放射診斷學

RADIOLOGY中山大學孫逸仙紀念醫院放射科陳建宇

chenjianyu5562@163.com醫學影像學本學科的教學目標熟悉醫學影像學的概念和在臨床醫學中的作用，了解各種影像學技術的成像原理掌握醫學影像學檢查方法的種類適應癥和禁忌癥選擇和應用掌握醫學影像學的影像分析方法，一些臨床常見病的影像學診斷了解醫學影像學的發展趨勢和新技術是什么有什么用怎么用課程安排總論呼吸系統影像學診斷循環系統影像學診斷消化系統影像學診斷骨關節系統影像學診斷泌尿系統影像學診斷神經系統影像學診斷影像介入進展

影像學檢查方法正常影像學解剖基本病變征象常見病的影像學診斷與鑒別診斷了解熟悉掌握&熟悉2013年級臨床醫學專業《醫學影像學》課程進度表時間：2016.2.22-6.15周次時間授課內容一2.22—2.28總論、CT、MRI基礎知識二2.29--3.6呼吸系統X線解剖、正常表現、基本病癥三3.7--3.14肺炎、肺膿腫、肺結核四3,18—3.24肺腫瘤、縱隔腫瘤五3.25--3.31循環系統X線解剖、正常表現、基本病征六3.26--3.31二尖瓣病變、先心七4.1—4.7階段考核、介入進展八4.8--4.14消化系統檢查方法、正常表現、基本病征九4.15--4.21消化系統疾病診斷、十4.22--4.28急腹癥、膽胰檢查方法及常見病變十一4.29--5.5骨關節正常表現、檢查方法、外傷、十二5.6—5.12骨關節化膿性炎癥、骨結核、腫瘤十三5.13--5.19泌尿系統檢查方法、正常表現、常見病變十四5.20--5.26神經系統影像解剖、血管病、腦外傷、腫瘤十五5.27--6.2超聲診斷十六6.3--6.9超聲診斷十七6.10--6.16考核考試形式單選題15題多選題5題名詞解釋5題問答題2題看圖診斷10題看圖描述診斷2題考試是檢查教與學效果考試是學習與鞏固知識過程X線的基本知識醫學影像技術的應用總論講授重點

醫學影像學的概念醫學影像學總論醫學影像學的概念X線的基本知識醫學影像學技術的臨床應用影像診斷的原則和步驟

CT的成像原理及臨床應用MR的成像原理及臨床應用醫學影像學的概念利用X線、CT、MRI、超聲成像、核素檢查和介入放射等多種影像技術所形成的影像對臨床疾病進行診斷的學科隨著現代科學的發展，醫學影像學不再局限于單純形態學診斷，已發展成為診斷、治療并重，并著眼于功能研究、分子水平研究M,52y,cough,sputumwithchestdistressfor20days

LungcancerM,51yCoughfor1monthsCase11BronchoalveolarcellcarcinomaCase11醫學影像學的概念學科的構成--影像技術

--人體系統--綜合影像X線技術的應用歷史及發展影像學技術的發展趨勢總論

----學科構成(時間發展)計算機體層成像

X線成像1895年

超聲診斷

核素掃描磁共振成像1950’1972年1973年1977年1950’數字減影血管造影放射診斷學DiagnosticradiologyX-ray總論

----學科構成(時間發展)計算機體層成像X線成像1895年超聲診斷核素掃描磁共振成像1950’1972年1973年1977年1950’數字減影血管造影RadiographyUltrasoundRadionuclideimagingComputedTomographyMagneticResonanceImagingDigitalSubtractionAngiography影像診斷學/醫學影像學Diagnosticimaging/MedicalImagology放射診斷學Diagnosticradiology1912年泰坦尼號的啟發研發超聲1994開始骨關節超聲總論

----學科構成(成像原理）

醫學影像學

診斷普通X-rayCT

核素

介入放射學MRI

超聲X線X線原子核X線同位素

回聲治療CTMRI超聲ECT醫學影像學科構成DSA普通X線CTMRIUltrasoundECTTechnologyofRadiologyDSARadiography醫學影像學的概念學科的構成--影像技術

