医学影像学总论
医学影像学总论
医学影像学总论随着医学科技的发展，医学影像学在临床诊断中扮演着不可或缺的角色。
本文将对医学影像学进行总论性的介绍，包括其定义、分类、应用、发展趋势等方面。
一、定义医学影像学是利用一系列影像设备和技术，通过对病人进行影像采集、处理和解释，来完成临床诊断和治疗的学科。
它通过获取人体内部结构、功能和代谢的图像信息，帮助医生进行疾病诊断和治疗监测。
二、分类医学影像学可以根据不同的原理和技术进行分类。
常见的分类包括放射学影像学、超声影像学、核医学、磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）等。
1. 放射学影像学：利用X射线、CT等放射线技术进行影像采集，常用于检测骨骼、胸部、腹部等部位的疾病和异常情况。
2. 超声影像学：通过超声波技术，对人体内部器官、血管等进行成像，常用于妇产科、心脏病等领域的诊断。
3. 核医学：利用放射性同位素进行影像采集，可观察到人体内部的生物学过程和代谢情况，广泛应用于心脏病、肿瘤等疾病的诊断。
4. 磁共振成像（MRI）：利用磁场和无线电波对人体进行成像，能够提供高质量的解剖和功能信息，对大部分体腔和软组织病变具有较高的敏感性。
5. 计算机断层扫描（CT）：通过旋转扫描获取大量断层图像，再通过计算机重建技术提取有关信息，用于检测各种病理改变。
三、应用医学影像学在临床诊断中起着至关重要的作用。
它可以帮助医生确定疾病的性质、范围和进展情况，为治疗和手术提供重要的依据。
1. 诊断：医学影像学可以显示出人体结构的异常和病变，帮助医生确定疾病的类型、大小、位置等信息，对疾病的早期发现和诊断起着重要的作用。
2. 治疗规划：医学影像学可以提供有关病变的详细信息，帮助医生制定合理的治疗方案。
例如，在肿瘤治疗中，医学影像学可以帮助医生确定肿瘤的位置、大小和扩散情况，从而指导手术、放疗和化疗等治疗方式的选择。
3. 治疗监测：医学影像学可以监测治疗过程中的疗效和进展情况。
通过对比治疗前后的影像，可以评估治疗的效果，并做出调整和决策。
医学影像学(总论部分)_1
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------医学影像学(总论部分)医学影像学（总论部分）第一章概述★定义★任务：①疾病诊断；②科学的影响治疗；③部分疾病的直接治疗。
★医学影像学的发展：放射诊断学（Diagnostic radiology）影像诊断学（Diagnostic imageology）医学影像学（Medical imageology）。
★医学影像学涵盖的内容：①X 线成像(X-ray radiography) ②CT (Computed to mography) ③MRI(Magnetic resonance imaging)④DSA 与介入放射学(Digital subtraction angiography and Interventional radiology)⑤超声成像(Ultrasonography,USG)⑥核医学(Nucleus medicine) 第二章X线检查（X-ray examination）第一节 X线的产生 1895德国物理学家伦琴(Rontgen)发现 1、产生X线的3个条件:①自由活动的电子群灯丝;②电子群高速运行高压发生器; ③高速运行中的电子群突然受阻钨靶。
2、满足上述要求的设备第二节 X线的特性为一种电磁波，波长0. 0006～50nm。
X线成像的波长为0. 031～０ . 008nm。
①穿透性②荧光效应③感光效应④电离效应第三节 X线成像的基本原理①具有一定穿透力的X线②被穿透的物质存在着密度或/和厚度的差异（即存在对X线吸收量的不同）。
1 / 3③能感应这种不同量X线的物质（感光材料）密度增高白；透亮度增高黑第四节 X线检查技术（自然对比与人工对比） 1、透视（fluoroscopy）优点：①可观察器官的运动；②可随时转动病人体位；③经济、快速。
医学影像学总论
