影像诊断学第一章 X线诊断学绪论

第一章

X线诊断学绪论

2第一节

X线诊断学概述

一、X线诊断学概念X线诊断学是一门重要的临床辅助检查诊断学科，它利用X线来建立人体组织结构的影像图像，然后再通过对影像资料进行观察、分析，从而获取综合的诊断信息，辅助对疾病作出诊断及鉴别诊断的学科。3二、影像诊断学发展概况自从1895年德国科学家伦琴报道发现X射线以后不久，在医学上X线就很快被利用于人体疾病的诊断（X线诊断学），并且很迅速地形成了X射线为主的放射诊断学学科，从而奠定了医学影像诊断学的基础。目前虽然影像诊断学已有巨大发展，但以X线为主的放射诊断学仍为医学影像诊断学的核心，应用非常普通。

4（一）发展简史现代医学影像学发展的主要阶段与主要分支如下：1、经典的X线诊断，包括透视、摄片及稍后期发展起来的造影检查。2、上世纪50－60年代开始应用的超声成像诊断技术（Ultrasonography，USG）与核素扫描诊断技术（如γ闪烁成像、I131扫描成像）。3、上世纪70年代起开始应用的计算机辅助X线断层成像技术（Computedtomography，CT）。4、上世纪70年代开始应用的数字减影血管造影检查技术（Digitalsubtractionangiography，DSA）。5、上世纪80年代初开始应用的发射体层成像技术（Emissioncomputedtomography，ECT），如单光子发射体层成像SPECT，正电子发射体层成像PECT。5（一）发展简史6、上世纪70－80年代发展起来的单光子→双光子→双能X线骨密度检查技术（定量检测方法）（SPA→DPA→DEXA）。7、约在上世纪80年代中期开始临床应用的核磁共振成像技术（MRI）。以上多种影像学的诊断分支技术虽然其成像原理不尽相同，但共同点是都可以在活体上进行检查，都可使人体内有关的结构成像，都能在一定程度上帮助我们了解人体的解剖、生理及病理变化，从而对疾病的准确诊断起到辅助作用。

6（二）发展方向在以上影像诊断发展的基础上，从上世纪70年代又逐渐兴起了一个学科－－介入放射学。这门学科的主要特点是：在影像的监视下进行体内组织标本的采集及在影像学诊断及影像监视基础上对一些疾病进行治疗。这样就使影像诊断学学科发展成医学影像学学科。介入放射学目前发展很快，如心脏介入诊断与介入治疗（导管技术）、肿瘤介入治疗、骨缺血坏死的介入治疗等，应用范围还在不断地扩大中，很有潜力。7（三）概念的延伸由于影像学的不断发展，其概念也在不断外延，传统的X线室、放射科逐渐被影像室、影像楼所取代，影像学学科的发展状况也成为评价一所医疗单位技术及设备力量的重要内容，许多贵重的仪器设备多集中于影像学部分。影像诊断与治疗的设备、材料也逐渐成为医疗设备产业中的重大部分之一。（可惜我国这块发展薄弱，许多仪器设备及材料需靠进口）。8三、X线诊断学主要学习内容

前面介绍过影像诊断学的内容包括较广泛，作为我们骨伤专业本科学生不可能面面俱到，最重要的是掌握目前临床上最多见、最普及的X线诊断学内容，主要是X线平片，其次是造影检查，CT检查、MRI检查等也要有所掌握。大家以后学习应抓住以下几点：1、掌握骨伤科X线诊断中常用的X线平片诊断原理及各部位投照方法。2、熟悉CT成像原理及人体各部分的CT层面解剖。3、掌握人体骨关节系统常见创伤与疾患的X线表现。4、掌握骨关节X线影像的分析步骤、原则及方法。5、熟悉MRI的成像原理及图像特征、适用范围、优缺点等，对其适应症要掌握。了解DSA等其它临床影像学诊断技术。6、了解影像学科的新发展动态，如介入放射诊断与治疗的新进展等。

