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1、医学影像成像基础及诊断常用对比剂医学影像成像基础及诊断常用对比剂医学影像成像基础及诊断常用对X线成像基础数字X线成像基础CT成像基础磁共振成像基础影像诊断常用对比剂2X线成像基础2X线成像基础X线成像的基本原理X线检查技术X线分析及诊断X线检查中的防护3X线成像基础X线成像的基本原理3X线成像的基本原理X线的发现X线的产生X线的特性X线成像的基本原理X线图像的特点4X线成像的基本原理X线的发现4X线的发现及产生X线的发现1895年，德国物理学家伦琴(Roentgen WC)在研究阴极射线时，偶然发现了X射线，并为他妻子的手摄下了有史以来第一张X线透视照片，开创了放射诊断学的新纪元。至今，X线检
2、查技术已成为常规临床检查工具，非常普及，并在其基础上发展出X线数字减影成像技术和计算机辅助X线断层成像技术（X-CT）。5X线的发现及产生X线的发现56677X线的发现及产生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。X线发生装置主要包括X线管、变压器和操作台。X线管为一种高真空的二极管，杯状的阴极内装着灯丝，阳极由呈斜面的钨靶和附属散热装置组成。高压发生器向X线管两端提供高压电。降压变压器向X线管灯丝提供电源。操作台主要包括调节电压、电流和曝时间而设置的电压表、电流表、时计及其调节旋钮等。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，当向X线管两极提供高压电时
3、，阴极及阳极间的电势差陡增，电子以高速由阴极向阳极行进，轰击阳极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。X线主要由X线管窗口发射，热能由散热装置散发。8X线的发现及产生X线的产生899X线成像的基本原理X线的发现X线的产生X线的特性X线成像的基本原理X线图像的特点10X线成像的基本原理X线的发现10X线的特性X线属于电磁波，波长范围为0.0006-50nm。用于X线成像的波长为0.008-0.031nm（相当于40-150KV时）。在电磁辐射谱中，居射线及紫外线之间，比可见光的波长（380-780nm）短，肉眼看不见。此外，X线还具有以下几方面与X线成像和X线检
4、查相关的特性：穿透性荧光效应感光效应电离效应11X线的特性X线属于电磁波，波长范围为0.0006-50nm。1212X线的特性穿透性X线波长短，具有强穿透力，能穿透可见光不能穿透的物体，在穿透过程中有一定程度的吸收即衰减。X线的穿透力及X线管电压密切相关，电压越高，所产生的X线波长越短，穿透力也越强，反之其穿透力也弱。X线穿透物体的程度与物体的密度和厚度相关，密度高，厚度大的物体吸收的多，通过的少。X线穿透性是X线成像的基础。13X线的特性穿透性13X线的特性荧光效应X线激发荧光物质，如硫化锌镉及钨酸钙等，使波长短的X线转换成波长长的可见荧光，这种转换称为荧光效应。荧光效应是透视检查的基础。1
5、4X线的特性荧光效应141515X线的特性感光效应涂有溴化银的胶片，经X线照射后，感光而产生潜影，经显影、定影处理，感光的溴化银中的银离子（Ag）被还原成金属银（Ag），并沉积于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片上呈黑色。而未感光的溴化银，在定影及冲洗过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉积的多少，便产生了黑至白的影像。所以，感光效应是X线摄影的基础。16X线的特性感光效应161717X线的特性电离效应X线通过任何物质都可产生电离效应。空气的电离程度及空气所吸收X线的量成正比，因而通过测量空气电离的程度可测得X线的量。X线射入人体，也产生电离效应，可引起生物学方面
6、的改变，即生物效应，是放射治疗的基础，也是进行X线检查时需要注意防护的原因。18X线的特性电离效应18X线成像的基本原理X线的发现X线的产生X线的特性X线成像的基本原理X线图像的特点19X线成像的基本原理X线的发现19X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线量产生差异。这样，在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。20X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X线成像的基本原理X
7、线成像的基本条件X线具有一定穿透力，能穿透人体组织结构。被穿透的组织结构存在着密度和厚度的差异，X线在穿透过程中被吸收的量不同，以致剩余下来的X线量有差别。有差别的剩余X线是不可见的，由于X线的荧光效应和感光效应，经过显像过程，就能在荧光板或胶片上获得具有黑白对比、层次差异的X线影像。21X线成像的基本原理X线成像的基本条件21X线成像的基本原理不同组织结构的特点人体组织结构是由不同元素所组成，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。这样不同的组织器官天然形成了不同的X线衰减的差别，这也是人体X线成像的基础。22X线成像的基本原理不同组织结构的特点22X线成像的基本原理不同密度组
8、织及X线成像的关系根据X线的吸收程度可归纳为三类高密度：骨组织和钙化灶；中等密度：软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织及体液；低密度：脂肪组织、气体。当厚度差别不大时，不同组织间密度的差别在X线影像中构成了亮度的差别。当强度均匀的X线穿透厚度相等、密度不同的组织结构时，由于吸收程度不同，在X线胶片上或荧光屏上显出具有不同层次灰度差异的X线影像密度不同的病变组织也可产生相应的病理X线影像。23X线成像的基本原理不同密度组织及X线成像的关系232424X线成像的基本原理不同厚度组织及X线成像的关系即使是同一种密度的组织结构，如果厚度有差别，吸收X线量也会产生差别。较厚的部分，吸收X线总量多，透过的
9、X线量少，较薄的部分则相反，于是在X线片和荧屏上也显示出灰度的差别。所以，X线影像中密度的差别不仅取决于组织器官密度的差别，也与组织器官厚度有密切关系。较厚的组织亮度增加，较薄的组织则亮度减低。在分析X线影像时要同时考虑到密度和厚度的影响。25X线成像的基本原理不同厚度组织及X线成像的关系252626X线成像的基本原理X线的发现X线的产生X线的特性X线成像的基本原理X线图像的特点27X线成像的基本原理X线的发现27X线图像的特点灰阶图像X线图像是由从黑到白不同灰度的影像所组成。这些不同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及X线图像上影像的密度是两个不同的概念
10、。前者是指人体组织中单位体积内物质的质量，而后者则指X线图像上所示影像的灰度。但是物质密度与其本身的比重成正比，物质的密度高，比重大，吸收的X线量多，在影像上呈高亮度。反之，物质的密度低比重小，吸收的X线量少，在影像上呈低亮度。因此，图像上的亮度差别，虽然也与物体的厚度有关，但主要是反映物质密度的高低。在工作中，通常用密度的高与低表达影像的灰度。例如用高密度、中等密度和低密度分别表达高亮度、中等亮度和低亮度。当组织密度发生改变时，则用密度增高或密度减低来表达影像的灰度改变。28X线图像的特点灰阶图像28X线图像的特点重叠图像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
11、穿透路径上各个结构影像相互叠加在一起的影像。例如，正位X线投影中，既有前部，又有中部和后部的组织结构。29X线图像的特点重叠图像29X线图像的特点锥形X线束对图像的影响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。30X线图像的特点锥形X线束对图像的影响30X线成像基础X线成像的基本原理X线检查技术X线分析及诊断X线检查中的防护31X线成像基础X线成像的基本原理31X线检查技术概述普通检查特殊检查造影检查X线检查方法的选择32X线检查技术概述32概述人体组织结构的密度不同，这种组织结构密度上的差别，是产生X线
12、影像对比的基础，称之为自然对比。对于缺乏自然对比的组织或器官，可人为地引入一定量的在密度上高于或低于它的物质，使之产生对比，称之为人工对比。自然对比和人工对比是X线检查的基础。33概述人体组织结构的密度不同，这种组织结构密度上的差别，是产生X线检查技术概述普通检查特殊检查造影检查X线检查方法的选择34X线检查技术概述34普通检查荧光透视优点可转动患者体位，改变方向进行观察；了解器官的动态变化；操作方便；费用低；可立即得出结论。缺点影像对比度及清晰度较差，难于观察密度及厚度差别小的器官，以及密度与厚度较大的部位；缺乏客观记录。摄影优点空间及密度分辨力均明显优于荧光透视；胶片是很好的客观记录；不仅
13、使密度、厚度差别较大的组织显影，也能使密度、厚度差别较小的病变显影。缺点不能反映动态变化是主要缺点，其他如费用高、操作复杂等。35普通检查荧光透视35X线检查技术概述普通检查特殊检查造影检查X线检查方法的选择36X线检查技术概述36特殊检查体层摄影可获得某一选定层面上结构的影像，而选定层面以外的结构则在投影过程中被模糊掉。常用于明确平片难于显示、重叠较多和处于较深部位的病变，用于了解病变内部结构有无破坏、空洞或钙化、边缘是否锐利，以及病变的确切部位和范围等。软线摄影采用能发射软X线，即波长长的X线钼靶球管，用以检查软组织，特别是乳腺的检查。高电压摄影即高千伏摄影，是采用120KV以上的电压进行
14、摄片，一般为120-200KV。X线机必须有小焦点的X线管、滤线器和特殊的计时器装置。由于管电压提高到120-200KV，必须有高比值隔板配合，才能满足高电压摄影要求。由于穿透力强，主要用途是显示那些在常规摄影中被高密度组织或病变遮挡的正常组织或病理改变。例如可将被骨骼、纵膈或者大量的胸腔积液遮盖的肺内病灶显示出来，同时还可显示体层摄片不能清晰显示的小病灶。高千伏摄影可缩短曝光时间，减少X线管负荷和减少患者皮肤照射量。放大摄影采用微焦点和增大人体及照片距离以显示较细微的病变。37特殊检查体层摄影37X线检查技术概述普通检查特殊检查造影检查X线检查方法的选择38X线检查技术概述38造影检查造影检
15、查的目的是增加不同组织之间、正常组织及病理组织之间的密度差别。主要用于更好地显示那些缺乏自然对比的不同组织结构或病理改变，可将密度高于或低于该组织的一种物质引入组织内或其周围间隙，使之产生密度差别而在影像上被识别，称为造影检查。引入的物质称为对比剂（旧称造影剂）。39造影检查造影检查的目的是增加不同组织之间、正常组织及病理组织X线检查技术概述普通检查特殊检查造影检查X线检查方法的选择40X线检查技术概述40X线检查方法的选择X线检查方法的选择，应该在了解各种X线检查方法的适应证、禁忌证和优缺点的基础上，根据临床初步诊断和诊断需要来决定。一般应当选择安全、准确、简单便而又经济的方法。因此，应首先
16、用普通检查，再考虑造影检查。但也非绝对，例如胃肠检查首先就要选用钡剂造影。有时两三种检查方法都是必需的，例如对于某些先天性心脏病，准备手术治疗的患者，不仅需要胸部平片，还需要作心血管造影。对于可能发生一定反应和有一定危险的检查方法，选择时更应严格掌握适应证，不可滥用，以免经患者带来损伤。41X线检查方法的选择X线检查方法的选择，应该在了解各种X线检查X线成像基础X线成像的基本原理X线检查技术X线分析及诊断X线检查中的防护42X线成像基础X线成像的基本原理42X线分析及诊断首先应注意投照技术条件；避免遗漏重要X线征象。应按一定顺序，全面而系统地进行观察；注意区分正常及异常。为此，应熟悉正常解剖和
17、变异的X表现。这是判断病变X线表现的基础；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；提出初步的X线诊断，还必须结合临床资料进行综合分析。X线诊断结果基本上有三种情况：肯定性诊断否定性诊断可能性诊断43X线分析及诊断首先应注意投照技术条件；43X线成像基础X线成像的基本原理X线检查技术X线分析及诊断X线检查中的防护44X线成像基础X线成像的基本原理44X线检查中的防护X线防护的意义放射防护的方法和措施45X线检查中的防护X线防护的意义45X线防护的意义X线穿透人体将产生一定的生物效应。若接触的X线超过容许辐射量，就可能产生放射反应，甚至放射损害。但是，如X线辐射量在容许范围内，
18、一般则少有影响。因此，不应对X线检查产生疑虑或恐惧，而应重视防扩，如控制X线检查中的辐射量并采取有效的防护措施，合理使用X线检查，避免不必要的X线辐射，以保护患者和工作人员的健康。要特别重视孕妇、小儿患者的防护。46X线防护的意义X线穿透人体将产生一定的生物效应。若接触的X线放射防护的方法和措施主动防护目的是尽量减少X线的发射剂量。措施包括选择恰当的X线摄影参数、应用影像增强技术、高速增感屏和快速X线感光胶片。限制每次检查的照射次数，除诊治需要外不要在短期内作多次重复检查。被动防护目的是使受检者尽可能少接受射线剂量。具体措施可以采取蔽防护和距离防护原则。前者使用原子序数较高的物质，常用铅或含铅