医学影像学总论第一篇：医学影像学总论医学影像学放射学发展史X线的发现（1895，Roentgen-Nobel奖）医学影像学X线放射诊断USGγ闪烁照像CTMRIPET分子影像学介入放射学 C T密度分辨率的提高—放射学的飞跃（1969）Hounsfield 1979年获Nobel奖同期出现了超声成像（Ultrasonagraphy）开创了无创伤无辐射的影像学检查 MRI发明软组织分辨率进一步提高多方位成像能力无电离辐射发明人Block，Purcell获得Nobel奖介入放射学放射诊断学不仅仅局限于诊断而且将诊断与治疗结合主要内容：影像引导下穿刺活检、囊肿血肿脓肿排空、经血管栓塞化疗、管道成形术及SRS 将成为独立于内、外科之外的第三大治疗学科其他PET、fMRI的出现使影像学实现从形态学诊断向功能性诊断的过渡（80～90`s）图像存储传输系统（PACS）和远程放射学（Telaradiology）二十一世纪的医学影像学形态诊断形态+功能性诊断2D3D 真实真实+虚拟诊断诊断+治疗X线X线成像的产生X线的定义：电磁波（ =0.0006～ 50nm）X线产生的条件：1.自由活动的电子群；2.电子群的高速运动；3.运动的电子群突然受阻。
X线产生所需的主要部件 1.X-线球管；2.变压器； 3.操作台。
决定X线质量的要素 X线的特性穿透性——摄影透视基础荧光效应——透视基础感光效应——摄影基础电离效应——可以使任何物质发生电离生物效应——X线可以使机体和细胞结构发生生理及生物学改变，放疗、放射防护基础 X线成像的三个必备条件借助于X线的特性（穿透性、荧光效应、感光效应）基于人体组织密度和厚度的差异显像过程天然对比（Natural contrast）概念：依靠人体组织器官密度厚度差异在荧屏或照片上形成的明暗黑白差别正常代表性组织：1.骨骼—高密度2.软组织及液体—中等密度3.脂肪组织—稍低密度 4.气体—低密度异常代表性组织：1.肺内渗出性病变2.骨质增生或骨质破坏3.泌尿系或胆系含钙结石 4.产气病变人工对比及对比剂（Artificial contrast，Contrast media）概念—体内许多部位（腹部、颅脑）内均由密度厚度相近的软组织或液体组成，缺乏天然对比，需借助于某些对人体无害的物质人为的形成对比，所用物质称为对比剂对比剂分类：1.阳性造影剂（Baso4、水溶性含碘对比剂）2.阴性造影剂（气体）水溶性含碘对比剂离子型—泛影葡胺（urografin）非离子型单体，代表药有碘海醇（Iohexel）双聚体，碘曲伦（Iotrolan）对比剂的引入途径直接引入（Direct）—口服、灌注或穿刺注射间接引入（Indirect）—吸收、排泄 X线检查方法及其价值普通检查：1.Fluoroscopy—优点、缺点2.Radiography—优点、缺点特殊检查：1.体层摄影术2.高千伏摄影：120KV3.软线摄影：40KV4.放大摄影造影检查：1.Bronchography2.GI3.Urography4.Angiography etc.X线诊断原则和诊断步骤诊断原则1.根据解剖、生理基础认识正常2.根据病理知识判断异常3.以影像为基础结合临床综合分析并诊断诊断步骤1.照片条件、体位合适与否2.培养良好的看片顺序3.分析病变（部位、分布、形状、密度、边缘、周围组织改变、器官功能改变及动态变化4.结合临床 X线诊断结果肯定诊断否定诊断可能性诊断 X线检查中的防护X线穿过人体将出生一定的生物学效应，超过容许范围可能出现放射损伤，应注意防护。
医学影像学总论【41页】
泌尿系统水成像（MRU）
— 15 —
椎管造影（MRM），示神经鞘膜囊肿
内耳造影
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4. 直接获取多方位断层图像
横断面
冠状面
矢状面
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5. 具有高的组织分辨力
——脂肪抑制像
鉴别脂肪组织
自由水为高信号
特点
脂肪为低信号
