚度组织结构后的投影总和，是该穿透路径上各个结构影象相互叠加在一起的影象。

5.X线影象有一定程度的放大、失真，并产生伴影。99整理ppt腰椎正侧位100整理ppt101整理ppt

第二节计算机体层成像

(Computedtomography，CT)102整理ppt第二节X线计算机体层成像

CT(Computered

Tomography)是Hounsfield

1969年设计成功，1972年公诸于世的。CT不同于X线成像，它是用X线束对人体层面进行扫描，取得信息，经计算机处理而获得的重建图像。所显示的是断面解剖图像，其密度分辨力明显优于X线图像。从而显著扩大了人体的检查范围，提高了病变的检出率和诊断的准确率。CT也大大促进了医学影像学的发展。由于这一贡献，Hounsfield获得了1979年的诺贝尔奖金。

103整理ppt

（一）CT的成像基本原理

104整理ppt

CT是用高度准直的X线束，环绕人体一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital

converter）转为数字，输入计算机处理。1.获取扫描层面的数字化信息105整理ppt2.获取扫描层面各个体素的X线吸收系数将扫描层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）。输入计算机前的数字信息为各个扫描方向上这些体素的X线吸收系数的叠加量。经计算机处理，并依照原有的位置排列为数字矩阵（digitalmatrix）。106整理ppt图1-5扫描层面体素及象素107整理ppt

将扫描层面的数字矩阵，依照其数值的高低赋予不同的灰阶，进而转为由黑到白不等灰度的小方块，即象素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT灰阶图像。所以，CT图像是重建图象。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。3.获取CT灰阶图像108整理ppt图1-2-2数字矩阵109整理ppt二、CT设备与CT成像性能

（一）CT设备110整理ppt1.多层螺旋CT（MSCT）螺旋CT扫描计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。由于扫描时间短(<1s)，可避免运动伪影，例如，呼吸运动的干扰，可提高图像质量；层面是连续的，所以不致于漏掉病变，而且可行三维重建，注射造影剂作血管造影可得CT血管造影（Ct

angiography，CTA）。111整理ppt112整理ppt113整理ppt2.双源CT双源CT是同一CT设备配置2个X线球管和两组探测器的MSCT，提高了成像的时间分辨率。另外，也能进行能谱成像。114整理ppt115整理ppt3.能谱CT116整理ppt能谱CT是一种具有崭新能谱成像功能的MSCT。普通CT成像是混合能量成像。能谱CT是在扫描中行两种电压（80KVp和140KVp）的瞬时切变（双源CT为两个X线源用不同的电压同时进行扫描），利用所获得的两组X线吸收数据，计算出不同物质（例如水和碘）空间分布的密度值。117整理ppt能谱CT优点能量强：可以帮助临床发现常规CT不易发现的小病灶，对肿瘤的早期探查、病变的良恶性鉴别具、肺栓塞小栓子的检出率有较高价值。

分辨率高：突破了核磁共振和传统CT检查的禁区，对冠心病、冠状动脉支架术后、冠状动脉搭桥术后以及骨折内固定术后，利用MARS技术可大大减少金属伪影的干扰。

扫描速度快：扫描心脏仅需0.35秒，极大方便了患者。

辐射小：是目前辐射剂量最低的CT之一，老人和儿童均可放心使用。118整理ppt（二）CT成像性能1.CT成像的主要优势（1）密度分辨率高；（2）可行密度量化分析；（3）组织结构影像无重叠；（4）可行多种图像后处理。119整理pptCT密度分辨率高120整理ppt121整理ppt人体组织CT值（Hu）密度量化分析122整理ppt窗宽和窗位调节

软组织窗骨窗123整理ppt窗宽与窗位窗宽窗位124整理ppt125整理ppt肝动脉解剖门静脉解剖肝动静脉和门静脉融合CT三维重建126整理ppt127整理ppt2.CT成像的局限性（1）CT检查常规获取横断图像，多不能整体显示器官结构和病变；（2）多幅图像不利于快速观察；（3）受到部分容积效应影响；（4）较高的X线辐射剂量。128整理ppt三、CT检查方法（一）平扫检查（二）对比增强检查（三）CT能谱检查（四）图像后处理技术129整理ppt（一）平扫检查130整理ppt（一）平扫检查131整理ppt（二）对比增强检查

1.普通增强扫描毛发细胞型星形细胞瘤132整理ppt2.CT动态多期增强扫描133整理ppt3.CT血管成像134整理ppt主动脉夹层135整理ppt右冠状动脉起自左窦（动脉间型）RCALM舒张期舒张期收缩期收缩期RCARCARCARCA136整理ppt4.CT灌注成像通过分析获得器官及其病变的各种灌注参数图，能够反映毛细血管水平的血流灌注状况，属于功能成像。137整理pptNoncontrastCTBloodflowBloodvolumeMeantransittimeCTangiographicsourceimageDWIRadiology,2010,255:142男，42岁，脑梗塞。症状发作70分钟后138整理ppt多排螺旋CT脑灌注成像检查

139整理ppt肺灌注CT140整理ppt（三）CT能谱检查（1）扫描层面的各种单能量CT图像；（2）测量各个单能量图像上同一部位组织部位或结构的CT值，获得能谱CT值曲线；（3）扫描层面物质（例如碘和水）密度的CT图像，即物质分离技术；（4）消减金属伪影和虚拟平扫.141整理ppt

宝石能谱CT142整理ppt143整理ppt碘图144整理ppt尿酸结石非尿酸结石病灶内部成分的确定145整理ppt定性：

碘图的研究病灶内部成分的确定

fatironcalciumhemorrhage146整理ppt（四）图像后处理技术二维显示技术（1）薄层重组（2）多平面重组（3）曲面重组147整理ppt高分辨薄层重建

采用薄层中、高/极高分辨率重建（或骨算法重建）及特殊的过滤处理，可得到组织的细微结构图像主要用于肺部弥漫性间质性病变以及结节病变等的