影像學

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1概述編輯自倫琴(WilhelmConradRontgen)1895年發現X線以後不久,在醫學上,X線就被用於對人體檢查,進行疾病診斷,形成了放XX診斷學(diagnosticradiology)的新學科,並奠定了醫學影像學(medicalimageology)的基礎。至今放XX診斷學仍是醫學影像學中的主要內容,應用普遍。50年代到60年代開始應用超聲核素掃描進行人體檢查,出現了超聲成像(ultrasonography,USG)和γ閃爍成像(γ-scintigraphy)。70年代和80年代又相繼出現了X線電腦體層成像(X-raycomputedtomography,X-rayCT或CT)、磁共振成像(magneticresonanceimage,MRI)和發XX體層成像。(emissioncomputedtomography,ECT)如單光子發XX體層成像(singlephotonemissioncomputedtomography,SPECT)與正電子發XX體層成像(positronemissionemissiontomography,PET)等新的成像技術。這樣,僅100年的時間就形成了包括X線診斷的影像診斷學(diagnosticimageology)。雖然各種成像技術的成像原理與方法不同,診斷價值與限度亦各異,但都是使人體內部結構和器官形成影像,從而了解人體解剖生理功能狀況以及病理變化,以達到診斷的目的;都屬於活體器官的視診範疇,是特殊的診斷方法。70年代迅速興起的介入放XX學(interventionalradiology),即在影像監視下採集標本或在影像診斷的基礎上,對某些疾病進行治療,使影像診斷學發展醫學影像學的嶄新局面。醫學影像學不僅擴大了人體的檢查範圍,提高了診斷水平,而且可以對某引些疾病進行治療。這樣,就大大地擴展了本學科的工作內容,並成為醫療工作中的 影像學

重要支柱。

建國以來,中國醫學影像學有很大發展。專業隊伍不斷壯大,在各醫療單位都建有影像科室。現代的影像設備,除了常規的影像診斷設備外,USG、Ct、SPECT乃至MRI等先進設備已在較大的醫療單位應用,並積累了較為豐富的經驗。醫學影像學地專業的書刊種類很多,在醫學、教學、科研、培養專業人材和學術交流等方面發揮了積極的作用。作為學術團體的全國放XX學會和和各地分會,有力地推動了國內和國際間的學術交流。影像設備,包括常規的和先進的設備,如CT和MRI設備以及諸如膠片,顯、定影劑和造影劑等。中國已能自行設計、生產或組裝。

2X線成像編輯產生特性(一)X線的產生 1895年,德國科學家倫琴發現了具有很高能量,肉眼看不見,但能穿透不同物質,能使熒光物質發光的XX線。因為當時對這個XX線的性質還不了解,因此稱之為XXX線。為紀念發現者,後來也稱為倫琴XX線,現簡稱X線(X-ray)。

一般說,高速行進的電子流被物質阻擋即可產生X線。具體說,X線是在真空管內高速行進成束的電子流撞擊鎢(或鉬)靶時而產生的。因此,X線發生裝置,主要包括X線管、變壓器和操作台。

X線管為一高真空的二極體,杯狀的陰極內裝著燈絲;陽極由呈斜面的鎢靶和附屬散熱 影像學

裝置組成。

變壓器為提供X線管燈絲電源和高電壓而設置。一般前者僅需12V以下,為一降壓變壓器;後者需40~150kV(常用為45~90kV)為一升壓變壓器。

操作台主要為調節電壓、電流和曝光時間而設置,包括電壓表、電流表、時計、調節旋鈕和開關等。

在X線管、變壓器和操作台之間以電纜相連。X線機主要部件及線路見圖1-1-1。

X線的發生程序是接通電源,經過降壓變壓器,供X線管燈絲加熱,產生自由電子並雲集在陰極附近。當升壓變壓器向X線管兩極提供高壓電時,陰極與陽極間的電勢差陡增,處於活躍狀態的自由電子,受強有力的吸引,使成束的電子,以高速由陰極向陽極行進,撞擊陽極鎢靶原子結構。此時發生了能量轉換,其中約1%以下的能量形成了X線,其餘99%以上則轉換為熱能。前者主要由X線管窗口發XX,後者由散熱設施散發

(二)X線的特性 X線是一種波長很短的電磁波。波長範圍為0.0006~50nm。X線診斷常用的X線波長範圍為0.008~0.031nm(相當於40~150kV時)。在電磁輻XX譜中,居γXX線與紫外線之間,比可見光的波長要短得多,肉眼看不見。

除上述一般物理性質外,X線還具有以下幾方面與X線成像相關的特性:

穿透性:X線波長很短,具有很強的穿透力,能穿透一般可見光不能穿透的各種不同密度的物質,並在穿透過程中受到一定程度的吸收即衰減。X線的穿透力與X線管電壓密切相關,電壓愈高,所產生的X線的波長愈短,穿透力也愈強;反之,電壓低,所產生的X線波長愈長,其穿透力也弱。另一方面,X線的穿透力還與被照體的密度和厚度相關。X線穿透性是X線成像的基礎。

