第一章 影像诊断学总论

医学影像学人卫第九版第一张影像诊断学总论，介绍了X线、CT、MRI等影响检查技术和造影剂，通过对人体内部结构和功能的观察和分析，诊断疾病的学科。

第一章 影像诊断学总论

• 第一节 X线成像
  • 有辐射，重叠图像
  • 成像基本原理
    • X线基本特性：穿透性，可吸收性，荧光效应，感光效应，电离效应
    • 人体组织结构固有的密度和厚度差异
      • 物质密度越高对X线吸收越多
        • 高密度组织：骨或钙化，呈白色影像
        • 中等密度：软骨，肌肉，神经，实质器官，结缔组织，体液，呈灰白色
        • 低密度：脂肪，含气组织，呈灰黑色/深黑色
  • 成像设备与性能
    • 传统X线设备
      • 胶片为载体。空间分辨力高，密度分辨力低，重叠图
    • 数字化X线设备
      • CR：影像板。成像速度慢，不能透视
      • DR：平板探测器。成像速度快，可透视
    • 数字减影血管造影设备
      • DSA数字减影血管造影：血管内注入造影剂，有创。避免血管影与邻近骨和软组织影像重叠，可清晰显示血管
  • 检查方法
    • 自然对比：人体组织固有密度差异形成灰度对比，平片
    • 人工对比：引入对比剂（造影剂），称X线造影检查
    • 1普通检查
      • X线摄影（拍片）平片
      • 荧光透视
    • 2特殊检查
      • 软X线摄影：钼靶检查乳腺
      • X线减影技术：CR或DR
      • 体层容积成像
    • 3X线造影检查
      • 对比剂类型
        • 医用硫酸钡：食管、胃肠道造影
        • 水溶性有机碘对比剂：血管、尿路、子宫输卵管、窦道、瘘管（可过敏）
      • 对比剂引入途径
        • 直接引入：口服（钡餐），灌注 ，穿刺
        • 间接引入：静脉注入后经尿路排泄
  • 安全性
    • 有辐射，孕妇小儿禁用
    • 辐射防护三项基本原则
      • 屏蔽防护：含铅防护服
      • 距离防护：远离
      • 时间防护：每次检查次数不宜过多，避免重复检查
  • X线图像特点
    • 黑白灰度图像：密度差异
    • 组织结构影像的叠加图像
• 第二节 X线计算机体层成像CT
  • 有辐射，断层图像
  • 成像基本原理
    • 用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收 透过该层面上各个不同方向的人体组织 的X线，经模数转换输入计算机，处理后得到扫描断层的组织衰减系数的数字矩阵，再将矩阵内的数值通过数模转换，用黑白不同的灰度等级在荧光屏上显示出来，即构成CT图像
  • 设备与成像性能
    • 非螺旋CT
    • 多层螺旋CT
      • 重建增量
  • 检查方法
    • 患者要制动，屏气
    • 优点：扫描速度快；不遗漏小病灶；高质量任意层面的多平面重建…
    • 1平扫
      • 普通扫描/非增强扫描，不用对比剂增强或造影的扫描
    • 2增强扫描
      • 针对可疑部位
      • 血管内注射对比剂后再扫描，提高病变组织同正常组织的密度差，显示平扫上未显示的病变
    • 3 CT造影
      • 针对管腔
      • CT血管造影CTA：快速无创，筛查动脉狭窄与闭塞，动脉瘤，血管畸形
      • 脊髓、关节造影
  • 安全性
    • 无创性检查，快速
    • 辐射剂量CT>DR
  • CT图像特点
    • CT图像是数字化模拟灰度图像：
      • 由不同灰度的像素组成，灰度反映相应体素的x线吸收系数
    • CT图像具有较高的密度分辨力（高于x），但空间分辨力较低
