医学影像学绪论和进展课件.pptx

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1、医学影像学绪论和进展,1,放射科,提纲,2,背景,1、医学影像学概念和范畴 名词解释：医学影像学 范畴：放射诊断学 X线 CT MRI DSA 超声诊断学 M型 二维超声 多普勒超声 核医学 ECT SPECT PET 介入放射学 血管与非血管2、发展历史 1895 年德国物理学家伦琴发现了 X 线 1972 年Hounsfield 发明了 CT 1980 年磁共振开始应用于临床 DSA 和彩色血流超声相继出现,3,1981 年 日本Fuji公司开始生产CR，以后Agfa、Kodak、Konica 等相继生产CR 1990 年代中期 逐渐发展出DR 1995 年 第一台数字胸片机问世 1998

2、 年4 层多排螺旋CT应用于临床 2000 年8 层CT开始应用于临床 2002 年16 层CT开始应用于临床 2004 年64 层CT即将应用于临床 目前临床应用： 320排CT和双源CT、宝石能谱CT 3T和7T磁共振,4,5,放射科DR机器展示,影像诊断学,传统解剖学意义上的结构或器官成像解剖与生理功能状况及病理变化 X线 CT MRI DSA M型二维超声 多普勒超声 ECT SPECT PET,功能成像与分子成像 数字化成像 介入放射学,6,学习医学影像学的目的,了解成像方法的基本原理和图像特点 掌握图像的观察、分析和诊断方法 掌握不同成像技术的诊断价值和限度，理解影像 学的检查结果

3、，能正确采用适当的检查方法达到 诊断目的 了解PACS的基本原理和临床应用 掌握了解介入放射学概念和应用指征。,7,第一部分 X线成像,8,X线发现者：伦琴,X线成像技术与临床应用,第一部分. X线成像基本原理与设备 1. X线特性和发生过程 物理特性：电磁波 波长0.0006-50nm 发生过程：自由电子、高速行进、轰击阳极 2. 与X线成像密切相关的特性： 穿透性 荧光效应 感光效应 电离效应,9,10,X线成像具备的条件： X线应具有一定的穿透力 被穿透的组织结构，必须存在着密度和厚度的差异X线图像特点 灰阶成像，存在影像叠加和放大失真,11,不同密度组织与X线成像的关系,X线检查技术普

4、遍检查钼靶摄影,12,特殊检查,特殊检查体层摄影,造影检查（对比剂：气体、钡剂、碘剂、钆剂）,造影检查前：胃肠道准备碘剂过敏反应,X线诊断的临床应用及进展,X线检查用于临床使用最多和最基本: 胸片及胸透、肌骨系统、空腔脏器对比造影、尿路和胆系造影、子宫输卵管造影。但CNS和腹部实质脏器、生殖系统有限。1.常规X线技术的进展（1）随着现代影像技术的发展，影像数据的数字化(DCM格式)/无胶片化（2）计算机辅助影像诊断系统(CAD): 用于肺结节和乳腺MASS和 CALCIFICATION的随访（3）低剂量的关注(尤其CTA和灌注检查)2.数字减影血管造影（DSA）和介入治疗,17,DSA,Dig

5、ital subtraction angiography, DSA 血管造影(A):是将水溶性碘对比剂注入血管，使血管显影的X线检查方法。通过计算机处理数字化的影像信息，消除骨骼和软组织影像，使得血管清晰显影的成像技术。分类： 动脉DSA（intra-arterial, IADSA)和静脉DSA（intra-venous，IVDSA） 血管内介入和非血管性介入时间减影法（了解）,18,血管介入技术,经导管动脉栓塞术 临床大出血：大咯血栓塞支气管动脉 血管性病变-动脉瘤或AVM栓塞 肿瘤的化疗栓塞-肝癌 心脏介入技术： 心脏瓣膜狭窄经球囊成形术 射频导管消融术 经导管药物灌注治疗 其他：血管内异

6、物及血栓取出术,19,20,肝癌动脉灌注栓塞术,21,肾动脉狭窄扩张术,非血管介入,管腔狭窄扩张成形术 胃肠道及尿道狭窄 经皮穿刺活检/引流及抽吸术 肺结节的经皮针刺活检,22,23,CT引导下右肺上叶结节穿刺活检术CT引导下左侧卵圆孔上颌神经射频热凝术,24,X线对人体产生一定的生物效应，若接触的量超过 容许辐射量，就可能产生损害。 虽然随着设备改进，辐射剂量已显著减少，损害的 可能性越来越小， 但需注意孕妇、小儿和长期从 事放射工作特别是介入工作人员。 防护方法：技术方面；患者方面；工作人 员方面。,X线检查中的防护,25,X线图像的解读 1. 注意摄影条件和体位是否可满足诊断需要. 2.

