临床医学院影像诊断学

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1、1,影像诊断学,第一篇 总论,2,影像诊断学,第一章 X线成像,3,影像诊断学,第一节 X线成像基本原理与设备 一、X线的产生和特性 （一） X线的产生 X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的。为此，X线发生装置主要包括X线管、变压器和操作台。 X线的发生过程是向X线管灯丝供电、加热，在阴极附近产生自由电子。电子以高速由阴极向向阳极行进，轰击阳极,4,影像诊断学,X线机主要部件示意图,5,影像诊断学,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。 （一） X线的特性 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（

2、相当于40150KV时）。在电磁辐射谱中，居射线与紫外线之间，比可见光的波长短，肉眼看不见。 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。,6,影像诊断学,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。 1、穿透性 2、荧光效应 3、感光效应 4、电离效应,7,影像诊断学,二、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。因此，X线影像的形成，是基于以下三个基本条件： 1、X线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构；,8,影像诊断学,2、被穿透的组织结构，存在着密度和厚

3、度的差异，X线在穿透过程中被被吸收的量不同，以至剩余下来的X线量有差别； 3、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。,9,影像诊断学,人体组织结构由不同元素所组成，依各种组织单位体积内各元素量总和的大小而有不同的密度。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、实质器官、结缔组织以及体液等； 低密度的有脂肪组织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦、和乳突内的气体等。,10,影像诊断学,当强度均匀的X线穿透厚度相等、密度不同组织结构时，由于吸收程度不同，在X线片上（或荧屏上）显出具有

4、黑白（或明暗）对比、层次差异的X线影像。 1、不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系 2、不同厚度组织（密度相同）与X线成像的关系,11,影像诊断学,不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系,12,影像诊断学,不同厚度组织（密度相同）与X线成像的关系,13,影像诊断学,人体组织结构和器官形态不同，厚度也不一样。厚的部分，吸收X线多，透过的X线少，薄的部分则相反，于是在X 线片和荧屏上显示出黑白和明暗差别的影像。 由此可见，组织结构和器官密度和厚度的差别，是产生影像对比的基础，是X线成像的基本条件。,14,影像诊断学,第二节 X线图像特点 X 线 图象是由从黑到白不同灰度的影像所组成。这些不同

5、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。 人体组织结构的密度与X线图像上影像的密度是两个不同的概念。前者是指人体组织中单位体积物质的质量，而后者则指X线图像上所示影像的黑白。,15,影像诊断学,但物质密度与其本身的比重成正比，物质的密度高，比重大，吸收X线量多，影像在图像上呈白影。反之，物质的密度低，比重小，吸收的X线量少，影像在图像上呈黑影。,16,影像诊断学,人体组织的比重与X线吸收比例,17,影像诊断学,X线图像是X线束穿透某一部位的不同密度和厚度组织结构后的投影总和，是该穿透路径上各个结构影像相互叠加在一起的影像。X线束是从X线管向人体作锥形投射的，因此，X线影像有一定程

6、度的放大和使被照体原来的形状失真，并产生伴影。伴影使X线影像的清晰度减低。,18,影像诊断学,X线管阳极靶对X线投影的影响（放大与晕影）,19,影像诊断学,斜射投照对X线投影的影响（歪曲失真,20,影像诊断学,第三节 X线检查技术 一、普通检查 1、荧光透视 2、X线摄影 二、特殊检查 1、体层摄影 2、软线摄影 3、其他：放大摄影 荧光摄影,21,影像诊断学,体层摄影原理示意图,22,影像诊断学,三、造影检查 （一）、对比剂 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：为医用硫酸钡粉末，加水和胶配成不同类型的钡混悬液。主要用于食管及胃肠道造影 碘剂：分有机碘和无机碘两类,

