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影像诊断总论. 广东省中医院. 伦琴 德国维尔茨堡大学教授 1845.3.27~1923.2.10 1895 年 11 月 8 日 发现 X 射线 1901 年荣获全世界首次颁发的 诺贝尔物理学奖. X 线发现者与第一张 X 线图片. 教学目的与要求. 1. 明确 X 线的特性及其在医学中的应用 2. 掌握临床上常用的 X 线检查方法 3. 明确临床 X 线检查应 关注的问题 4. 了解 X 线诊断的原理、诊断原则、最新进展. 教学内容. 1. X 线的特性及其在医学中的应用 2.X 线诊断的原理、诊断原则、最新进展 3. 临床上常用的 X 线检查方法
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影像诊断总论 广东省中医院
伦琴 德国维尔茨堡大学教授 1845.3.27~1923.2.10 1895年11月8 日 发现X射线 1901年荣获全世界首次颁发的 诺贝尔物理学奖
教学目的与要求 • 1.明确X线的特性及其在医学中的应用 • 2.掌握临床上常用的X线检查方法 • 3.明确临床X线检查应关注的问题 • 4.了解X线诊断的原理、诊断原则、最新进展
教学内容 • 1. X线的特性及其在医学中的应用 • 2.X线诊断的原理、诊断原则、最新进展 • 3.临床上常用的X线检查方法 • 4.临床X线检查应关注的问题
重点与难点 • 重点:X线检查在临床上的应用 • 难点: X线诊断的原理
一.X线诊断在医学中的地位和作用 • 1.疾病诊断 • 2.疗效观察 • 3.疾病预防 • 4.健康体检 • 5.医学研究
二.X线的产生及其特性 (一)X线的产生: X线的产生须具备三个条件: 1.自由活动的电子群 (X线管阴极灯丝,低压变压器供电) 2.电子群在高压电场和真空条件下高速运行 (X线管,高压变压器供电) 3.电子群高速运行时受阻(X线管阳极钨靶) X线机的基本构造:X线管.变压器.操作台(控制器)
㈡X线的特性与应用 1.穿 透 性: X线成像的基础,与电压有关 与物体密度与厚度有关 2.荧光效应: 透视,影像增强器,增感屏, CT固体探测器 3.摄影效应: 摄片 4.电离效应: 放射剂量学、放射治疗、 CT气体探测器
二.X线成像的原理 X线成像的三个基本条件: • 一定的穿透力(合适的 ?) • 密度和厚度的差异(自然、人工对比) • 影像载体(?) • 自然对比人体按密度高低分四类 • 人工对比对比剂(气体,钡剂,碘剂等 )
三.X线检查方法 ㈠普通检查 • 透视:胸透、腹透(胃肠穿孔、梗阻、 异物)、造影 定位观察 • 摄片:射线量少,清晰,保存、对照 ㈡特殊检查 体层摄影,软线摄影,高千伏摄影 ㈢造影检查
1.造影剂种类: 高密度:钡剂 碘剂(离子型、非离子型) 低密度:空气 2.造影检查方法 直接引入:自然管道开口,经皮穿刺 间接引入:生理排泄 3.造影前准备 病史,解释,试验 胃肠道准备
4.造影剂副作用 轻度反应:热感、潮红、皮疹、胸闷、恶心、 呕吐、头晕、局部水肿 重度反应:呼吸困难、血压下降、喉水肿、 惊厥、肺水肿、心率失常 禁 忌 证:碘过敏,严重心、肝、肾功能不全 严重甲亢、哮喘 高危因素:过敏体质,心、肝、肾功能损害, 急性胰腺炎,高低龄等 发 生 率:离子型5%,非离子型2.9%,死亡率 为20万分之一 美国1978-1994,850例
四.医疗照射的安全性 • (一)辐射的概念和种类 • (二)医疗照射的安全性与防护
(一)辐射的概念--电离辐射 • 辐射 可定义为能量通过物质或空间的传播。 • 辐射的形式为电磁波或高能粒子。 • 电离辐射 能够从原子中轰击出电子,即电离。 • 电离辐射源包括: α粒子 β粒子 中子 γ射线 x-射线
(一)辐射的概念--非电离辐射 • 非电离辐射 没有足够的能量使与之作用的物质原子发生电离。 • 非电离辐射源包括: • • 微波 • • 可见光 ??---〉因为可见光可使半导体材料如Si,CdZnTe等发生电离, 所以半导体探测器使用时要避光 • • 无线电波 • • 电视波 • • 紫外线辐射(极短的波长除外)
警示标志 • 地球在45亿多年前形成固态质量时就具有放射性。然而,我们对辐射与放射性的了解只有一百多年。 • 辐射警示标志,「三叶形」
(二)医疗照射的安全性与防护 1.三项基本原则 正当化,最优化,剂量限制 2.个人防护原则 时间,距离,屏蔽
五.X线诊断的原则与步骤 1.诊断原则:全面观察,具体分析,结合临床 动态观察,综合诊断 2.诊断步骤:A.了解临床资料 B.发现病变 C.定位诊断 D.定性诊断 3.诊断种类:肯定诊断、怀疑诊断、现象诊断
六.X线诊断学的进展 进展方向:与计算机技术结合,向数字化成像、功 能成像方向发展 1.X线摄影的数字化 计算机X线摄影 CR 数字式X线摄影DR 载体-成像板 影像增强管-视频影像-数字像 2.计算机体层摄影CT(Computed Tomography)进展 螺旋CT:3DCT、MPR、CTA、CT内镜、CT灌注成像 多层CT 3.磁共振成像MRI(Magnetic Resonance Imaging)进展 MR血管造影、灌注成像,功能MRI 4.数字减影血管造影DSA(Digital Substraction Angiography)
