醫(yī)學(xué)影像學(xué)住院醫(yī)師培訓(xùn)

1、醫(yī)學(xué)影像學(xué),浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院影像診斷教研室 孫守忠,.,醫(yī)學(xué)影像學(xué) (medical imaging)是臨床醫(yī)學(xué)的重要學(xué)科之一標(biāo)志性事件：1895年德國科學(xué)家倫琴（Wilhelm Conrad Röentgen）發(fā)現(xiàn)X線利用X線、超聲、磁共振、核素等各種成像手段和信息技術(shù)，對人體進(jìn)行診斷和/或治療包括影像診斷、介入放射和信息放射等內(nèi)容,醫(yī)學(xué)影像學(xué),影像診斷 (diagnostic imaging)：應(yīng)用

2、各種成像技術(shù)和方法，使人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器官構(gòu)成圖像，觀察人體解剖、生理和病理情況，達(dá)到診斷目的。穿透成像：如傳統(tǒng)X線攝影、CR、DR、DSA、CT等發(fā)射成像：如MRI、SPECT、PET等反射成像：如超聲(ultrasound),胸部X線片,MRICT原發(fā)性肝癌,醫(yī)學(xué)影像學(xué),介入放射 (interventional radiology)：以影像診斷為基礎(chǔ)，并在影像設(shè)備的導(dǎo)引下，利用經(jīng)皮穿刺和/或?qū)Ч芗夹g(shù)，對人體疾病進(jìn)行治

3、療或者用以取得組織、細(xì)菌、生理和生化材料進(jìn)行診斷,男 64歲 右上腹痛B超發(fā)現(xiàn)肝占位性病變肝穿刺活檢:肝細(xì)胞癌,肝癌CT,肝癌栓塞術(shù),醫(yī)學(xué)影像學(xué),信息放射 (informative radiology)：整合醫(yī)學(xué)圖像存檔和傳輸系統(tǒng)(PACS)、放射信息系統(tǒng) (RIS)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施而發(fā)展起來的放射信息技術(shù),“醫(yī)學(xué)影像遠(yuǎn)程會診網(wǎng)”框架,1 X線成像2 計算機體層成像3 磁共振成像4 超聲成像5 影像觀察與分析6 信息

4、放射,內(nèi)容,1 X線成像,一、X線特性與成像原理二、X線圖像特點三、X線成像技術(shù)四、X線防護,一、X線特性與成像原理,（一）X線特性X線的發(fā)生過程：自由電子、高速行進(jìn)、轟擊陽極X線的特性：X線是波長很短的電磁波，肉眼不能見，居γ線和紫外線之間，穿透性、熒光效應(yīng)、感光效應(yīng)、電離效應(yīng),一、X線特性與成像原理,（二）X線成像原理X線具有一定的穿透力被穿透的組織結(jié)構(gòu)存在著密度和厚度的差異剩余的X線必須經(jīng)過顯像過程，應(yīng)用X線片、顯

5、示屏等表現(xiàn),人體組織和器官的密度,高密度：骨組織和鈣化灶等中等密度：軟組織（如肌肉、神經(jīng)、實質(zhì)器官以及體液等）較低密度：主要指脂肪組織低密度：氣體（體內(nèi)所含，如呼吸道、肺、胃腸道等）,二、X線圖像特點,1．X線圖像是灰階圖像：與組織密度和厚度相關(guān)的灰階圖像2．X線圖像是重疊圖像3．X線圖像可發(fā)生放大和失真,2024年3月24日星期日,17,三、X線成像技術(shù),自然對比、人工對比（一）普通X線：透視、攝影（二）軟X線攝影：乳腺

6、攝影（三）數(shù)字X線成像：DR，CR. 優(yōu)點：①圖像具有可調(diào)節(jié)性，能得到最佳的顯像效果；②攝影條件的寬容范圍較大；③患者接受的X線量較少；④圖像信息便于存儲和傳輸。（四）X線造影檢查：食管、胃腸道造影、小腸造影、結(jié)腸造影、尿路造影（五）數(shù)字減影血管造影,X線攝影,,Benign lesion - Fibroadenoma,軟X線攝影: 乳腺攝影,,,X線造影檢查--人工對比,對比劑：高密度：鋇，碘低密度：氣體造影方式直接引