9第二节X线诊断的原理要了解X线诊断的原理，必须先了解X线的产生、特性及人体组织结构的X线成像特征。

一、X线的产生X线是1895年德国科学家伦琴在实验中发现的，当时他发现的这种射线，能量很高，可穿透多种物体，并可使荧光物质发光，但当时对其了解尚不透彻，就以“X”命名，后来人们为了纪念伦琴，又称X线为伦琴射线。医学上用的X线是在一个真空管的两端产生一种高电压，当通电时可以促进成束的高速运行的电子流在管内流动，撞击一端的钨靶或钼靶而产生。通常X线的发生器是由X线真空管、变压器及控制电压、电流的操作台三部分组成。一般产生高速电子流的电压在45～150KV之间。1011二、X线的特性X线是一种波长很短的电磁波，一般波长在（6×10-4nm～50nm之间，可见光的波长在380～780nm）。它具有以下几个方面的特性。1、穿透性：即X线能穿透一般可见光不能穿透的物质，并在穿透过程中产生被吸收而衰减现象。X线的穿透性与产生X线的电压有关，电压越高，产生X线的波长越短，X线的穿透性越强，反之亦然。故在人体上，对于肥胖者、厚或实的部位，一般选高电压。另外，X线的穿透性还与被照物体的密度、质地等有关，越厚、密度越高，穿透力越弱。X线的穿透性是X线摄片、透视成像的基础。2、荧光性：即荧光效应。X线能激发荧光物质产生肉眼可见的荧光，这是透视检查的基础。1213二、X线的特性

3、摄影效应：即X线能使涂有溴化银的胶片感光，产生出潜影，经过显、定影后可产生黑白的影像，这是X线摄片成像的基础。AgBr光Ag++Br-

14二、X线的特性4、电离效应：即X线能使被其通过的物质产生电离作用。在空气中，X线通过时也使空气中成分产生电离作用，并且这种电离程度与X线的量（强度）成正比，这样可通过测定空气中的电离程度来计算周围环境的X线量，以作为放射防护的一项指标。X线进入人体也同样使有关成分发生电离作用，使人体内的组织结构产生生物学的改变，X线的这种作用又称为X线的生物效应，这是核武器（原子弹）等发生损伤的基础，也是放射治疗的基础。如肿瘤的放射治疗。15三、X线成像的基本条件前面提过，X线的穿透性、荧光效应、摄影效应等是形成荧光屏上或胶片上图像的基础，而人体内组织结构密度与厚度的差异则是形成具体黑白灰度差异图像的重要前提。具体说，X线影像的形成必须具备：1、X线要能穿透被照的物体，即X线有足够能量能穿透人体的各部位；2、被穿过的组织结构应具有密度与厚度差异，使X线穿过后剩余的X线量有差别；3、具有能将穿过人体后剩余X线量表现出来的设备与材料，如荧光屏、电视屏、X线胶片等。只有以上三点条件具备，才能获得黑白对比，层次亮暗差别的X线影像。16四、人体不同组织结构的X线影像特征

人体不同部位、不同组织结构的厚度与密度有差异，按影像学密度分，大约有三类：第一类，高密度，如骨组织、钙化灶；第二类，中等密度，如软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织及体内液体等；第三类，低密度，如脂肪组织以及呼吸道、胃肠道、鼻窦、乳突等部位的气体。当均匀的X线束穿过厚度相等而密度不同的组织时，密度高的物质X线被吸收多，X线胶片上的影像偏白色，而密度低的物质X线被吸收少，X线片上的影像偏黑色。如同样是胸部，肋骨、胸骨密度高，X线被吸收多，穿过的X线量少，X线片上呈白色，而肺组织，含气体多，密度低，X线被吸收少，通过的X线量多，胶片上呈黑色。对于病理组织，一般有密度的差异，故可以通过X线摄片检查而显示出来，如肺TB，在X线片上在原来属于肺组织的低密度影像区出现一种中等密度的纤维化改变或高密度的钙化灶影像。1718四、人体不同组织结构的X线影像特征对于同一密度的组织结构，由于厚度不同，也可形成黑白灰度差异的影像，厚的部位吸收X线量多，透过的X线量少，X线片上呈白色，薄的部位吸收X线量少，透过的X线量多，X线片上呈黑色。组织厚薄不同的影像黑白灰度差别表现有多种。以上所说的黑白灰度差异都指X线胶片，即透过的X线量越多，影像越黑，透过的X线量越少，影像越白。而在荧光屏上则相反，透过X线量越多，图像越亮，透过X线量越少，图像越暗。密度与厚度的差异是产生黑白不同灰度对比影像的基础，是产生层次不同图像的条件，但在实际临床X线片上产生明暗差异图像究竟由密度差异还是由厚度差异决定的，还要具体而论。如胸部、肋骨密度高但厚度小，而心脏血管虽为中等密度但厚度大，故在X线成像上心脏的影像要比肋骨处白。

