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1、医学影像学总论,医学影像学,放射科：普放、CT、MR 超声科 核医学科：同位素成像、PET-CT 介入放射科：诊断、治疗 科技发展在临床医学的最前沿阵地之一,介入放射学,在医学影像设备（X线、CT、B超）导引下 经皮或经腔插入穿刺针或引入导丝、导管 进行诊断、治疗,医学影像诊断,结合临床(clinical material)，综合分析 “异病同影”、“同病异影” different diseases with same appearance, same diseases with different appearance 诊断(diagnosis) 肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断 Conf
2、irmation, Negation, Possibility,X线成像,1895年 伦琴发现X射线,Wilhelm Conrad Rntgen The Nobel Prize in Physics 1901,X线产生基本原理与设备,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,The x-ray beam is produced by bombarding a tungsten target with an electron beam within an x-ray tube.,X线的特性 穿透性：与物体的密度与厚度相关 荧光效应：透视的基础 感光效应：摄影的基础 电离效应：放
3、射治疗的基础、X线防护,X线成像基本原理 As x-ray pass through the human body they are attenuated by interaction with body tissues(absorption and scatter), resulting in an image pattern recognizable as human anatomy. 基本条件 X线具有穿透性 存在密度(density)与厚度(thick or thin)的差异 显像过程,X线图像特点,X线图像不同灰度的影像反映了人体解剖结构和病理状态的不同密度和厚度 X线图像是重叠的，
4、有一定程度的放大，并可产生伪影,X线检查中的防护,保护自己 避免直接暴露在射线下 进入有放射线的环境内，必须有防护措施。 尽量远离放射源(放射线与距离成3次方衰减) 保护患者 避免不必要检查 小儿、妇女注意性腺的防护 怀孕妇女尽量避免放射线检查,CT Computed Tomography 计算机体层成像,CT成像基本原理,基本原理 用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接受衰减的X线，并由光电转换器变为电信号，再由模数转换器变为数字进行计算机处理，获得该层面的每个体素的X线衰减系数，再由数模转换器把每个体素的数字转换成不等灰阶度的像素，按矩阵排列，构成CT图像,1、高度准直的
5、X线束，环绕人体一定厚度进行横断面扫描 2、探测器接受透过该层面的X线，并转换为数字信息。,Diagram showing relationship of x-ray tube, patient, detector, and image reconstruction computer and display monitor,Basic concepts of CT,CT图像特点,数字图像(digital imaging) 矩阵(matrix) 像素与体素(pixel and voxel) CT值(CT pixel numbers) 窗宽、窗位(window width and centre),
6、CT value,CT值第11页,反映组织对X线的吸收系数 CT图像的不同灰度说明其密度高低的程度,更多扫描容积,100厘米的容积覆盖量 2毫米层厚,更快扫描速度,心脏扫描 1 毫米层厚 83 毫秒采集,更好组织细节,30线对/厘米 0.5 毫米层厚 螺旋扫描,CT检查技术,平扫(plain scanning) 增强扫描(contrast enhancement) HRCT (high resolution computed tomography),CT Techniques,重建技术(Reconstruction Techniques) 表面遮盖法重建（Surface Shaded Disp
7、lay, SSD） 最大密度投影（Maximum Intensity Projection, MIP） 容积再现（Volume Rendering, VR） 多层面重建（Multiplanar Reconstruction, MPR） 曲面多层重建（Curved Multiplanar Reconstruction, CMPR） 仿真内窥镜技术（Virtual Endoscopy, VE）,CT Techniques,功能(function)及其他检查 肺功能测定 Lung Function 灌注成像 Perfusion 骨密度测定 Quantitative CT (QCT) 冠状动脉造影 C