7、入：口服， 灌注，穿刺間接引入：經(jīng)靜脈顯示尿系,數(shù)字減影血管造影（Digital Subtraction Angiography, DSA）,DSA是由電子計算機與常規(guī)血管造影相結(jié)合的檢查方法。血管造影時，因血管與骨骼及軟組織影重疊，血管顯影不清，DSA則是利用計算機處理數(shù)字化的影像信息，以消除骨骼和軟組織的減影技術(shù)，目前在血管造影中這種技術(shù)應(yīng)用已很普遍。,,基本原理,平片（P）與含造影劑的血管（A）構(gòu)成普通血管造影圖（CA），即

8、CA = P+ADSA: A = CA-P,,P,CA,A,腦血管DSA檢查,,,胃癌術(shù)前化療,女 51歲 心窩部疼痛反復(fù)10月余 加重2月 PE 右中腹略有壓痛感胃鏡 胃小彎側(cè)癌胃右動脈DSA 胃小彎垂直部病變手術(shù)病理 胃小彎垂直部潰瘍型癌,胃癌術(shù)前化療,胃右動脈DSA,四、X線防護,X線具有生物效應(yīng)可使生物組織產(chǎn)生輻射反應(yīng)，達(dá)到一定劑量會導(dǎo)致輻射損傷。應(yīng)嚴(yán)格遵守國家放射防護衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的法律法規(guī)，重視防護，采取有效措施，保護

9、被檢者和工作人員的健康。針對被檢者，要合理使用X線的檢查，做好非檢查部位的屏蔽防護工作，避免不必要的X線輻射，盡量避免重復(fù)檢查，優(yōu)化檢查參數(shù)，減少X線照射量,2024年3月24日星期日,27,什么是輻射,輻射是一種能量穿透空氣的形式（Radiation is a form of energy transmitted through the air）包括：熱、光、射頻波、微波和射線等輻射能穿透物質(zhì)并與原子或原子核相關(guān)稱為電離（Som

10、e radiation types, associated with nuclear and atomic processes, have the ability to penetrate material and in doing so cause a process called ionization to happen ）造成電離的輻射源主要是X線和放射性物質(zhì)如鈾、釷聯(lián)合國原子輻射影響問題科學(xué)委員會(UNSCEAR),2024

11、年3月24日星期日,28,輻射劑量與健康,劑量 (mSv) 與人類健康關(guān)系（包括胎兒） 10 mSv 以下：沒有影響人類健康證據(jù)10 - 1 000 mSv ：沒有早期影響健康證據(jù)，但可引起癌癥發(fā)病率增加等風(fēng)險1 000 - 10 000 mSv ：放射性疾病 (致死風(fēng)險）大于10 000 mSv ：致命性聯(lián)合國原子輻射影響問題科學(xué)委員會(UNSCEAR),2024年3月24日星期日,29,公眾受到自然本底

12、輻射劑量約為2.4mSv/年,輻射源 / 劑量(mSv) 　　每年每天看2小時電視 0.001 　　在核電站周圍生活1年 0.001~0.02 　　坐10小時飛機 0.03 　　1次X光胸透 0.02 　　15日福島核電站門口照射1小時 8.217 　　產(chǎn)生射線疾病 (短時照射折合到年) 2000~4000,2024年3月24日星期日,30,,2 計算機體層成像,計算機體層成像（computed tomogra

13、phy, CT）是利用X線束對人體特定層面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描，由探測器接受該層面穿透后的剩余X線信息，經(jīng)計算機處理而獲得的重組圖像,,一、成像原理,CT與X線攝影不同，它是將X線對人體進(jìn)行掃描從探測器上取得信息,經(jīng)計算機處理而獲得的重建圖像，是斷面圖像，解剖關(guān)系明確，圖像清晰逼真。由于接受信號的探測器極為靈敏，其密度分辨力明顯優(yōu)于X線圖像,,,,,,,,,,,,a b,c d,a+b=3 c+d=7 a+c=4 b+d=6求

