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:
图像存档和传输系统,将数字化成像设备、高速计算机网络、海量存储设备和具后处理功能的影像诊断工作站结合,完成对医学影像信息的采集、传输、存储、后处理及显示等功能,实现有效管理和充分利用。
3、数字减影血管造影digitalsubtractiveangiography,DSA
含与不含对比剂的图像相减,消除骨与软组织影像,常用时间减影法temporalsubtractivemethod。
(三)X线检查方法
1、普通检查
(1)X线摄影radiography:
平片plainfilm,即依靠自然对比(基于人体组织结构固有密度和厚度差异所形成的灰度对比)所获得的X线摄影图像
(2)荧光透视fluoroscopy:
主要用于胃肠道钡剂检查、介入治疗、骨折复位等,可看到活动。
2、特殊检查
(1)软X线摄影softrayradiography——钼靶或铑靶X管
由于乳腺细胞脂肪较多,采用软X线(波长长、频率小、穿透力弱、以显示小导管和腺体)
(2)X线减影技术:
单纯软组织或骨组织图像。
(3)体层容积图像:
获取任意深度、厚度的多层面图像
3、X线造影检查contrastexamination对于缺乏自然对比的组织或器官,可人为引入密度高于或低于该组织或器官的物质,使之产生灰度对比,称之为人工对比,这种物质称对比剂contrastmedia。
(1)X线的对比剂类型及应用:
①.医用硫酸钡,仅用于食管和胃肠道造影检查。
观察有无充盈缺损、龛影和憩室。
后两者均向外膨出,其中黏膜不连续的为龛影,连续的为憩室。
空肠因为皱襞丰富呈雪花状。
②.水溶性有机碘对比剂,分为离子型和非离子型。
主要用于血管造影、血管内介入治疗、尿路造影、子宫输卵管造影、窦道及T管造影。
注意:
血管内水溶性有机碘对比剂可能引起不良反应——非离子型的反应小且轻,运用较广泛;
离子型趋于淘汰。
肝肾功能严重受损、甲亢、恶病质、婴幼儿、高龄、过敏体质者禁用或慎用。
(2)X线对比剂引入途径
①.直接引入法口服,上消化道钡餐检查;
灌肠enema,钡剂灌肠
②.间接引入法:
经静脉注入行排泄性尿路造影Urogram;
动脉造影Arteriogram
4、X线检查安全性:
超过允许剂量的照射可导致放射性损伤,应重视防护。
严格掌握适应症,避免不必要的照射,尤其孕妇、小儿,早孕为禁忌。
防护的3项基本原则:
①屏蔽防护:
高密度物质,如含铅②距离防护:
X线量与距离的平方成反比③时间防护:
每次检查的照射次数不宜过多,尽量避免重复。
二、X线计算机体层成像ComputedTomography,CT
(一)CT成像的基本原理与X-ray同,但得到断层图像
1、获取扫描层面的数字化信息用高度准直的X线束,环绕人体一定厚度的横断层面进行扫描;
用探测器接受透过该层面的X线,并转换为数字信息。
2、获取扫描层面各个体素的X线吸收系数将扫描层面个分为若干体积相同的立方体或长方体,称之为体素voxel。
获取该扫描层面各个体素的X线吸收系数,并依原有的位置排列为数字矩阵digitalmatrix。
3、获取CT灰阶图像将数字矩阵依其数值高低赋予不同灰阶,转换为黑白不同灰度的方形图像单元像素pixel。
CT与X线成像所不同的有两点:
①对人体具一定厚度的横断层面进行成像;
②通过数字化转换进行成像
(二)CT设备与CT成像性能
1、多层螺旋CT(multi-slicespiralCT,MSCT)已成为主流,包括2、4、8、16、64、256、320层
2、能谱CT:
在扫描中行两种电压的瞬时切变,利用所获得的两组X线吸收系数数据,经公式计算出不同物质的空间分布密度值,而该物质密度值与X线能量无关。
提高图像质量、病变检出和定性诊断,消减线束硬化性伪影。
3、双源CT:
2个X线管和2组探测器,进一步提高成像的时间分辨力。
可以同时显示多种结构,实现减影。
HRCT:
高分辨率CT
(三)CT成像的性能
CT值:
表示人体对X线的吸收,等于
,单位为亨氏单位HounsfieldUnit,HU。
