《醫(yī)學(xué)院大學(xué)課件－－明明白白學(xué)影像》

醫(yī)學(xué)院大學(xué)課件－－明明白白學(xué)影像本課件旨在幫助醫(yī)學(xué)院學(xué)生掌握影像學(xué)的基本知識(shí)和技能，為未來的臨床實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。影像學(xué)：導(dǎo)論定義影像學(xué)是利用各種物理方法和技術(shù)，將人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能和病變以圖像的形式顯示出來，從而為疾病診斷、治療和隨訪提供重要信息的一門學(xué)科。作用影像學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮著不可替代的作用，它可以幫助醫(yī)生更直觀、更準(zhǔn)確地了解人體內(nèi)部的情況，從而提高診斷效率和治療效果。影像學(xué)的歷史與發(fā)展11895年德國物理學(xué)家威廉·康拉德·倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，開啟了影像學(xué)發(fā)展的序幕。21920年代X線攝影技術(shù)逐漸成熟，并被廣泛應(yīng)用于臨床診斷。31950年代超聲成像技術(shù)問世，為影像學(xué)增添了新的維度。41970年代計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）和磁共振成像（MRI）技術(shù)相繼出現(xiàn)，影像學(xué)邁入新的發(fā)展階段。52000年至今數(shù)字影像技術(shù)、分子影像技術(shù)和人工智能技術(shù)等新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)影像學(xué)快速發(fā)展。影像學(xué)的基本原則1安全影像學(xué)檢查要遵循安全原則，盡量減少輻射劑量，確保患者和醫(yī)護(hù)人員的安全。2準(zhǔn)確影像學(xué)檢查要追求準(zhǔn)確性，保證圖像清晰，信息完整，為診斷提供可靠依據(jù)。3高效影像學(xué)檢查要追求效率，縮短檢查時(shí)間，提高工作效率，降低成本。X線成像原理X線成像利用X射線的穿透性，根據(jù)不同組織對(duì)X射線的吸收程度，形成影像。密度高的組織吸收X射線多，影像呈白色；密度低的組織吸收X射線少，影像呈黑色。X線成像是一種減影成像技術(shù)，通過吸收差異來顯示人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。X線管的構(gòu)造與工作原理構(gòu)造X線管主要由陰極、陽極和真空玻璃管構(gòu)成。陰極是電子源，陽極是靶材，真空玻璃管提供真空環(huán)境，防止電子束與空氣分子碰撞。原理X線管的工作原理是通過高電壓加速電子轟擊靶材，使靶材原子產(chǎn)生X射線。X射線束通過濾線板和準(zhǔn)直器后，照射到人體，形成影像。X線圖像的形成X線圖像的形成是X射線通過人體后，被照射到感光片或數(shù)字探測(cè)器上，根據(jù)不同組織對(duì)X射線的吸收程度，形成不同的影像。X線圖像是一個(gè)二維平面影像，它反映了人體在X射線照射方向上的密度分布。X線圖像的質(zhì)量1清晰度清晰度指圖像細(xì)節(jié)的銳利程度，受X射線管焦點(diǎn)的尺寸、距離和圖像放大倍數(shù)等因素影響。2對(duì)比度對(duì)比度指圖像中不同組織之間灰度值的差異，受X射線管電壓、濾線板厚度和感光片的類型等因素影響。3噪聲噪聲指圖像中的隨機(jī)干擾信號(hào)，受X射線管電流、感光片的顆粒度和散射線等因素影響。X線圖像的偽影X線圖像的偽影是指影像中出現(xiàn)的與真實(shí)解剖結(jié)構(gòu)不符的結(jié)構(gòu)或陰影，可能由患者運(yùn)動(dòng)、金屬物品、呼吸運(yùn)動(dòng)等多種因素引起。識(shí)別和分析偽影，有助于提高影像診斷的準(zhǔn)確性。計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）CR是一種數(shù)字X線攝影技術(shù)，它使用可重復(fù)使用的感光板來記錄圖像，然后通過掃描儀將圖像信息數(shù)字化，最后在計(jì)算機(jī)上顯示和處理圖像。