熒光效應:X線能激發熒光物質(如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等),使產生肉眼可見的熒光。即X線作用於熒光物質,使波長短的X線轉換成波長長的熒光,這種轉換叫做熒光效應。這個特性是進行透視檢查的基礎。

攝影效應:塗有溴化銀的膠片,經X線照XX后,可以感光,產生潛影,經顯、定影處理,感光的溴化銀中的銀離子(Ag )被還原成金屬銀(Ag),並沉澱于膠片的膠膜內。此金屬銀的微粒,在膠片上呈黑色。 影像學

而未感光的溴化銀,在定影及沖洗過程中,從X線膠片上被洗掉,因而顯出膠片片基的透明本色。依金屬銀沉澱的多少,便產生了黑和白的影像。所以,攝影效應是X線成像的基礎。

電離效應:X線通過任何物質都可產生電離效應。空氣的電離程度與空氣所吸收X線的量成正比,因而通過測量空氣電離的程度可計算出X線的量。X線XX人體,也產生電離作用,使人體產生生物學方面的改變,即生物效應。它是放XX防護學和放XX治療學的基礎。

成像原理X線之所以能使人體在熒屏上或膠片上形成影像,一方面是基於X線的特性,即其穿透性、熒光效應和攝影效應;另一方面是基於人體組織有密度和厚度的差別。由於存在這種差別,當X線透過人體各種不同組織結構時,它被吸收的程度不同,所以到達熒屏或膠片上的X線量即有差異。這樣,在熒屏或X線上就形成黑白對比不同的影像。

因此,X線影像的形成,應具備以下三個基本條件:首先,X線應具有一定的穿透力,這樣才能穿透照XX的組織結構;第二,被穿透的組織結構,必須存在著密度和厚度的差異,這樣,在穿透過程中被吸收后剩餘下來的X線量,才會是有差別的;第三,這個有差別的剩餘X線,仍是不可見的,還必須經過顯像這一過程,例如經X線片、熒屏或電視屏顯示才能獲得具有黑白對比、層次差異的X線影像。

人體組織結構,是由不同元素所組成,依各種組織單位體積內各元素量總和的大小而有不同的密度。人體組織結構的密度可歸納為三類:屬於高密度的有骨組織鈣化灶等;中等密度的有軟骨肌肉神經、 影像學

實質器官、結締組織以及體內液體等;低密度的有脂肪組織以及存在於呼吸道、腸道鼻竇乳突內的氣體等。

強度均勻的X線穿透厚度相等的不同密度組織結構時,由於吸收程度不同,因此將出現如圖1-1-2所示的情況。在X線片上或熒屏上顯出具有黑白(或明暗)對比、層次差異的X線影像。

在人體結構中,胸部肋骨密度高,對X線吸收多,照片上呈白影;肺部含氣體密度低,X線吸收少,照片上呈黑影。

X線穿透低密度組織時,被吸收少,剩餘X線多,使X線膠片感光多,經光化學反應還原的金屬銀也多,故X線膠片呈黑影;使熒光屏所生熒光多,故熒光屏上也就明亮。高密度組織則恰相反病理變化也可使人體組織密度發生改變。例如,肺結核病變可在原屬低密度的肺組織內產生中等密度的纖維性改變和高密度的鈣化灶。在胸片上,于肺影的背景上出現代表病變的白影。因此,不同組織密度的病理變化可產生相應的病理X線影像。

人體組織結構和器官形態不同,厚度也不一致。其厚與薄的部分,或分界明確,或逐漸移行。厚的部分,吸收X線多,透過的X線少,薄的部分則相反,因此,X線投影可有圖1-1-3所示不同表現。在X線片和熒屏上顯示出的黑白對比和明暗差別以及由黑到白和由明到暗,其界線呈比較分明或漸次移行,都是與它們厚度間的差異相關的。

A.X線透過梯形體時,厚的部分,X線吸收多,透過的少,照片上呈白影,薄的部分相反,呈黑影。白影與黑影間界限分明。熒光屏上,則恰好相反 B.X線透過三角形體時,其吸收及成影與梯形體情況相似,但黑白影是逐步過渡的,無清楚界限。熒光屏所見相反 C.X線透過管狀體時,其外周部分,X線吸收多,透過的少,呈白影,其中間部分呈黑影,白影與黑影間分界較為清楚。熒光屏所見相反

由此可見,密度和厚度的差別是產生影像對比的基礎,是X線成像的基本條件。應當指出,密度與厚度在成像中所起的作用要看哪一個佔優勢。例如,在胸部,肋骨密度高但厚度小,而心臟血管密度雖低,但厚度大,因而心臟大血管的影像反而比肋骨影像白。同樣,胸腔大量積液的密度為中等,但因厚度大,所以其影像也比肋骨影像為白。需要指出,人體組織結構的密度與X線片上的影像密度是兩個不同的概念。 影像學