--人體系統--綜合影像X線技術的應用歷史及發展影像學技術的發展趨勢X-RAY的發現人類第一張X線照片發現X線時的倫琴WilhelmConradRoentgendiscoveredX-raysin1895WilhelmConradRoentgenThe1stX-rayfilmofhuman右下頜骨造釉細胞瘤PID：10283729M37右下頜腫大1年多，局部牙齒脫落右下頜骨造釉細胞瘤PID：10283729M37右下頜骨造釉細胞瘤PID：10283729M37醫學影像學的概念學科的構成--影像技術

--以人體系統--綜合影像X線技術的應用歷史及發展影像學技術的發展趨勢更精確地顯示正常解剖結構更敏感的發現病變，形態與功能的結合,個性化影像診斷數字化，影像介導的臨床治療Pacs–

圖像存儲、交流、后處理SUNYATSENMemorialHospital/Guangzhou,China4D心臟運動情況SOMATOMSensation64withz-sharp10secfor30mm64x0.6mmResolution<0.4mmRotation0.33sec120kV770effectivemAs

多層螺旋CT–

三維重建MSCT－3DReconstructionMRI－良好的組織顯示MRI－良好的組織顯示PID:10108558轉移瘤MRI－良好的組織顯示顳葉膠質瘤正常右手運動的神經中樞腦海綿狀血管瘤MR:41774T2WT1WGd+腦海綿狀血管瘤MR:41774腦海綿狀血管瘤MR:41774腦海綿狀血管瘤MR:41774腦海綿狀血管瘤MR:41774顳葉膠質瘤語言功能區不同影像學技術的比較PID:10117737M71,腰背痛2月余X-rayvsCT不同影像學技術的比較PID:10117737M71，腰背痛2月余X-rayvsMRSWI

susceptibility-weightedimaging磁敏感成像(MR)MRIMeningomaMRI前顱窩底嗅溝嗅母細胞瘤MRItumorinanteriorcranialfossaMRI3D重建－模擬手術－－前顱窩底嗅溝嗅母細胞瘤Surgicalsimulation影像導航外科手術Image-guidedSurgery影像導航外科手術

MRI/GlioblastomaImage-guidedSurgeryPACSstoragePictureAchieve&CommunicationSystem醫學圖像存儲、傳輸與后處理系統PACSdiagnosisPatientwardteachingadministratonscaningPACS系統的意義影像數字化，數據庫存儲和交流利用充分利用影像信息，提高影像診斷質量提高工作效率，縮短診斷時間

SoftcopyReading

–PACS的最重要價值軟組織增強算法常規顯示算法加快年輕醫師的成熟周期：利用PACS教學檔案和參考資料，主動學習ImageDistributionScenariosAllexaminations

from8pmto6am

toDr.Smith’shome(oncall)AllCTexaminations

always

toreadingroom1Allchestexaminations

fromDr.Miller

tohisoffice

from9amto3pmPACS遠程會診

系統2013-8與廣東廉江市醫院會診如今…寫片工作站整合圖像后處理軟件，可隨時進行圖像重建處理將來…在PACS上集成CAD技術來提高診斷的準確性和效率云計算醫學影像學總論醫學影像學的概念X線的基本知識醫學影像學技術的臨床應用影像診斷的原則和步驟X-ray,CT,MRIUS,RadionuclideX-rayCTX線的基本知識

一、X線的產生二、X線的特性三、X線成像原理

----X線密度的概念

電磁波波長0.031~0.008nm波長短，能量高一、X線的產生

（陰極）真空管自由活動電子群

高電壓

（陽極）鎢靶

熱量X線

99.8%0.2%自由運動的電子群兩極之間的電壓差電子群高速撞擊三要素真空二極管X線球管

X-raytube熱陰極陽極電子群X-ray0.2%Cathode-Anode+heatelectronsThecapabilityofpenetrationrelatedtotubevoltageHighervoltage,shorterwavelength,strongerpenetratingability1897年2000年目前最好二、X線的特性透視檢查放射治療輻射損傷X線攝片穿透性–