CR技術(shù)與傳統(tǒng)膠片X線攝影相比，具有圖像質(zhì)量更高、存儲(chǔ)方便、可進(jìn)行后處理等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字X線攝影（DR）DR是一種直接數(shù)字X線攝影技術(shù)，它使用數(shù)字探測(cè)器直接將X射線信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后在計(jì)算機(jī)上顯示和處理圖像。DR技術(shù)與CR技術(shù)相比，具有圖像質(zhì)量更高、實(shí)時(shí)成像、效率更高等優(yōu)點(diǎn)。X線透視X線透視是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)成像技術(shù)，它利用X射線管連續(xù)照射人體，并將穿透人體的X射線投影到熒光屏上，形成動(dòng)態(tài)影像，可觀察人體器官的運(yùn)動(dòng)和功能活動(dòng)。X線透視常用于心血管造影、食道鋇餐檢查、胃腸鏡檢查等。超聲成像原理超聲成像利用高頻聲波（超聲波）的穿透性和反射特性，通過發(fā)射和接收超聲波來探測(cè)人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。不同的組織對(duì)超聲波的反射率不同，根據(jù)反射波的強(qiáng)度和時(shí)間，形成超聲圖像，從而顯示人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。超聲探頭的類型與選擇類型超聲探頭主要分為線形、凸形、扇形、內(nèi)窺鏡型等，不同的探頭適用于不同的檢查部位和目的。選擇選擇合適的超聲探頭，需要根據(jù)檢查部位、病變性質(zhì)、深度和圖像分辨率等因素綜合考慮。超聲圖像的形成超聲圖像的形成是超聲波通過人體后，遇到不同組織時(shí)，被反射回來，形成不同的回聲信號(hào)，這些回聲信號(hào)被超聲探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后被處理后顯示在屏幕上，形成超聲圖像。超聲圖像的亮度代表組織的反射率，不同組織的反射率不同，呈現(xiàn)不同的灰度。超聲圖像的聲像圖超聲圖像的聲像圖是由不同組織的回聲信號(hào)組成，根據(jù)其特征，可以分為無回聲、低回聲、等回聲、強(qiáng)回聲和混雜回聲等。聲像圖是醫(yī)生診斷疾病的重要依據(jù)，通過觀察聲像圖的特征，可以識(shí)別出不同的病變。多普勒超聲多普勒超聲是一種利用多普勒效應(yīng)來測(cè)量血流速度和方向的超聲技術(shù)。當(dāng)超聲波束遇到運(yùn)動(dòng)中的血流時(shí)，反射波的頻率會(huì)發(fā)生變化，這種變化稱為多普勒頻移，根據(jù)頻移的大小和方向，可以判斷血流的速度和方向。多普勒超聲常用于檢查心臟血流、血管血流、胎兒血流等。超聲造影超聲造影是指在超聲檢查中使用造影劑，增強(qiáng)組織的反射信號(hào)，從而提高超聲圖像的清晰度和對(duì)比度。超聲造影劑通常是微小的氣泡，它們可以進(jìn)入血管，使血管在超聲圖像中變得清晰，從而幫助醫(yī)生識(shí)別出病變。計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）原理CT是一種利用X射線束對(duì)人體進(jìn)行掃描，并通過計(jì)算機(jī)重建圖像的技術(shù)。CT掃描儀以螺旋形的方式繞人體旋轉(zhuǎn)，發(fā)射X射線束，穿過人體后被探測(cè)器接收，探測(cè)器收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理，重建成橫斷面圖像。CT掃描機(jī)的構(gòu)造掃描架掃描架是CT掃描儀的核心部件，它承載X射線管和探測(cè)器，并控制它們?cè)谌梭w周圍旋轉(zhuǎn)。X射線管X射線管發(fā)射X射線束，穿過人體后被探測(cè)器接收。探測(cè)器探測(cè)器接收穿過人體的X射線，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)控制整個(gè)掃描過程，接收探測(cè)器傳來的信號(hào)，并進(jìn)行圖像重建和顯示。CT圖像的重建CT圖像的重建是利用計(jì)算機(jī)算法將探測(cè)器接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，重建成橫斷面圖像。重建算法是CT圖像質(zhì)量的關(guān)鍵，不同的算法會(huì)產(chǎn)生不同的圖像效果。