19慢性化脓性骨髓炎：股骨干与远侧干骺端呈不规则骨破坏，高度骨硬化，可见死骨形成；骨膜增生显著；伴病理性骨折。2021四、人体不同组织结构的X线影像特征一般讲，胶片上白色通常称为高密度，黑色称为低密度，讲到这里，就产生了关于密度的两个概念，即组织结构的密度与X线片上影像的密度。二者有区别又有联系。组织结构上讲的密度是指该组织结构单位体积内物质的质量，密度高，比重大，则单位体积物质质量大；反之密度低，比重小，则单位体积物质质量小，X线胶片上讲的密度高低是指影像灰度的白与黑，通常用高密度、中密度、低密度来描述影像中的白影、灰影和黑影，一般讲组织结构的密度与胶片上的密度呈相互对应关系，即组织结构密度高，吸收X线多，通过X线少，胶片上金属银少，呈白色；反之，组织结构密度低，吸收X线量少，则通过的X线量多，金属银生成多，呈黑色。22第三节X线成像设备及成像影响因素一、X线成像设备一套完整的X线检查成像设备应包括：（1）X线产生部件（X线真空球管，变压设备，操作台）；（2）检查床、荧光屏或显示器；（3）胶片及成像的暗室。新型的X线机通常配上电子控制部件。故一个X光室至少要有三个以上独立空间，一个是控制台房间，另一个X线产生部件及检查床等房间，再一个是暗室。对于X光机的种类，有移动式、手提式、固定式、带电视成像设备等，目前还开发出适用于不同科室应用的X光机，如摄乳腺组织的钼靶X光机等。一般根据毫安数来定一台X光机的大小规格，如30、50、100、300、500毫安等，毫安越大越贵重，适用范围越大。如摄头颅、骨盆片应用300MA以上，太小X线透不过有关组织。23242526二、X线成像的影响因素

1、投照部位的影响：X线产生的图像是X线束穿过被照部位不同密度、不同厚度的组织结构后投影的总和，对于某一具体部位的影像，则是该穿透部位路径上各层组织结构影像的叠加，如正位片上人体有前、中、后三个层次的组织结构，最终的某一部位的影像是这些前、中、后层次组织结构相互叠加的影像。由于这种原因，在一张照片上，某些组织结构的影像会因影像的叠加而增益，得到很好显示，也使另一些组织结构的影像被掩盖而不能显示。故为了清晰显示相关的组织结构影像，需要选择合适的投照部位。

27282930二、X线成像的影响因素2、放大与伴影：由于X线束从狭窄的X线球管口向人体投照过程是呈锥形扩大，故可使被照的组织结构的影像有一定程度的放大并产生周围的晕影（伴影），伴影的产生会使X线影像的清晰度下降。3、歪曲失真：由于X线束从球管中射出时呈锥形放大，故处于X线中心部位的组织结构的影像会保持其厚度的形态，而处于射线束边缘部位的组织结构影像由于倾斜投影，产生放大并歪曲失真。如处于X线边缘部位的圆形结构会由圆形变成蛋形。31第四节临床常用X线检查的方法及其选择一、普通检查普通常用的X线检查包括荧光透视（透视）和X线摄片（拍片），即平时所说的透视、平片（拍片）。

1、荧光透视：让人体站于（卧于）X线球管与荧光屏之间，让X光束先穿过人体后到达荧光屏，检查者站于荧光屏前观察。过去该检查均在暗室中进行，现在多采用影像增强电视系统，不必要在暗室中从荧光屏来观察影像，且影像的清晰度增加，效果更好。透视检查的优点：可改变体位进行动态观察，可了解内脏器的动态变化，设备简单，费用低，可立即直接得出结论。缺点是：荧光亮度低，影像的对比度及清晰度较差，难于观察密度与厚度差异较小的组织结构，也难于观察密度与厚度过大的部位，如头颅、脊柱、骨盆、腹部等，再者透视系一过性观察，不能留下客观的记录，也是一种缺陷。3233一、普通检查骨伤科临床透视检查常用于：（1）寻找体内的异物，如火器伤，通过透视先判断异物的有无并定位；（2）四肢骨折的确证；（3）在直视下行手法治疗（如手法整复骨折，在农村基层常用）；（4）对于复杂的损伤可以在透视观察后确定进一步摄片的投照体位，以更好地显示病变。343536一、普通检查

