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医学影像学教程欢迎学习医学影像学教程!本课程将全面介绍医学影像学基础知识与临床应用,涵盖X线、CT、MRI、超声和介入放射学等现代医学影像技术本教程专为医学院校临床医学专业学生设计,旨在帮助您掌握医学影像的基本原理、检查技术和诊断思路,为未来的临床工作奠定坚实基础通过系统学习,您将能够理解各种影像技术的物理基础,识别正常与病理影像特征,并掌握临床诊断的基本思路和方法课程概述课程目标培养学生掌握医学影像学基本理论与技能,能够识别常见疾病的影像学表现,具备初步的影像诊断能力和临床思维教材推荐主教材《医学影像学》第8版,人民卫生出版社;参考书《临床放射学》、《实用影像诊断学》等国内外经典教材评估方式理论考试60%、实践技能20%、案例分析15%和平时表现5%综合评定学习成绩时间安排本课程共16周,每周4学时,包含理论讲授和实验室实践,穿插临床见习和病例讨论环节第一部分医学影像学基础1发展历史从1895年X线的发现到现代多模态影像系统的发展,医学影像学历经百年变革,成为现代医学的重要支柱2基本原理各种影像技术基于不同的物理现象,如X线的穿透与吸收、质子在磁场中的共振、超声波的反射与散射等3临床应用影像学在疾病诊断、治疗指导和预后评估中发挥关键作用,不同影像方法各有优势与适用范围医学影像学的历史发展线发现(年)X1895德国物理学家威廉·伦琴发现X线,拍摄了第一张人体X线照片,开创了医学影像时代技术发明(年)CT1972英国工程师豪斯菲尔德发明计算机断层扫描技术,使三维成像成为可能临床应用(年代)MRI1980磁共振成像技术进入临床,提供了优越的软组织对比度和无辐射影像数字化影像系统(年代至今)1990PACS系统和数字影像技术彻底改变了医学影像的获取、存储和传输方式基础物理原理射线X当高速电子撞击金属靶时产生,具有穿透能力,不同密度组织吸收程度不同,形成影像对比X射线属于电离辐射,具有确定性和随机性生物效应磁共振基于原子核在磁场中的特性,利用氢质子在射频脉冲激发后释放能量形成信号T
1、T2弛豫时间的差异形成不同组织间的对比度超声波利用高频声波在人体内传播时的反射原理,不同声阻抗界面产生不同强度的回声多普勒效应用于血流速度和方向的测量核医学放射性核素的衰变过程释放γ射线,通过探测器接收形成功能性图像正电子湮灭产生的511keV光子对是PET成像的基础医学影像检查设备现代医学影像设备经历了从简单到复杂、从单一功能到多功能集成的发展历程DR系统取代传统胶片X线成为标准设备,CT从单层发展到512层高端设备,MRI从低场强发展到
3.0T甚至
7.0T系统,超声技术实现了从二维到四维实时成像,而PET-CT等混合成像设备则将解剖结构与功能代谢信息完美融合这些先进设备的普及极大提高了疾病诊断的准确性和效率,为临床医学带来了革命性变化图像形成基础影像密度与信号强度对比度与空间分辨率X线与CT中的密度反映组织对X线的吸收程度,MRI中的信号强对比度决定区分相邻组织的能力,空间分辨率决定分辨微小结构度取决于组织的弛豫特性与质子密度,超声中的回声强度与组织的能力不同成像方式在这两方面有各自优势,如MRI对比度高声阻抗有关而CT空间分辨率优越数字图像处理技术标准与系统DICOM PACS现代医学影像依赖计算机后处理技术,包括窗宽窗位调整、多平DICOM是医学影像的国际标准格式,PACS系统实现医学影像面重建、最大密度投影、容积渲染等,以优化图像显示效果的数字化采集、存储、传输和显示,支持远程会诊和医院信息系统集成医学影像术语密度术语信号术语回声术语CT影像中使用的术语MRI影像中使用的术语超声影像中使用的术语•高密度比周围组织显示更白(如钙•高信号T2WI上亮(如水、囊肿、水•无回声完全黑色(如囊性结构)化、出血、造影剂)肿)•低回声较暗(如肿瘤)•等密度与周围组织密度相近•低信号T2WI上暗(如钙化、纤维组•高回声较亮(如钙化、气体)织、气