圖像重建后，醫(yī)生可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)圖像進(jìn)行觀察和分析。CT值的概念CT值是指組織對(duì)X射線的吸收系數(shù)與水的吸收系數(shù)之比，用單位HU（HounsfieldUnit）表示。不同的組織具有不同的CT值，例如：水的CT值為0HU，骨骼的CT值為1000HU以上，脂肪的CT值為-100HU左右。通過分析CT值的差異，可以識(shí)別出不同組織和病變。CT圖像的窗寬窗位窗寬窗位是CT圖像顯示的灰度范圍，通過調(diào)整窗寬窗位可以增強(qiáng)特定組織或病變的顯示效果。窗寬是指灰度范圍的大小，窗位是指灰度范圍的中心位置。不同的組織或病變需要選擇不同的窗寬窗位進(jìn)行觀察。CT增強(qiáng)掃描CT增強(qiáng)掃描是指在CT檢查中使用造影劑，增強(qiáng)組織的對(duì)比度，提高診斷的準(zhǔn)確性。CT造影劑通常是碘類造影劑，通過靜脈注射進(jìn)入人體，可以使血管、器官等組織在CT圖像中顯示得更加清晰，從而幫助醫(yī)生識(shí)別出病變。CT多期掃描CT多期掃描是指在CT檢查中，在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行多次掃描，觀察造影劑在不同組織或器官中的分布情況，從而幫助醫(yī)生判斷病變的性質(zhì)和范圍。例如，在肝臟增強(qiáng)掃描中，可以根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)造影劑的增強(qiáng)程度，判斷肝臟腫瘤的性質(zhì)和血管供應(yīng)情況。磁共振成像（MRI）原理MRI是一種利用人體組織中原子核的磁共振現(xiàn)象來成像的技術(shù)。人體內(nèi)含有豐富的氫原子，氫原子核具有磁性，在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，氫原子核會(huì)排列整齊。當(dāng)使用射頻脈沖激發(fā)這些原子核時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生磁共振信號(hào)，這些信號(hào)被MRI設(shè)備接收并處理，形成圖像。MRI的物理基礎(chǔ)磁場(chǎng)MRI需要強(qiáng)磁場(chǎng)來使氫原子核排列整齊，磁場(chǎng)強(qiáng)度越高，圖像的分辨率越高。射頻脈沖射頻脈沖用于激發(fā)氫原子核，使它們產(chǎn)生磁共振信號(hào)。梯度場(chǎng)梯度場(chǎng)用于定位磁共振信號(hào)，使圖像能夠準(zhǔn)確地反映人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。磁共振線圈磁共振線圈用于發(fā)射和接收磁共振信號(hào)，不同的線圈適用于不同的檢查部位和目的。例如，頭部線圈用于檢查大腦，頸椎線圈用于檢查頸椎，全身線圈用于檢查全身。MRI的序列與參數(shù)MRI的序列是指對(duì)不同組織進(jìn)行成像的模式，不同的序列會(huì)產(chǎn)生不同的圖像對(duì)比度和信息。常用的MRI序列包括T1加權(quán)像、T2加權(quán)像、質(zhì)子密度加權(quán)像、擴(kuò)散加權(quán)像等。MRI的參數(shù)是指影響圖像質(zhì)量的因素，例如：重復(fù)時(shí)間（TR）、回波時(shí)間（TE）、層厚、場(chǎng)強(qiáng)等。T1加權(quán)像T1加權(quán)像是指以組織的T1弛豫時(shí)間為主要成像參數(shù)的MRI圖像。T1加權(quán)像對(duì)脂肪信號(hào)敏感，脂肪組織在T1加權(quán)像上呈現(xiàn)高信號(hào)，而水組織呈現(xiàn)低信號(hào)。T1加權(quán)像常用于顯示解剖結(jié)構(gòu)，特別是腦部和脊髓的解剖結(jié)構(gòu)。T2加權(quán)像T2加權(quán)像是指以組織的T2弛豫時(shí)間為主要成像參數(shù)的MRI圖像。T2加權(quán)像對(duì)水信號(hào)敏感，水組織在T2加權(quán)像上呈現(xiàn)高信號(hào)，而脂肪組織呈現(xiàn)低信號(hào)。T2加權(quán)像常用于顯示病變，特別是腦部和脊髓的病變，例如腦梗塞、腦腫瘤等。質(zhì)子密度加權(quán)像質(zhì)子密度加權(quán)像是指以組織中氫原子的密度為主要成像參數(shù)的MRI圖像。