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1、医学影像基础与临床应用,上海交通大学附属第六人民医院放射科 庄奇新 Shanghai 200233,医学影像基础与临床应用,W. RoentgenX线成像奠基人(1845-1923),1893年德国物理学家伦琴发现了X射线，知道了X射线可以使涂有溴化银的胶片曝光成像，逐步将其用于人体器官成像，医学影像由此而起步。,医学影像基础与临床应用,X线透视、摄片机； 胃肠造影机、钼靶乳腺摄影机； 间接数字X线摄影（CR）、直接数字X线摄影(DR)； 数字减影血管造影（DSA）；,W. RoentgenX线成像奠基人(1845-1923),普通X线机与数字X机的比较,医学影像基础与临床应用,二十世纪七十年
2、代Hounsfield发明了CT (Tomography ,x-ray computed) 第一代单层（头颅）CT： 螺旋CT 多层CT（16、64、128、320、640层） 电子束CT 双能CT (dual energy CT ) 双球管、双探测器 宝石（能谱）CT 宝石探测器 PET/CT,HounsfieldCT成像奠基人(1919-2004),CT机组成,一、扫描机架 1. X线球管 (x-ray tube) 2. 探测器 (detectors) 3. 数字采集系统 (image processing algorithms) 4. 旋转机械装置 (rotating gantrie)
3、二、计算机系统 1. 主计算机 2. 阵列处理器 三、 操作台 1. 条件设置控制 2. 图像显示和存储系统,窗位与窗宽调节,6,普通(Conventional CT),球管与弧形的 探测器同步旋转 每扫一层面床面 推进一定的间距,7,螺旋CT(Helical CT ）,球管与探测器在滑环上360度环形旋转的同时床沿纵轴方向连续平直移动 多层面螺旋CT由单排探测器改为多排探测器，一次扫描可产生多幅图像,8,CT检查的优点,CT检查的优点,腰椎骨折CT扫描,脊柱滑脱和椎弓根蹦裂,脊柱滑脱和椎弓根蹦裂,128层CT冠脉CTA,医学影像学进展与临床,磁共振现像(Magnetic resonance
4、imaging)是1946年，由斯坦福大学Bloch和哈佛大学Purcell同时发现 1952年两人因此同获诺贝尔物理学奖 20世纪70年代，MRI技术才与医学联系起来 1978年第一幅人体MRI图像问世，80年代初用于临床，并得到了迅猛发展。,LauterburMR成像奠基人(1929-2007),医学影像学进展与临床,X线机、CT和DSA都是利用X射线成像 MRI是利用人体内存在的自旋的原子核在磁场中与电磁波相互作用产生信号成像 低磁场（0.10.5）MRI 中磁场（0.51.5）MRI 高磁场（1.53.0T）MRI 目前已经有7.0TMRI和MEI PET应用,上海第六人民医院目前使用
5、的1.5Tesal MRI 0.25T开放式MRI（专用于四肢关节）和2台3.0Tesal MRI,MRI成像原理,组成物质的原子(atom)，由电子(electron)和原子核构成 原子核内有质子（proton，带正电）和中子(neutron,带负电) 原子核内质子和中子配对排列，若质子或中子数是奇（单）数，此核带电（H,C,F,P,Na等） 带电核子是MR观察对象 H的化学结构最简单（只有1个带电质子），人体2/3组织带H(H2o),临床确定H核（质子）为观察对象，称“质子图象”,MRI成像原理,地球是一个大磁场 带电质子在自旋运动中产生磁场 人体内的磁场称为“内磁场” 在MR磁场外，人体
6、质子的排列是任意的 进入磁场（MR机）后，质子顺着磁场的轴排列，方向与磁场一致或相反（磁化），并环绕磁场轴旋转运动（进动）,MRI成像原理,质子与主磁场成一定角度，按一定的频率转动 进动 进动频率与磁场强度呈正比,MRI成像原理,人体进入磁场前质子排列杂乱无章 进入磁场中，质子呈有序排列 大部分与主磁力线平行呈低能状态，小部分与主磁力线相反呈高能状态,MRI成像原理,进入磁体的质子被磁化后，用特定频率的射频脉冲从90度或180度等方向激发受捡部位质子，质子吸受射频波的能量后而产生共振，被激发的质子从低能跃升到高能，产生自旋轴相位的变化。 当射频脉冲停止后，质子从高能到低能，同时释放能量回复到原
7、来按磁力线方向的排列，这些能量和相位的变化产生的信号就是磁共振信号。,MRI成像原理,质子从高能到低能的恢复过程称弛豫过程，其所需时间称弛豫时间。质子通过两种弛豫形式：T1和T2释放能量，T1时间（纵向弛豫时间）和T2时间（横向弛豫时间）。 人体各组织的T1和T2时间相对固定而各不相同，正常组织和病变组织的T1和T2时间也有差别，这种T1和T2时间的差别通过计算机的处理，转变为不同灰质的MR图像，反映出不同组织的形态结构和组织特性。,MRI检查,主要用于神经系统、关节、脊柱、盆腔和软组织病变 常规 SE序列、T1W、T2W 增强,MRI优点： 1.对人体无放射性损伤 2.能直接作横断、冠、矢状