体)•低密度比周围组织显示更黑(如水•强回声非常亮(如骨骼)肿、坏死、囊性病变)•等信号与参照组织信号强度相似影像学解剖基础断层解剖学重要标志结构解剖变异断层解剖学是现代医学影像的基础,要求医每个解剖区域都有关键的标志性结构,如胸人体解剖结构存在诸多变异,如肝脏形态变师熟悉各个解剖平面的正常结构关系CT和部的主动脉弓、气管分叉,腹部的肝门、脾异、肾脏位置异常、血管走行变异等这些MRI主要提供横断面图像,同时可通过多平脏轮廓等这些标志有助于准确定位病变,变异通常无临床意义,但在手术规划和影像面重建获得冠状面和矢状面图像进行系统化观察诊断中必须加以识别和考虑第二部分线诊断学X基本原理检查技术X线基于不同组织对射线的吸收差异,形包括常规摄影、透视、数字减影等多种技成平面投影图像术临床应用优势与局限广泛应用于骨骼、胸部、消化道等系统疾设备普及、成本低、操作简便,但存在辐病的初步筛查射和投影重叠问题线成像原理X线产生X高压电场加速电子撞击金属靶产生X线组织吸收差异骨骼吸收最多,空气最少,软组织介于两者之间影像记录传统银盐胶片或现代数字探测器接收并记录透过人体的X线投影成像特点三维结构压缩为二维平面,存在重叠和放大失真X线成像是最古老也是最基础的医学影像技术当X线束穿过人体时,不同密度的组织对X线的吸收程度不同,造成透过人体后X线强度的差异这种差异被记录在接收媒介上,形成黑白对比的影像传统X线使用感光胶片,而现代DR和CR系统则采用数字探测器,提高了影像质量并降低了辐射剂量胸部线检查X标准体位正常结构病变征象常规胸部X线包括立位正位PA和侧位片,胸部X线显示肺野、肺门、纵隔和骨结构肺炎表现为斑片状密度增高影;结核可见结PA位较AP位心影更小更准确标准胸片要正常肺野呈现均匀透亮,肺纹理清晰可见;节、空洞和钙化;肺癌常表现为结节或肿求深吸气末屏气,曝光适中,显示从肺尖至肺门由肺动脉和支气管血管束组成;纵隔包块,伴或不伴毛刺;胸腔积液表现为均匀密肋膈角,包括整个胸廓含心脏、大血管、气管等结构度增高,遮盖肋膈角骨骼系统线检查X2标准投照位骨骼X线检查通常需要至少两个互相垂直的投照位,最常用的是正位和侧位
0.5mm最小可见骨折线高质量X线片可检测到的最小骨折线宽度,要求合适的曝光条件和体位周3-4骨折愈合初期成年人骨折后X线可见明显愈合征象(骨痂形成)的平均时间10-15%骨密度降低检出常规X线检查只有当骨密度降低达到此比例时才能被可靠检出骨骼系统是X线检查的理想对象,因为骨组织与周围软组织的密度差异显著骨折X线表现为骨皮质中断、骨小梁结构破坏,骨折线可呈线状、楔形或粉碎状脱位表现为关节面完全或部分失去正常解剖接触关系骨肿瘤则根据骨质破坏特征分为溶骨型、成骨型和混合型消化系统线检查X检查前准备检查前需禁食6-8小时,清除肠道气体和粪便,必要时使用泻药或灌肠造影剂使用常用硫酸钡悬浮液作为造影剂,浓度为60-120%,上消化道检查口服,下消化道经肛门注入透视检查3动态观察食管蠕动、胃肠运动功能及充盈缺损,指导摄片确定最佳体位线摄片X在关键部位和体位进行摄片,形成永久性记录,如胃部双对比、结肠充盈相和排空相等线造影检查X造影剂种类主要分为正性造影剂(碘剂、钡剂)和负性造影剂(气体、氧气)碘造影剂又分为离子型和非离子型,后者不良反应发生率较低,但价格较高血管造影技术通过Seldinger技术穿刺动脉,插入导管至目标血管,注入造影剂并快速摄片,显示血管走行、病变和血供情况,为介入治疗提供路径泌尿系统造影静脉尿路造影IVU通过静脉注射碘造影剂,显示肾脏排泄功能和尿路形态;逆行尿路造影通过尿道插管直接注入造影剂,清晰显示下尿路不良反应处理碘造影剂可引起过敏反应,从轻微的皮疹、恶心到严重的呼吸困难、休克高危患者应预防用药,发生严重反应时需立即停药并进行抢救第三部分诊断学CT断层成像螺旋扫描增强扫描CT克服了X线投影成像的螺旋CT实现了容积数据静脉注射碘造影剂后多期重叠问题,提供真正的断采集,允许任意平面重建扫描,评估血供特点和灌层图像,大幅提高了密度和三