醫(yī)學影像檢查之技術(shù)學

1、于茲喜,醫(yī)學影像檢查技術(shù)學,,第一章        概論  醫(yī)學影像檢查技術(shù)學是研究臨床上獲得醫(yī)學影像方法的科學。它是由多門學科交叉而形成的實用性很強的技術(shù)。經(jīng)一個多世紀的發(fā)展，醫(yī)學影像從模擬成像發(fā)展為數(shù)字成像，醫(yī)學檢查手段也發(fā)生了革命性的飛躍。特別是1973年Hounsfield研制的計算機X線體層掃描（computed tomogra

2、phy；CT）裝置的問世，使醫(yī)學影像檢查技術(shù)產(chǎn)生了重大發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)、電子計算機技術(shù)不斷向醫(yī)學領(lǐng)域的滲透，醫(yī)學成像設(shè)備不斷更新?lián)Q代，新的檢查技術(shù)不斷出現(xiàn)，數(shù)字成像時代已經(jīng)到來，并在世界范圍內(nèi)逐漸擴散。數(shù)字成像將成為未來成像手段的主流。,,醫(yī)學影像檢查技術(shù)學所研究的內(nèi)容包括：X線檢查技術(shù)、CT檢查技術(shù)、磁共振成像（magnetic resonance imaging；MRI）檢查技術(shù)及超聲檢查技術(shù)等。為了學生較全面地掌握醫(yī)學影像檢

3、查技術(shù)學的臨床應(yīng)用，本教材中還編寫了有關(guān)X線照片沖洗技術(shù)和放射診斷影像質(zhì)量管理等內(nèi)容。,,一、X線檢查技術(shù)X線檢查技術(shù)可分為：普通X線檢查造影檢查數(shù)字X線檢查三個方面,,（ 一）   普通X線檢查 1.透視 透視（fluoroscopy）是利用X線的熒光作用，將被檢病人位在熒光屏（或影像增強器）和X線管之間，X線穿過人體之后在熒光屏上形成影像。透視是一種既簡便又經(jīng)濟的檢查方法，可以同時觀

4、察器官的形態(tài)和功能狀態(tài)，立即得到檢查結(jié)果；在檢查中也可以轉(zhuǎn)動病人，從不同角度及方位觀察器官的形態(tài)和功能狀態(tài)；如果需要記錄病變影像，可在透視下選擇最佳體位進行點片攝影，保留永久記錄，作為復查對比觀察或作教學科研資料保存。,,透視可分為熒光屏透視及影像增強透視。熒光屏透視是直接觀察X線穿過人體之后在熒光屏上形成的影像。熒光屏上的影像亮度很弱，檢查前必須進行眼睛暗適應(yīng)15min。熒光屏透視由于影像空間分辨力(special resolutio

5、n)較差，圖像欠清晰，難以觀察細小結(jié)構(gòu)和厚度或密度較大的部位，如腹部、頭顱、盆腔等；在暗室內(nèi)操作，不利于進行復雜的操作，如造影檢查、介入治療、外科固定及異物摘除等。此種透視目前以多被影像增強透視所取代。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,影像增強透視是利用影像增強器將熒光影像的亮度輸出增強到幾千倍，影像空間分辨力較熒光屏透視影像有很大的提高，圖像可以在電視熒光屏上觀察，可以觀察結(jié)構(gòu)細小和厚度或密度較大的部位；在明

6、室操作，可以進行程序復雜的操作，有利于造影檢查、介入治療等的開展；所用的管電壓較高，管電流量減少，利于病人和醫(yī)務(wù)工作人員的X線防護。是目前最常用的透視方法。,,透視具有經(jīng)濟、省時、動態(tài)觀察等優(yōu)點，是其他X線檢查技術(shù)所不能取代的，但也有影像細節(jié)顯示不夠清晰，不利于防護和不能留下永久記錄等缺點。,,2.普通X線攝影 普通X線攝影（plain film radiography）將人體放在X線管和屏-片組合（screen-film co

7、mbination）之間，X線穿過人體之后在膠片上形成潛影，膠片再經(jīng)沖洗得到照片影像。所得到的照片稱平片（plain film）。這種檢查是最常用的X線檢查方法。,,,,,,病人,,,,Screen –film combination,,膠片沖洗機,,照片,X線管,,照片影像空間分辨力較高，圖像清晰；對于厚度較大的部位以及厚度和密度差異較小的部位病變?nèi)菀罪@示；照片作為永久記錄，可長期保存，利于復查對比觀察和會診；病人接受的X線劑量較少，

8、利于X線防護。缺點是照片是一個二維圖像，在前后方向上組織結(jié)構(gòu)互相重疊，為立體觀察病灶，一般需要作互相垂直的二個方位攝影或加攝斜位；照片僅是瞬間影像，不能實時動態(tài)觀察器官的功能情況。,,透視和普通X線攝影的優(yōu)缺點具有互補性，可根據(jù)具體情況選其一種或配合使用，如透視發(fā)現(xiàn)病灶時加攝平片，平片影像有疑問時再作透視。,,3.乳腺攝影 乳腺攝影（mammography）是利用鉬靶X線機所產(chǎn)生的軟X線對乳腺的平片檢查技術(shù)。管電壓在40kV以下

