医学影像学-总论.ppt
总论,X线的发现,1895年德国物理学家伦琴（Wilhelm Conrad Rntgen）发现了X线，不久被用于人体疾病检查，由此而形成了放射诊断学,影像技术的发展（1）,自20世纪50年代开始，随着科学技术水平的不断提高，成像技术和检查方法亦获得了迅速发展，相继出现了超声成像（ultrasonography）和核素-闪烁显像（-scintigraphy）,影像技术的发展（2）,70和80年代分别开发了X线计算机体层成像（x-ray computed tomography,x-ray CT、CT）、磁共振成像（megnetic resonance imaging,MRI）和发射体层显像，包括单光子发射体层显像（single photon emission computed tomography,SPECT）和正电子发射体层显像（positron emission tomography，PET）,放射诊断学领域的扩展,随着上述影像技术的迅猛发展极大地拓宽了原有放射诊断学领域，形成了包括规X线诊断、超声诊断、核素显像诊断、CT和MRI诊断在内的医学影像诊断学（diagnostic imaging）,医学影像诊断学的目的,虽然各种成像技术的成像原理与方法不同，诊断价值与限度亦各异，但都是使人体内部结构和器官成像，借以了解人体解剖与生理功能状况及病理变化，以达到疾病诊断的目的,数字化成像的发展与优势,目前，数字化成像已由CT、MRI等扩展至X线成像，从而改变了传统X线的成像模式。数字化成像有利于图像信息的保存和传输。应用图像存档与传输系统（picture achiving and communication system,PACS）不但极大地方便了病人的就诊，而且使远程放射学（teleradiology）得以发展，实现了快速远程会诊,医学影像学的重要作用,纵观医学影像诊断学的发展，其应用领域在不断地扩大，诊断水平亦在不断地提高，已成为临床医学中的重要学科之一，放射课是医院中作用特殊，任务重大，不可或缺的重要临床科室,对医学影像学医师的要求,作为一名即将走向医学影像学工作岗位的影像专业医学生，除了要求了解专业发展的最新动态和努力学习影像诊专业的基本理论、基本知识和基本技能外,尚需熟悉临床各相关学科的一些专业知识，掌握医学影像诊断的基本原则和步骤及正确书写诊断报告书，才能成为一名合格的医学影像学医师,X线发现者,最早拍摄的人体X线片,X线公开发表,1896年拍摄的x线反转片,CT发明人,MR发明贡献者,第一节 不同成像技术的特点和临床应用,不同成像技术的特点和临床应用,影像诊断的主要依据或信息的来源是图像。各种成像技术所获得的图像，不论是X线、超声、CT或MRI，绝大多数都是以由白到黑不同灰度的影像来显示。不同成像技术的成像原理并不相同，其图像上的灰度所反映的组织结构或表示的意义亦就有所不同,第一节,不同成像技术的成像基础,X线与CT：依据组织间的密度差异，黑、白灰度所反映的是对X线吸收值的不同 MRI：依据组织间的弛豫时间差异，黑、白灰度所映的是代表弛豫时间长短的信号强度 超声：依据不同组织所具有的声阻抗和衰减的声学特性，黑、白灰度代表的是回声的弱与强,第一节,X线图像的特点（1）,X线图像由自黑到白不同灰度的影像组成，属于灰度成像 这种灰度成像是通过密度及其变化来反映人体组织结构的解剖和病理状态,第一节,X线图像的特点（2）,人体组织结构的密度与X线图像上的密度是两个不同的概念 前者是指人体组织单位体积物质的质量 后者则指X线图像上所示影像的黑白程度 两者之间有一定的关系，即物质的密度高，比重大，吸收的X线量多，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，在图像上呈黑影,第一节,X线图像的特点（3）,X线图像是X线束穿透某一部位内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的相互叠加 