医学影像学WORD版

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IADSA的操作是将导管插入动脉后，向导管内注入肝素以防止导管凝血。将导管尖插入感兴趣动脉开口。导管尾端接压力注射器，团注对比剂。注入对比剂前将影屏对准检查部位。于造影前及整个造影过程中，根据需要以每秒l帧或更多的帧频，摄照7一l0秒。经操作台处理即可得IADSA图像。 三、DSA的临床应用

DSA由于没有骨骼与软组织影的重叠，使血管及其病变显示更为清楚，已代替了一般的血管造影。用选择性或超选择性插管，可很好显示直径在200flm以下的血管及小病变。可实现观察血流的动态图像，成为功能检查手段。DSA可用较低浓度的对比剂，用量也可减少。

DSA适用于心脏大血管的检查。对心内解剖结构异常、主动脉夹层、主动脉瘤、主动脉缩窄和分支狭窄以及主动脉发育异常等显示清楚。对冠状动脉也是最好的显示方法。显示颈段和颅内动脉清楚，用于诊断颈段动脉狭窄或闭塞、颅内动脉瘤、动脉闭塞和血管发育异常，以及颅内肿瘤供血动脉的观察等。对腹主动脉及其分支以及肢体大血管的检查，DSA也同样有效。 DSA设备与技术已相当成熟，快速三维旋转实时成像，实时的减影功能，可动态地从不同方位对血管及其病变进行形态和血流动力学的观察。对介入技术，特别是血管内介入技术，DSA更是不可缺少的。 第二章 计算机体层成像

CT是 HounsfieldG．N．1969年设计成功，1972年问世的。CT不同于普通 X线成像，它是用X线束对人体层面进行扫描，取得信息，经计算机处理而获得的重建图像，是数字成像而不是模拟成像。它开创了数字成像的先河。CT所显示的断层解剖图像，其密度分辨力明显优于 X线图像，使 X线成像不能显示的解剖结构及其病变得以显影，从而显著扩大了人体的检查范围，提高了病变检出率和诊断的准确率。CT作为首先开发的数字成像大大促进了医学影像学的发展。继CT之后又开发出MRI与ECT等新的数字成像，改变了影像的成像技术。由于这一贡献，Hounsfield G．N．获得了1979的诺贝尔奖金。 第一节CT成像基本原理与设备 一、CT成像基本原理

CT是用X线束从多个方向对人体检查部位具有一定厚度的层面进行扫描，由探测器而不用胶片接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换器转变为电信号，再经模拟／数字转换器转为数字，输人计算机处理。图像处理时将选定层面分成若干个体积相同的立方体，称之为体素。扫描所得数据经计算而获得每个体素的X线衰减系数或称吸收系数，再排列成矩阵，即构成数字矩阵。数字矩阵中的每个数字经数字／模拟转换器转为由黑到白不等灰度的小方块，称之为像素，并按原有矩阵顺序排列，即构成CT图像。所以，CT图像是由一定数目像素组成的灰阶图像，是数字图像，是重建的断层图像。每个体素X线吸收系数可通过不同的数学方法算出，不在此赘述。 二、CT 设 备

CT装置发展很快，性能不断提高。初始设计成功的CT装置，要一个层面一个层面地扫描，扫描时间长，一个层面的扫描时间在4分钟以上，像素大，空间分辨力低，图像质量差，而且只能行头部扫描。经不断改进，扫描时间缩短，图像质量改善，并可行全身扫描。但扫描方式仍是层面扫描。1989年设计成功螺旋CT又发展为多层螺旋CT，才由层面扫描改为连续扫描，CT的性能有很大的提高。此前，在20世纪80年代还设计出电子束CT（EBCT）。对这三种装置分述

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于下。

（一）普通CT

主要有以下三部分：①扫描部分，由X线管、探测器和扫描架组成，用于对检查部位进行扫描；②计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行存储运算；③图像显示和存储系统，将计算机处理、重建的图像显示在显示器（影屏）上并用照相机将图像摄于照片上，数据也可存储于磁盘或光盘中。CT成像流程及装置。扫描方式不同，有旋转式和固定式。X线管采用CT专用X线管，热容量较大。探测器用高转换率的探测器，其数目少则几百个，多则上千个。目的是获得更多的信息量。计算机是CT的“心脏”，左右着CT的性能。计算机用多台微处理机，使CT可同时行多种功能运转，例如同时行图像重建、存储与照相等。普通CT装置将逐步由SCT或MSCT装置所取代。 （二）螺旋CT