2、X线摄片：摄片即平时所谓平片检查，是临床最常用的X线检查方法。其优点是：成像清晰度好，一般可以使密度与厚度差别较大的组织结构成像，也可以使密度与厚度差别较小的部位显示出来，还可以客观记录（胶片），并能进行对照，如发现胸部有一块状阴影，进行抗炎治疗，以治疗后消失与否来判断其性质。其缺点是：每一张片子都只是某一体位某一角度瞬间的影像记录，为了建立一种立体的构像，常须摄相互垂直或一些特殊体位的X线片；难于对脏器的功能做动态观察，费用高于透视。骨伤科应用X线摄片非常普遍，几乎全身的骨关节创伤与疾患都可以用，当然有的有确诊的意义，有的只作为一种基础检查。37383940髌骨横折（侧位）41髌骨纵折（轴位）42L2压缩骨折，呈楔状变形，椎体中央有一条前后走行的白色压缩带，伴椎弓骨折。43二、特殊检查1、体层摄影：又称分层摄影，它是通过特殊的一种装置来摄片，使人体某一层面的组织结构清晰显影，而其它层面的影像模糊不清的一种摄片方法。该种检查的优点：可以显示平片难以显示的重叠较多且位于深在部位的病变，也可以显示病变的细微结构的变化及其早期。CT检查普及后，该种检查方法也逐渐被淘汰而不被使用了。2、软线摄影：采用能够发射软X线的钼靶球管，用于检查软组织病变的一种摄影检查方法，如乳腺检查即用此摄片方法，该方法也可用于小动物骨骼的摄影，科研上常用。4445二、特殊检查3、放大摄影：这是一种通过增加人体与胶片间距离的方法使X线影像直接放大的摄影技术，放大的程度取决于球管与胶片间的距离同同球管与人体间距离的比。如人体位于胶片与X线球管的中间，则所得影像放大一倍，临床常用的有放大1.5倍或2倍。放大摄影的图像会变模糊，为使图像能更清晰，必须使用微焦点X线球管，以0.1mm2或更小的焦点球管最理想，骨伤科使用X线放大摄影主要用于寻找并发现一些微细结构的变化，以做出早期诊断。如甲亢病人早期出现骨膜下的骨吸收，用放大摄影即可发现，而普通的X线片可能显示不出病变而忽略病变的存在。

46二、特殊检查4、荧光摄影：是在荧光透视成像的基础上进行缩微摄片，一般多用于记录集体体检的结果，即将多个人的透视结果记录在一起，以减少费用。5、记波摄影：即采用一种特殊的装置，以波形方式记录动态的器官活动或移动的一种摄片方法。如心脏的跳动、血管的搏动、胃肠道的濡动与移动等。47三、造影检查前述临床常用的常规检查方法是建立在不同组织器官不同的密度与厚度差异自然对比的基础上。而人体内总有一部分组织器官厚度与密度相差不大，或病变组织与正常组织在密度与厚度上相差无几，只依靠自然的密度厚度差异还难以用普遍的检查显示出来，此时即可将高于或低于该组织结构的物质引入或导入组织结构内或其周围间隙，使之产生人工对比，而使有关组织影像得到差异显示的检查方法，这就叫造影检查。被引入作对照的物质称造影剂，以下略做介绍。

484950515253三、造影检查1、造影剂：按密度高低分为高密度造影剂和低密度造影剂两类，高密度者有钡剂和碘剂，低密度者有CO2、O2、空气。钡剂：常用的是硫酸钡混悬液，主要用于食道及胃肠道造影。碘剂（种类多）：①有机碘：常用于胆管、胆囊、肾盂、尿道，从动静脉注射。包括离子型；如泛影葡胺（70年代前起使用）；有非离子型：碘苯六醇、碘必乐；非离子型二聚体：碘曲仑。（后两类副作用少，但昂贵）。②无机碘：碘化油，常用于输卵管、瘘管、窦道、支气管等。③脂肪酸碘化物：碘苯酯，椎管内用。气体剂：CO2吸收最快，O2次之，空气吸收最慢。空气与O2不能注入正在出血的器官，以免发生气栓。低密度造影剂可用于珠网膜下腔，关节腔、腹腔、胸腔及软组织间隙的造影检查。5455三、造影检查2、造影剂的给法（1）直接引入：有口服法、灌注法、注入法。如食道、胃肠道用口服法；肠道、支气管、胆道逆行、泌尿路逆行、瘘管、输卵管、脓腔内用灌注法；心血管、关节内、脊髓可用穿刺法注入。（2）间接引入：如吸收性，淋巴透影，通过淋巴的吸收；排泄性：静脉路的胆道与肾盂造影，口服法的胆道造影。3、注意事项（1）做好检查前准备，排除各种造影禁忌症，如心脏病、肾脏病、碘过敏等。（2）做好各种造影剂的过敏试验。（3）做好不良反应的抢救措施，如呼吸、循环衰竭的抢救，气体造影气栓发生的左侧卧位。5657三、造影检查4、骨伤科常用的造影检查（1）关节造影：一般是将气体或有机碘注入关节腔以形成人工对比，以了解关节软骨、关节内软组织（十字韧带、圆韧带）及关节束等病变情况的一种关节检查法。（2）血管造影：多用于肢体的动静脉路造影，特别是观察骨、软骨、软组织的血运循环动力学变化及骨骼系统肿瘤的血管形态、血供状况、周围血管的移位等，以判断肿瘤的良恶性、大小等。近年来断肢再植、显微血管外科手术等也常用血管造影。（3）椎管造影：又称脊髓造影。用碘苯酯或阿米培克等注入椎管内，以了解椎管内先后天变化的一种检查方法。如先天性椎管狭窄，椎间盘病变，椎管内占位性病变，椎管内的血管畸形等。特别可以观察椎管在脊柱动态变化时的内部状况，这是CT与MRI所不及的（我院有好几位研究生以椎管造影来探讨椎管容积随体位的变化及牵引、手法等的治疗效应）。58596061四、检查方法的选择依据临床上我们可以根据以上各种X线检查特点来选择合适的检查方法。除以可以根据以上各种方法的特点、优缺点与运用范围来选择相应的检查外，临床上还有一些选择的原则：（1）选择安全、准确、简便而又经济的方法；（2）对一些有一定副作用及危险性的检查方法必须严格选择，如造影，尤其是椎管造影，以免给患者带来不必要的麻烦或后遗效应；（3）以病为中心，避免动不动就CT、MRI，以需要为原则，以免造成医疗资源的浪费及带来患者不必要的经济负担。62第五节X线影像的分析与诊断