      • CT能清楚显示由软组织构成的器官，如：脑/纵隔/肝胰脾肾等器官
      • 组成CT图像的基本单位是像素，像素⬇️，空间分辨力⬆️。CT像素比X线图像大
    • CT图像的密度能进行量化评估
      • CT值（HU）：密度⬆️CT值⬆️。水=0 HU，骨皮质=+1000 HU，气体=-1000
      • X线吸收系数：水=1，骨皮质=2，气体=0
      • 根据组织CT值范围，选择窗宽和窗位
        • 窗位⬆️暗度⬆️
        • 窗宽⬆️对比度⬇️
    • CT图像为断层图像
      • 部分容积效应：一个扫描层面的厚度方向内，同时含有两种或以上密度不同且走行与层面平行的组织时，其所显示的密度并非代表任何一种组织，所测得CT值为它们的平均值。
      • 高分辨力CT（HRCT）采用更薄的重建层厚，可克服部分容积效应。
• 第三节 超声成像（略）
• 第四节 磁共振成像MRI
  • 无辐射，有强磁场
  • 定义
    • 利用强外磁场内人体中的氢原子和即氢质子（1H），在特定射频RF脉冲作用下产生磁共振现象，所进行的一种医学成像技术
  • 成像基本原理
    • 人体H在强外磁场内产生纵向磁矢量和H进动
    • 发射特定的射频脉冲引起磁共振现象
    • 停止射频脉冲后H恢复至原有状态并产生MR信号
      • 纵向弛豫时间T1:纵向磁矢量恢复的时间
      • 横向弛豫时间T2:横向磁矢量的衰减消失时间
    • 采集、处理MR信号并重建为MRI图像
      • MRI图像上的灰度对比反映组织间弛豫时间的差异
      • T1加权成像T1WI：长低短高，水多为黑色，脑脊液（黑色）<脂肪（白色）。灰质灰色，白质白色
      • T2加权成像T2WI：长高短低，水多为白色，脑脊液(白色）>骨皮质（无水黑色）。灰质白色，白质灰色
  • 设备与成像性能
    • MRI成像的主要优势
      • 多参数成像：T1值，T2值，质子密度密度等参数（X线单一密度参数）
      • 多序列成像
      • 多方位成像：可直接获取任意方位断层图像
      • 软组织分辨力高：脑脊髓，关节病变优于CT（MRI>CT>X
        • 亚急性出血🆚脂肪组织：T1/2均高信号，压脂为低信号
      • 直接进行水成像：不用对比剂，重T2WI序列，显示含液管道系统
      • 直接进行血管成像：不用对比剂，MRA MRI血管成像
      • 显示组织磁敏感性差异：SWI
      • 检测组织生化成分：MRS 质子磁共振波谱检查
      • 显示水分子扩散：扩散张量成像DTI，扩散加权成像DWI，DWI⬆️ADC⬇️水分子扩散受限程度⬆️
        • ADC表冠弥散系数：受损组织弥散受限，ADC降低，表现为较暗区域；自由弥散区域的ADC较高，信号强度相对明亮
      • 显示组织血流灌注状态：灌注加权成像PWI
      • 脑功能定位
      • 显示和量化脑区间功能连接：fMRI
    • 局限性
      • 通常不能整体显示器官结构和病变：为断层图像
      • 多序列/多幅图像不利于快速观察：需要较长时间比对观察
      • 受部分容积效应影响：同CT
      • 检查时间相对较长：不适用于急症患者
      • 易发生不同类型伪影
      • 识别钙化有困难：无水黑色无信号，不如CT
  • 检查方法
    • 平扫
      • 普通平扫
        • T1WI和T2WI，肝囊肿，胆囊石，子宫肌瘤
      • 特殊平扫
        • 脂肪抑制T1/2: 诊断脂肪病变，脂肪瘤，髓脂瘤，畸胎瘤
        • 水抑制T1/2（FLAIR）：抑制水/血液信号，利于脑室/脑沟旁高T2信号的病灶的检出（水肿/血肿...)