维成像,减少运动伪注情况,提高病变检出率分辨率影和鉴别诊断能力广泛应用从头颅到四肢,各个系统疾病的首选检查方法,尤其在急腹症、创伤和肿瘤评估中价值显著技术发展与原理CT单层(年代)CT1970最早的CT扫描仪每次旋转只能获取单层图像,扫描时间长,图像分辨率有限采用探测器和X线管固定对置的设计,完成180°或360°旋转后才能重建一层图像螺旋(年代)CT1990滑环技术实现了X线管的连续旋转,同时检查床匀速移动,X线束在人体形成螺旋轨迹这种设计大大缩短了扫描时间,减少了呼吸运动伪影,并实现了真正的容积数据采集多层螺旋(年至今)CT2000探测器排列从单排发展到多排(
16、
64、
128、256直至512排),每旋转一周可同时采集多层数据这一技术革命使扫描速度和空间分辨率大幅提升,同时使心脏和全身血管成像成为可能头颅检查CT正常头颅解剖CT头颅CT清晰显示脑实质、脑室系统、脑池及骨结构灰质与白质呈现不同密度,大脑半球对称脑室系统充满脑脊液,表现为低密度钙化结构和骨组织显示为高密度急性脑出血脑出血在CT上表现为高密度灶,新鲜出血CT值约60-80HU,周围可见低密度水肿带随时间推移,血肿密度逐渐降低CT是脑出血诊断的金标准,能快速准确定位出血部位和评估出血量脑梗死急性期脑梗死早期CT可能无明显异常或仅见模糊的低密度改变6-12小时后逐渐显示为清晰的楔形低密度区,边界逐渐明确大面积梗死可导致脑水肿、中线结构移位甚至脑疝胸部检查CT肺结节与肿块肺结节定义为直径≤3cm的圆形病灶,3cm称为肿块CT能精确测量结节大小、密度,评估边缘特征(毛刺、分叶、胸膜凹陷)、内部特点(钙化、空洞、实性vs磨玻璃)及增强方式,从而判断良恶性可能弥漫性肺病高分辨CTHRCT是评估间质性肺病的最佳工具,能显示细微的间质改变不同类型的间质性肺病有特征性表现,如UIP呈现蜂窝状改变,以肺底和胸膜下为主;肺泡蛋白沉着症呈现疯狂铺路征纵隔病变CT对纵隔肿块的检出和定性具有重要价值根据发生部位、密度、强化特点和钙化形态,可初步判断纵隔肿块性质前纵隔常见胸腺瘤、畸胎瘤;中纵隔多见淋巴结肿大、囊肿;后纵隔常见神经源性肿瘤胸膜病变CT能准确显示胸膜增厚、钙化和肿块,区分良性和恶性胸膜疾病胸膜间皮瘤表现为不规则胸膜增厚,可伴胸膜结节和胸腔积液CT对胸腔积液的量、性质和分布有精确评估腹部检查CT肝脏检查胰腺疾病腹膜后病变CT肝脏CT检查通常采用三期或四期增强扫描CT是评估胰腺炎严重程度和并发症的首选方CT能清晰显示腹膜后间隙的结构和病变,如(平扫、动脉期、门静脉期、延迟期)肝法急性胰腺炎表现为胰腺弥漫性或局灶性肾上腺肿块、淋巴结肿大和原发性腹膜后肿细胞癌典型表现为动脉期明显强化,门静脉肿胀、强化减低,伴或不伴周围渗出、坏死瘤肾上腺腺瘤典型呈圆形、密度均匀、边期和延迟期迅速洗脱;而转移瘤多在门静脉和假性囊肿胰腺癌则常见胰腺局部肿块,界清晰,无钙化,CT值低(<10HU),增期呈环状强化呈低密度强化不明显强后快速洗脱新技术应用CT灌注成像血管造影双能量能谱CT CTCTA/CT通过动态连续扫描,分析造影剂在组织中静脉注射碘造影剂后快速扫描,通过后处利用不同能量X线对不同物质的衰减系数的时间-密度曲线,计算血流量BF、血容理技术(最大密度投影MIP、容积再现差异,实现物质分解、单能量成像、碘量BV、平均通过时间MTT、表面通透VR、多平面重建MPR)生成血管树图图、尿酸图等特殊成像技术性PS等灌注参数像临床应用包括痛风石的精确识别、肾结石广泛应用于脑卒中超早期诊断、肿瘤血供可无创评估颅内、颈部、冠状动脉、主动成分分析、降低碘造影剂用量、减少金属评估、治疗效果监测等领域可识别肿瘤脉及其分支、肺动脉、下肢动脉等全身血伪影、提高低对比度病变检出率等能谱内坏死区和活跃生长区,指导靶向活检和管病变,检出动脉瘤、狭窄、闭塞、夹CT代表了CT技术的未来发展方向治疗计划制定层、血栓等,为介入治疗提供路径规划第四部分诊断学MRI物理基础成像序列基于氢原子核在磁场中的共振现象,无电多种脉冲序列