腫瘤影像診斷學(xué)

1、腫瘤影像診斷學(xué),主要內(nèi)容,簡(jiǎn)介放射診斷超聲核醫(yī)學(xué),一、簡(jiǎn)介,放射學(xué)：Radiology影像診斷：Diagnostic imagingX線平片：Plain X-ray 計(jì)算機(jī)斷層掃描：Computed tomography（CT ）磁共振成像：Magnetic resonance imaging（MRI）數(shù)字減影血管造影：Digital substraction agiography（DSA）介入放射學(xué)：Intenven

2、tional radiology單光子發(fā)射斷層掃描：Single photon emission computed tomography（SPECT）正電子發(fā)射斷層掃描：Positron emission computed tomography （PET）超聲診斷：Ultrasonic diagnosis（US）分子影像學(xué)：Molicular imaging,醫(yī)學(xué)影像診斷（Medical Imaging Diagnosis

3、),包括X線、超聲、CT、MRI、核醫(yī)學(xué)等影像診斷手段互相補(bǔ)充、互相印證的不可相互替代,常規(guī)放射學(xué)（ Conventional X-ray ）計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）磁共振成像（MRI）介入放射學(xué)（ Intenventional radiology ）,二、放射診斷,1、X線成像基本條件,X線有足夠的穿透力被穿透的組織器官必須存在密度和厚度差異，存在對(duì)比（Contrast）顯像,（1）天然對(duì)比,骨化/鈣化，軟組織/液體，脂肪

4、，氣體人工對(duì)比,（2）人工對(duì)比,高密度造影劑硫酸鋇（口服或灌腸）水溶性碘劑低密度造影劑氣體,2、常規(guī)放射學(xué)的檢查方法,透視：很少應(yīng)用，可結(jié)合攝片動(dòng)態(tài)觀察，增加信息量攝片： 胸部攝片、骨骼攝片、腹部攝片、乳腺攝片 造影檢查：消化道造影檢查、泌尿道造影、膽道造影、血管造影,（1）胸部攝片,肺炎,（2）骨骼攝片,,骨轉(zhuǎn)移,顱骨纖維結(jié)構(gòu)不良,,腸梗阻,腎結(jié)石,（3）腹部攝片,（4）乳腺攝片,乳腺癌,,3、消化道造影檢查

5、 部位：食道造影 上消化道造影 小腸雙重造影 全消化道造影 結(jié)腸鋇灌腸 氣鋇雙重造影,正常消化道造影表現(xiàn),(1) 早期癌 Early stage 定義：粘膜或粘膜下層，無(wú)論大小或轉(zhuǎn)移,分型：I 型 – 隆起型，高度 > 5 mmII 型 – 表面型，高深 5mm,(2)

6、 浸潤(rùn)性癌 Invasive carcinoma 病理 X 線表現(xiàn) 增生型 充盈缺損 浸潤(rùn)型 狹窄僵硬 潰瘍型 龕影 + 環(huán)堤 其他表現(xiàn) 粘膜破壞、杵狀皺襞 管壁僵硬、蠕動(dòng)消失,早期食道癌（I型）與病理對(duì)照,浸潤(rùn)性食道癌

7、（增生型）,良惡性潰瘍,胃癌（增生型）,結(jié)腸癌（浸潤(rùn)型）,結(jié)腸息肉,4、尿路造影靜脈腎盂造影 Intravenous pyelography IVP逆行性腎盂造影 Retrograde pyelography膀胱造影 Cystography尿道造影 Urethrography 間接反映管腔形態(tài)、觀察全貌、受功能/梗阻影響,腎盂癌,,靜脈腎盂造影,腎盂輸尿管積水,正常表現(xiàn),5、血管造影,,,,X線繞人體3600轉(zhuǎn)，探

8、測(cè)器接受衰減X線,,,模數(shù)轉(zhuǎn)換,,數(shù)模轉(zhuǎn)換,,三、CT 診斷,掃描機(jī)架和檢查床X線發(fā)生系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)圖像顯示和處理系統(tǒng)操作控制系統(tǒng)資料儲(chǔ)存和傳輸設(shè)備照相機(jī),1、CT機(jī)的基本設(shè)備,CT 值（單位：Hounsfield unit，Hu),2、窗寬與窗位,窗寬 Window Width ：圖像上所包括的CT值的范圍窗位 Window Level ：圖像上所選的CT值中心的位置已知圖像CT值范圍=窗位±

