CT和MRI的臨床應(yīng)用

1、.,1,CT和MRI 在臨床診斷中的應(yīng)用,.,2,計算機體層攝影computed tomographyCT,計算機技術(shù)和X線檢查技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物 診斷價值高、無痛苦、無創(chuàng)傷 放射診斷領(lǐng)域中的重大突破,.,3,CT發(fā)展史,1971年英國工程師Hounsfield研制第一臺頭顱CT掃描儀 1971年10月4日成功檢查第一例病人 1973年在英國放射雜志上報道 1975年第一臺全身CT機問世 1976年Hounsfield獲諾貝爾醫(yī)學(xué)生物獎,.,4,基本概念,體素（voxel）：成像的體層分成按矩陣排列的若干小的基本單元 矩陣（matrix）：將受檢層面分割為無數(shù)小 的立方體 空間分辨率（spatia

2、l resolution）：又稱高對比度分辨率，在保證一定密度差前提下，顯示分辨組織幾何形態(tài)的能力,.,5,密度分辨率（density resolution）：在低對比情況下分辨組織密度細小差別的能力，CT較普通X線高1020倍 CT值（Hu）：X線穿過組織過程中，計算出每個單位容積的吸收系數(shù)，可分為2000個分度，上界為骨的CT值（1000Hu），下界為氣的CT值（-1000Hu）水的CT值為0Hu，軟組織的CT值為2060Hu，脂肪的CT值為-70-90Hu,.,6,窗寬與窗位（window width/level）： 窗寬-指熒屏圖像上所包括16個灰階的CT值范 圍； 窗位-指觀察某一組

3、織結(jié)構(gòu)時，以該組織CT值為中心 偽影（artifact）：顯示掃描物體中并不存在的圖像的各種類型的影像 部分容積效應(yīng)（partial volume pheno-menon）：在同一掃描層面內(nèi)含有兩種以上不同物質(zhì)密度,.,7,CT成像的基本原理,X線掃描數(shù)據(jù)的收集與轉(zhuǎn)換（X線射入人體-探測器收集衰減后的X線信號-光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒎糯?模/數(shù)轉(zhuǎn)換-輸入計算機） 掃描數(shù)據(jù)處理和重建圖像 圖像的顯示與存儲（數(shù)/模轉(zhuǎn)換-圖像在顯示屏顯示、排成照片）,.,8,CT機的基本結(jié)構(gòu),掃描機架（X線管、探測器、 準直器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器） 檢查床 高壓發(fā)生器（CT多用高頻高壓發(fā)生器） 計算機系統(tǒng)（主計算機；陳列處

4、理器） 圖像的顯示、存儲及輸出設(shè)備,.,9,CT的主要部件,.,10,CT的基本結(jié)構(gòu),.,11,掃描機架,X線管： 固定陽極-有效的焦點面積小，熱容量不足，不耐受較大的管電流使陽極產(chǎn)生的高熱，只用于第一、二代CT機 旋轉(zhuǎn)陽極-有效的焦點面積大，熱容量大幅度增加，用于第三、四代CT機）,.,12,探測器：將X線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?固定探測器（靈敏度高、轉(zhuǎn)換率高 但余輝較長，一致性較差） 氣體探測器（很少應(yīng)用） 陶瓷晶體探測器（靈敏度高、一致性好、 余輝小、體積小、可用作多層螺旋CT）,.,13,準直器：位于X線管射線的出口端和探測器接受X線的入口端，主要作用是對X線束進行導(dǎo)向和整形 模/數(shù)（A/D

5、）轉(zhuǎn)換器：將探測器采集到的模擬電信號轉(zhuǎn)換為計算機能識別的數(shù)字信號,.,14,CT機的分代,第一代CT機（旋轉(zhuǎn)/平移方式掃描） 速度慢 采集的數(shù)據(jù)少 很快被淘汰,.,15,第二代CT機 將單一筆形X線束改為扇形X線束 多個扇形排列的探測器 代替單一的探測器,.,16,第三代CT機扇形排列的探測器更多 包括整個視野， X線管與探測器組合 作同步旋轉(zhuǎn)運動 掃描速度在5秒以內(nèi),.,17,第四代CT機 探測器更多，以環(huán)行排列且固定不動 X秒線旋轉(zhuǎn)同時掃描 掃描時間更短,.,18,第五代CT機 超快速CT（ultrafast CT，UFCT） 電子速CT（electron beam CT,EBCT) 主要

6、組成部分: 電子槍、聚焦線圈、多排探測器群、高速移動的檢查床、控制系統(tǒng) 特點： 沒有球管和探測器的移動，最快掃描速為0.05秒，可以做CT血管造影和心臟造影,.,19,第五代CT結(jié)構(gòu)示意圖,.,20,.,21,螺旋CT（spiral CT，SCT/helical CT） 特點：檢查床勻速進入CT機架 X線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)式暴光 優(yōu)勢：掃描速度快 病灶檢出率高 CT值測量準確 多功能顯示病灶 （三維重建、血管造影、仿真內(nèi)窺鏡）,.,22,螺旋CT掃描軌跡示意圖,.,23,CT對比劑,水溶性對比劑 分型： 離子型（60%泛影葡胺、60%碘卡明） 非離子型（ultrsvist、omnipaque、iop