波長短，能量高熒光效應--鎢酸鈣感光效應–

鹵化銀電離/生物效應成像/治療本質：電磁波波長0.031~0.008nm輻射防護RadiationprotectionTechnology技術學Shieldprotection–plumbum屏蔽Distanceprotection–max.thedistancefromtheradiationsource距離Patient病人ChooseappropriateimagemethodsMin.thetimeneartheradiationsourceRadiologist&technician醫務人員Shieldtheradiationsource屏蔽Shieldthepatient&personnel屏蔽三、X線成像基本原理三個必備條件：X線的穿透性：人體組織間的差異：自然對比：不同組織對X線的吸收系數密度：物質密度和原子種類厚度：人工對比：對比劑的使用X線檢測器：熒光效應、感光效應★

三、X線成像基本原理detector組織間密度差異穿透性熒光屏screen片盒/膠片film檢測器detectordifferencepenetrationC、theprinciplesofradiographyX線的穿透能力和被照射物對X線的衰減作用是X線成像的基本條件三、X線成像基本原理

----X線密度的概念

與組織的密度有關

與組織的厚度有關硫酸鋇碘酊水空氣厚度thickness密度densityTissuedensityTissuethicknessBariumsulfateiodidewaterairX-ray影像的灰度三、X線成像原理----

密度的概念收音機鋼筆鉗子X-ray三、X線成像基本原理

----影像密度密度的概念自然對比X線成像基本原理

----影像密度自然對比組織結構密度/厚度X線表現肋骨鈣高密度肺氣體低密度脂肪疏松稍低密度肌肉密實中等密度心臟厚中等較高密度胸大肌薄較低密度胸部平片：良好的自然對比密度的概念正常第一磨牙正常腹部平片膀胱結石腎結石密度的概念影像密度

自然對比NormalKUBurinarybladdercalculusrenalcalculusAbdomenplainfilm密度的概念影像密度

自然對比左輸尿管結石ureteralcalculus左腎結石Renalcalculus節育環X線成像基本原理----影像密度人工對比

對比劑的使用原理：缺乏自然對比的結構或器官，將高于或低于該結構或器官的物質引入器官內或其周圍間隙，使之產生對比以顯影適應癥：空腔性器官、淋巴、血管要求：毒性：無毒/十分低毒分類：高密度對比劑：鋇劑、碘劑低密度對比劑：氣體密度的概念Contrastmedium影像密度人工對比

－－對比劑的使用高密度：硫酸鋇：不吸收用于消化道造影（食道、胃腸、結腸）碘化合物：水劑（可吸收），通過肝腎排泄用于尿路造影（腎盂、輸尿管、膀胱）膽道“T”管造影血管造影術油劑：不吸收用于瘺管造影密度的概念對比劑種類－高密度碘水溶液

contrastmedia–highdensityBariumsulfateIodideX線成像基本原理

--影像密度人工對比對比劑的使用引入途徑：直接引入：口服法：食管及胃腸鋇餐檢查灌注法：鋇劑灌腸、逆行泌尿道造影、子宮輸卵管造影、瘺管造影穿刺引入法：經皮或經導管間接引入：肝、膽、腎的生理排泄口服法：膽囊造影靜脈注射法：膽囊造影、腎盂造影、尿路造影密度的概念對比劑的使用直接引入Directinduce

口服法oral胃腸鋇餐雙對比檢查密度的概念雙對比造影低密度－氣air高密度－鋇BaDoublecontrastGI.對比劑的使用直接引入Directinduce灌注法perfusion雙對比鋇劑灌腸密度的概念Doublecontrastenema對比劑的使用密度的概念直接引入

Directinduce灌注法perfusion逆行腎盂造影Retrogradeurography對比劑的使用

直接引入－膀胱尿道造影密度的概念高密度造影－碘低密度造影－氣cystourethrography對比劑的使用直接引入directinduce穿刺引入法iv.injection心、腦血管造影密度的概念對比劑的使用間接引入indirectinduce分泌性膽囊造影excretorybiliography密度的概念對比劑的使用間接引入indirectinduce

排泄性尿路造影靜脈性腎盂造影密度的概念三、X線成像基本原理熒光屏screen片盒、膠片film檢測器detector影像板(IP)—CR(計算機放射攝影系統)ImagingPanel-ComputedRadiography數字平板(FP)—DR（數字化X線攝影）FlatPanel–DigitalRadiography數字化X線圖像三、X線成像基本原理----X線檢測器