7、23,影像诊断学,水溶性碘对比剂有： 离子型：如泛影葡胺 非离子型：碘苯六醇，碘普罗胺，碘 必乐 无机碘制剂中：碘化油，碘本酯（应用少） 2、低密度对比剂：为原子序数低、比重小的气体。二养化碳、氧气、空气,24,影像诊断学,（二）、造影方式： 1、直接引入： 口服法：如食管及胃肠钡餐检查 灌注法：如钡剂灌肠检查 穿刺注入法：直接或经导管注入器官或组织内，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经肾排入泌尿道内，而行尿路造影。,25,影像诊断学,（三）、检查前准备及造影反应的处理 1、了解患者有无用对比剂的禁忌症，如严重的心、肾疾病和过敏体质等。 2、作好解释工作，争取患者合

8、作。 3、对比剂过敏试验，如阳性，不宜造影检查 4、 严重反应包括周围循环衰竭和心脏停搏、惊厥、吼水肿和哮喘发作等，应立即终止造影并进行抗休克、抗过敏和对症治疗。,26,影像诊断学,四、X线检查方法的选择原则 第二节 X线分析与诊断 一、应注意投照技术条件 二、为了不致遗漏重要的X线征像，应按一定顺序，全面而系统地进行观察。 三、观察异常X线表现，应注意观察受检器官或结构的形态和密度变化。发现病变，应注意分析下列要点：,27,影像诊断学,1、 病变的位置和分布 2、 病变的数目 3、 病变的形状 4、 病变的边缘 5、 病变的密度 6、 临近器官和组织的改变 7、 器官功能的改变,28,影像诊

9、断学,X线诊断与临床结合，除应了解病史、体征和治疗经过外，还要注意以下要点：1、年龄，2、性别，3、职业和接触史，4、生长和居住地区，5、结合其他重要检查。 X线结果基本上有三种情况 1、 肯定性诊断 2、 否定性诊断 3、可能性诊断,29,影像诊断学,第五节 X线诊断的临床应用 第六节 X线检查中的防护 技术方面 患者方面 放射线工作者方面,30,影像诊断学,第二章计算机体层成像,31,影像诊断学,CT是Hounsfield1969年设计成功，1972 年问世的。中文名称为计算机体层摄影（computed tomography） 第一节 CT成像基本原理与设备,32,影像诊断学,一、CT成像

10、基本原理 CT是用X线束对人体检查部位一定厚度菜的层面进行扫描，由探测器接收透过 该层面的X线，转变为可见光后，由光电子转换器转变为电信号，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将所选定层面分成若 干个体积相同的长方体 ，称之为体素 （voxel），扫描所得信息经计算而获得,第一节 CT成像基本原理与设备,33,影像诊断学,每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排成矩阵，即数字矩阵。数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器把数字矩阵中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。,34,影像诊断学,扫描层面体素及像素,35,影像诊断

11、学,数字矩阵,36,影像诊断学,二、CT设备 （一）普通CT 1、 扫描部分 2、 计算机系统 3、 图像显示的存储系统,37,影像诊断学,CT装置示意图,38,影像诊断学,旋转与旋转固定式扫描,39,影像诊断学,（二）螺旋扫描CT 螺旋扫描CT是在旋转式扫描的基础上， 通过滑环技术与扫描床连续平直移动而 实现的。,40,影像诊断学,螺旋扫描CT的突出优点是快速容积扫描。在短时间内，对身体的较长范围进行不间断的数据采集，为提高CT的功能创造了良好的条件。 高档螺旋扫描CT，一个层面的扫描时间已缩短到亚秒级（1秒），图像重建时间，在矩阵为512X512时，可短到1秒，几乎达到实时成像的水平。,4