質(zhì)子密度加權(quán)像對(duì)組織的氫原子密度敏感，氫原子密度高的組織在質(zhì)子密度加權(quán)像上呈現(xiàn)高信號(hào)，而氫原子密度低的組織呈現(xiàn)低信號(hào)。質(zhì)子密度加權(quán)像常用于顯示灰質(zhì)和白質(zhì)之間的區(qū)別，特別是腦部和脊髓的灰質(zhì)和白質(zhì)之間的區(qū)別。磁共振血管成像（MRA）MRA是一種利用磁共振技術(shù)來顯示血管的成像技術(shù)。MRA可以顯示血管的形態(tài)、大小、血流方向和速度等信息，常用于檢查血管狹窄、閉塞、動(dòng)脈瘤等病變。功能磁共振成像（fMRI）fMRI是一種利用磁共振技術(shù)來測(cè)量腦部活動(dòng)的功能成像技術(shù)。fMRI可以顯示腦部不同區(qū)域的活動(dòng)情況，例如：在進(jìn)行某項(xiàng)任務(wù)時(shí)，哪些腦區(qū)會(huì)變得更加活躍。fMRI常用于研究認(rèn)知、情緒、語言等腦部功能。核醫(yī)學(xué)成像原理核醫(yī)學(xué)成像利用放射性核素的衰變特性來進(jìn)行人體成像。放射性核素在體內(nèi)衰變時(shí)會(huì)發(fā)射出γ射線或正電子，這些射線或正電子被核醫(yī)學(xué)設(shè)備探測(cè)到，形成圖像。核醫(yī)學(xué)成像可以顯示人體器官的形態(tài)、功能和代謝情況，常用于腫瘤診斷、心血管疾病診斷、骨骼疾病診斷等。放射性核素放射性核素是指原子核不穩(wěn)定的原子，它們會(huì)自發(fā)地衰變，釋放出能量和粒子。核醫(yī)學(xué)成像中使用的放射性核素，通常是半衰期較短、發(fā)射γ射線或正電子的核素，它們?cè)隗w內(nèi)衰變后會(huì)迅速排出體外，對(duì)人體的影響很小。γ相機(jī)的原理γ相機(jī)是一種探測(cè)γ射線的設(shè)備，它利用閃爍晶體將γ射線轉(zhuǎn)換成光子，然后用光電倍增管將光子信號(hào)放大，最后形成圖像。γ相機(jī)常用于單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）檢查，以顯示人體器官的功能和代謝情況。單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）SPECT是一種利用γ相機(jī)對(duì)人體進(jìn)行掃描，并通過計(jì)算機(jī)重建圖像的技術(shù)。SPECT可以顯示人體器官的功能和代謝情況，例如：心肌血流灌注、腦血流灌注、骨骼代謝等。SPECT檢查常用于心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、骨骼疾病等診斷。正電子發(fā)射斷層掃描（PET）PET是一種利用正電子發(fā)射核素來進(jìn)行人體成像的技術(shù)。PET檢查中使用的放射性核素會(huì)釋放出正電子，正電子與人體組織中的電子相遇會(huì)發(fā)生湮滅，產(chǎn)生一對(duì)γ射線，這兩個(gè)γ射線被PET掃描儀探測(cè)到，形成圖像。PET可以顯示人體器官的代謝活動(dòng)，例如：腫瘤的代謝情況、腦部的活動(dòng)情況等。PET檢查常用于腫瘤診斷、神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷等。PET/CTPET/CT是一種將PET和CT技術(shù)相結(jié)合的成像技術(shù)，它可以同時(shí)顯示人體器官的形態(tài)和代謝活動(dòng)。PET/CT可以更準(zhǔn)確地定位病變，提高診斷的準(zhǔn)確性。PET/CT檢查常用于腫瘤診斷、心血管疾病診斷、神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷等。影像診斷報(bào)告的規(guī)范影像診斷報(bào)告是醫(yī)生對(duì)影像檢查結(jié)果的書面描述，它要遵循規(guī)范，內(nèi)容完整、準(zhǔn)確、客觀，并能為臨床醫(yī)生提供有效的診斷參考。影像診斷報(bào)告的規(guī)范包括報(bào)告格式、內(nèi)容、用詞等方面，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范。影像診斷的術(shù)語影像診斷中使用許多專業(yè)術(shù)語，了解這些術(shù)語是正確解讀影像診斷報(bào)告的基礎(chǔ)。