8、面成像 3.无CT图像中的硬束伪影 4.不注造影剂可使心、血管等显示 5.改变参数可获不同信号图像，有利病变定性 缺点： 1.目前空间分辨率还不如CT 2.检查耗时长 3.对活动脏器显示受到一定限制 4.有一定的禁忌症（体内金属植入物） 5.忧闭症,横断面T1加权像,横断面T2加权像,3.0TMR T1WI,MRI水成像： 利用重T2加权，使含长T2弛豫时间液体的结构会重点突出显示出来。,MRCP,MRU,胆囊和胆总管结石,弥散成像（diffusion weighted imaging,DWI)是以图像来显示分子微观运动（布朗运动,Brown）的检查技术. 弥散加权根据物质的弥散系数（D值）分
9、布成像，实际运用表观弥散系数（ADC). 可鉴别弥散受限的细胞内水肿和弥散不受限的细胞间水肿. 目前多用于急性脑梗塞的早期诊断。,左侧脑 室旁急 性梗塞,T1WI,T2WI,DWI,ADC图,TOF-MRA,介入放射学概述,学科的将来: 分类多元化,多角色参与,S.I. Seldinger介入技术奠基人(1921-1998),非血管性介入 扩张非血管管腔,胃肠道狭窄或梗阻-食道癌支架置入术,非血管性介入 扩张非血管管腔,胆道狭窄或梗阻性黄疸,胆道内支架植入术,非血管性介入 经皮切吸,经皮椎间盘切吸术,血管介入技术 经导管栓塞术,肿瘤栓塞：,肝癌碘化油栓塞,血管介入技术 经导管栓塞术,治疗血管疾
10、病：脑动脉瘤Coils栓塞,消化道造影,硫酸钡(Burium sulfate) 对比性强 胃肠道不吸收 不溶于水 稳定性好 对人体无害,龛影 niche,crater,胃腔,胃外,憩室 diverticulum,胃外,胃内,憩室,充盈缺损fillingdefect,胃内,胃外,腔内龛影,食管癌 esophageal carcinoma,男性多见，40-70岁 症状：进行性吞咽困难,食管静脉曲张（esophageal varices）,常见于肝硬化、门脉高压 中下段粘膜皱襞增粗，迂曲、呈蚯蚓、串珠状,胃底静脉曲张,胃溃疡,直接征象: 龛影和钡斑 粘膜线 项圈征 狭颈征 粘膜纠集,胃十二指肠溃疡（
11、gastric ucler,duodenal ulcer）,粘膜 粘膜下层 肌层 浆膜层 穿孔,龛影,胃癌X线造影表现,充盈缺损：形态不规则 胃腔狭窄：胃壁僵硬 龛影：腔内、形态不规则，环堤，边缘指压迹 粘膜：紊乱、破坏、中断 蠕动：癌区蠕动消失,浸润型胃癌,胃窦壁增厚、僵硬 蠕动消失 粘膜破坏、消失,浸润型胃癌皮革胃,胃窦壁增厚、僵硬 蠕动消失 粘膜破坏、消失,蕈伞型胃癌,胃窦小弯侧充盈缺损 与周围界限不清 粘膜中断、消失 胃壁蠕动停止,溃疡型胃癌,腔内龛影，形态不规则 边缘多尖角、环堤、指压迹 粘膜中断，形态固定,胃手术后的钡检,残胃癌,小肠口服钡检空肠腺癌,小肠口服钡检克罗恩病,结肠癌的
12、影像学表现,侵润型： 狭窄为主 增生型： 充盈缺损 溃疡型： 腔内龛影,肝硬化（cirrhosis of liver）,早期体积增大，晚期体积缩小 CT和MRI 晚期 轮廓、比例、肝裂、脾大、腹水、门脉高压,原发性肝癌（hepatocellular carcinoma）,慢性肝炎、乙肝、肝硬化易发生 肝区疼痛、腹胀、食欲下降，甲胎蛋白增高 巨块型 结节型 弥漫型,巨块型肝癌,肝癌的MRI,T1WI,T2WI,肝癌,肝囊肿和转移瘤,实质性脏器如肝、脾、肾、胰挫裂伤、血肿、包膜下出血、腹腔内出血等可清晰地显示。,胆囊结石的CT显示要优于X线。,MRI T1WI、T2WI和MRCP结石均无信号或低信
13、号。,胆囊畸形：二室胆囊（皱褶型），极易 形成胆囊结石。,胆总管结石的CT、MRCP、ERCP,急性胰腺炎（acute pancreatitis）,水肿性、坏死性、出血性、化脓性 CT：胰腺肿大，胰周渗出、积液 胰腺密度不均（坏死）、肾周筋膜增厚 高密度影（出血）,CT,胰腺局部增大，不强化 增强前后低密度灶 胆管、胰管扩张 周围浸润，淋巴结肿大，肝转移 MRI：T1WID低，T2WI高信号，胆管、胰管扩张。,前列腺结节样增生,Tse_2d prostate cor and tra Grappa pat=2 SL=3mm,前列腺癌,胎儿的MR,子宫输卵管造影,肾透明细胞癌,右侧肾上腺髓样脂肪瘤,左侧肾上腺嗜咯细胞瘤,Thanks you attention!,思考题,X线、CT、DSA、MRI的成像原理是什么？ 胃癌和胃溃疡的诊断要点是什么？ 胃肠道造影的原理是什么？,