9、，所產(chǎn)生的X線因其能量低、穿透力弱，故稱“軟X線”。鉬靶在20kV～40kV的管電壓下易產(chǎn)生單色性強的標識X線，有效原子序數(shù)小、密度差小、X線的線吸收系數(shù)差別不大的組織結(jié)構(gòu)，軟X線可使組織之間的對比度加大，利于觀察乳腺腺體、脂肪及病灶等結(jié)構(gòu)。,,4.體層攝影 體層攝影（tomography）是指在X線曝光過程中人體保持不動，X線管和膠片作反向同步運動，攝取人體內(nèi)某一層面組織影像的檢查技術(shù)。體層攝影有縱斷體層和橫斷體層之分。橫斷體

10、層已被淘汰?？v斷體層攝取人體某一縱向?qū)用妫ü跔?、矢狀或斜面）的組織影像顯示清楚，層面以外的結(jié)構(gòu)影像模糊不清。X線管和膠片的運動軌跡有直線、圓、橢圓、內(nèi)圓擺線、渦卷線等。,,,,,,,,,,,病人,,,,,,,5.放大攝影 放大攝影（magnification radiography）是指利用X線幾何投影的原理直接將X線影像放大的攝影技術(shù)。攝影時增加肢體與膠片之間的距離，影像放大率必須在允許的范圍內(nèi)，幾何學模糊控制在0.2mm以內(nèi)。影

11、像放大提高了空間分辨力，細微結(jié)構(gòu)顯示清晰，比普通X線片提供更多的診斷信息。,,,,,,,,放大率,幾何學模糊度<=0.2mm焦點<= 0.3 mm,,（一）造影檢查 造影檢查（contrast examination）是指人工地將對比劑引入人體內(nèi)，攝片或透視以顯示組織器官的形態(tài)及功能的檢查技術(shù)。引入人體內(nèi)產(chǎn)生影像的化學物質(zhì)稱對比劑（contrast media）。普通平片影像的產(chǎn)生依賴于人體各組織

12、器官的密度或厚度不同，對X線的吸收程度的各異，即存在自然對比。人體內(nèi)很多器官和組織缺乏自然對比，如血管、腎盂輸尿管、胃腸等，平片很難顯示，造影后這些組織器官就和鄰近結(jié)構(gòu)產(chǎn)生對比形成影像，造影檢查擴大了X線診斷范圍，提供平片所不能具備的信息，是常用的X線檢查方法之一。,,對比劑引入體內(nèi)的方法有兩種：①直接引入法：直接將對比劑引入到所要觀察的部位，如口服對比劑食管、胃、腸的造影；灌注對比劑直腸、結(jié)腸造影；直接注入對比劑逆行泌尿道造影、血管造

13、影等。②間接引入法：對比劑經(jīng)靜脈注射入人體后，再經(jīng)過器官排泄到所要觀察的部位，如靜脈腎盂造影、靜脈膽道造影等。,,對比劑有陽性對比劑和陰性對比劑兩大類。陽性對比劑（positive contrast media）是指原子序數(shù)大、密度高、吸收X線多的一類對比劑；陰性對比劑(negative contrast media) 則相反原子序數(shù)小、密度低、吸收X線少的一類對比劑，常為氣體。使用對比劑注意副反應(yīng)。,,造影檢查操作程序復雜，需要大功率

14、的X線機、高壓注射器、生命監(jiān)護儀、血管穿刺設(shè)備、數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography；DSA）裝置等昂貴設(shè)備，常和臨床其他科室配合進行。造影也可以同時進行介入放射學（interventional radiology）治療，改變了過去醫(yī)學影像科只作診斷不作治療這一局面。,,（一）   數(shù)字X線檢查技術(shù)數(shù)字X線檢查技術(shù)包括：計算機X線攝影（computed radiogr

15、aphy；CR）、數(shù)字X線攝影（direct radiography ；DR ）和DSA。,,1.CR CR系統(tǒng)是使用記錄并由激光讀出X線成像板（imaging plate；IP）作為載體，經(jīng)X線曝光及信息讀出處理形成的數(shù)字影像。攝影時IP放在暗盒內(nèi)替代普通X線攝影用的膠片，曝光后IP所攜帶的影像信息由激光讀出系統(tǒng)讀出，并進一步轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像（圖1-1）。CR是數(shù)字X線檢查技術(shù)中比較成熟的一種，目前在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。,,,

16、,,,,,,,,,讀出,圖象處理,CRT顯示,存貯,PACS,其他醫(yī)院,打印,,,,,,,,IP,,CR系統(tǒng)利用常規(guī)X線攝影設(shè)備實現(xiàn)信息數(shù)字化，把常規(guī)X線攝影的模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息；采用計算機圖像處理技術(shù)實現(xiàn)各種圖像后處理（post-processing）功能，增加圖像顯示的層次；可降低X線輻射劑量，利于病人和工作人員的防護；CR系統(tǒng)獲得的數(shù)字化信息可通過圖像存儲與傳輸系統(tǒng)（picture archiving and communic