7、 要按顺序进行全面系统的观察. 3. 结合诊断需要作重点观察. 4. 熟悉正常解剖，认识异常X线表现是作出疾 病诊断的关键.,X线图像的解读,第二部分 CT,CT：计算机辅助断层摄影 CT是用X线对人体进行扫描从探测器上取得信息, 经计算机处理而获得的重建图像. CT发现者：豪斯菲尔德-CT值-HU(housfield) 公式,27,28,放射科CT设备展示,29,CT影像特点,数字化重建图像，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。10-20倍X线密度分辨率。 量化CT图像上显示的X线吸收系数，引入CT值反映 密度的高低，单位：Hu（

8、Hunsfield Unit） CT图像后处理技术 CT有较高的密度分辨率，但空间分辨率不足X线。,30,31,人体不同组织的CT值,螺旋CT和双源CT,螺旋CT容积多层面快速扫描CT血管成像多功能化趋势灌注成像仿真内窥镜,双能CT1973年Hounsfield提出双源到单源冠脉成像到能谱分析能谱CT,32,CT血管成像,Carotid artery aneurysm,Entrance,Exit,CBF,CBV,TS,TTP,Cerebral perfusion,CBF,CBV,TS,TTP,fissure at left iliac artery,fissure at right iliac

9、 artery,fissure of renal artery,Aortic Dissection,SMA,Caudal view,left posterior oblique + cranial view,reverse spider view,right anterior oblique + cranial view,Rotated reversed spider view,Frontal view,CA bypass vessels,LA3,Chronic pulmonary embolization,Acute pulmonary embolization,Deep vein thro

10、mbus,Ulcerous colonitis,Normal,Colonic carcinoma,VR,CPR,invasion of portal system,invasion of arterial system,MinIP,MRCP,Pancreatic perfusion,insulinoma,Pulmonary squamous cancer,olisthy,CT诊断的临床应用,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。 CT检查具有辐射性损伤，这就限制了CT在

11、妇产科领域中的应用 。同时对疾病的定性诊断仍然存在一定的限度。 多层螺旋CT和能谱CT在功能上进一步完善,48,CT影像的解读,了解CT扫描的技术和方法，充分应用窗宽和窗位 细致观察一系列多帧图像，立体了解病变的大小、形态、解剖关系。 综合平扫及增强各期病变的动态变化，应用多平 面重建（MPR）、容积显示（VR）等后处理技 术进一步对病变定性。,49,第三部分MRI,磁共振成像（magnetic resonance imaging）磁共振成像是利用人体的氢原子核，在磁场中受到射频脉冲的激励而发生核磁共振现象后产生磁共振信号。人体各器官、组织的磁共振信号强度不同，正常组织和病变产生的磁共振信号强

12、度也不同，这种差别是MRI成像的基础。人体的氢原子核丰富，成像效果好。1946年由美国斯坦福大学的Felix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell发现核磁共振现象，为此获得1952年诺贝尔奖。1950-1970年磁共振应用于物理、化学的分子分析。,50,transmit,receive,51,是通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的视频（）脉冲，使人体组织中的氢质子受到激励而发生磁共振现象，当终止射频脉冲后，质子在弛豫过程中感应出信号，经过对信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程，即产生图像。,58,59,人体各种组织的T2驰豫要比T1驰豫快得多,60,61,62,63,MRI

13、检查技术和图像特点,脉冲序列：SE；GRE；IR；EPI脂肪抑制MR血管成像；MR水成像磁共振功能成像图像特点： 多参数成像 多平面成像 流动效应（流空现象） 质子弛豫增强效应,64,MRA和MR水成像,Magnetic resonance angiography，MRA 安全无创，无需注入对比剂 对小血管及小病变显示不够满意，不能替代DSA 对比剂增强MRA 时间飞跃法（TOF）和相位对比法（PC）MR水成像 采用长TR、很长TE的重T2加权快速自旋回波序列加脂肪抑制技术，从而使体内静态或缓慢流动的液体呈现高信号。而实质性器官及快速流动的液体（动脉血）呈低信号的技术。 MRCP（cholan

14、giopancreatography） MRU（urography） MRM （myelography）,65,图像特点,流动效应(流空效应) 血管内快速流动的血液,在MR成像过程中虽然受到射频脉冲的激励,但在终止射频脉冲后采集MR信号时已经流出成像层面,因此接收不到该部分血液的信号,呈现为无信号黑影.称流空效应.质子弛豫增强 一些顺磁性和超顺磁性物质使局部产生磁场,缩短周围质子弛豫时间,称为质子弛豫增强.是MRI行对比剂增强检查的基础.功能成像:MRS(磁共振波谱)和分子影像,66,MRI发展趋势,场强增加分子影像学(molecular imaging）: 活体状态下,在细胞和分子水平上应用

15、影像学方法对生物过程进行定性和定量研究的一门学科。 利用体内某些特定的分子作为成像对比度源或成像的靶点，用医学影像技术对人体内部生理或病理过程在分子水平上进行无创/实时的成像。MRI检查的安全性-场强增加和对比剂应用,67,512x320,高分辨率常规成像,三维内耳水成像,MRA,双子宫畸形,腕关节,弥散加权成像，可反映水分子的弥散情况。可更早期、敏感地诊断早期梗塞。,医疗部分,55方向弥散张量脑白质纤维束追踪成像,DTT图显示肿瘤压迫、侵犯白质束,灌注加权成像反映毛细血管水平的灌注情况。急性脑梗塞可见左侧大脑中动脉供血区域血流灌注下降。,核磁波谱成像可反映活体内代谢产物的成份和含量。脑白质正