9、1/2窗寬,窗寬窗位的應(yīng)用,3、CT的臨床應(yīng)用,顱腦：腦血管疾病、腫瘤、膿腫、寄生蟲(chóng)、先天及外傷疾患頸部：臟器病變、軟組織腫瘤、淋巴結(jié)胸部：肺、縱隔、胸壁、大血管疾患腹部：肝、脾、胰、腎、腎上腺疾患其他：五官、椎管、骨骼等病變,（1）顱腦,（2）頸部,甲狀腺病變,（2）頸部,喉咽癌,（2）頸部,軟組織腫瘤與淋巴結(jié),（3）胸部,錯(cuò)構(gòu)瘤,（3）胸部,化療后改變,淋巴瘤,（4）腹部,肝癌,肝血管瘤,（4）腹部：,膽囊結(jié)石,膽囊結(jié)石、膽

10、囊炎及周?chē)装Y,（4）腹部,胰腺漿液性囊腺瘤,左腎癌,淋巴結(jié)侵犯骨,乳腺癌骨轉(zhuǎn)移,（5）其他,4、CT造影增強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值,靜脈內(nèi)使用造影劑后進(jìn)行的CT掃描，一般與平掃同時(shí)進(jìn)行提高密度分辨率，提高解剖結(jié)構(gòu)的顯示觀察腫瘤血供特點(diǎn)的觀察，幫助病變的定位和定性,CT造影增強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值,常規(guī)增強(qiáng)掃描：滴注或團(tuán)注造影劑后在合適的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的CT掃描，是目前應(yīng)用最多的增強(qiáng)方法多期掃描技術(shù)：包括雙期，多期，指在一定的時(shí)間內(nèi)，多次的進(jìn)行目標(biāo)部位的C

11、T掃描。如在造影劑注射后15S～25S內(nèi)進(jìn)行動(dòng)脈相掃描，60S～70S門(mén)脈相掃描，3min～6min 平衡期掃描,CT造影增強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值,5、CT掃描新技術(shù),薄層掃描技術(shù)CT重建技術(shù) CT血管成像（CT angiography，CTA）CT仿真內(nèi)腔鏡（CT virtual endoscopy，CTVE） CT灌注（CT Perfusion,CTP）技術(shù),CT灌注技術(shù)（CT Perfusion,CTP）,Time to star

12、t,Time to peak,四、磁共振成像(MRI)的基本概念,生物組織對(duì)于中等波長(zhǎng)的電磁波的吸收 (核) 磁 共振 成像 原子核 強(qiáng)磁場(chǎng) 射頻發(fā)射和吸收 梯度場(chǎng)的空間編碼,1、MRI的優(yōu)缺點(diǎn)（與CT比較）,優(yōu) 點(diǎn)多參數(shù)的成像方法任意方位成像，組織對(duì)比分辨率高無(wú)骨偽影觀察組織器官的能量代謝，對(duì)組織形態(tài)的觀察與代謝功能的研究結(jié)合起來(lái)不使用造

13、影劑能實(shí)現(xiàn)心臟和血管成像，與傳統(tǒng)的血管造影相比，具有無(wú)創(chuàng)傷性一種無(wú)射線的檢查方法,缺 點(diǎn)圖象數(shù)據(jù)采集時(shí)間較長(zhǎng)空間分辨率不如CT對(duì)鈣化灶的顯示不敏感，對(duì)骨骼微細(xì)病灶的顯示不如CT不能像CT在圖像上進(jìn)行定量診斷圖像易受多種偽影的影響，如自主運(yùn)動(dòng)偽影，流動(dòng)偽影等禁忌癥稍多，如帶心臟起博器和體內(nèi)有金屬植入物者，不能進(jìn)行MRI檢查MRI的檢查費(fèi)用較高,后縱隔：神經(jīng)源性腫瘤,乳腺纖維腺瘤,鑒別含脂病變基于脂肪中氫質(zhì)子與水分子中氫

14、質(zhì)子的化學(xué)位移而成像的一種技術(shù)含脂較多的良性腫瘤在反相位時(shí)信號(hào)強(qiáng)度下降可以作為診斷和鑒別診斷的依據(jù),2、化學(xué)位移成像技術(shù),3、MRI掃描新技術(shù),功能成像 （functional MR imaging， fMRI）彌散成像（Diffusion-weighted MR imaging，DWI） 灌注成像 (Perfusion-weighted MR imaging，PWI) 磁共振波譜分析（Magnetic resonance