8、T coronary artery angiography 双能量CT Dual Energy CT,磁共振成像 Magnetic Resonance Imaging MRI,磁共振成像 （Magnetic Resonance Imaging , MRI）,利用体内氢原子核在强磁场内发生磁矩 用射频发生共振提供能量，改变磁矩 停止射频，恢复磁矩 释放能量，产生信号，经计算机处理，形成MR图像,向患者发射短促的无线电波射屏脉冲（RF），质子吸收RF的能量，由低能级跃迁到高能态，纵向磁化减小 RF脉冲还使进动的质子不再处于不同的相位，而作同步、同速运动，即 处于同相位(inphase)。这样，质子
9、在同一时间指向同一方向，其磁矢量也在该方向叠加起来，于是出现横向磁化(transversemagnetization),中止RF脉冲，则由RF脉冲引起的变化很快回到原来的平衡状态，即发生了弛豫。有两种弛豫： 纵向磁化恢复，其过程为纵向弛豫。 而横向磁化消失，其过程则为横向弛豫。,驰豫时间,纵向磁化由零恢复到原来数值的63所需的时间，为纵向弛豫时间，简称T1。横向磁化由最大减小到最大值的37所需的时间，为横向弛豫时间，简称T2。T1与T2是时间常数，而不是绝对值。 T1的长短同组织成分、结构和磁环境有关，与外磁场场强也有关系。T2的长短同外磁场和组织内磁场的均匀性有关。,驰豫时间与MRI成像,人
10、体不同器官的正常组织与病理组织的T1是相对恒定的，而且它们之间有一定的差异，T2也是如此，这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础。,脉冲序列与加权像,要获得选定层面中的各种组织的T1、T2或质子密度的差别，得到不同的MRI 图像，要采取不同的脉冲序列,MRI 图 像 特 点 MRI characteristics,多参数成像（multiple sequences） 多方位成像 流动效应 软组织分辨率高 对比增强,Imaging pulse sequence,自旋回波 spin echo (SE) sequence 快速自旋回波（TSE，FSE） 梯度回波 gradient echo (
11、GR or GRE) 反转恢复 inversion recovery (IR) sequence 平面回波成像 echo planar imaging (EPI) 短时反转恢复 short T1 inversion recovery STIR 液体衰减反转恢复 fluid attenuated inversion recovery (FLAIR),MRI 图 像 特 点 MRI characteristics,多参数成像 多方位成像（provide images in any anatomic plane） 流动效应 软组织分辨率高 对比增强,MRI 图 像 特 点 MRI character
12、istics,多参数成像 多方位成像 流动效应（flowing effects） 软组织分辨率高 对比增强,MRI 图 像 特 点 MRI characteristics,多参数成像 多方位成像 流动效应 软组织分辨率高（High Resolution of Soft Tissue) 对比增强,MRI 图 像 特 点 MRI characteristics,多参数成像 多方位成像 流动效应 软组织分辨率高 对比增强(contrast enhancement),MRI增强扫描的适应症,肿瘤的鉴别与定性(tumor) 血脑屏障是否破坏(blood-brain barrier) 提高病变的发现率(m
13、ore sensitive) 提高血管显示质量 特异性对比剂,MRI Techniques,脉冲序列（pulse sequence） 脂肪抑制（fat suppression） MRC （Cinema） MRI对比增强（contrast enhancement） MRA(MR血管造影) MRI水成像(MRCP, MRU, MRM) 功能性MRI成像（fMRI） MRS DWI PWI,图像存档与传输系统 与信息放射学,图像存档与传输系统(picture archiving and communicating system，PACS)是存放和传输图像的设备,PACS的应用价值,诊断方面，提供更多
14、的诊断资料和信息 管理方面，大大提高了影像各级医生的工作管理 成本方面，实现了无胶片化，减少了人力成本和经济成本 教学方面，大大提高了教学质量 科研方面，是最好的临床科研平台 质控方面，实现了科室质控工作的持续改进和不断提高,医学影像诊断,结合临床(clinical material)，综合分析 “异病同影”、“同病异影” different diseases with same appearance, same diseases with different appearance 诊断(diagnosis) 肯定性诊断、否定性诊断、可能性诊断 Confirmation, Negation, Possibility,
