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1、医学影像学在临床中的应用摘要：医学影像学在医学诊断领域是一门新兴的学科，不过目前在临床的应用上是非常广泛的，对疾病的诊断提供了很大的科学和直观的依据，可以更好的配合临床的症状、化验等方面，为最终准确诊断病情起到不可替代的作用； 同时也很好的应用在治疗方面。现对 X 成像、 CT 成像、 超声成像、核磁共振等基本原理、临床应用特点进行介绍。关键字： 医学影像学、X 光成像 (X-ray) 、脑断层扫描(CT) 、核磁共振成像（MRI ） 、超生成像 (ultrasound) 等1895 年德国的物理学家伦琴发现了X 线，不久即被用于人体的疾病检查，并由此形成了放射诊断学。近30 年来， CT、M
2、RI 、超声和核素显像设备在不断地改进核完善，检查技术核方法也在不断地创新，影像诊断已从单一依靠形态变化进行诊断发展成为集形态、功能、代谢改变为一体的综合诊断体系。与此同时，一些新的技术如心脏和脑的磁源成像和新的学科分支如分子影像学在不断涌现，影像诊断学的范畴仍在不断发展和扩大之中。1. X 线成像1.1 X 线成像的基本原理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
3、对比不同的影像。1.2 X 线成像的特点显示的结构层次比较丰富，有利于整体观察受检部位的组织结构，具有较高的空间分辨率，但其密度分辨率较低，无法区别组织密度差别小的结构。1.3 X 线成像在临床中的应用X 线成像是重要的临床诊断方法之一，是影像学的基础，已经积累了丰富成熟的经验，也是临床上使用最多的、最基本的诊断方法，特别是在骨骼、胸部、胃肠道应用广泛。2. CT 成像2.1 CT 的成像基本原理CT 是用 X 线束对人体某部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，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分
4、成若干个体积相同的长方体，称之为体素，。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X 线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即象素，并按矩阵排列，即构成CT 图像。所以， CT 图像是重建图像。每个体素的X 线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。2.2 CT 的成像的特点CT 图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素的X 线吸收系数。不同CT 装置所得图像的象素大小及数目不同。CT 图像是以不同的灰度来表示，反映器官和组织对X 线的吸收程度。因此，与 X
5、 线图像所示的黑白影像一样，黑影表示低吸收区，即低密度区，如含气体多的肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。但是CT 与X 线图像相比，CT 的密度分辨力高，即有高的密度分辨力。因此，人体软组织的密度差别虽小，吸收系数虽多接近于水，也能形成对比而成像。这是 CT 的突出优点。所以，CT 可以更好地显示由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。2.3 CT 的成像在临床中的应用CT 由于它的特殊诊断价值，已广泛应用于临床。但CT 设备比较昂贵，检查费用偏高，某些部位的检查，诊断价值，尤其是定性诊断，还有一定限度，所以不宜将
6、CT 检查视为常规诊断手段，应在了解其优势的基础上，合理的选择应用。3. 核磁共振成像3.1 核磁共振成像的基本原理核磁共振成像技术是核磁共振在医学领域的应用。人体内含有非常丰富的水，不同的组织，水的含量也各不相同，如果能够探测到这些水的分布信息，就能够绘制出一幅比较完整的人体内部结构图像，核磁共振成像技术就是通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构的技术。3.2 核磁共振成像的特点核磁共振成像技术是一种非介入探测技术，相对于 X-射线透视技术和放射造影技术，MRI对人体没有辐射影响，相对于超声探测技术，核磁共振成像更加清晰，能够显示更多细节，此外相对于
7、其他成像技术，核磁共振成像不仅仅能够显示有形的实体病变，而且还能够对脑、心、肝等功能性反应进行精确的判定。在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面， MRI 技术都发挥了非常重要的作用。3.3 核磁共振成像在临床中应用MRI 所获得的图像非常清晰精细，大大提高了医生的诊断效率，避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。由于MRI 不使用对人体有害的X 射线和易引起过敏反应的造影剂，因此对人体没有损害。MRI 可对人体各部位多角度、多平面成像，其分辨力高，能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系，对病灶能更好地进行定位定性。对全身各系统疾病的诊断，尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。4. 超