19、的物质，作为屏障以阻挡不必要的X线，通常采用X线管壳、遮光筒和光圈、滤过板。患者方面限制照射范围，对照射野相邻的性腺，应用铅橡皮加以遮盖放射工作者方面注意利用荧屏后的铅玻璃、铅屏、铅橡皮围裙、铅橡皮手套作为防护。墙壁主要是防止X线对室外人的伤害。47放射防护的方法和措施主动防护47X线成像基础数字X线成像基础CT成像基础磁共振成像基础影像诊断常用对比剂48X线成像基础48数字X线成像基础计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的摄影成像原理CR的图像处理CR的优点及缺点CR的临床应用数字X线摄影原理及临床应用DR的成像原理DR的优势与不足49数字X线成像基础计算机X线摄影成像原理及临床应用49计算
20、机X线摄影成像原理及临床应用CR的摄影成像原理用磷光体构成的影像板（IP）替代胶片吸收穿过人体的X线信息，该信息经过激光扫描读取，经光电转换，把信息输入计算机系统重建成数字矩阵，再显示出数字化图像。50计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的摄影成像原理505151计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的图像处理灰阶处理：有利于显示不同组织结构；窗位处理：有利于显示某种组织结构；数字时间减影处理：可得到数字减影血管造影图像（DSA），但减影速度慢；X线吸收率（能量）减影处理：消除某些组织，如对胸部行减影处理可消除肋骨影像，以利于观察肺野。52计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的图像处理52计算机
21、X线摄影成像原理及临床应用CR的优点及缺点优点：实现常X线摄影信息数字化；提高图像的密度分辨力；多信息显示，通过后处理技术，可以分别显示不同层次的影像信息；辐射剂量降低；实现X线摄影信息的数字化储存、调阅及传输。缺点：时间分辨力较差；空间分辨力不足。53计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的优点及缺点53计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的临床应用通过后处理技术，可分别建立显示纵隔结构、肺内结构和骨骼结构的影像；能量减影可以去除肋骨对肺组织的遮挡，对肺内渗出性和结节性病变的检出率都高于传统的X线成像，但由于空间分辨力的不足，显示肺间质及肺泡病变不及传统的X线图像；在观察肠管积气、气腹和结石等
22、含钙病变优于传统X线图像。胃肠双对比造影在显示胃小区、微小病变和肠黏膜皱襞上，CR优于传统的X线造影。对骨结构、关节软骨及软组织的显示优于传统的X线成像。54计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的临床应用54数字X线成像基础计算机X线摄影成像原理及临床应用CR的摄影成像原理CR的图像处理CR的优点及缺点CR的临床应用数字X线摄影原理及临床应用DR的成像原理DR的优势与不足55数字X线成像基础计算机X线摄影成像原理及临床应用55数字X线摄影原理及临床应用DR成像原理DR接受X线的是各种类型的平板探测器，它们可以把X线直接转化成电信号或先转换成可见光，然后通过光电转换，把电信号传输到中央处理系统进
23、行数字成像。由于不再需要显定影处理，也不需要把成像板送到读取系统进行处理，而是直接在荧光屏上显示图像，检查速度大大提高。56数字X线摄影原理及临床应用DR成像原理56数字X线摄影原理及临床应用平板探测器包括以下几种方式电荷耦合器件（CCD）阵列方式：采用近百个性能一致的CCD整齐排列在同一平面上，每一CCD摄取一定范围的荧光影像，并转换成数字信号，再由计算机进行处理、形成一幅完整的图像。CCD探测器虽然量子检测效率不高，但是其噪声系数较低，动态范围较大。直接方式（非晶体硒）：直接把X线转换成电信号，然后传输到计算机系统组成数字图像。间接方式（非晶体硅）：先把X线转换成可见光，然后经过光电二极管
24、完成光电转换，再传输到计算机系统组成数字图像。有人认为，由于多一道转换成可见光的步骤，增加了可见光的散射而降低了分辨力；但是反方认为间接方式平板的量子检测效率要高于直接方式平板。57数字X线摄影原理及临床应用平板探测器包括以下几种方式57数字X线摄影原理及临床应用DR的优势及不足优势：空间分辨力进一步提高、信噪比高、成像速度快、曝光量（辐射剂量）进一步降低、探测器寿命更长。不足：CR可以与任何一种常规X线设备匹配，DR难以与原X线设备匹配，对于一些特殊位置的投照，不如CR灵活。58数字X线摄影原理及临床应用DR的优势及不足585959X线成像基础数字X线成像基础CT成像基础磁共振成像基础影像诊
25、断常用对比剂60X线成像基础601917年Radon提出了图像重建的数学方法。 1971年英国工程师Hounsfield设计成功第一台颅脑CT机。 1972年应用于临床。 1974年，美国工程师Ledley设计出全身CT机。Hounsfield和美国物理学家Cormark获得了1979年度诺贝尔医学生理学奖。HounsfieldHounsfield于于20042004年年8 8月月1212日在英国逝世，享年日在英国逝世，享年8484岁岁611917年Radon提出了图像重建的数学方法。 HounsCT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的
26、因素CT分析与临床应用62CT成像基础CT成像原理及设备62CT成像原理及设备CT的成像原理及方式CT设备多层螺旋CT电子束CT63CT成像原理及设备CT的成像原理及方式63CT的成像原理及方式数字成像所谓数字成像实际上就是将模拟信号数字化（数字矩阵），A/D；数字矩阵转化为可视图像的像素矩阵，D/A；每个像素根据数字矩阵中相应的数字以不同的亮度表现出来。CT扫描模式断层扫描（轴位扫描）CT最初的扫描模式，螺旋扫描出现之前。床静止不动，脉冲形式发射X线；随着多层CT的发展，又开始重新应用，又称为步进式扫描，同样是扫描时扫描床静止不动，但由原来的二维采集改为三维采集，最常用的是心脏门控扫描。螺旋
27、扫描滑环技术，球管连续旋转曝光的同时检查床同步匀速移动，扫描轨迹呈螺旋状，故称螺旋扫描；两大优势：扫描速度快；容积数据。电影扫描被扫描物体静止不动，球管围绕扫描床连续旋转曝光，图像的解剖位置相同，图像之间是时间差别，主要用来进行增强后的动态扫描。64CT的成像原理及方式数字成像646565常规CT扫描模式6666单层螺旋多层螺旋67单多67CT成像原理及设备CT的成像原理及方式CT设备多层螺旋CT电子束CT68CT成像原理及设备CT的成像原理及方式68CT设备扫描部分高压发生器X线球管准直器：层厚，球管侧及探测器侧探测器：接收衰减后的X线并将其转化成为电信号扫描架和扫描床计算机部分主计算机系统
28、：CT“心脏”扫描程序控制；信号的接收和处理；图像的重建以及图像的后处理阵列处理器图像显示及存储部分操作控制部分扫描范围、扫描条件及扫描模式的选择；图像后处理；照相系统。69CT设备扫描部分697070准直器71准直器71准直器准直器探测器探测器扇形扇形X X线束线束72准直器探测器扇形X线束72CT成像原理及设备CT的成像原理及方式CT设备多层螺旋CT电子束CT73CT成像原理及设备CT的成像原理及方式73多层螺旋CT原理及构造特点纵轴多排探测器锥形X线束多个数据采集通道球管旋转一周可以获得多辐图像多层螺旋CT的优势降低球管消耗覆盖范围更长：256层螺旋CT可以在1秒左右，以亚毫米的薄层，完
29、成整个胸部的扫描。检查时间更短：320层CT可以用0.5秒完成亚毫米层厚的肝脏扫描。也可以在一个心动周期完成0.625毫米层厚的心脏扫描。扫描层厚更薄：大大提高Z轴方向的空间分辨力。图像后处理功能更强：增加Z轴空间分辨力，达到各向同性扫描，获得空间分辨力明显提高的各种重组或重建图像。74多层螺旋CT原理及构造特点74单层螺旋CT机：薄扇形X射线束单排探测器单一数据采集通道一个旋转周期仅得 一幅图象多层螺旋CT机：锥形X射线束多排探测器多套数据采集通道每一个旋转周期可得 多幅图象75单层螺旋CT机：多层螺旋CT机：757676CT成像原理及设备CT的成像原理及方式CT设备多层螺旋CT电子束CT7
30、7CT成像原理及设备CT的成像原理及方式77电子束CT原理及构造特点又称超高速CT，采用先进的电子束技术，从阴极的电子枪发出电子束并加速形成高能电子束，通过磁性偏转线圈使电子束以极快的速度在201度弥形阳极靶面上扫描一遍，产生X线束，再折射到靶面对面的控测器上，以电子束移动代替球管的旋转，扫描束度产生一个飞跃，最快可达到几十毫秒。应用特点极快的扫描速度非常适合进行心脏的扫描，可以获得不同心动周期的清晰图像，可以测定心脏功能。可对冠状动脉壁的钙化进行量的测定以推断其狭窄程度。目前电子束CT在临床上主要用于心脏疾病、急症（燥动）患者及小儿的颅脑和体部扫描。78电子束CT原理及构造特点78 第五代第
31、五代CTCT扫描机扫描机(EBCT)(EBCT)79 第五代CT扫描机(EBCT)79CT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的因素CT分析与临床应用80CT成像基础CT成像原理及设备80CT图像特点及常规X线摄影比较的优势CT值窗口技术81CT图像特点及常规X线摄影比较的优势81及常规X线摄影比较的优势断层显示解剖CT是断层图像，可以把常规X摄影所遮挡的解剖或病理结构显示得非常清晰，所以被称为影像学发展史上的一次革命。高软组织分辨力模拟成像密度分辨力仅26灰阶，数字成像密度分辨力可达210-212灰阶，而且可通过窗宽窗位的调整，使全部灰
32、阶通过分段得到充分的显示，弥补了人肉眼观察分辨灰阶的限制。建立了数字化标准CT值的测量使我们在诊断过程中有了相对统一的标准。82及常规X线摄影比较的优势断层显示解剖82CT图像特点及常规X线摄影比较的优势CT值窗口技术83CT图像特点及常规X线摄影比较的优势83CT值概念：CT值是CT图像测量中用于表示组织密度的统一计量单位，称为亨氏单位（Hounsfield unit）。公式解析：代表分度因数，按照亨氏分度，分度因数为1000；M为各种不同组织的X线衰减系数；W为水的衰减系数。例：水的衰减系数为1， 骨的衰减系数（B）约为2.0， 空气的衰减系数（A）为0.0013，近于0，lCT值的应用（
33、绝对CT值及相对CT值）CT值的定义是以水为标准，其它组织及之比较后得出。84CT值概念：CT值是CT图像测量中用于表示组织密度的统一计量8585CT图像特点及常规X线摄影比较的优势CT值窗口技术86CT图像特点及常规X线摄影比较的优势86窗口技术概念：窗口技术是数字图像所特有的一种显示技术，它利用一幅图像可用不同的灰度差别在监视器上显示这一优势，来分别观察不同的组织差别。CT可用同一幅图像，只需在监视器上调节出不同的窗宽和窗位，就可分别观察不同组织。监视器上CT图像的亮度变化是以灰阶形式显示的，由于人裸眼对于灰阶的分辨只能达到十六级，所以目前CT图像的亮度灰阶也只用十六级，一般不再升至三十二
34、级或更高。一般CT机可显示的CT值范围为-1000+1000,共2000个密度等级,而人的裸眼仅能识别16个灰阶,若把2000个CT值分成16个灰阶,则:200016=125(HU)。此式说明,如果不同的CT值的差异125HU即在同一灰阶中,人眼无法分辨,而人体正常组织及病变组织的CT值有时仅差几个灰阶(35HU)。这样就给分清病变带来困难,因此需要把要观察组织的CT值集中到人眼能分辨的范围内,使图像黑白度适宜。窗口技术就是利用窗位和窗宽来选择感兴趣的CT值范围,并将其转换成16个灰阶,而小于或大于该CT值范围的结构则变成全黑或全白。每一灰阶的CT值范围为:窗宽16,窗宽、窗位之间有密切的关系
35、,两者调节应协调与匹配。调节窗宽主要影响对比度,窗宽大,图像层次多,组织对比减少,细节显示差;反之窗宽小,图像层次减少,对比增强,细节显示佳。调节窗位主要影响图像亮度,窗位升高,图像变黑,反之变白。87窗口技术概念：窗口技术是数字图像所特有的一种显示技术，它利用窗口技术窗宽是指监视器中最亮灰阶所代表CT值及最暗灰阶所代表CT值的跨度；如：最亮设为2000Hu，最暗设为0Hu，窗宽是2000；最亮设为1000Hu，最暗设为-1000Hu，窗宽是？；调节窗宽主要影响对比度,窗宽大,图像层次多,组织对比减少,细节显示差;反之窗宽小,图像层次减少,对比增强,细节显示佳。窗位是指窗宽上限所代表CT值与下
36、限所代表CT值的中心值；如：上限为75Hu，下限为-25Hu，窗宽为？Hu，窗位就是？Hu；上限是100Hu，下限为0Hu，窗宽是？Hu，窗位就是？；调节窗位主要影响图像明暗度,窗位升高,图像变黑,反之变白。总之，窗宽确定所观察图像中CT值变化的跨度，窗位决定观察变化的区域。88窗口技术窗宽88窗口技术窗口技术的应用由于监视器的灰阶级别一定，从理论上讲，窗宽越窄，密度分辨力越高，反之。以灰阶16、出血为例WW160Hu，两种组织间CT值差别超过10Hu，人眼即可在监视器上看出灰度差别，如新鲜出血时，血肿及正常脑实质的密度差在20-60Hu之间，容易分别。WW1600Hu，两种组织间的差别必须超
37、过100Hu，人眼才能分辨出二者亮度差别，无法看到血肿与正常脑组织间的亮度差别。WW100Hu，WL25Hu，监视器上所有CT值超过 Hu（亮度上限）及低于 Hu的组织，都为最亮及最暗而无灰度差别，虽然软组织分辨力达到10Hu，但观察范围仅限于CT值从 Hu到 Hu的组织，密度高于 Hu和低于 Hu的组织在图像上无法区分。急性硬膜下血肿的CT图像中，假设WW100Hu，WL35Hu，亮度上限则为 Hu，而此时血肿的密度在90Hu左右，已超过亮度上限临近颅骨的CT值早已超过窗宽上限，此时二者都是最高亮度没有了差别，会因无法分辨二者而漏诊。若将窗宽改为180Hu，窗位不变，脑组织、血肿及颅骨三者清
