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1、1,医学影像学,第一 章 总 论,刘 怀 军,河北医科大学第二医院 影像医学科,2,内容,概述 X线成像（数字X线成像） 数字减影血管造影 计算机体层摄影 磁共振成像 医学影像诊断的原则和步骤,医学影像学,3,目的,了解各种成像技术的基本原理、方法和图像特点 掌握图像的观察分析和诊断方法 了解各种成像技术的应用价值、限度及选择原则 了解介入放射学的基本技术 了解医学影像学的发展与现状（专业队伍、设备条件、学术水平）,医学影像学,4,医学影像学,5,1895年12月22日伦琴为夫人拍摄了一张手部X线照片，也是人类第一张x线影像。,医学影像学,6,伦琴于1896年1月23日将这一重大发现在沃尔兹堡
2、物理医学会(WurzburgPhysicoMedicalSociety)上报告。与会的Kolliker教授提议将该射线命名为伦琴射线，但伦琴愿意谦逊地称它为x射线(简称x线)。这就是伦琴射线和x射线的由来。除少数德语国家称它为伦琴射线，全球普遍称它为x线。,医学影像学,7,随后，x线被广泛的应用于对疾病的诊断和治疗，形成了放射诊断学和放射治疗学。x线还用于疾病的预防、康复和预后随访。在医学之外，还用于X线衍射分析和工业探伤等多种用途。,医学影像学,8,放射诊断学经历了108余年的发展，主要采用X线成像，利用天然对比和造影对比显示人体在X线照射后作用于成像物质(包括荧光屏、增感屏和影像增强器等)
3、的重叠、累积影像。虽然在50年代后期也开展了体层摄影。但是，由于其成像有靶层面前、后组织的“背景模糊”干扰，因此还不是真正的“纯”断层影像。,医学影像学,9,随着信息科学和技术的进展，尤其是计算机科学与x线断层技术、超声技术、磁共振技术相结合，在70年代初出现了CT(computed tomography,CT)、US(ultrasoud,US)，80年代初出现了MRI(magnetic resonance imaging，MRI ) 。X线成像的进入到DSA ( digital substraction angiography,DSA ) 、CR(computer radiography,C
4、R)、DR(digital radiography,DR)，与放射性核素诊断中SPECT、PET的应用于临床以及介入放射学在60年代末70年代初的兴起，使整个放射学有了更大的发展空间和丰富的内涵。于70年代初形成了崭新的医学影像学(含影像诊断学和介入放射学)。,医学影像学,10,介入放射学(Interventional Radiology IVR ) 是以影像诊断为基础，在医学影像诊断设备的引导下，利用穿刺针、导管等介入器材，对疾病进行治疗或采集组织学、细菌学及生理、生化资料进行诊断的学科。,医学影像学,11,医学影像学它面向临床各科，应用于各系统疾病的诊断、治疗、预后评估，显著扩大了原放射学
5、的检查范围和诊断水平。在服务于临床各科的同时，也大大促进了各临床学科的发展。,医学影像学,12,医学影像学,13,医学影像学,14,15,16,医学影像学,第一节 X线成像,17,X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的。因此，X线发生装置主要包括： X线管 变压器 操作台,一、X线的产生,医学影像学,18,X线产生的3个必备条件,自由活动的电子群； 电子群在高压电场和真空条件下高速运行； 电子群在高速运行突然受阻。,医学影像学,19,医学影像学,20,X线管为一高真空的二极管，杯状的阴极内装着灯丝，阳极由呈斜面的钨靶和X线管附属散热装置组成。,医学影像学,21,X线的发生过程是向X线管
6、灯丝供电、加热，在阴极附近产生自由电子，当向X线管两极提供高压电时，阴极与阳极间的电势差陡增，电子以高速由阴极向阳极行进，轰击阳极钨靶而发生能量转换，其中1以下的能量转换为X线，99以上转换为热能。X线主要由X线管窗口发射，热能由散热设施散发。,医学影像学,22,高速电子流轰击在阳极靶上产生x射线,冷却系统保证球管能连续高效的运转,医学影像学,23,X线属于电磁波。 波长范围为0.000650nm。 用于X线成像的波长为0.0310.008nm（相当于40150kV时)，比可见光的波长短，肉眼看不见。此外，X线还具有以下几方面与X线成像和X线检查相关的特性：,二、 X线的特性,医学影像学,24
