《現(xiàn)代醫(yī)學(xué)》醫(yī)學(xué)影像診斷.ppt

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1、醫(yī)學(xué)影像診斷,1. X線成像 2. X-CT成像 3. MRI成像 4.超聲波成像 5.核醫(yī)學(xué)設(shè)備成像,1. X線成像,X線的本質(zhì)：電磁輻射 常用X線診斷設(shè)備： X線機(jī)、數(shù)字X線攝影設(shè)備（DSA、CR、DR）和X線計(jì)算機(jī)體層（ X線CT）等。 1.1 X線的特征 1.2 X射線成像原理 1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR） 1.4直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR） 1.5 X線對(duì)人體的傷害,1.1 X線的特征,X射線在電磁輻射中的特點(diǎn)屬于高頻率、波長(zhǎng)短的射線 X射線的頻率約在3101631020 Hz之間，波長(zhǎng)約在1010-3nm之間 X線診斷常用的X線波長(zhǎng)范圍為0.0080.031nm,1.1 X線的

2、特征,1.1 X線的特征,1. X射線的波粒二象性 X射線同時(shí)具有波動(dòng)性和微粒性，統(tǒng)稱(chēng)為波粒二象性 。 X射線在傳播時(shí)，它的波動(dòng)性占主導(dǎo)地位，具有頻率和波長(zhǎng)，且有干涉、衍射等現(xiàn)象發(fā)生。 X射線在與物質(zhì)相互作用時(shí)，它的粒子特性占主導(dǎo)地位，具有質(zhì)量、能量和動(dòng)量。,1.1 X線的特征,2. X射線與物質(zhì)間的相互作用 （1）X射線的穿透作用。 其貫穿本領(lǐng)的強(qiáng)弱與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),1.1 X線的特征,2. X射線與物質(zhì)間的相互作用 （2）X射線的熒光作用。 X射線是肉眼看不見(jiàn)的，但當(dāng)它照射某些物質(zhì)時(shí)，如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅、鎢酸鈣等，能夠使這些物質(zhì)的原子處于激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們回到基態(tài)時(shí)就能夠發(fā)出熒光，這類(lèi)物

3、質(zhì)稱(chēng)熒光物質(zhì)。 醫(yī)學(xué)中透視用的熒光屏、X射線攝影用的增感屏、影像增強(qiáng)器中的輸入屏和輸出屏都是利用熒光特性做成的。 （3）X射線的電離作用。 X射線雖然不帶電，但具有足夠能量的X光子能夠撞擊原子中軌道電子，使之脫離原子產(chǎn)生一次電離。 電離作用也是X射線損傷和治療的基礎(chǔ)。,1.1 X線的特征,2. X射線與物質(zhì)間的相互作用 （4）X射線的熱作用。 X射線被物質(zhì)吸收，絕大部分最終都將變?yōu)闊崮?，使物體溫升。 （5）X射線的化學(xué)效應(yīng)。 X射線能使多種物質(zhì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。例如，X射線能使照相底片感光。 （6）X射線的生物效應(yīng)。 生物組織經(jīng)一定量的X射線照射，會(huì)產(chǎn)生電離和激發(fā)，使細(xì)胞受到損傷、抑

4、制、死亡或通過(guò)遺傳變異影響下一代，這種現(xiàn)象稱(chēng)為X射線的生物效應(yīng)。這個(gè)特性可充分應(yīng)用在腫瘤放射治療中。,1. 2 X射線成像原理,當(dāng)高速帶電粒子撞擊物質(zhì)受阻而突然減速時(shí)，能夠產(chǎn)生X 射線。醫(yī)學(xué)影像診斷所用的X線產(chǎn)生設(shè)備是X線管（X-ray tube，球管）。 1X射線的產(chǎn)生 X射線的產(chǎn)生需要的基本條件是： （1）有高速運(yùn)動(dòng)的電子流； （2）有阻礙帶電粒子流運(yùn)動(dòng)的障礙物（靶），用來(lái)阻止電子的運(yùn)動(dòng)，可以將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線光子的能量。,1. 2 X射線成像原理,X射線的產(chǎn)生裝置主要包括三部分：X射線管、高壓電源及低壓電源，如圖3.2所示。,1. 2 X射線成像原理,2. X射線人體成像 使用X射

5、線對(duì)人體進(jìn)行照射，并對(duì)透過(guò)人體的X射線信息進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換，并使之成為可見(jiàn)的影像，即為X射線人體成像。 （1）X射線影像的形成 當(dāng)一束強(qiáng)度大致均勻的X射線投照到人體上時(shí)，X 射線一部分被吸收和散射，另一部分透過(guò)人體沿原方向傳播。由于人體各種組織、器官在密度、厚度等方面存在差異，對(duì)投照在其上的X射線的吸收量各不相同，從而使透過(guò)人體的X射線強(qiáng)度分布發(fā)生變化并攜帶人體信息，最終形成X射線信息影像。X射線信息影像不能為人眼識(shí)別，須通過(guò)一定的采集、轉(zhuǎn)換、顯示系統(tǒng)將X射線強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光的強(qiáng)度分布，形成人眼可見(jiàn)的X 射線影像。,1. 2 X射線成像原理, 人體不同密度組織與X線成像的關(guān)系,1. 2 X射

6、線成像原理, 人體不同厚度組織與X線成像的關(guān)系,密度和厚度的差別是產(chǎn)生影像對(duì)比的基礎(chǔ)，是X線成像的基本條件。,1. 2 X射線成像原理,2. X射線人體成像 （2）X射線的采集與顯示 醫(yī)用X 射線膠片與增感屏 醫(yī)用X射線膠片的主要特性是感光，即接受光照并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成潛影（latent image）。 經(jīng)過(guò)對(duì)有潛影的膠片處理（暗室處理：顯影、定影等）。使膠片上的潛影轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的不同灰度（gray）分布像。膠片感光層中的鹵化銀還原成金屬銀殘留在膠片上，形成由金屬銀顆粒組成的黑色影像。人體組織的物質(zhì)密度高，則吸收X射線多，在X射線照片上呈白影；反之，如果組織的物質(zhì)密度低，則吸收X射線少，在X射

7、線照片上呈黑影。,1. 2 X射線成像原理,2. X射線人體成像 （2）X射線的采集與顯示 醫(yī)用X 射線膠片與增感屏 醫(yī)用X射線增感屏為熒光增感屏，其增感原理為增感屏上的熒光物質(zhì)受到X射線激發(fā)后，發(fā)出易被膠片所接收的熒光，從而增強(qiáng)對(duì)X 射線膠片的感光作用。 主要目的是：在實(shí)際X射線攝影中，僅有不到10%的X射線光子能直接被膠片吸收形成潛影，絕大部分X射線光子穿透膠片，得不到有效的利用。因此需要利用一種增感方法來(lái)增加X(jué)射線對(duì)膠片的曝光，以縮短攝影時(shí)間，降低X射線的輻射劑量。常采用的增感措施是在暗盒中將膠片夾在兩片增感屏（intensifying screen）之間，然后進(jìn)行曝光。,1. 2 X射

8、線成像原理,2. X射線人體成像 （2）X射線的采集與顯示 X射線電視系統(tǒng) X射線電視系統(tǒng)主要包括X射線影像增強(qiáng)器、光學(xué)圖像分配系統(tǒng)、含有攝像機(jī)與監(jiān)視器的閉路視頻系統(tǒng)與輔助電子設(shè)備。 X射線影像增強(qiáng)管是影像增強(qiáng)器的核心部件。,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）,計(jì)算機(jī)X線攝影（Computed Radiography，CR）是將X線透過(guò)人體后的信息記錄在成像板（Image Plate，IP）上，經(jīng)讀取裝置讀取后，由計(jì)算機(jī)以數(shù)字化圖像信息的形式儲(chǔ)存，再經(jīng)過(guò)數(shù)字/模擬（D/A）轉(zhuǎn)換器將數(shù)字化信息轉(zhuǎn)換成圖像的組織密度（灰度）信息，最后在熒光屏上顯示。其中，成像板是CR 成像技術(shù)的關(guān)鍵。,1.3 計(jì)算機(jī)X

9、線攝影（CR）,1. 成像板（IP） 成像板（IP）是使用一種含有微量素銪（Eu2+）的鋇氟溴化合物結(jié)晶制作而成能夠采集（記錄）影像信息的載體，可以代替X線膠片并重復(fù)使用2-3萬(wàn)次。 當(dāng)透過(guò)人體的X線照射到IP板上時(shí)可以使IP板感光并形成潛影以記錄X線影像信息。 成像板的構(gòu)造： （1）表面保護(hù)層。 （2）輝盡性熒光體層。 （3）基板（支持體）。 （4）背面保護(hù)層。,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）,2CR圖像的形成過(guò)程 （1）利用傳統(tǒng)X線設(shè)備曝光，X線穿透被照體后與暗盒內(nèi)的IP發(fā)生作用，形成潛影。 （2）潛影由激光掃描進(jìn)行讀取，IP被激光激勵(lì)后，以紫外線形式釋放出存儲(chǔ)的能量。 （3）發(fā)出的熒光被