17、ating system；PACS）實現(xiàn)遠程醫(yī)學（tele-medicine）。,,2.DR DR又稱直接數(shù)字X線攝影，是以平板探測器（flat panel detector；FPD）探測穿過人體后的X線，并通過平板探測器后面的電路把信息直接數(shù)字化形成數(shù)字影像。DR系統(tǒng)成像時間短，曝光后數(shù)秒鐘就可以得到數(shù)字影像。以前的DR是在X線電視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用計算機圖像數(shù)字化處理將電視攝像機攝取的模擬視頻信號經(jīng)過采樣、模/數(shù)轉(zhuǎn)換（anal

18、og to digital, A/D）后形成數(shù)字影像。,,,,,病人,,FPD,計算機,后處理,CRT顯示,存貯,PACS,打印,其他醫(yī)院,,,,,,,,,現(xiàn)代新型平板探測器的不斷研制成功，其圖像空間分辨力不斷提高，動態(tài)范圍大；其影像可以觀察對比度小于1%、直徑大于2 mm的物體；病人皮膚表面的X線輻射劑量大大減少，可為普通X線攝影的1/10，量子檢出效率（detective quantum efficiency；DQE）可達60%以上

19、；通過圖像后處理功能改善影像細節(jié)顯示、降低噪聲、調(diào)整灰階及對比度、影像放大和減影等，顯示出未經(jīng)后處理所看不到的特征信息；借助人工智能技術(shù)對圖像作定量分析和特征提取，可進行計算機輔助診斷（computer aided diagnosis ；CAD）。,,數(shù)字X線攝影包括硒鼓方式、直接數(shù)字X線攝影、電荷耦合器件（charge coupled device；CCD）攝像機陣列方式等多種方式。數(shù)字圖像具有較高的空間分辨力和密度分辨力，細節(jié)顯示清

20、楚，圖像銳利度好；X線輻射劑量少，曝光寬容度大；可根據(jù)臨床需要進行圖像后處理，滿足不同結(jié)構(gòu)的觀察需要；可實現(xiàn)醫(yī)學影像科無膠片化，科室、醫(yī)院之間網(wǎng)絡(luò)化，便于會診與教學。,幾種成像技術(shù)的比較,,3.DSA DSA將未造影圖像和造影圖像分別經(jīng)影像增強器增強，攝像機掃描而矩陣化，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像，兩者相減得到減影數(shù)字影像，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬減影影像。結(jié)果影像消除了骨骼和軟組織結(jié)構(gòu)，即使?jié)舛群艿偷膶Ρ葎┧溆难芙Y(jié)構(gòu)在減影圖

21、像中也能顯示出來（圖1-3）。DSA是20世紀80年代繼CT出現(xiàn)之后的一種醫(yī)學影像新技術(shù)，它把影像增強技術(shù)、電視技術(shù)和計算機技術(shù)與常規(guī)的X線血管造影相結(jié)合，是數(shù)字成像技術(shù)之一，目前已廣泛應(yīng)用于臨床。,,,未造影圖象,,增強A/D,,數(shù)字圖象,數(shù)字圖象,減影數(shù)字圖象,D/A,血管圖象,造影圖象,增強A/D,,,,,,,,,,,,（四）CT檢查技術(shù) 自20世紀70年代 Hounsfield研制成功第一臺CT機后，經(jīng)過多

22、次更新?lián)Q代，其結(jié)構(gòu)和性能不斷完善和提高。由最初的普通頭顱CT機發(fā)展到先進的多層螺旋CT（multislice CT；MSCT）和電子束CT（electron bean CT；EBCT），無論掃描速度還是空間分辨力都得到很大的提高?，F(xiàn)代CT向著高速、多層、小體積、多功能方向急速發(fā)展。,,目前，CT可用于身體任何部位組織器官的檢查，其空間分辨力和密度分辨力高，解剖結(jié)構(gòu)顯示清楚，對病灶的定位和定性診斷較普通X線檢查有明顯提高，已成為臨床診斷及

23、治療不可缺少的成像技術(shù)。,,其工作原理簡述如下：在計算機控制之下，X線發(fā)生器產(chǎn)生X線，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始收集探測器采集到的數(shù)據(jù)。如此同時計算機控制機架旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)，以改變?nèi)拥奈恢谩?shù)據(jù)收集系統(tǒng)得到數(shù)據(jù)后，一方面送硬盤存貯，一方面送陣列處理機進行重建(reconstruction)。經(jīng)陣列處理機處理后的顯示數(shù)據(jù)送硬盤存貯，同時也送入圖像存儲器，經(jīng)窗寬(window width)、窗位(window level)控制后，或在監(jiān)視器上顯示圖

24、像，或進入激光相機的存儲器，后被拍成多幅圖像的照片。顯示數(shù)據(jù)還可以磁帶、光盤、軟盤等進行長期保存。,,,,,,,,,,積分放大A/D轉(zhuǎn)換,X線發(fā)生器,床運動控制,機架旋轉(zhuǎn)控制,DAS控制,計算機,陣列處理機,硬盤驅(qū)動器,D/A,存貯器,,控制電路,W/L控制,其它外存貯,監(jiān)視器,相機,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.檢查前準備 為了使CT影像更好地