38、晰可辨。89窗口技术窗口技术的应用89窗口技术窗口技术的应用窗位的选择一般要及需要显示的组织相近，这样比显示组织密度高的病变与比这一组织密度低的病变，都能有亮度差别而容易分辨。如脑组织CT值在25-40Hu，显示脑组织病变的窗位一般为30-35Hu，这样诸如出血及梗死等病变都能显示在同一窗口的图像上。窗宽的选择既能覆盖病变密度变化范围，又能显示正常与病变组织间最小差别为宜。如骨的密度变化一般都以上百个CT值为计算，且变化幅度大，故窗宽要宽，以2000Hu以上为宜，脑组织病变与正常脑组织大多仅差几个或几十个CT值，所以窗宽要窄，多在80-120Hu之间。90窗口技术窗口技术的应用90脑组织窗(9
39、0,40)骨窗(1500,350)肺窗(1600,650)纵隔窗(300,40)91脑组织窗(90,40)骨窗(1500,350)肺窗(1600CT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的因素CT分析与临床应用92CT成像基础CT成像原理及设备92CT基本概念像素及体素准直宽度与层厚矩阵与像素螺距重建间隔93CT基本概念像素及体素93像素及体素像素是指构成数字图像矩阵的基本单元。由于X线束以一定厚度穿过人体，所以CT（或MRI）图像实际上代表了一定厚度的人体断层，体素是指代表一定厚度的三维的体积单元。实际上像素是体素在成像时的体现。94像素
40、及体素像素是指构成数字图像矩阵的基本单元。由于X线束以一9595CT基本概念像素及体素准直宽度与层厚矩阵与像素螺距重建间隔96CT基本概念像素及体素96准直宽度及层厚准直宽度是指X线束的宽度，层厚是指CT断层图像所代表的实际解剖厚度。在常规断层扫描中，层厚就等于准直宽度（X线束的厚度），也就是X线束穿过人体的厚度。在螺旋扫描中实际图像代表的层厚可以及准直宽度（X线束的宽度）不一致。这是由于在螺旋扫描中，球管和扫描床的同时移动，造成实际层厚要大于准直宽度。在多层螺旋CT中，准直宽度是覆盖多个探测器的整个X线束的宽度，不是指针对每一个探测器的X线宽度。97准直宽度及层厚准直宽度是指X线束的宽度，层
41、厚是指CT断层图像9898CT基本概念像素及体素准直宽度与层厚矩阵与像素螺距重建间隔99CT基本概念像素及体素99矩阵及像素轴位扫描中，矩阵的计算仅仅是在XY平面上，即仅仅在图像的横断分辨力上。只涉及像素在横轴上的边长，并不涉及像素的高度（层厚）。螺旋扫描由于要进行不同方位的图像重组或三维重建，横断图像的矩阵已经不能表示纵轴上的空间分辨力。要重视纵轴上的矩阵，像素的高度（层厚）起着极其重要的作用。高度越小，纵轴空间分辨力越高，目前的多层螺旋CT像素高度已经可以达到横断图像像素的边长，即成为正立方体。这样的图像我们称为各向同性图像，在纵轴上的矩阵可以达到及横轴完全一致，这时，任何方位的重组图像的
42、质量完全相同。100矩阵及像素轴位扫描中，矩阵的计算仅仅是在XY平面上，即仅仅在矩阵及像素101矩阵及像素101CT基本概念像素及体素准直宽度与层厚矩阵与像素螺距重建间隔102CT基本概念像素及体素102螺距定义：在螺旋扫描中，及常规方式扫描的一个不同是产生了一个新概念：螺距（pitch），它是球管旋转一周扫描床移动距离与准直器宽度之间的比，具体公式为：螺距=球管旋转360度床移动距离（mm）/准直器宽度（mm）103螺距定义：在螺旋扫描中，及常规方式扫描的一个不同是产生了一个螺距应用增加扫描距离如果准直器宽度等于床的移动距离，即螺距为1。如果准直器宽度大于床的移动距离，螺距就小于1，反之则螺
43、距大于1。因此可以看出，螺距越大单位时间扫描覆盖距离越长。例如，准直器宽度为10mm，螺距为1时，旋转一周1秒，旋转10周扫描距离为100mm，螺距为1.5时，同样10秒扫描距离增加到？mm。这对于一次屏息的大范围扫描很有帮助，因为只需要增加螺距即可在同一扫描时间内尽可能地多增加扫描距离。104螺距应用增加扫描距离104螺距应用减少扫描时间相同的扫描范围，可以通过增大螺距来缩短扫描时间。例如同样扫描范围150mm，10mm准直宽度，旋转一周1秒，当螺距为1时，需要扫描15秒，螺距为1.5时，仅用？秒扫描时间。105螺距应用减少扫描时间105螺距应用密度分辨力降低螺距的增大使得同样扫描范围内的光
44、子量减少，180度内插法也减少光子量，这样就使得当螺距大于1时，量子噪声明显增加，密度分辨力降低，减弱了软组织的对比度，然而对骨组织影响不大，因为本身骨及周围的软组织就具有很好的对比度。106螺距应用密度分辨力降低106螺距应用螺距的选择实际扫描中，要针对不同的要求选择适当的螺距。当扫描大血管时，主要是观察对比剂的充盈情况，就要在极短时间内（对比剂充盈良好时）完成扫描，血管的直径较大，可以用较大的螺距，牺牲的密度分辨力不会对大血管病变的诊断产生决定性的影响。当观察颅内血管结构时，不仅要求高的空间分辨力而且要求高的密度分辨力，此时的螺距就应当选择小于1，以利于细小血管的显示。107螺距应用螺距的
45、选择107108108CT基本概念像素及体素准直宽度与层厚矩阵与像素螺距重建间隔109CT基本概念像素及体素109重建间隔（Reconstruction interval）当螺旋扫描的容积采样结束后，二维图象可以从Z轴上的任何一点开始重建，而且数据可以反复使用。这样就出现了一个新的概念：重建间隔。 其定义是每两层重建图象之间的间隔。例如：扫描范围为100mm，准直宽度为10mm，如果重建间隔为10mm，将获得类似常规断层扫描的10幅图象，如果重建间隔为5mm，将获得20幅10mm层厚图象，产生数据交叉重叠的图象。110重建间隔（Reconstruction interval）当小于层厚（10幅
46、）等于层厚（8幅）大于层厚（5幅）层厚111小于层厚（10幅）等于层厚（8幅）大于层厚（5幅）层厚111重建间隔（Reconstruction interval）同样扫描范围内，重建间隔越小，重建出的图象数量越多。当然每幅图象的重建时间一样，重建间隔的增加势必增加整个图象重建的时间，即总重建时间等于重建层数乘以每层重建时间。理论上螺旋扫描后重建间隔可以任意设定。重建间隔是采集数据后的处理，不会影响到扫描时间，只会改变重建时间和重建图像祯数，重建间隔的缩小意味着重建图像数量的增多和重建时间的延长。常规断层也可以获得重叠图象，但是需要减少层间距进行重叠扫描，无疑增加了辐射量，螺旋扫描的重建间隔减少
47、并不增加额外的辐射量，这是二者的主要区别之一。减小重建间隔的一个优势是降低部分容积效应的影响，例如，层厚10mm，病灶直径也是10mm，重建间隔等于层厚时，一旦病灶正好落入两层之间，要么病灶被遗漏，要么病灶的显示密度不真实，可能误诊或漏诊。缩小重建间隔则会避免这种机会的发生。缩小重建间隔的另一个优点是提高MPR及三维重建图像的质量，如果重叠3050%，会明显改善MPR和三维重建图像如MIP、SSD、VR、VE的图像质量。112重建间隔（Reconstruction interval）同重建间隔（Reconstruction interval）文献报道，重叠超过50%后，对三维后处理图像的质量不
48、会进一步改善，因此，建议重建间隔最多不要超过重叠50%，否则只会增加图像数量和计算机及观察图像者的负担，并无效益。113重建间隔（Reconstruction interval）文螺距及重建间隔的区别重建间隔及螺距的区别主要有以下几点：螺距是扫描参数，只能在扫描前设定，重建间隔是后处理参数，可以在扫描前设定，也可以在扫描后选择，而且可以有多种选择重复重建图像。重建间隔的缩小并不能提高图像质量，因为它不能影响空间和密度分辨力，但是可以减少部分容积效应的影响。螺距的增大则意味着每个象素吸收的光子量将减少，图像质量肯定下降，反之则会提高图像质量。当层厚和扫描范围一定时，增大螺距可以缩短扫描时间。当层
49、厚和扫描时间固定后，增大螺距可以延长扫描范围。而重建间隔的增加既不能变更扫描时间，也无法改变扫描范围。二者都会影响到三维重建图像的质量。螺距的改变通过影响轴位图像的质量间接影响后处理图像，重建间隔的改变则是由于直接影响纵轴空间分辨力来影响后处理图像的质量。114螺距及重建间隔的区别重建间隔及螺距的区别主要有以下几点：11115115CT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的因素CT分析与临床应用116CT成像基础CT成像原理及设备116常规扫描技术各部位扫描常规高分辨力扫描靶扫描增强扫描117常规扫描技术各部位扫描常规117各部位扫描常规
50、颅脑头颈部胸部：层厚5mm上腹部：层厚5mm泌尿生殖系统：层厚5mm骨关节系统118各部位扫描常规颅脑118常规扫描技术各部位扫描常规高分辨力扫描靶扫描增强扫描119常规扫描技术各部位扫描常规119高分辨力扫描概念：着重提高空间分辨力的扫描方式。具体条件是应用高mAs、薄层厚（1-2mm）、大矩阵及骨重建算法。这样条件扫描出的图像较常规扫描的空间分辨力明显提高，组织边缘勾画锐利。应用：观察骨的细微结构，如显示颞骨岩部内半规管、耳蜗、听小骨等结构；观察肺内微细结构及微小病灶结构，如显示早期小叶间隔的改变或各肿小气道改变。120高分辨力扫描概念：120常规扫描技术各部位扫描常规高分辨力扫描靶扫描增
51、强扫描121常规扫描技术各部位扫描常规121靶扫描定义：靶扫描（target scan）是指感兴趣区的放大扫描，即先设定感兴趣区，作为扫描视野，然后扫描。可提高空间分辨力。扫描后的放大并不能提高空间分辨力。靶扫描的结果是放大区域内成一矩阵，同样的矩阵，扫描范围越小，像素越小，空间分辨力越高。这样对放大区域内的组织，靶扫描图像空间分辨力明显高于普通扫描后图你放大的同一区域。122靶扫描定义：靶扫描（target scan）是指感兴趣区的放常规扫描技术各部位扫描常规高分辨力扫描靶扫描增强扫描123常规扫描技术各部位扫描常规123增强扫描常规增强扫描时相扫描小剂量试验由于个体差异，同样的时相扫描，不
52、同的患者，延迟时间常常相差很多。难以用一个统一的标准来要求。所以，常常选择好一个层面，注射小剂量对比剂连续扫描，画出时间密度曲线，找到峰值，就能确定这个患者的最佳延迟时间。CT值监测激发扫描一种软件功能，即事先设定靶血管，用CT透视模式扫描，一旦靶血管内的CT值到达设定的阈值，自动启动扫描。这样既能保证精确的延迟时间，又省略了小剂量试验的麻烦。124增强扫描常规增强扫描124125125CT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的因素CT分析与临床应用126CT成像基础CT成像原理及设备126特殊扫描血管成像扫描灌注扫描CT椎管（脑池）造影
53、胃肠充气扫描CT透视127特殊扫描血管成像扫描127血管成像扫描血管内注射对剂后，在靶血管内对比剂充盈最佳的时间内进行螺旋扫描，然后利用图像后处理技术重组出二维或三维的血管影像，称为CT血管成像或CT血管造影（CTA）动脉成像：应用合适的注射速率使用高压注射器从外周静脉注射对比剂，然后在靶动脉充盈最佳的时间内进行扫描，所得数据进行图像后处理。静脉成像：有两种方式。一是外周静脉注射对比剂等到靶静脉充盈时扫描，例如门静脉成像；二是直接注射对比剂同时扫描，例如肢体静脉成像。冠状动脉成像：同时应用心电门控技术和CT值监测激发扫描技术，在高速注射对比剂后扫描心脏。然后对不同时相进行后处理，选择合适的图像
54、进行二维或三维后处理，重建出冠状动脉影像。已经成为冠状动脉狭窄筛选的最佳方法。128血管成像扫描血管内注射对剂后，在靶血管内对比剂充盈最佳的时间129129130130131131132132133133特殊扫描血管成像扫描灌注扫描CT椎管（脑池）造影胃肠充气扫描CT透视134特殊扫描血管成像扫描134灌注扫描方法经静脉高速注射对比剂后，对选定层面进行快速扫描，用固定层面的动态数据记录对比剂首次通过受检组织的过程。然后根据不同的要求，应用不同的计算机程序，将对比剂首过过程中，每个像素所对应体素密度值（CT值）的动态变化进行后处理，得出从不同角度反映血流灌注情况的参数，根据这些不同的参数组合，组
55、成新的数字矩阵，最后通过数模转换，用灰阶或伪彩色（大多应用伪彩色）形成反映不同侧面的CT灌注图像。主要有组织血流量（CBF）、组织血容量（CBV）、平均通过时间（MTT）、峰值时间（TTP）等测量指标。每一种图像可以从一个侧面反映灌注情况。135灌注扫描方法135灌注扫描临床应用超急性期脑梗死的诊断：脑灌注CT成像可在急性脑梗死的超早期（小于2小时），在其引超形态学改变之前，就能发现明显的脑组织血液灌注障碍，清楚地显示出缺血性病灶的范围、程度。肿瘤灌注：肝肾功能评价：心肌灌注：有助于诊断早期心肌缺血，确认心肌缺血的部位及范围。136灌注扫描临床应用136137137特殊扫描血管成像扫描灌注扫描
56、CT椎管（脑池）造影胃肠充气扫描CT透视138特殊扫描血管成像扫描138CT椎管（脑池）造影方法：CT椎管（脑池）造影（CTM）的具体做法是在腰3/4或腰4/5作椎管穿刺，抽出及将要注射对比剂量相等的脑脊液，然后缓缓注入对比剂。腰段扫描：注入椎管内对比剂3-5ml（300mgI/ml），平卧2-3分钟再俯卧2-3分钟后即可进行扫描。胸段扫描：注入8-10ml，头低足高位5-10分钟。颈段扫描：注入10-12ml，头低足高位10-12分钟。脑池（室）造影：注10-12ml，头低足高30-60分钟当椎管内梗阻较严重时，延迟时间要适当延长。需要强调的是对比剂的选择，不仅一定是非离子对比剂，而且一定要