10、集光器收集后送到光電倍增管，由光電倍增管將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 （4）經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)完成圖像信息讀取與數(shù)字化。 （5）數(shù)字信號(hào)被送入計(jì)算機(jī)的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，最終形成屏幕上的可見(jiàn)圖像并被儲(chǔ)存。,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）,,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）,3、CR系統(tǒng)的工作流程 （1）信息采集。傳統(tǒng)的X線攝影是以X線膠片為接收介質(zhì)，接受X線曝光后，經(jīng)顯影、定影后形成圖像，其所獲得的圖像是一幅模擬圖像，無(wú)法作任何后處理。CR系統(tǒng)采用成像板來(lái)接受X線形成的模擬信息，然后通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化圖像的輸出，從而使傳統(tǒng)的X線圖像能夠被后處理以及存儲(chǔ)和傳輸。 （2）信息轉(zhuǎn)換。是指存儲(chǔ)在IP上的

11、X線模擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息的過(guò)程。CR的信息轉(zhuǎn)換主要由激光閱讀器、光電倍增管和模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成。IP在X線照射時(shí)受到第一次激發(fā)產(chǎn)生的連續(xù)的、模擬的信息，在激光閱讀儀的激光掃描中產(chǎn)生第二次激發(fā)，并產(chǎn)生熒光（熒光的強(qiáng)弱與第一次激發(fā)的能量呈線性正相關(guān)）。該熒光經(jīng)高效光導(dǎo)采集器采集，進(jìn)入光電倍增管變?yōu)橄鄳?yīng)強(qiáng)弱的電信號(hào)，由倍增管增幅放大后，再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）,（3）信息處理。指用不同的相關(guān)的后處理技術(shù)，根據(jù)診斷的需要實(shí)施對(duì)圖像的處理，從而達(dá)到圖像質(zhì)量的最優(yōu)化。CR的常用處理技術(shù)有諧調(diào)處理技術(shù)、空間頻率處理技術(shù)和減影處理技術(shù)。 （4）信息的存儲(chǔ)與輸出。在CR系統(tǒng)

12、中，掃描IP后所獲得的信息可被存儲(chǔ)和打印。圖像信息一般被存儲(chǔ)在光盤(pán)中，可隨時(shí)刻錄和讀取。一盤(pán)容量為2G的可讀寫(xiě)光盤(pán)，可存5000幅CR圖像（壓縮比為1:20，平均每幅圖像的大小是4M）并能長(zhǎng)期保存。CR系統(tǒng)本身有一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的傳輸（包括打印輸出和存儲(chǔ)刻錄輸出），如與PACS系統(tǒng)連接，還可與PACS系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）,與普通X攝影相比較，CR的優(yōu)點(diǎn)是： 寬容度大，攝影條件易選擇。 可降低投照輻射量：CR可在IP獲取信息的基礎(chǔ)上自動(dòng)調(diào)節(jié)放大增益，最大幅度地減少X線曝光量，降低病人的輻射損傷。 影像清晰度較普通片高。 對(duì)影像可進(jìn)行后處理，對(duì)曝光不足或過(guò)度

13、的膠片可進(jìn)行后期補(bǔ)救。 可進(jìn)行圖像傳輸、存儲(chǔ)。 由于激光掃描儀可以對(duì)IP上的殘留信號(hào)進(jìn)行消影處理，IP板可重復(fù)使用2-3萬(wàn)次。,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝影（CR）,4、CR的臨床應(yīng)用 CR的圖像質(zhì)量與所含的影像信息量可與傳統(tǒng)的X線成像相媲美。圖像處理系統(tǒng)可調(diào)節(jié)對(duì)比。故能達(dá)到最佳的視覺(jué)效果；攝照條件的寬容范圍較大；患者接受的X線量減少。圖像信息可由磁盤(pán)或光盤(pán)儲(chǔ)存，并進(jìn)行傳輸，這些都是CR的優(yōu)點(diǎn)。 CR圖像與傳統(tǒng)X線圖像都是所攝部位總體的重疊影像，因此，傳統(tǒng)X線能攝照的部位也都可以用CR成像，而且對(duì)CR圖像的觀察與分析也與傳統(tǒng)X線相同。所不同的是CR圖像是由一定數(shù)目的象素所組成。,1.3 計(jì)算機(jī)X線攝

14、影（CR）,CR對(duì)骨結(jié)構(gòu)、關(guān)結(jié)軟骨及軟組織的顯示優(yōu)于傳統(tǒng)的X線成像，還可行礦物鹽含量的定量分析。CR易于顯示縱隔結(jié)構(gòu)如血管和氣管。對(duì)結(jié)節(jié)性病變的檢出率高于傳統(tǒng)的X線成像，但顯示肺間質(zhì)與肺泡病變則不及傳統(tǒng)的X線圖像。CR在觀察腸管積氣、氣腹和結(jié)石等含鈣病變優(yōu)于傳統(tǒng)X線圖像。 用CR進(jìn)行體層成像優(yōu)于X線體層攝影。胃腸雙對(duì)比造影在顯示胃小區(qū)、微小病變和腸粘膜皺襞上，CR優(yōu)于傳統(tǒng)的X線造影。 CR是一種新的成像技術(shù)，在不少方面優(yōu)于傳統(tǒng)的X線成像，但從效益-價(jià)格比，尚難于替換傳統(tǒng)的X線成像。在臨床應(yīng)用上，CR不像CT與MRI那樣不可代替。,1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,直接數(shù)字化X射線攝影（D

15、igital Radiography，DR）是在具有圖像處理功能的計(jì)算機(jī)控制下，采用一維或二維的X射線探測(cè)器直接把X射線信息影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信息的技術(shù)。 當(dāng)前DR設(shè)備主要采用二維平板X(qián)射線探測(cè)器（flat panel detector，F(xiàn)PD)，包括： （1）非晶態(tài)硅平板探測(cè)器 先經(jīng)閃爍發(fā)光晶體轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) （2）非晶態(tài)硒平板探測(cè)器 將X線直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,系統(tǒng)必須具有組織均衡和能量減影兩種功能。 組織均衡：可以使高密度與低密度組織在圖像中顯示的同樣清晰。脊柱頸胸段和胸腰段由于上下段厚度相差較大，常規(guī)攝影時(shí)一段顯示清晰而另一段顯示不清

16、，組織均衡功能使上下段脊椎均能清晰顯示；常規(guī)正位胸片上由于縱隔結(jié)構(gòu)重疊使心臟后的病變顯示不清，通過(guò)組織均衡可清晰顯示。,1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,能量減影：俗稱(chēng)“骨肉分離技術(shù)”，在200毫秒內(nèi)分別以高千伏和低千伏2次曝光，通過(guò)減影同時(shí)提供3幅圖像標(biāo)準(zhǔn)圖像、軟組織圖像、骨組織圖像。軟組織圖像可去除肋骨，使肺部結(jié)節(jié)得到更好顯現(xiàn)；骨組織圖像適用于肺部結(jié)節(jié)內(nèi)鈣化以及肋骨骨折的顯示。能量減影使肺癌檢測(cè)的敏感性提高10，特異性提高20，由于肺部結(jié)節(jié)內(nèi)鈣化多見(jiàn)于良性病變，肺內(nèi)結(jié)節(jié)鈣化的顯示有利于定性診斷。,1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,DR的診斷依據(jù)與傳統(tǒng)X線平片基本一致，但數(shù)字化圖

17、像的后處理明顯擴(kuò)展了診斷的范圍。這是傳統(tǒng)的屏膠體系X光片無(wú)法與之比擬的。 (1) 頭頸部及骨關(guān)節(jié)成像DR根據(jù)X線吸收率的不同，對(duì)所獲影像解剖結(jié)構(gòu)用不同的窗寬窗位觀察，不僅可以很好的觀察到骨質(zhì)的細(xì)微結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以觀察到頭頸部軟組織、鼻咽部和氣管組織。關(guān)節(jié)部位除可以觀察骨改變，經(jīng)過(guò)處理可以看到關(guān)節(jié)軟骨，以及肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)囊、皮下脂肪及皮膚軟組織的改變。通過(guò)局部放大處理，更好的觀察到骨折。,DR臨床應(yīng)用,1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,(2) 胸部為DR最適合的部位，胸部組織密度差異大，不同的后處理，更有利于發(fā)現(xiàn)病變，特別是縱隔心影后隔下肋骨重疊的部位的病變。DR明顯擴(kuò)大了常規(guī)胸片不能函蓋