Godfrey N. Hounsfield 1971年第一台CT制成 1974年制成全身CT 1979获诺贝尔医学奖 2004年8月12逝世, 享年84岁。
第一部分 CT的基本知识
有关CT的几个类型 • 电子计算机体层摄影(Computed tomography,简称CT) • 螺旋CTspiral CT • ECT核素发射型体层摄影 • SPECT单光子发射体层摄影sing photon emission computed tomography • PET正电子发射体层摄影positron emission tomography • 超高速CTultrafast CT,UFCT电子束CTelectron bean CT,EBCT
一.CT的发展史 • 1971-1972年英国的Hounsfield发明,1972年其成果发表在“British Institute of Radiology” 1973年发表在“Radiology” 并得到推广 第1~4代 • 二十世纪80年代末螺旋CT • 1991年双螺旋CT • 1998年多层螺旋CT:4,8,16 • 目前64层螺旋CT • 展望:平板探测器CT,4D-CT
二.CT的基本结构 • 扫描装置(X线球管与探测器)--信息输入计算机系统 ----------------信息处理图像显示与记录系统 --------信息输出
四.CT的成像原理 • CT的本质是重建图像,用X线束对人体的某一层面从不同的角度进行照射,用探测器接受同层多组原始数据,经计算机重建形成图像。 • X线球管:X线-穿过组织-衰减的X线 • 探测器:X线-可见光-光电管及光电倍增管-电信号 • 模/数转换器:电信号-数字信号 • 计算机:数字信号-数字矩阵-模/数转换器-不同灰度的光点构成CT图像,再由多幅照相机摄片。
五.CT图像特点 • 1、CT图像是由一定数目从黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成的数字化图像。 • 像素(pixel)是经数/模转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白的不等灰度的小方块。 • 空间分辨率(spatial resolution)是指CT图像上能显示的最小细节。
五.CT图像特点 • 2、CT图像是可以量化的灰度影像。 • CT值反映组织对X线吸收能力差别。 • CT值=1000×(μx-μw)/μw • CT值为相对值,单位是HU,界限-1000~+1000HU。水的吸收系数为1, CT值为0 HU;骨皮质的吸收系数最高为2,CT值为1000 HU;空气的吸收系数最低为0,CT值为-1000 HU。 • 密度分辨率(density resolution)是指CT图像上能显示最小细节的差别。
五.CT图像特点 • 3、CT图像是可以运用窗技术调节的灰度影像。 • 窗技术包括窗位(window level,WL)和窗宽(window width,WW)的调节。 • 窗位是以某组织CT值为中心观察其细节结构。 • 窗宽是指图像上所包括16个灰阶的CT值范围。WW加大,包括组织层次多,细节对比差,则图像变灰;WW变窄,反差大,图像黑白对比增强。WW调节相当于调节对比度,WL调节相当于调节明暗度。
五.CT图像特点 • 4、CT图像是断面影像,并且可以多平面重建(multiplanar reconstruction)和三维(3-dimention reconstruction)重建显示解剖结构。 • 5、CT图像可受部分容积效应(partial volume phenomenon)与伪影(artifact)等因素干扰。
六.CT 普通检 查 技 术 (一)平扫(plain CT scan) 不用造影增强的普通扫描。一般都是先作平扫。 (二)造影增强扫描(contrast enhancement, CE) 经静脉注入造影剂,再行扫描。血内碘浓度增高后,器 官与病变内碘的浓度可产生差别,形成密度差,使病变 显影更为清楚。 (三)造影扫描 先作器官或结构的造影,再行扫描。如CTM,瘘道,胆囊
胆囊增强扫描 增强扫描
七.CT 特殊检 查 技 术 高分辨率扫描(high resolution CT,HRCT) • 延迟扫描(delay CT,DCT) • 动态扫描(dynamic scanning) • 薄层扫描 • 靶区扫描 • 重叠扫描
八.螺旋CT 的新技术 • 三维图像重建(three dimensional CT,3DCT) • 多平面重组(multiple plannar reconstruction,MPR) • CT血管造影CT angiography,CTA • 仿真内镜技术CT virtural endoscopy,CTVE • 灌注成像perfusion CT