将脂肪成分的高信号抑制下去，突出病变信号
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6. 受流动效应影响
Ø T2越短,信号越弱(如骨皮质) Ø T2越长,信号越强(如脑脊液)
T1WI
信号强=亮 信号弱=暗
T2WI
— 11 —
3. 具有多种成像序列
自旋回波（SE）序列、快速自旋回波（FSE）序列: 具体的成像参数不同，图像不同 (重T2WI: MR 水成像)
梯度回波（GRE）序列:成像速度更快，图像质量好 反转恢复（IR）序列：短反转时间（TI）的IR，抑制脂
彩色编码的FA图
神经束成像图
胼 胝 体
— 26 —
胶质母细胞瘤
纤维样结构
放射冠
胼胝体
胼胝体
肿瘤区呈纤维破坏 表现型表现，提示 为高度恶性肿瘤， 符合胶母细胞瘤。
瘤周水肿区呈纤维 束浸润型表现，提 示有较大量瘤细胞 浸润，符合胶母细 胞瘤。
上纵束
彩色编码的FA图
上纵束
神经束成像图
在彩色编码的FA图和神经束成像图上，肿瘤区神经束完全破坏， 瘤周水肿区显示神经束侵润征象，符合胶母细胞瘤的诊断。
— 4—
宏
观
磁
M=0
化
矢
量
组入 织主 质磁 子场 的前 核后 磁人 状体 态
— 5—
射频脉冲（RF）激发前后磁化矢量变化过程
医学影像学总论
多排螺旋CT在脊柱及创伤检查的临床应用
肋软骨骨折
跟骨骨折
多排螺旋CT在脊柱及创伤检查的临床应用
二维、三维重建示：胸腰段明显脊柱侧弯畸形伴多发蝴蝶 椎、椎管内骨脊形成
根据将对比剂注入动脉或静脉而分为 • 动脉DSA（intra-arterial DSA, IADSA） • 静脉DSA（intravenous DSA, IVDSA）。
同济医院
DSA血管机
二、X线图像特点
• 是由从黑到白不同灰度的影像组成，是灰 阶图像。
• 用密度的高与低表述影像的白与黑。 • 是X线束穿透某一些部位的不同密度和厚度
右半结肠癌
模拟展开技术
多排螺旋CT在消化道检查的临床应用 胃Navigator
胃内0.3cm x 0.3cm小息肉
APF
多排螺旋CT 在临床各科室疾 病检查中的最新进展
• 颅脑检查的临床应用 • 脊柱及创伤检查的临床应用 • 消化道检查的临床应用
• 肿瘤学检查的临床应用
• 呼吸系统检查的临床应用 • 泌尿系统检查的临床应用 • 血管检查的临床应用 • 五官检查的临床应用
形态学检查
• MPR、MPVR、 • MIP、SSD • Navg • VR
普查分析
• SmartScore • ALA • CTC
功能分析
• CT Perfusion • MR FuncTool
与其它学科相结合
• CT/PET Fusion • CT/MR Fusion • Advantage SIM
多排螺旋CT的临床应 用
医学影像学总论
医学影像学总论医学影像学：它是利用影像方法使人体内部的结构和器官在荧光屏（电视）或胶片上形成影像，获取人体大体解剖与生理功能，以及病理变化的信息，以达到诊断的目的以及实施以影像导向的介入诊疗的学科。
X射线：发现人1895年，德国科学家伦琴产生：X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨或钼靶时产生的。
产生条件：1.自由活动（游离）的电子群；2.电子群高速运行;3. 高速运行的电子群突然受阻。
特性：穿透性：Ｘ线管电压、被照部位密度和厚度有关，是X线成像的基础。
荧光效应：荧光屏、增感屏（硫化锌镉、钨酸钙等）X线透视的基础感光效应：溴化银中的银离子→潜影→ 显影→金属银→定影→ 影像。
X线摄影的基础电离效应：物质分解→剂量监测；生物效应→放射防护、放射治疗 不同密度、厚度组织与X像成像关系高密度：骨骼，钙化灶中等密度：软骨，软组织与液体低密度：气体，脂肪组织CR(计算机 X线成像,computed radiography):CR是将X线摄照的影像信息记录在影像板（image plate，IP）上DR（数字X射线摄影）：通常指采用平板探测器的影像直接转换技术的数字放射摄影，是真正意义上的直接数字化X射线摄影系统。