7、,1.穿透性： X线波长短，具有强穿透，能穿透可见光不能穿透的物体，在穿透过程中有一定程度的吸收即衰减。X线的穿透力与X线管电压及物体的密度和厚度和密切相关，X线穿透性是X线成像的基础。,医学影像学,25,2.荧光效应： X线激发荧光物质，如硫化锌镉及钨酸钙等，使波长短的X线转换成波长长的可见荧光，这种转换称荧光效应。荧光效应是进行透视检查的基础。,医学影像学,26,3.感光效应： 涂有溴化银的胶片，经X线照射后，感光而产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中的银离子(Ag+)被还原成金属银(Ag)，并沉积于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片上呈黑色。而未感光的溴化银，在定影及冲洗过程中，从
8、X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉积的多少，便产生了黑至白的影像。所以，感光效应是X线摄影的基础。,医学影像学,27,4.电离效应： X线通过任何物质都可产生电离效应。空气的电离程度与空气所吸收X线的量成正比，因而通过测量空气电离的程度可测X线的量。X线射入人体，也产生电离效应，可引起生物学方面的改变，即生物效应，是放射治疗的基础，也是进行X线检查时需要注意防护的原因。,医学影像学,28,三、 X线成像基本原理,X线之所以能使人体组织在荧屏上或胶片上形成影像，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别。当X线透过人体不同组织
9、结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。这样，在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。,医学影像学,29,X线影像的形成的三个基本条件： X线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构； 被穿透的组织结构，存在着密度和厚度的差异，X线在穿透过程中被吸收的量不同，以致剩余下来的X线量有差别； 这个有差别的剩余X线，是不可见的，经过显像过程，例如经X线片的显示，就能获得具有黑白对比、层次差异的X线影像。,医学影像学,30,人体组织结构的密度可归纳为三类：,属于高密度的有骨组织和钙化灶等； 中等密度的有软骨、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
10、以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突内的气体等 。,医学影像学,31,医学影像学,32,当强度均匀的X线穿透厚度相等、密度不同组织的结构时，由于吸收程度不同，在X线片上(或荧屏上)显出具有黑白(或明暗)对比、层次差异的X线影像。胸部的肋骨密度高，对X线吸收多，照片上呈白影；肺部含气体，密度低，X线吸收少，照片上呈黑影。,医学影像学,33,医学影像学,34,四、 X线成像设备,X线机包括X线管及支架、变压器、操作台以及检查床等基本部件。影像增强电视系统已成为X线机主要部件之一。为适应影像检查的发展，除通用型X线机外，还有适用于心血管、胃肠道泌尿系统、乳腺及介入技术、儿科、手术室等专用的X线机。,
11、医学影像学,35,医学影像学,36,X线图像是由从黑到白不同灰度的影像所组成。这些不同灰度的影像是以密度来反映人体组织结构的解剖及病理状态。图像上的白影与黑影主要是反映物质密度的高低。在工作中，通常用密度的高与低表达影像的白与黑。如用高密度、中等密度和低密度分别表达白影、灰影和黑影，并表示物质密度的高低。,五、 X线图像特点,医学影像学,37,38,医学影像学,39,医学影像学,40,六、 X线检查技术,（一）普通检查 荧光透视（fluoroscopy)， 简称透视,医学影像学,41,医学影像学,42,X线摄影(radiography),医学影像学,43,医学影像学,44,(二) 特殊检查,体