人体各组织CT值的变化范围为-1000~+1000HU。
根据CT值,可选择不同的窗设置,包括窗位windowlevel和窗宽windowwidth。
显示范围为(窗位±
½
窗宽),以上为白色,以下为黑色。
-30~-90HU脂肪,0~20HU液体,20~70HU软组织
1、优点:
密度分辨力高;
可行密度量化分析;
组织结构影像无重叠;
可行多种图像后处理。
2、缺点:
常不能整体显示器官结构和病变(→CT三维显示技术);
多幅图像不利于快速观察;
受到部分容积效应影响partialvolumeeffect(当CT图像中同一体素内含2种密度不同组织,该像素所显示的密度或测得的CT值并非代表其中任何一种组织);
较高的X线辐射剂量。
(四)CT检查方法
1、平扫检查plainscan不用对比剂的扫描,常规先平扫,往往显示病变但无法确诊,甚至不显示病变。
2、对比增强检查ContrastEnhancement,CE静脉注入水溶性有机碘对比剂后再行扫描,常简称为增强检查。
增强检查时正常组织结构及病变内可因内有含碘对比剂而密度增高,称强化。
(1)普通增强检查:
常用于颅脑疾病诊断。
(2)多期增强检查:
主要用于腹、盆部疾病诊断。
(3)CT血管成像CTangiography,CTA
(4)CT灌注成像CTperfusionimaging:
能反映毛细血管水平的血流灌注状况,获得血流量、血容量,属于功能成像,目前用于急性梗死性疾病诊断,肿瘤性病变诊断及恶性程度评估等。
3、图像后处理技术:
①二维显示技术:
薄层面重组,多平面重组,曲面重组。
②三维显示技术:
最大强度投影MIP,最小强度投影minIP,表面遮盖显示SSD,容积再现VR。
③CT仿真内镜技术virtualendoscopy:
CTbronchoscopy
4、安全性:
有肝肾功能异常、甲亢(对比剂含碘)、过敏体质或过敏史的人不能做。
三、MagneticResonanceImaging,MRI
MRI是利用强外磁场内人体中氢原子核即氢质子1H,在特定射频radiofrequency,RF脉冲作用下产生磁共振现象,所进行的一种成像。
(一)MRI成像的基本原理
1、人体在强外磁场内产生纵向磁矢量和1H进动procession
2、发射特定的RF脉冲引起磁共振现象
向强外磁场内人体发射特定频率即与1H进动频率相同的RF脉冲,1H吸收能量发生磁共振现象:
吸收能量的1H呈反磁力线排列,致纵向磁矢量变小;
或1H呈同步、同速即同相位进动,由此产生横向磁矢量。
3、停止RF脉冲后1H恢复至原有状态并产生MR信号
停止发射RF脉冲后,1H迅速恢复至原有的平衡状态,这一过程称为弛豫过程relaxationprocess,所需的时间称为弛豫时间relaxationtime:
①纵向磁矢量恢复时间——纵向弛豫时间LongitudinalRelaxationTimeT1,即纵向磁矢量从最小恢复到平衡态63%的时间
②横向磁矢量衰减和消失时间——横向弛豫时间TransverseRelaxationTimeT2,即横向磁矢量从最大恢复到平衡态37%的时间
4、采集、处理MR信号并重建为MRI图像MRI的黑白灰度称信号强度
T1WI:
主要反映组织间T1的差异,有利于观察解剖
T2WI:
主要反映组织间T2的差异,有利于观察病变
TE:
发出脉冲到采集的间隔时间;
TR:
两个脉冲之间的间隔。
TE<
<
T2,T1WI;
TR>
>
T1,T2WI(TR<
500,TE<
30,是T1;
TR>
2000,TE>
60,是T2)
(1)T1longer,lowersignal;
①.Hypersensitivity:
fat、melanin黑色素、methemoglobin正铁血红蛋白、paramagnetic顺磁性ion(gadolinium钆对比剂)
②.Hyposensitivity:
Hemosiderin
Watersignalisdependentontheconcentrationoftheprotein
(2)T2longer,highersignal
