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1、医学影像检查技术学绪论l医学影像检查技术学是介绍应用临床医学影像 设备，对患者进行各种检查技术操作，并获得 影像诊断资料的一门课程。l是医学影像诊断学的基础，两者是互相联系、 互相依存、不可分割的整体，它担负着影像科 的首诊(首先接诊)任务。l随着高、精、尖影像设备的进一步开发、完善 ，影像检查技术更显得尤为重要。l1895年11月8日德国物理学家威 . 康. 伦琴在做真空阴极管放 电试验时，发现了x线。1896年1月23日正式命名这种射线命名为X射线。 不久，x线被用于人体检查，进行疾病诊断，形成了放 射学及学科。此后70余年，检查技术由平片向体层、高千伏、放大 摄影 和造影检查发展，逐成体
2、系。1969年，Hounsfield发明了计算机体层摄影（ computed tomography，CT），从此x线检查技术进入了 数字化时代；1980年数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）的出现实现了血管造影的数字化；计算机x线摄影（computed radiography，CR ）的出现，实现了x线摄影的数字化影像；此后，出现数字x线摄影（digital radiography， DR）。同期，磁共振成像（magnetic resonance，MRI ）、超声成像（US）、单光子发射计算机体层成像 （SPECT)、正电子发射体层成像（P
3、ET）。5第一节 x线检查技术第一章 总论X线的产生高速运行的自由电子突然受阻（钨靶）X线电磁波波长短能量大球管灯 丝产生0.2%99.8%热能X X线是一种电磁波，波长很短线是一种电磁波，波长很短(0.000650nm)(0.000650nm)，成 像的波长范围0.008-0.031nm (40-150kv）；与x线检查相关的四个特性穿透性荧光效应感光效应电离效应成像基础透视基础摄片基础放射防护、 治疗基础穿透能力荧光物质可见光光化作用（胶片感光）被吸收正负离子X X线的穿透性线的穿透性n n穿透力与波长有关：穿透力与波长有关：波长越短穿透性越强，波长由波长越短穿透性越强，波长由X X 线管
4、两极间的电势差决定，常以千伏值（线管两极间的电势差决定，常以千伏值（KVKV）来代）来代 表表X X线的穿透性（线的穿透性（ X X线的质）线的质）n n（千伏值越高（千伏值越高x x线越硬，穿透力越强。）线越硬，穿透力越强。）n n穿透程度与物质密度和厚度有关：穿透程度与物质密度和厚度有关：密度越大吸收密度越大吸收X X线越多，穿透过的线越多，穿透过的X X线越少；线越少；厚度越大吸收厚度越大吸收X X线越多，穿透过的线越多，穿透过的X X线越少。线越少。X X线荧光作用线荧光作用n n荧光物质：磷、氧化铂钡、钨酸钙、荧光物质：磷、氧化铂钡、钨酸钙、 硫化锌镉等硫化锌镉等n n透视荧光屏透视
5、荧光屏硫化锌镉硫化锌镉n n摄影增感纸摄影增感纸钨酸钙钨酸钙n n“ “x x线多则荧光亮（白）线多则荧光亮（白）” ”X X线的感光效应线的感光效应n nX X线具有光化作用，使胶片感光线具有光化作用，使胶片感光AgBr AgAgBr Ag+ + BrBr ( (形成潜影形成潜影) )显影剂：使感光的显影剂：使感光的AgAg+ +还原，黑色颗粒还原，黑色颗粒定影剂：使未感光的定影剂：使未感光的AgBrAgBr溶解、冲洗后呈片基色溶解、冲洗后呈片基色“ “x x线多则胶片黑线多则胶片黑” ”x x线成像基本原理线成像基本原理X X线影像形成的三个条件线影像形成的三个条件X线具有一定穿透性被穿透
6、组织须有密度、厚度的差异经过载体（胶片、荧屏等）显像穿透性荧光效应感光效应管电流、 管电压、 曝光时间x线图的特点lX线穿过人体后，由于人体不同组织器官的密度、厚度 、吸收能力不同而形成不均匀吸收，剩余射线到达探 测器后就产生不均匀的感光，经模拟或数字转换成可 以观察的图像。l灰阶图像；l用密度高低描述影像的黑与白：高、中等、低密度；l某一部位的不同密度和厚度组织结构的投影总和，是 叠加影像；l影像有一定程度的放大和失真，模糊。人体物质密度与影像密度人体物质密度与影像密度组织组织比重比重物质物质 密度密度吸收吸收X X 线比例线比例透视下透视下照片照片骨骼骨骼1.901.90最大最大5.05.