25、滿足臨床的需要，掃描前必須作好一些必要的準備工作：①掃描前應(yīng)詳細審閱病人的CT檢查申請單、病人攜帶的有關(guān)影像檢查資料和化驗結(jié)果，詢問病史，以供掃描定位和診斷的參考；②腹部檢查前4h ～8h應(yīng)禁飲食，急診者例外。掃描前二天禁服影響胃腸功能的藥物，少食水果和蔬菜。掃描前一周不做胃腸鋇劑造影，不服含金屬的藥物。掃描前口服2%的碘水溶液800ml～1000ml以充盈胃腸道。胃腸道和膽道病變者，掃描前口服水和脂類對比劑，可提高病變的顯示能力。盆腔

26、檢查前1h口服2%的碘水溶液和清潔灌腸。其他部位掃描一般不需禁食和特殊準備；,,③胸腹部檢查前應(yīng)訓練病人的呼吸與屏氣，喉部掃描時囑病人不做吞咽動作，眼眶掃描時囑病人雙眼凝視前方，眼球保持不動；④兒童或不合作的病人，可用鎮(zhèn)靜劑以抑制活動，危重病人需請臨床其他科室的醫(yī)護人員陪同并有適當?shù)纳O(jiān)護；⑤增強掃描前預先做碘過敏實驗，并要求病人及家屬在使用碘對比劑合同書上簽名；⑥去除掃描范圍內(nèi)病人穿戴的金屬物體，例如發(fā)夾、耳環(huán)、義齒、金屬拉鏈、金屬

27、皮帶扣等。,,2.檢查方法 CT常用的檢查技術(shù)有普通掃描（亦稱平掃plain scanning）、增強掃描(contrast scanning)、造影掃描等。常規(guī)使用橫斷面掃描，顱面部可作冠狀面掃描。掃描時，可直接掃描或可先做定位圖（scanogram），在定位圖上確定掃描范圍、掃描方向、層厚、層間距等，然后再作掃描。掃描方式多種，可作單層掃描、連續(xù)掃描、手動或自動啟動掃描等。CT的后處理功能強大，可作二維和三維重建、重組圖像，

28、使病變和解剖結(jié)構(gòu)顯示得更直觀和更清楚，對病灶的定位和定性更準確，也利于臨床醫(yī)師觀察圖像。,,3.臨床應(yīng)用及限度 各部位的臨床應(yīng)用及限度有：①顱腦，對顱內(nèi)腫瘤、腦出血、腦梗塞、顱腦外傷、顱內(nèi)感染、寄生蟲病、腦先天性畸形、腦萎縮、腦積水和脫髓鞘疾病等具有較高的診斷價值。螺旋CT的腦血管成像（computed tomographic angiography；CTA）可獲得較清晰的血管三維圖像，但對于腦血管畸形的診斷，不如DSA。對于

29、顱底部、后顱窩病變的顯示，CT不如磁共振成像；,,②頭面頸部，對眼眶和眶內(nèi)良惡性腫瘤、眼肌病變、乳突及內(nèi)耳病變、耳的先天性發(fā)育異常、鼻腔和鼻竇的炎癥及良惡性腫瘤、鼻咽部腫瘤尤其是鼻咽癌、喉部及甲狀腺腫瘤，以及頸部腫塊等具有良好的定位、定量和定性的作用，成為常規(guī)的檢查方法；,,③胸部，可用于診斷胸內(nèi)臟器和胸壁的病變，如氣道、肺、縱隔、胸膜、膈肌、心臟、心包和主動脈疾病等。對支氣管肺癌的早期診斷和顯示肺癌的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，觀察肺門、縱隔有無淋巴結(jié)

30、轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)結(jié)核，以及縱隔腫瘤的準確定位等，較普通X線檢查具有顯著的優(yōu)越性。對肺間質(zhì)、微小肺實質(zhì)性病變的顯示，其他成像技術(shù)無法比擬。CT對于顯示心包疾病、主動脈瘤和主動脈夾層動脈瘤的真假腔等，亦有較大的優(yōu)勢，還可以較好地顯示冠狀動脈和心瓣膜的鈣化、血管壁的鈣化。電子束CT可較好地顯示心肌、心腔以及冠狀動脈的病變；,,④腹部和盆腔，可用于肝膽、胰腺、腎、腎上腺、膀胱、前列腺、子宮及附件、腹腔及腹膜后病變的診斷。對于確定占位性病變的部位、大

31、小、形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及與鄰近組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移等具有重要意義。亦能較好地顯示炎癥性和外傷性病變。對于胃腸道腫瘤，CT能顯示胃腸腔以外的浸潤、擴散、轉(zhuǎn)移等，為腫瘤分期提供較為可靠信息，已成為腫瘤治療前后檢查的常規(guī)。但在顯示胃腸道腔內(nèi)病變方面，應(yīng)以內(nèi)窺鏡檢查（endoscopy）和鋇劑檢查（barium study）為首選；,,⑤脊柱和骨關(guān)節(jié)，可用于脊柱退行性變、椎管狹窄、椎間盤病變、脊柱外傷、脊柱和椎管內(nèi)外腫瘤的診斷。在顯示脊