18、的范圍。特別是胸部體檢，快速、清晰、準(zhǔn)確。X線管焦點(diǎn)與影像板的距離為180CM，完全可以滿(mǎn)足心臟攝影檢查，同時(shí)可以在工作站上對(duì)心血管進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。 (3) 腹部檢查，對(duì)腹部的游離氣體，腸管梗阻、尿路結(jié)石鈣化等病變，通過(guò)后處理增加軟組織的分辨力，增加對(duì)微小病灶的顯示能力。對(duì)腹部臟器的造影檢查，同樣可以提高對(duì)微細(xì)結(jié)構(gòu)的分辨。,DR臨床應(yīng)用,1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,(1) 具有較高的量子檢測(cè)效率(DQE)可達(dá)74%。 (2) DR成像速度快，采集時(shí)間10ms以下，成像時(shí)間僅為5秒，放射技師即刻在屏幕上觀察圖像。數(shù)秒即可傳送至后處理工作站。根據(jù)需要即可打印激光膠片。 (3) DR具有

19、較高的空間分辨力和低噪聲率，非晶硅接受X線照射后直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，可避免其他成像方式如屏膠體系、CR等光照射磷物質(zhì)后散射引起的圖像銳利度減低，因此可獲得高清晰圖像。并可獲得高性能的MTF曲線。,DR的主要特點(diǎn),1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,(4) DR具有低的輻射劑量。如胸部正位，采用120KV、200MA、11.7MAS之間，5-8MS，劑量0.04-0.08mGy。腰椎85KV、400MA、46MAS、90-160MS、1-1.13mGy，大大低于CEC制定的輻射標(biāo)準(zhǔn)。 (5) DR的直接轉(zhuǎn)換技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)工作簡(jiǎn)單化，效率高，為醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化和無(wú)膠片化鋪平了道路。 (6)

20、有效解決了圖像的存檔管理與傳輸，采用光盤(pán)刻錄成本低廉，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。,DR的主要特點(diǎn),1.4 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）,（3）DR與CR成像技術(shù)的比較,1.5 X線對(duì)人體的傷害,人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)，接觸X射線量過(guò)多與某些癌病的發(fā)病率高室切相關(guān)，同時(shí)還能引起不孕病。 技術(shù)的進(jìn)步，新一代X光機(jī)的發(fā)展，其輻射量比過(guò)去減少了許多，一般檢查對(duì)人體是安全的。 X射線是一種電磁波，屬於不可見(jiàn)光，但其輻射吸收率極高，它在穿透皮膚、肌肉等軟組織的同時(shí)，被組織接收的輻射能量是很強(qiáng)的，足以將肌肉組織中的電子撞擊出圍繞原子核運(yùn)行的軌道，產(chǎn)生不穩(wěn)定的分子，進(jìn)而生成對(duì)人體有危害的自由基。輻射能還能直接引起染

21、色體破裂或基因突變，甚至導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。但是，放射治療（放療）時(shí)，輻射量要比一般檢查大得多，同時(shí)它是連續(xù)使用，被人體吸收的總劑量更大，因而導(dǎo)致病人全身乏力、不思飲食、白血球減少等反應(yīng)。,1.5 X線對(duì)人體的傷害,放療可殺死癌細(xì)胞，治愈癌癥主要是因?yàn)榘┘?xì)胞群體比正常細(xì)胞群體對(duì)X射線的敏感性高，可在殺滅癌細(xì)胞的同時(shí)，保留正常細(xì)胞。當(dāng)然，這是相對(duì)而言的，正常細(xì)胞多少還是會(huì)受到一些傷害，不然放療病人的白血球就不會(huì)減少了。 對(duì)正在生長(zhǎng)的有機(jī)體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的低劑量X射線照射，會(huì)引起生長(zhǎng)障礙及壽命縮短，即過(guò)早衰老。 胚胎組織對(duì)X射線十分敏感，特別是在胚胎生長(zhǎng)的開(kāi)始八到十二周內(nèi)，此時(shí)胚胎正處在細(xì)胞及機(jī)體

22、分化時(shí)期，任何電離輻射都可引起多種畸型 。研究證明，孕婦接受X射線的診斷檢查，會(huì)使胎兒也吸收射線，這些孩子在十六歲以前，發(fā)生白血病的危險(xiǎn)性比一般孩子要大。有時(shí)，醫(yī)生要孕婦做X線檢查，早點(diǎn)告訴醫(yī)生自己已經(jīng)懷孕，這樣就可避免X射線的傷害。,2 X-CT成像,X-CT與X射線攝影相比較有很大區(qū)別， X射線攝影產(chǎn)生的是多器官重疊的平片圖像 CT是用X射線對(duì)人體層面進(jìn)行掃描，取得信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理而獲得重建圖像，顯示的是斷面解剖圖像，其密度分辨力明顯優(yōu)于X線圖像，可以顯著的擴(kuò)大人體的檢查范圍，提高病變的檢出率和診斷的準(zhǔn)確率,X射線平片與CT斷層對(duì)比圖,2.1. X-CT成像技術(shù),X-CT（X-ray c

23、omputed tomography, X-CT）是運(yùn)用掃描并采集投影的物理技術(shù)，以測(cè)定 X 射線在人體內(nèi)的衰減系數(shù)為基礎(chǔ)，采用一定算法，經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理，求解出人體組織的衰減系數(shù)值在某剖面上的二維分布矩陣，再將其轉(zhuǎn)為圖像上的灰度分布，從而實(shí)現(xiàn)建立斷層解剖圖像的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，X-CT成像的本質(zhì)是衰減系數(shù)成像。,2.1. X-CT成像技術(shù),1. X-CT成像裝置與流程 X-CT成像裝置主要由X線管、準(zhǔn)直器、檢測(cè)器、掃描機(jī)構(gòu)，測(cè)量電路、電子計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器等部分所組成的。 X-CT成像流程是：X線----準(zhǔn)直器----檢測(cè)器-----轉(zhuǎn)變電信號(hào)------放大電信號(hào)----轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)----

24、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)----存入計(jì)算機(jī)的存貯器----編碼----顯示圖像,2.1. X-CT成像技術(shù),2. X-CT成像的數(shù)據(jù)采集與處理 X-CT成像的數(shù)據(jù)采集是利用X線管和檢測(cè)器等的同步掃描來(lái)完成的。檢測(cè)器是一種X線光子轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)的換能器。X-CT成像的數(shù)據(jù)采集根據(jù)X-CT成像的物理原理進(jìn)行的。,X線管發(fā)出直線波束,2.2 X-CT 的掃描方式,CT的各種掃描方式中，單束平移-旋轉(zhuǎn)方式、窄扇形束掃描平移-旋轉(zhuǎn)方式、旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)方式、靜止-旋轉(zhuǎn)方式的共同點(diǎn)是都需要X射線管和檢測(cè)器之間進(jìn)行同步掃描機(jī)械運(yùn)動(dòng)。為滿(mǎn)足人體動(dòng)態(tài)器官的檢查，需要進(jìn)一步提高掃描的速度，在靜止-旋轉(zhuǎn)掃描模式基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的電子束掃

25、描方式，沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，大大地提高了掃描速度 。,2.2 X-CT 的掃描方式,1. 單束平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 單束掃描是由一個(gè)X射線管和一個(gè)檢測(cè)器組成，X射線束被準(zhǔn)直成筆直單射線束形式，X射線管和檢測(cè)器圍繞受檢體作同步平移-旋轉(zhuǎn)掃描運(yùn)動(dòng)。這種掃描首先進(jìn)行同步平移直線掃描。當(dāng)平移掃完一個(gè)指定斷層后，同步掃描系統(tǒng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度（一般為1）后再對(duì)同一指定斷層進(jìn)行平移同步掃描，如此進(jìn)行下去，直到掃描系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到與初始值位置成 180角為止，這就是平移旋轉(zhuǎn)掃描方式,單束平移-旋轉(zhuǎn)方式,2.2 X-CT 的掃描方式,1. 單束平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 這種掃描方式的缺點(diǎn)是射線利用率極低，掃描速度很慢，對(duì)一

26、個(gè)斷層掃描約需 5分鐘時(shí) 間，只適用于無(wú)體動(dòng)器官的掃描。,單束平移-旋轉(zhuǎn)方式,2.2 X-CT 的掃描方式,2.窄扇形束掃描平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 窄扇形束掃描稱(chēng)為第二代CT掃描。掃描裝置由一個(gè)X射線管和630個(gè)的檢測(cè)器組構(gòu)成同步掃描系統(tǒng)。掃描時(shí)，X射線管發(fā)出角度為320的窄扇形射線束，630個(gè)檢測(cè)器同時(shí)采樣，并采用平移-旋轉(zhuǎn)掃描方式 。,窄扇形束掃描平移-旋轉(zhuǎn)方式,2.2 X-CT 的掃描方式,2.窄扇形束掃描平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 這種掃描的主要缺點(diǎn)是：由于檢測(cè)器排列成直線，對(duì)于X射線管發(fā)出的扇形束來(lái)說(shuō)，扇形束的中心射束和邊緣射束的測(cè)量值不相等，需校正，否則掃描會(huì)因這種運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽

27、影，影響CT圖像的質(zhì)量。,窄扇形束掃描平移-旋轉(zhuǎn)方式,2.2 X-CT 的掃描方式,3. 旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)（R/R）方式 這種掃描稱(chēng)為第三代CT掃描，掃描裝置由一個(gè)X射線管和由250700個(gè)檢測(cè)器（或用檢測(cè)器陣列）排列成一個(gè)可在掃描架內(nèi)滑動(dòng)的緊密圓弧形。X射線管發(fā)出張角為3045，能覆蓋整個(gè)受檢體的寬扇形射線束。 由于這種寬扇束掃描一次 即能覆蓋整個(gè)受檢體，故 只需X射線管和檢測(cè)器作 同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)掃描方式,2.2 X-CT 的掃描方式,3. 旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)（R/R）方式 這種掃描的缺點(diǎn)是：要對(duì)每個(gè)相鄰檢測(cè)器的接收靈敏度差異進(jìn)行校正，否則由于同步旋轉(zhuǎn)掃描運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生環(huán)形偽像。,旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)掃描

28、方式,2.2 X-CT 的掃描方式,4. 靜止-旋轉(zhuǎn)（S/R）方式 這種掃描稱(chēng)為第四代CT掃描方式，掃描裝置由一個(gè) X射線管和 6002000個(gè)檢測(cè)器所組成。在靜止-旋轉(zhuǎn)掃描方式中，每個(gè)檢測(cè)器得到的投影值，相當(dāng)于以該檢測(cè)器為焦點(diǎn)，由 X射線管旋轉(zhuǎn)掃描一個(gè)扇形面而獲得。,靜止-旋轉(zhuǎn)掃描方式的優(yōu)點(diǎn)是：每一個(gè)檢測(cè)器上獲得多個(gè)方向的投影數(shù)據(jù)，能很好地克服寬扇形束的旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)掃描方式中由于檢測(cè)器之間差異所帶來(lái)的環(huán)形偽影，掃描速度與靜止-旋轉(zhuǎn)方式相比也有所提高。,檢測(cè)器,,X線管軌跡,,X線管,,靜止-旋轉(zhuǎn)掃描方式,2.2 X-CT 的掃描方式,5.電子束掃描方式 電子束掃描又稱(chēng)為第五代CT，由一個(gè)電子束

29、X線管、一個(gè)由864個(gè)固定探測(cè)器陣列和一個(gè)采樣、整理、數(shù)據(jù)顯示的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。最大的差別是X線管，它有一個(gè)電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和處在真空中的半圓形鎢靶。掃描時(shí)，所產(chǎn)生的電子束尙X線管軸向加速，電磁線圈將電子束聚焦，并利用磁場(chǎng)使電子束瞬時(shí)偏轉(zhuǎn)，分別轟擊四個(gè)鎢靶。由于探測(cè)器是排成216的環(huán)形，一次掃描可得兩層圖像，還由于一次掃描分別轟擊四個(gè)靶面，故總設(shè)計(jì)一次掃描可得8個(gè)層面。,電子束掃描方式,2.2 X-CT 的掃描方式,5.電子束掃描方式 電子束掃描方式的優(yōu)點(diǎn)為掃描時(shí)間縮短到50ms，解決了心臟等動(dòng)態(tài)器官的掃描。,2.3 螺旋CT工作原理,螺旋掃描是指在掃描期間， X線管連續(xù)旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生X線束，同時(shí)掃描

30、床在縱軸方向連續(xù)移動(dòng)，這樣，掃描區(qū)域X線束進(jìn)行的軌跡相對(duì)被檢查者而言呈螺旋運(yùn)動(dòng)，掃描軌跡為螺旋形曲線，這樣可以一次收集到掃描范圍內(nèi)全部容積的數(shù)據(jù)，所以也稱(chēng)為螺旋容積掃描。 螺旋CT掃描裝置包括探測(cè)器、X線管滑環(huán)、機(jī)架與檢查床、控制臺(tái)與計(jì)算機(jī)。其中滑環(huán)技術(shù)是螺旋掃描的基礎(chǔ)，螺旋掃描是通過(guò)滑環(huán)技術(shù)與掃描床的連續(xù)移動(dòng)相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的。,2.3 螺旋CT工作原理,多層螺旋CT，又稱(chēng)多層CT。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具備多排檢測(cè)器和多個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。,螺旋掃描及層面投影,2.3 螺旋CT工作原理,多層螺旋CT掃描特點(diǎn) ： （1）降低X射線球管損耗。 （2）掃描覆蓋范圍更長(zhǎng)。 （3）掃描時(shí)間更短。 （4）掃描層厚更薄

31、。,2.4 CT圖像,CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的象素按矩陣排列所構(gòu)成。這些象素反映的是相應(yīng)體素的X線吸收系數(shù)。不同CT裝置所得圖像的象素大小及數(shù)目不同。大小可以是1.01.0mm，0.50.5mm不等；數(shù)目可以是256256，即65536個(gè)，或512512，即262144個(gè)不等。顯然，象素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成圖像越細(xì)致，即空間分辨力（spatial resolution）高。CT圖像的空間分辨力不如X線圖像高。,2.4 CT圖像,CT圖像是以不同的灰度來(lái)表示，反映器官和組織對(duì)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(qū)，即低密度區(qū)，如含氣體多的肺部；白影表示

32、高吸收區(qū)，即高密度區(qū)，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。因此，人體軟組織的密度差別雖小，吸收系數(shù)雖多接近于水，也能形成對(duì)比而成像。這是CT的突出優(yōu)點(diǎn)。所以，CT可以更好地顯示由軟組織構(gòu)成的器官，如腦、脊髓、縱隔、肺、肝、膽、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖圖像背景上顯示出病變的影像。,2.4 CT圖像,,2.4 CT圖像,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(méi)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(duì)X線的吸收系數(shù)說(shuō)明其密度高低的程度，具有一個(gè)量的概念。實(shí)際工作中，不用吸收系數(shù)，而換算成CT值，用CT值說(shuō)明密度。單

33、位為Hu。 水的吸收系數(shù)為10，CT值定為0Hu，人體中密度最高的骨皮質(zhì)吸收系數(shù)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值則居于-1000Hu到+1000Hu的2000個(gè)分度之間。,2.4 CT圖像,CT圖像是層面圖像，常用的是橫斷面。為了顯示整個(gè)器官，需要多個(gè)連續(xù)的層面圖像。通過(guò)CT設(shè)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，可以多角度查看器官和病變的關(guān)系。,2.5 CT診斷的臨床應(yīng)用,CT診斷由于它的特殊診斷價(jià)值，已廣泛應(yīng)用于臨床。但CT設(shè)備比較昂貴，檢查費(fèi)用偏高，某些部位的檢查，診斷價(jià)值，尤其是定性診斷，還有一定

34、限度，所以不宜將CT檢查視為常規(guī)診斷手段，應(yīng)在了解其優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，合理的選擇應(yīng)用。,2.6 CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),CT檢查對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷價(jià)值較高，應(yīng)用普遍。對(duì)顱內(nèi)腫瘤、 膿腫與肉芽腫、寄生蟲(chóng)病、外傷性血腫與腦損傷、腦梗塞與腦出血以及椎管內(nèi)腫瘤與椎間盤(pán)脫出等病診斷效果好，診斷較為可靠。因此，腦的X線造影除腦血管造影仍用以診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤、血管發(fā)育異常和腦血管閉塞以及了解腦瘤的供血?jiǎng)用}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(xì)和清晰的血管重建圖像，而且可以做到三維實(shí)時(shí)顯示，有希望取代常規(guī)的腦血管造影。,2.6 CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),對(duì)頭頸部疾病的診斷 CT對(duì)頭頸部

35、疾病的診斷也很有價(jià)值。例如，對(duì)眶內(nèi)占位病變、鼻竇早期癌、中耳小膽指瘤、聽(tīng)骨破壞與脫位、內(nèi)耳骨迷路的輕微破壞、耳先天發(fā)育異常以及鼻咽癌的早期發(fā)現(xiàn)等。但明顯病變，X線平片已可確診者則無(wú)需CT檢查。,2.6 CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),對(duì)胸部疾病的診斷 CT檢查隨著高分辨力CT的應(yīng)用，日益顯示出它的優(yōu)越性。通常采用造影增強(qiáng)掃描以明確縱隔和肺門(mén)有無(wú)腫塊或淋巴結(jié)增大、支氣管有無(wú)狹窄或阻塞，對(duì)原發(fā)和轉(zhuǎn)移性縱隔腫瘤、淋巴結(jié)結(jié)核、中心型肺癌等的診斷，均很在幫助。肺內(nèi)間質(zhì)、實(shí)質(zhì)性病變也可以得到較好的顯示。CT對(duì)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(yōu)越性。對(duì)胸膜、膈、胸壁病變，也可清楚顯示