7、0黑黑白白软组织软组织 1.041.04中等中等1.051.05灰黑灰黑灰白灰白脂肪脂肪0.920.92较小较小0.50.5灰白灰白灰黑灰黑气体气体0.0010.001最小最小0.0010.001白白黑黑人工对比人工对比优点l操作简单；l检查速度快；l经济。二、主要用途l1、骨关节疾病的诊断：骨折、炎症、结核、肿瘤；l2、胸部疾病诊断：肺炎、肺脓肿、肺结核、肺、纵膈 、乳腺肿瘤等；心脏大血管；l3、胃肠道疾病诊断：胃肠道穿孔、肠梗阻；息肉、肿 瘤、炎症、结核等；l4、泌尿系统：结核、钙化、结石；肿瘤、炎症、结石 、先天性畸形；l5、其他：子宫输卵管狭窄、闭塞等三、主要内容l1、普通x线检查l透
8、视、普通x线摄影、软x线摄影l2、数字x线成像检查lCR、DRl3、造影检查透视l利用x线的穿透性和 荧光作用，将被检 者置于荧光屏（或 影像增强器）与x线 管之间，x线穿过人 体之后在荧光屏（ 或影像增强器）上 形成可见影像并进 行视读的检查方法 。透透 视（荧光屏）视（荧光屏）摄摄 片片穿透性、荧光作用穿透性、荧光作用穿透性、感光作用和荧光作用穿透性、感光作用和荧光作用不能显示轻微病变；不宜观察厚度不能显示轻微病变；不宜观察厚度 与密度较大的部位与密度较大的部位空间分辨力高，影像清晰，密度差异小及空间分辨力高，影像清晰，密度差异小及 厚部位均显示清晰厚部位均显示清晰没有永久记录以供复查对比
9、。没有永久记录以供复查对比。留有永久记录可，作为复查对比留有永久记录可，作为复查对比转动病人，从不同方位观察；转动病人，从不同方位观察； 观察器官活动观察器官活动观察范围受限，不能观察器官活动，每次观察范围受限，不能观察器官活动，每次 只显示一个体位只显示一个体位设备简单、费用低。设备简单、费用低。费用相对较高费用相对较高接受辐射时间相对较长接受辐射时间相对较长瞬时曝光瞬时曝光立即有结果立即有结果结果相对较慢结果相对较慢透视和摄片特点对比普通x线摄影（plain film radiogrphy）l被检者置于x线管 和屏片组合之间， x线穿透人体后在 胶片上形成潜影， 再经显、定影过程 获得清晰
10、胶片影像 的检查方法。透透 视（荧光屏）视（荧光屏）摄摄 片片穿透性、荧光作用穿透性、荧光作用穿透性、感光作用和荧光作用穿透性、感光作用和荧光作用不能显示轻微病变；不宜观察厚度不能显示轻微病变；不宜观察厚度 与密度较大的部位与密度较大的部位空间分辨力高，影像清晰，密度差异小及空间分辨力高，影像清晰，密度差异小及 厚部位均显示清晰厚部位均显示清晰没有永久记录以供复查对比。没有永久记录以供复查对比。留有永久记录可，作为复查对比留有永久记录可，作为复查对比转动病人，从不同方位观察；转动病人，从不同方位观察； 观察器官活动观察器官活动观察范围受限，不能观察器官活动，每次观察范围受限，不能观察器官活动，
11、每次 只显示一个体位只显示一个体位设备简单、费用低。设备简单、费用低。费用相对较高费用相对较高接受辐射时间相对较长接受辐射时间相对较长瞬时曝光瞬时曝光立即有结果立即有结果结果相对较慢结果相对较慢透视和摄片特点对比软x线摄影l40kv以下的x线摄影；l钼靶；l低电压：20-40kv；l用于乳腺等软组织检查；（1）计算机x线成像computer radiography，CR; （2）数字x线荧光成像digital fluorography，DF; （3）平板探测器（flat panel detectors）数字x线成像，DDR2、数字x线成像（ digital radiography ，DR）lC