一、对X线影像进行分析与诊断前提条件X线诊断是临床重要的辅助诊断方法之一，影像的分析是其诊断的基础，因此在具体下诊断前需具备一些条件。1、要非常熟悉各种X线影像所反映出来组织结构的解剖特点；2、要掌握人体组织结构常见生理与病理现象的X线影像特征；3、要密切联系临床实际，在具体对某个X线影像下诊断时，一定要对该病的病史、症状、体征、用药情况及其它的临床检查资料进行全面把握；4、要遵循X线影像的观察分析原则、步骤，并养成习惯。63二、X线影像分析与诊断的原则与方法1、观察分析X线影像片时，首先应注意其投照的技术条件（即平时所谓的片的质量）是否符合要求，包括拍摄的部位、位置是否准确；技术因素如对比度、清晰度等是否符合要求；片中所要包括的内容是否符合临床要求等。比如一个骨干为主的片子，看是否至少包括了一个临近关节，周围的软组织是否已包括在内，片中的骨、软组织、空气等是否有清晰对比性，层次是否分明等。2、读片要有系统性，并做到全面。读法应养成个人的习惯，按一定的顺序进行，如从上到下，从左到右，从软组织到骨组织等。对于骨骼部分还要注意骨皮质、骨松质、骨膜、骨髓等变化。

6465二、X线影像分析与诊断的原则与方法3、读法最忌只顾及一处或一方面异常而忽略其它，这是年轻医生常犯错误，如一张脊柱片，不要只顾及椎体病变而忽略了其中小关节、椎间盘、椎管内及周围软组织的变化。4、读法时还应注意区别正常的组织结构、正常组织结构的变异及异常的组织结构的影像，特别是模棱两可时，更应仔细分析。5、对异常病变的X线影像，还应注意它的部位、个数、形态、大小、边界、密度、轮廓、均匀程度等。6、读片时应抓住一些有特殊意义的X线表现，如袖口征出现对判断恶性肿瘤意义大，LOOSER带出现是骨质软化的重要征象等。666768皮质旁骨肉瘤：股骨远端可见表面呈不完整分叶状生骨性肿瘤，与皮质骨相联，于后侧，肿瘤与骨皮质相联处的边缘部，可见窄的透光间隙，骨皮质有不规则破坏，肿瘤已向髓腔浸润。6970二、X线影像分析与诊断的原则与方法7、具体对某一X线征象下诊断时，应注意参考其它临床检查与诊断的结果，尤其对于不相符合的现象应再度进行分析，做到尽量确切地下结论。8、应明确X线影像诊断的局限性，有时它虽对某些病症有确诊意义，但对于一些病变早期或病变较小，可能就不会出现X线明显变化，或一些病变也不适宜用X线影像来作出诊断，这应注意。717273骨软骨瘤：股骨远端内后方有一杵状骨性突起，与关节呈相反方向生长，基底与股骨之骨皮质相联。74肱骨近端骨性突起呈菜花