36、。,2.6 CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),心及大血管的CT檢查，尤其是后者，具有重要意義。心臟方面主要是心包病變的診斷。心腔及心壁的顯示。由于掃描時(shí)間一般長(zhǎng)于心動(dòng)周期，影響圖像的清晰度，診斷價(jià)值有限。但冠狀動(dòng)脈和心瓣膜的鈣化、大血管壁的鈣化及動(dòng)脈瘤改變等，CT檢查可以很好顯示。,2.6 CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),腹部及盆部疾病的CT檢查，應(yīng)用日益廣泛，主要用于肝、膽、胰、脾，腹膜腔及腹膜后間隙以及泌尿和生殖系統(tǒng)的疾病診斷。尤其是占位性病變、炎癥性和外傷性病變等。胃腸病變向腔外侵犯以及鄰近和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等，CT檢查也有很大價(jià)值。當(dāng)然，胃腸管腔內(nèi)病變情況主要仍依賴(lài)于鋇劑造影和內(nèi)鏡檢查及病理活檢。,2.6 CT診斷

37、的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),骨關(guān)節(jié)疾病，多數(shù)情況可通過(guò)簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的常規(guī)X線檢查確診，因此使用CT檢查相對(duì)較少。,2.6 CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),雖然CT檢查有廣泛的適用范圍和優(yōu)點(diǎn)，但仍有其限度，最主要的是對(duì)病變檢測(cè)的敏感性高而特異性仍不很高；對(duì)胸部檢查雖可發(fā)現(xiàn)普通X線片不能檢出的隱匿性病變，但對(duì)肺的良性，惡性病變的區(qū)別仍十分困難；腹部病變的定性也存在不少問(wèn)題。 特別是CT檢查費(fèi)用高，難以對(duì)早期腫瘤篩選，當(dāng)前一般認(rèn)為CT、B超、常規(guī)X線、核素掃描以及MRI等影像手段是互相補(bǔ)充、相輔相成的，而最后的定性診斷仍需細(xì)胞學(xué)的檢查。,2.7 CT檢查范圍,1）頭部：腦出血，腦梗塞，動(dòng)脈瘤，血管畸形，各種腫瘤，外傷，出血，

38、骨折，先天畸形等； 2）胸部：肺、胸膜及縱隔各種腫瘤，肺結(jié)核，肺炎，支氣管擴(kuò)張，肺膿腫，囊腫，肺不張，氣胸，骨折等； 3）腹、盆腔：各種實(shí)質(zhì)器官的腫瘤、外傷、出血，肝硬化，膽結(jié)石，泌尿系結(jié)石、積水，膀胱、前列腺病變，某些炎癥、畸形等； 4）脊柱、四肢：骨折，外傷，骨質(zhì)增生，椎間盤(pán)病變，椎管狹窄，腫瘤，結(jié)核等； 5）骨骼、血管三維重建成像；各部位的MPR、MIP成像等； 6）CTA（CT血管成像）：大動(dòng)脈炎，動(dòng)脈硬化閉塞癥，主動(dòng)脈瘤及夾層等； 7）甲狀腺疾?。杭谞钕傧倭?、甲狀腺腺癌等；,2.7 CT檢查范圍,其他：眼科及眼眶腫瘤，外傷；鼻竇炎、鼻息肉、腫瘤、囊腫、 外傷等。 由于CT的高分辨力，

39、可使器官和結(jié)構(gòu)清楚顯影，能清楚顯示出病變。在臨床上，神經(jīng)系統(tǒng)與頭頸部CT診斷應(yīng)用早，對(duì)腦瘤、腦外傷、腦血管意外、腦的炎癥與寄生蟲(chóng)病、腦先天畸形和腦實(shí)質(zhì)性病變等診斷價(jià)值大。在五官科診斷中，對(duì)于框內(nèi)腫瘤、鼻竇、咽喉部腫瘤，特別是內(nèi)耳發(fā)育異常有診斷價(jià)值。 在呼吸系統(tǒng)診斷中，對(duì)肺癌的診斷、縱隔腫瘤的檢查和瘤體內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及肺門(mén)及縱隔有無(wú)淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移，做CT檢查做出的診斷都是比較可靠的。 在心臟大血管和骨骼肌肉系統(tǒng)的檢查中也是有診斷價(jià)值的。,醫(yī)學(xué)影像診斷,1.X線成像 2.X-CT成像 3.MRI成像 4.核醫(yī)學(xué)設(shè)備成像 5.超聲波成像,3 MRI成像,MRI也就是磁共振成像，英文全稱(chēng)是：Magnetic

40、 Resonance Imaging。在這項(xiàng)技術(shù)誕生之初曾被稱(chēng)為核磁共振成像，到了20世紀(jì)80年代初，作為醫(yī)學(xué)新技術(shù)的NMR成像（NMR imaging）一詞越來(lái)越為公眾所熟悉。隨著大磁體的安裝，有人開(kāi)始擔(dān)心字母“N”可能會(huì)對(duì)磁共振成像的發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。另外，“nuclear”一詞還容易使醫(yī)院工作人員對(duì)磁共振室產(chǎn)生另一個(gè)核醫(yī)學(xué)科的聯(lián)想。因此，為了突出這一檢查技術(shù)不產(chǎn)生電離輻射的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)與使用放射性元素的核醫(yī)學(xué)相區(qū)別，放射學(xué)家和設(shè)備制造商均同意把“核磁共振成像術(shù)”簡(jiǎn)稱(chēng)為“磁共振成像（MRI）”。,,,,,,,3 MRI成像,磁共振成像（magnetic resonance imaging,

41、MRI）是一多種特征參數(shù)、多種靶位核素的成像技術(shù)。 磁共振成像基本原理是利用特定頻率的電磁波，向外在磁場(chǎng)中的人體進(jìn)行照射，人體內(nèi)各種不同組織的氫核在電磁波的作用下會(huì)發(fā)生核磁共振，并吸收電磁波的能量，隨后再發(fā)射出電磁波。,3.1 磁共振現(xiàn)象,在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的原子核有一個(gè)特點(diǎn)，即可以吸收頻率與其旋轉(zhuǎn)頻率相同的電磁波，使原子核的能量增加，當(dāng)原子核恢復(fù)原狀時(shí)，就會(huì)把多余的能量以電磁波的形式釋放出來(lái)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁共振現(xiàn)象(magnetic resonance，MR)。,3.2 磁共振成像的原理,MRI成像方法是將檢查層面分成體素信息，用接收器收集信息，數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī)處理，同時(shí)獲得每個(gè)體素的T1值與T

42、2值，用轉(zhuǎn)換器將每個(gè)T值轉(zhuǎn)為模擬灰度，而重建圖像。當(dāng)MRI應(yīng)用于人體成像時(shí)，由于人體各組織與器官的T值不同，從而形成不同的影像。,3.2 磁共振成像的原理,MRI成像的指導(dǎo)思想是用磁場(chǎng)值來(lái)標(biāo)定受檢體共振核的空間位置。 （1）層面的選擇 將待測(cè)物體置于一均勻磁場(chǎng)B0中，設(shè)磁場(chǎng)方向是Z軸方向，在均勻磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上，再疊加一相同方向的線性梯度場(chǎng)GZ使磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Z軸方向由小到大均勻改變 。,層面的選擇,3.2 磁共振成像的原理,（2）編碼 編碼是將研究的物體斷層分為若干個(gè)體素，對(duì)每個(gè)體素標(biāo)定一個(gè)記號(hào)，常用nz ny nx來(lái)標(biāo)定層面每個(gè)體素的標(biāo)號(hào)。經(jīng)過(guò)選片后取出層面的若干個(gè)體素，由于整個(gè)層面處于相同

43、的磁場(chǎng)中，故每個(gè)體素中的磁矩在磁場(chǎng)中旋進(jìn)的頻率和相位均相同。 目前MRI使用的是頻率與相位二種編碼方法。,選片后層面的若干個(gè)體素,3.2 磁共振成像的原理,（3）圖像重建 經(jīng)過(guò)選片、相位編碼和頻率編碼，可以對(duì)整個(gè)層面的體素進(jìn)行標(biāo)定。由于觀測(cè)層面中的磁矩是在RF脈沖激勵(lì)下旋進(jìn)，因此停止RF脈沖照射時(shí)，各體素的磁矩在回到平衡態(tài)的過(guò)程中，磁矩的方向發(fā)生變化，在接收線圈中可以感應(yīng)出這種由于磁矩取向變化所產(chǎn)生的信號(hào)。這種感應(yīng)信號(hào)是各個(gè)體素帶有相位和頻率特征的MR信號(hào)的總和。為取得層面各體素MR信號(hào)的大小，需要根據(jù)信號(hào)所攜帶的相位編碼和頻率編碼的特征，把各體素的信號(hào)分離出來(lái)，這一過(guò)程稱(chēng)為解碼，由計(jì)算機(jī)完

44、成。,3.2 磁共振成像的原理,2. 人體的磁共振成像 氫核是人體MRI的首選核種。 除了氫核密度可以作為成像特征信息外，人體不同組織的T1、T2值也可以提供診斷依據(jù)。 人體組織的MR信號(hào)強(qiáng)度取決于該組織中的氫核密度及其氫核周?chē)沫h(huán)境。 T1、T2反映了氫核周?chē)h(huán)境的信息。換句話說(shuō)，人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度、T1和T2三個(gè)參數(shù)的差異及變化，是MRI用于臨床診斷最主要的物理學(xué)依據(jù)。,3.3磁共振成像系統(tǒng),磁共振成像系統(tǒng)主要由磁場(chǎng)系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、圖像重建系統(tǒng)三大部分組成。 1. 磁場(chǎng)系統(tǒng) （1）靜磁場(chǎng)。 （2）梯度磁場(chǎng)。 （3）場(chǎng)強(qiáng)與精度。 2. 射頻系統(tǒng) （1）

