第一章 医学影像学发展概况

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1、第一篇 概论医学影像解剖学是借助X线、CT、MRI、USG、ECT和PET等成像设备，研究正常人体各解剖结构的形态、位置及结构间相互关系，并侧重于临床医学实践的一门学科。与侧重于医学基础研究的断层解剖学不同，医学影像解剖学不仅研究正常人体解剖结构，还对人体部分器官的生理功能进行研究，是医学影像学发展的产物，并伴随医学影像学每一阶段的发展而发展。第一章医学影像学的发展【学习目标】 通过本章的学习，了解医学影像学的发展和临床应用状况；掌握现代影像学常用名词和基本概念。1895年伦琴发现X线及X线在医学上的应用，在相当程度上改变了医学尤其是临床医学的进程，并为放射学及现代医学影像学的形成和发展奠定了

2、基础（图1-1，图1-2）。到20世纪70年代初，计算机体层摄影（computed tomography，CT）的应用，使放射学进入了一个以体层成像和计算机图像重建为基础的新阶段。随后，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、放射性核素成像包括单光子发射体层摄影（single photon emission computed tomography ，SPECT）和正电子发射体层摄影（positron emission tomography，PET）、超声成像（ultrasonography，USG）、数字减影血管造影（digital subtraction

3、angiography，DSA）、数字X线成像等相继应用于临床，其间还有70年代中期介入放射学的应用和发展，从而形成了影像诊断学与介入放射学相结合的现代医学影像学。近年来，由于医学影像硬件技术、计算机技术和网络技术的进步，更进一步促进了医学影像学的发展。图1-1 伦琴，X线的发现者伦琴（18451923），德国物理学家，因发现X线（伦琴射线）和对X线的研究，而获得1901年第1届诺贝尔物理奖图1-2 伦琴拍摄的世界上第1张X线片照片中的手指为伦琴妻子安娜 贝莎的手指，第4根手指上的黑色影像为金戒指第一节 X线检查自伦琴发现X线后不久，德国西门子公司在1896年研制出世界上第1只X线管。20世纪

4、10 20年代，装有X线管的常规X线机开始面市。随后，X线管、高压发生器和相关设备，特别是体层摄影装置、影像增强器、连续摄影、快速换片装置、高压注射器、电视、电影和录像记录系统的应用及对比剂的开发，到20世纪60年代中、后期，已形成了较完整的学科体系，称影像设备学。20世纪80年代，由于计算机技术的进步，X线设备和X线摄影技术的发展，计算机X线摄影（computed radiography，CR）开始应用于临床。CR的出现在较大程度上改善了普通X线摄影质量，解决了X线摄影的数字化问题，但没有改变普通X线摄影的工作模式和流程；直到90年代中期，数字化X线摄影（digital radiograph

5、y，DR）进入临床应用，才终结了X线模拟成像阶段，使X线摄影步入数字化时代。DR不仅仅是提高了X线摄影质量，更重要的是改变了传统X线摄影的工作模式和流程。CR是一套系统，工作流程与普通X线摄影相同，不同点在于X线影像信息的载体不同，即CR用影像板（imaging plate，IP）代替了X线胶片。IP是CR的关键部分，记录通过人体衰减的X线信息，通过激光扫描装置将贮存于IP上的潜影转换成电信号，再经过计算机存储和处理，以显示器（软拷贝）或胶片（硬拷贝）显示。CR图像可经网络存储和传输，使X线摄影的数字化得以实现。 DR是利用平板探测器（FDP）接受穿过人体的X线信息，然后直接将这些信息转化成数

6、字信号，输送给图像处理系统，以显示器或胶片显示。DR的应用大大提高了图像质量，降低了曝光剂量。一些高级功能的开发和应用如能量减影、时间减影、组织均衡、计算机辅助诊断（computer-aided diagnosis，CAD）、图像拼接、体层合成和骨密度测量等，为临床提供了更多的诊断信息（图1-3，图1-4，图1-5）。在CR、DR广泛应用的同时，为满足不同临床检查需求，更加多元化的X线设备如胃肠X线机、乳腺摄影X线机、床边X线机和牙科X线机等专用X线设备也跨入数字化，使得相应的X线成像质量得到进一步改善。图1-3胸部常规X线片图1-4胸部DR片（能量减影，去除骨骼）图1-5胸部DR片（能量减影

7、，去除软组织）第二节 CT检查一、CT设备的发展1917年，奥地利数学家Radon在所提出的图像重建理论中指出，对二维或三维的物体可以从各个不同的方向上进行投影，并用数学方法计算出了一张重建图像。1963年，美国物理学家Cormack将图像重建的数学方法用于X线投影数据模型。1967年，英国工程师Hounsfield在从事计算机模式识别技术时发现，X线从多个方向照射物体有可能获取此物体的内部信息。在英国卫生部门的支持下，他制作了一台专用的实验设备，用同位素作为放射源，对人的头部标本进行实验性扫描测量，而获得了颅脑的断层图像。1971年9月，Hounsfield与神经放射学家Ambrose合作，