这种叠加的结果，可使一些组织结构或病灶的投影因累积增益而得到很好的显示，但也可使一些组织或病灶的投影被覆盖而较难或不能显示,第一节,X线管球的基本结构,不同密度组织与x线成像的关系,正常胸片,正常CR胸片,X线图像的特点（4）,普通X线图像是模拟成像，图像上的影像灰度和对比度与摄片参数、冲洗条件密切相关 数字化X线成像（digital radiography,DR）克服了这一缺陷，如同其它数字化成像，通过灰阶处理和窗显示技术，可改变影像的灰度和对比度，从而使组织结构及病灶得到最佳显示,第一节,X线诊断的临床应用,X线用于临床疾病诊断已有百余年历史。尽管现代成像技术如超声、CT和MRI对疾病诊断显示出很大的优越性，但并不能完全取代X线检查。一些部位如胃肠道仍主要使用X线检查；而骨骼系统和胸部也多首选X线检查,第一节,X线图像,X线图像,X线诊断的限度,中枢神经系统、肝、胆、胰和生殖系统等疾病的诊断主要靠现代成像技术，而X线检查的价值有限,第一节,超声图像的特点,超声的黑白声像图由众多的像素组成，像素的明、暗反映了回声的强、弱 荧光屏上最亮到最暗的影像变化为灰度，将灰度分为等级称为灰阶（grayscale）,第一节,超声诊断的临床应用,超声检查无创伤、无幅射、易行且价格相对低廉，一般无需使用对比剂便可获得人体各部位高清晰度的断层图像，还能观察运动器官的活动和其变化，超声检查已广泛用于内、外、妇产、儿和眼科的疾病诊断，并且已成为许多脏器、软组织器官病变的首选影像学检查方法,第一节,CT图像的特点（1）,CT图像是数字化图像，是重建图像，是由一定数目从黑到白不同灰度的像素按固有矩阵排列而成。这些像素的灰度反映的是相应体素的X线吸收系数,第一节,CT图像的特点（2）,如同普通X线图像，CT图像亦是用灰度反映器官和组织对X线的吸收程度 与普通X线图像不同，CT的密度分辨力（density resolution）高，相当于普通X线图像的1020倍,第一节,CT图像的特点（3）,CT能清楚显示由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肝、胰、脾、肾及盆腔器官，并可在良好图像背景上确切显示出病变影像，这种病灶的检出能力是常规X线图像难以比拟的,第一节,CT图像的特点（4）,CT图像的基本单位是像素，虽然像素越小，数目越多，构成的图像越细致，空间分辨力（spatial resolution）就越高，但总体而言，CT图像的空间分辨力不及X线图像。尽管存在这一不足，但CT图像高的密度分辨力所产生的诊断价值要远远超过这一不利因素带来的负面影响,第一节,CT图像的特点（5）,由于CT图像是数字化成像，因此不但能以不同的灰度来显示组织器官和病变的密度高低，而且还可应用X线吸收系数表明密度的高低程度，具有量化概念，这是普通X线检查所无法达到的。在实际工作中，CT密度的量化标准不用X线吸收系数，而是用CT值，单位为HU（Hunsfield Unit）,第一节,CT图像的特点（6）,在荧光屏上，为了使CT图像上欲观察的组织结构和病变达到最佳显示，需使用窗技术，其包括窗位和窗宽 提高窗位，荧光屏上所显示的图像变黑 降低窗位则图像变白 增大窗宽，图像上的层次增多，组织间对比度下降 缩小窗宽，图像上的层次减少，组织间对比度增加,第一节,CT图像的特点（7）,CT图像是数字化图像，因此能够运用计算机软件进行各种后处理。CT图像后处理技术函概了各种二维显示技术、三维显示技术及其它多种分析、处理和显示技术,第一节,经典CT扫描仪,旋转与旋转固定式扫描,像素、层厚与CT图像,CT图像,CT扫描模式图与图像重建,人体组织的CT值,CT图像,CT图像,CT诊断的临床应用（1）,CT检查由于它的突出优点即具有很高的密度分辨力，而易于检出病灶，特别是能够较早地发现小病灶，因而广泛用于临床。