针对不同病变特性,提供丰离辐射富对比信息2临床优势对比增强4软组织对比度卓越,多参数评估,功能与钆造影剂通过改变组织弛豫时间,增强病解剖结合变显示基础与成像原理MRI核磁共振现象氢原子核在外磁场中排列并以特定频率进动射频脉冲激发2特定频率射频脉冲使氢核吸收能量并改变方向信号接收与编码氢核返回平衡状态释放能量,被线圈接收并空间编码图像重建傅里叶变换将频域信号转换为空间域图像MRI成像的基础是人体组织中氢原子核的磁性特性当人体置于强磁场中时,氢原子核沿磁场方向排列并以特定频率旋转射频脉冲使氢核吸收能量并偏离平衡位置,当脉冲停止后,氢核返回平衡状态释放能量产生信号不同组织的氢核密度和周围环境不同,导致其信号强度和弛豫时间差异,从而在图像上形成对比常用序列及应用MRI1加权像T1T1WI采用短TR和短TE参数,脂肪呈高信号,液体呈低信号优势在于显示解剖结构细节,适合评估肿瘤范围、出血时间及脂肪含量增强扫描主要基于T1WI进行,能显示血管结构和血脑屏障破坏区域加权像T2T2WI采用长TR和长TE参数,液体呈高信号,脂肪呈中等信号擅长显示病理改变,如水肿、炎症、脱髓鞘和肿瘤大多数疾病在T2WI上信号增高,是病变检出的基础序列扩散加权成像DWI基于水分子布朗运动原理,反映组织内水分子扩散受限程度急性脑梗死区域在发病6分钟内即可表现为高信号,是超早期诊断的关键同时在肿瘤细胞密度评估和鉴别诊断中具有重要价值液体衰减反转恢复序列FLAIR抑制自由水信号同时保留病变高信号的特殊T2序列能清晰显示脑实质与脑脊液交界面的病变,如皮层下小梗死、脱髓鞘斑等,是神经系统MRI检查的重要序列神经系统检查MRI脱髓鞘疾病多发性硬化症在MRI上表现为多发散在的卵圆形或不规则高信号灶,好发于脑室周围白质、胼胝体、幕上幕下及脊髓病灶在T2WI和FLAIR上呈高信号,T1WI上呈低信号,急性期可有造影增强,慢性期形成黑洞脑肿瘤MRI是脑肿瘤评估的最佳方法,能精确显示肿瘤位置、大小、边界、内部结构及周围水肿胶质瘤在T1WI上呈低信号,T2WI上呈高信号,增强方式与级别相关弥散张量成像DTI可显示白质纤维束与肿瘤的关系,指导手术入路脑血管疾病MRI在脑血管疾病诊断中具有无可比拟的价值急性脑梗死区域在DWI上呈高信号,ADC图上呈低信号MRA可无创评估颅内外血管狭窄程度灌注加权成像PWI结合DWI可确定梗死核心与缺血半暗带,指导血管再通治疗骨关节系统检查MRI关节软骨评估韧带与半月板骨髓病变MRI是评估关节软骨的最佳影像学方法,能显示软骨厚MRI对膝关节前后交叉韧带损伤的敏感性和特异性均超MRI能敏感检测骨髓内病变,包括水肿、坏死、浸润和度、信号强度和表面完整性T2*序列和脂肪抑制序列过95%完全断裂表现为韧带连续性中断、走行扭曲、转移骨髓水肿在T1WI上呈低信号,脂肪抑制T2WI上对软骨损伤尤为敏感软骨损伤分级Ⅰ级为信号改信号异常;部分断裂表现为局部高信号半月板撕裂在呈高信号转移瘤在T1WI上呈低信号,T2WI上信号多变,Ⅱ级为部分厚度裂隙,Ⅲ级为全厚缺损不伴骨改T2WI上呈高信号裂隙延伸至关节面,可伴有半月板移变,多呈结节状或弥漫性分布,典型病例可呈牛眼征变,Ⅳ级为软骨下骨暴露位和囊肿形成骨髓增生异常综合征则表现为信号异常但无占位效应腹盆腔应用MRI腹盆腔MRI已成为许多疾病诊断的重要手段肝脏MRI利用多种序列(T1WI、T2WI、DWI、化学位移、动态增强)全面评估肝脏病变,特别是在鉴别良恶性肝脏结节方面优于CT女性盆腔MRI对子宫内膜症、子宫肌瘤和卵巢肿瘤具有极高的诊断准确性直肠癌术前MRI评估能精确判断肿瘤T分期、环周切缘受累情况和淋巴结转移可能性,为个体化治疗决策提供依据前列腺多参数MRI结合T2WI、DWI和动态增强成像,已成为前列腺癌诊断和活检引导的关键技术,PI-RADS评分系统标准化了前列腺癌的MRI报告新技术与发展方向MRI磁共振波谱分析磁共振血管成像全身扫描MRIMRS