32、髓病變方面不如MRI敏感。CT可顯示腫瘤內(nèi)部結(jié)構(gòu)和腫瘤對軟組織的侵犯范圍，補充普通X線平片的不足。對于骨關(guān)節(jié)面骨皮質(zhì)、皮質(zhì)下改變、關(guān)節(jié)內(nèi)積液、積氣，CT具有較高的敏感性。在判斷半月板、骨軟骨病變和早期骨壞死方面不如MRI敏感。,,4.注意事項 CT檢查的注意事項有：①CT的射線源是X線，其防護方法和措施與普通X線攝影相同；②增強掃描所用的對比劑用量較大、注射速度較快，有引起不良反應(yīng)，甚至過敏反應(yīng)的可能。使用對比劑前必須做碘過敏實

33、驗(iodine allergy test)，實驗陽性者禁做同類對比劑的增強掃描。對比劑高危人群，可選用非離子(non-ionic)型對比劑以減少不良反應(yīng)，使用過程中要嚴密觀察。,,對比劑反應(yīng)一般出現(xiàn)在注射時或注射后5min之內(nèi)，一旦出現(xiàn)過敏反應(yīng)需及時搶救，否則會危及生命。CT室應(yīng)準備必需的急救藥品和器材，CT室設(shè)置盡量靠近急診科(emergency department)。③病重病人，有生命危險者，臨床應(yīng)先控制病情，待病人一般情況較為

34、穩(wěn)定后再做CT檢查，急診者例外。,,(五)MRI檢查技術(shù) MRI檢查技術(shù)是利用原子核在磁場內(nèi)所產(chǎn)生的信號經(jīng)重建成像的一種成像技術(shù)。原子核具有質(zhì)量、電荷和自旋（spin）等屬性。原子核由質(zhì)子和中子兩種核子構(gòu)成，這兩種核子無論何者具有奇數(shù)的原子核，自旋時就具有磁性。當把人體放入一強磁場內(nèi)，人體內(nèi)某一些質(zhì)子（1H、13C、19F、23Na、31P等）就具備磁共振的特性，人體內(nèi)1H數(shù)量最多、密度大，MRI成像主要是1H的

35、成像。,,①氫質(zhì)子群在無外凈磁場B0的作用時，平常在人體內(nèi)氫質(zhì)子磁矩雜亂無章地排列著，方向不一，相互抵消；②氫質(zhì)子群在外磁場中，所有自旋的氫質(zhì)子磁矩重新定向，其中多數(shù)與磁力線方向相同（處于低能級），少數(shù)與磁力線方向相反（處于高能級），最后達到動態(tài)平衡；③通過射頻線圈在與凈磁場B0垂直的方向上施加一定頻率的射頻脈沖，受檢部位的氫質(zhì)子吸收能量，并向某一方向偏轉(zhuǎn)；④射頻脈沖中斷后，氫質(zhì)子釋放出它們吸收的能量并回到它們原來自旋的方向上；⑤釋放出

36、的電磁能由其周圍的感應(yīng)線圈接受，轉(zhuǎn)化為MR信號；⑥在梯度磁場（由梯度線圈發(fā)出）輔助下，MR信號轉(zhuǎn)化成MR圖像。,,早在1946年，美國哈佛大學的Purcell和斯坦福大學的Bloch發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的核磁共振現(xiàn)象，以后這種物理現(xiàn)象主要應(yīng)用在化學分析上，并形成了核磁共振波譜學，因而他們獲得了1952年的諾貝爾物理學獎。1971年，美國紐約州立大學的Damadian用核磁共振波譜儀對正常組織和癌變組織進行了研究，發(fā)現(xiàn)氫原子核（1H）的弛豫時間T1

37、在癌變組織中變長了，根據(jù)這一結(jié)果，他提出了利用磁共振現(xiàn)象診斷癌癥的可能性。,,1973年，紐約州立大學教授Lauterbur首先利用磁場和射頻相結(jié)合來獲得磁共振圖像，為MRI奠定了基礎(chǔ)。1974年到1978年，英國諾丁漢大學和阿伯丁大學的物理學家們在研究獲得磁共振于像方面取得了較大進展。1978年取得人體頭部磁共振圖像，1980年取得了第一幅胸、腹部圖像。1982年底在臨床開展應(yīng)用。臨床醫(yī)生建議將核磁共振成像（nuclear magne

38、tic resonance imaging；NMR）稱為磁共振成像（magnetic resonance imaging；MRI）。,,1.MRI的特點 與其他成像技術(shù)相比，MRI具有以下顯著的特點：①以射頻脈沖作為成像的能量源，不使用電離輻射，對人體安全、無創(chuàng)傷；②圖像對腦組織和軟組織分辨力極佳，能清楚地顯示腦灰質(zhì)、腦白質(zhì)、肌肉、肌腱、脂肪等軟組織以及軟骨結(jié)構(gòu)，解剖結(jié)構(gòu)和病變形態(tài)顯示清楚；③多方位成像，在不搬動病人的情況下，

