研究生医学影像学总论

（一）、X线成像基本原理
X线影像形成的三个基本条件：
1、X线穿透力：能穿透被照射物 的组织结构； 2、组织结构差异：被穿透的组织 必须存在着密度和厚度的差异； 3、显像设备：例如X线片、荧光 屏或电视屏幕。
（一）、X线成像基本原理
X线之所以能使人体组织结 构在荧屏或胶片上形成影像， 一方面是基于X线的穿透性、 荧光效应和感光效应； 另一方面是基于人体组织结构 之间有密度和厚度的差别。
X线图像的形成
X线
重点理解：
当强度均匀的X线穿透密度不同 的组织结构时,由于吸收程度的不同 而出现以下的情况： X线穿透低密度组织时，吸收少， 剩余X线多，使X线胶片感光多，显 影、定影后还原的金属银也多，在X 线片上呈黑影；使荧屏产生荧光多， 故荧屏上明亮。 高密度组织则相反。
（二）、X线设备
2、荧光效应
X线能激发荧光物质，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 波长长的可见荧光，这种转换叫 做荧光效应。 荧光效应进行透视检查的基础。
3、感光效应
涂有溴化银的胶片，经X线照射后， 可以感光，经显、定影处理，沉淀于胶 片的胶膜内。在胶片上呈黑色 (如肺) 。 而未感光的溴化银，从X线胶片上被冲 洗掉，因而显出白色(如骨)。根据金属 银沉淀的多少，便产生了黑和白的影像。 所以， 感光效应是X线摄像的基础。
高密度造影剂
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
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，配成不同类型的钡混悬液， 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。
碘制剂
离子型造影剂
这类高渗性离子型造影剂，使用中可 出现较大毒副反应。(如泛影葡胺)
1、穿透性
X线属于电磁波。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，并在穿透过 程中受到一定程度的吸收即衰减。 X线的穿透力与X线管电压成正比， X 线穿透物体的程度与被照物体的密度和 厚度相关。密度高，厚度大的物体吸收 的多，通过的少。 X线穿透性是X线成像的基础。
放 射 诊 断 学——X线诊断 医学影像诊断学——X线诊断、CT诊断、 MRI诊断、超声诊断 医 学 影 像 学——X线诊断、CT诊断、 MRI诊断、超声诊断 介入放射治疗学、
天津医科大学吴恩惠教授
北京医院李果珍教授
第一章 X线成像
一、X线成像基本原理与设备 二、X线图像特点 三、X线检查技术 四、X线检查新进展 五、X线诊断原则 六、X线诊断的临床应用
非离子型造影剂
它具有相对低渗性、低粘度、低毒性 等优点，大大降低了毒副反应，适用于 血管、神经系统及造影增强CT扫描，费 用较高。(如碘苯六醇、优维显)
低密度造影剂
应用于临床的有二氧化碳、 氧气、空气等。可用于蛛网膜 下腔、关节囊、腹腔、胸腔及 软组织间隙的造影。现已少用。
高密度造影剂
低密度造影剂
ห้องสมุดไป่ตู้
（一）CT成像基本原理
X线
模 /数 转换器
人体 计 算 机
数 /模 转换器
光 /电 转换器
探测器
（二） CT设备
CT设备主要有以下三部分： ①扫描部分 ②计算机系统 ③图像显示和存储系统
（二） CT设备
扫描部分
X线管 探测器 扫描架 用于对检查部位进行扫描

（二） CT设备
计算机系统
4、电离效应
X 线通过任何物质都可产生电 离效应。电离效应与所吸收X线 的量成正比，X线射入人体，也 可产生电离效应即生物效应。 电离效应是放射治疗的基础。