57、用说明书上明确标明用于蛛网膜下腔的；千万不要把只能用于血管内的对比剂用于蛛网膜下腔注射，否则极有可能发生严重副反应，甚至导致死亡。139CT椎管（脑池）造影方法：139CT椎管（脑池）造影临床应用目前主要用于颅底骨折导致脑脊液鼻漏位置的确定、椎管内病变、脑池及脑室内病变的诊断。140CT椎管（脑池）造影临床应用140141141特殊扫描血管成像扫描灌注扫描CT椎管（脑池）造影胃肠充气扫描CT透视142特殊扫描血管成像扫描142胃肠充气扫描方法：事先清理胃或结肠的内容物，注射解痉剂抑制肠道的蠕动。胃：先口服发泡剂，等胃被气体充盈后进行薄层螺旋扫描；结肠：自肛门缓缓注入1600-2000ml气体，
58、以能充盈好肠道、患者又无明显不适为度，进行薄层螺旋扫描。最后进行相应的图像后处理，如MPR、容积演示（VR）、仿真内镜（VE）等显示肠道内的病灶。必要时可做增强扫描，用以观察病灶的血运状态，明确病灶性质。143胃肠充气扫描方法：143胃肠充气扫描临床应用：胃及结肠肿瘤、息肉的诊断，指导纤维胃镜或结肠镜进行活检。可以同时提供病灶腔内外的信息。目前小肠的充气造影尚未取得成功。144胃肠充气扫描临床应用：144多平面重建145多平面重建145结肠肝曲息肉结肠肝曲息肉146结肠肝曲息肉146乙状结肠癌乙状结肠癌147乙状结肠癌147 表面遮盖显示表面遮盖显示（）（）148 表面遮盖显示（）148透明显
59、示透明显示肿块长度的精确判定149透明显示肿块长度149仰卧位仿真结肠镜结肠镜直肠息肉150仰卧位仿真结肠镜结肠镜直肠息肉150乙状结肠增生性息肉151乙状结肠增生性息肉151特殊扫描血管成像扫描灌注扫描CT椎管（脑池）造影胃肠充气扫描CT透视152特殊扫描血管成像扫描152CT透视概念及方法：对确定层位进行连续扫描，用部分替代扫描与重建的方式来完成的不同时间图像的快速成像方法。具体方法是：球管连续曝光，但扫描床不移动，即不用螺旋扫描，而是固定扫描层面。首先经过一周扫描重建一幅图像，然后再经45度或60度扫描，把新采集的数据替代上次扫描中相应部分的数据，与上次扫描的315度或300度采集数据一
60、起重建出一幅新的图像，为了加快速度，重建多用256256的矩阵，以后每依次旋转45度或60度即以上方式重建一幅图像。每旋转360度可以为6-8幅图像采集数据。每秒钟由于只重新计算1/8或1/6的数据，重建时间也明显缩短，这样就能在相当于原来完成扫描一幅图像的时间内完成固定一个（多层螺旋为多个）层面的6-8幅图像，每两幅图像之间只有1/8-1/6数据的差距。153CT透视概念及方法：153CT透视临床应用CT透视的一个主要作用是实时导引穿刺针，可以使操作者随时观察到穿刺针的位置（包括深度和角度），以在穿刺过程中随时调整穿刺针的方向使其始终准确对准目标。这样，既能在穿刺过程中避免邻近重要脏器组织的
61、误伤，又能快速到达穿刺目标。CT透视的另一个用途是在增强扫描时自动启动扫描，即CT值监测激发扫描。在增强前的图像上选择靶血管做标记，并设置启动扫描所需要的具体CT阈值。这样就可以通过CT透视（低剂量）监视靶血管的强化程度，当CT值到达阈值时，自动启动扫描程序，保证每一次扫描都具有最佳强化效果。154CT透视临床应用154155155CT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的因素CT分析与临床应用156CT成像基础CT成像原理及设备156图像后处理多方位重组（MPR、CPR）表面遮蔽显示（SSD）最大及最小密度投影（MIP、MinIP）容积
62、演示（VR）CT仿真内镜（VE）157图像后处理多方位重组（MPR、CPR）157多方位重组（MPR、CPR）概念及方法螺旋扫描以后，常规进行的是横断图像重建，把横断图像的像素叠加起来回到三维容积排列上，然后根据需要组成不同方位（常规是冠状、矢状、斜位）的重新组合的断层图像，这种方法称为多方位重组（MPR）。如果是曲线走行，所得的图像称为曲面重组（CPR）。158多方位重组（MPR、CPR）概念及方法158多方位重组（MPR、CPR）临床应用由于扫描孔径的限制，CT仅能沿人体长轴作横断扫描。但很多情况下，如鉴别膈上下病灶时或欲从冠及矢状位观察病灶长轴时，CT的横断切面则常无法提供有益的信息，这
63、给诊断带来很大困难。非常需要冠状或者矢状甚至斜位图像的补充，有时甚至是必要的。因原始横断图像连续性较差（扫描时吸气不一致所致），常规CT扫描后的MPR图像空间分辨力及密度分辨力均较差，所以无多大帮助。三维取样的螺旋扫描使MPR图像质量有了极大的提高，尤其是各向同性扫描之后的MPR图像质量可以及横断原始图像一样，对病变的检出及鉴别诊断可以提供更加详细的信息。因此，这项技术的应用最为方泛。例如，在颞骨岩部及眼眶疾病的CT扫描中，常须在横断扫描后再行冠状扫描以进行病灶的确切定位及定量分析，各向同性扫描使患者只需接受一次横断扫描，通过MPR进行高质量的冠、矢状甚至曲面重组，使患者既减少接受射线，又节约
64、扫描时间。而且由于可以任意调节角度，所得图像比直接扫描图像更加准确。159多方位重组（MPR、CPR）临床应用159骨巨细胞瘤MPR左髂左髂骨膨骨膨胀性胀性骨质骨质破坏破坏和软和软组织组织肿块肿块160骨巨细胞瘤MPR左髂骨膨胀性骨质破坏和软组织肿块160右肾结核MPR161右肾结核MPR161胸.腹部血管CTA MPR162胸.腹部血管CTA MPR162冠脉CPR163冠脉CPR163冠脉钙化正常冠脉正常冠脉左冠主干及前降支钙化左冠主干及前降支钙化164冠脉钙化正常冠脉左冠主干及前降支钙化164右冠主干斑块165右冠主干斑块165软斑块狭窄CPR显示右冠主干软斑块动脉狭窄166软斑块狭窄C
65、PR显示右冠主干软斑块动脉狭窄166图像后处理多方位重组（MPR、CPR）表面遮蔽显示（SSD）最大及最小密度投影（MIP、MinIP）容积演示（VR）CT仿真内镜（VE）167图像后处理多方位重组（MPR、CPR）167表面遮蔽显示（SSD）概念及方法：表面遮蔽显示（SSD）是将像素值大于某个确定域值的所有像素连接起来的一个三维的表面数学模型，然后用一个电子模拟光源在三维图像上发光，通过阴影体现深度关系。SSD图像能较好地描绘出复杂的三维结构，龙其有重叠结构的区域。临床应用：可用于胸腹大血管、肺门及肺内血管、肠系膜血管、肾血管及骨与关节的三维显示。例如，将髋臼和股骨头分别进行SSD重建，可以
66、避免重建在一起既无法直接观察髋臼也无法直接观察股骨头的缺点。对髋臼和股骨头分别进行不同角度的观察，为诊断髋关节病变以及拟定手术方案提供详细的信息。168表面遮蔽显示（SSD）概念及方法：168169169图像后处理多方位重组（MPR、CPR）表面遮蔽显示（SSD）最大及最小密度投影（MIP、MinIP）容积演示（VR）CT仿真内镜（VE）170图像后处理多方位重组（MPR、CPR）170最大密度投影（MIP）概念及方法最大密度投影（MIP）是把扫描后的若干层图像叠加起来，把其中的高密度部分做一投影，低密度部分则删掉，形成这些高密度部分三维结构的二维投影，可以从任意角度做投影，亦可做连续角度的多
67、幅图像在监视器上连续放送，给视者以立体感。最小密度投影（MinIP）的方法与MIP相似，是对每一线束所遇密度最小值重组二维图像。主要用于气道的显示。临床应用多用于血管成像，如脑血管、肾血管等血管成像（CTA）。MIP处理后血管径线的测量相对最可靠，目前多以此为标准来衡量血管的扩张或狭窄，而且由于能显示不同层次的密度，可以同时观察到血管及血管壁的钙化，缺点是二维显示缺乏立体概念。171最大密度投影（MIP）概念及方法171肋骨转移瘤(图1)172肋骨转移瘤(图1)172图2（VRT、MPR）左侧左侧7、8、9肋骨破坏肋骨破坏173图2（VRT、MPR）左侧7、8、9肋骨破坏173支扩合并感染(M
68、inIP)174支扩合并感染(MinIP)174图2175图2175图像后处理多方位重组（MPR、CPR）表面遮蔽显示（SSD）最大及最小密度投影（MIP、MinIP）容积演示（VR）CT仿真内镜（VE）176图像后处理多方位重组（MPR、CPR）176容积演示（VR）概念及方法容积演示（VR）是三维显示技术之一，首先确定扫描容积内的像素密度直方图，以直方图的不同峰值代表不同组织，然后计算每个像素中的不同组织百分比，继而换算成不同的灰阶，以不同的灰阶（或色彩）及不同的透明度三维显示扫描容积内的各种结构。现在已经设计出智能化的VR软件，操作者只需选择不同例图，就可以自动重建出需要显示的图像。临床
69、应用可以用于血管成像，骨骼与关节以及尿路、支气管树、肌束的三维显示。由于三维立体空间关系显示良好，而且简便容易操作，所以目前的应越来越广泛。177容积演示（VR）概念及方法177肋骨VR178肋骨VR178骨盆VR179骨盆VR179输尿管VR双输尿管双肾盂畸形双输尿管双肾盂畸形右输尿管结核右输尿管结核180输尿管VR双输尿管双肾盂畸形右输尿管结核180右肾结核VR右肾结核脓腔及钙化，肾盂及右肾结核脓腔及钙化，肾盂及输尿管未显影，左侧肾盂及输输尿管未显影，左侧肾盂及输尿管显影良好尿管显影良好181右肾结核VR右肾结核脓腔及钙化，肾盂及输尿管未显影，左侧肾盂下肢血管182下肢血管182股动脉狭窄
70、183股动脉狭窄183下肢血管184下肢血管184下肢血管185下肢血管185VR186VR186VRMIP187VRMIP187VR188VR188图像后处理多方位重组（MPR、CPR）表面遮蔽显示（SSD）最大及最小密度投影（MIP、MinIP）容积演示（VR）CT仿真内镜（VE）189图像后处理多方位重组（MPR、CPR）189CT仿真内镜（VE）概念及方法CT仿真内镜（CTVE）是用计算机软件功能，将螺旋扫描所获得的容积数据进行后处理，重建出空腔器官内表面的立体图像，以三维角度模拟内镜观察管腔结构的内壁。首先，利用螺旋扫描所得的三维数据重建出三维立体图像。以此为基础，调整阈值和透明度，
71、使不需要观察的组织完全透明，需要观察的组织完全不透明，再选择合适的伪彩色，作为所观察组织的内壁颜色，然后，利用计算机远景投影功能不断调整视屏距、物屏距及假想光源的方向，以腔内为视角，依次调整物屏距（被观察物体与荧光屏的距离即调整Z轴），产生被观察物体不断靠近模拟点并逐渐放大的若干图像，将这些图像连续回放，在动态观察中产生类似真正内镜观察的效果。190CT仿真内镜（VE）概念及方法190CT仿真内镜（VE）临床应用主要用于胃肠道的内壁、血管和气管内壁、膀胱内壁甚至鼻道和鼻旁窦内腔的观察。目前新的血管CT仿真内镜已能从图像上分别将血管壁及钙化分别着伪彩色，可以分辨钙化性和非钙化性血管狭窄。191C
72、T仿真内镜（VE）临床应用191胃仿真窥镜（VE)192胃仿真窥镜（VE)192胃小弯侧占位胃小弯侧占位VEVE 193胃小弯侧占位VE 193 结肠仿真内窥镜VE194 结肠仿真内窥镜VE194血管VE195血管VE195CT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的因素CT分析与临床应用196CT成像基础CT成像原理及设备196影像图像质量的因素分辨力噪声伪影197影像图像质量的因素分辨力197分辨力空间分辨力及部分容积效应密度分辨力198分辨力空间分辨力及部分容积效应198空间分辨力及部分容积效应空间分辨力空间分辨力就是图像对物体空间大
73、小（即几何尺寸）的分辨能力。通常用每厘米内的线对数（lp）来表示，线对数越高，表明空间分辨力越强，目前高档CT的空间分辨力已达到24lp/cm。也可用可辨别物体的最小直径（mm）来表示，可辨别直径越小，空间分辨力越高。两种表示方法可以互换，其换算方法为：5lp/cm=可分辨物体最小直径（mm）。199空间分辨力及部分容积效应空间分辨力199空间分辨力及部分容积效应影响空间分辨力的因素矩阵：是影响空间分辨力的重要因素，同样大小的扫描野，矩阵越大，像素就越小，空间分辨力就越高。视野（FOV）：同样通过影响像素的大小影响空间分辨力。同样的矩阵，视野越大，像素尺寸就越大；反之，则像素尺寸越小。矩阵及视
74、野的关系可以用以下公式来表达：像素尺寸（mm）=重建视野/矩阵；矩阵=扫描视野（mm）/像素尺寸（mm）。200空间分辨力及部分容积效应影响空间分辨力的因素200空间分辨力及部分容积效应影响空间分辨力的其他因素探测器的大小；探测器排列的紧密程度（即探测器之间的间隙）；采集的原始数据总量，这又取决于扫描时间、取样频率及每次扫描参及取样的探测器数目；重建算法。201空间分辨力及部分容积效应影响空间分辨力的其他因素201空间分辨力及部分容积效应部分容积效应由于CT扫描的X线束所经过的组织有一定厚度，同一扫描层面垂直厚内含有两种以上不同密度的组织相互重叠时，这些位置的像素所获得的CT值不能如实反映其中
75、任何一种组织的X线衰减值，这种现象被称为部分容积效应。202空间分辨力及部分容积效应部分容积效应202空间分辨力及部分容积效应部分容积效应组织小于层厚组织大于层厚若干组织累计不超过层厚周围间隙效应相邻两个不同密度组织的斜行交界部如同时处于一个层厚内，即同一层厚内垂直方向同时包含这两种斜行的组织时，不仅CT图像上显示的交界处的CT值会失真，两者的交界也会失真而变得模糊不清。这种部分容积效应也称为周围间隙现象。10mm层厚时肝肾交界处无论肝一侧边缘的CT值还是肾一侧的CT值均会失真，肝肾交界处也变得模糊不清，看不到实际存在于二者间的脂肪间隙。如恰好肾上级有肿瘤，它是否已侵及肝脏在较大的层厚时常造成
76、假象，给诊断带来困难。203空间分辨力及部分容积效应部分容积效应203分辨力空间分辨力及部分容积效应密度分辨力204分辨力空间分辨力及部分容积效应204密度分辨力定义：又称低对比分辨力即图像对组织密度差别的分辨能力。通常用百分比来表示，如某CT机的密度分辨力为0.5%，即说明当两种组织的密度差大于0.5%的时候，CT图像可将它们分辨出来。205密度分辨力定义：205密度分辨力密度分辨力的表示方法影响密度分辨力的重要因素是噪声和信噪比，而降低噪声提高信噪比的重要条件是提高控测器的效率及X射线剂量。空间分辨力的高低也是影响密度分辨力的重要因素，像素越大，密度分辨力也会越高因此，考虑图像密度分辨力的