45、射頻發(fā)生器。 （2）射頻接收器。,3.4 MRI醫(yī)療用途,磁共振最常用的核是氫原子核質(zhì)子（1H），因?yàn)樗男盘?hào)最強(qiáng)，在人體組織內(nèi)也廣泛存在。影響磁共振影像因素包括： (a)質(zhì)子的密度； (b)弛豫時(shí)間長(zhǎng)短； (c)血液和腦脊液的流動(dòng)； (d)順磁性物質(zhì) (e)蛋白質(zhì)。 磁共振影像灰階特點(diǎn)是，磁共振信號(hào)愈強(qiáng)，則亮度愈大，磁共振的信號(hào)弱，則亮度也小，從白色、灰色到黑色。 各種組織磁共振影像灰階特點(diǎn)如下: 脂肪組織，松質(zhì)骨呈白色；腦脊髓、骨髓呈白灰色；內(nèi)臟、肌肉呈灰白色；液體，正常速度流血液呈黑色；骨皮質(zhì)、氣體、含氣肺呈黑色。,,,3.4 MRI醫(yī)療用途,核磁共振的另一特

46、點(diǎn)是流動(dòng)液體不產(chǎn)生信號(hào)稱(chēng)為流動(dòng)效應(yīng)或流動(dòng)空白效應(yīng)。因此血管是灰白色管狀結(jié)構(gòu)，而血液為無(wú)信號(hào)的黑色。這樣使血管很容易軟組織分開(kāi)。正常脊髓周?chē)心X脊液包圍，腦脊液為黑色的，并有白色的硬膜為脂肪所襯托，使脊髓顯示為白色的強(qiáng)信號(hào)結(jié)構(gòu)。 核磁共振已應(yīng)用于全身各系統(tǒng)的成像診斷。效果最佳的是顱腦，及其脊髓、心臟大血管、關(guān)節(jié)骨骼、軟組織及盆腔等。對(duì)心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化，而且可作心室分析，進(jìn)行定性及半定量的診斷，可作多個(gè)切面圖，空間分辨率高，顯示心臟及病變?nèi)玻捌渑c周?chē)Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，優(yōu)于其他X線成像、二維超聲、核素及CT檢查。在對(duì)腦脊髓病變?cè)\斷時(shí)，可作冠狀、矢狀及橫斷面像。

47、,3.5 MRI的優(yōu)點(diǎn),MRI對(duì)人體沒(méi)有電離輻射損傷； MRI能獲得原生三維斷面成像而無(wú)需重建就可獲得多方位的圖像； 軟組織結(jié)構(gòu)顯示清晰，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、膀胱、直腸、子宮、陰道、關(guān)節(jié)、肌肉等檢查優(yōu)于CT。 多序列成像、多種圖像類(lèi)型，為明確病變性質(zhì)提供更豐富的影像信息。,3.6 MRI的缺點(diǎn),和CT一樣，MRI也是影像診斷，很多病變單憑MRI仍難以確診，不像內(nèi)窺鏡可同時(shí)獲得影像和病理兩方面的診斷； 對(duì)肺部的檢查不優(yōu)于X線或CT檢查，對(duì)肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優(yōu)越，但費(fèi)用要高昂得多； 對(duì)胃腸道的病變不如內(nèi)窺鏡檢查； 對(duì)骨折的診斷的敏感性不如CT及X線平片； 體內(nèi)留有金屬物品者不宜接

48、受MRI。,3.6 MRI的缺點(diǎn),危重病人不宜做 妊娠3個(gè)月內(nèi)者除非必須，不推薦進(jìn)行MRI檢查 帶有心臟起搏器者不能進(jìn)行MRI檢查，也不能靠近MRI設(shè)備 多數(shù)MRI設(shè)備檢查空間較為封閉，部分患者因恐懼不能配合完成檢查 檢查所需時(shí)間較長(zhǎng),3.7 MRI檢查注意事項(xiàng),由于在核磁共振機(jī)器及核磁共振檢查室內(nèi)存在非常強(qiáng)大的磁場(chǎng)，因此，裝有心臟起搏器者，以及血管手術(shù)后留有金屬夾、金屬支架者，或其他的冠狀動(dòng)脈、食管、前列腺、膽道進(jìn)行金屬支架手術(shù)者，絕對(duì)嚴(yán)禁作核磁共振檢查，否則，由于金屬受強(qiáng)大磁場(chǎng)的吸引而移動(dòng)，將可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果以致生命危險(xiǎn)。一般在醫(yī)院的核磁共振檢查室門(mén)外，都有紅色或黃色的醒目標(biāo)志注明絕對(duì)嚴(yán)禁

49、進(jìn)行核磁共振檢查的情況。,3.7 MRI檢查注意事項(xiàng),身體內(nèi)有不能除去的其他金屬異物，如金屬內(nèi)固定物、人工關(guān)節(jié)、金屬假牙、支架、銀夾、彈片等金屬存留者，為檢查的相對(duì)禁忌，必須檢查時(shí)，應(yīng)嚴(yán)密觀察，以防檢查中金屬在強(qiáng)大磁場(chǎng)中移動(dòng)而損傷鄰近大血管和重要組織，產(chǎn)生嚴(yán)重后果，如無(wú)特殊必要一般不要接受核磁共振檢查。有金屬避孕環(huán)及活動(dòng)的金屬假牙者一定要取出后再進(jìn)行檢查。,3.7 MRI檢查注意事項(xiàng),有時(shí)，遺留在體內(nèi)的金屬鐵離子可能影響圖像質(zhì)量，甚至影響正確診斷。 在進(jìn)入核磁共振檢查室之前，應(yīng)去除身上帶的手機(jī)、呼機(jī)、磁卡、手表、硬幣、鑰匙、打火機(jī)、金屬皮帶、金屬項(xiàng)鏈、金屬耳環(huán)、金屬紐扣及其他金屬飾品或金屬物品

50、。否則，檢查時(shí)可能影響磁場(chǎng)的均勻性，造成圖像的干擾，形成偽影，不利于病灶的顯示；而且由于強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，金屬物品可能被吸進(jìn)核磁共振機(jī)，從而對(duì)非常昂貴的核磁共振機(jī)造成破壞；另外，手機(jī)、呼機(jī)、磁卡、手表等物品也可能會(huì)遭到強(qiáng)磁場(chǎng)的破壞，而造成個(gè)人財(cái)物不必要的損失。,3.7 MRI檢查注意事項(xiàng),近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，有許多骨科內(nèi)固定物，特別是脊柱的內(nèi)固定物，開(kāi)始用鈦合金或鈦金屬制成。由于鈦金屬不受磁場(chǎng)的吸引，在磁場(chǎng)中不會(huì)移動(dòng)。因此體內(nèi)有鈦金屬內(nèi)固定物的病人，進(jìn)行核磁共振檢查時(shí)是安全的；而且鈦金屬也不會(huì)對(duì)核磁共振的圖像產(chǎn)生干擾。這對(duì)于患有脊柱疾病并且需要接受脊柱內(nèi)固定手術(shù)的病人是非常有價(jià)值的。但是

51、鈦合金和鈦金屬制成的內(nèi)固定物價(jià)格昂貴，在一定程度上影響了它的推廣應(yīng)用。,3.8 MRI檢查適應(yīng)癥,1、神經(jīng)系統(tǒng)病變：腦梗塞、腦腫瘤、炎癥、變性病、先天畸形、外傷等，為應(yīng)用最早的人體系統(tǒng)，目前積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)病變的定位、定性診斷較為準(zhǔn)確、及時(shí)，可發(fā)現(xiàn)早期病變。 2、心血管系統(tǒng)：可用于心臟病、心肌病、心包腫瘤、心包積液以及附壁血栓、內(nèi)膜片的剝離等的診斷。 3、胸部病變：縱隔內(nèi)的腫物、淋巴結(jié)以及胸膜病變等，可以顯示肺內(nèi)團(tuán)塊與較大氣管和血管的關(guān)系等。 4、腹部器官：肝癌、肝血管瘤及肝囊腫的診斷與鑒別診斷，腹內(nèi)腫塊的診斷與鑒別診斷，尤其是腹膜后的病變。,3.8 MRI檢查適應(yīng)癥,5、盆腔臟器；子宮肌