8、安装了第1台临床CT机从事头部临床试验研究。同年10月4日检查了第1例患者，试验结果由Hounsfield和Ambrose在1972年4月召开的英国放射学年会上首次发表，正式向全球宣告CT机的诞生。1979年，Hounsfield和从事CT图像重建研究的美国物理学家Cormack一起获得诺贝尔医学生理学奖。为纪念Hounsfield对CT所作的贡献，将Hu（Hounsfield缩写）即亨氏单位定为CT值的单位。1974年，美国George Town医学中心工程师Ledley又设计出全身CT机，使CT检查从颅脑扩大到全身各个部位。1989年，德国医学物理学博士Willi Kalender提出螺旋

9、CT扫描的临床应用理念，并在北美放射学会（RSNA）年会上发表了螺旋CT扫描的临床应用，开拓了容积扫描理论和实践，使CT设备又跨入了一个新的发展阶段（图1-6，图1-7）。图1-6 Hounsfield，CT的发明者Hounsfield （19192004），英国工程师，因发明CT和对医学诊断学所作的贡献而获得1972年的McRobert奖（与诺贝尔奖齐名）,1979年的诺贝尔医学生理学奖等图1-7 第1张临床CT图像（脑瘤） CT是医学影像学发展史上的重大革命，是普通X线摄影和计算机技术相结合的产物。它的每一发展阶段与硬件技术、计算机技术和网络技术的进步密切相关。自CT诞生之日，其结构在不断

10、更新，种类也越来越多，应用领域也日趋广泛。总的来说，CT在硬件和软件上主要经历了三次重大变革。 第一次是1989年单层螺旋CT（single spiral CT，SSCT）的诞生，即在CT传统单层旋转扫描的基础上采用了滑环技术和连续进床技术，从而实现了螺旋扫描； 第二次是1998年推出的多层CT（multi-slice CT，MSCT），即多层螺旋CT的诞生，从而实现了一次扫描可同时获得多幅图像，大大提高了扫描速度； 第三次是2004年推出的64层螺旋CT又称容积CT（volume CT），即容积CT的诞生，开创了容积数据成像时代，在很大程度上克服了扫描速度、覆盖范围和层厚三者相互制约的难题。

11、另外，2005年11月，西门子公司推出的双源CT（Dual Source CT，DSCT），开启了CT由单源向多源发展的进程，并且改变了原有CT机的基本结构，即拥有2套互相垂直的探测器和与之对应的X线球管。DSCT的临床应用，大大提升了CT的时间分辨率、扫描速度和功率，有效降低了辐射剂量。2007年11月，东芝公司的320排CT亮相，一圈扫描可覆盖160mm的超宽范围，保证了各部位全器官的各向同性的扫描。2008年11月，GE公司推出的宝石能谱CT，除可呈现人体解剖形态学信息外，还可通过能谱成像技术，利用常规混合能量CT图像、单能量CT图像及物质分离图像，观察分析人体的组织病理学信息，以及对人

12、体组织进行定性与定量分析，让CT渐入分子影像学时代。二、CT的临床应用（一）CT的临床应用优势与限度由于CT具有较高的密度分辨率和空间分辨率，特别是CT技术的进一步发展及各种后处理软件的深度开发，使得CT的应用几乎涵盖全身各个部位，不仅可清楚显示头颈部、胸部、腹部、盆部等解剖结构，敏感发现病变，还可借助细微的密度和形态学改变，推断病变的性质以及发现更早、更小的病变。同时，CT可与介入放射学联合，进行组织活检、导管检查等；CT血管成像（CTA）可显示血管结构，明确病变与血管的关系；CT灌注成像（CTPI）可用于了解病变或病变区域血流灌注的状态；CT还可配合临床进行随访、疗效观察和预后评估等。虽然

13、CT在临床上有着广泛的适应证，但仍有一定限度。CT所产生的X线对人体具有辐射损伤，限制了在妇产科领域的应用；对胃肠道管壁小的病灶和黏膜改变显示不敏感，仍要靠造影检查；对病变性质的确定存在一定的难度等。（二）CT新技术的应用1多平面重组与表面三维重组螺旋CT连续扫描所获得的原始数据是多平面重组（MPR）及三维重组技术的基础，利用螺旋CT扫描获得的容积数据，经计算机重组可形成冠状面、矢状面及任意方位的图像，以及脏器表面结构的多种三维图像如最大强度投影（MIP）、表面遮盖显示（SSD）和容积再现（VR）图像等，以显示靶结构的复杂解剖和空间关系。在临床上，多平面重组与表面三维重组多用于血管、骨骼、含气