16、常谱线。,星形细胞瘤（级）Cho升高，NAA降低,脑功能成像可研究大脑高级功能。右手动指的皮层激活区。,82,MRI检查应注意的问题,对有金属的部位不能成像 对高热者或散热功能差者慎用 危重患者不能检查 对孕妇慎用，尤其早孕者,检查方法有X线、CT、DSA、MRI、US、ECT、PET等，每一种成像技术中又存在多种检查方法，如平扫、增强、血管造影及灌注成像，功能成像。 并非一种成像技术可适用人体所有器官的检查和疾病诊断。一种成像技术也不能代替另一种方法。需综合采用几种方法才能明确诊断。 影像检查的选择原则应以简单、安全和有效和经济为准则。,小结：医学影像设备的优化选择,举例,胸痛：胸片？胸部C

17、T还是CTA？头痛：CT还是MRI？是否需要CTA？腹痛：腹部平片还是CT？上/中/下腹部还是全腹？外伤：24个关节检查部位+头/胸/腹部CT急诊的检查选择：病史和查体非常重要！必须充分考虑辐射剂量的超标,超声影像,超声成像（ultrasonic imaging）是利用超声波的声成像。目前的医用超声诊断仪都是利用超声波照射人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。超声波是人耳听不见、频率高于20KHZ的声波。都是弹性机械振动波，能在介质中传播。广泛地存在于自然界，许多动物都能发射和接收超声波-蝙蝠超声场特性：超声的束射性、反射与散射

18、和衰减在循环系统、生殖系统和浅表软组织病变有自己独特的优点。,88,核医学,核医学成像系统又称放射性核素成像(Radio nuclear imaging)。定义核医学成像是一种功能性影像，有本质的区别，其影像反映脏器或组织的血流、细胞功能、细胞数量、代谢活性和排泄引流等情况，而不是组织的密度变化。核医学成像也被认为是最具有早期诊断价值的检查手段之一.包括SPECT（single photon emission computed tomography, 单光子发射计算机断层成像）和PET（Positron Emission Tomograpny, 正电子发射断层显像术）。将发射正电子的放射性核素

19、（如F-18等）标记到能够参与人体组织血流或代谢过程的化合物上。PET/CT是将最先进的PET和CT的功能有机地结合在一起的一种全新的功能分子影像诊断设备。PET/CT融合的图像既能提供精确的解剖结构图像，又能提供生物靶区的材料。使用PET/CT制定放疗计划对于临床来说是一个全新的分子影像领域.,第四部分 PACS,PACS-Picture Archiving and Communication System 即图像存档与传输系统，是以医学影像领域数字化、网络化、信息化的趋势为要求，以数字成像技术、计算机技术和网络技术为基础，以全面解决医学影像获取、显示、处理、贮存、传输和管理为目的的综合性规

20、划方案及系统，是信息技术在医院影像科室的具体应用。,92,93,影像网络系统组成,关键：数字化图像采集,94,PACS的优点,95,医学影像学的新进展,X线：无胶片化和计算机辅助成像（CAD） CT： 多层螺旋CT和能谱CT 低剂量的疾病筛查 MRI： 功能成像的应用 DWI/DTI/DKI PWI和MRS fMRI和静息态 SWI 分子影像学：分子探针,96,CAD,计算机辅助检测与诊断系统computer aided detection and diagnosis CAD 它可对输入图像能进行噪声均衡和特征摄取，标记出有诊断价值的特征。可以作为“第三只眼”起到辅助诊断的作用。 用于肺结节/

21、乳腺钙化的检测：它对钙化的捡出率为9399，CAD 的敏感性高、特异性低。,97,能量CT,能量CT分为两种： 瞬时双Kvp为核心的能谱CT-GE宝石CT 双X线球管技术为核心的双源CT-simens,98,99,100,101,各种影像设备的发展速度是出人意料的，据统计，CT每1年半，MRI每3年都有一次技术性的突破，尤其CT和MRI在医学影像学中进步最快。,后语,然而，任何物质都是要有价值才会存在，而存在的价值是要去应用，一切影像设备都是为人服务的，因此，用好设备便是关键，不要把先进设备作为一种标牌，更不要作为病人的负担。对从事影像的工作者。知识更新，继续教育，跟上发展，是义不容辞的。,以上简述了医学影像学最近的一些概况。以后各位在工作和学习中会有更多的更新和发现。,本次讲课（绪论和进展）,1. 医学影像学的基本概念. 2. X线和CT图像的特点. 3. X线的特性. X线检查技术和防护. 4. 不同成像方法的优选和综合应用 5. 一些名词的概念.6.影像学的进展和在临床上的应用。以及 PACS等。,谢谢各位认真听讲 再见,恭祝马到成功,