①.Hypersensitivity:
Extracellularmethomoglobin
(二)MRI的特点
1、多方位成像
2、流空效应:
流动的血液可因接收不到激发的信号而成黑色空腔(黑血技术),可以不打对比剂。
也有流入增强效应(白血技术)。
3、显示软组织的细节,不受骨人工制品的影响
(三)MRI成像性能
优点:
安全对胎儿无威胁
1、组织分辨力高:
多参数、多序列成像。
2、直接进行水成像:
利用重T2WI检查,不用对比剂就可以整体显示含有液体的器官和间隙。
MR水成像(MRhydrography):
MRCP、MRU尿路成像、MRM脊髓成像
3、直接进行血管成像:
流空效应,采用时间飞跃(timeofflight,TOF)和相位对比(phasecontrast,PC)法,整体显示血管,即MRA。
4、在体分析组织和病变代谢物的生化成分及含量:
1H磁共振波谱MRS检查
5、fMRI检查:
功能成像,如DWI,DTI
(1)扩散加权成像DWI:
反映组织和病变内水分子扩散运动及其受限程度
(2)扩散张量成像DTI:
反映水分子扩散运动各向异性,据此可进行脑白质纤维束成像。
(3)脑功能定位成像:
利用血氧水平依赖BloodOxygenationlevel-dependentBOLD原理,进行脑功能活动区的定位和定量。
反映代谢异常。
缺点:
通常不能整体显示器官结构和病变;
不利于快速观察;
受部分容积效应影响;
检查时间相对较长;
易发生不同类型伪影;
识别钙化有限度。
(四)检查方法
1、特殊平扫检查:
脂肪抑制,梯度回波同、反相位T1WI(富含脂质病变)、水抑制T2WI(FLAIR)、磁敏感加权成像SWI(清晰显示小静脉、微出血、病灶内铁沉积,用于脑内小静脉发育畸形、脑弥漫性轴索损伤的小灶性出血、子宫内异囊肿等、恶性肿瘤病理分级)
2、对比增强检查:
经静脉注入顺磁性或超顺磁性对比剂。
①Gd-DTPA是顺磁性对比剂,主要是缩短T1值,使T1WI图像上组织与病变的信号强度发生不同程度增高,称强化。
②超顺磁性氧化铁SPIO,主要缩短T2值,使T2WI图像上信号减低,是网状内皮系统Kupffer细胞特异性对比剂。
3、MRA检查主要用于诊断血管疾病,但效果通常不及CTA
(1)普通MRA:
不注射对比剂,但对于小血管显示欠佳。
(2)增强MRACE-MRA:
注入Gd-DTPA
4、MR水成像检查:
MRCP主要用于胰胆管异常,尤其梗阻性病变;
MRU用于尿路梗阻性病变;
内耳迷路水成像。
5、1H-MRS检查:
明确生化成分的组成和浓度。
对脑肿瘤、前列腺癌、乳腺癌等肿瘤的诊断、鉴别诊断有很大帮助。
6、fMRI:
DWI用于超急性期脑梗死、肿瘤性病变诊断与鉴别诊断;
DTI用于脑白质纤维束成像;
灌注加权成像PWI利用不同色阶运用于缺血性病变诊断、肿瘤性疾病诊断与鉴别诊断;
脑功能定位成像用于脑肿瘤手术方案制订、致癫灶异常活动脑区定位,脑功能区活动和连接状态及其异常改变。
(五)安全性:
禁忌症:
置有心脏起搏器者和体内有金属性(铁磁性)手术夹、支架、假体和假关节者,孕妇前3m和末3m和幽闭恐惧症者。
严禁携带任何铁磁性物质。
含钆对比剂可能引起肾源性系统性纤维化NSF,骨功能严重受损者禁用。
病变一般为T1低,T2高。
而黑色素瘤、肝硬化再生结节是T1高,T2低,脂肪类、含蛋白囊肿、类脂性囊肿T1高,T2高。
骨、钙化T1低,T2低。
脑白质/髓质
脑灰质/皮质
脑脊液和水
韧带
肌肉
脂肪
骨皮质
骨髓
T1WI
信号强度
较高
中等
低
高
影像灰度
白灰
灰
黑
白
T2WI
X线空间分辨率高,CT、MR密度分比率高,MR组织分辨率高,多层螺旋CT时间分辨率高
zhong﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽Chapter2中枢神经系统
MRIT1WI解剖结构显示较清,T2WI病变显示较清楚;
增强都是在T1WI的基础上增强;
MRA利用血液流入的增强效应不打造影剂;
DWI抑制自由水(急性脑梗死早期诊断);
DTI脑白质纤维束成像;