MRA利用移动床技术在短无创检测组织代谢物包括飞行时间TOF、时间内完成全身扫浓度,如NAA、胆相位对比PC、黑血描,主要用于肿瘤分碱、肌酸、乳酸等,和造影增强技术,无期、筛查和全身炎症用于评估脑肿瘤性辐射评估血管狭窄、评估,在骨髓瘤分期质、鉴别放射性坏死动脉瘤、动静脉畸形中已成为标准检查与复发,以及神经退等血管病变行性疾病早期诊断人工智能应用深度学习算法用于MRI图像重建、降噪、分割和病变自动检测,提高图像质量,缩短扫描时间,辅助放射科医师诊断第五部分超声诊断学超声物理特性超声波是频率大于20kHz的机械波,通过组织界面的反射、散射和吸收形成影像不同组织的声阻抗差异决定了回声强度,为疾病诊断提供依据多普勒技术基于多普勒效应,通过分析频率变化评估血流速度和方向彩色多普勒将血流信息叠加在二维图像上,便于血管识别和血流异常检测造影超声微泡造影剂增强血管和组织灌注显示,改善病变检出率和鉴别诊断能力在肝脏肿瘤和复杂囊性病变评估中尤为有价值无辐射安全性超声检查无电离辐射,可重复多次进行,适用于孕妇、儿童和需长期随访的患者是床旁实时动态观察的理想工具超声成像基础换能器产生超声波压电晶体在电压作用下震动产生超声波波束传播与互作用2超声波在人体中传播、反射、散射和衰减回声接收与处理换能器接收回波并转换为电信号进行放大处理图像显示与分析回波强度转换为亮度值显示在屏幕上形成图像超声成像是基于超声波在不同组织中传播特性的实时成像技术探头中的压电晶体在电脉冲激励下产生超声波,这些声波在人体内传播,遇到不同声阻抗的组织界面时发生反射反射回波被同一探头接收并转换为电信号,经过放大、处理后以灰度图像形式显示超声检查技术二维超声彩色多普勒三维与四维超声二维超声是最基本的超声成像方式,提供组彩色多普勒超声将血流信息以色彩形式叠加三维超声通过采集一系列二维图像并重建形织结构的横截面图像操作者通过调整探头在二维灰阶图像上,通常红色表示流向探头成立体图像,四维超声则是实时显示的三维方向、角度和位置获取不同平面的图像合的血流,蓝色表示远离探头的血流通过调超声这些技术在产科(胎儿畸形筛查)、理调整增益、深度、焦点和频率等参数以优整色彩增益、脉冲重复频率PRF和壁滤波妇科(子宫畸形评估)和心脏(瓣膜功能评化图像质量良好的二维图像是进行测量和等参数,可优化血流显示对于血管病变、价)领域有重要应用立体成像提供了传统多普勒检查的基础肿瘤血供和瓣膜反流评估尤为重要二维超声无法获得的空间关系信息腹部超声检查肝脏超声检查胆系统超声肝脏超声检查应系统观察肝脏大小、轮胆囊正常呈薄壁无回声腔状结构,壁厚廓、实质回声、血管结构和局灶性病≤3mm胆囊结石表现为腔内高回声并变正常肝实质呈均匀中等回声,略强伴声影,可随体位变化而移动胆囊息于肾脏而弱于脾脏脂肪肝表现为肝回肉呈固定的壁附着高回声,无声影急声增强、远场衰减和血管显示不清肝性胆囊炎表现为胆囊增大、壁增厚、周硬化早期仅见回声粗糙,晚期出现体积围液性暗区和Murphy征阳性胆管结缩小、表面结节和再生结节肝占位性石位于胆管腔内,呈高回声伴声影,常病变根据回声特点、边界、后方回声和导致胆管扩张超声是胆系统疾病筛查血流特征进行鉴别的首选方法胰腺超声胰腺位置深在,气体干扰多,是超声检查的难点要求患者禁食8小时减少胃肠气体正常胰腺呈均匀等回声或略低回声条状结构急性胰腺炎表现为胰腺增大、回声减低和周围渗出慢性胰腺炎则见胰腺体积缩小、回声增高和胰管扩张胰腺癌多为低回声肿块,边界不清,可侵犯周围血管和胆管,导致胆管扩张心脏超声检查小器官超声检查甲状腺超声甲状腺超声采用高频线阵探头(7-15MHz),能清晰显示甲状腺的大小、形态、内部回声和结节特征良性结节通常呈均匀等或高回声,边界清晰,可有晕征和粗大钙化恶性结节则常表现为低回声,边界不规则,可见微钙化、纵横比1和血流增多颈部血管超声颈动脉超声评估包括二维观察血管壁厚度(IMT)和斑块特征,以及多普勒测量血流速度和波形动脉粥样硬化早期表现为IMT增厚(