一些常見的術(shù)語包括：高密度、低密度、異常信號(hào)、增強(qiáng)、病灶等。醫(yī)生需要準(zhǔn)確地理解這些術(shù)語的含義，才能準(zhǔn)確地分析影像診斷報(bào)告。影像診斷的閱片技巧閱片技巧是影像診斷醫(yī)生的基本功，它包括：觀察圖像的整體形態(tài)、識(shí)別不同組織的特征、分析病變的形態(tài)、大小、位置、密度、信號(hào)等。醫(yī)生需要經(jīng)過長期訓(xùn)練，才能掌握熟練的閱片技巧。影像診斷的臨床應(yīng)用影像診斷在臨床實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用，它可以幫助醫(yī)生診斷各種疾病，例如：腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、骨骼疾病、消化系統(tǒng)疾病等。影像診斷還可以幫助醫(yī)生指導(dǎo)治療，評(píng)估治療效果，監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展。呼吸系統(tǒng)影像呼吸系統(tǒng)影像主要包括胸部X線片、CT和MRI等。通過呼吸系統(tǒng)影像可以觀察肺部、氣管、支氣管、胸膜等器官的形態(tài)、大小、密度、信號(hào)等，從而幫助醫(yī)生診斷呼吸系統(tǒng)疾病。呼吸系統(tǒng)常見疾病的影像表現(xiàn)肺炎肺部實(shí)變、炎癥滲出、氣管支氣管擴(kuò)張等表現(xiàn)。肺結(jié)核肺部結(jié)節(jié)、空洞、鈣化、纖維化等表現(xiàn)。肺癌肺部腫塊、淋巴結(jié)腫大、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等表現(xiàn)。肺氣腫肺部透亮度增加、肺紋理稀疏、胸廓擴(kuò)張等表現(xiàn)。心血管系統(tǒng)影像心血管系統(tǒng)影像主要包括心臟超聲、心電圖、CT和MRI等。通過心血管系統(tǒng)影像可以觀察心臟、血管、瓣膜等器官的形態(tài)、大小、功能和血流情況，從而幫助醫(yī)生診斷心血管疾病。心血管系統(tǒng)常見疾病的影像表現(xiàn)冠心病冠狀動(dòng)脈狹窄、閉塞、斑塊形成等表現(xiàn)。心肌梗塞心肌壞死、心室壁運(yùn)動(dòng)減弱、心室擴(kuò)大等表現(xiàn)。心房顫動(dòng)心房搏動(dòng)混亂、心房擴(kuò)大、心房壁增厚等表現(xiàn)。主動(dòng)脈瘤主動(dòng)脈擴(kuò)張、壁增厚、夾層形成等表現(xiàn)。消化系統(tǒng)影像消化系統(tǒng)影像主要包括胃鏡、腸鏡、腹部超聲、CT和MRI等。通過消化系統(tǒng)影像可以觀察食管、胃、小腸、大腸、肝臟、膽囊、胰腺等器官的形態(tài)、大小、功能和病變情況，從而幫助醫(yī)生診斷消化系統(tǒng)疾病。消化系統(tǒng)常見疾病的影像表現(xiàn)胃炎胃黏膜充血、水腫、糜爛等表現(xiàn)。胃潰瘍胃黏膜缺損、邊緣不規(guī)則、周圍水腫等表現(xiàn)。胃癌胃壁增厚、邊緣不規(guī)則、淋巴結(jié)腫大、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等表現(xiàn)。肝癌肝臟腫塊、血管增生、膽管擴(kuò)張等表現(xiàn)。泌尿系統(tǒng)影像泌尿系統(tǒng)影像主要包括腎臟超聲、泌尿系CT和MRI等。通過泌尿系統(tǒng)影像可以觀察腎臟、輸尿管、膀胱、尿道等器官的形態(tài)、大小、功能和病變情況，從而幫助醫(yī)生診斷泌尿系統(tǒng)疾病。泌尿系統(tǒng)常見疾病的影像表現(xiàn)腎結(jié)石腎臟內(nèi)出現(xiàn)高密度陰影，可伴有腎盂擴(kuò)張、腎積水等表現(xiàn)。腎炎腎臟大小、形態(tài)、密度異常，可伴有腎盂擴(kuò)張、腎積水等表現(xiàn)。腎腫瘤腎臟內(nèi)出現(xiàn)腫塊，可伴有血管增生、淋巴結(jié)腫大、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等表現(xiàn)。膀胱炎膀胱壁增厚、充血、水腫等表現(xiàn)。骨骼系統(tǒng)影像骨骼系統(tǒng)影像主要包括骨骼X線片、CT和MRI等。通過骨骼系統(tǒng)影像可以觀察骨骼的形態(tài)、大小、密度、信號(hào)等，從而幫助醫(yī)生診斷骨骼系統(tǒng)疾病。骨骼系統(tǒng)常見疾病的影像表現(xiàn)骨折骨骼斷裂、移位、周圍軟組織腫脹等表現(xiàn)