52、瘤、子宮其它腫瘤、卵巢腫瘤，盆腔內(nèi)包塊的定性定位，直腸、前列腺和膀胱的腫物等。 6、骨與關(guān)節(jié)：骨內(nèi)感染、腫瘤、外傷的診斷與病變范圍，尤其對(duì)一些細(xì)微的改變?nèi)绻谴靷扔休^大價(jià)值，關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨、韌帶、半月板、滑膜、滑液囊等病變及骨髓病變有較高診斷價(jià)值。 7、全身軟組織病變：無(wú)論來(lái)源于神經(jīng)、血管、淋巴管、肌肉、結(jié)締組織的腫瘤、感染、變性病變等，皆可做出較為準(zhǔn)確的定位、定性的診斷。,4超聲波成像,產(chǎn)生超聲波有兩個(gè)必要條件：一是要有高頻聲源，二是要有傳播超聲的介質(zhì)。在固體中，超聲振動(dòng)可以以縱波的形式傳播，也可以以橫波的形式傳播；但在氣體和液體中，因?yàn)榻橘|(zhì)沒(méi)有切變彈性，超聲只能以縱波的形式傳播。由于這種特性，

53、超聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生波形的轉(zhuǎn)換。,4 超聲波成像,醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的超聲成像是靠反射或散射回波來(lái)運(yùn)載生物信息的。超聲回波運(yùn)載信息主要包括三個(gè)方面： 大界面造成的反射波 小粒子所引起的散射波 生物組織對(duì)聲能吸收所導(dǎo)致的回波幅值衰減,4.1 超聲波的特性,超聲波的傳播特性 （1）方向性好。 （2）強(qiáng)度高。 （3）對(duì)液體和固體的穿透力強(qiáng)。 （4）反射與折射。 （5）衍射與散射。 （6）聲波衰減。 （7）超聲多普勒效應(yīng)。,衍射與散射示意圖,反射與折射示意圖,4 超聲波成像原理,2超聲波與物質(zhì)作用的特性 （1）熱作用機(jī)制 被組織吸收的超聲波對(duì)分子產(chǎn)生作用會(huì)導(dǎo)致兩種基本的結(jié)果：分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量可逆轉(zhuǎn)

54、性增加，使介質(zhì)溫度上升。分子結(jié)構(gòu)永久性地被改變 。 （2）機(jī)械作用 （3）超聲空化作用 （4）化學(xué)效應(yīng),4.2 超聲波的產(chǎn)生,常用的超聲波檢查使用脈沖振蕩發(fā)射器與超聲回波接收器一體裝置。 1. 壓電效應(yīng) 醫(yī)用超聲波儀器主要采用壓電式超聲波發(fā)生器。 2. 超聲波對(duì)人體的作用 （1）無(wú)反射型。 （2）少反射型。 （3）多反射型。 （4）全反射型。,4.3 超聲波成像技術(shù),超聲波探測(cè)技術(shù)可以分為兩大類(lèi)，即基于回波掃描的超聲探測(cè)技術(shù)和基于多普勒效應(yīng)的超聲探測(cè)技術(shù)。 基于回波掃描的超聲探測(cè)技術(shù)主要用于解剖學(xué)范疇的檢測(cè)、了解器官的組織形態(tài)學(xué)方面的狀況和變化。 基于多普勒效應(yīng)的超聲探測(cè)技術(shù)主要用于了解組織器

55、官的功能狀況和血流動(dòng)力學(xué)方面的生理病理狀況，如觀測(cè)血流狀態(tài)、心臟的運(yùn)動(dòng)狀況和血管是否栓塞檢查等方面。,4.3 超聲波成像技術(shù),1. 脈沖回波檢測(cè)技術(shù) 基于回波掃描的超聲探測(cè)技術(shù)是利用超聲波在傳播路線上遇到介質(zhì)的不均勻界面能發(fā)生不同頻率與密度的回聲波反射的物理特性來(lái)檢測(cè)回波信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行接收放大和信號(hào)處理，最后在顯示器上顯示超聲檢查圖像。 目前，醫(yī)生們應(yīng)用的超聲診斷方法有不同的形式，可分為A型、B型、M型及D型四大類(lèi)。,4.3 超聲波成像技術(shù),1. 脈沖回波檢測(cè)技術(shù) （1）A 型超聲 A型顯示是最基本的超聲顯示方式 A型超聲是以波形來(lái)顯示組織特征的方法，主要用于測(cè)量器官的徑線，以判定其大小?？?/p>

56、用來(lái)鑒別病變組織的一些物理特性 A超主要用于顱腦的占位性病變的診斷,4.3 超聲波成像技術(shù),1. 脈沖回波檢測(cè)技術(shù) （2）M型超聲 M型超聲診斷儀（簡(jiǎn)稱(chēng)M超）又叫超聲心動(dòng)儀之稱(chēng)。 超聲心動(dòng)圖是用超聲波顯示心臟結(jié)構(gòu)并評(píng)價(jià)心功能狀態(tài)的檢查方法。目前，超聲心動(dòng)圖對(duì)冠心病所涉及的冠狀動(dòng)脈的重要血管、心肌、心臟結(jié)構(gòu)及血管心腔血液動(dòng)力學(xué)的狀態(tài)均可提供定性、半定量或定量的評(píng)價(jià)。 M型超聲是用于觀察心臟等活動(dòng)界面時(shí)間變化的一種方法。,4.3 超聲波成像技術(shù),1. 脈沖回波檢測(cè)技術(shù) （3）B型超聲 B型超聲診斷儀（簡(jiǎn)稱(chēng)B超）是目前超聲圖像診斷應(yīng)用最廣泛的機(jī)型。 B型超聲是用平面圖形的形式來(lái)顯示被探查組織的具體情

57、況。,5.3 超聲波成像技術(shù),2. 多普勒效應(yīng)的超聲探測(cè)技術(shù) 多普勒效應(yīng)的超聲探測(cè)技術(shù)是利用運(yùn)動(dòng)物體散射或反射聲波時(shí)造成的頻率偏移現(xiàn)象來(lái)獲得人體內(nèi)部器官如心臟、血液等動(dòng)態(tài)檢查信息。 （1）D型超聲 D型超聲全名為超聲多普勒血流測(cè)量技術(shù)。 （2）彩色多普勒血流顯像儀 提取的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色、藍(lán)色、綠色的色彩顯示。 彩色多普勒血流顯像儀（彩超）能用彩色反映出血流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：紅色表示朝向探頭的血流，藍(lán)色表示離開(kāi)探頭的血流，而湍流的程度用綠色成份的多少表示，色彩的亮度表示速率大小。,4.3 超聲波成像技術(shù),3. 超聲波成像特點(diǎn) （1）有高的軟組織分辨力。 （2）具有高度的安全性。 （3）實(shí)時(shí)成像。 4超

58、聲的應(yīng)用 （1） 超聲檢驗(yàn) （2） 超聲處理 （3） 基礎(chǔ)研究,4.4 超聲診斷,A型超聲檢查 超聲束以線狀徑路穿入人體，在不同組織介面上產(chǎn)生相應(yīng)不等強(qiáng)度的反射，由不同距離和不同幅度的回波組成一曲線組，X軸（橫坐標(biāo)）為時(shí)間（反應(yīng)距離），Y軸（縱坐標(biāo)）為幅度（反應(yīng)強(qiáng)度），根據(jù)曲線組中各反射波的位置、幅度、組合狀態(tài)等，分析探查部位組織的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，判斷有無(wú)異常，發(fā)現(xiàn)疾病。是人類(lèi)企圖把超聲用于檢查疾病的早期方法。中國(guó)于50年代末，超聲診斷工作開(kāi)始發(fā)展，盛行于60、70年代，廣泛地應(yīng)用于多種疾病的檢查。但此一維探測(cè)信息量少、盲目性大，自B超發(fā)展后已極受冷落。但此種方法對(duì)回聲各種參數(shù)量的變化頗為靈敏，在腦

59、中線、眼及脂肪層測(cè)量方面仍不失為理想手段，此外其對(duì)實(shí)性與液性鑒別亦很有發(fā)展前途。,4.4 超聲診斷,B型超聲檢查 是應(yīng)用最廣、影響最大的超聲檢查。這種方法是在聲束穿經(jīng)人體時(shí)，把各層組織所構(gòu)成的介面和組織內(nèi)結(jié)構(gòu)的反射回聲，以光點(diǎn)的明暗反應(yīng)其強(qiáng)弱，由眾多的光點(diǎn)排列有序的組成相應(yīng)切面的圖像。尤其是灰階及實(shí)時(shí)成像技術(shù)的采用?；译A成像使圖像非常清晰，層次豐富，一般使用的超聲檢查儀對(duì)囊性或?qū)嵭缘恼嘉恍圆∽兙稍?毫米或10毫米大小即可檢出，在對(duì)比條件好的情況下，如膽囊內(nèi)息肉樣病變，于23毫米時(shí)即可發(fā)現(xiàn)。,4.4 超聲診斷,B型超聲檢查 實(shí)時(shí)成像功能可供動(dòng)態(tài)觀察，隨時(shí)了解器官與組織的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，猶如一幅連