1.0mm),进展期形成斑块斑块性质评估包括表面光滑度、回声特点和稳定性狭窄程度根据血管腔径减少和血流速度增加程度判断肌骨系统超声超声是肌肉、肌腱和韧带等软组织评估的理想工具肩袖损伤表现为肌腱增厚、回声减低或中断关节积液呈无回声区,滑膜炎则表现为低回声滑膜增厚和血流信号增多超声还可引导关节腔穿刺抽液和注射治疗动态检查是超声独特优势,可观察肌腱滑动和关节活动超声新技术2508-15弹性成像分辨值超声造影持续时间定量弹性成像技术可测量的最小硬度差异(帕斯卡),能区分早期肝纤维化和正常肝组织微泡造影剂在血液循环中维持的分钟数,足够完成多期动态观察20-40100%高频超声频率介入超声成功率超声频率(MHz),用于浅表软组织和眼部检查,提供毫米级空间分辨率超声引导下细针穿刺活检的技术成功率,适用于甲状腺、乳腺等浅表病变超声弹性成像技术基于组织硬度差异,通过测量组织在压力下的形变来评估组织弹性硬度增高的区域(如肿瘤)变形较小,在弹性图上呈现特定颜色该技术在鉴别良恶性结节和评估肝纤维化方面具有重要价值,已成为临床常规应用的功能性超声技术第六部分核医学影像学基本原理主要技术核医学成像基于放射性同位素的衰变特性,通过γ照相机或PET探传统核素显像包括平面显像和单光子发射计算机断层扫描测器接收体内放射性核素发出的γ光子或湮灭辐射,形成功能代谢SPECT,利用99mTc、131I、67Ga等γ发射核素正电子发射图像与其他影像学方法不同,核医学提供的是生理和代谢信息,断层扫描PET则采用18F、11C等正电子发射核素,湮灭辐射产生而非纯粹的解剖结构两个相对方向的光子,具有更高的灵敏度和空间分辨率放射性示踪剂在人体内的分布取决于特定的生理过程,如葡萄糖代PET-CT和SPECT-CT融合了功能和解剖信息,大大提高了病变定谢、受体表达、细胞增殖等,因此能够在分子水平反映疾病的本位和诊断准确性,已成为肿瘤诊断和分期的重要工具质核医学基础知识放射性核素不稳定原子核通过α、β、γ或正电子衰变达到稳定状态,医学上主要利用γ发射核素99mTc和正电子发射核素18F进行显像放射性药物由放射性核素和载体分子组成,载体决定其在体内的分布和代谢行为,如18F-FDG、99mTc-MDP、131I-NaI等成像设备γ照相机通过闪烁晶体和光电倍增管探测γ射线;PET探测器通过符合电路探测511keV湮灭光子对放射防护遵循时间、距离和屏蔽三原则,工作人员佩戴个人剂量计,定期检测工作环境辐射水平,制定应急预案临床应用PET-CT18F-FDG是最常用的PET显像剂,利用肿瘤细胞葡萄糖代谢增高的特点,在肿瘤组织中高浓度聚集正常生理分布包括脑组织、心肌、肝脏和泌尿系统,肌肉活动增加和炎症区域也可出现摄取增高PET图像半定量分析采用标准摄取值SUV,SUVmax
2.5的病灶需考虑恶性可能PET-CT在肿瘤分期、不明原发灶寻找、复发监测和疗效评价方面具有突出优势在肺癌和淋巴瘤中,PET-CT已成为分期和疗效评价的标准方法治疗反应评价采用PERCIST标准,通过比较治疗前后SUV值变化判断疗效不同于解剖影像,PET-CT可在形态学改变出现前检测到代谢改变,实现早期疗效评价骨骼系统核医学检查骨显像基本原理骨转移检出优势99mTc标记的膦酸盐类化合物(MDP、HDP)通过趋化学吸附与骨显像能早期发现骨代谢改变,比X线平片早3-6个月检出骨转移骨组织中的羟基磷灰石结合,反映骨矿物代谢活性骨重塑活跃区灶,敏感性高达95%常见于乳腺癌、前列腺癌和肺癌,多表现为域(如肿瘤、创伤、感染)放射性浓聚增高多发点状或斑片状浓聚,偶尔可见光滑区(超扫描)创伤与代谢性骨病假阳性与假阴性应力性骨折早期仅有骨显像异常而X线正常骨折愈合进程可通过假阳性原因包括创伤、退行性改变、近期手术和良性肿瘤等假阴骨显像放射性摄取强度变化监测代谢性骨病如骨软化症表现为全性见于纯溶骨型转移、微小病灶和血供不足区域SPECT/CT融合身骨骼弥漫性摄取增高,Paget病则呈现特征性马赛克样改变显像能提高定位准确性,减少假阳性诊断心脏与脑部核医学显像心肌灌注显像99mTc-MIBI或201Tl用于评估心肌血流灌注,通常结合静息和负荷(运动或药物)状态扫描冠心病表现为负荷状态下灌注缺损,静息时可恢复正常(可逆缺损)或持续存在(不可逆缺损)心肌存活性评估对指导血运重建具有重要价值脑血流显像99mTc-ECD或99mTc-HMPAO通过血脑屏障后在神经元内滞留,反映局部脑血流和功能状态阿尔茨海默病表现为颞顶叶皮层灌注减低,额颞痴呆则以额叶和颞叶前部为主脑缺血区表现为局部放射性分布缺损脑死亡确诊时可见空颅征脑代谢显像18F-FDG