尤其是近年来，螺旋CT和多层CT的应用，以及多种后处理软件的开发，使得CT的应用领域在不断地扩大,第一节,CT诊断的临床应用（2）,目前，CT检查的应用范围几乎函概了全身各个系统，特别是对于中枢神经系统、头颈部、呼吸系统、消化系统（消化管除外）、泌尿系统和内分泌系统病变的检出和诊断都具有突出的优越性,第一节,CT检查的限度,CT检查使用X线，具有辐射性损伤，这就限制了CT在妇产科领域中的应用 CT检查虽能发现绝大多数疾病，准确地显示病灶的部位和范围，然而如同其它影像学检查，CT对疾病的定性诊断仍然存在一定的限度,第一节,CT图像,虚拟结肠镜,虚拟结肠镜,虚拟结肠镜,腹部CTA,MRI图像的特点（1）,如同CT图像一样，MRI图像也是数字化图像，是重建的灰阶图像，因此亦具有窗技术显示和能够进行各种图像后处理的特点,第一节,MRI图像的特点（2）,与CT检查的单一密度参数成像不同，MRI检查有多个成像参数的特点，即有反映T1弛豫时间的T1值、反映T2弛豫时间的T2值和反映质子密度的弛豫时间值,第一节,MRI图像的特点（3）,主要反映的是组织间T1值差别，为T1加权像（T1 weighted image,T1WI）主要反映的是组织间T2值差别，为T2加权像（T2 weighted image,T2WI）主要反映的是组织间质子密度弛豫时间差别，为质子密度加权像（proton density weighted image,PdWI）,第一节,MRI图像的特点（4）,在T1WI、T2WI和PdWI像上产生不同的信号强度，具体表现为不同的灰度。MRI检查就是根据这些灰度变化进行疾病诊断的。因此，组织间以及组织与病变间弛豫时间的差别，是磁共振成像诊断的基础,第一节,MRI图像的特点（5）,MRI图像另一个特点是能多种序列成像 最常应用的是经典的自旋回波（SE）序列和快速自旋回波（TSE;FSE）序列 梯度回波（gradient echo,GRE）序列、反转恢复（inversion recovery,IR）序列和平面回波成像（echo planar imaging,EPI）等亦经常应用,第一节,MRI图像的特点（6）,在常规SE序列T1WI或T2WI上叠加预饱和脂肪抑制技术，可使脂肪组织呈低信号表现，而保留其它组织的T1或T2对比,第一节,MRI图像的特点（7）,直接多方位成像也是MRI检查的一个特点。和常规CT通常获取的轴位断层图像以及通过后处理得到的重组图像不同，MRI检查可以直接获得轴位、冠状位和矢状位以及任何方位的倾斜断层图像,第一节,MRI图像的特点（8）,MRI图像的特点还有基于流空现象，不使用对比剂，即可使血管和血管病变成像，即磁共振血管造影（magnetic resonance angiography,MRA）。MRA不但能显示血管的形态学表现，而且可以反映血流方向和血流速度等方面的信息,第一节,MRI图像的特点（9）,MRI功能成像（functional MRI,fMRI）可提供人体的功能信息，亦属MRI成像特点之一。包括扩散加权成像（diffusion wighted imaging,DWI）、灌注加权成像（perfusion wighted imaging,PWI）和脑活动功能成像,第一节,MRI图像的特点（10）,磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy,MRS）是利用磁共振化学位移现象来测定组成物质的分子成份的一种检测技术，亦是目前唯一可测得活体组织代谢物的化学成分和含量的检查方法,第一节,MR设备基本结构示意图,MR设备,MRI轴位T1WI,MRI轴位T1WI,MRI轴位T2WI,MRI诊断的临床应用（1）,MRI检查以其多参数、多序列、多方位成像和软组织分辨力高等特点以及能够行MR水成像、MR血管造影、MRI功能成像和MR波谱成像等独特的优势，目前已广泛用于人体各个系统检查和疾病诊断,第一节,MRI诊断的临床应用（2）,总体而言，与其它成像技术比较，MRI检查具有能够早期发现病变、确切显示病变大小和范围、且定性诊断准确率高等优点，可用于各个部位先天性发育异常、炎性疾病、血管性疾病、良恶性肿瘤、外伤以及退行性和变性性疾病等的发现和诊断,第一节,MRI检查的限度,MRI显示钙化不敏感，对于骨骼系统以及胃肠道方面的检查有一定的限度 