15、 spectroscopy, MRS）,,腦膜瘤,（1）灌注,（2）彌散成像,C+,b=500,b=1000,b=2000,乳腺癌可以量化診斷與鑒別診斷,,,,,Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤A為增強(qiáng)后T1WI，B橫斷面DEC圖，C為冠狀面FA圖，可見(jiàn)CST緊臨腫瘤，部分受侵，但方向性可以辨認(rèn)，為浸潤(rùn)型。D為纖維束成像圖,A,B,C,D,（3）彌散張量成像,（4）磁共振波普,,生物化學(xué)層面上顯示病變的物質(zhì)代謝,Normal,Tumor,磁共振波譜：診

16、斷與鑒別診斷,磁共振波譜：治療療效早期評(píng)價(jià),Cho,,6,4,2,0,Frequency (ppm),H-1 MRS,,,Meisamy et al. Radiology 2004,膽堿峰的高低和峰下面積變化早期評(píng)價(jià)：24小時(shí),利用相對(duì)靜止的液體在磁共振重T2加權(quán)時(shí)表現(xiàn)出的明顯高信號(hào)強(qiáng)度，通過(guò)計(jì)算機(jī)各種后處理技術(shù)以獲得類(lèi)似于X線造影效果的MRI影像 磁共振胰膽管成像（MR cholangiopancreatography MRCP

17、） 磁共振尿路成像（MR urography MRU）磁共振脊髓成像（ MR myelography MRM）,4、磁共振水成像技術(shù),膽道及泌尿系統(tǒng)水成像,靜脈內(nèi)注射造影劑，配合快速的MRI掃描技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)后處理可以得到類(lèi)似常規(guī)血管造影的圖像,5、磁共振血管成像（ MR angiography ，MRA）,Renal Artery stenosis,,Lumbar Arteries,Renal Artery stenosis

18、,磁共振血管成像,Lumbar Arteries,腎癌伴腎靜脈癌栓,磁共振血管成像,6、三維成象與MR仿真內(nèi)鏡,多發(fā)結(jié)腸癌,結(jié)腸息肉,7、全身彌散成像伴背景抑制,2004年由日本學(xué)者提出類(lèi)PET的一種彌散成像技術(shù)1.5T和3.0T磁共振都能實(shí)行,（1）作用,腫瘤分期治療療效評(píng)估無(wú)需造影劑不用放射性藥物,治療前,治療后,治療療效評(píng)估,DWIBS,PET,兩者比較：DWIBS顯示了大部分病變PET較DWIBS顯示的病變更多更清

19、晰,五、介入放射學(xué),在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備(X線、CT、B超、MR)引導(dǎo)下，用穿刺針、導(dǎo)絲、導(dǎo)管等器材到達(dá)病變部位進(jìn)行診斷或治療的學(xué)科,1、腫瘤介入診斷和治療的特點(diǎn),微創(chuàng)---操作精度高、專(zhuān)業(yè)化強(qiáng)定位準(zhǔn)確、療效明確---導(dǎo)引先進(jìn)、靶向性高重復(fù)性好副作用小，并發(fā)癥少 －－腫瘤綜合治療的重要組成部分,（1）經(jīng)血管入徑的介入治療可切除腫瘤的術(shù)前栓塞及術(shù)后預(yù)防性灌注化療子宮肌瘤栓塞術(shù)門(mén)靜脈栓塞/再通術(shù)動(dòng)、靜血栓形成的溶栓、

20、血管成形術(shù)（PTA）及血管內(nèi)內(nèi)支架（EMS）治療,2、內(nèi)容,（２）非血管途徑的介入治療梗阻性黃疸膽管內(nèi)、外引流術(shù)及支架置入術(shù)（Percutaneous Transhepatic Cholangic Drainage，PTCD）腫瘤射頻消融術(shù)（Radiofrequency Ablation，RFA）和經(jīng)皮無(wú)水酒精注射治療（Percutaneous Ethanol Injection，PEI）消化道、呼吸道和泌尿道良、惡性狹窄擴(kuò)張及內(nèi)

21、支架治療經(jīng)皮椎體成形術(shù)（PVP）及經(jīng)皮脊柱后凸成形術(shù)（PKP）CT導(dǎo)引下活檢（胸、腹、盆腔臟器及四肢）腹腔神經(jīng)叢阻滯術(shù),2、內(nèi)容,腎錯(cuò)構(gòu)瘤術(shù)前栓塞,栓塞前造影,超選腫瘤供血?jiǎng)用},栓塞后腫瘤血供消失,食管放療后狹窄的介入治療,六、超聲診斷,超聲診斷是利用聲波在不同組織中傳播時(shí)的反射、散射、衍射等原理進(jìn)行成像和診斷人體內(nèi)的聲阻抗值是不同的，當(dāng)聲波穿過(guò)不同的組織器官時(shí)，其回聲產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而可提取各種診斷信息,１、分類(lèi),（１）二維

