医学影像成像技术与临床应用

➢ 优点：数字图像，黑白可调，存储方便。 ➢ 应用：广泛应用于全身各部位X线摄影，基
本上可以取代普通X线摄影。
数字X线成像（DR）
➢ 定义：是将X线装置同计算机相结合，使形 成影像的X线信息由模拟信号转换为数字信 号，而得到数字化图像的成像技术。
➢ 优点：成像速度快，图像质量高，照射剂量 低，全程图像存储。
第一节 X线成像
伦琴及第一张X线照片
一、X线成像基本原理与设备
X线的产生
➢ X线管阴极灯丝加热，产生自由电子。 ➢ X线管两极间加高电压，产生电势差。 ➢ 电子以高速运动由阴极冲向阳极。 ➢ 电子轰击阳极靶面发生能量转换（1%为X线）。
X线的特性
穿透性：是X线成像的基础。 荧光效应：是X线透视的基础。 感光效应：是X线摄影的基础。 电离效应：是X线治疗的基础。
➢ 应用：用于数字胃肠造影和全身各部位拍片。
数字化图像优点
➢ 图像质量得到提高 ➢ 可以调节窗宽、窗位 ➢ 投照条件宽容范围增大 ➢ 患者接受X线量减少 ➢ 图像信息可拍成照片或光盘储存 ➢ 可输入PACS系统
数字减影血管造影（DSA）
➢ 定义：在血管内注入造影剂的基础上， 通过计算机处理数字影像信息，消除 骨骼和软组织影像，使血管清晰显影 的成像技术。
医学影像成像技术 与临床应用
医学影像技术发展史
➢ 1895年伦琴发现X射线，形成X线诊断学， 奠定医学影像学的基础，现发展为CR、 DR。
➢ 20世纪50年代出现超声成像。 ➢ 20世纪60年代出现核素显像，后来发展
为ECT、SPECT、PET。 ➢ 20世纪70年代出现CT和介入放射学。 ➢ 20世纪80年代出现MRI。
MR等取代。
第二节 计算机体层成像
CT的历史
计算机体层摄影( Computed Tomography ) 简称X线CT或CT. 1967年至1970年英国工程师Hounsfield研制
成功世界上第一台CT扫描机。 1971年9月首台CT机正式投入临床。 1972年取得了世界上第一张CT照片。 Hounsfield获得1979年度诺贝尔生理和医学
主计算机（控制扫描运行）
计算机系统 阵列处理器（承担图像重建）
显示器、存储器和激光相机
显示存储系统
CT机发展变革
➢ 第一次：旋转扫描－螺旋扫描（1989年） ➢ 第二次：单排螺旋－多排螺旋（1998年） ➢ 第三次：多排螺旋－容积 C T（2004年） ➢ 第四次：单源螺旋－双源螺旋（2005年）
电子束CT
➢ 电子束CT（EBCT）。
➢ 由一个大型扫描电子枪和一组1732个 固定探测器阵列和计算机系统组成。
➢ 距离防护：增加放射源与人体间距离。
➢ 时间防护：选择最短曝光时间，尽量避
➢
免重复检查。
四、X线图像的解读
➢ 首先看摄影条件和体位是否 合格
➢ 按一定的顺序全面观察图像 ➢ 识别正常的解剖结构 ➢ 确定异常的X线表现 ➢ 综合分析得出结论
五、X线的临床应用
➢ X线是所有影像检查中最常用、最基本的方法。 ➢ 胃肠道系统主要靠X线检查。 ➢ 骨骼系统X线检查首选。 ➢ 胸部透视用作常规检查。 ➢ 除以上应用，其他系统因作用有限，已经被CT、
得到能表示扫描部位密度和厚度的重建数据。 ➢ 数据重建：处理过的原始数据经过各种复杂运算
而得到矩阵数列，准备用来显示图像的过程。 ➢ 显示图像：把重建处理后的数字矩阵经过A/D转
换形成模拟信号，以黑白不等的灰阶表示，再运 用适合的窗宽和窗位，使图像清晰显示出来。
CT设备组成
扫描部分
X线管 X线发生器 探测器 机架ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ床
螺旋CT技术
在扫描过程中，X线管连续围绕受检者旋转， 同时病床匀速前后移动，这样X射线束在受检 者身上勾画出一条螺旋样轨迹，称为螺旋CT。
特点：容积扫描 连续出线 连续进床 连续投照 连续数据获取
多层螺旋CT特点
螺旋CT的优势
➢ 无间隙扫描。 ➢ 一次屏息完成扫描。 ➢ 减少部分容积效应。 ➢ 叠加影像可任意方式重建。 ➢ 为3D重建提供高质量的数据。
奖。
CT的特点
➢ 能显示断面图像 ➢ 图像密度分辨率高 ➢ 可做定量分析 ➢ 成像速度快 ➢ CT引导下穿刺
一 、CT成像基本原理与设备
CT如何工作？
X线 发生 X线衰减 重建 & 后处理
CT工作原理及过程
➢ 数据采集：从X线的产生到信息数据的获得。 ➢ 数据处理：对数字数据进行重建前的一系列处理，
➢ X线摄影---利用片盒记录潜在影像，经过 显影、定影等一系列处理后，得到X线图 像；IP板可直接经计算机处理得到图像。
特殊检查
软线摄影（钼靶）：用于乳腺摄影。 放大摄影：用于观察微细病变。 体层摄影：用于肺部病变的显示。 荧光摄影：用于集体体检。 记波摄影：用于观察脏器的运动。
造影检查
定义：用对比剂引入体内，产生人工对比，借 以形成图像的方法。
方法：直接引入－－口服、灌注、穿刺注入 简接引入－－静脉注射后行尿路造影。
对比剂分类：高密度对比剂（钡剂、碘剂） 低密度对比剂（气体）
钡剂
硫酸钡粉末加 水和胶。
用于食道、胃 肠造影。
碘剂
有机碘制剂： 用途：血管，胆道，胆囊，
泌尿造影及CT增强。 类型：离子型：副作用大，
碘剂
X线的防护
➢ 屏蔽防护：铅衣、铅屏风、铅门。
➢ 分为IADSA和IVDSA两种方法。 ➢ 应用：适用于心、脑、大血管的检查。
二、X线图像的特点
➢ 灰阶图像：高密度－－白色
➢
等密度－－灰色
➢
低密度－－黑色
➢ 重叠图像：不同密度和厚度组织投影
➢
的总和。
➢ 图像有放大和失真现象：锥形线束。
三、X线检查技术
普通检查
➢ 荧光透视---检查中实时得到X线图像，用 于胸部、腹部检查，主要观察器官和脏器 的动态功能变化，费用低，操作方便，但 清晰度差，不能客观记录。
X线图像形成的基本原理
➢ X线具有一定的穿透力 ➢ 组织结构存在密度和厚度的差别 ➢ 剩余的X线经过显像过程形成X线图像
密度差别
厚度差别
X线设备
➢ X线管 ➢ 高压发生器 ➢ 操作台 ➢ 检查床 ➢ 影像增强系统（IITV）
计算机X线成像（ CR ）
➢ 定义：以IP板代替X线胶片作为介质，经过 拍摄、读取、显示等过程，获得数字化图像。