SWI磁敏感加权成像(弥漫性轴索损伤、细微出血以及极小的细微静脉,确诊脑静脉栓塞)
X线:
通常仅用于评估颅骨和脊椎骨质改变。
DSA主要评估脑/脊髓血管病变,是脑血管疾病诊断金标准。
CT:
是颅内各疾病的首选和主要影像检查技术。
诊断脑外伤、脑血肿有优势
MRI:
颅内各疾病的主要影像检查技术,可作为超急性脑梗死、脑转移瘤等的首选。
椎管内包括脊髓的各种疾病的首选和主要影像检查技术。
诊断炎症、肿瘤有优势。
一、头颅CT的正常表现掌握
(一)平扫CT
1、颅骨颅骨高密度,可见低密度的颈静脉孔、卵圆孔和破裂孔。
鼻窦及乳突内气体低密度。
矢状缝、冠状缝、人字缝。
2、脑实质大脑额叶、颞叶、顶叶、枕叶及小脑、脑干
(1)皮质密度高于髓质,分界清楚
(2)中线结构占位性病变观察有无偏移
(3)脑皮质分界线——3沟5叶(额、顶、枕、颞、岛叶)
中央沟:
最深,前为额叶、后为顶叶,前后分别为中央前沟和中央后沟
顶枕沟(矢状位)
外侧沟:
额、颞、顶叶分界
小脑幕:
前为小脑,后为枕叶
灰质:
32~40HU,白质:
28~32HU
3、脑室系统:
双侧侧脑室、第三脑室和第四脑室,均匀水样低密度
蝶窦
4、蛛网膜下腔:
脑沟、脑裂、脑池,充满脑脊液,呈均匀水样低密度。
大脑裂旁边是纵裂池,蝶鞍上方为鞍上池,脑桥边为环池。
(二)增强扫描
1、普通增强:
正常脑实质仅轻度强化,血管结构、垂体、松果体及硬脑膜显著强化
二、疾病诊断
(一)脑外伤
T1高、T2低的病灶要怀疑出血。
血肿体积计算:
π*长*宽*高/6
1、脑挫裂伤掌握
脑挫伤cerebralcontusion(脑内散在出血灶,静脉淤血和脑肿胀)+脑裂伤cerebrallaceration(脑膜、脑或血管撕裂)
1)CT:
平扫,显示散在斑点状高密度出血灶,周围有低密度脑水肿区。
可有占位效应(由颅内占位性病变及周围水肿所致,局部脑沟、脑池、脑室受压变窄或闭塞,中线结构移向对侧),也可表现为广泛性脑水肿或脑内血肿。
2)MRI:
平扫,脑水肿在T1WI上呈等或稍低信号,T2WI呈高信号。
出血灶的信号强度与出血期龄有关。
当T1,T2均显示不清时,可采用SWI(磁敏感),对出血以及血管畸形十分敏感。
2、硬膜外血肿epiduralhematomaCT掌握
多由脑膜血管损伤(脑膜中动脉最常见)所致,血肿局限呈梭形
可合并脑挫裂伤等,大多数有骨折,边界清楚
CT平扫:
颅板下方梭形或半圆形高密度灶,多位于骨折附近,不跨越颅缝。
3、硬膜下血肿SubduralhematomaCT掌握
多由桥静脉或静脉窦损伤出血,血液聚集于硬膜下腔,沿脑表面广泛分布(跨越颅缝),骨折较少。
1)CT平扫:
①急性期(<
3d):
血肿呈颅板下新月形(crescent-shaped;
crescentiform;
luniform)或半月形高密度影,常伴脑挫裂伤或脑内血肿,占位效应以及脑水肿明显。
②亚急性(4d-2w)或慢性(2w以上):
高、等、低(变为硬膜下积液)或混杂密度灶
从左向右依次为,急性、亚急性或慢性、积液
2)MRICT上的等密度血肿,T1WI和T2WI常为高信号。
血肿的CT以及MRI变化
①CT变化:
高密度→低密度→水样低密度
②MRI变化:
IB,ID,BD,BB,DD(I等信号,B高信号,D低信号)
超急性期:
T1WI→I,T2WI→B
急性期:
T1WI→I,T2WI→D
亚急性早期:
T1WI→B,T2WI→D
亚急性晚期:
T1WI→B,T2WI→B
慢性期:
T1WI→D,T2WI→D(周围低信号,中央高信号)
囊变期:
T1WI→D,T2WI→B(周围低信号)
4、蛛网膜下腔血肿Subarachnoidhemorrhage
表现为剧烈头痛,儿童脑外伤、动脉瘤破裂常见,多位于大脑纵裂和脑底池。
1)CT平扫:
脑沟、脑池内密度增高影,形成铸型(脑沟脑室被血液填充显示出形态);
大脑纵裂出血多见,表现为中线区纵行窄带高密度影
一般在7天左右吸收,此时CT检查为阴性(MRI仍可发现高信号出血灶的痕迹)
5、脑内血肿intracerebralhematoma