不同的檢查方法用不同的X線檢測器X線檢測器模擬數字熒光屏溴化銀膠片影像增強器數字檢測器透視熒光縮影X線照片體層照片攝像機錄影CTDSADR/CR/DSIX線檢查方法

（

模擬or數字）X線普通檢查X線透視X線平片X線特殊檢查體層攝影軟線攝影熒光攝影X線特殊造影胃腸道氣鋇雙對比造影排泄性造影：IVP、IVC血管造影（介入放射學)CTX-rayroutineexamfluoroscopyPlainfilmX-rayspecialexamtomographymammographyfluorographyX-rayspecialexamGI.TractDouble-contrastExcreteradiography：IVP、IVCangiographyCTTechnologyofexambyX-ray（analog/digital）X線普通檢查----透視、平片TheroutineX-rayexam–fluoroscopy,plainfilm

X線透視－熒光屏

Fluoroscopy-screenX線透視－熒光屏

Fluoroscopy-screenX線檢測器為數字平板－DR

影像信息板－CRDR1操作簡單方便,

病人流通快DR2DR3X線普通檢查--平片

plainfilmX線普通檢查--透視、平片

plainfilmFluoroscopyvs.plainfilm數字影像Digitalradiography動態范圍調節--想看什么,就看什么!

DynamicmanipulationDynamicRangeManagementCanMimicLookofFilm...…ormanydifferentlookssuchasasoft-tissuelook…oraBoneLookImageBrightnessX-rayDetectedSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissueSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissueDenseBreastSkinLineTypicalBreastMassSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissueDenseBreastSkinLineTypicalBreastMassSpine,DiaphragmLung,SkinLineSoftTissue數字影像Digitalradiography數字影像Digitalradiography數字影像----強大的后處理功能邊緣增強Edgeenhancement局部放大Regionalmagnify圖像反轉Imagingconversion放大&漫游Magnification&Digitalradiography

--Powerfulpost-processing舟骨骨折Digitalradiography

magnification臥位立位DynamicwindowjudgmentX線特殊檢查----體層攝影

－X線球管與膠片同步反向運動specialradiography-tomographyX線特殊檢查----體層攝影specialradiography-tomographyX線特殊檢查----軟線攝影（鉬靶）specialradiography-mammographyX線特殊檢查----軟線攝影（鉬靶）specialradiography-mammography穿透力弱

乳腺癌77歲浸潤性導管癌,硬性-管狀

類,淋巴(-),v(+),管內播散(+)26kVp,鉬/鉬,20mAs52mammographyX線特殊造影----胃腸道氣鋇雙對比造影specialexam–GItractdoublecontrastX線特殊造影----排泄性造影：IVPspecialradiography-IVPX線特殊造影----血管造影（介入放射學）specialradiography-angiographyInterventionalRadiology醫學影像學總論醫學影像學的概念X線的基本知識醫學影像學技術的臨床應用影像診斷的原則和步驟

CT/MRI的成像原理及臨床應用X線特殊檢查----體層攝影（CT）

計算機體層掃描（Computedtomography,簡稱CT）是由英國科學家Hounsfield于1969年首先設計成功，于1972年在英國放射學會學術會議上宣布，并于1979年獲得了諾貝爾醫學生物學獎。

CTwasinventedin1972byBritishengineerGodfreyHounsfieldofEMILab.InEngland,andwasawardedtheNobelPricein1979CT成像基本原理CT是用準直后的X線束對人體的某一層面從不同的角度進行照射，用探測器接受到各種原始數據，經計算機重建后產生顯示數據矩陣，并在顯示器或膠片上成象的X線診斷設備。橫軸位CrosssectionimagingCT成像基本原理體素與像素voxel&pixelVoxel→pixel(displayedasgray-scaledcuboids),isarrayedasdigitalmatrix

像素（pixel）的大小與數目像素是體素（voxel）在成像時的表現，像素=Fov/矩陣i.e..Fov350mm

matrixpixelsize128×1287.467mm256×2561.867mm

320×3201.196mm512×5120.47mm1024×10240.117mmCT成像基本原理

－像素的大小與圖像清晰度128×128256×256CT設備----普通CT的發展1st2nd3rd4th1968～781978～881988～981998～20082008～～實驗室單層普通CT單層螺旋CT多層螺旋CT能量CT？X線特殊檢查----體層攝影（CT）CT的成象過程是用X線束圍繞人體某一選定部位作360度的勻速旋轉掃描，穿過人體的X線經檢測器接收，轉變為數字信號經計算機存儲、運算并重建為斷層圖象