对呼吸系统的病变显示和诊断还远不及CT检查 MRI检查费用较高，设备还远不及超声和CT那样普及，而限制了其应用,第一节,MRI图像,MRI图像,正常脑1H MRS,MRI图像,MRA,MRI图像,第二节 不同成像技术和方法的比较及综合应用,第二节,不同成像技术和方法的比较及综合应用（1）,近年来，医学影像检查技术的发展十分迅速，已形成了包括X线、超声、CT、MRI和核素显像等多种成像技术的检查体系,第二节,不同成像技术和方法的比较及综合应用（2）,然而，这些成像技术和检查方法在不同系统的不同疾病的发现和诊断中，都有各自的优势和不足，亦就是说它们的诊断价值各异,第二节,作为一名影像诊断学医师不但需要熟悉和掌握各种疾病在不同成像技术和检查方法中的异常表现和诊断要点，而且还要了解和比较不同成像技术和检查方法的各自优势和限度，明确它们的适应范围、诊断能力和价值,不同成像技术和方法的比较及综合应用（3）,第二节,不同成像技术和方法的比较（1）,对于不同系统和解剖部位，各种成像技术的适用范围和诊断效果有很大的差异。由于各种成像技术的成像原理和图像特点不同，而且各个系统和解剖部位的组织类型亦不相同，因此在影像学检查时，应有针对性的选用显示疾病效果好、诊断价值高的成像技术,第二节,同一种成像技术，还包括不同的检查方法，这些检查方法的适用范围和诊断效果亦有很大差异。因此，对某一系统和解剖部位的检查，在选用特定的成像技术后，还要根据具体情况，进一步选用不同的检查方法,不同成像技术和方法的比较（2）,第二节,不同成像技术和方法的比较（3）,因此，对某一疾病的检查，当确定所用成像技术后，进一步选用检查方法对于疾病的检出及其诊断同样具有非常重要的意义,X线与CT图像比较,X线与CT图像比较,第二节,不同成像技术和方法的综合应用（1）,影像学检查时，不同成像技术的综合应用十分重要，目的是为了更敏感的发现病变、明确病变的范围、显示病变的特点、提高病变的诊断准确率和正确评估病变的分期，以利临床制定合理、有效的治疗方案,第二节,不同成像技术和方法的综合应用（2）,这种综合应用既包括X线检查、超声、CT和MRI这些不同成像技术间的综合应用，也包括每一成像技术中不同检查方法的综合应用,马蹄肾IVP,马蹄肾CT,第三节 医学影像诊断原则和诊断步骤,第三节,医学影像诊断原则和诊断步骤,医学影像诊断是临床诊断的重要组成部分，常具有举足轻重的地位。医学影像诊断的正确与否，直接关系到病人是否能够获得及时、合理、有效的治疗。在医学影像诊断中，为了达到正确诊断这一目的，必须遵循一定的诊断原则和诊断步骤,第三节,医学影像诊断原则（1）,不论是X线检查、超声检查、CT检查或是MRI检查，其中绝大多数成像技术和检查方法的诊断都是以图像变化为基础的，因此熟悉图像的正常表现，发现和辨认异常表现是作出正确诊断的前提条件,第三节,医学影像诊断原则（2）,（一）熟悉正常影像表现（二）辨认异常影像表现（三）异常表现的分析归纳（四）疾病的综合诊断,第三节,熟悉正常影像表现（1）,熟悉不同成像技术和检查方法的正常影像表现非常重要，这是辨认异常表现的先决条件。人体各个系统和部位常常存在一些解剖上的变异；在不同性别和年龄组的器官和结构之间亦可存在差异。在不同成像技术和检查方法中，图像上还可产生不同程度和形式的伪影,第三节,熟悉正常影像表现（2）,作为一名影像诊断医师，不但要熟悉各种成像技术和检查方法的典型正常表现，而且还应学习和掌握诸如上述所谓“不典型”正常表现，避免将它们误为异常而导致错误诊断,第三节,辨认异常影像表现（1）,辨认图像异常表现是以熟悉正常影像表现为前提条件的。在此基础上，发现受检器官和结构的形态、密度、回声和信号强度是否发生改变 当发现图像有不正常表现时，应进一步运用所掌握的知识确定是否代表病理改变所引起的异常表现,第三节,辨认异常影像表现（2）,为了不遗漏图像上的异常表现，应有序、全面、系统地进行观察，并养成良好的阅片习惯。