77、时候，不仅要看百分比这个指标，而且一定同时考虑物体的大小和X射线的剂量。故密度分辨力恰当的表示方法是：密度分辨力、物体直径、接受剂量。如某CT图像的密度分辨力为0.35%、5mm、3.5rad（拉德，辐射吸收剂量的专用单位），表示在物体直径为5mm、患者接受剂量为3.5rad时，该CT的密度分辨力为0.35%。目前，高档CT的密度分辨力已可达到0.35%、2.5mm、3.5rad。有的文献记作2.5mm、0.35%、3.5rad。206密度分辨力密度分辨力的表示方法206密度分辨力对于同一台CT，密度分辨力的提高及矩阵（即象素大小）、层厚、KV及mAs几个因素有关。像素越大，层厚越厚，KV及m
78、As越大，第个像素获得的光子量越多，密度分辨力就越高，但像素的增大、层厚的加厚，则会降低空间分辨力。所以对同一台CT来讲，要想获得一幅质量高的图像，要调整好空间分辨力与密度分辨力的关系。过分强调任何一方，者是不适当的，要根据想要观察的组织选择合适的矩阵和层厚，以得到优秀图像。如欲观察中耳，要特别强调空间分辨力，可以选择大矩阵，薄层厚（可以用亚毫米）；在观察脑实质内病灶时，层厚则不宜太薄（一般选4-5mm），在薄会因密度分辨力的降低反而影响病灶的真实反映。207密度分辨力对于同一台CT，密度分辨力的提高及矩阵（即象素大小影像图像质量的因素分辨力噪声伪影208影像图像质量的因素分辨力208噪声定义
79、指采样过程中接收到的一些干扰正常信号的信息，信噪比会因此而降低，主要影响图像的密度分辨力，使图像模糊失真。噪声的大小及单位体素间光子量的多少有关，单位体素内接收的光子量越多，体素间的光子分布相对越均衡，噪声就越小。所以在相同扫描条件下，噪声与体素的大小有着直接的关系，体素越大，接收光子越多，各体素间光子分布的均匀度越高，量子噪声就越小。反之则量子噪声增加，就会降低密度分辨力。209噪声定义209噪声降低噪声的措施单位体积内光子接收量增加，噪声就会降低。相同扫描时间内，mAs直接影响X线束发射的光子数目，所以mAs的增加及量子噪声成反比。增加mAs就是增加了光子量的输出，所以可降低噪声，反之，减
80、少mAs则会增加噪声。当然，量子噪声的消除不能单单依靠增加mAs，所有影响到达探测器光子数量的成像因素都会影响量子噪声。例如准直宽度（X线束宽度）等。KV的大小也会影响到噪声，因为KV的大小反映了X线束能量的大小，高能量的X线束能够提高穿透力，从而使更多的光子到达探测器，减少了量子噪声。信噪比（SNR或S/N）是评价噪声的一项技术指标。实际信号中都包含两种成分即有用信号和噪声，用来表示有用信号与噪声强度之比的参数称为信噪比，数值越说明噪声对信号的影响越小，信号传递质量就越高，图像质量就越高。反之，图像质量就会下降。210噪声降低噪声的措施210影像图像质量的因素分辨力噪声伪影211影像图像质量
81、的因素分辨力211伪影定义：是指原本被扫描物体中并不存在而图像上却出现的各种形态的影像。患者因素：及患者有关的一是运动伪影，包括扫描过程中患者身体的移动，患者未能屏息导致的胸腔或腹腔运动所致的伪影，可通过对患者的说明和训练来控制；心脏搏动和胃肠蠕动这些不自主的运动所造成的伪影，缩短扫描时间是行之有效的消除方法。二是由于患者体内不规则的高密度结构和异物所致，如两侧岩骨间的横形伪影，金属异物的放射状伪影等。设备因素：有些伪影与CT机器性能和状态有关，如档次较低的CT会因采样数据不够多或探测器排列不够紧密，在相邻两种组织密度差别较大的时候出现条纹或放射状伪影。机器故障所致的伪影较容易辨认。212伪影
82、定义：212213213214214215215216216217217218218219219CT成像基础CT成像原理及设备CT图像特点CT基本概念常规扫描技术特殊扫描图像后处理影像图像质量的因素CT分析与临床应用220CT成像基础CT成像原理及设备220CT分析及临床应用CT分析及诊断CT的临床应用221CT分析及临床应用CT分析及诊断221CT分析及诊断了解扫描技术及方法，应用窗口技术。通过对每帧图像进行细致观察，立体地了解器官的大小、形状和器官间的解剖关系。判断病变密度高低（高密度、低密度、或等密度，还可测定CT值以了解密度高低）或密度不均（混杂密度），分析病变的位置、大小、形状、数目
83、和边缘，观察增强扫描病变密度变化（强化或不强化、均匀强化或不均匀强化、环状强化），并通过对强化区行CT值测量与平扫的CT值比较，以了解强化的程度，此外，还要观察邻近器官和组织的受压移位和浸润破坏等。综合分析器官大小形状的变化，病变的表现以及邻近器官受累情况，就有可能对病变的位置、大小与数目、范围以及病理性质作出判断。和其他成像技术一样，还需要与临床资料结合，并同其他影像诊断综合分析，方可作出诊断。CT在查出病变、确定病变位置及大小与数目方面是较为敏感而且可靠的，但对病理性质的诊断有一定的限度。上述CT图像的观察析与诊是应用CT的基本方法。还要根据技术与检查方法的不同和诊断要求作相应的观察与分析
84、。222CT分析及诊断了解扫描技术及方法，应用窗口技术。通过对每帧图CT分析及临床应用CT分析及诊断CT的临床应用223CT分析及临床应用CT分析及诊断223CT的临床应用CT诊断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制，所以除颅脑和肝、胆、胰、脾等脏器疾病以外，不宜将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。中枢神经系统、头颈部、胸部、心脏大血管（已经证明冠状动脉CTA是目前疑似冠心病患者的最佳筛选方法）、腹部及盆腔、骨骼肌肉系统。随着多层CT的进展，CT的应用从单纯提供诊断信息发展到
85、提供及治疗有关的信息，为制订治疗方案提供重要参考。当前，许多疾病为了获得治疗相关信息进行CT扫描。如胃癌及食管癌的CT扫描是为了了解肿瘤对外的浸润状态、淋巴结有无转移等。224CT的临床应用CT诊断由于它的特殊诊断价值，已广泛应用于临床225225X线成像基础数字X线成像基础CT成像基础磁共振成像基础影像诊断常用对比剂226X线成像基础226磁共振成像基础MRI基本原理及设备MRI图像特点MRI检查技术227磁共振成像基础MRI基本原理及设备227MRI基本原理及设备MRI技术的产生及基本原理MR设备228MRI基本原理及设备MRI技术的产生及基本原理228MRI技术的产生及基本原理概述质子的
86、纵向磁化质子的进动频率及Larmor公式磁共振现象质子的弛豫与弛豫时间MR信号的产生与MR图像脉冲序列与信号加权229MRI技术的产生及基本原理概述229概述MRI检查技术是在物理学领域发现磁共振现象的基础上，于20世纪70年代继CT之后，借助电子计算机技术和图像重建数学的进展和成果而发展起来的一种新型医学影像检查技术。MRI是通过对主磁体内静磁场（即外磁场）中的人体施加某种特定频率的射频脉冲（RF脉冲），使人体组织中的氢核（即质子）受到激励而发生磁共振现象；当终止RF后，质子在弛豫过程中感应出MR信号；经过对MR信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程，产生出MR图像。MR图像是数字化图像。
87、人体内氢核丰富，而且用它进行MRI的成像效果最好，因此目前MRI常规用氢核来成像。230概述MRI检查技术是在物理学领域发现磁共振现象的基础上，于22003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家劳特布尔（图左）和英国科学家曼斯菲尔德（图右） 1952年诺贝尔物理学奖授予美国科学家布洛赫（图左）和波赛尔（图右）1991年诺贝尔化学奖授予瑞士物理学家艾斯特1944年诺贝尔物理学奖授予美国科学家拉比2002年诺贝尔化学奖授予美日瑞士三国科学家芬恩 （图左），田中耕一（图中），维特里希（图右） 1943年诺贝尔物理学奖授予美国科学家斯特恩2312003年1952年1991年1944年2002年1943年
88、 劳特伯1929年生于美国俄亥俄州小城悉尼，1951年获凯斯理工学院理学士，1962年获费城匹兹堡大学化学博士。1963年至1984年间，劳特布尔作为化学和放射学系教授执教于纽约州立大学石溪分校。在此期间，他致力于核磁共振光谱学及其应用的研究。劳特布尔还把核磁共振成像技术推广应用到生物化学和生物物理学领域。1985年至2004年，他担任美国伊利诺伊大学生物医学核磁共振实验室主任。2004年3月27日因肾病在家中去世，享年77岁。 保罗C劳特伯PaulCLauterbur 232 劳特伯1929年生于美国俄亥俄州小城悉尼，1 曼斯菲尔德1933年出生于英国伦敦，1959年获伦敦大学玛丽女王学院理
89、学士，1962年获伦敦大学物理学博士学位。1962年到1964年担任美国伊利诺伊大学物理系助理研究员，1964年到英国诺丁汉大学物理系担任讲师，现为该大学物理系教授。除物理学之外，曼斯菲尔德还对语言学、阅读和飞行感兴趣，并拥有飞机和直升机两用的飞行员执照。他进一步发展了有关在稳定磁场中使用附加的梯度磁场的理论，为核磁共振成像技术从理论到应用奠定了基础。 皮特曼斯菲尔德PeterMansfield 233 曼斯菲尔德1933年出生于英国伦敦，19将患者摆入强的外磁场中发射无线电波瞬间关掉无线电波接收患者内发出的磁共振信号并重建图像234将患者摆入强的外磁场中234MRI技术的产生及基本原理概述质
90、子的纵向磁化质子的进动频率及Larmor公式磁共振现象质子的弛豫与弛豫时间MR信号的产生与MR图像脉冲序列与信号加权235MRI技术的产生及基本原理概述235质子的纵向磁化单数质子的原子核具有自旋特性，产生小的磁场。但是人体进入静磁场（即外磁场）前，体内质子的磁矩（描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量。力矩：物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离）排列无序，质子总的净磁矢量（既有大小又有方向的量）为零；进入静磁场后，质子的磁矩呈有序排列，产生一个及外磁场力线方向一致的净磁矢量，称为纵向磁化。236质子的纵向磁化单数质子的原子核具有自旋特性，产生小的磁场。但原子：化学变化中的最小微粒物理中物质构
91、成的最基本粒子；原子质量质子+中子；原子性质：原子的质量非常小不停地作无规则运动原子间有间隔同种原子性质相同，不同种原子性质不相同237原子：化学变化中的最小微粒237含奇数质子的原子核均在其自旋过程中产生自旋磁动量，即磁矩以矢含奇数质子的原子核均在其自旋过程中产生自旋磁动量，即磁矩以矢量描述量描述核磁矩的大小是原子核的固有特性，它决定核磁矩的大小是原子核的固有特性，它决定MRIMRI信号的敏感性信号的敏感性氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩氢质子在人体内分布广，数量多，氢质子在人体内分布广，数量多，MRIMRI均选用氢为靶原子核均选用氢为靶原子核238含奇数
92、质子的原子核均在其自旋过程中产生自旋磁动量，即磁矩以矢每个质子产生的磁矢量就像一个小磁针，在没有外部磁场干扰时，它的取向是随意而无规则的。如果把它放在一个均匀的外部磁场中，它就会变成有序的排列，且有两种取向，一种顺磁场方向，一种逆磁场方向。前者是低能态，稳定；后者是高能态，不稳定。二者的能级差及外加磁场强度成正比239每个质子产生的磁矢量就像一个小磁针，在没有外部磁场干扰时，它MRI技术的产生及基本原理概述质子的纵向磁化质子的进动频率及Larmor公式磁共振现象质子的弛豫与弛豫时间MR信号的产生与MR图像脉冲序列与信号加权240MRI技术的产生及基本原理概述240质子的进动频率及Larmor公
93、式在静磁场中，有序排列的质子作快速的锥形旋转，称进动，其频率即每秒进动的次数取决于质子的性质，以及它所处的外加磁场场强。场强越强，进动频率越快。例如，氢质子在场强1tesla时进动频率为42.58MHz（兆赫，波动频率单位），1.5tesla时则为63.87MHz。当向静磁场中的人体发射及质子进动频率相同的RF脉冲时，就能将RF脉冲能量传递给质子而出现磁共振现象，这个频率就称为共振频率。共振频率可由Larmor公式算出。Larmor公式： ：进动频率（Hz）； ：旋磁比（原子在磁场中进行拉莫尔进动时的角频率与磁感应强度之比）；角频率：在简谐振动中，在单位时间内物体完成全振动的次数叫频率，用f表
94、示，频率的2倍叫角频率，即 =2f。磁感应强度：描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示。 ：外磁场强度，场强单位为特斯拉（Tesla，T）。241质子的进动频率及Larmor公式在静磁场中，有序排列的质子作质子的运动：进动频率质子的运动：进动频率 0 0 = = 00242质子的运动：进动频率0 = 0242人体质子在磁场中人体质子在磁场中人体质子在磁场中人体质子在磁场中243人体质子在磁场中243MRI技术的产生及基本原理概述质子的纵向磁化质子的进动频率及Larmor公式磁共振现象质子的弛豫与弛豫时间MR信号的产生与MR图像脉冲序列与信号加权244MRI技术的产生及基本原理概述2
95、44磁共振现象质子受到RF脉冲的激励，原来处在低能级的自旋被激发，即吸收电磁波的能量而改变能量状态，由低能级跃迁到高能级，这种现象就是磁共振现象。245磁共振现象质子受到RF脉冲的激励，原来处在低能级的自旋被激发共振现象共振现象共振现象共振现象246共振现象2469090 射频脉冲射频脉冲射频脉冲射频脉冲24790射频脉冲247MRI技术的产生及基本原理概述质子的纵向磁化质子的进动频率及Larmor公式磁共振现象质子的弛豫与弛豫时间MR信号的产生与MR图像脉冲序列与信号加权248MRI技术的产生及基本原理概述248质子的弛豫及弛豫时间当磁共振现象发生时，纵向磁化强度减少，产生横向磁化分量。处于