CrosssectionimagingCT掃描模式–

單層/螺旋掃描單層Singleslice單層螺旋singlespiral多層螺旋multi-slicespiralMSCT的優勢:掃描速度快掃描范圍寬圖像細膩清晰顯示解剖細節發現細微病灶顯示血管病變組織微循環信息CT值標度

CTdensityscaleCT值：說明某一組織密度高低的程度，反應了器官或組織對X線的吸收程度，以Hu（HounsfieldUnit）表示定義對空氣和水的衰減的CT值

Hounsfield標度中空氣為-1000

水為0

致密骨為1000boneSofttissuewaterfatair窗口技術

－在黑白之間

人的視覺分辨--16個灰階grayscaleCT分辨--2000密度單位densityscale每一灰階內CT值范圍等于窗寬/162000Hu/16=125Hu窗寬windowwidth--16個灰階所包括的CT值范圍例：100Hu/16=6.25Hu

（密度分辨率提高20倍）窗位windowlevel--窗中心的CT值主觀因素CT掃描的分類

TheclassificationofCTscan傳統ConventionalCTOrdinaryscan普通掃描Highresolutionscan高分辨掃描螺旋SpiralCTSingleslicespiral單層螺旋Multi-detectorspiral,MDCT/MSCT

多層/多排/多通道螺旋肺窗縱隔窗X線特殊檢查----體層攝影（CT）2023/2/312764x912=58,368探測器單元更準確地顯示解剖結構與變異2023/2/3129左上肺炎2023/2/3130正常肺組織2023/2/3131顯示骨關節解剖與變異小肝癌CT：112105小肝癌CT：112105最小層厚3D重建F45，反復上中腹部疼痛、絞痛半年不同層厚3D重建動脈期MIP靜脈期MIPCTA門脈期VR門脈期VRCTA十二指腸左旁疝十二指腸旁隱窩疝腸禁錮綜合癥CT:120309腸禁錮綜合癥CT：1203092023/2/3141骨骼肱骨內生軟骨瘤MR：91464CT：150353HUANGBOAN轉移性鱗狀細胞癌M62，口腔鱗癌術后MR：56979頜面部2004-11-22HuangjincanM62轉移性鱗狀細胞癌MR：56979頜面部2023/2/3145雙側頸動脈體瘤2023/2/3146雙側頸動脈體瘤2023/2/3147頭顱五官2023/2/3148右面部蔓狀血管瘤孫逸仙紀念醫院3.0TMR室MRI成像原理

MagneticResonanceImaging

磁共振成像（MRI）磁共振磁共振檢查現象磁共振波譜（MRS）MRI成像原理含有奇數質子或中子的原子核可產生一定角度的自旋并且在其周圍產生磁場.這種特性就是成象基礎。現在的MRI圖象就是H+原子的圖象原子磁軸MRI成像過程線圈發射無線電波瞬間關掉無線電波受檢者擺入外磁場線圈接收信號計算機重建圖像醫生診斷馳豫過程可用兩個時間值描述T1

縱向馳豫，自旋-晶格馳豫

90°脈沖激勵后，縱向磁化矢量從零向最大值恢復T2

橫向馳豫，自旋-自旋馳豫

90°脈沖激勵后，橫向磁化矢量從最大衰減至零?平衡態（B0）時，縱向磁化矢量最大，橫向磁化矢量為零?

90°脈沖激勵，使橫向磁化矢量變最大（恢復至63％）（衰減至37％）MR信號特點SE序列：

T1-W脂肪信號強，優于顯示解剖結構

T2-W液體信號最強，長于發現病變

N（H）顯示質子密度

GRE序列：flipangle，掃描速度快，信號強度類似SEIR序列：脂肪、水分離T2WIT1WI右側頂葉發育異常PID：10036780M15，讀書不聰明T2WT1WIR右側頂葉發育異常PID：10036780M15，讀書不聰明T2WT1WIR右側頂葉發育異常PID：1