数字减影血管造（DSA ）：动脉DSA（IADSA）人工对比：对缺乏自然对比的组织或器官，可用人为的方法引入一定量的、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，或造影检查。
用作造影的物质称对比剂或造影剂。
造影检查（contrast radiography ）:即人工对比，是将造影剂引入器官或其周围，使之产生明显对比,以显示其形态与功能的方法。
造影剂分类:阳性造影剂（血管碘剂；消化道钡剂）；阴性造影剂：空气计算机体层成像（Computed Tomography ：CT)C T 是英国人Hounsfield1969年设计成功，1972年公诸于世的。
Hounsfield 于1979年因此获诺贝尔奖双源CT：两个球管CT的成像基本原理：CT检查的优点：•图像清晰，密度分辨率高•CT图像是真正的断面图像，无前后重叠•CT检查无创伤，无痛苦CT图像的特点：• 1.断面成像• 2.灰阶成像• 3.密度分辨率高• 4.空间分辨率较高• 5.有些部位存在伪影CT值：CT值综合代表每一体素物质的密度，物质的密度越大则CT值越高，图像越白。
【医学课件】医学影像学-总论
三，CT检查方法
(一）平扫检查 plain scan:不注射造影剂的扫描， 常规先行平扫，脑出血、支气管 扩张、肾结石、肝囊肿等平扫即 可确诊
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（二），对比增强检查 (contrast enhancement,CE):经静
脉注入水溶性有机碘对比剂后再 行扫描的方法，常简称为增强检 查
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当平扫显示病变而未 能明确诊断、或可疑异 常、或未显示异常而临 床和其他辅助检查提示 有病变时，均应行增强 检查，正常组织结构及 病变内可因含对比剂而 密度增高，称之为强化
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五，CT图像的特点
1，黑白反映组织结构的密度 2，多幅横断面，结构物重叠 3，窗技术 4，增强检查改变了组织结构的密度 5，图像后处理技术改变了常规横断层面的 显示模式
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识别CT图像
1，识别CT 平扫：多幅横断、骨皮质：白影，肌 肉:灰影，脂肪：黑影 2，识别增强CT：血管和富血供的器官明显强化， 密度增高
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CT成像的基本原理
CT的技术原理不同于传统的X线成像， 但也是利用X线穿透人体不同密度和厚度 组织结构后，发生不同吸收而产生影像对 比，CT成像所不同的两点：一是对人体具 有一定厚度的横断面进行成像，二是通过 数字化转换进行成像，因此穿透X线上的 黑白灰度即密度概念，同样适用于CT图像 的诊断描述
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增强检查的分类： 1，普通增强检查:常用于颅脑疾病 2，多期增强检查：腹部、盆腔等 3，CT血管成像（CT angiography,CTA)：肺动 脉栓塞、主动脉夹层 4，CT灌注成像(CT perfusion imaging)：急性 脑梗死、肺梗死等
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普通平扫+增强
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多期增强
医学影像学总论
1 黑影—低吸收区，即低密度区，如：肺 白影---高吸收区，即高密度区，如：骨骼
2 CT的突出优点：人体软组织的密度差别虽然 小，吸收系 数多接近水，也能形成对比而成 像。