7、amiro）,.,24,對比劑的作用原理及臨床應(yīng)用 原理：碘對X線的高衰減性在CT圖像上 呈高密度，增加碘分布區(qū)與周圍組織的密度對比,.,25,對比劑的給藥途徑 靜脈團注法 靜脈滴注法 動脈給藥 腸腔造影（口服、灌腸）,.,26,.,27,CT檢查方法,平掃（non-contrast scan） 增強掃描（contrast scan） 造影掃描 特殊掃描（薄層、重疊、靶區(qū)、高分辨率、延遲、動態(tài)、三維重建、CTA、仿真內(nèi)鏡）,.,28,螺旋CT雙髖關(guān)節(jié)冠狀面重建,.,29,頭顱CT三維重建,.,30,踝關(guān)節(jié)CT三維重建,.,31,.,32,肺CT三維重建,.,33,.,34,肺CT三維重建,.,

8、35,膀胱癌（CT仿內(nèi)窺鏡）,.,36,CT三維重建,.,37,雙側(cè)髂總動脈狹窄（腹主A3D）,.,38,腹主動脈和腎動脈3D,.,39,脊柱重建,.,40,冠狀動脈CTA、仿真鏡,.,41,右支氣管內(nèi)異物,.,42,左支氣管內(nèi)膿栓、肺炎,.,43,頸動脈CTA,.,44,左冠狀動脈狹窄治療前后,.,45,.,46,CT和MRI 在臨床診斷中的應(yīng)用,上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院 潘玉萍,.,47,磁共振成像 magnetic resonance imaging,MRI,.,48,MRI成像儀,.,49,.,50,MRI發(fā)展史,1946年,美國Bloch(斯坦福大學(xué))和Purcell(哈佛大學(xué))

9、同時發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象 1952年兩人獲諾貝爾物理學(xué)獎 1976年Hinshaw首先實現(xiàn)人體手部成像 1980年推出首臺MR成像商品機 90年代發(fā)展到MRA (MR angiography) MRS (MR spectroscopy),.,51,MRI的基本結(jié)構(gòu),磁體系統(tǒng)(主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)） 譜儀系統(tǒng)（梯度場、射頻場、MR信號接受和控制） 計算機圖像處理系統(tǒng)（模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集、圖像處理和顯示）,.,52,MR成像基本結(jié)構(gòu)示意圖,.,53,MRI原理,自旋的原子核在磁場中與電磁波相互作用的一種物理現(xiàn)象 Bloch的氫原子核磁矩進動學(xué)說 （經(jīng)典力學(xué)理論） Purcell的氫原子核能躍

10、遷學(xué)說 （量子力學(xué)理論）,.,54,經(jīng)典力學(xué)理論,原子核磁矩偏轉(zhuǎn)過程即為磁共振過程，其磁矩偏轉(zhuǎn)及在新的狀態(tài)下繼續(xù)進動，可引起周圍線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流信MR信號,.,55,射頻脈沖序列,自旋回波序列（spin echo，SE） 反轉(zhuǎn)回復(fù)序列（inversion recovery，IR） 部分飽和序列（partial saturation，PS） 快速成像序列（fast imaging） 脂肪抑制（fat suppression）成像 水抑制序列（fluid affenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR）,.,56,MRI特殊成像,磁共振波譜學(xué)（MRS）：利用MR中化學(xué)位移測

11、定分子組成及 空間構(gòu)形 磁共振血管成像（MRA）：顯示血管和血流特征的一種技術(shù) 彌散成像（DWI）：以圖像顯示分子微觀運動的檢查技術(shù) 灌注成像（PWI）：反映組織微循環(huán)的分布及血流灌注情況 腦功能成像（fMRI）：研究活體腦神經(jīng)細胞的活動狀態(tài)的一種新技術(shù),.,57,.,58,.,59,MRA（雙髂總A狹窄，前交通A瘤）,.,60,.,61,.,62,.,63,.,64,腎包膜下出血（CT增強）,.,65,胃平滑肌瘤（CT平掃、增強）,.,66,.,67,直腸癌（CT平掃、增強）,.,68,乙狀結(jié)腸癌（CT平掃）,.,69,CT增強,.,70,肝囊腫（CT平掃、增強）,.,71,肝硬化、肝癌、脾

12、大,.,72,胰頭癌（CT平掃和增強）,.,73,子宮肌瘤,.,74,小腦蚓部髓母細胞瘤（CT）,.,75,MRT1WI、Gd-DTPAT1WI,.,76,MRT2WI、FLAIR,.,77,Gd-DTPA MRT1WI,.,78,CT平掃、MRT1WI,.,79,MRT1WI,.,80,后顱窩腦膜瘤（CT、MRT1WI）,.,81,MRT2WI、FLAIR,.,82,Gd-DTPA MRT1WI,.,83,CT和MRI 在臨床診斷中的應(yīng)用,上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院 潘玉萍,.,84,膀胱癌,.,85,輸尿管下端癌（CT平掃）,.,86,輸尿管下端癌（CT增強）,.,87,腎癌（CT平掃、增強）,.,88,腎癌（MRT1W）,.,89,MRT2W、Gd-DTPA,.,90,左腎癌（腔靜脈癌栓形成）,.,91,肺泡蛋白沉積癥,.,92,.,93,.,94,縱隔畸胎瘤,.,95,MRT1W,.,96,MRT2WI、STIR,.,97,骨骼肌肉系統(tǒng)大腿血腫（T1WI）,.,98,脛骨上端巨細胞瘤,.,99,CT骨掃描,.,100,MRT1WI、T2WI,.,101,MRT2WI,.,102,.,103,.,104,胸椎結(jié)核,.,105,外生性骨軟骨瘤,.,106,CT平掃,.,107,左尺骨下端巨細胞瘤（pl