22、超聲診斷法（B超）目前最常用的診斷方法是將回聲信號(hào)以光點(diǎn)的形式顯示為二維圖像，以光點(diǎn)的輝度表示回聲的強(qiáng)弱，實(shí)時(shí)顯像（Real-time imaging）,（２）彩色超聲和彩色多普勒超聲（彩超）主要用來(lái)顯示血管的分布和血流動(dòng)力學(xué)變化利用血液中的紅細(xì)胞對(duì)聲波的散射，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，經(jīng)偽彩色編碼技術(shù)，在二維圖像上顯示彩色血流影像設(shè)定流向探頭的血流為紅色，背離探頭的血流為藍(lán)色,（３）三維超聲或?qū)崟r(shí)三維超聲（立體超聲）通過(guò)二維超聲進(jìn)

23、行計(jì)算機(jī)立體重建的一種技術(shù),（１）無(wú)回聲區(qū)：病灶內(nèi)聲波穿透性良好，不產(chǎn)生衰減，常伴有后方回聲增強(qiáng)囊腫、胸腹水、血管管腔,２、常用術(shù)語(yǔ),（２）低回聲區(qū)：在二維圖像上顯示為暗淡的點(diǎn)狀回聲區(qū)實(shí)性占位性病變均顯示為低回聲區(qū)，惡性腫瘤多見(jiàn),（３）等回聲區(qū)：病灶與周?chē)M織的回聲強(qiáng)度一致或近似，與鄰近組織不易區(qū)分,（４）強(qiáng)回聲：在聲像圖上顯示為極亮的點(diǎn)狀或團(tuán)塊回聲各種結(jié)石、骨骼、金屬異物,３、超聲檢查的途徑,經(jīng)腹部超聲檢查：常用的方法經(jīng)腔內(nèi)超

24、聲檢查：包括經(jīng)陰道、經(jīng)直腸、尿道超聲等經(jīng)胸部超聲檢查：常用在心臟超聲檢查經(jīng)食道超聲檢查：常用在心臟超聲檢查血管內(nèi)超聲檢查內(nèi)鏡超聲檢查術(shù)中超聲檢查介入超聲診斷和治療,４、觀察內(nèi)容,（１）二維超聲對(duì)臟器和腫塊的觀察包括形態(tài)位置大小邊界光滑與否，如果為囊腫，其內(nèi)壁光滑與否回聲分布：均勻、不均回聲的性質(zhì)：強(qiáng)回聲、高回聲、等回聲、低回聲、弱回聲和無(wú)回聲,（２）彩色超聲可以顯示的內(nèi)容臟器和腫塊中血管的分布和走向血管內(nèi)徑的

25、變化血管內(nèi)血流速度的變化和分布血管血流阻力的測(cè)量心血管中血液分流或反流的顯示和測(cè)量,５、超聲在腫瘤的診斷中的價(jià)值,腫塊的定位：位于臟器的部位和身體的位置腫塊的定性：囊性、實(shí)質(zhì)性或混合性（囊實(shí)質(zhì)性），邊界、內(nèi)部回聲等觀察血管的分布超聲引導(dǎo)下的活檢或細(xì)胞學(xué)檢查,６、超聲檢查的優(yōu)點(diǎn)及限度,優(yōu)點(diǎn)實(shí)時(shí)性強(qiáng)動(dòng)態(tài)觀察機(jī)動(dòng)性強(qiáng)實(shí)用性高,局限性－不能檢查的部位含氣體臟器：肺、腸曲等骨骼組織骨骼組織保護(hù)的臟器：腦組織,七、核醫(yī)學(xué),

26、按系統(tǒng)、部位、臟器分 骨骼顯像、腦顯像、心肌顯像…..按放射性藥物分 99mTc-MDP（骨骼）、 99mTcO4（甲狀腺）、99mTc-MIBI（腫瘤陽(yáng)性顯像）…..按設(shè)備分 SPECT/CT　(ECT、18F)、PET/CT（正電子藥物）,１、常見(jiàn)腫瘤診斷放射性藥物簡(jiǎn)介,單光子放射性藥物放射性核素 縮寫(xiě) 半衰期 射線能量 制備方法

27、 產(chǎn)品Technetium-99m 99mTc锝6.02h ?140keV 發(fā)生器 99mTc-MDP等Thallium-201 201Tl 鉈73.2h γ135keV等 加速器 201TlClIndium-111 111In 銦67.4h γ173keV等 加速

