医学影像学总论

医学影像学总论部分笔记，包括X线、CT、超声、MRI的基本原理、设备与性能、检查方法等，还有图像观察分析与诊断原则等内容。

总论

• X线
  • 基本原理
    • X线特性
      • 穿透性
      • 可吸收性
      • 荧光效应
      • 感光效应
    • 密度、厚度
  • 设备与性能
    • 传统
      • 优点
        • 空间分辨率高
        • 辐射量低
        • 低廉
      • 缺点
        • 密度分辨率低
        • 影像重叠
        • 胶片管理不便
    • 数字化
      • CR
        • 不可与传统组合
        • 载体：影像板（IP）
        • 成像速度慢，不能进行X线透视检查
      • DR
        • 与X线设备兼容
        • 载体：平板探测器(FPD)
        • 成像快，可透视检查
    • DSA
      • 图像采集
        • 早期
          • X像影像增强器-高分辨力摄像管
        • 目前
          • FPD
      • 常用方法
        • 时间减影法
  • 检查方法
    • 普通
      • X线摄影
      • 荧光透视
    • 特殊
      • 软X线摄影
      • X线减影
      • 体层容积成像
    • 造影
      • 对比剂类型
        • 见后文
      • 引入途径
        • 直接引入
          • 口服
          • 灌注
          • 穿刺
        • 间接引入
          • 静脉注射行排泄性尿路造影
  • 安全性
    • 禁忌症
      • 早孕者
    • 三项基本原则
      • 屏蔽防护
      • 距离防护
      • 时间防护
  • 图像特点
    • 黑白灰度
    • 影像叠加
• CT
  • 基本原理
    • 经各方向组织的X线-探测器-模数转换-计算机-衰减系数矩阵-模数转换-灰度等级-荧光屏
  • 检查方法
    • 平扫
    • 增强扫描
    • 造影
      • CT血管造影
        • 含碘对比剂
      • CT脊髓造影
        • 非离子型水溶性碘
      • CT关节造影
        • 空气、二氧化碳
  • 安全性
    • 辐射量显著大于X线
  • 图像特点
    • 数字化模拟灰度图像
    • 密度分辨力高
    • 对密度进行量化评估
      • CT值,吸收系数
        • 骨皮质 +1000Hu 2
        • 水 0Hu 1
        • 气体 -1000Hu 0
      • 窗技术
        • 窗位
          • 图像上所包含CT值范围的中心值
          • 窗位高，图像黑
        • 窗宽
          • 图像（由黑到白）所包含CT值范围
          • 窗宽大，对比度小
    • 断层图像
      • 部分容积效应
• 超声
  • 基本原理
    • 物理
      • 指向性
        • 进行探测的基础
      • 反射
        • 大界面
      • 散射
        • 小界面
      • 折射
      • 绕射
      • 相干
      • 衰减
        • 衰减程度：骨>实质器官>脂肪组织>液体
      • 多普勒效应
        • 朝向探头，频率增高
        • 检测组织血流运动速度或方向，层、湍流
    • 类型
      • A型
        • 振幅调制型—一维
        • 横轴：时间 纵轴：波幅
        • 声阻抗差增大，回声波幅增大
      • B型
        • 辉度调制型—二维
        • 纵轴：回声深度或时间
        • 类型 二维超声 图像 组织器官
        • 无反射型 液性暗区 无回声 液
        • 少反射型 低亮 低回声 实质
        • 多反射型 高亮 高回声 壁、膜
        • 全反射型 极高亮 强回声，有声影 石、气
      • M型
        • 辉度调制型
        • 主用于检查心脏，大血管
      • D型
        • 频率多普勒超声
          • 幅度调制型
          • 朝向探头侧的差频信号位于基线上
            • “朝上背下”
        • 彩色多普勒血流成像(CDFI)
          • 朝向探头的血流以红色表示
            • “朝红背蓝”
          • 可反映血流速度，加速度和方向的变化，但受角度影响，检测低速受限
          • 彩色多普勒能量图(CDE)
            • 显示低速
            • 不受角度影响
            • 不存在彩色混叠
          • 组织多普勒成像(TDI)
            • 滤去低幅高频（血流），仅检测低频高幅（心室壁）
  • 成像性能
    • 优势
      • 机械波
      • 实时动态
      • 便捷，低廉，可短期多次
      • 可床边可术中
    • 局限性
      • 不适用于骨，肺，胃肠
      • 局部断面
      • 依赖医师水平
  • 安全性
    • 机械效应、热效应、空化效应
      • 使用不当对胎儿，眼球造成损伤
• MRI
  • 基本原理
    • 人体1H在强外磁场内产生纵向磁矢量和1H进动
      • 1H磁矩
        • 强外磁场外无序排列
        • 强外磁场内有序，产生纵向磁矢量
      • 进动频率∝外磁场场强
    • 发射特定的RF脉冲引起磁共振现象
      • 纵向磁矢量下降
      • 产生横向磁矢量
    • 停止RF脉冲后1H恢复至原有状态并产生MR信号
      • 弛豫
        • T1:Mz 0→63%
        • T2:Mxy Max→37%
    • 采集，处理MR信号并重建为MRI图像
      • 白影——高信号
      • 高T1短，高T2长
      • 灰度
        • 含水液体 骨皮质 韧带 肌肉 脂肪 骨髓 脑白质 脑灰质
        • T1 低 低 低 中 高 高 较高 中
        • T2 高 低 低 中 较高 中 中 较高
  • 成像性能
    • 优势
      • 多参数成像