96、不平衡状态。终此RF脉冲后，质子系统恢复到原来的平衡状态，这个过程称为弛豫。弛豫可以分为两种：纵向磁化恢复到原来的状态，其过程称为纵向弛豫；横向磁化逐渐消失，其过程称为横向弛豫。纵向磁化由零恢复到原来数值的63%所需时间，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及T2是反映物质特征的时间常数。249质子的弛豫及弛豫时间当磁共振现象发生时，纵向磁化强度减少，产如果此时去掉RF脉冲，质子将会恢复到原来状态，当然恢复有一个时间过程，这个过程就叫弛豫过程。弛豫自然界的一种固有属性；即任何系统都有在外界激励撤销后回到原本（原始、平衡）状态的性
97、质；这种从激励状态回到平衡状态的过程就是弛豫过程弛豫快慢：用弛豫时间T来进行度量；250如果此时去掉RF脉冲，质子将会恢复到原来状态，当然恢复有一个弛豫过程是激励过程的反过程，因此也包括2个分过程：1、放出能量：从高能级向低能级跃迁；纵向磁化逐渐增加；纵向弛豫过程，T1弛豫过程2、相位分散：横向磁化矢量逐渐减小；横向弛豫过程，T2弛豫过程251弛豫过程是激励过程的反过程，因此也包括2个分过程：251a、射频结束瞬间，纵向磁化为零，横向磁化最大b、反平行质子释放能量跃迁回平衡态，纵向磁化逐渐增大c、最后回归原始状态，纵向磁化恢复到最大纵向弛豫过程252a、射频结束瞬间，纵向磁化为零，横向磁化最大
98、纵向弛豫过程25 纵向恢复时间纵向恢复时间T1是由于被激发的反平行于静磁场是由于被激发的反平行于静磁场的质子恢复到平行状态，所以纵向磁化增大。弛豫快慢的质子恢复到平行状态，所以纵向磁化增大。弛豫快慢遵循指数递增规律，把从遵循指数递增规律，把从0增大到最大值的增大到最大值的63%的所需的所需时间称定义为时间称定义为纵向驰豫时间纵向驰豫时间(T1)。纵向驰豫时间(T1)253 纵向恢复时间T1是由于被激发的反平行于静磁场a、射频结束瞬间，横向磁化达到最大,进动相位一致b、c、内部小磁场的不均匀性使得进动相位分散，横向磁化矢量逐渐减小d 、最终相位完全分散，横向磁化矢量为零横向弛豫过程254a、射频
99、结束瞬间，横向磁化达到最大,进动相位一致横向弛豫过程 横向恢复时间横向恢复时间T2是由于相位同步质子的又开始是由于相位同步质子的又开始变得不同步变得不同步,所以横向磁化减小。弛豫快慢遵循指数所以横向磁化减小。弛豫快慢遵循指数递减规律，把从最大下降到最大值的递减规律，把从最大下降到最大值的37%的时间定义的时间定义为为横向驰豫时间横向驰豫时间(T2)。横向驰豫时间(T2)255 横向恢复时间T2是由于相位同步质子的又开始变B0ZZZZZYYYYYXXXXX90度（3 3）（5 5）该该过过程程称称弛弛豫豫(relaxation)(relaxation)，即即将将能能量量（MRMR信信号号）释释放
100、放出出来来。整整个个弛弛豫豫过过程程实实际际上上是是磁磁化化矢矢量量在在横横轴轴上上缩缩短短（横横向向或或T2T2弛弛豫豫），和和纵纵轴轴上上延延长长（纵纵向向或或T1T1弛弛豫豫）。而而人人体体各各类类组组织织均均有有特特定定T1T1、T2T2值值，这这些些值值之之间间的的差差异异形成信号对比形成信号对比（1）静磁场中（2）90度脉冲（3）脉冲停止后（4）停止后一定时间（5）恢复到平衡状态256B0ZZZZZYYYYYXXXXX90度（3）（5）该过程T1T1、T2T2弛预过程同时进行弛预过程同时进行257T1、T2弛预过程同时进行257MRI技术的产生及基本原理概述质子的纵向磁化质子的进动
101、频率及Larmor公式磁共振现象质子的弛豫与弛豫时间MR信号的产生与MR图像脉冲序列与信号加权258MRI技术的产生及基本原理概述258MR信号的产生及MR图像弛豫过程是磁力线不断变化的过程，可以感应邻近的接收线圈，出现电信号。弛豫的速度决定了电信号的强弱。由于氢质子在不同组织中的环境不一致，影响了它弛豫的速度，使得人体正常组织之间、正常组织及病理组织之间在弛豫时间产生差别，这是形成磁共振影像对比的基础。不同组织间弛豫时间有差别时的信号强度也产生差别，这些信号强度的差别表现在图像中灰度的不同，这样组成的图像就是磁共振图像。259MR信号的产生及MR图像弛豫过程是磁力线不断变化的过程，可以人体正
102、常脑组织的人体正常脑组织的T1T1、T2T2驰预时间驰预时间驰预时间驰预时间驰预时间驰预时间( ( ( (ms) ms) ms) ms) 脑白质脑白质脑白质脑白质 脑灰质脑灰质脑灰质脑灰质 脑脊液脑脊液脑脊液脑脊液 颅板颅板颅板颅板 板障板障板障板障T T T T1 1 1 1 780 920 3000 - 260780 920 3000 - 260780 920 3000 - 260780 920 3000 - 260 T T T T2 2 2 2 90 100 300 90 100 300 90 100 300 90 100 300 - - - - 84848484T1WI PDWI T2
103、WI260人体正常脑组织的T1、T2驰预时间驰预时间(ms) 脑白MRI技术的产生及基本原理概述质子的纵向磁化质子的进动频率及Larmor公式磁共振现象质子的弛豫与弛豫时间MR信号的产生与MR图像脉冲序列与信号加权261MRI技术的产生及基本原理概述261脉冲序列及信号加权MRI是通过一定的脉冲序列实现的。所谓脉冲序列就是用以产生磁共振信号的不同扫描参数的组合。262脉冲序列及信号加权MRI是通过一定的脉冲序列实现的。所谓脉冲脉冲序列及信号加权在脉冲序列中，两次RF激励脉冲之间的间隔时间称重复时间（repetition time），简称TR。TR的长短决定着在MR图像上能否显示出组织间在T1上
104、的差别，即TR决定T1信号加权。TR越短，T1信号对比越强；而使用长TR时则不能获得这种信号对比。263脉冲序列及信号加权在脉冲序列中，两次RF激励脉冲之间的间隔时脉冲序列及信号加权在脉冲序列中，从RF激励脉冲开始至采集回波的时间间隔称为回波时间（echo time），简称TE。TE的长短决定着在MR图像上能否显示出组织间在T2上的差别，即TE决定T2信号加权。TE时间越长，T2信号对比越强，使用短TE时则不能获得这种信号对比。264脉冲序列及信号加权在脉冲序列中，从RF激励脉冲开始至采集回波脉冲序列及信号加权自旋回波（spin echo，SE）脉冲序列是临床最常用的脉冲序列之一。在SE序列中
105、，选用短TR（通常小于500ms）、短TE（通常小于30ms）所获图像的影像对比主要由T1信号对比所决定，此种图像称为T1加权像（T1WI）；选用长TR（通常大于1500ms）、长TE（通常大于80ms）所获图像的影像对比主要由T2信号对比决定，此种图像称为T2加权像（T2WI）；选用长TR、短TE所获图像的影像对比，既不由T1信号对比所决定，也不由T2信号对比所决定，而主要由组织间质子密度差别所决定，此种图像称为质子密度加权像（PDWI）。265脉冲序列及信号加权自旋回波（spin echo，SE）脉冲序自旋回波（spin echo，SE）脉冲序列先发射1个90射频脉冲，90脉冲停止后，开始
106、出现磁共振信号，间隔Ti时间后，再发射1个180脉冲至测量回波的时间称作回波时间，用TE表示（TE2Ti），180脉冲至下一个90脉冲之间的时间为T，重复这一过程，2个90脉冲之间的时间称为重复时间，用TR表示。266自旋回波（spin echo，SE）脉冲序列先发射1个90自旋回波（spin echo，SE）脉冲序列第1个90射频脉冲使纵向磁化矢量M转到XY平面，由于磁场的不均匀性，构成Mxy值的质子群经受着或强或弱的磁波动，某些质子以较高频率旋进，90脉冲后同步旋进的质子群很快变为异步，相位由一致变为分散，即失相位，Mxy即横向磁化矢量强度由大变小，最终到零。加入180脉冲后，使得相位离散
107、的质子群绕X轴旋转180，此时旋进快、慢不同的质子又以其原速度反向聚拢，使离散的相位趋于一致，Mxy由零又逐渐恢复到接近90 脉冲后的强度，TE达到最大值。267自旋回波（spin echo，SE）脉冲序列第1个90射频MRI基本原理及设备MRI技术的产生及基本原理MR设备268MRI基本原理及设备MRI技术的产生及基本原理268MR设备磁体类型梯度线圈射频系统其他系统269MR设备磁体类型269磁体类型主磁体主要用于提供静磁场，场强单位为特斯拉（T）。通常用主磁体类型来表示MRI设备的类型。永久磁体：永久带有磁性物质制作，运作时不耗能，但热稳定性差，场强低，一般低于0.3T，重量大。阻抗磁体
108、：也称常导磁体或电磁体。只有当线圈通过电流时才有磁性，耗费大量电能。电流通过线圈时因阻力而生热，必须冷却。场强一般也不高。超导磁体：主线圈由超导材料制成，利用低温环境保持材料的超导性能。只要通一次电，电流就持久地在线圈内流动并产生一个恒定磁场，耗费极低的电能。超导磁体的优点是场强高而且均匀。但是需要保持内部的低温状态。270磁体类型主磁体主要用于提供静磁场，场强单位为特斯拉（T）。通MR设备磁体类型梯度线圈射频系统其他系统271MR设备磁体类型271梯度线圈 射频系统 其他系统梯度线圈梯度线圈用于产生梯度场，在MR成像中用于选层和信号的空间定位。射频系统射频系统用于发射RF脉冲以激励体内质子产
109、生MR信号，在接收MR信号时又用作MR信号的接收器。其他系统包括模拟转换器、计算机、磁盘及磁带机等，用于数据处理、图像重建、显示与存储。272梯度线圈 射频系统 其他系统梯度线圈272磁共振成像基础MRI基本原理及设备MRI图像特点MRI检查技术273磁共振成像基础MRI基本原理及设备273MRI图像特点多参数成像多方位成像流动效应274MRI图像特点多参数成像274多参数成像MRI是多参数成像，其成像参数主要包括T1、T2和质子密度等。在MRI检查中，可分别获取同一解剖部位或层面的T1WI、T2WI、PDWI等多种图像，从而有利于显示正常组织及病变组织。而包括CT在内的X线成像，只有密度一个
110、参数，仅能获得密度对比一种图像。275多参数成像MRI是多参数成像，其成像参数主要包括T1、T2和多参数成像在MRI中，T1加权图像（T1WI）上的影像对比主要反映的是组织间T1的差别；T2加权图像（T2WI）上的影像对比主要反映的是组织间T2的差别；PDWI上的影像对比主要反映的是组织间质子密度的差别。这种多参数成像有利于组织性质的确定。276多参数成像在MRI中，T1加权图像（T1WI）上的影像对比主多参数成像在T1WI中，T1越长，信号强度越低，亮度就越低；相反短T1的组织则表现为高信号，即高亮度。在T2WI中，T2越长，信号强度就越高，表现为高亮度；相反短T2的组织则表现为低亮度。27
111、7多参数成像在T1WI中，T1越长，信号强度越低，亮度就越低；不同组织的T1，T2值及信号特点组织T1（ms）T1-WIT2(ms)T2-WI脂肪180白90灰白肝脏270灰白50灰黑肾皮质360灰白70灰黑脑白质390灰白90灰黑脾脏480灰白80灰黑脑灰质520灰白100灰白肌肉600灰40黑肾随质680灰黑140灰黑血液800黑180黑脑积液2000黑300白水2500黑2500白气体黑黑278不同组织的T1，T2值及信号特点组织T1（ms）T1-WITMRI图像特点多参数成像多方位成像流动效应279MRI图像特点多参数成像279多方位成像MRI不必调整受检查者的体位，仅仅改变不同梯度线
112、圈的作用，就可以分别获得人体横断面（轴位）、冠状面、矢状面及任意倾斜层面图像，有利于解剖结构和病变的三维显示和定位。280多方位成像MRI不必调整受检查者的体位，仅仅改变不同梯度线圈MRI图像特点多参数成像多方位成像流动效应281MRI图像特点多参数成像281流动效应体内流动的液体中的质子及周围处于静止状态的质子相比，在MR图像上表现出特殊的信号特征，称流动效应。282流动效应体内流动的液体中的质子及周围处于静止状态的质子相比，流动效应血管内快速流动的血液，在MR成像过程中虽受到RF脉冲激励，但由于终止RF脉冲后及采集信号之间存在着时间差，使得当采集信号时，受激励的血液已经流出成像层面，因而接
113、收不到该部分血液的信号，使流动的血液无论是在T1加权图像还是T2加权图像上都表现为无信号的低亮度。这一现象称为流空现象。血液的流空现象使血管在磁共振图像上更加容易确认。283流动效应血管内快速流动的血液，在MR成像过程中虽受到RF脉冲磁共振成像基础MRI基本原理及设备MRI图像特点MRI检查技术284磁共振成像基础MRI基本原理及设备284MRI检查技术脉冲序列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度285MRI检查技术脉冲序列285脉冲序列在MR成像中常用的脉冲序列有SE序列、梯度回波（GRE）脉冲序列、反转恢复（IR）脉冲序列等。其中SE序列最常用
114、，该序列的过程是：90度RF脉等待TE/2180度复相位脉冲等待TE/2记录信号。286脉冲序列在MR成像中常用的脉冲序列有SE序列、梯度回波（GRMRI检查技术脉冲序列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度287MRI检查技术脉冲序列287脂肪抑制脂肪抑制是利用特殊技术将图像上脂肪成分形成的高信号号抑制下去，使其信号强度减低，而非脂肪成分的高信号不被抑制，保持不变，用以验证高信号区是否是脂肪组织。例如在脂肪抑制T1WI图像上，脂肪成分的高信号被抑制，使其信号强度减低；而其他高信号成分，如脑内血肿中的正铁血红蛋白、含顺磁性黑色素颗粒的黑色素瘤等，其高