也是需要防护的原因。
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：如脂肪组织以及气体 等。
（一）、数字X线成像
CR是将X线影像模拟信息记录在 IP上，经计算机转换为数字信息， 而 DR则是将X线影像信息直接数字 化显示。DR成像图像质量好，成像 快，是X线发展的方向。
（二）、数字减影血管造影(DSA)
数字减影血管造影是血管内注入碘造影 剂,使血管显影的一种X线检查方法。根据造 影剂注入血管不同，分为动脉DSA(常用)、 静脉DSA。 时间减影法 : 注射造影剂前拍片(蒙片) 注射造影剂后不同时间拍片(减影对) 经计算机行数字减影处理,消除骨骼及软 组织影像,留下清晰的血管影像.
二、 X线图像特点
X线图像上的不同灰度的灰阶图像， 不仅代表人体组织密度的高低。还是X 线束穿透某一部位路径上各个结构影像 相互叠加在一起的影像。 分析X线图像，既要考虑组织密度 的高低，也要考虑组织的厚度，更要考 虑前后组织重叠对图像的影响。
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） （一）、普通检查：荧光透视和 X线摄影 – 放大摄影、荧光摄影、 （二）、特殊检查：软线摄影、体层摄影 记波摄影
1989年——螺旋式扫描
采用了滑环 技术和扫描 床连续平移 技术，实现 了螺旋式扫 描。
多层CT的发展
1992年－－首推双层CT。 1998年－－四层CT。 2001年－－16层CT。 2003年－－64层CT。
1998年——多排螺旋CT
多排螺旋CT （2、4、 8、16、32、64排）， 使得球管围绕人体旋转 一周能同时获得多幅 CT断面图像。大大提高 了扫描速度，2004年64 排螺旋CT，开创了容积 数据成像的新时代。
医学影像学 总论
陕西中医学院医学影像教研室 徐会吾
医学影像学绪论
医学影像学是以医学影像为基础， 集X线诊断学、超声诊断学（US）、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、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。
医学影像学的历史沿革：
六、X线诊断的临床应用
X线诊断用于临床已有百年历史。目 前胃肠道、骨关节及心血管，仍主要使 用X线检查。 X线还具有成像清晰、经济、简便等 特点，因此，在国内外， X 线诊断仍然 是影像诊断中使用最广泛和最基本的方 法。
图像存档和传输系统
图像存档和传输系统（PACS） 是存放和传输图像的设备。当前， X 线图 像、 CT 与 MRI 大多是以照片形式于放射科档 案室存档。由于影像诊断技术应用越来越普及， 图像数量大增。照片存档与借调工作量大且不 便。因此，人们提出了用另一种方式存放与传 输图像，以使图像高效率使用并能安全保存。 由于计算机、存档装置和通信技术的发展，使 这一设想成为可能。
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三、 X线检查技术
（三）、造影检查
（一）普通检查：荧光透视
优点：
1、影像亮度强，效果好； 2、转动患者体位，随意改变方向； 3、了解器官的动态变化； 4、操作方便，费用低，可立即作 出结论。
（一）普通检查：荧光透视
缺点：
影像对比度及清晰度较差，难 以观察密度差别小的病变以及密度 与厚度较大的部位等；缺乏客观记 录也是一个缺点。
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
X线管灯丝 加热
自由电子 受强力吸引 形成电子束
热能 99%
二、 X线图像特点
X线图像是由从黑到白不同灰度的 影像所组成，是灰阶图像。 人体组织结构的密度高，比重大， 吸收的X线量多，影像在胶片图象上 呈白影。反之，物质的密度低，比重 小，吸收的X线量少，影像在胶片图 像上呈黑影。 X线图像上的白影和黑影，则代表 人体组织密度的高低。
2005年——双源CT
双源CT改变了目前常规使用的 一个X线球管和一套探测器的CT成像 系统，通过两套X线球管系统和两套 探测器来采集CT图像。这种简单而 创造性的设计，突破了目前常规CT 的局限性，大大提高了时间分辨率， 目前多用于心脏血管的扫描。
双源CT显示冠脉狭窄及钙化
一、CT成像基本原理与设备
四、X线检查新进展
（一）数字X线成像
数字X线成像是把普通X线的模 拟信息，通过计算机转换为数字信 息的成像技术。 CR或DR与DSA同属数字化成像。
（一）数字X线成像
计算机X线成像（CR）与传统的X 线成像不同，是将X线摄照的影像信 息记录在影像板（IP）上，由计算 机计算出一个数字化图像，经数字/ 模拟转换器转换，于荧屏上显示出 灰阶图像。
复习题
1.医学影像学的概念与内容 2.X线的成像原理 3.X线的特性 4.医学影像学常用检查方法
第二章 计算机体层成像
CT发展概况： CT 是 电 子 计 算 机 体 层 摄 影 (Computed Tomography)的缩写。 1969年—英国工程师Hounsfield设计成功 1972年—英国放射学学术会议发表 1973年—英国放射学杂志报道 1979年—亨斯菲尔德获诺贝尔生物学奖。
（一） CT成像基本原理
CT 是用 X 线束从各个方向对人体检查部 位具有一定厚度的层面进行扫描，由探测器 接受透过该层面的X线信号，经模拟/数字转 换器转为数字，输入计算机得出该层面组织 各个体素的X线吸收系数，并按原有矩阵顺 序排列，经数字 / 模拟转换器转为黑白不等 灰度的像素，即构成黑白CT图像， 用视频电缆传送到激光相机拍照出来就 是CT片。
一、X线成像基本原理与设备
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。也称为 伦琴射线，现简称X线（X-ray）。
伦琴
（一）、X线成像基本原理
X线的特性
1、穿透性 2、荧光效应 3、感光效应 4、电离效应
（二）、数字减影血管造影(DSA) DSA临床应用