      • 多序列成像
      • 多方位成像
      • 软组织分辨力高
      • 直接进行水成像
      • 直接进行血管成像
        • MRA
      • 显示组织磁敏感型差异
        • 磁敏感加权成像SWI
      • 检测组织生化成分
        • 1H磁共振波谱MRS
      • 显示水分子扩散运动
        • 扩散加权成像DWI
          • 大致反映水分子扩散和受限程度
        • 扩散张量成像DTI
          • 更全面准确，可量化脑区间解剖连接
      • 显示组织血流灌注
        • 灌注加权成像PWI
      • 脑功能定位
        • 血氧水平依赖(BOLD)原理
      • 显示量化脑区功能连接
    • 局限性
      • 断层，不整体
      • 时间长
      • 部分容积效应
      • 易发生伪影
      • 识别钙化受限
  • 检查方法
    • 平扫
      • 普通
        • 肝囊肿，胆囊石，子宫肌瘤
      • 特殊
        • 脂肪抑制
          • 脂肪瘤，髓脂瘤，畸胎瘤
        • 梯度回波同反相位
          • 肾上腺腺瘤，脂肪肝
    • 对比增强检查
      • 对比剂
        • 二乙烯三胺五乙酸钆Gd-DTPA
          • 顺磁性对比剂，缩短T1值
      • 普通增强检查
        • 颅脑疾病诊断
      • 多期增强检查
        • 腹盆部诊断
      • 超顺磁性对比剂增强检查SPIO
        • 肝脏肿瘤
      • 肝细胞特异性对比剂增强检查Gd-EOB-DTPA
        • 肝脏肿瘤，尤其小肝癌
    • MRA
    • MR水成像
      • MRCP
        • 胆胰管梗阻
      • MRU
        • 尿路梗阻
      • 内耳迷路水成像
        • 内耳先天畸形
    • fMRA
      • DWI
        • 超急性期脑梗死，恶性肿瘤
      • DTI
        • 脑白质纤维束
      • PWI
        • 缺血性，肿瘤性
      • BOLD-fMRI
        • 脑功能区定位
  • 安全性
    • 禁忌症
      • 安装有心脏起搏器
      • 体内有金属性内植物
      • 怀孕三个月以内
      • 幽闭恐惧症
    • 含钆对比剂对肾有损害
• 图像存档与传输系统PACS
  • 基本结构
    • 数字图像获取子系统
      • 成像设备
      • 获取接口
        • 标准：DICOM3.0
          • 各设备间的相互信息传输
    • PACS控制器
      • 数据流控制器
      • 数据库服务器
      • 图像存档系统
        • 核心
    • 图像显示子系统
  • 应用价值
    • 诊断
    • 管理
    • 成本
    • 教学
    • 科研
    • 质控
  • 信息放射学
    • 放射信息系统RIS
      • 主要用于影像学科，用于非图像存储与运输工作
      • PACS负责处理图像信息
      • 医院信息系统HIS——健康水平7（HL-7）——放射信息系统RIS
    • 远程放射学tele-radiology
      • 缓解我国医学影像资源不平衡
• 图像观察分析与诊断原则
  • 图像观察和分析原则
    • 全面
    • 重点
    • 对比
      • 对称部位比对
      • 不同成像技术
        • 反相位<同相位→脂质高→肾上腺腺瘤
      • 同一成像技术不同检查方法
      • 不同时间
  • 影像诊断原则
    • 熟悉正常
    • 辨别异常
    • 分析归纳
    • 综合判断
  • 影像诊断结果
    • 确定性诊断
    • 符合性诊断
    • 可能性诊断
    • 否定性诊断
• 不同成像技术的比较与应用
  • 比较
    • CNS
      • 首选CT,MRI
        • 密度分辨力高
      • 不用X线
        • 密度分辨力高，影像重叠
      • 不用超声
        • 颅骨对超声全反射
    • 乳腺
      • 首选X线
      • CT仅用于乳腺癌转移灶
  • 应用
    • X线
      • 普通
        • 良好自然密度对比
          • 胸，骨关节，乳腺
        • 病变与周围组织密度对比
          • 结石，气腹，肠梗阻
      • 造影
        • 消化道，泌尿系统，心血管系统
    • CT
      • CNS,头颈，胸部，心血管系统，腹盆部，骨肌
    • 超声
      • 眼眶，颈部，乳腺，腹盆部，肌肉软组织
      • 心脏，四肢血管
      • 穿刺引流定位
      • 术中寻找小病灶
    • MRI
      • CNS,头颈，乳腺，纵膈，心脏大血管，腹盆部，肌肉软组织，骨髓，乳腺肿块，肝脏，肾上腺
      • 脑内微小转移瘤，骨挫伤，关节软骨退变，韧带损伤
      • DWI→超急性期脑梗死
      • 1H-MRS→前列腺癌
• 对比剂
  • 基本原理
    • X线对比剂
      • 导入高吸收X线物（硫酸钡）或少吸收物（油脂，气体），提高病灶与正常组织的对比度
    • MR对比剂
      • 本身无信号，改变邻近组织弛豫时间
    • 超声对比剂
      • 血液中加入声阻抗值与血液不同介质，血液内散射增强
  • 种类
    • X线对比剂
      • 阴性对比剂
        • 密度低，吸收少
        • 油脂，气体
      • 阳性对比剂
        • 硫酸钡
          • 仅用于食管，胃肠道检查
        • 碘化合物
          • 碘化油（无机物）
            • 瘘管，子宫输卵管，淋巴管造影，血管内化疗栓赛
          • 水溶性有机碘化合物
    • MR对比剂
      • Gd-DTPA
  • 不良反应
    • 特异质反应
    • 物理化学反应
    • 肾毒性
• 分子影像学
  • 实现条件
    • 高特异性亲和力的分子探针
    • 探针可以克服生物屏障进入靶器官
    • 适度扩增
    • 敏感清晰快速的成像技术
  • 基本原理
    • 直接成像
    • 间接成像
    • 替代物成像