14、得 a=1 b=2 c=3 d=4,4 6,37,,二、設(shè)備--普通CT機,64層螺旋CT,三、圖像特點,（一）像素組成的灰階圖像（二）CT值,2024年3月24日星期日,36,CT值的定義、公式和單位,CT值的定義 在X線穿過人體的物理過程中，物質(zhì)的密度是由物質(zhì)對于X線的衰減系數(shù)來體現(xiàn)的。Hounsfield將線性衰減系數(shù)劃分為2000個單位，稱為CT值，以水為0值，最上界骨的CT值為1000；最下界空氣的CT

15、值為-1000,CT值的公式 單位,μ物：該物質(zhì)的衰減系數(shù)，μ水： 水的衰減系數(shù)K：常數(shù) ；K=1000 HuHu: Hounsfield unit（亨氏單位）K=500: EMI單位（現(xiàn)已不用）,CT值,CT值是相對值，是相對于水及空氣的相對值CT值反映了組織的X線衰減系數(shù)，即組織的X線密度對于機體不同組織來說，CT值的絕對數(shù)值沒有意義，CT值只有范圍的意義，如軟組織CT值范圍，骨的CT值范圍，水的CT值范圍等CT值的單位

16、是亨氏單位（Hu），每一Hu等于水與空氣密度（X線衰減）差別的1/1000,,骨軟組織水脂肪肺組織氣體,+400~+1000+40~+60-20~+20-60~-100-600~-800-1000,,,人體組織CT值,CT圖像特點與X線相同不同窗寬 窗位,,組織腦軟組織肺骨縱隔,L+30~+40+30~+60-600~-750+200~+300-30~+30,W80~100200~3001

17、500~20001500300~500,,,常用窗位（L）、窗寬（W）,四、檢查技術(shù),（一）平掃（plain scan）（二）增強掃描（enhancement scan）（三）造影掃描（四）高分辨力CT（high resolution CT，HRCT）（五）CT灌注成像,2024年3月24日星期日,43,圖1-5 肝臟右葉血管瘤肝臟CT平掃（a），增強動脈期（b）、門脈期（c）和平衡期（d）,2024年3月24日星期日,

18、44,五、圖像后處理技術(shù),血管成像--左側(cè)髂內(nèi)動脈瘤,3 磁共振成像,磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是利用人體中的原子核（如氫質(zhì)子）在磁場中受到射頻脈沖（radiofrequency, RF）的激勵發(fā)生核磁共振現(xiàn)象，脈沖停止后受激勵的質(zhì)子產(chǎn)生信號，經(jīng)采集及計算機處理獲得圖像,一、成像原理,磁共振成像(MRI),基本物理學(xué)概念-原子,原子核nucleus 質(zhì)子(帶正電 自旋)中子(不帶電)電

19、子electrons 帶負(fù)電 環(huán)繞質(zhì)子轉(zhuǎn),電與磁是一回事即電磁電流產(chǎn)生電磁力即磁場質(zhì)子具有磁場,Gauss 學(xué)說,原子核以一種特定方式繞磁場方向旋轉(zhuǎn)進(jìn)動頻率?=磁旋比?*外磁場?0,進(jìn)動(Precession)—進(jìn)動頻率,磁共振現(xiàn)象,,當(dāng)射頻脈沖(RF)與原子核的進(jìn)動頻率相同時，原子核可以從RF中獲取能量產(chǎn)生共振,磁共振,產(chǎn)生自由誘導(dǎo)衰減信號FID Free Induction Decay,射頻脈沖停止后氫質(zhì)子狀態(tài),弛豫Re

20、laxation,RF激發(fā)停止后，原子核相位和能級都恢復(fù)到激發(fā)前狀態(tài),RF激發(fā)停止后，原子核相位和能級恢復(fù)到激發(fā)前狀態(tài)的時間,弛豫時間Relaxation Time,縱向弛豫時間 T1longitudinal relaxation time,質(zhì)子從縱向磁化轉(zhuǎn)為橫向磁化后恢復(fù)到縱向磁化平衡狀態(tài)所需時間(300-2000ms),完全均勻的外磁場中橫向磁化所維持的時間(15-150ms),橫向弛豫時間 T2transverse rela