39、能對被檢查部位進行軸、矢、冠狀位以及任何斜方位的成像。便于再現(xiàn)體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)和病變的看見位置和毗鄰關(guān)系；,,④多參數(shù)成像，通過選擇射頻脈沖的重復時間（repetition time；TR）和回波時間（echo time；TE），獲得T1加權(quán)像（T1 weighted image；T1WI）、T2加權(quán)像(T2 weighted image； T2WI)、質(zhì)子密度加權(quán)像(proton weighted image； PDWI)，以及T2*WI

40、、重T1WI、重T2WI，在影像上獲得組織之間組織與病變之間在T1、、T2、T2*和PD上的信號對比，對于顯示解剖結(jié)構(gòu)和病變敏感。,,利用流動質(zhì)子的時間飛躍（time of flight；TOF）現(xiàn)象和相位對比（phase contrast；PC）進行MR血管成像（ magnetic resonance angiography；MRA）。MR還可對體內(nèi)緩慢流動或停止狀態(tài)的液體進行MR水成像(magnetic resonance hydr

41、ography)，有MR膽胰管成像（magnetic resonance cholangiopancreatography；MRCP）、磁共振尿路成像（magnetic resonance urography；MRU）、磁共振脊髓成像（magnetic resonance myelography ；MRM）、磁共振內(nèi)耳迷路成像（magnetic resonance labyrinthography）、磁共振涎腺成像（magnetic r

42、esonance sialography）和磁共振輸卵管成像（magnetic resonance salpingography）；,,⑤還能進行器官功能、組織化學和生物化學方面的研究。由于磁共振具備上述其他成像技術(shù)所不具備的特點，在臨床應(yīng)用方面顯示出強大的優(yōu)勢，并得到廣泛地應(yīng)用，是目前發(fā)展最為迅速的醫(yī)學影像技術(shù)之一。,,2.主要用途 MRI的上述特點決定了它特別適合于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、軟組織器官及心血管系統(tǒng)的檢查。①在中樞神經(jīng)系

43、統(tǒng)（central nervous system；CNS）MRI已成為顱頸交界區(qū)、顱底、后顱窩及椎管內(nèi)病變的最佳檢查方法。MRI對腦瘤、腦血管病、感染性疾病、腦變性疾病和腦白質(zhì)病、顱腦先天發(fā)育異常等均具有極高的敏感性，在發(fā)現(xiàn)病變方面優(yōu)于CT。對于椎管內(nèi)病變?nèi)缂顾枘[瘤、脫髓鞘疾病、脊髓空洞癥、外傷、先天畸形等的檢查，MRI為首選方法；,,,②在頭頸部，MRI的應(yīng)用大大改善了眼眶、鼻竇、鼻咽腔以及頸部軟組織病變的檢出、定位、定量和定性。MR

44、A在顯示頭頸部血管疾病如血管狹窄、閉塞、畸形以及顱內(nèi)動脈瘤方面具有重要價值。③在肌肉骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)，MRI已經(jīng)成為肌肉、肌腱、韌帶、軟骨病變的主要檢查手段之一。對關(guān)節(jié)及周圍病變、股骨頭無菌性壞死、松質(zhì)骨細微結(jié)構(gòu)的破壞、骨小梁骨折、關(guān)節(jié)軟骨疾病以及骨髓腔內(nèi)疾病都具有重要的診斷價值。電影MRI技術(shù)還可用于關(guān)節(jié)功能的檢查；,,④在心血管系統(tǒng)，使用心電門控、呼吸門控技術(shù)和血管成像技術(shù)可對大血管疾病如主動脈瘤、主動脈夾層動脈瘤、大動脈炎、肺動脈栓塞以

45、及大血管發(fā)育異常等進行診斷。也可以用于診斷心肌、心包、瓣膜、心腔內(nèi)疾病；⑤在縱隔、腹腔、盆腔，MRI的流空效應(yīng)（flow void effect）使之在不注射對比劑的情況下，直接區(qū)別縱隔肺門內(nèi)血管結(jié)構(gòu)和非血管結(jié)構(gòu)，利于對腫瘤和淋巴結(jié)的觀察。MRI對腫瘤分期，以及其它病變的發(fā)現(xiàn)、診斷、鑒別診斷都具有較高的價值。⑥在乳腺，由于MRI具有極佳的組織分辨力，且對病變十分敏感，對診斷乳腺疾病有較高的價值。,,3.主要內(nèi)容 MRI檢查技術(shù)內(nèi)容

46、十分豐富，主要包括普通掃描、增強掃描和特殊成像三個方面。普通掃描中由脈沖序列、流動現(xiàn)象的補償技術(shù)和偽影補償技術(shù)。增強掃描由靜脈內(nèi)注射磁共振對比劑，T1WI觀察。特殊成像技術(shù)包括MRA、磁共振水成像、磁共振腦功能成像（functional magnetic resonance imaging；fMRI）和化學位移成像（chemical shift imaging）。此外MRI檢查技術(shù)還涉及到心電門控、呼吸門控以及各種線圈的應(yīng)用等。在生化分