前者是指人體組織中單位體積內物質的質量,而後者則指X線片上所示影像的黑白。但是物質密度與其本身的比重成正比,物質的密度高,比重大,吸收的X線量多,影像在照片上呈白影。反之,物質的密度低,比重小,吸收的X線量少,影像在照片上呈黑影。因此,照片上的白影與黑影,雖然也與物體的厚度有關,但卻可反映物質密度的高低。在術語中,通常用密度的高與低表達影像的白與黑。例如用高密度、中等密度和低密度分別表達白影、灰影和黑影,並表示物質密度。人體組織密度發生改變時,則用密度增高或密度減低來表達影像的白影與黑影。

成像設備X線機包括X線管及支架、變壓器、操作台以及檢查床等基本部件。60年代以來,影像增強和電視系統技術的應用,使它們逐漸成為新型X線機的主要部件之一。為了保證X線攝影質量,新型X線機在攝影技術參數的選擇、攝影位置的校正方面,都更加電腦化、數字化、自動化。為適應影像診斷學專業的發展,近30多年來,除通用型X線機以外,又開發了適用於心血管、胃腸道、泌尿系統乳腺及介入放XX、兒科手術室等專用的X線機。

成像特點X線圖像是X線束穿透某一部位的不同密度和厚度組織結構后的投影總和,是該穿透路徑上各層投影相互疊加在一起的影像。正位X線投影中,它既包括有前部,又有中部和總后的組織結構。重疊的結果,能使體內某些組織結構的投影因累積增益而得到很好的顯示,也可使體內另一些組織結構的投影因減弱抵消而較難或不能顯示。

由於X線束是從X線管向人體作錐形投XX,因此,將使X線影像有一定程度放大併產生伴影(圖1-1-4)。伴影使X線影像的清晰度減低。

錐形投XX還可能對X線影像產生如圖1-1-5所示的影響。處於中心XX線部位的X線影像,雖有放大,但仍保持被照體原來的形狀,並無圖像歪曲或失真;而邊緣XX線部位的X線影像,由於傾斜投XX,對被照體則既有放大,又有歪曲。

3X線檢查編輯X線圖像是由從黑到白不同灰度的影像所組成。這些不同灰度的影像反映了人體組織結構的解剖及病理狀態。這就是賴以進行X線檢查的自然對比。對於缺乏自然對比的組織或器官,可人為地引入一定量的在密度上高於或低於它的物質,便產生人工對比。因此,自然對比和人工對比是X線檢查的基礎。

普通檢查包括熒光透視和攝影。

熒光透視(fluoroscopy):簡稱透視。為常用X線檢查方法。由於熒光亮度較低,因此透視一般須在暗室內進行。透視前須對視力暗適應。採用影像增強電視系統,影像亮度明顯增強,效果更好。透視的主要優點是可轉動患者體位,改變方向進行觀察;了解器官的動態變化,如心、大血管搏動、膈運動及胃腸蠕動等;透視的設備簡單,操作方便,費用較低,可立即得出結論等。主要缺點是熒屏亮度較低, 影像學

影像對比度及清晰度較差,難於觀察密度與厚度差別較少的器官以及密度與厚度較大的部位。例如頭顱腹部脊柱骨盆等部位均不適宜透視。另外,缺乏客觀記錄也是一個重要缺點。

X線攝影(radiography):所得照片常稱平片(plainfilm)。這是應用最廣泛的檢查方法。優點是成像清晰,對比度及清晰度均較好;不難使密度、厚度較大或密度、厚度差異較小部位的病變顯影;可作為客觀記錄,便於複查時對照和會診。缺點是每一照片僅是一個方位和一瞬間的X線影像,為建立立體概念,常需作互相垂直的兩個方位攝影,例如正位及側位;對功能方面的觀察,不及透視方便和直接;費用比透視稍高。

這兩種方法各具優缺點,互相配合,取長補短,可提高診斷的正確性。

特殊檢查體層攝影(tomography):普通X線片是X線投照路徑上所有影像重疊在一起的總和投影。一部分影像因與其前、后影像重疊,而不能顯示。體層攝影則可通過特殊的裝置和操作獲得某一選定層面上組織結構的影像,而不屬於選定層面的結構則在投影過程中被模糊掉。其原理如圖1-1-6所示。體層攝影常用以明確平片難於顯示、重疊較多和處於較深部位的病變。多用於了解病變內部結構有無破壞、空洞或鈣化,邊緣是否銳利以及病變的確切部位和範圍;顯示氣管支氣管腔有無狹窄、堵塞或擴張;配合造影檢查以觀察選定層面的結構與病變。

