醫(yī)學(xué)影像成像技術(shù)與原理.doc

各種成像技術(shù)的臨床應(yīng)用的比較【摘要】 目的：對(duì)各種成像技術(shù)的臨床應(yīng)用進(jìn)行比較分析，為臨床科學(xué)合理應(yīng)用提供參考。方法：根據(jù)各種成像技術(shù)的影像特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，評(píng)價(jià)成像性能、影像特點(diǎn)及其差別。結(jié)果：CR、DR和CT都是利用X線成像，超聲用超聲波成像，MRI則用人體中的氫核成像，其中CR與DR成像轉(zhuǎn)換方式各自不同。結(jié)論：X線在骨肌系統(tǒng)和胸部多是首選；CT在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心及大血管疾病腹部及盆腔部疾病的診斷價(jià)值高；超聲在各部位軟組織器官、婦產(chǎn)科有重要應(yīng)用；MRI對(duì)腦和脊髓及診斷乳腺疾病有重要價(jià)值。【關(guān)鍵詞】 CR、DR、CT、超聲、MRI、臨床應(yīng)用1 引言1895年發(fā)現(xiàn)X線以后不久，X線就被用于人體疾病檢查，形成X線診斷學(xué)，并奠定了醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)成像。20世紀(jì)50年代到60年代開始應(yīng)用超聲與核素顯像進(jìn)行人體檢查，出現(xiàn)了超聲成像核閃爍顯像。20年代70年代到80年代有相繼出現(xiàn)了CT、MRI等新的成像技術(shù)。各種成像原理與方法不同，診斷價(jià)值與限度亦各異，了解并掌握各種成像技術(shù)的成像性能、影像特點(diǎn)及其差別有助于在臨床上面對(duì)不用的疾病時(shí)用選用適合的成像技術(shù)進(jìn)行檢查，對(duì)診斷疾病更有利。2 各種成像技術(shù)的成像性能、影像特點(diǎn)2.1 CR影像特點(diǎn)(1)高靈敏度：即使密集很弱的信號(hào)也不會(huì)被噪聲所掩蓋而顯示出來(lái)。(2)較高的空間分辨率(33 Lp,mn)：能分辨影像中較小的細(xì)節(jié)。(3)具有很高的線性度：在影像系統(tǒng)中，整個(gè)光譜范圍內(nèi)得到的信號(hào)與真實(shí)影像光強(qiáng)度呈線性關(guān)系。(4)大動(dòng)態(tài)范圍：系統(tǒng)能同時(shí)檢測(cè)到極強(qiáng)和極弱的信號(hào)使影像顯示出更豐富的層次。(5)識(shí)別性能優(yōu)越：系統(tǒng)能準(zhǔn)確地掃描出影像信息。顯示最理想、高質(zhì)量的圖像。(6)寬容度大：可最大限度地減少X線照射量從而獲得較佳的影像圖像。2.2 DR的影像特點(diǎn)(1)圖像質(zhì)量高：空間分辨率36LPmm，DQE、MTF高，圖像層次豐富。(2)時(shí)間分辨力高：成像速度快，曝光后幾秒即可顯示圖像，優(yōu)化改善了工作流程。(3)曝光寬容度大：成功率達(dá)100，可修正后處理調(diào)節(jié)。(4)后處理功能強(qiáng)大：有對(duì)比度、亮度、邊緣處理、增強(qiáng)、黑自、反轉(zhuǎn)、放大、縮小、測(cè)量等。(5)無(wú)膠片化：圖像在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)輸、調(diào)閱，節(jié)省了存儲(chǔ)空間及膠片和沖片費(fèi)用。(6)可與PACS融合131：可直接與PACS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診。2.3超聲成像的影像特點(diǎn)（1）超聲檢查是無(wú)創(chuàng)性、無(wú)痛苦、無(wú)電離輻射的檢查，對(duì)人體無(wú)損害，簡(jiǎn)便易行，對(duì)治療后的病灶可重復(fù)檢查，動(dòng)態(tài)隨訪。