        • 磁敏感加权成像SWI：小静脉/微出血/铁沉积
    • 对比增强检查
      • 经静脉注入顺磁性/超顺磁性对比剂后，再进行T1/2检查
      • 顺磁性对比剂：二乙烯三胺物乙酸钆，缩短T1，强化病变部位T1
      • 超顺磁性对比剂：超顺磁性氧化铁，缩短T2，减弱T2信号
    • MRA检查
      • 血管成像
      • 普通MRA
      • 增强MRA：需静脉注入Gd- DTPA
    • MR水成像
      • MRCP，诊断胆胰管梗阻
      • MRU，尿路梗阻
      • 内耳迷路水成像
    • H-MRS成像
    • f MRI检查
      • DWI和DTI检查：DWI用于超急性期脑梗死诊断（细胞毒性水肿-弥散受限，DWI⬆️），肿瘤
      • PWI检查：缺血性和肿瘤性病变诊断，肿瘤恶性程度评估
      • BOLD-f MRI检查：定位脑功能区
  • 安全性
    • 设备强磁场，禁止携带任何铁磁性物体
    • 禁忌症
      • 安装有心脏起搏器
      • 体内有金属（铁磁性）内植物，如手术夹/支架/假体/假关节
      • 怀孕3个月内
      • 幽闭恐惧症
  • MRI图像特点
    • 普通平扫MRI图像
      • 多序列，多幅断层图像，组织结构无重叠
      • T1/2图像，骨皮质均为低信号，脂肪为较高信号
      • 富含水（脑脊液/尿液）在T1低T2高
    • 特殊平扫
      • 脂肪抑制T1/2：脂肪低信号，其他同普通
      • 水抑制T2：脑室/脑池和脑沟内脑脊液低信号
      • 同/反相位T1:软组织与脂肪边界处出现线状低信号影
    • 增强T1图像
      • 垂体/肾实质/血管发生强化，高信号
    • MRA图像
      • 整体显示血管结构，高信号，周围结构不清
    • MR水成像
      • 整体显示胆胰管/尿道
    • H-MRS
      • 代谢产物浓度谱线图
    • f MRI图像
      • DWI：表观扩散系数ADC图像，反映水分子扩散幅度
• 第五节 分子影像学与核医学
• 第六节 对比剂
  • 对比剂成像基本原理
    • X线：导入高吸收X线（硫酸钡），低吸收（油脂/气体）增加对比度
    • MR：对比剂本身不产生信号，引入体内后，改变邻近组织的T1/2弛豫时间，一般是使T1/2都缩短
    • 超声：血液中加入微气泡，血液散射增强，组织器官显影增强
  • 常用种类
    • X线对比剂
      • 碘化合物
      • 硫酸钡
    • MR对比剂
      • 细胞内/外
      • 顺磁性/超顺磁性
  • 不良反应
    • 碘对比剂过敏反应：恶心呕吐/皮肤瘙痒/喉头水肿/呼吸困难/休克
    • 副反应
    • 肾毒性
• 第七节 不同成像技术的比较和临床应用
  • 不同成像技术和检查方法的比较
    • 中枢：CT/MRI
    • 乳腺：X线/超声/MRI
    • 急性脑梗：CT灌注/MRI的DWI
  • 临床应用
    • X线
      • 胸部/关节/乳腺疾病
      • 胆结石/游离气腹/肠梗阻
      • 消化道/尿道/血管造影
    • CT
      • 快速，广泛（中枢/头颈/胸部/心血管/腹盆部骨骼肌肉
    • 超声
      • 无辐射，实时动态成像
      • 眼眶/颈部/乳腺/腹盆部/肌肉软组织
      • 心脏/四肢血管
      • 穿刺活检/抽吸引流定位
      • 术中寻找小病灶
    • MRI
      • 较慢，不适用于急症患者
      • 中枢/头颈部/乳腺/纵隔/心脏大血管/腹盆部/肌肉软组织/骨髓。可诊断其他3种未能诊断的
      • 发现其他3种不能发现的微小病变
      • DWI检出超急性脑梗死，鉴别脑转移瘤与脑脓肿
      • H-MRS鉴别前列腺癌与增生
• 第八节 图像的观察和分析与影像诊断原则
• 第九节 图像存档和传输系统与信息放射学