三、CT具有一个量的概念： CT值
CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低， 还可用组织对X线的吸收系数说明其密度 高低的程度,具有一个量的概念,即用CT值说明密 度,单位为HU (Hounsfield Unit)。
度好。
缺点：费用较高，不能看动态变化。
二、特殊检查
1.体层摄影 定义：是摄取人体某一层
面组织的摄影方法。 基本原理：是投照时X线球 管与X线胶片沿某一支点向 相反方向移动，使某一选定 层面清晰显示，而非选定层 面模糊不清。
• 2、软X线摄影---乳腺X线检查
三、造影检查
定义：用人工方法将对比剂引入体内， 增大器官与组织间的密度差， 造成人工对比的方法称造影检查
螺旋CT特点： • 1、扫描时间短 • 2、任意部位图像重建 • 3、提高三维与多平面重建图像的质量
CT成像技术的比较
螺旋CT临床应用优点： • 1、扫描速度快，避免呼吸及运动伪影； • 2、可任选间隔重建，不遗漏小病灶； • 3、通过病灶中心重建，可最大限度减少部
分容积效应； • 4、减少造影剂的用量，且在强化峰值获得
亦有价值。 四、骨关节疾病应用较少。
肝 癌
肺癌的CT图像
仿真内镜
MPVR图像-MIP（CTA）
MPVR图像-MIP(CTA)
SSD
MIP
Ray Sum图像
磁共振成像（MRI）
磁共振成像：是利用原子核在磁场 内共振所产生的信号经计算机重建成 像的一种新技术。
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医学影像学的定义
以医学影像为基础，集X线、计算机 体层摄影（CT）、核磁共振成像 （MRI）、数字减影（DSA）正电 子体层（PET）、核医学、超声学 （US）、放射治疗及介入治疗学等 多学科有机结合的综合诊疗学科。
第一章 X线诊断
第一节:X线的发现、产生和特性
一，X线的发现 二， X线的产生 二，X线的特性
一般来说，高速行进的电子流被 物质阻挡即可产生X线。具体说， X线是在真空管内高速行进成束 的电子流撞击钨（或钼）靶时而 产生的。因此，X线发生装置， 主要包括X线管、变压器和操作 台
X
线 球 管
X线的发生程序
接通电源
X线管两极提供 高压电
X线 1%
降压变压器
产生自由电子 云集在阴极附近
电子束撞击 阳极钨靶 原子结构
2020/11/14
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平面体层
全景体层摄影
口腔全景摄影
心
软线摄影
的软钼采
检组靶用
查织管能
。，球发
特，射
别用软
是 乳 腺
以 检 查
X
线 的
造 影 检查
–人体组织结构中，有相当一部分，只 依靠它们本身的密度与厚度差异不能 在普通检查中显示。此时，可以将高 于或低于该组织结构的物质引入器官 内或其周围间隙，使之产生对比以显 影，此即造影检查。引入的物质称为 造影剂（contrast media）。造影检 查的应用，显著扩大了X线检查的范围）
二、X线成像基本原理
X线影像的形成的三个基本条件： 1、X线应具有一定的穿透力，这样才能 穿透被照射的组织结构； 2、被穿透的结构必须存在着密度和厚度 的差异；（自然对比、人工对比） 3、显像设备：例如X线片、荧光屏或电 视屏幕。
X线图象的形成
X线
人体组织结构的密度可归纳为三类：
1、高密度结构：如骨组织和钙化灶等； 2、中等密度结构：如软骨、肌肉、神经、 实质器官、结缔组织以及体内液体等； 3、低密度结构：如脂肪组织以及存在于 呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突内的气体 等。
造影剂
–⒈高密度造影剂 –⒉低密度造影剂
1．高密度造影剂
： 为原子序数高、比重大 的物质。常用的有钡剂和 碘剂。
钡剂