多位于受力点或对冲部位脑组织内,多发于额颞叶,高血压性脑出血好发于基底节和丘脑区。
1、CT平扫:
急性脑内血肿呈边界清楚的类圆形高密度影。
6、脑外伤后遗症
1)脑软化encephalomalacia
脑挫裂伤后脑组织坏死、吸收而形成的病理性残腔。
CT显示低密度灶,无强化;
MRIT1低T2高,周围脑沟加宽加深、脑室扩大等局部脑萎缩表现
2)脑萎缩
3)脑穿通畸形囊肿:
脑内血肿或脑挫裂伤后形成的软化灶且与邻近侧脑室相通。
(二)颅脑生理性钙化
一般多发于松果体区(多<
1cm)以及脉络丛,多>
40y。
小于40岁考虑病理性,如钙磷代谢异常。
侧脑室周围钙化:
怀疑多发性硬化。
基底节、小脑的钙化:
40岁以后的生理性多见。
大脑实质的钙化:
首先考虑动静脉畸形,少突胶质细胞瘤钙化多见。
(三)脑血管疾病cerebralvasculardisease
脑出血brainhemorrhage(主要为高血压性脑出血,基底节最常见,尤其是外囊、豆状核lenticula)、脑梗塞cerebralinfaction、动脉瘤aneurysm、脑血管畸形cerebralvascularmalformations(以AVM最常见)。
诊断金标准为脑血管造影。
1、脑出血年轻人多为脑血管畸形,中老年多为高血压和动脉硬化。
①急性期边界清楚的均匀高密度影,周围水肿带宽窄不一,局部脑室受压移位。
②吸收期(3~7d),血肿缩小并密度减低,周边模糊,水肿带增宽,小血肿可完全吸收。
③囊变期(>
2m):
较大血肿吸收后遗留大小不等裂隙状囊腔,伴不同程度脑萎缩。
急性期——T1等、T2稍低密度,亚急性和慢性期——T1、T2均高,囊变器——T1低、T2高信号。
2、脑梗死CT掌握
脑血管疾病发病率首位。
可见缺血灶,脑软化灶(慢性期脑出血或脑梗塞发生囊变)
CT都为低密度;
MRI都表现为长T1长T2,若有出血可有短T1,DWI早期都为高信号。
早期脑梗死的判断用PWI和FLAIR。
(1)缺血性脑梗死ischemicinfarction
①CT
A.平扫:
发病24h内病灶难以显示;
24h后表现为低密度灶,部位与范围与闭塞血管供血区一致,皮髓质同时受累,多呈扇形,可有相对较轻的占位效应
B.增强:
发病当天灌注成像即可发现病变区脑血流量明显降低;
其后普通增强可见脑回状强化。
1~2m后形成边界清楚的低密度囊腔,且不再强化。
②MRI典型脑梗死:
DWI高,ADC(表观扩散系数)低
●超急性期(<
2h):
只有DWI高信号
●急性期:
DWI,T2WI/FLARE都呈高信号,T1WI看不出
●亚急性期:
T1WI低,T2WI高
早期——DWI高;
晚期——DWI低
●
FLAREFluidAttenuationInversionRecovery水抑制能去除脑沟脑回内的信号,使对比更明显,与T2WI信号类似。
又称为黑水相,一般要在缺血梗死后6~12h发生改变,而DWI只需要2h,因此怀疑脑梗死首选DWI。
FLAIR一般只有梗死病灶较大而后期发生液化后变低。
非近期缺血灶DWI低,FLARE高
近期缺血灶DWI高,FLARE高
T1WI很低,T2WI很高;
DWI低
MRA可见病变血管处不显影(闭塞)
(2)出血性梗死hemorrhageinfarction常发生在缺血性梗死一周后
①.CT平扫,低密度脑梗死灶内不规则斑点、片状高密度出血灶,占位效应明显
②.MRI平扫,梗死区出现短T1高信号灶。
亚急性期梗死区为T1低信号,T2高信号。
梗死区内的急性出血部分T1高信号,T2低信号。
(3)腔隙型梗死lacunarinfarction深部髓质穿支动脉闭塞所致。
缺血灶10~15mm大小,好发于基底节、丘脑、小脑、脑干,中老年人常见。
①.CT平扫,发病>
24h,脑深部片状低密度区,无占位效应
②.MRI早期DWI检查发现小的高信号区;
慢性呈长T1低信号和长T2高信号。
【脑梗死和脑肿瘤的鉴别】
①脑梗起病急,肿瘤较缓慢,看是否有基础病史
②脑梗多发生在典型供血区,肿瘤多跨血
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