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1、影像应用解剖学,总 论,详述: 线的特性、成像原理及线解剖特点。 成像原理、几个基本概念及解剖特点。 简述: 天然对比度与人工对比度。 线机、及的构成,的成像原理。 知道: 的成像原理、中的几个基本概念及影 像解剖特点,学习目标:,第一章: 总论,X线成像原理和特点 CT成像原理和特点 磁共振成像原理和特点 数字减影血管造影成像原理和特点,X 线 机 基 本 构 造,X 线 管 变 压 器 控 制 器,图1-1 X线机主部件示意图,透视机,普通摄片机,X 线 特 征,穿 透 性 荧光效应 摄影效应 电离效应,X线成像原理,X线特征 组织密度与厚度的差别,图1-2 不同密度组织 (厚度相同) 与
2、X线成像关系,图1-3 不同厚度组织(密度相同) 与X线成像关系,天然对比,骨骼 软组织 (包括液体) 脂肪 气体,人 工 对 比,阳性对比剂 (positive contrast media) : 钡剂 , 碘剂 阴性对比剂 (negative contrast media) : 空气,X线解剖特点,重叠与假象 放大与虚影 变形与失真,图1-6 放大与虚影,图1-7 变形,图1-8 不同投照方位时影像变化,CT (Computed Tomography),CT是以X线束从多个方向沿着体部某一选定体层层面进行照射,测定透过的X线量, 数字化后经过计算得出该层面组织各个单位容积的吸收系数, 然后
3、重建图像的一种成像技术 .,CT机构成,扫描装置 计算机系统 图像显示与记录系统,图1-9 电算体层成像装置示意图,CT成像原理,探测器接收透过某层面的X线 计算机图像重建,CT图像构成,由一定数目从黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成,几个基本概念:,像素 (pixel) CT值 (CT value) 分辨率 (resolution) 灰阶(gray scale) 窗宽与窗位 (window width & level) 部分容积效应(partial volume phenomenon) 周围间隙现象(peripheral space phenomenon),像素(pixel),经数/模转换
4、器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白的不等灰度的小方块，即像素。,CT值 (CT value),反映组织对X线吸收能力的相对值，界限为-1000 +1000HU。,图1-10 人体组织CT值,部 分 容 积 效 应 (partial volume phenomenon),由于CT扫描的组织成分不纯，或在同一层面厚度内含有多种不同密度的物质，则测出的CT值为这些不同成分的平均值而不能如实反映其中一种物质的CT值，此现象称部分容积效应。,图1-12 部 分 容 积 效 应,周 围 间 隙 现 象 (peripheral space phenome
5、non),即边缘效应(edge effect)。CT检查中相邻组织密度差别过大，若在同一层面内扫描，则邻近部CT值失真。,1. 空间分辨率 (Spatial resolution) 指CT图像上能显示的最小细节。,2. 密度分辨率 (Density resolution) 指CT图像上能显示的最小细节的差别。,灰阶(gray scale),CT图像上的组织结构包含2000个亨氏单位的密度差，在CRT上也有2000个灰度等级差，这种等级差别称为灰阶。,窗宽(window width ) 指CRT图像上所包括16个灰阶的CT值范围。,窗位 (window level) 以某组织CT值为中心观察其细
6、节结构。,图1-11 灰度与窗宽窗位关系,CT三维重建,CT颅面部三维重建,CT影像解剖特点,数字化影像 (digital image) 很高的密度分辨率 (high density resolution) 较好的空间分辨率 (good spatial resolution) 可以三维重建显示解剖 (3-D reconstruction) 伪影 (artifact),数 字 减 影 血 管 造 影 ( digital subtraction angiography ),利用计算机处理数字化的影像信息, 通过减影技术, 消除骨骼和软组织影像 , 从而得到清楚血管影像的一种成像技术.,蒙片 (ma