21、xation time,組織T1 T2,,多參數(shù)灰階圖像多方位斷層圖像流空效應(yīng)MRI對比增強效應(yīng)偽彩色的功能圖像,,二、圖像特點,表1-2 常見組織在T1WI和T2WI上的影像灰度,2024年3月24日星期日,61,正常胸部 MRI流空效應(yīng),三、檢查技術(shù),1. 脈沖序列 常用脈沖序列包括自旋回波（spin echo，SE）、梯度回波（gradient echo，GRE）和反轉(zhuǎn)恢復(fù)（inversion recovery

22、，IR）2．對比增強檢查3．血管成像技術(shù) 4．MR水成像技術(shù)5．MR電影技術(shù)（MR cine，MRC）6. MR波譜（MR spectroscopy, MRS）7. MR功能成像（functional MR imaging, fMRI）,2024年3月24日星期日,63,,MR血管成像--正常大腦MRA,,男 71歲 上腹部MRA 肝、脾、腎動脈未見異常改變,,MR水成像技術(shù)--MRCP,MR尿路成像（MRU）：雙側(cè)腎盂腎

23、盞及輸尿管擴張,2024年3月24日星期日,67,4 超聲成像,超聲是指頻率超過人耳聽力范圍（20000Hz）的聲波超聲成像是利用超聲波的物理特性和人體器官組織聲學(xué)特性相互作用后所產(chǎn)生的信息，經(jīng)信息處理形成圖像的成像技術(shù)，借此進(jìn)行疾病的診斷,2024年3月24日星期日,68,,5 影像觀察與分析,一、影像觀察與分析要點(一)圖像質(zhì)量評價(二)圖像觀察順序(三)熟悉正常解剖影像表現(xiàn)(四)病變分析要點二、影像診斷思維與方法

24、(一)影像診斷整體思維(二)影像動態(tài)觀察(三)影像表現(xiàn)共性與特性,,部位與分布數(shù)目與形狀大小密度/信號/回聲邊緣鄰近器官與結(jié)構(gòu)的變化器官功能的改變,病變分析要點,,影像觀察與分析,,6 信息放射,繼DR、CT、DSA、MRI等數(shù)字化圖像之后，醫(yī)學(xué)影像學(xué)與計算機科學(xué)技術(shù)結(jié)合而派生出來的新領(lǐng)域。包括了放射科工作的管理、質(zhì)量控制(quality control，QC)與質(zhì)量保證(quality assurance，QA)、

25、影像信息的存檔與傳輸和遠(yuǎn)程放射學(xué)等。信息放射學(xué)對提高醫(yī)療、教學(xué)、科研等工作的水平和效率有著重要的意義,,6 信息放射,一、圖像存檔和傳輸系統(tǒng)（Picture Archiving and Communicating System，PACS）：是以計算機為中心,由圖像信息的獲取、傳輸與存檔和處理等部分組成二、放射學(xué)信息系統(tǒng)(Radiology information system, RIS)：放射科工作管理軟件系統(tǒng)三、遠(yuǎn)程放射學(xué)（t

26、eleradiology）：病人的醫(yī)學(xué)圖像及相關(guān)信息需要從病人的檢查地傳送到遠(yuǎn)處的專家那里進(jìn)行診斷PACS、RIS和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),,,,,,,2/F,,MR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,門診樓內(nèi)窺鏡,,OLYMPUS,CV-E,240,240,RadWorks,Intel 460,,,,,,,,,,,,,,門診樓超聲部,Intel 460,Aloka,SSD 720 SSD620 SSD12

27、0,Diasonic,HP 5500 HP5500,RadWorks,AGFA CR & Cameras,,,,,,,,,,,1/F,HP ImagePoint,Krety530C,SHIMADZU胃腸,RadWorks,,,,,4/F 會診中心,4/F PACS機房,4/F教學(xué)中心及全院INTRANET終端,,,,,,,,,,WebViewer,Intel530T,Intel530T,Intel530T,Intel530T