8、声成像4.1 超声成像的基本原理阵列声场延时叠加成像是炒成成像中最传统，最简单的，也是目前实际当中应用最为广泛的成像方式。在这种方式中，通过对阵列的各个单元引入不同的延时，而后合成为一聚焦波束，以实现对声场各点的成像。4.2 超声成像的特点在临床应用方面， B 超为最重要的诊断方法，B 超可以清晰地显示各脏器及周围器官的各种断面像，由于图像富于实体感，接近于解剖的真实结构。4.3 超声成像的应用随着医学超声成像技术的发展，从A 型、 M 型一维超声成像、B 型二维超声成像，发展到动态三维成像；由黑白灰阶超声成像发展到彩色血流成像；超声造影、谐波成像、多普勒组织成像等技术已经应用于临床。医学超声
9、成像技术的发展和应用以其非电离辐射的独到之处、对软组织鉴别力较高的优势、仪器使用方便价格便宜的特点，成为医学成像中颇具生命力而不可代替的现代影像诊断技术。5. 其他影像成像技术5.1 放射性核素显像将放射性药物引入体内后，以脏器内、外或正常组织与病变之间对放射性药物摄取的差别为基础，利用显像仪器获得脏器或病变的影像。常用的显像仪器为照相机和发射型计算机断层照相机（ECT ） ，后者又分为正电子类型的PECT 和单光子类型的SPECT。按显像的方式分为静态和动态显像两种。由于病变部位摄取放射性药物的量和速度与它们的血流量、功能状态、代谢率或受体密度等密切相关，因此所得影像不仅可以显示它们的位置和
10、形态，更重要的是可以反映它们的上述种种状况（可以统称为功能状况），故实为一种功能性显像。众所周知，绝大多数疾病的早期，在形态结构发生变化之前，上述功能状态已有改变，因此放射性核素显像常常能比以显示形态结构为主的XCT 、MRI 、 超声检查等较早地发现和诊断很多疾病。但它的空间分辨率不如上述其他医学影像方法，清晰度较差，应根据需要适当选择或联合应用各种显像方法。放射性核素检查的主要内容有：心血管系统。主要有心肌显像和心功能测定。 神经系统。主要有局部脑血流（CBF ）断层显像、局部脑葡萄糖代谢显像和神经受体显像。肿瘤显像。 主要有放射免疫显像（ RII ） 、其他特异性亲肿瘤显像、67Ga 显
11、像、骨转移灶显像和淋巴显像。消化系统。主要有肝血管瘤显像、肝胆显像、异位胃粘膜显像和活动性消化道出血显像。 呼吸系统。主要用于早期诊断发病23 日内的肺栓塞。泌尿系统。主要有泌尿系动态显像。利用99mTc-DMSA 可以显示肾实质影像，能灵敏地发现肾脏瘢痕。此外，放射性核素显像还可用于内分泌系统、骨骼系统和血液系统疾病的诊断。5.2 数字减影血管造影技术数字减影血管造影技术（Digital Subtraction Angiography，DSA ）是一种新的 X 线成像系统，是常规血管造影术和电子计算机图像处理技术相结合的产物。普通血管造影图像具有很多的解剖结构信息，例如骨骼、肌肉、血管及含气
12、腔隙等等，彼此相互重叠影响，若要想单纯对某一结构或组织进行细微观察就较为困难。DSA 的成像基本原理是将受检部位没有注入造影剂和注入造影剂后的血管造影X 线荧光图像，分别经影像增强器增益后，再用高分辨率的电视摄像管扫描，将图像分割成许多的小方格，做成矩阵化，形成由小方格中的像素所组成的视频图像，经对数增幅和模/数转换为不同数值的数字，形成数字图像并分别存储起来，然后输入电子计算机处理并将两幅图像的数字信息相减，获得的不同数值的差值信号，再经对比度增强和数/模转换成普通的模拟信号，获得了去除骨骼、肌肉和其它软组织，只留下单纯血管影像的减影图像，通过显示器显示出来。通过DSA 处理的图像，使血管的
13、影像更为清晰，在进行介入手术时更为安全。5.3 正子扫描 (PET) 正 电 子 发 射 型 计 算 机 断 层 显 像 （ Positron Emission Computed Tomography） ，是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。其大致方法是，将某种物质，一般是生物生命代谢中必须的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸，标记上短寿命的放射性核素（如F18，碳11 等） ，注入人体后，通过对于该物质在代谢中的聚集，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。最近各医院主要使用的物质是氟代脱氧葡萄糖，简称FDG。其机制是，人体不同组织的代谢状态不同，在高代谢的恶性肿瘤组织中葡萄糖
14、代谢旺盛，聚集较多，这些特点能通过图像反映出来，从而可对病变进行诊断和分析。6. 总结医学影像学，以部位、功能为主线，综合讲述各部位正常人体各器官、组织 的 X 线、CT、MRI 表现，各种病变、疾病的X 线、CT、 MRI 的表现与诊断。 依不同的检查方法又可分成普通放射诊断学、CT 诊断学、 MR 诊断学和介入放 射学。 医学影像学是一门以各种成像设备（含X 线摄影，超声显象，放射性核素， 放射计算机断层摄影、电子计算机集X 线体层摄影、核磁共振成像等）和放疗设备手段，应用基础医学和临床医学基本理论知识，对疾病进行医学影像诊断和 放射治疗的学科。 它具有自己的独立的理论体系， 是自然科学、工程学、生物学、 医学等多学科相互渗透和综合的新兴学科。 7. 参考文献 部分内容摘抄自百度百科。 X 线成像、超声成像 、 数 字 减 影 血 管 造 影 技 等 摘 抄 自 课 本 P30-70， P163173。