PET评估脑组织葡萄糖代谢,是神经退行性疾病早期诊断的有力工具阿尔茨海默病表现为双侧颞顶叶代谢减低,而额颞痴呆则以额叶和颞叶前部代谢减低为主帕金森综合征可通过多巴胺转运体和受体显像进行鉴别诊断第七部分介入放射学微创理念血管内治疗在影像引导下通过穿刺和导管技术进行诊通过导管技术治疗各种血管性疾病和肿瘤断和治疗2安全有效非血管介入创伤小、恢复快、并发症少,部分替代传经皮穿刺活检、引流和消融等非血管腔道统手术操作介入放射学简介历史发展介入放射学起源于20世纪60年代,由瑞典医生Seldinger发明的经皮血管穿刺技术奠定了基础70年代开始应用于血管狭窄的球囊扩张,80年代发展了血管支架技术,90年代出现了各种复杂介入治疗技术如今已成为一个独立的医学专科,与传统外科形成互补关系基本原则在影像设备引导下(主要是DSA、CT、超声和MRI),通过微创手段到达病变部位进行诊断和治疗强调能用小孔的不开大口的微创理念,追求最小创伤实现最大治疗效果介入操作需严格掌握适应证和禁忌证,全面评估患者情况,并做好并发症防治准备常用设备数字减影血管造影机DSA是介入手术的核心设备,提供实时高清影像引导各种导管、导丝、穿刺针和介入器材是手术的基本工具球囊、支架、栓塞材料、消融针等则是针对不同病变的专用治疗装置介入室需配备完善的监护和急救设备,确保手术安全血管造影基本技术血管穿刺通常选择股动脉、桡动脉或颈内静脉作为入路导丝引导导丝前端引导导管安全通过血管弯曲和分叉导管定位选择适当形状导管到达目标血管造影剂注射高压注射器或手推注入造影剂显示血管结构血管造影是介入操作的基础,采用Seldinger技术进行血管穿刺操作者首先用穿刺针刺入目标血管,回血确认后,通过针鞘插入导丝,撤出穿刺针,沿导丝放置导管鞘或直接送入导管导管在导丝引导下到达目标血管后,注入造影剂进行血管显像血管造影需熟悉正常血管解剖和常见变异,如主动脉弓变异、肾动脉和肝动脉变异等病变血管表现包括狭窄、闭塞、扩张、动脉瘤、夹层、血栓和异常血管网等造影检查可引起不良反应,如造影剂过敏、血肿、假性动脉瘤和血管痉挛等,需密切观察并及时处理血管内介入治疗血管成形术与支架植入血管栓塞术经皮腔内血管成形术PTA通过球囊扩张治疗血管狭窄,支架植入通过导管选择性注入栓塞材料阻断目标血管,用于止血、肿瘤减血则提供持久的机械支撑冠状动脉介入治疗PCI是治疗冠心病的供和血管畸形治疗栓塞材料包括明胶海绵、聚乙烯醇颗粒、金属重要手段,包括球囊扩张和药物洗脱支架植入颈动脉支架植入术弹簧圈和液体栓塞剂等,根据目标血管大小和栓塞目的选择治疗颈动脉狭窄需配合保护装置防止栓子脱落肝癌介入治疗常采用肝动脉化疗栓塞术TACE,结合化疗药物和技术要点包括病变前扩张、适当支架选择(尺寸、长度和材质)、栓塞剂阻断肿瘤血供子宫肌瘤栓塞术则通过阻断子宫动脉使肌瘤精确释放定位和必要时后扩张药物洗脱支架显著降低了再狭窄缺血坏死脑动脉瘤栓塞采用微导管和特殊弹簧圈填塞瘤腔,防止率,但需更长时间的抗血小板治疗破裂出血肿瘤介入治疗经动脉化疗栓塞射频消融放射性粒子植入TACE