軟線攝影:採用能發XX軟X線的鉬靶管球,用以檢查軟組織,特別是乳腺的檢查。

其他:特殊檢查方法尚有①放大攝影,採用微焦點和XX人體與照片距離以顯示較細微的病變; 影像學

②熒光攝影,熒光成像基礎上進行縮微攝片,主要用於集體體檢;③記波攝影,採用特殊裝置以波形的方式記錄心、大血管搏動,膈運動和胃腸蠕動等。

在曝光時,X線管與膠片作相反方向移動,而移動的軸心即在選定層面的平面上。結果,在被檢查的部位內,只有選定的一層結構始終投影在膠片上的固定位置(A'),從而使該層面的結構清楚的顯影,而其前後各層結構則因曝光時,在膠片上投影的位置不斷移動而成模糊影像(B')

造影檢查人體組織結構中,有相當一部分,只依靠它們本身的密度與厚度差異不能在普通檢查中顯示。此時,可以將高於或低於該組織結構的物質引入器官內或周圍間隙,使之產生對比以顯影,此即造影檢查。引入的物質稱為造影劑(contrastmedia)。造影檢查的應用,顯著擴大了X線檢查的範圍。

(一)造影劑 按密度高低分為高密度造影和低密度造影劑兩類。

1.高密度造影劑 為原子序數高、比重大的物質。常用的有鋇劑和碘劑。

鋇劑為醫用硫酸鋇粉末,加水和膠配成。根據檢查部位及目的,按粉末微粒大小、均勻性以及用水和膠的量配成不同類型的鋇混懸液,通常以重量/體積比來表示濃度硫酸鋇混懸液主要用於食管及胃腸造影,並可採用鋇氣雙重對比檢查,以提高診斷質量。

碘劑種類繁多,應用很廣,分有機碘和無機碘製劑兩類。

有機碘水劑類造影劑注入血管內以顯示器官和大血管,已有數十年歷史,且成為常規方法。它主要經肝或腎從膽道或泌XX排出,因而廣泛用於膽管及膽囊腎盂及尿路、動脈靜脈的造影以及作CT增強檢查等。70年代以前均採用離子型造影劑。這類高滲性離子型造影劑,可引起血管內液體增多和血管擴張,肺靜脈壓升高,血管內皮損傷及神經毒性較大等缺點,使用中可出現毒副反應。70年代開發出非離子型造影劑,它具有相對低滲性、低粘度、低毒性等優點,大大降低了毒副反應,適用於血管、神經系統及造影增強CT掃描。惜費用較高,尚難於普遍使用。

上述水溶性碘造影劑有以下類型:①離子型,以泛影葡胺(urografin)為代表;②非離子型以碘苯六醇(iohexol)、碘普羅胺(iopromide)碘必樂(iopamidol)為代表;③非離子型二聚體,以碘曲侖 影像學

(iotrolan)為代表。

無機制碘劑當中,布希化油(lipoidol)含碘40%,常用於支氣管、瘺管XX輸入卵管造影等。碘化油造影后吸收極慢,故造影完畢應盡可能吸出。

脂肪酸碘化物的碘苯酯(pantopaque),可注入椎管內作脊髓造影,但現已用非離子型二聚體碘水劑。

2.低密度造影劑 為原子序數低、比重小的物質。應用於臨床的有二氧化碳氧氣、空氣等。在人體內二氧化碳吸收最快,空氣吸收最慢。空氣與氧氣均不能注入正在出血的器官,以免發生氣栓。可用於蛛網膜下腔、關節囊、腹腔、胸腔及軟組織間隙的造影。

(二)造影方式 有以下兩種方式。

1.直接引入 包括以下幾種方式;①口服法:食管及胃腸鋇餐檢查;②灌注法:鋇劑灌腸,支氣管造影,逆行膽道造影,逆行泌XX造影,瘺管、膿腔造影及XX輸卵管造影等;③穿剌注入法:可直接或經導管注入器官或組織內,如血管造影,關節造影和脊髓造影等。

2.間接引入 造影劑先被引入某一特定組織或器官內,后經吸收並聚集於欲造影的某一器官內,從而使之顯影。包括吸收性與排泄性兩類。吸收性如淋巴管造影。排泄性如靜脈膽道造影或靜脈腎盂造影和口服法膽襄造影等。前二者是經靜脈注入造影劑后,造影劑聚集於肝、腎,再排泄入膽管或泌XX內。後者是口服造影劑后,造影劑經腸道吸收XX血循環,再到肝膽並排入膽襄內,即在蓄積過程中攝影,現已少用。