28、,StorageTek DLT,DELL PowerEdge4400With 128G RAID5,Intel NetStructureRoutingSwitch480T,Intel CacheSever1520,RadWorks雙屏,RadWorks四屏,RadWorks,RadWorks,RadWorks,SHIMADZU MR,地下室,,完整醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)的功能,建立完善規(guī)范的圖文影像醫(yī)療信息庫（動態(tài)）, 提高整體醫(yī)療質(zhì)量

29、,打印圖文一體報告,科 研,可省力快捷地對所積累的大量病例資源以科研為目的進(jìn)行統(tǒng)計、分析、總結(jié)和歸納，高水平高效率地寫論文/出書。,教 學(xué),為教學(xué)提供龐大的資料庫，增強病案教學(xué)實效, 打印典型病癥或手術(shù)過程圖譜。,交 流,所有的病歷素材都可即刻檢索調(diào)出 ;可以實現(xiàn)動態(tài)電影回放，用于大會交流和討論.,管理,共享,遠(yuǎn)程醫(yī)療,優(yōu)質(zhì)高效低耗，提高了科室整體管理水平,科內(nèi)、院內(nèi)實現(xiàn)醫(yī)療信息快捷全面的共享利用與HIS融合或通過WEB方式瀏覽

30、。,醫(yī)院—醫(yī)院，科室—科室，醫(yī)生—醫(yī)生都能進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療,客戶資源,病源就是資源，就是效益,臨 床,Copyright ©Radiological Society of North America, 2004,Raman, B. et al. Radiographics 2004;24:299-310,,Radiology on Handheld Devices,Raman, B. et al. Radiographics 2

31、004;24:299-310,Radiology on Handheld Devices,正確書寫影像診斷報告,（一）充分做好書寫前的準(zhǔn)備工作 1、仔細(xì)審核影像學(xué)檢查申請單 2、認(rèn)真審核影像學(xué)圖像 （1）檢查技術(shù)和檢查方法是否合乎要求 （2）圖像質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn) （3）圖

32、像所示一般資料是否與申請單相符 3、相關(guān)資料要準(zhǔn)備齊全 各種實驗室檢查、各種功能檢查、各種其他輔助檢查,2024年3月24日星期日,78,正確書寫影像診斷報告,（二）集中精力認(rèn)真書寫影像診斷報告 五項基本內(nèi)容： 1、一般資料 姓名、性別、年齡等 2、成像技術(shù)和檢查方法 3、影

33、像學(xué)檢查表現(xiàn)（在系統(tǒng)、全面觀察圖像的基礎(chǔ)上書寫） 1）關(guān)于異常表現(xiàn):重點敘述病灶的部位、數(shù)目、大小、形態(tài)、邊緣、密度或信號強度以及增強表現(xiàn)，鄰近組織結(jié)構(gòu)改變及其與病灶的關(guān)系,2024年3月24日星期日,79,正確書寫影像診斷報告,（2）關(guān)于正常表現(xiàn)：簡明扼要（3）其他方面：描述對疾病診斷和鑒別診斷有重要意義的陽性與陰性征象4、印象或診斷（1）“印象”或“診斷”與“表現(xiàn)”的一致性（2）“正?！钡挠?/p>

34、像學(xué)診斷（3）“疾病”的影像學(xué)診斷 1）影像學(xué)檢查表現(xiàn)得描述中發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)在“印象”或“診斷”中指明病變的部位、范圍和性質(zhì),2024年3月24日星期日,80,正確書寫影像診斷報告,2）發(fā)現(xiàn)異常， 但明確病變性質(zhì)有困難時，則應(yīng)述清病變的部位、范圍，指明病變性質(zhì)待定或列出幾種可能性，并按可能性大小排序，提出進(jìn)一步檢查手段 3）當(dāng)“表現(xiàn)”中描述有幾種不同疾病異常表現(xiàn)時， “印象”或“診斷”中應(yīng)