（2）超聲圖像層次清楚，接近人體解剖真實(shí)結(jié)構(gòu)，能清晰顯示臟器大小、邊緣形態(tài)、毗臨關(guān)系和內(nèi)部回聲。（3）超聲分辨力強(qiáng)，對(duì)小病灶有良好的顯示能力，12mm的占位病變能清晰顯示并準(zhǔn)確定位和測(cè)量大小。2.4 MRI的影像特點(diǎn)（1）MRI所顯示的解剖結(jié)構(gòu)非常逼真，在良好清晰的解剖背景上，再顯出病變影像，使得病變同解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系更明確。（2）MRI的流空效應(yīng)使血管腔不注入對(duì)比劑就可以顯影（3）MRI可獲得人體橫面、冠狀面、矢狀面及任何方向斷面的圖像，利于病變的三維定位。（4）對(duì)心臟大血管的形態(tài)與動(dòng)力學(xué)研究可在無(wú)創(chuàng)傷、無(wú)電離輻射下完成。3、各種成像技術(shù)的臨床應(yīng)用3.1 CR的臨床應(yīng)用1)CR系統(tǒng)在頭頸部的應(yīng)用：利用自動(dòng)調(diào)節(jié)激光發(fā)光量和放大增益。可最大限度地減少X線曝光量。利用頻率增強(qiáng)可清晰銳利顯示顱骨線樣骨折，利用空間頻率原理口J清晰顯示顱面骨骨折。(2)CR系統(tǒng)在胸部的應(yīng)用：改善了胸部成像方式并提高了胸部影像的顯示水平、曝光的寬容度，減少X線劑量與強(qiáng)大的圖像后處理功能聯(lián)合使用_廿r得到滿意的圖像。(3)CR系統(tǒng)在腹部的應(yīng)用：具有很高的密度分辨率，多種圖像后處理可充分顯示腹部?jī)?nèi)的影像，擴(kuò)大r應(yīng)用范圍。(4)CR系統(tǒng)在骨骼的應(yīng)用：X曝光劑量低通過(guò)圖像后處理可使骨皮質(zhì)內(nèi)緣顯示更清晰，可直接測(cè)量，對(duì)定位定量精度明顯提高骨結(jié)構(gòu)顯示更清晰，還可行礦物鹽含量的定量分析。3.2 DR的臨床應(yīng)用(1)DR系統(tǒng)在頭頸部的應(yīng)用：照射條件低于屏片組合系統(tǒng)可清晰顯示頭頸部圖像以及顯示難以顯示的上段胸椎。(2)DR系統(tǒng)在胸部的應(yīng)用：可正負(fù)片反轉(zhuǎn)，可突出胸部重點(diǎn)。選擇性開窗顯像，可調(diào)節(jié)窗寬、窗位等各種級(jí)別灰度，可處理邊緣局部，可分別顯示胸部各類器官曝光量在l一3 mAs。(3)DR系統(tǒng)在腹部應(yīng)用：最大優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)，回放圖像處理，可電視定位，即時(shí)性和連續(xù)性，自動(dòng)設(shè)定曝光條件。3.3 超聲的臨床應(yīng)用（1）超聲能清晰顯示女性盆腔內(nèi)的結(jié)構(gòu)而成為婦科疾病診斷的重要手段。特別是在產(chǎn)科的應(yīng)用，從早孕至分娩的全過(guò)程都可以用超聲監(jiān)護(hù)：觀察胎兒的發(fā)育過(guò)程，判斷胎兒成熟度以及有無(wú)先天畸形，了解胎盤及臍帶的狀況，等等。值得重視的是經(jīng)陰道超聲顯像，能顯示子宮、卵巢及附件的細(xì)微結(jié)構(gòu)，顯著提高了婦產(chǎn)科疾病的診斷準(zhǔn)確性和靈敏性。經(jīng)陰道彩色多普勒的應(yīng)用，在高分辨力二維聲像圖基礎(chǔ)上能顯示盆腔、子宮及其腫瘤的較小血管和血流頻譜特征，有助于了解病變的血流狀態(tài)、良惡性腫塊的鑒別以及宮外孕的早期診斷（2）超聲心動(dòng)圖檢查目前進(jìn)入了頻譜型和彩色多普勒型的新階段，加之經(jīng)食管超聲及三維超聲等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，可以全面、直觀、精確、實(shí)時(shí)地觀察心臟及大血管的解剖結(jié)構(gòu)，心肌及辯膜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及血流動(dòng)力學(xué)狀況，從而能夠?yàn)樾难艿纳聿±砬闆r提供準(zhǔn)確的信息，把先天性心臟病、心臟瓣膜病、心肌病以及冠心病等。