(三)檢查前準備造影反應的處理 各種造影檢查都有相應的檢查前準備和注意事項。必須嚴格執行,認真準備,以保證檢查效果和患者的安全。應備好搶救藥品器械,以備急需。

在造影劑中,鋇劑較安全,氣體造影時應防止氣栓的發生。靜脈內氣栓發生后應立即將患者置於左側卧位,以免氣體XX肺動脈。造影反應中,以碘造影劑過敏較常見並較嚴重。在選用碘造影劑行造影時,以下幾點值得注意:①了解患者有無造影的禁忌證,如嚴重心、腎疾病和過敏體質等;②作好解釋工作,爭取患者合作;③造影劑過敏試驗,一般用1ml30%的造影劑靜脈注XX,觀察15分鐘,如出現胸悶咳嗽氣促噁心嘔吐蕁麻疹等,則為陽性,不宜造影檢查。但應指出,儘管無上述癥狀,造影中也可發生反應。因此,關鍵在於應有搶救過敏反應的準備與能力;④作好搶救準備,嚴重反應包括周圍循環衰竭心臟停搏驚厥水腫肺水腫哮喘發作等。遇此情況,應立即終止造影並進行抗休克、抗過敏和對症治療。呼吸困難應給氧,周圍循環衰竭應給去甲腎上腺素,心臟停搏則需立即進行心臟按摩

方法選擇X線檢查方法的選擇,應該在了解各種X線檢查方法的適應證、禁忌證和優缺點的基礎上,根據臨床初步診斷,提出一個X線檢查方案。一般應當選擇安全、準確、簡便而又經濟的方法。因此,原則上應首先考慮透視或拍平片,必要時才考慮造影檢查。但也不是絕對的,例如不易為X線穿透的部位,如顱骨就不宜選擇透視,而應攝平片。有時兩三種檢查方法都是必須的,例如對於某些先天心臟病,準備手術治療的患者,不僅需要胸部透視與平片,還必須作心管造影。對於可能產生一定反應和有一定危險的檢查方法,選擇時更應嚴格掌握適應證,不可視作常規檢查加以濫用,以免給患者帶痛苦和損失。

4CT成像編輯基本原理CT是用X線束對人體某部一定厚度的層面進行掃描,由探測器接收透過該層面的X線,轉變為可見光后,由光電轉換變為電信號,再經模擬/數字轉換器(analog/digital converter)轉為數字,輸入電腦處理。圖像形成的處理有如對選定層面分成若幹個體積相同的長方體,稱之為體素(voxel)。掃描所得信息經計算而獲得每個體素的X線衰減係數或吸收係數,再排列成矩陣,即數字矩陣。數字矩陣可存貯于磁碟或光碟中。經數字/模擬轉換器(digital/analog converter)把數字矩陣中的每個數字轉為由黑到白不等灰度的小方塊,即象素(pixel),並按矩陣排列,即構成CT圖像。所以,CT圖像是重建圖象。每個體素的X線吸收係數可以通過不同的數學方法算出。

CT設備CT設備主要有以下三部分:①掃描部分由X線管、探測器和掃描架組成;②電腦系統,將掃描收集到的信息數據進行貯存運算;③圖像顯示和存儲系統,將經電腦處理、重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機或激光照相機將圖像攝下。探測器從原始的1個發展到多達4800個。掃描方式也從平移/旋轉、旋轉/旋轉、旋轉/固定,發展到新近開發的螺旋CT掃描(spiralCt scan)。電腦容量大、運算快,可達到立即重建圖像。由於掃描時間短,可避免運動,例如,呼吸運動的干擾,可提高圖像質量;層面是連續的,所以不致於漏掉病變,而且可行三維重建,注XX造影劑作血管造影可得CT血管造影(Ct angiography,CTA)。超高速CT掃描所用掃描方式與前者完全不同。掃描時間可短到40ms以下,每秒可獲得多幀圖像。由於掃描時間很短,可攝得電影圖像,能避免運動所造成的偽影,因此,適用於心血管造影檢查以及小兒和急性創傷等不能很好的合作的患者檢查。

圖像特點

CT圖像是由一定數目由黑到白不同灰度的象素按矩陣排列所構成。這些象素反映的是相應體素的X線吸收係數。不同CT裝置所得圖像的象素大小及數目不同。大小可以是1.0×1.0mm,0.5×0.5mm不等;數目可以是256×256,即65536個,或512×512,即262144個不等。顯然,象素越小,數目越多,構成圖像越細緻,即空間分辨力(spatialresolution)高。CT圖像的空間分辨力不如X線圖像高。

CT圖像是以不同的灰度來表示,反映器官和組織對X線的吸收程度。因此,與X線圖像所示的黑白影像一樣,黑影表示低吸收區,即低密度區,如肺部;白影表示高吸收區,即高密度區,如骨骼。但是CT與X線圖像相比,CT的密度分辨力高,即有高的密度分辨力(density resolutiln)。因此,人體軟組織的密度差別雖小,吸收係數雖多接近於水,也能形成對比而成像。這是CT的突出優點。所以,CT可以更好地顯示由軟組織構成的器官,如腦、脊髓、縱隔、肺、肝、膽、胰以及盆部器官等,並在良好的解剖圖像背景上顯示出病變的影像。

x 線圖像可反映正常與病變組織的密度,如高密度和低密度,但沒有量的概念。CT圖像不僅以不同灰度顯示其密度的高低,還可用組織對X線的吸收係數說明其密度高低的程度,具有一個量的概念。實際工作中,不用吸收係數,而換算成CT值,用CT值說明密度。單位為Hu(Hounsfield unit)。