47、析方面應(yīng)用磁共振波譜分析（magnetic resonance spectroscopy），以提供組織的化學成分的數(shù)據(jù)信息。,,4.應(yīng)用限度 隨著MRI設(shè)備的不斷完善，通過采用新的掃描序列、增加磁體的靜磁場強度、提高計算機的運算速度、使用開放式磁體等措施，已經(jīng)克服了初期發(fā)展時存在的部分不足，如掃描速度過慢、少數(shù)病人產(chǎn)生幽閉感等。但仍然存在一定的應(yīng)用限度，如帶有心臟起搏器的病人、危重病人不能進行檢查；對鈣化的顯示遠不如CT敏感，難對

48、以鈣化為病理特征的病變做出診斷；常規(guī)掃描信號采集時間長，使胸、腹部檢查受到限制；對質(zhì)子密度低的結(jié)構(gòu)，如肺、皮質(zhì)骨顯示不佳；設(shè)備昂貴。,,（六）超聲檢查技術(shù) 超聲檢查（ ultrasonography；USG）技術(shù)是利用超聲波在人體內(nèi)各種組織中傳播并反射時的回聲（echo）不同，而形成聲像圖的一種檢查方法。超聲檢查是根據(jù)聲像圖特征對疾病做出診斷的，與其它影像學的成像原理不盡相同，但均系使人體組織結(jié)構(gòu)和器官成像，達到了解人體解剖結(jié)構(gòu)、

49、生理功能以及病理變化的目的，為醫(yī)學影像學的一個重要分支。,,超聲波與光相似的，呈直線傳播，有反射、散射、衰減以及多普勒效應(yīng)（Doppler effect）等物理特征，通過各種超聲診斷儀的探頭將超聲波發(fā)射到人體內(nèi)，在人體內(nèi)傳播的超聲波遇到不同組織器官的分界面時，將發(fā)生反射和散射形成回聲，這些攜帶信息的回聲信號經(jīng)過接收、放大和計算機處理，以不同的形式將圖像顯示于監(jiān)視器上，這些圖像統(tǒng)稱為聲像圖。通過觀察聲像圖并結(jié)合臨床表現(xiàn)可對疾病做出診斷。,

50、,1.主要內(nèi)容 ①超聲解剖學和病變的形態(tài)學研究，超聲檢查可以得到各臟器的斷面聲像圖，其基礎(chǔ)為解剖學、生理學、病理解剖學的形態(tài)及組織學改變，這種改變與聲像圖關(guān)系密切，可做出病變定位、定量、定性的診斷；②功能性檢查，通過探測某些臟器、組織的生理功能的聲像圖變化或超聲多普勒圖上的變化做出功能性診斷，如超聲心動圖，或多普勒超聲檢測心臟的收縮和舒張功能；用實時超聲觀察膽囊的收縮功能和胃的排空功能。多普勒超聲技術(shù)的發(fā)展，使超聲從形態(tài)學檢查上

51、向“形態(tài)-血流動力學”進步，檢查水平進一步提高；,,③器官聲學造影的研究，聲學造影是指將某種物質(zhì)引入到“靶”器官或病灶內(nèi)，以提高信號對比的超聲檢查技術(shù)。在心臟疾病的診斷方面已取得良好的效果，目前這一技術(shù)擴展到腹部及小器官的檢查；④介入性超聲（ interventional ultrasound）的應(yīng)用，包括內(nèi)窺鏡超聲、術(shù)中超聲和超聲引導下穿刺診斷和治療。介入性超聲技術(shù)的發(fā)展，促進了超聲技術(shù)與臨床、病理學、細胞學的密切結(jié)合，擴大

52、了超聲技術(shù)的應(yīng)用范圍。,,2.主要用途 超聲檢查是現(xiàn)代醫(yī)學影像檢查不可缺少的檢查手段，其主要應(yīng)用于：①檢測實質(zhì)性臟器的大小、形態(tài)、及物理特性；②檢測囊性器官的形態(tài)、大小、走向及某些功能狀態(tài)；③檢測心臟、大血管及其周圍血管的結(jié)構(gòu)、功能與血流動力學狀態(tài)；④鑒別臟器內(nèi)占位性疾病的物理性質(zhì)，部分可鑒別良、惡性；⑤檢測有無積液，并對積液量做出初步估計；⑥隨訪經(jīng)藥物或手術(shù)治療后病變的動態(tài)變化；⑦超聲引導下穿刺、活檢或置入導管，進行輔助診斷和某些