螺旋CT是在旋转式扫描基础上，通过滑环技术与扫描床连续平直移动而实现的。滑环技术使得X线管的供电系统只经电刷和短的电缆而不再用普通CT装置的长电缆。这样就可使X线管连续旋转并进行连续扫描。在扫描期间，床沿纵轴连续平直移动。管球旋转和连续动床同时进行，使X线扫描的轨迹呈螺旋状，故得名螺旋扫描。扫描是连续的，没有扫描间隔时间。不像普通CT那样，一个层面接一个层面地扫描，有扫描间隔时间，结果是SCT使整个扫描时间大大缩短。螺旋CT的突出优点是快速容积扫描，在短时间内，对身体的较长范围进行不间断的数据采集，为提高CT的成像功能，如图像后处理创造了良好的条件。 螺旋CT在CT发展史中是一个重要的里程碑，也是今后CT发展的方向。近年开发的多层螺旋CT，进一步提高了螺旋CT的性能。多层螺旋CT可以是2层，4层，8层，10层乃至16层。设计上是使用锥形X线束和采用多排宽探测器。例如16层螺旋CT采用24排或 40排的宽探测器。多层螺旋 CT装置（例如 16层）与一般螺旋 CT相比，扫描时间更短，管球旋转360°一般只用0.5s，扫描层厚可更薄，一般可达0.5mm，连续扫描的范围更长，可达1.5m，连续扫描时间更长已超过100s。

改进螺旋CT装置的研究主要在探测器上，包括用超宽、多排探测器和平板探测器。SCT给操作带来很多方便：检查时间缩短，增加了患者的流通量；容易完成难于合作或难于制动患者或运动器官的扫描；一次快速完成胸、腹部和盆部的检查；有利于运动器官的成像和动态观察；对比增强检查时，易于获得感兴趣器官或结构的期相表现特征。获得连续层面图像，可避免层面扫描中所致小病灶的漏查。在图像显示方式上也带来变化，连续层面数据，经计算机后处理可获得高分辨力的三维立体图像，实行组织容积和切割显示技术、仿真内镜技术和CT血管造影等。还可行CT灌注成像。 在临床应用上，多层螺旋CT可行低辐射剂量扫描，给肺癌与结肠癌的普查创造了有利条件；扫描时间的缩短，使之可用于检查心脏，包括冠状动脉，心室壁及瓣膜的显示，而且通过图像重组处理可以显示冠状动脉的软斑块。MSCT所得的CT血管造影使肢体末梢的细小血管显示更加清楚。CT灌注成像已用于脑、心脏等器官病变毛细血管血流动力学的观察，通过血容量、血流量与平均通过时间等参数的测定，可评价急性脑缺血和急性心肌缺血以及判断肿瘤的良性与恶性等。

综上所述，SCT，特别是MSCT拓宽了检查与应用范围，改变了图像显示的方式，提高了工作效率，也提高了诊断水平。MSCT的应用也带来一些诸如患者扫描区辐射量增加和图像数量过多，引起解读困难等问题。对此已引起关注，

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并加以解决。MSCT每次检查将提供数百帧甚至更多的横断层图像，按常规办法进行解读和诊断，是极为费时和困难的。如果观察由计算机重组的图像；例如二维或三维的CT血管造影，则较为省时和容易。当前重组图像已可做到自动与实时。其次利用计算机辅助检测，对具体病例的大量图像先由计算机进行浏览，用CAD行诊断导向，则可简化解读与诊断的程序，省时、可靠。当前CAD在乳腺疾病及肺部疾病的应用上已取得较为成熟的经验。 （三）电子束CT

电子束 CT又称超速 CT（EBCT），其结构同普通 CT或螺旋 CT不同，不用X线管。

EBCT是用由电子枪发射电子束轰击四个环靶所产生的X线进行扫描。轰击一个环靶可得一帧图像，即单层扫描，依次轰击4个环靶，并由两个探测器环接收信号，可得8帧图像，即多层扫描。EBCT一个层面的扫描时间可短到50ms，可行CT电影观察。与SCT一样可行容积扫描，不间断地采集扫描范围内的数据。EBCT可行平扫或造影扫描。单层扫描或多层扫描均可行容积扫描、血流检查和电影检查。多层扫描有其特殊的优越性。

EBCT对心脏大血管检查有独到之处。造影CT可显示心脏大血管的内部结构，对诊断先心病与获得性心脏病有重要价值。了解心脏的血流灌注及血流动力学情况，借以评价心脏功能。扫描时间短，有利于对小儿、老年和急症患者的检查。但BCT昂贵，检查费用较高，有X线辐射，心脏造影需注射对比剂，又有MSCT及 MRI的挑战，因而限制了它的广泛应用。 第二节CT图像特点