60、續(xù)的電影畫(huà)面。B超聲像圖檢查應(yīng)用極廣，遍及顱腦、心臟、血管、肝、膽、胰、脾、胃腸、胸腔、腎、輸尿管、膀胱、尿道、子宮、盆腔附件、前列腺、精囊、肢體、關(guān)節(jié)及眼、甲狀腺、乳腺、唾腺、睪丸等表淺小器官。產(chǎn)科中對(duì)各孕齡胎兒的檢查雖然爭(zhēng)議頗多，但實(shí)際上早已廣泛使用，也并無(wú)所憂慮的胎兒安全問(wèn)題發(fā)生。B型二維超聲圖像是以被檢查部位的人體解剖結(jié)構(gòu)的回聲反射組成，屬于形態(tài)學(xué)診斷，主要用于腫物、畸形、結(jié)石及其他能引致局部結(jié)構(gòu)有明顯形態(tài)改變的疾病。,4.4 超聲診斷,C型與V型超聲檢查 即額斷切面與立體（或三維）超聲，這是在電腦科學(xué)高度發(fā)展的前提下才出現(xiàn)的 。一般B超二維圖像是取得平行聲束切入體內(nèi)的畫(huà)面，而不能取得

61、垂直聲束方位的圖像即C型切面圖像。今以電腦的復(fù)制產(chǎn)生C型圖像。在B型二維圖像上加以C型的組合 ，三維立體的超聲（即V型）亦同期出現(xiàn)。V型超聲可以取得被檢物體縱、橫、額3方位斷面，因此立體位置更明確，信息量更豐富，有助于診斷技術(shù)的提高。在畫(huà)面分割、組合的過(guò)程中，對(duì)小病變的發(fā)現(xiàn)，很有實(shí)際意義。立體超聲的另一種是以全息圖像顯示，立體感更強(qiáng)。,4.4 超聲診斷,D型超聲檢查 利用多普勒效應(yīng)，即超聲射束在運(yùn)動(dòng)體上反射回改變頻率的超聲，其所產(chǎn)生的頻移可以由音響、曲線圖表現(xiàn)出來(lái)，D型超聲主要是檢查運(yùn)動(dòng)的器官和流動(dòng)的體液，如心臟，血管及其中流動(dòng)的血液（包括胎兒心動(dòng)），用以了解運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量血流速度及方向。D

62、型與B型的組合形成雙功能超聲，既可觀察欲檢部位的形態(tài)，又可觀測(cè)血流的方向和速度，減少了盲目性，提高了準(zhǔn)確性。應(yīng)用電腦技術(shù)把血流的方向與流速以數(shù)字編碼進(jìn)行假彩色處理，使不同方向的血流產(chǎn)生了鮮明對(duì)比的顏色，更提高了雙功能超聲的分辨血流的能力，涇渭分明，一目了然，這就是彩色超聲波。,4.4 超聲診斷,M型超聲檢查 利用輝度調(diào)制型中加入慢掃描鋸齒波，使光點(diǎn)自左向右緩慢掃描，形成心臟各層組織收縮及舒張的活動(dòng)曲線。 能將人體內(nèi)某些器官的運(yùn)動(dòng)情況顯示出來(lái)，主要用于心臟血管疾病的診斷。探頭固定地對(duì)著心臟的某部位，由于心臟規(guī)律性地收縮和舒張，心臟的各層組織和探頭之間的距離也隨之改變，在屏上將呈現(xiàn)出隨心臟的搏動(dòng)

63、而上下擺動(dòng)的一系列亮點(diǎn)，當(dāng)掃描線從左到右勻速移動(dòng)時(shí)，上下擺動(dòng)的亮點(diǎn)便橫向展開(kāi)，呈現(xiàn)出心動(dòng)周期中心臟各層組織結(jié)構(gòu)的活動(dòng)曲線，即M型超聲心動(dòng)圖。,4.5 超生醫(yī)學(xué),超生醫(yī)學(xué)是從醫(yī)學(xué)角度研究超聲對(duì)人體的效應(yīng)及臨床應(yīng)用。涉及超聲生理效應(yīng)、儀器設(shè)備、臨床應(yīng)用以及有關(guān)的理論、技術(shù)等。 1927年出現(xiàn)關(guān)于超聲波生物學(xué)效應(yīng)的文章后，次年就有人將超聲波試用于慢性耳聾的治療，以后超聲波治療不斷發(fā)展。,4.5 超生醫(yī)學(xué)---治療原理,超聲波對(duì)人體可以產(chǎn)生熱的作用，這種熱作用在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)被當(dāng)作超聲治療的主要機(jī)理。此后又發(fā)現(xiàn)超聲振動(dòng)會(huì)引起組織內(nèi)微細(xì)的按摩作用(又稱(chēng)細(xì)胞按摩)，雖人體不能感覺(jué)，但它卻是治療作用的基礎(chǔ)，

64、其他的理論效應(yīng)以及熱作用均源于此。 超聲能改變神經(jīng)系統(tǒng)(中樞和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng))的興奮性、傳導(dǎo)功能和動(dòng)作電位等，甚至引起結(jié)構(gòu)、形態(tài)的變化。神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)超聲遠(yuǎn)較其他組織敏感，神經(jīng)細(xì)胞的敏感性高于膠質(zhì)細(xì)胞。,4.5 超生醫(yī)學(xué)---治療原理,超聲可引起肌張力變化、肌原纖維凝集，使其中出現(xiàn)空泡、變性；可引起消化液增加，胃腸蠕動(dòng)增強(qiáng)、水腫，滲出、瘀血，甚至出血；小劑量(安全量)超聲波對(duì)生殖、泌尿、內(nèi)分泌、骨骼、心血管等系統(tǒng)有促進(jìn)功能的作用，但大劑量(損害量)則造成組織不可逆的損傷。 超聲對(duì)人體組織有選擇作用，如超聲只去除堅(jiān)硬的牙垢而不損傷柔軟的牙齦，故超聲潔齒有不出血操作的美稱(chēng)；體外震波(壓電效應(yīng)震波)對(duì)結(jié)石

65、的粉碎作用遠(yuǎn)大于對(duì)周?chē)M織的破壞；超聲對(duì)某種細(xì)胞有特殊的“親和力”，或某些細(xì)胞對(duì)超聲特別敏感，在一定條件的超聲波作用下，一些細(xì)胞破壞、死亡，而夾雜其間的其他細(xì)胞卻可安然無(wú)恙。,4.5 超生醫(yī)學(xué)---治療原理,如腦垂體直射治療能選擇性地破壞腫瘤細(xì)胞，而不波及其他細(xì)胞，是一種治療肢端肥大癥的安全方法。超聲節(jié)育技術(shù)也是基于一定條件的超聲波只影響生精細(xì)胞的生長(zhǎng)，而又不損害睪丸的間質(zhì)細(xì)胞的原理而開(kāi)發(fā)的。 超聲治療時(shí)要控制劑量、超聲診斷時(shí)要求更為嚴(yán)格，尤其在產(chǎn)科應(yīng)用時(shí)必需考慮到超聲對(duì)胚胎的影響。另一方面，為了有意地破壞組織，將聚焦產(chǎn)生的超聲波用于顱內(nèi)手術(shù)和體外震波碎石。,4.5 超生醫(yī)學(xué)---治療原理,超

66、聲還可用于細(xì)胞或亞細(xì)胞水平的研究。超聲照射血液后會(huì)出現(xiàn)紅細(xì)胞聚集成緡錢(qián)狀排列的假血栓、異型及大小不等的紅細(xì)胞增加、而淋巴細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞減少等的現(xiàn)象。在各種血細(xì)胞中淋巴細(xì)胞及單核細(xì)胞對(duì)超聲抵抗能力最大，嗜酸性粒細(xì)胞則敏感，各種細(xì)胞對(duì)超聲的抵抗能力又受飲食、睡眠、內(nèi)分泌、勞動(dòng)、疾病、年齡等的影響。超聲作用下血紅蛋白、氫離子濃度、血糖、膽固醇、乳酸、出血時(shí)間、凝血時(shí)間也有變化。 超聲在分子水平的生物學(xué)效應(yīng)包括對(duì)DNA的解聚作用等，超聲可以分裂各種多糖和單糖、核酸，使淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)楹?，使氨基酸脫氨和分裂氮?dú)滏I等。超聲還能改變維生素、酶、激素的活力及功能。,4.5 超生醫(yī)學(xué)---HIFU,長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于絕大多數(shù)惡性實(shí)體腫瘤的臨床治療，外科手術(shù)切除被子認(rèn)為是可以獲得長(zhǎng)期無(wú)瘤生存甚至根治的唯一有效的治療方法和首選方式。但是，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，醫(yī)學(xué)模式從傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)模式和注重社會(huì)、生理、心理三方面協(xié)調(diào)恢復(fù)健康的社會(huì)醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，在腫瘤治療的過(guò)程中針對(duì)腫瘤的原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶治療的同時(shí)，患者身心機(jī)能狀態(tài)日益受到關(guān)注和重視，強(qiáng)調(diào)患者器官功能的保護(hù)和生存質(zhì)量的改善。因此腫瘤的手術(shù)治療