水的吸收係數為10,CT值定為0Hu,人體中密度最高的骨皮質吸收係數最高,CT值定為+1000Hu,而空氣密度最低,定為-1000Hu。人體中密度不同和各種組織的CT值則居於-1000Hu到+1000Hu的2000個分度之間

由右上圖可見人體軟組織的CT值多與水相近,但由於CT有高的密度分辨力,所以密度差別雖小,也可形成對比而顯影。

CT值的使用,使在描述某一組織影像的密度時,不僅可用高密度或低密度形容,且可用它們的CT值平說明密度高低的程度。

CT圖像是層面圖像,常用的是橫斷面。為了顯示整個器官,需要多個連續的層面圖像。通過CT設備上圖像的重建程序的使用,還可重建冠狀面和矢狀面的層面圖像。

5CT檢查編輯患者卧于檢查床上,擺好位置,選好層面厚度與掃描範圍,並使掃描部位伸入掃描架的孔內,即可進行掃描。大都用橫斷面掃描,層厚用5或10mm,特殊需要可選用薄層,如2mm。患者要不動,胸、腹部掃描要停止呼吸。因為輕微的移動或活動可造成偽影,影響圖像質量。

CT檢查分平掃(plainCT scan)、造影增強掃描(contrast enhancement,CE)和造影掃描。

平掃是指不用造影增強或造影的普通掃描。一般都是先作平掃。

造影增強是經靜脈注入水溶性有機碘劑,如60%~76%泛影葡胺60ml后再行掃描的方法。血內碘濃度增高后,器官與病變內碘的濃度可產生差別,形成密度差,可能使病變顯影更為清楚。方法分團注法、靜滴法和靜注與靜滴法幾種。

造影掃描是先作器官或結構的造影,然後再行掃描的方法。例如向腦池內注入碘曲侖8~10ml或注入空氣4~6ml行腦池造影再行掃描,稱之為腦池造影CT掃描,可清楚顯示腦池及其中的小腫瘤

6CT診斷編輯在觀察分析時,應先了解掃描的技術條件,是平掃還是增強掃描,再對每幀CT圖像進行觀察。結合一系列多幀圖像的觀察,可立體地了解器官大小、形狀和器官間的解剖關係。病變在良好的解剖背景上顯影是CT的特點,也是診斷的主要根據,大凡病變夠大並同鄰近組織有足夠的密度差,即可顯影。根據病變密度高於、低於或等於所在器官的密度而分為高密度、低密度或等密度病變。如果密度不均,有高有低,則為混雜密度病變。發現病變要分析病變的位置、大小、形狀、數目和邊緣,還可測定CT值以了解其密度的高低。如行造影增強掃描,則應分析病變有無密度上的變化,即有無強化。如病變密度不增高,則為不強化;密度增高,則為強化。強化程度不同,形式亦異,可以是均勻強化或不均勻強化或不均勻強化或只病變周邊強化,即環狀強化。對強化區行CT值測量,並與平掃的CT值比較,可了解強化的程度。此外,還要觀察鄰近器官和組織的受壓、移位和浸潤、破壞等。

綜合分析器官大小、形狀的變化,病變的表現以及鄰近器官受累情況,就有可能對病變的位置、大小與數目、範圍以及病理性質作出判斷。和其他成像技術一樣,還需要與臨床資料結合,並同其他影像診斷綜合分析。

CT在發現病變、確定病變位置及大小與數目方面是較敏感而可靠的,但對病理性質的診斷,也有一定的限制

7CT應用編輯CT診斷由於它的特殊診斷價值,已廣泛應用於臨床。但CT設備比較昂貴,檢查費用偏高,某些部位的檢查,診斷價值,尤其是定性診斷,還有一定限度,所以不宜將CT檢查視為常規診斷手段,應在了解其優勢的基礎上,合理的選擇應用。CT診斷應用於各系統疾病有以下特點及優勢,參考右圖。

CT檢查對中樞神經系統疾病的診斷價值較高,應用普遍。對顱內腫瘤膿腫肉芽腫寄生蟲病外傷血腫腦損傷腦梗塞腦出血以及椎管內腫瘤椎間盤脫出等病診斷效果好,診斷較為可靠。因此,腦的X線造影腦血管造影仍用以診斷顱內動脈瘤、血管發育異常和腦血管閉塞以及了解腦瘤的供血動脈以外,其他如氣腦、腦室造影等均已少用。螺旋CT掃描,可以獲得比較精細和清晰的血管重建圖像,即CTA,而且可以做到三維實時顯示,有希望取代常規的腦血管造影。

CT對頭頸部疾病的診斷也很有價值。例如,對眶內佔位病變、鼻竇早期癌、中耳小膽指瘤、聽骨破壞與脫位、內耳骨迷路的輕微破壞、耳先天發育異常以及鼻咽癌的早期發現等。但明顯病變,X線平片已可確診者則無需CT檢查。