CT图像是由一定数目从黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成的灰阶图像。这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同。大小可以是1.0X1.0mm，0.5X0.5mm不等；数目可以是512X512或1024X1024不等。像素越小，数目越多，构成的图像越细致，即空间分辨力高。普通 CT图像的空间分辨力不如 X 线图像高。 CT图像是以不同的灰度来表示，反映器官和组织对X线的吸收程度。因此，与X线图像所示的黑白影像一样，黑影表示低吸收区，即低密度区，如肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。但是CT与X线图像相比，有高的密度分辨力。因此，人体软组织的密度差别虽小，吸收系数多接近于水，也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以，CT可以更好地显示由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。X线图像可反映正常与病变组织的密度，如高密度和低密度，但没有量的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低，还可用组织对X线的吸收系数说明其密度高低的程度，具有一个量的标准。实际工作中，不用吸收系数，而换算成CT值，用CT值说明密度，单位为 HU。水的CT值为OHU，人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高，CT值为十1000HU，而空气密度最低，为一1000HU。人体中密度不同的各种组织的 CT值则居于一1000到十1000HU的2000个分度之间。人体软组织的CT值多与水相近，但由于CT有高的密度分辨力，所以密度差别虽小，也可形成对比而显影。CT图像是断层图像，常用的是横断面或称轴面。为了显示整个器官，需要多帧连续的断层图像。通过CT设备上图像重组程序的使用，可重组冠状面和矢状面的断层图像。 第三节 CT检查技术 一、普通CT扫描

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患者卧于检查床上，摆好位置，选好层面厚度与扫描范围，并使扫描部位伸人扫描架的孔内，即可进行扫描。大都用横断面扫描，层厚用5或 10mm，如需要可选用薄层，如 lmm或2mm。扫描时患者要制动，胸、腹部扫描要屏气。因为轻微的移动或活动可造成伪影，影响图像质量。 CT检查分平扫、对比增强扫描和造影扫描。

1．平扫 是指不用对比增强或造影的普通扫描。一般都是先行平扫。 2．对比增强扫描 是经静脉注人水溶性有机碘对比剂后再行扫描的方法，较常应用。血管内注入碘对比剂后，器官与病变内碘的浓度可产生差别，形成密度差，可能使病变显影更为清楚。常用方法为团注法，即在二十几秒内将全部对比剂迅速注人。

3．造影扫描 是先行器官或结构的造影，然后再行扫描的方法。临床应用不多。例如向脑池内注人碘苯六醇或注人空气行脑池造影再行扫描，称之为脑池造影CT扫描，可清楚显示脑池及其中的小肿瘤。

上述三种扫描在普通CT、螺旋CT和电子束CT上均可进行，也是CT检查的基本扫描方法，特别是前二种。在工作中常提及高分辨力 CT，是指获得良好空间分辨力CT图像的扫描技术。在SCT装置上不难完成。如用普通CT装置，则要求短的扫描时间；薄的扫描层厚，如 1～1．smm；图像重建用高分辨力算法，矩阵不低于 512X512。高分辨力CT，可清楚显示微小的组织结构，如肺间质的次级肺小叶间隔，小的器官如内耳与听骨等。对显示小病灶及病变的轻微变化优于普通CT扫描。

二、图像后处理技术

螺旋CT，扫描时间与成像时间短，扫描范围长，层厚较薄并获得连续横断层面数据，经过计算机后处理，可重组冠状、矢状乃至任意方位的断层图像，并可得到其它显示方式的图像。

1．再现技术 再现技术有三种，即表面再现、最大强度投影和容积再现技术。再现技术可获得CT的三维立体图像，使被检查器官的影像有立体感，通过旋转而可在不同方位上观察。多用于骨骼的显示和 CT血管造影（CTA）。 容积再现技术：是利用全部体素的CT值，行表面遮盖技术并与旋转相结合，加上假彩色 编码和不同程度的透明化技术，使表面与深部结构同时立体地显示。例如在胸部用于支气管、肺、纵隔、肋骨和血管的成像，图像清晰、逼真。

CTA：是静脉内注人对比剂后行血管造影CT扫描的图像重组技术，可立体地显示血管影像。目前CTA显示血管较为完美，主要用于脑血管、肾动脉、肺动脉和肢体血管等。对中小血管包括冠状动脉都可显示。CTA所得信息较多，无需插管，创伤小，只需静脉内注人对比剂。因之，已成为实用的检查方法。CTA应用容积再现技术可获得血管与邻近结构的同时立体显示。仿真血管内镜可清楚显示血管腔，用于诊断主动脉夹层和肾动脉狭窄等。

组织容积与切割显示技术：使用显示特定组织如肿瘤的软件，可行肿瘤的定量与追踪观察。切割显示软件根据感兴趣区结构的CT值，可分离显示彼此重叠的结构，如肺、纵隔和骨性胸廓。 2．仿真内镜显示技术 仿真技术是计算机技术，它与CT或MRI结合而开发出仿真内镜功能。容积数据同计算机领域的虚拟现实结合，如管腔导航技术或漫游技术可模拟内镜检查的过程，即从一端向另一端逐步显示管腔器官的内腔。行假彩色编码，使内腔显示更为逼真。有仿真血管镜、仿真支气管镜、仿真喉镜、