12、1,影像诊断学,1秒或亚秒级容积扫描所采集的数据行连续成像，在1秒内可连续显示68桢图像，达到近于透视的效果，即所谓CT透视。 成像时间短，扫描容积大，并获得连续数据，加上计算机后处理功能的提高，已开发出一些新的技术，例如内镜技术等。,42,影像诊断学,螺旋扫描原理示意图,43,影像诊断学,（三）电子束CT 对心脏大血管检查有独到之处，对诊断 先天性心脏病与获得性心脏病有重要价 值。了解心脏的血流灌注及血流动力学 情况，借以评价心脏功能。,44,影像诊断学,电子束CT示意图,45,影像诊断学,电子枪体层成像系统示意图,46,影像诊断学,一、CT图像的空间分辩率 CT图像是由一定数目从黑到白不同

13、灰度 的像素按矩阵排列所构成。这些像素反 映的是相应体素的X线吸收系数。不同 CT装置所得图像大小及数目不同。CT的 空间分辨力不如X线图像高。,第二节 CT图像特点,47,影像诊断学,二、密度分辩率 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，如肺部；白影表示高吸收区，即高吸收区，如骨骼。但是CT与X线图像相比，CT的密度分辨力高。人体软组织的密度差别虽小，吸收系数多接近于水，也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。,48,影像诊断学,三、CT值 用CT值说明密度。单位为HU水的吸收 系数为1.0，CT值定

14、为0HU，人体骨皮 质吸收系数最高，CT值定为+1000HU， 而空气密度最低，定为-1000HU。,49,影像诊断学,人体各组织器官CT值分布图,50,影像诊断学,一、普通CT扫描 1、平扫 2、 对比增强扫描 3、 造影扫描,第三节 CT检查技术,51,影像诊断学,一、高分辨力CT扫描 有固定分辨力小于0.5mm；图像重建用 高空间分辨力算法；用薄层扫描，层厚为1-1.5mm；矩阵用512x512。 高空间分辨力CT扫描，可清楚显示微小的组织结构，如肺间质，小的器官如内耳与听骨和肾上腺等。,52,影像诊断学,一、CT的新技术 (一）再现技术 三种 表面再现，最大强度 投影和容积再现。 容积

15、再现技术：利用全部体素的CT值， 行表面遮盖技术与旋转相结合，加上假 彩色编码和不同程度的透明化技术，使 表面与深部结构同时立体地显示。,53,影像诊断学,CTA：是静脉内注入对比剂后行血管造影CT扫描的重建技术，可立体地显示血管影像， （二）、仿真内镜显示技术 仿真技术是计算机技术，它与CT或MRI结合而开发出仿真内镜功能。,54,影像诊断学,CT 血管造影,55,影像诊断学,骨盆CT三维立体成像,56,影像诊断学,CT仿真胃窥镜,57,影像诊断学,一、窗技术：包括窗位和窗宽，使某一 欲观察组织更为清楚。 （一）窗宽：是指CT图像上的CT值范围，人体是CT值的范围有-1000+1000的两千

16、个分度。在CT图像上用2000个不同灰阶来表达这2000个分度，则图像层次多而人眼不能分辩这样微小的灰度差别， 仅能分辩16个灰阶。,第四节 CT分析与诊断,58,影像诊断学,如在CT图像上用16个灰阶来反映全部2000个灰阶，则所能分辨的CT值是2000/16，即125Hu，两种组织的CT值差别小于125Hu时则不能分辨。 为了提高分辩率使CT差别小的两种组织能够分辩，需采用不同窗宽来观察CT图像，如头部100/16=6.25Hu,59,影像诊断学,（二）窗位：是指组织的CT值中心位置 脑质的CT值在35Hu左右，选择的窗位为+35Hu,而常用的窗宽是100，此时的CT图像的CT值范围为-15Hu+85Hu。 CT值低于-15Hu的组织灰度=-15Hu CT值高于+85Hu的组织灰度=+85Hu 而CT值在-15Hu+85Hu之间的组织则以16个不同灰阶清晰地显示。,60,影像诊断学,二、密度：根据病变密度高于、低于或 等于所在器官的密度而分为高密度、低 密度或等密度病变。发现病变要分析病 变的位置、大小、形