RFA经肝动脉插管将化疗药物与栓塞剂混合注入经皮穿刺将射频电极置入肿瘤内,利用高频在影像引导下将含125I或103Pd等放射性核供应肿瘤的血管,实现高浓度局部化疗和缺交变电流产生局部高温60-100℃使肿瘤素的小粒子永久植入肿瘤组织内,实现持续血坏死双重效应适用于不能手术的原发性凝固坏死适用于小于3cm的肝癌、肺癌和局部高剂量照射最常用于前列腺癌的近距肝癌,特别是多发、大体积肿瘤超选择性肾癌等实体肿瘤治疗区域呈现伞状坏离放射治疗,也应用于部分肺癌、肝癌和胰TACE能最大限度保护正常肝组织典型方死,单针消融可覆盖3-5cm范围多针同时腺癌通过精确计算粒子数量和分布位置,案包括表柔比星/顺铂混合碘化油,后续明胶消融或多点序贯消融可处理较大肿瘤确保肿瘤接受足够剂量同时减少周围组织损海绵颗粒栓塞伤非血管介入技术1经皮穿刺活检经皮引流术在CT或超声引导下,通过细针或粗针采集病变组织标本进行病理诊断通过穿刺置管引流体液积聚,如脓肿、积液和囊肿等引流管尺寸根据液细针抽吸活检FNA主要获取细胞学标本,粗针活检则可获得组织学样体性状选择,粘稠脓液需较大口径管道Seldinger技术和套针技术是两本适用于几乎所有可达病变,尤其是肺、肝、肾和淋巴结等部位的可疑种常用置管方法留置管道通常采用猪尾巴设计防止脱落,可间断冲洗肿块技术关键在于准确定位、最短穿刺路径和合理避开重要结构保持通畅复杂脓腔可能需要多根引流管或纤维蛋白溶解剂辅助治疗胆道介入治疗4椎体成形术经皮肝穿刺胆道引流PTCD是解除梗阻性黄疸的重要手段通过右侧肋经皮穿刺向压缩骨折的椎体注入骨水泥,快速缓解疼痛并恢复部分椎体高间入路穿刺扩张的肝内胆管,置入引流管外引胆汁后续可进行胆道支架度适用于骨质疏松性椎体压缩骨折和部分椎体肿瘤穿刺采用经椎弓根植入、取石和胆道镜检查等治疗经皮胆囊穿刺引流PTGD适用于急性或旁椎弓根入路,在透视或CT引导下精确定位骨水泥注入量和速度控胆囊炎不能手术的患者,快速缓解症状制是避免并发症的关键第八部分医学影像诊断思路发现异常系统观察,检出异常分析特征评估密度、形态、强化特点鉴别诊断列出可能疾病,比较异同综合判断结合临床,得出最可能诊断影像诊断基本方法形态学分析病变的大小、形态、边界、轮廓和内部结构是形态学分析的基础规则光滑边界常提示良性,而不规则、毛刺、分叶则多见于恶性病变与周围组织的关系,如浸润、推挤或包膜形成也提供重要诊断线索肿块内部是否均质、有无钙化、囊变、坏死或出血等特征对鉴别诊断具有重要价值密度信号特征分析/不同影像方法有各自的密度或信号评估术语CT中基于HU值判断成分(脂肪、软组织、液体、钙化);MRI则通过T1WI、T2WI和特殊序列的信号特点分析组织性质;超声根据回声强度和分布评估病变密度或信号均匀程度、与正常组织对比度以及随时间变化特点都是重要诊断信息强化方式分析造影剂增强检查对评估血供特点和组织灌注至关重要分析强化程度(轻、中、明显)、方式(均匀、不均匀、边缘)和动态变化(快速强化、持续强化、快速消退)肝脏病变常采用三期或多期扫描评估,不同病变在各期表现差异明显,如肝细胞癌典型快进快出特征定量分析技术现代影像学越来越重视定量评估CT值测量帮助判断病变成分;ADC值评估细胞密度和扩散受限程度;MRI T
1、T2弛豫时间定量分析组织特性;PET-CT中的SUV值评估代谢活跃度人工智能辅助的纹理分析和放射组学技术进一步提升了定量分析的精度和价值综合影像诊断策略多模态融合临床结合随访观察结合不同影像方法的优势,影像诊断不能脱离临床,需对不确定病变进行定期随如CT的高空间分辨率、充分考虑患者的症状、体访,观察大小、形态和强化MRI的软组织对比和PET的征、实验室检查和既往病特点变化,有助于良恶性判功能代谢信息,全面评估病史,提高诊断准确性断和治疗效果评估变特性人工智能深度学习算法辅助病变检测、分割和诊断,提高工作效率,减少漏诊和误诊,已在肺结节、乳腺肿块等领域显示价值总结与展望核心价值发展趋势医学影像学已成为现代医学不可或缺的组成向着更快速、低剂量、高分辨率和多功能方部分,在疾病诊断、治疗指导和预后评估中向发展,分子影像和功能成像将进一步拓展发挥关键作用临床应用领域继续学习精准医学影像学知识更新迅速,需通过期刊阅读、学影像组学和人工智能技术将推动医学影像向术会议和在线资源保持知识更新,不断提升精准化、个体化和预测性方向发展,为精准专业水平医学提供影像学基础。
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