为医用硫酸钡粉末，加水和胶配成。根 据检查部位及目的，按粉末微粒大小、 均匀性以及用水和胶的量配成不同类型 的钡混悬液，通常以重量/体积比来表示 浓度。硫酸钡混悬液主要用于食管及胃 肠造影，并可采用钡、气双重对比检查， 以提高诊断质量。
三、X线成像设备
X线机包括X线管及支架、变压器、操作 台以及检查床等基本部件。为了保证X线 摄影质量，新型X线机在摄影技术参数的 选择、摄影位置的校正方面，都更加计 算机化、数字化、自动化。近30多年来， 除通用型X线机以外，又开发了适用于心 血管、胃肠道、泌尿系统、乳腺及介入 放射、儿科、手术室等专用的X线机。
X线除具有上述一般物理性质外， 还有以下几方面与X线成像相关的特 性:
1、穿透性
2、荧光效应
3、摄影效应
4、电离效应
⒈穿透性
X线波长很短，具有很强的穿透力，能穿透一 般可见光不能穿透的各种不同密度的物质，并 在穿透程中受到一定程度的吸收即衰减。X线 的穿透力与X线管电压密切相关，电压愈高， 所产生的X线的波长愈短，穿透力也 愈强；反 之，电压低，所产生的X线波长愈长，其穿透 力也弱。另一方面，X线的穿透力还与被照体 的密度和厚度相关。X线穿透性是X线成像的 基础。
X线图像特点
1、影像重叠：X线图像是X线束穿透
路径上各层投影相互叠加在一起的影像。 能使体内某些组织结构的投影因累积增 益而得到很好的显示，也可使体内另一 些组织结构的投影因减弱抵消而较难或 不能显示。
2、图形失真由于X线束是从X线管向
人体作锥形投射，因此，将使X线影像有 一定程度放大并产生伴影。伴影使X线影 像的清晰度减低。
第三节： X线检查方法
– 1、普通检查：荧光透视和摄影
– 2、特殊检查：体层摄影、软X线摄影 （钼靶）
–
记波摄影
放大摄影、荧光摄影、
–1、普通检查：荧光透视和摄影
–2、特殊检查：体层摄影、软X线摄影（钼靶）
–
放大摄影、荧光摄影、记波摄影
荧光透视（fluoroscopy）
X 线 摄 影
X 线 摄 影 （ radiography ） ：
X线管灯丝 加热
自由电子 受强力吸引 形成电子束
热能 99%
（三）X线的特性
X线是一种波长很短的电磁波。波长 范围为0.0006—50nm。目前X线诊 断常用的X线波长范围为0.0080.031nm（相当于40-150KV时）。 在电磁辐射谱中，居γ射线与紫外 线之间，比可见光的波长要短得多， 肉眼看不见。
1、成像清晰，对比度及清晰度均较好 2、简便实用：特别实用于密度、厚度差 别较大的组织或器官。 3、平面重叠成像立体感差，常需作互相 垂直的两个方位摄影，例如正位及侧位； 4、对功能方面的观察，不及透视方便和 直接；费用比透视稍高。
体层摄影（tomography）：
体层摄影则可通过特殊的装置和操作获 得某一选定层面上组织结构的影像，而 不属于选定层面的结构则在投影过程中 被模糊掉。体层摄影常用以明确平片难 于显示、重迭较多和处于较深部位的病 变。多用于了解病变内部结构有无破坏、 空洞或钙化，边缘是否锐利以及观察选 定层面的结构与病变。
⒉ 荧光效应
X线能激发荧光物质（如硫化锌 镉及钨酸钙等），使产生肉眼可 见的荧光。即X线作用于荧光物 质，使波长短的X线转换成波长 长的荧光，这种转换叫做荧光效 应。这个特性是进行透视检查的 基础。
⒊ 摄影效应
涂有溴化银的胶片，经X线照射后，可以感光， 产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中 的银离子（Ag+ ）被还原成金属银（Ag），沉 淀于胶片的胶膜内。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。根据金属银沉淀的多少，便 产生了黑和白的影像。所以，摄影效应是X线 成像的基础。
（一）X线的发现
1895年11月8日，德国物理学家伦琴 在进行阴极管实验时偶尔发现了具 有很高能量，肉眼看不见，但能穿 透不同物质，能使荧光物质发光的 射线。因为当时对这个射线的性质 还不了解，因此称之为X射线。为纪 念发现者，后来也称为伦琴射线， 现简称X线（X-ray）。
伦琴
（二）X射线的产生