53、治療。,,3.優(yōu)點 超聲檢查具備的優(yōu)點有：①無輻射損傷，為無創(chuàng)性檢查技術(shù)；②信息量豐富，其斷面圖像層次清楚，某些軟組織的圖像接近真實解剖結(jié)構(gòu)；③對活動的界面，能做出實時顯示、動態(tài)觀察；④在不需要任何對比劑的情況下，就能對體內(nèi)含液體的器官清楚觀察，顯示其管腔、管壁結(jié)構(gòu)，如血管、膽囊、膀胱等；⑤對小病灶有良好的顯示能力，能清晰顯示實質(zhì)性臟器內(nèi)2～3mm的囊性或?qū)嵸|(zhì)性病灶；⑥能取得各種方位的斷面圖像，并能對病灶精確定位和測量大小；⑦能及

54、時取得結(jié)果，可多次重復觀察；⑧設(shè)備輕便、易操作，對危重病人可進行床邊檢查。,,4.應(yīng)用限度 超聲檢查的臨床應(yīng)用局限性有：①超聲不易穿過骨和在氣體界面被反射等物理特性，對骨和含氣的肺、胃腸成像效果差；②聲像圖是由器官和組織的聲阻抗差不同而形成，缺乏特異性。對病灶性質(zhì)的判斷，需與其它臨床資料、檢查結(jié)果相結(jié)合綜合分析，對病灶的判斷有困難時，建議進行其它影像學檢查方法，進一步證實；③聲像圖是器官組織的某一層斷面圖像，在一幅圖像上很難確定

55、器官和病灶的整體形態(tài)及空間位置：,,④病灶過小或聲阻抗差別不大，不引起反射，在聲像圖上難以顯示；⑤脈沖多普勒超聲的最大顯示頻率受到脈沖重復頻率的限制，在檢測高速血流時容易出現(xiàn)混淆重疊。連續(xù)多普勒超聲缺乏距離分辨力；⑥超聲設(shè)備的性能、狀態(tài)及檢查人員的技術(shù)和經(jīng)驗很大程度上影響檢查結(jié)果的準確性。,,（七）各種檢查技術(shù)的綜合應(yīng)用原則 在臨床選擇疾病檢查的技術(shù)時，必須充分考慮到每一種檢查技術(shù)都有其優(yōu)勢和應(yīng)用限度。對擬診病變的影像學檢查

56、技術(shù)的選擇應(yīng)當是由簡單的到復雜的；由無創(chuàng)傷或創(chuàng)傷小的到創(chuàng)傷較大的方法；用一種方法能解決問題時，不用多余的其它方法；能用費用低的不用費用高的方法?？傊畽z查技術(shù)的選擇應(yīng)遵循可靠、簡便、安全、費用低這一原則。,,1.檢查技術(shù)簡繁的選擇 對擬診病變的首次檢查應(yīng)選擇最適宜的檢查技術(shù)。能用最簡單的方法解決問題的不用復雜的。若最簡單的方法有疑問時，再選擇一種技術(shù)中的更復雜的技術(shù)，或其它檢查技術(shù)，最后選擇費用高或創(chuàng)傷性大的檢查技術(shù)。例如懷疑骨折時

57、，普通X線平片就可作出診斷，而不需其它方法。疑有急性腦出血時，顱腦CT檢查可做診斷，但需明確出血的病因時，需應(yīng)用CTA、MRA或DSA來確定是腦血管畸形還是動脈瘤破裂。胸部平片懷疑肺癌時，再選用CT檢查可了解腫塊的邊緣有無毛刺及分葉、密度、鈣化、衛(wèi)星灶等，若仍難定性，則需在CT引導下穿刺活檢。,,2.檢查技術(shù)的創(chuàng)傷性 創(chuàng)傷性的檢查技術(shù)包括電離輻射檢查、創(chuàng)傷性操作、并發(fā)癥及過敏反應(yīng)。電離輻射檢查是指普通X線、CR、DR、CT、DSA、

58、發(fā)射體層成像（emission computed tomography；ECT）和正電子發(fā)射體層成像（ positron emission tomography；PET）檢查，但這些檢查所用的輻射劑量都在安范圍內(nèi)，不會對病人造成輻射損傷。創(chuàng)傷性操作包括DSA的導管插入、診斷性介入操作等。檢查中的并發(fā)癥是由不良操作或器械不良造成，只要操作規(guī)程操作不會發(fā)生嚴重并發(fā)癥。碘過敏反應(yīng)在個別病例較為嚴重，甚至造成死亡。應(yīng)在檢查前做碘過敏反

59、應(yīng)試驗，陽性結(jié)果者禁用。使用碘制對比劑時，嚴密觀察病人的反應(yīng)，出現(xiàn)中度以上反應(yīng)時要立即進行處理。,,3.檢查費用的考慮 理想的檢查技術(shù)應(yīng)是結(jié)果可靠、價格低廉。合理地選擇檢查技術(shù)時應(yīng)考慮到價格、效益比，二者不能只顧一方，忽視另一方。否則會延誤疾病的診斷及治療。例如臨床懷疑腹部腫塊時應(yīng)首選超聲檢查，此檢查方法費用低、無損傷、省時間，?？擅鞔_診斷或提示診斷。臨床懷疑顱內(nèi)占位時，首選CT掃描，一旦懷疑腦內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤時，應(yīng)使用常規(guī)劑量的2