例如，在阅读胸片时，应由外向内依次观察胸壁、肺、肺门、纵隔、心脏，在观察肺部时，亦应自肺尖至肺底、自肺门到肺周有顺序地进行观察,第三节,辨认异常影像表现（3）,CT和MRI检查时，获得为数众多的图像，对每幅图像亦都需要认真、仔细的观察，即使是通过图像后处理所获得的重组图像或三维图像，阅读时也要参考源图像，只有这样才不致于遗漏和忽略明显或不明显的异常表现,第三节,异常表现的分析归纳（1）,病变的位置和分布：病变的数目：病变的形状：病变的边缘：病变的密度、回声和信号强度：邻近器官和组织改变：器官功能的改变：,第三节,异常表现的分析归纳（2）,病人进行影像学检查时，可能仅应用一种成像技术中某一种检查方法，也有可能应用一种成像技术中的多种检查方法，还有可能应用多种成像技术的不同检查方法，临床诊断中应对各种信息进行综合分析归纳,第三节,疾病的综合诊断（1）,依据图像上的异常影像表现，通过评估这些异常表现所反映的病理变化，可以提出初步的影像学诊断，进一步还须结合临床资料进行综合诊断,第三节,疾病的综合诊断（2）,因为病变的异常表现常常缺乏特异性，同样的异常表现可以在不同疾病中出现，此即所谓“异病同影”。此外，同一疾病也可因发展阶段不同或类型不同而有不同的异常表现，此即所谓“同病异影”,第三节,医学影像学检查的限度（1）,应当指出，影像学检查虽然是重要的临床诊断方法，甚至是某些疾病的主要诊断方法，但是仍然有一些限度。并非所有疾病行影像学检查均能发现异常表现,第三节,医学影像学检查的限度（2）,即使影像学检查发现异常表现，由于通常反映的是大体病理所见，并非组织学表现，因此对这些异常表现并非均能作出正确的定性诊断，这是影像学检查的限度,第三节,医学影像诊断步骤,（一）了解影像学检查的目的（二）明确图像的成像技术和检查方法（三）全面观察和认真分析（四）结合临床资料进行诊断,第三节,影像学检查的诊断结果,肯定性诊断：否定性诊断：可能性诊断：,第四节 正确书写影像诊断报告书,第四节,正确书写影像诊断报告书,书写诊断报告书是影像学科从事诊断工作医师的主要任务，它是病人进行影像学检查所获得的最后结果。而这一结果与以后临床治疗方案的选择和治疗计划的制定密切相关 了解、熟悉和掌握书写影像诊断报告书的原则和具体步骤非常重要，可避免漏诊和误诊，从而保证了诊断质量,第四节,充分做好书写前的准备工作,（一）仔细审核影像学检查申请单（二）认真审核影像学图像,第四节,集中精力认真书写影像诊断,（一）一般资料（二）成像技术和检查方法（三）影像学检查表现（四）印象或诊断（五）书写医师和复核医师签名,第四节,（一）一般资料,认真填写诊断报告书上一般资料，其中包括病人的姓名、性别、年龄、门诊号、住院号、检查号、检查部位、检查日期和报告日期，并与申请单和图像上相应项目的内容保持一致,第四节,（二）成像技术和检查方法,对于所分析的图像，要叙述清楚采用何种成像技术、以何种检查方法获取的。其中，对与图像分析有关的检查步骤、使用的材料，以及检查时病人的状态，要予以说明对于所分析的图像，要叙述清楚采用何种成像技术、以何种检查方法获取的,第四节,（三）影像学检查表现,1关于异常表现 要重点叙述异常表现即病灶的部位，数目，大小，形态，边缘，密度、回声或信号强度，邻近组织结构改变及其与病灶的关系。这些征象是疾病诊断的主要依据 2关于正常表现 应简单、扼要描述图像上已显示但未发现异常表现的组织结构和器官 3其它方面 要注意描述对病变诊断和鉴别诊断有重要意义的阳性与阴性征象,第四节,（四）印象或诊断,印象或诊断是诊断报告书的结论部分，要特别注意其准确性。此外，还应注意把握好诊断的“度”，既不应诊断不足，也不应过诊,第四节,书写印象或诊断时的注意点,1“印象”或“诊断”与“表现”的一致 2“正常”的影像学诊断 若影像学检查表现的描述中未发现异常 3“疾病”的影像学诊断 4用词的准确性,第四节,（五）书写医师和复核医师签名,书写医师和复核医师签名为诊断报告书的最后一项内容，不应用计算机打印，而应当用笔手签，以表示书写医师和复核医师对报告内容负有责任,