12、层摄影(tomography),体层摄影则可获得某一选定层面上结构的影像，而选定层面以外的结构则在投影过程中被模糊掉。体层摄影常用以明确平片难于显示、重叠较多和处于较深部位的病变，用于了解病变内部结构有无破坏、空洞或钙化，边缘是否锐利以及病变的确切部位和范围等,放大摄影 采用微焦点和增大人体与照片距离以显示较细微的病变； 荧光摄影 在荧光成像基础上进行缩微摄片，主要用于集体体检。,医学影像学,45,软线摄影： 采用能发射软X线，即波长长的X线的钼靶管球，用以检查软组织，特别是乳腺的检查。,医学影像学,46,医学影像学,47,(三) 造影检查,通过向机体的天然或病理性腔道及潜在腔隙内直接或间接地
13、引入对比剂，显示器官、结构的形态及功能的成像方法，即造影检查。,医学影像学,48,医学影像学,49,1. 对比剂 （造影剂）,影像学检查中，用以增加组织和/或病变结构人工对比剂的物质。 按密度高低分为高密度（阳性）对比剂和低密度 （阴性）对比剂两类。,医学影像学,50,1高密度对比剂 为原子序数高、比重大的物质。常用的有钡剂和碘剂。 钡剂主要用于食管及胃肠造影 碘剂种类繁多，分有机碘和无机碘制剂两类。70年代开发出非离子型对比剂，它具有相对低渗性、低粘度、低毒性等优点，降低了毒副反应，适用于血管造影、中枢神经系统检查及增强C扫描。只是费用较高。,医学影像学,51,水溶性碘对比剂有：离子型，如泛
14、影葡胺(urografin)、胆影葡胺(Biligrafin)为代表；非离子型，有欧乃派克(Omnipaque,碘苯六醇)、 优维显(Ultravist,碘普罗胺)和碘必乐(iopamiro)等。 无机碘制剂当中，有碘化油(1ipoido1)和碘苯酯(pantopaque)。现应用较少。 口服胆系对比剂:碘番酸(Telepaque),医学影像学,52,低密度对比剂 为原子序数低、比重小的气体，如二氧化碳、氧气、空气等。应用不多。,医学影像学,53,2. 造影方式,(1) 直接引入 包括：口服法：如食管及胃肠钡餐检查；灌注法：如钡剂灌肠，逆行泌尿道造影及子宫输卵管造影等；穿刺注人法：直接或经导管
15、注入器官或组织内,如心血管造影和脊髓造影等。 (2) 间接引入 经静脉注入碘对比剂后，对比剂经肾排人泌尿道内，而行尿路造影。,医学影像学,54,55,56,57,3. 检查前准备及造影反应的处理,各种造影检查都有相应的检查前准备和注意事项，必须认真准备，以保证检查满意和患者的安全。应备好抢救药品和器械，以备急需。在对比剂中，钡剂较安全。造影反应中，以碘对比剂过敏较常见，有时较严重。应用碘对比剂时，要注意以下几点:,医学影像学,58,了解患者有无用对比剂禁忌证，如严重心、肾疾病和过敏体质等。 作好解释工作，争取患者合作。 对比剂过敏试验，如阳性，不宜造影检查。但应指出，过敏试验阴性也可发生反应。
16、因此，应有抢救过敏反应的准备与能力。,医学影像学,59,造影剂的毒副反应 轻度：一过性热感、轻度皮疹、恶心感,不需处理; 中度：重度恶心、呕吐、重度皮疹伴水肿，轻度喉头水肿、血压一过性下降。反应短暂，无生命威胁 需处理 ; 重度：有生命威胁，需及时抢救 休克、惊厥、昏迷、 喉头水肿、气管支气管痉挛等。,医学影像学,60,(四) X线检查方法的选择原则,X线检查方法的选择，应该在了解各种X线检查方法的适应证、禁忌证和优缺点的基础上，根据临床初步诊断和诊断需要来决定。一般应当选择安全、准确、简便而又经济的方法。因此，应首先用普通检查，再考虑造影检查。但也非绝对，例如胃肠检查首先要选用钡剂造影。有时两三种检查方法都是必须的。,医学影像学,61,（四） X线诊断的临床应用,X线诊断用于临床已有百余年历史。尽管现代影像技术，CT和MRI等对疾病诊断显示出很大的优越性，但并不能取代X线检查。一些部位，例如胃肠道，仍主要使用X线检查。骨骼肌肉系统和胸部也多首先应用X线检查。因此，X线诊断仍是影像诊断中使用最多和最基本的方法。,医学影像学