28、器 111In-OCT等Gallium- 67 67Ga 鎵78.3h γ 393keV等 加速器 67Ga-CitIodine-123 123I 碘 13.2h γ159keV 加速器 Na123I、123I –MIBG等Iodine-131 131I

29、 碘8.04d β－606keV等 γ364keV等 核反應(yīng)堆 Na131I、131I-抗體正電子放射性藥物 放射性核素 縮寫(xiě) 半衰期 制備方法 產(chǎn)品 Carbon

30、-1111C 炭 20min 14N(p,?)11C 11CO2 Nitrogen-1313N 氮 10min 16O(p,?)13N 13N-氨基酸 Oxygen-1515O 氧 2min 14N(d,n)15O H215O，15

31、O2 Fluorine-1818F 氟 110min 18O(p,n)18F 18FDG， 18F-MISO Gallium-68 68Ga鎵 68min 68Ge (271days) 68Ga-抗體 Rubidium-8282Rb銣 1.3min 82Sr (25

32、days) 82Rb,（１）陽(yáng)性（熱區(qū)）顯像 特征：高度攝取放射性藥物和（或）攝取后排泄延緩形成放射性異常濃聚 骨轉(zhuǎn)移性病變,２、圖像特征,（２）陰性（“冷區(qū)”）顯像 特征: 因缺乏正常組織或正常組織結(jié)構(gòu)被破壞，放射性藥物攝取減少甚至不攝取 結(jié)節(jié)性甲狀腺腫－腫大、攝取降低（陰性）結(jié)節(jié)和攝取增高結(jié)節(jié),PET/CT 基本報(bào)告模式,C

33、T圖像,↓,SPECT圖像,融合圖像,↓,↓,三維立體顯示,CT平掃定位,↘,↘,３、SPECT/CT單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀,４、PET / CT,正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀（Positron Emission computed Tomography）描繪正電子放射性藥物在體內(nèi)的分布產(chǎn)生全身、高靈敏（5mm）、高特異的功能圖像全身顯像約7分鐘早期診斷疾病陰性預(yù)測(cè)（98％）較陽(yáng)性預(yù)測(cè)（80％）更有價(jià)值,目前最常用的顯像

34、劑為18F-FDG　顯像原理：18F-FDG進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)胞內(nèi)的已糖激酶（大多數(shù)惡性腫瘤內(nèi)已糖激酶含量明顯高于良性病變和正常組織）作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸-18F-FDG, 它不參與葡萄糖的進(jìn)一步代謝而滯留在細(xì)胞內(nèi)，組織內(nèi)大量積聚，PET顯像在腫瘤部位顯示放射性熱區(qū),CT,計(jì)算機(jī)X線斷層顯像儀（Computed Tomography）描繪X線穿透各種組織后的衰減情況產(chǎn)生局部、精確、解剖圖像對(duì)可辨病灶進(jìn)行精確解剖分析,

35、PET/CT,先做PET，再做CT用X線進(jìn)行PET圖像的校正（Attenuation correction）產(chǎn)生高質(zhì)量的功能-解剖同機(jī)融合圖像全身、快速、早期、精確,,,,,,解剖定位靶區(qū),生物活性靶區(qū),壞死區(qū),,,,TPS計(jì)劃生物靶區(qū),,PET-CT可精確定位放療生物靶區(qū),,骨轉(zhuǎn)移原發(fā)不明（肺癌）,左肺癌放化療后,右肺上溝腺鱗癌術(shù)后,,PET,CT,PET/CT,+,=,1,1,2,+,＞,PET/CT的價(jià)值,,對(duì)腫瘤進(jìn)行早期

36、、正確的生物學(xué)行為分析和高精度的定位，進(jìn)一步提高了腫塊定性、腫瘤分期、療效分析的準(zhǔn)確性可改變治療計(jì)劃達(dá)31%～75%將腫瘤及其轉(zhuǎn)移灶精確設(shè)計(jì)在照射野的中心，對(duì)適型放療和生物調(diào)強(qiáng)放療有明顯的臨床應(yīng)用價(jià)值,PET/CT的局限性,假陽(yáng)性：活動(dòng)性結(jié)核、急性炎癥、活動(dòng)性結(jié)節(jié)病和炎性假瘤假陰性：肺泡癌、高分化肝細(xì)胞癌、腎臟透明細(xì)胞癌、印戒細(xì)胞癌、粘液囊腺癌、類(lèi)癌和高分化腺癌PET/CT的CT不能代替診斷CT，只用來(lái)對(duì)PET圖像進(jìn)行衰