心臟病的診斷水平推進(jìn)到了新的高度，并且對(duì)于許多手術(shù)病例，超聲檢查在術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后的監(jiān)視亦有很大幫助。（3）腔內(nèi)超聲、術(shù)中超聲，可以發(fā)現(xiàn)某些疾病早期的細(xì)小病變，腫瘤侵犯范圍的準(zhǔn)確定位，有無(wú)周圍淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移等，用以進(jìn)行腫瘤的分期和制定合理的主料方案。3.4 MRI的臨床應(yīng)用（1）在神經(jīng)系統(tǒng)應(yīng)用較為成熟。三維成像和流空效應(yīng)使病變定位診斷更為準(zhǔn)確，并可觀察病變與血管的關(guān)系。對(duì)腦干、幕下區(qū)、枕大孔區(qū)、脊髓與椎間盤的顯示明顯優(yōu)于CT。對(duì)腦脫髓鞘疾病、多發(fā)性硬化、腦梗塞、腦與脊髓腫瘤、血腫、脊髓先天異常與脊髓空洞癥的診斷有較高價(jià)值。（2）縱隔在MRI上，脂肪與血管形成良好對(duì)比，易于觀察縱隔腫瘤及其與血管間的解剖關(guān)系。對(duì)肺門淋巴結(jié)與中心型肺癌的診斷，幫助也較大。（3）心臟大血管在MRI上因可顯示其內(nèi)腔，所以，心臟大血管的形態(tài)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的研究可在無(wú)創(chuàng)傷的檢查中完成。（4）對(duì)腹部與盆部器官，如肝、腎、膀胱，前列腺和子宮，頸部和乳腺，MRI檢查也有相當(dāng)價(jià)值。在惡性腫瘤的早期顯示，對(duì)血管的侵犯以及腫瘤的分期方面優(yōu)于CT。（5）骨髓在MRI上表現(xiàn)為高信號(hào)區(qū)，侵及骨髓的病變，如腫瘤、感染及代謝疾病，MRI上可清楚顯示。在顯示關(guān)節(jié)內(nèi)病變及軟組織方面也有其優(yōu)勢(shì)。4 結(jié)束語(yǔ)不同的成像技術(shù)和檢查方法在診斷中都有各自的優(yōu)勢(shì)與不足，像CT雖然檢查安全，但患者接受的射線劑量通常比X線攝影大。而且對(duì)于某一種疾病，可能用一種檢查就可以明確診斷，例如外傷性骨折，X線檢查就多可以做出診斷；也可能是一種檢查不能發(fā)現(xiàn)病變，而另一種檢查則可確診，如肺的小結(jié)節(jié)性病變，胸部X線未發(fā)現(xiàn)，而CT則能檢查并診斷為肺癌；也可能是綜合幾種成像手段與檢查方法才能明確診斷。因此，需要掌握不同成像手段在不同疾病診斷在臨床應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與限度，以便能恰當(dāng)?shù)剡x擇一種或綜合應(yīng)用幾種成像手段和檢查方法，來(lái)進(jìn)行診斷【參考文獻(xiàn)】1 王家富，李勇，馬鐸，韓巍，王麗范. PETCT的原理及臨床應(yīng)用M .亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2010,06(9).2 甘泉，劉冬明，殷瑞根，劉文，趙天,萬(wàn)志水，王駿,王冬青，彭衛(wèi)斌.CR與DR性能影像特點(diǎn)及其臨床應(yīng)用的比較研究J.醫(yī)療衛(wèi)生裝,2009, 30(2).3 李嘵光. 多層螺旋CT的原理及臨床應(yīng)用M.當(dāng)代醫(yī)學(xué)，2010，7（2）.4 陸恩祥.血管超聲的臨床應(yīng)用 期刊論文.遼寧醫(yī)學(xué)雜志,15(3).5 魯珊珊,王德杭,