115、信号不被抑制，仍呈高信号。一是用来确认脂肪成份的存在，二可以显示那些被脂肪高信号掩盖的组织成分。288脂肪抑制脂肪抑制是利用特殊技术将图像上脂肪成分形成的高信号号MRI检查技术脉冲序列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度289MRI检查技术脉冲序列289磁共振血管成像磁共振血管成像（MRA）是使血管成像的MRI技术，早期它无需向血管内注入对比剂即可使血管显影，检查过程简单、安全，属于无创性检查。常用的技术有时间飞跃（TOF）法、相位对比（PC）法，主要是利用血液有方向性的流动这一特点使血管内流动有血显示为高信号，周围静止的组织显示为极低信号，然后通
116、过图像后处理显示血管树。但这种MRA技术的空间分辨力有限，对显示小的血管病变不够满意，而且容易受血流方向、速度和湍流的影响出现某些假象。目前，新的应用对比剂的快速增强MRA（CEMRA）已经实现，用对比剂充盈的方法使血管内血流显示为高信号，可以避免血流速度和方向改变对显示血管形态的影响，而且空间分辨力也有明显提高。290磁共振血管成像磁共振血管成像（MRA）是使血管成像的MRI技MRI检查技术脉冲序列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度291MRI检查技术脉冲序列291水成像MR水成像是采用长TE技术获取重T2WI，合用脂肪抑制技术，使含水器官显影
117、。目前MR水成像技术主要包括：MR胰胆管造影（MRCP）、MR尿路造影（MRU）、MR脊髓造影（MRM）、MR内耳迷路成像、MR涎腺成像等。其优点是无创、简单、影像较清楚。只要有软件，在中、低场强MRI机上也可完成。292水成像MR水成像是采用长TE技术获取重T2WI，合用脂肪抑制MRI检查技术脉冲序列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度293MRI检查技术脉冲序列293功能成像应用不同的扫描技术，用图像来表现功能方面的改变，成为功能成像。主要包括扩散成像（DI）、灌注成像（PI）和血氧水平依赖成像（BOLD）等。294功能成像应用不同的扫描技术，
118、用图像来表现功能方面的改变，成为功能成像扩散成像利用正常组织及病理组织之间水扩散度和方向的差别成像的技术，可以获得扩散加权像（DWI），计算扩散指数（ADC）。主要在诊断早期缺血性脑卒中、鉴别新鲜与陈旧梗死、判断囊液的成分、肿瘤性质的鉴别等方面有其优越性。灌注成像是静脉快速注入Gd-DTPA进行动态MR扫描，借以评价毛细血管床的状态与功能。临床上主要用于肿瘤和心脑缺血性病变的诊断。血氧水平依赖成像是根据局部脑活动可以改变局部脑组织的血液中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白的比例，利用这个差别形成信号，来标记正在活动的那部分脑组织。目前可用来判断不同脑功能的解剖位置。例如听觉、视觉、认知等方面的定位等研
119、究。MR波谱标记活体组织的波谱，根据波谱中化学成分的改变来进一步确定病变组织的性质。295功能成像扩散成像295MRI检查技术脉冲序列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度296MRI检查技术脉冲序列296MRI的安全性一般而言，场强低于3.0T的MRI机对人体是安全的。但体内戴有金属异物、人工铁磁性关节、动脉瘤夹等铁磁性物质的患者不应行MRI检查，戴有心脏起搏器的患者绝对禁止行MRI检查，正在进行生命监护的危重患者不应行MRI检查。孕妇尤其是早期妊娠妇女也应慎用。297MRI的安全性一般而言，场强低于3.0T的MRI机对人体是安MRI检查技术脉冲序
120、列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度298MRI检查技术脉冲序列298MRI的主要优点及包括CT在内的X线检技术相比，MRI具有以下显著优点：没有电脑辐射损害；软组织分辨力更高；可行轴、冠、矢及任意倾斜层面的多方位成像多参数成像，对检出病变，鉴别病变性质更敏感；除能显示形态学的改变外，还可进行生物化学和代谢功能方面的研究。299MRI的主要优点及包括CT在内的X线检技术相比，MRI具有以MRI检查技术脉冲序列脂肪抑制磁共振血管成像水成像功能成像MRI的安全性MRI的主要优点MRI的主要限度300MRI检查技术脉冲序列300MRI的主要限度MRI检
121、查的限度主要表现在对带有心脏起搏器或体内带有铁磁性物质的患者不能进行检查；正在进行生命监护的危重患者不能进行检查；对钙化的显示远不如CT，难以对以病理性钙化为特征的病变作诊断；对质子密度低的结构如肺、皮质骨显示不佳；虽然先进的MRI设备能进行快速成像，但常规扫描信号采集时间仍较长；设备成本昂贵，检查费用较高也是限制因素之一。301MRI的主要限度MRI检查的限度主要表现在301X线成像基础数字X线成像基础CT成像基础磁共振成像基础影像诊断常用对比剂302X线成像基础302影像诊断常用对比剂X线对比剂MRI对比剂303影像诊断常用对比剂X线对比剂303X线对比剂一、X线对比剂的增强机制和引入方式
122、二、X线对比剂的种类及特点三、碘对剂副反应及其处理304X线对比剂一、X线对比剂的增强机制和引入方式304一、X线对比剂的增强机制和引入方式人工将某种物质导入体内，提高病灶和正常组织和器官的对比度，以显示其形态和功能的方法，在X线检查中称为造影检查。所采用的提高对比度的物质称为对比剂。CT血管内注射对比剂后的扫描则称为增强扫描。对比剂的引入方式分为两种1、直接引入法：其中包括口服法，如食管、胃、肠的造影法；灌注法，如直肠、结肠灌注造影；直接注入法，如逆行泌尿道造影、窦道造影等。CT还包括椎管造影（CTM）、CT导引下人工气胸、CT导引下胸膜腔内成像、CT导引下肝内胆管成像等。2、间接引入法：对
123、比剂经不同途径引入体内，经吸收或聚集，增加不同组织间的对比度。如静脉肾盂造影、排泄性胆道造影等。CT静脉注射对比剂进行增强扫描也是属于间接引入法。305一、X线对比剂的增强机制和引入方式人工将某种物质导入体内，提X线对比剂一、X线对比剂的增强机制和引入方式二、X线对比剂的种类及特点三、碘对剂副反应及其处理306X线对比剂一、X线对比剂的增强机制和引入方式306二、X线对比剂的种类及特点（一）根据对X线吸收程度分类（二）根据应用途径分类（三）常规X线检查常用对比剂硫酸钡（四）CT血管用对比剂（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响307二、X线对比剂的种类及特点（一）根据对X线吸收程度分类3
124、07（一）根据对X线吸收程度分类1、阴性对比剂这类对比剂是一类密度低、吸收X线少、原子序数低、比重小的物质。X线照片上显示为密度低或黑色的影像。常用的有空气、氧气、二氧化碳等。其中以空气应用最方便、最多、费用最低。CT为了使空腔脏器充盈，也常常使用阴性对比剂，例如可以用气体、水、乳化剂、脂类液体充盈胃肠道。2、阳性对比剂这类对比剂是一类密度高、吸收X线多、原子序数高、比重大的物质。X线照片上显示为高密度。常用的对比剂有硫酸钡、碘化合物。308（一）根据对X线吸收程度分类1、阴性对比剂308（二）根据应用途径分类1、血管内用对比剂属于阳性对比剂，目前是指水溶性碘制剂。例如CT用的血管内对比剂全部
125、是有机水溶碘化合物制剂。可以经肾排泄，例如常规用CT对比剂；也可以经胆排泄，例如静脉用胆影葡胺。2、椎管内用对比剂属于阳性对比剂，可以分为无机碘制剂（碘化油为代表），水溶性有机碘化合物，均用于椎管造影；前者基本淘汰，由于MR的方泛应用，水溶性椎管用对比剂也已经很少在临床应用。3、腔内用对比剂可以是阳性对比剂，如硫酸钡、水溶性有机碘化合物；也可以是阴性对比剂，如水、气体、乳制剂、脂类溶剂等。309（二）根据应用途径分类1、血管内用对比剂309（三）常规X线检查常用对比剂硫酸钡硫酸钡是纯净的硫酸钡粉末，白色无臭，性质稳定，耐热，不溶于水或酸碱性水溶液中。在消化道内不被吸收，无毒副作用，服用安全。内
126、服后在消化道内的排空时间及食物大致相同。多用食管、胃、肠管、膀胱、窦道及瘘管检查。用法是根据需要将其制成不同浓度（通常用重量/体积来表示浓度）的混悬剂，采用不同方法导入体内。310（三）常规X线检查常用对比剂硫酸钡硫酸钡是纯净的硫酸钡粉末，（三）常规X线检查常用对比剂硫酸钡1、普通检查用硫酸钡制剂稠钡剂，硫酸钡及水之重量比约为3-4:1，呈糊状，用以检查食管；钡餐用混悬液，硫酸钡与水之重量比约为1:1-2，可另加适量辅剂如胶粉、糖浆等搅拌而成，用于口服检查胃肠道；钡灌肠用混悬液，硫酸钡与水之比重约为1:4。2、胃肠双重对比造影用硫酸钡制剂高浓度；低黏度；细颗粒；与胃液混合后不易沉淀和凝集；黏附
127、性强。食管浓度200%左右，口服量10-30ml；胃和十二指肠浓度160%-200%，口服量50-250ml；小肠和结肠浓度60%-120%，灌肠150-300ml。因其不被吸收，故剂量不受限制。须注意非医用硫酸钡往往含有氯化钡等有毒物质，绝不可服用。311（三）常规X线检查常用对比剂硫酸钡1、普通检查用硫酸钡制剂3（四）CT血管用对比剂1、CT用碘制剂的不同分类方法及其特点（1）根据是否有离子状态存在于溶液中分为离子型和非离子型两类。例如泛影葡胺就是离子型，碘普罗胺（优维显）属于非离子型。（2）根据分子结构不同分为单体及二聚体又称双体两类。例如，碘帕醇（碘异酞醇）是单体，碘曲仑（伊索显）则是
128、二聚体（双体）。（3）根渗透压的差异，分为高渗对比剂、低渗对比剂和等渗对比剂三类。例如，泛影葡胺（离子型单体）属于高渗对比剂。碘海醇或者碘克酸则属于低渗对比剂，前者是非离子单体对比剂，后者是离子型二聚体对比剂。威视派克（碘克沙醇）则属于等渗对比剂（非离子二聚体）。等渗对比剂的渗透压与人体渗透压基本一样，低渗对比剂大概是等渗对比剂的两倍，高渗对比剂一般是等于低渗对比剂的两倍。要注间的是低渗对比剂的渗透压反而高于等渗对比剂，这是由于命名的年代差异造成的。（4）根据浓度的不同分为高浓度对比剂与常规浓度对比剂两类。当前业界以350mgI/ml为界，等于或高于这个浓度的（如370mgI/ml、400mg
129、I/ml）归类于高渗对比剂，低于这个浓度的归类于常规浓度对比剂（如300mgI/ml，320mgI/ml）。312（四）CT血管用对比剂1、CT用碘制剂的不同分类方法及其特点（四）CT血管用对比剂2、CT对比剂的临床实际分类（综合分类）（1）离子型单体对比剂，主要产品为泛影葡胺。属于高渗对比剂。（2）离子型二聚体对比剂，例如碘克酸。属于低渗对比剂。（3）非离子型单体对比剂，目前最常用的CT增强对比剂，例如碘普罗胺、碘海醇（欧米帕）、碘帕醇、碘佛醇等等。属于低渗对比剂。（4）非离子二聚体对比剂，目前上市的有两种，碘克沙醇和碘曲仑。属于等渗对比剂。目前，水溶性含碘对比剂主要用于CT血管注射，部分可
130、以用于蛛网膜下腔。要注意，椎管内注射时一定要确认药物说明书上标明有可以用于蛛网膜下腔的说明，否则不能用于椎管造影。313（四）CT血管用对比剂2、CT对比剂的临床实际分类（综合分类（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响多层螺旋CT的扫描时间明显缩短，相关参数对CT增强效果的影响就更加突出，因此应当加以强调。314（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响多层螺旋CT的扫（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响1、对比剂注射流率对增强效果的影响CT动脉期的强化效果取决于血管内碘的流量，因此要想提高增强效果，必须提高扫描时血管内碘的浓度（流量），可取的方法之一就是提高注射流率。增加对比
131、剂注射流率可以提高强化峰值。高流率能够提高增强效果的根本是增加了碘流率（IDR），其计算单位为gI/s（每秒克碘）。以300mgI/ml为例，当流率从1ml/s分别增加到3ml/s和5ml/s时，碘流率分别从0.3gI/s增加到0.9gI/s和1.5gI/s。提高注射流率的另一个结果是在提高了峰值的同时，峰值时间也相应提前。有文献研究结果表明，用浓度300mgI/ml的对比剂，容量90ml，当流率从3ml/s，提高到5ml/s时，峰值时间从32 2.8秒提前到28 2.8秒。315（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响1、对比剂注射流（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响2、对比剂
132、浓度对增强效果的影响为了提高强化效果，可以采取提高注射流率的方法，但是注射流率的提高，有一定的限度，过快会导致对比剂外渗等不良反应的发生。如果用大剂量低浓度对比剂还会有导致水肿的危险。高浓度对比剂的应用不仅可以提高血管内碘的浓度、降低注射速度，还可以减少对比剂的总注射剂量，使应用低剂量的对比剂进行成像成为可能。高浓度对比剂是指浓度大于等于350mgI/ml的对比剂。在相同碘含量、相同注射流率的前提下，高浓度对比剂可以提高增强效果。因为增加对比剂的浓度，可以使强化峰值明显升高。同时，对比剂浓度越高，到达峰值的时间也越短。高浓度对比剂的黏稠度要比常规浓度对比剂高得多。例如20时，300mgI/ml