12、R 稀土元素制成的晶体板（IP板）吸收照射到板上的 X线的光信号，通过激光扫描读出板上的潜影后， 通过光电转换变为电信号，再经A/D转换器转换为 数字信号。 数字影像可由激光打印机输出，亦可由监视器直接 读出。 优点：数字化图像的优点； 不足：空间分辨力不如屏-片组合。28功能缺点：时间分辨率差，不能满足动态器官和结构的显示；空间分辨率差，与常规X线屏片系统比较。29DDR X线照射到薄膜晶体管屏（平板探测器，FPD）后，直接将X 线的光信号转换为电信号，再经A/D转换器转换为数字信号。 优点： 影像清晰度高：空间分辨率高，动态范围大，可观察对比 度低于1%，直径大于2mm的物体； 噪声少；
13、速度快； FPD量子检出率高； 图像后处理功能改善细节； 可根据观察者视觉特性来处理影像。 X线剂量低，在病人身上测量到的表面X线剂量只有常规摄 影的1/10； 缺点：空间分辨力不如屏-片组合。临床应用l数字成像的优点：l图像后处理功能；l摄照条件宽容度大；lx线剂量小；l图像可储存，可入PACS（图像存档和传输 系统）；l细小结构和病灶显示优于普通x线片。数字化影像3 3、造影检查（人工对比）、造影检查（人工对比）造影剂（对比剂）造影剂（对比剂）（contrast mediumcontrast medium）种种 类类临床应用临床应用低密度对比剂低密度对比剂 （阴性）（阴性）空气空气、氧气、
14、二、氧气、二 氧化碳氧化碳用于蛛网膜下腔用于蛛网膜下腔 、关节腔、腹腔、关节腔、腹腔 、腹膜后及纵隔、腹膜后及纵隔 等造影等造影高密度对比剂高密度对比剂 （阳性）（阳性）钡剂钡剂 （医用（医用BaSOBaSO4 4 ）消化道造影消化道造影碘剂碘剂 （有机：离子型（有机：离子型 、非离子型；无、非离子型；无 机）机）支气管、心血管支气管、心血管 、胆道、胆道、静脉肾静脉肾 盂造影盂造影等等四、限度l二维影像，组织结构互相重叠，易漏诊；l密度分辨力有限，密度分辨力小的组织和器 官、病变不容易分辨；l对比剂不良反应，有绝对禁忌证；l辐射损伤，剂量过大、检查过频、时间过长 的项目受限。l计算机体层摄影
15、 (computer tomography ) 是Hounsfield于1969年设 计成的，1972年问世。 1979年获得了诺贝尔医 学生物奖。l由最初的普通头颅CT发 展到现在的多层螺旋CT 和双源CT(DSCT)。第二节 CT检查技术一、特点l1、原理：l扫描数据的采集和转换：X线束对人体某部位一定厚度的 层面进行扫描，由探测器收集透过该层面的X线信息，转 变为可见光，由光电转换器转变为电信号，再经模拟/数 字转换器转换为数字信息，输入计算机处理；l计算机的处理和图像重建：由得到的数据计算出每个体素 的X线衰减系数，排列成矩阵，重建图像；l图像的显示及存储：再经数字/模拟转换器，每个数
16、字转 换为黑白灰阶的小方块称为象素（pixel），按矩阵排列成 CT图像，所以CT图像是重建的图像。 体素 像素 数字矩阵l扫描部分；l计算机系统；l图像显示和存储系统。l1、断面（横），没有 重叠，可重建（MPR， 3D立体图像），伪彩显 示更生动，多角度观察 ，解剖结构显示清晰， 病变定位更准确。 二、 CT图像特点 3DCT4950MPRCTVEl2、CT图象由一定数目的像素按矩阵排列构成。 像素越小，数目越多，构成图象越细致，即空间 分辨率越高。l 灰阶图像，黑白代表密度大小；lCT图像的密度分辨力很高，能分辨普通x线无法 分辨的密度差异较小的组织结构，并能对密度定 量，提高病变检出率和疾病