7、sk),在一个曝光序列中, 取一帧造影剂尚未到达的照片 (不含血管影像)与一张未感光的胶片重叠,作光学曝光 , 得到原片的负片, 称为蒙片.,减影 (subtraction),用蒙片与血管显影的影像共同重叠在另一张未感光的胶片上作光学曝光 , 则蒙片的负影与显影像之相应正影相抵消, 因蒙片不含血管影, 故最后照片上仅保留血管影像. 减影技术从光学减影发展到数字减影 , 方法有时间减影 , 能量减影和动态数字体层摄影 .,DSA成像原理,数字荧光成像 (digital fluorography, DF) 减影技术 (technique of subtraction),DSA影像解剖特点,数字化影
8、像 (digital image) 高密度分辨率 (high density resolution) 血管路径图 (road-map) 重叠与伪影 (overlap & artifact),磁 共 振 成 像 （ magnetic resonance imaging, MRI）,利用一定频率的射频信号 ( radio-frequency, RF) 在一外加静磁场内，对所选定平面, 产生高质量的切面图像 (cross sectional imaging).,磁共振设备构成,磁体 (magnet) 梯度线圈 (gradient coil) 射频系统 (radio-frequency system)
9、 模数转换器，计算机，图像存储 与显示系统 屏蔽 (shielding),图1-17 MRI设备基本构成示意图,磁 共 振 成 像 原 理,磁化 激励 弛豫,图1-18 磁化示意图,图1-19 激励示意图,图1-20 弛 豫 示 意 图,T1 弛 豫 时 间 （T1 relaxation time）,沿静磁场方向的纵向磁化恢复约2/3(63%)所需要的时间,图1-21 T1弛豫时间,T2 弛 豫 时 间 （T2 relaxation time）,由进动频率一致即相位一致(in phase)至失相位(dephase)所致丧失63%信号所需时间.,图1-22 T2弛豫时间,空间编码 (spatia
10、l encoding),层面选择 (slice selection) 频率编码 (frequency encoding) 相位编码 (phase encoding),表1-1 梯度选择与不同方向层面选择关系,梯度选择 横断面 矢状面 冠状面 层面选择 Z X Y 相位选择 Y Y X 频率选择 X Z Z,自 由 感 应 衰 减 (free induction decay , FID ),90脉冲激励后，受外磁场不均匀影响而很快失相位 ，从而信号很快衰减，即T2* .,图1-23 FID示意图,脉冲序列 (pulse sequence),一系列不同强度的射频脉冲的组合,扫描参数 (scan p
11、arameters),重复时间 ( time of repetition, TR) 回波时间 ( time of echo, TE),临床应用的脉冲序列,部分饱和 (partial saturation, PS) 反转恢复 (inversion recovery, IR) 自旋回波 (spin echo, SE) 梯度回波 (gradient echo, GRE) 快速自旋回波 (fast spin echo, FSE) 平面回波成像 (echo planar image, EPI),SE 序 列,一个90脉冲与若干个180脉冲组成,图1-24 SE序列,T1 加 权 像 (T1 weight
12、ed image, T1WI),采用短TR，短TE 主要反映组织间T1差别的作用 T1WI有利于观察解剖结构,图1-25 TR与T1关系示意图,T2 加 权 像 （T2 weighted image, T2WI）,采用长TR，长TE 主要反映组织间T2差别的作用 T2WI有利于显示病变组织,图1-26 TE与T2关系示意图,质 子 密 度 像 （proton density image, PDI）,采用长TR，短TE 主要反映组织间质子密度多少差别的作用,表1-2 TR和TE对成像的影响,TR TE 加权之成像因素 短 短 T1WI 长 长 T2WI 长 短 P D I 短 长 无加权因素,图1-27 人体不同组织T1WI, T2WI的信号强度,MRI影像解剖特点,灰阶成像 (gray image) 三维成像 (three-dimensional image) 功能成像 (MRIF) 流空效应 (flowing void effect) 伪影 (artifact),