133、碘海醇的黏稠度为11.8（cP），400mgI/ml的碘美普尔则高达27.5（cP）。后者由于黏稠度太高，不仅注射起来比较困难，注射进血管后，也会由于难以混匀而产生血管内密度不均匀的现象。所以，在注射前一定要加温到37，此时黏稠度会大大降低，例如400mgI/ml的碘美普尔会降低到12.6（cP）。316（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响2、对比剂浓度对（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响3、对比剂总量对增强效果的影响对比剂总量的改变可以影响到峰值、峰值时间和峰值持续时间三个方面。即使是用同样的注射流率，当总量差别较大的时候，峰值和峰值时间都会有差别。增加对比剂剂量不仅可以提
134、高峰值，使强化效果更加明显，同时峰值也在推迟。后一种现象在多层螺旋CT增强扫描中尤其应当引起注意。对比剂总剂量还决定了峰值持续时间的长短，这个结果对于指导多层螺旋CT增强扫描程序的设定有重要意义。多层螺旋CT可以在短时间内用亚毫米层厚扫描一个较长的范围，这样及单层螺旋CT比较，即使适当减少对比剂的用量，只要延迟时间把握准确，同样能够获得优秀的强化效果。对比剂总量的减少，不仅可以减少对比剂副反应的发生概率，而且可以减少对比剂肾病的发生概率。317（五）增强扫描的相关参数对CT增强效果的影响3、对比剂总量对X线对比剂一、X线对比剂的增强机制和引入方式二、X线对比剂的种类及特点三、碘对剂副反应及其处
135、理318X线对比剂一、X线对比剂的增强机制和引入方式318三、碘对剂副反应及其处理（一）对比剂的副作用发生机制1、对比剂的毒性作用（三种因素总和）（1）分子的化学毒性，可能是由于它对细胞外间隙和（或）细胞膜内的蛋白质的影响，以及小剂量进入细胞内对比剂分子对细胞器和酶系统的作用。（2）渗透压毒性，血液的渗透压为300mOsm/kg（毫渗摩尔每千克）。对比剂的高渗性使其在应用后可使液体从红细胞、内皮细胞及其他结构内移出，可产生疼痛、血管扩张、血压下降等反应及血液黏稠度的改变。（3）离子失衡，当对比剂在血管中以一定比例替代血液流过（尤其在心脏、冠状动脉及大血管内）时，由于不同离子浓度比的差别，可产生
136、某些副反应，如室颤等。以上毒性作用所产生的副反应程度及对比剂的用量有一定关系。319三、碘对剂副反应及其处理（一）对比剂的副作用发生机制3192、对比剂的免疫反应对比剂的应用还可能因其化学毒性和高渗性及离子失衡触发免疫反应，产生类似抗原-抗体反应“假变态”反应，或称“假过敏”反应。这种副反应的发生及程度及对比剂的用量无关。3、精神因素与副反应精神因素如过度紧张、恐惧及焦虑也可导致某些副反应的发生，例如恶心、面部潮红等。有文献报道女性恶心等反应的发生率稍高于男性，考虑与紧张及恐惧有关。4、对比剂对肝肾功能的影响除了特异性很强的胆系静脉用对比剂外，常规用CT血管内用对比剂的排泄，90%以上的量是经
137、过肾脏。这样主要的影响是使肾脏的负担加重。对于肾功能正常的患者来讲，很少因此对比剂的应用产生不良反应，但是，对于那些本来肾功能就有损害的患者就有可能发生对比剂性肾中毒，而且对比剂的用量越大，注药前肾小球滤过率越低，发生对比剂性肾中毒的危险性越高。肾功能不全的患者尽量避免使用血管内对比剂，必须用时，也要注意尽量减少对比剂剂量。肝脏是除肾脏外对比剂排泄的主要途径，因此当肾脏功能有损害时，肝脏的排泄量就要增加，此时如同时有肝脏疾病存在，就有可能对肝脏产生影响，这种影响多较轻，且为一过性。3202、对比剂的免疫反应3205、对比剂对凝血机制的影响血管内皮可以被高渗溶液（如比率为1:5的对比剂）损伤，受
138、损的血管内皮可以导致血管内血栓形成。这在静脉注射高渗对比剂时尤为明显，因为此时对比剂及血管内皮有较长时间接触。6、离子型和非离子型对比剂的副作用的对比（1）分子的化学毒性：离子型对比剂的结构内含有羧基，使它对血浆蛋白（包括酶系统）的结合力明显高于非离子型对比剂，因此，它的化学毒性（尤其是直接接触中对神经系统的化学毒性）明显高于非离子型对比剂，因为后者的结构中不含羧基。在蛛网膜下腔内（脑脊液中）的对比剂是直接与神经细胞接触，所以目前禁止离子型对比剂用于蛛网膜下腔。非离子对比剂与血清钙的结合甚少，又不含钠盐，其化学毒性也因此较离子型明显降低。（2）渗透压毒性：渗透压毒性主要取决于渗透压的高低，并不
139、取决于有无离子存在。渗透压高达1500mOsm/kg的离子单体对比剂无颖毒性最高。离子二聚体与非离子单体的渗透压一样约500700mOsm/kg，也高于血液，但是已经低于离子单体。非离子二聚体的渗透压只有300mOsm/kg，是等渗，所以渗透压毒性最低。3215、对比剂对凝血机制的影响321（3）离子失衡：非离子对比剂不含离子，应用时不会产生因离子失衡导致的副反应。这是它优于离子型对比剂的一个方面。（4）假变态反应（假过敏）反应：这些副反应的发生及程度及对比剂的用量无关。当然非离子型对比剂较离子型的危险性要小得多。（5）对比剂对肝功能的影响：多数文献认为对肝的影响，离子型和非离子型对比剂之间无
140、明显差异。（6）对比剂对凝血机制的影响：比率较高（3.6）的对比剂与比率较低（1.7）的对比剂相比，有较小的因血管内皮损伤造成的血栓形成的危险性。但是，离子型对比剂在试管内及血管内的抗凝作用要强于非离子型对比剂。在这一点上，低渗离子型对比剂有其独特的优势，由于它的低渗（比率为3），对血管内皮的损伤较高渗离子型（单体）对比剂要轻得多，而由于它是离子型对比剂，故抗凝作用又高于非离子型对比剂。322（3）离子失衡：非离子对比剂不含离子，应用时不会产生因离子失三、碘对剂副反应及其处理（二）对比剂的副反应表现1、根据反应症状的程度分类轻度：无需治疗，很快恢复正常。中度：需要治疗，用药后即可恢复正常，但无
141、需监护。重度：危及生命要立即采取抢救措施。2、副反应的临床表现轻、重度：全身或局部发热、局部疼痛、喷嚏、恶心、呕吐、头痛、腹痛、荨麻疹、流泪、结膜充血等。重度：喉头水肿、支气管痉挛、肺水肿、抽搐、血压下降、休克、昏迷，甚至呼吸心跳停止。323三、碘对剂副反应及其处理（二）对比剂的副反应表现323三、碘对剂副反应及其处理（三）对比剂反应的高危因素1、肝肾功能有损害者，尤其是中度损害以上。2、心肺功能源全的患者。3、有过敏倾向者，如哮喘、荨麻疹、花粉症患者和有药物及食物过敏史者。4、甲状腺功能亢进患者。5、糖尿病患者。6、有对比剂过敏者。7、各种因素导致的体质严重虚弱者。324三、碘对剂副反应及其
142、处理（三）对比剂反应的高危因素324三、碘对剂副反应及其处理（四）对比剂反应的预防1、CT室必须装备必要的各种抢救用药品以备随时取用，同时要配备氧气瓶（或管道）、吸痰器随时准备应用。如遇严重反应，在自己抢救的同时要尽快通知有关科室医师前来协助抢救。2、增强前准备工作要做好，首先详细了解有关病史、药物过敏史，以及早发现对比剂反应的高危因素，采取对应措施。3、应用对比剂前一定要做碘过敏试验，以静脉法为宜。需要注意的是部分患者在作过敏试验时可发生严重副反应，要有准备，以免措手不及。4、最好采用非离子型对比剂。325三、碘对剂副反应及其处理（四）对比剂反应的预防325三、碘对剂副反应及其处理（五）对比
143、剂反应的处理原则轻度反应不必采取措施，但要留患者观察十余分钟，以免万一反应加重便于及时处理；中度反应及重度反应要立即停止对比剂的注射，保持静脉通道，并首先静脉注射地塞米松10-30mg，同时根据不同形式的反应立即采取必要的抢救措施，抢救措施的原则基本是对症治疗。326三、碘对剂副反应及其处理（五）对比剂反应的处理原则326三、碘对剂副反应及其处理（六）关于对比剂肾病近年来，对于血管内注射对比剂导致的肾功能下降受到高度重视，对比剂肾病的概念开始提出，中国对比剂安全使用委员会制定的对比剂使用指南中指出：对比剂肾病是指排除其他原因的情况下，血管内途径应用对比剂后3天内肾功能及应用对比剂前相比明显降低
144、。判断标准为血清肌酐升高至少44mol/L（5g/L）或超过基础值25%327三、碘对剂副反应及其处理（六）关于对比剂肾病327影像诊断常用对比剂X线对比剂MRI对比剂328影像诊断常用对比剂X线对比剂328MRI对比剂MRI具有良好的软组织对比，可以反映出人体组织间的物理、化学上的差异，但在显示病变的特异性上较差，常达不到定性诊断要求。因此，开发了MRI对比剂，常用的是二乙三胺五乙酸钆（Gd-DTPA），其为顺磁性物质，目前已广泛应用于临床。还有一些对比剂问世，如含Fe的超顺磁性物质、以Mn为基础的细胞内对比剂等。329MRI对比剂MRI具有良好的软组织对比，可以反映出人体组织间MRI对比剂
145、MRI对比剂增强机制MRI对比剂的种类及特点MRI对比剂的应用330MRI对比剂MRI对比剂增强机制330MRI对比剂增强机制MRI对比剂虽及X线人查用碘对比剂的应用目的相同，但作用机制和功能则完全不同。MRI对比剂本身不显示MR信，只对邻近质子产生影响和效应，这种特性受到对比剂浓度、对比剂积聚处组织弛豫性、对比剂在组织内相对弛豫性及MR扫描序列参数等多种因素的影响，从而造成MR信号强度的改变。在MRI成像中，质子所产生的MR信号及其弛豫时间T1和T2决定着不同组织在MRI图像上的对比，MRI对比剂与质子相互作用来影响T1和T2弛豫时间，一般是使T1和T2时间都缩短，但程度不同，二者中有一种为
146、主。某些金属离子如铁（Fe）、钆（Gd）、锰（Mn）具有顺磁性，其原子具有几个不成对的电子，弛豫时间长，有较大的磁矩。在磁共振过程中，这些顺磁性物质有利于在所激励的质子之间或由质子向周围环境传递能量时，使质子弛豫时间缩短。Gd-DTPA临床应用中主要利用其缩短T1效应。铁磁性物质，如超顺磁性氧化铁含有不成对的电子，产生磁性环境。置于外加强磁场时，相邻磁环境相互作用，造成磁场不均，加速共振质子去相位，使T2缩短，其缩短T1效应较弱。331MRI对比剂增强机制MRI对比剂虽及X线人查用碘对比剂的应用MRI对比剂MRI对比剂增强机制MRI对比剂的种类及特点MRI对比剂的应用332MRI对比剂MRI对
147、比剂增强机制332MRI对比剂的种类及特点根据对比剂在体内分布、磁特性、对组织T1或T2的主要影响和所产生MR信号强度的差异分类，目前有两种分类法：1、生物分布性细胞外对比剂：目前临床广泛应用的钆制剂属此类。它在体内非特异性分布，可在血管内及细胞外间隙自由通过。因此需掌握好时机，方可获得良好的组织强化对比。细胞内对比剂：以体内某一组织或器官的一些靶来分布，如网织内皮系统对比剂和肝细胞对比剂。此类对比剂注入静脉后，立即从血中廓清并与相关组织结合。其优点是使摄取对比剂组织和不摄取的组织之间产生对比。2、依照磁特性顺磁性对比剂由顺磁性金属元素组成，如Gd、Mn。对比剂浓度低时，主要使T1缩短并使信号
148、增强；浓度高时，则组织T2缩短超过T1效应，使MR信号降低。常用其T1效应作为T1加权像中的阳性对比剂。铁磁性及超顺磁性对比剂由氧化铁组成，为不同大小微晶金属粒子。二者均影响局部磁场均匀性且产生磁化率效应，使质子失相位加速，T2弛豫时间缩短。333MRI对比剂的种类及特点根据对比剂在体内分布、磁特性、对组织MRI对比剂MRI对比剂增强机制MRI对比剂的种类及特点MRI对比剂的应用334MRI对比剂MRI对比剂增强机制334MRI对比剂的应用1、钆螯合物是以Gd为基础的MRI对比剂。常规作为非特异性细胞外对比剂。分离子型和非离子型。最常用的Gd-DTPA为离子型对比剂。依化学结构分为线形和巨环形
149、螯合物。Gd对比剂均为亲水性、低分子量复合物，因粒子小，经静脉引入体内，很快从血管内弥散到细胞外间隙，但不易通过血脑屏障，正常时不进入脑及脊髓。其生物学分布为非特易性，一旦它在血管内和细胞外间隙迅速达到平衡后，则很快失去组织间的对比。钆类对比剂主要应用于中枢神经系统MRI检查，可使某些正常结构强化，如垂体、静脉窦等。也使病变强化，如脑瘤、梗死、感染、急性脑脱髓鞘病变，以及脊髓肿瘤、炎症病变的强化等。它有助于小病变检出，如转移瘤强化后发现病灶数目明显增多。也用于腹部、乳腺、肌骨系统病变增强检查。Gd类对比剂经静脉内注入，用量为0.1mmol/kg，多发性硬化、转移瘤可用至0.2-0.3mmol/
150、kg，以发现更多病变。Gd类对比剂很少引起不良反应，约占1%-5%。主要为胃肠道刺激症状和皮肤黏膜反应，为恶心、呕吐及荨麻疹，反应轻微持续时间短，一般无需处理。孕妇与肾功能不良者应慎用。335MRI对比剂的应用1、钆螯合物335MRI对比剂的应用2、超顺磁性氧化铁为颗粒物质，经静脉被肝脏的网状内皮系统（RES）kupffer细胞吞噬，主要作为RES定向肝对比剂，用于肝恶性肿瘤的诊断。因肝恶性肿瘤缺乏kupffer细胞，因此增强后及正常肝形成对比。所用剂量为0.015mmol/kg，需用100ml 5%葡萄糖稀释，在30分钟或以上缓慢滴入。MR扫描在滴入末期进行，延迟30-60分钟扫描为宜。SE
151、序列T2WI上及GRE序列（梯度回波或场回波序列）T2*WI上肝实质信号明显减低。336MRI对比剂的应用2、超顺磁性氧化铁336MRI对比剂的应用3、肝细胞特异对比剂为肝细胞靶对比剂，即在Gd对比剂中加入芳香环，增加其亲脂性以便及肝细胞结合。4、血池对比剂为缩短T1的对比剂。由于血液循环有相对长的时间，可从稳态中获取高分辨力和较高的SNR。目前利用超顺磁性氧化铁粒子。5、口服对比剂阳性对比剂用Gd-DTPA与甘露醇配合，服用后肠道显示高信号。阴性对比剂为口服超顺磁性氧化铁剂，它使肠道内对比剂聚集处信号消失。口服对比剂主要用于区分肠道与周围正常、病理的器官或组织，使胃肠道管壁显示清晰。337MRI对比剂的应用3、肝细胞特异对比剂337学而不知道，及不学同；知而不能行，与不知同。黄睎338学而不知道，及不学同；338谢谢观赏！3392020/11/5谢谢观赏！3392020/11/5