少支膠質細胞瘤增強,右額、頂葉有一較大不規則腫塊,強化不均,周圍有低密度水腫區

星形細胞瘤 增強,左額頂葉有一不均勻強化腫塊,不規則,內有未有強化的低密度區,周圍有低密度水腫區,中線結構右移

胸腺增生 平掃,胸腺區有一分葉狀密度均一病灶,仍呈胸腺狀,主動脈受壓右移

肝膿腫 平掃,肝右葉有一低密度灶類圓形,中心部密度更低為膿腔,周邊為膿腫壁呈「雙邊征」

腰椎骨折 平掃,椎弓多處中斷,椎管變形,其內可見碎骨片

轉移癌 增強,肝左、右葉多個大小不一、不規則低密度灶,周邊有細的強化環圍繞

肺膿腫 平掃,右上葉有一空洞XX灶,內壁光滑,並見氣液平面,胸部X線片曾疑肺癌

攝護腺癌 平掃,攝護腺分葉狀XX,並向膀胱內突入

對胸部疾病的診斷,CT檢查隨著高分辨力CT的應用,日益顯示出它的優越性。通常採用造影增強掃描以明確縱隔和肺門有無腫塊或淋巴結XX、支氣管有無狹窄或阻塞,對原發和轉移性縱隔腫瘤淋巴結結核、中心型肺癌等的診斷,均很在幫助。肺內間質、實質XX變也可以得到較好的顯示。CT對平片檢查較難顯示的部分,例如同心、大血管重疊病變的顯圾,更具有優越性。對胸膜、膈、胸壁病變,也可清楚顯示。

心及大血管的CT檢查,尤其是後者,具有重要意義。心臟方面主要是心包病變的診斷。心腔心壁的顯示。由於掃描時間一般長於心動周期,影響圖像的清晰度,診斷價值有限。但冠狀動脈心瓣膜的鈣化、大血管壁的鈣化及動脈瘤改變等,CT檢查可以很好顯示。

腹部及盆部疾病的CT檢查,應用日益廣泛,主要用於肝、膽、胰、脾,腹膜腔及腹膜后間隙以及泌尿和XX系統的疾病診斷。尤其是佔位XX變、炎症性和外傷XX變等。胃腸病變向腔外侵犯以及鄰近和遠處轉移等,CT檢查也有很大價值。當然,胃腸管腔內病變情況主要仍依賴於鋇劑造影和內鏡檢查及病理活檢

骨關節疾病,多數情況可通過簡便、經濟的常規X線檢查確診,因此使用CT檢查相對較少。

8未來發展編輯醫學影像學發展新形勢有著不斷的發展。  在新世紀,知識與經濟的全球化和可持續發展將成為人類社會和經濟發展的主流。其中,生命科學和信息科學將是跨世紀科學發展的主要學科。

現代醫學循證醫學,醫學影像學包涵了多種影像檢查、治療手段,已成為臨床最大的證源。值得一提的是,醫學影像學發展的趨勢是多種影像檢查手段的融合和優化選擇。此外,醫學影像學專業內部也需要信息交流和相互融合。

醫學影像學的發展表現為幾個方面,圖像數字化是影像發展的基本需要;設備網路化可以提高設備的使用及保障效率;診斷綜合化能優化多種影像檢查,提高診斷的準確率;分組系統化能更緊密的與臨床結合,充分發揮綜合影像的優勢;而存檔無片化則是實現數字化管理。

影像全數字化建設的必要性

影像科室的數字化是醫院數字化建設的一個重要部分,它的主要優點表現為:能夠簡化和精確科室管理,提供全新的數字影像閱片方式;減少煩瑣的檔案管理;完整保留圖像數據,對科研、教學和解決未來可能的法律糾紛是最好的保障;減少膠片用量,節省相機、洗片機藥水。

影像科室的數字化還是臨床科室的需求。影像信息為臨床所用,在臨床診治過程中,特別能使急診科、手術室這些急需看到影像的部門迅速得到影像資料,提高急診、急救水平,明顯地加快醫療程序,並更好地為患者服務。

此外,影像科室的數字化也是學科發展的需求,影像資料的數字化是影像資源共享與遠程會診的前提,通過數字化、信息化、網路化,醫院可實現管理工作的現代化。此外,數字化也為醫護人員提供了大量可隨意調用的影像數據和資料,從而產生更大的社會效益和經濟效益。

數字化大影像學

醫院數字化建設是電子工業、電腦技術和醫學結合的產物,它是影像學發展的必然,也是整個科學發展的必然。科學發展到今天,電子信息、電腦技術都得到了充分發展,它們結合的產物是數字化影像發展的起源和基礎。數字化影像學的主要優點表現為:能將模擬死圖像變成可再用或數據,進一步將二維的平面圖像變成多維的立體圖像;可以使影像定量診斷成為可能;徹底改變了傳統的醫學影像視觀、使用、存儲和管理方式。

數字化影像是把過去的模擬圖像變成了可再用的數據。過去,醫院給病人的是一張X光片,它只能記錄病人在當前條件下的影像,不能通過它看到新的東西。而數字化把影像變成一種活的數據,能把過去二維的平面圖像變成多維的立體圖像,從過去的只有一個平面和長寬變成了一個長、寬、高或者前後、左右、上下的立體圖像。

由於引入的功能不同,醫學影像學本身不僅反映三維立體結構,同時還包括諸如時間、解析度等元素。在功能變化中,我們稱其為四維圖像。過去我們只能進行定性判定,沒有確切的數據對患者的片子做定量判定。借助數字化影像,我們可以對這些做出準確測量。例如通過對患者影像CT值的測量,可以明確得出其病變的組織類型,從而做出診斷。

在數字化平台的基礎上,借助數字化影像,我們可以清楚顯示出整個血管走行,甚至可以看到器官末梢的微細血管分支,這有利於我們探討血管的病變。

大影像及全數字化的標準

影像全數字化的標準應該表現為:放XX科的全部檢查設備(XR、CT、MRI、DSA 等)都必須實現數字化;所有以顯示人體器官和組織大體形態學信息作為診斷目的的影像檢查手段(BU、NM)都必須實現數字化;醫院所有與影像診斷、治療相關的信息(申請、報告等)都必須實現數字化。

大影像的標準主要表現為組成診斷和治療兼備的現代醫學影像學科,包括放XX(含XR、CT、MRI、DSA)、超聲、核醫學等多種診斷性成像技術和介入治療技術。同時在放XX科內實現以系統分組而不是設備劃分。所謂系統分組,主要是指現代醫學影像學在分組時按照臨床學科的設置,從系統上劃分,這樣能同時綜合放XX、超聲、核醫學等所有資料,這對病人的診斷來說也可以提供更多依據。這就是大影像,這樣才能使整個數字影像資料能夠互相利用起來。

全數字化大影像的意義

醫院實現全數字化為醫學影像學的發展如圖像調控、觀片模式、診斷質量、傳輸歸檔、信息交流、管理奠定了基礎。

它為臨床參考調閱影像提供了最佳便捷模式,同時遠程會診解決了邊遠地區百姓就醫的問題,促進了醫學影像教學和科研工作的開展。此外,全數字化提升了醫學影像學的平台,與生物技術基因工程和醫學生物工程的結合將加速預防和診治技術的更新(PET-CT、MRI-CT)。

大影像學有利於醫院各種影像技術之間的選擇優化、信息互補,能夠實現診斷與治療之間的密切結合,極大地促進了醫學影像的人才培養和學科發展,同時還有利於國家級、多層次、高水平綜合影像科研項目的申報。

而全數字化大影像學則可以起到1+1≥2的效果,它是對醫學影像視觀、使用、存儲和管理方式的徹底改革。

數字化影像能夠徹底改變傳統醫學影像視觀。傳統的視觀一般是熒光屏透視或看膠片,而我們有很多種方法,借助數字影像,我們在影像資料的使用上有了新的處理,其中包括存儲的管理方式。

數字化影像能帶給我們無窮的好處,數字化建設首先能夠滿足科室的需要,簡化科室的管理,可以減少醫生的勞動強度,並保留病人原始就診數據,從而使醫生在做診斷時更精細,對醫生的科研、教學都有很大的幫助,同時也可以解決未來可能發生的法律糾紛。

醫學影像學的發展,使醫生對圖像的調閱、圖像質量的控制等有了更大的主動性。而且,它也使得醫生工作的關鍵模式發生了改變。過去醫生看病人的CT片,都是一張一張來看的,而當下掃一個病人的圖像,就有1000幅圖像,一天下來會產生萬幅圖像,醫生根本沒法徹底看完這些片子。借助醫學影像學,可以先對這些片子進行后處理,使之融合成為一個三維立體,這樣醫生就可以先看立體圖像。數字影像對診斷質量、圖文控制、傳輸歸檔、信息的交流以及科室管理等都奠定了基礎。它為臨床參考影像提供了一個最佳便捷的模式,解決了很多疑難問題和邊緣問題。

必須指出的是,信息技術的發展的確給我們提供了極大方便,也促進了醫學影像和教學科研工作的開展,它和生物技術、基因工程以及醫學工程的結合,會加速新技術的更新。

數字化大影像學面臨的挑戰

由於歷史原因,當前我國絕大多數醫院的放XX、超聲和核醫學都是獨立科室,甚至放XX科內的XR、CT、MRI都各自為戰。很多醫院受舊觀念束縛,在實施方面存在誤區,理想一步到位,只看到醫療設備的更新,忽視了醫院設備全數字化的重要性。因此,各級醫院應該提高對數字化大影像學的認識,更新觀念,積極推進其在醫院的應用。