14、器官、腹腔脏器和肿瘤等结构及病变的显示（图1-8，图1-9，图1-10）。图1-8 肾动脉CTA：MIP图图1-9 结肠SSD图狭窄处为肿瘤所侵（箭）图1-10 VR图VR可立体、直观地显示病变与周围结构关系，为临床治疗方案的制定提供依据。图示右耳及腮腺区大量血管迂曲和扩张2CT血管成像由于MSCT在短时间内可完成大范围的薄层连续采集，并具备强大的计算机后处理功能，使得CT血管成像（CTA）的质量进一步提高，现已广泛用于全身各部位血管的显示。由于现代MSCT具有更宽的覆盖范围、更高的Z轴分辨率及更快的扫描速度，因此，CTA对细小血管的识别更加敏感，在一定程度上可与血管造影的图像质量媲美。CTA

15、的图像后处理方法主要包括SSD、VR、MIP、曲面重组（CPR）、MPR等，多种方法常需联合应用，弥补单一方法的对结构、病变显示的局限性（图1-11，图1-12）。图1-11 腹主动脉CTA：VR图示腹主动脉瘤VR可直观地显示瘤体（箭）全貌，准确了解瘤颈形态及与载瘤血管空间解剖关系，有利于病变的术前评估图1-12 腹主动脉CTA：MIP图示腹主动脉瘤MIP可显示瘤体（白箭）与载瘤血管间的关系，对瘤体内部结构和壁结构显示清晰，对不同程度的钙化（黑箭）敏感3CT虚拟内镜CT虚拟内镜（CT virtual endoscopy，CTVE）是将螺旋CT容积采集的原始数据经图像后处理，以显示空腔器官内表面

16、结构的技术，图像类似于纤维内镜所见。CTVE以原始容积数据重组出的三维图像为基础，通过调节CT值阈值及透明度，再设置人工伪彩，即可获得CTVE图像。CTVE可用于观察鼻腔、鼻窦、鼻咽、喉、气管支气管、胃肠道、膀胱、血管等器官的内表面（图1-13）。图1-13 腹主动脉CTA：CTVE图示主动脉夹层图像类似于纤维内镜所见。可逼真显示主动脉夹层的“双腔”改变即真腔（五星）和假腔（四星），以及两者之间的内膜片影（箭）4CT灌注成像CT灌注成像（CT perfusion imaging，CTPI）是获得活体组织微循环血流信息的一种检查方法，是CT由单一的形态学影像向功能性影像发展的标志。方法如下：在周

17、围静脉内快速团注对比剂后，对感兴趣层面进行连续快速的同层动态扫描，将所获得数据通过专用CT灌注软件处理，得出感兴趣区每一像素的时间密度曲线（time-density curve，TDC），并利用不同的数学模型计算出单位时间内组织的血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）、对比剂平均通过时间（mean transit time ，MTT）、对比剂峰值时间（time to peak，TTP）和表面通渗性（permeability surface，PS）等参数，还可进行伪彩处理，获得直观清楚的上述各参数的彩色图像。根据上述参数值的特点，对病变进行定量、定性分析。

18、CTPI已应用于脑、肝脏、胰腺、肾脏及前列腺等脏器和占位性病变的研究。第三节 MRI检查磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是利用人体组织内的氢原子核在强磁场内发生共振所产生的电信号，经计算机处理而显示人体组织器官影像的一种成像方法。此方法不仅可以显示人体解剖学信息和发现病变，还能提供组织的生物化学信息，并具有无电离辐射的优点，临床应用广泛。在超导技术、磁体技术、低温技术、计算机技术和网络技术等相关技术的推动下，MRI技术和设备得到了飞速发展，临床应用研究也随之更加深入。一、MRI技术的发展早在1946年美国哈佛大学的Purcell和斯坦福大学的Bloch

19、就各自独立地发现了磁共振现象，此后，这一物理现象主要应用在化学分析上，形成了MR波谱分析（magnetic resonance spectroscopy，MRS）。Purcell、Bloch两位科学家因此而共同获得1952年的诺贝尔物理奖（图1-14）。图1-14 Purcell、Bloch，磁共振现象的发现者美国哈佛大学的Purcell（左）和斯坦福大学的Bloch，因发现磁共振现象而共同获得1952年诺贝尔物理奖1973年，美国纽约州立大学的Lauterbur利用梯度磁场进行空间定位，用两个充水试管获得了第一幅MRI图像（图1-15）。19741980年，MR成像方法得到进一步发展，先后开

20、发出梯度选层技术、相位编码成像技术、自旋回波成像方法等。1978年，第一幅人体头部的MRI图像在英国获得，就在同年又获得了人体第一幅胸部和腹部图像。1980年，MR成像仪以商品出售，应用于临床，并成为一种医学影像新技术。1993年，用于研究与测量人类大脑功能的磁共振成像仪即功能MRI（f MRI）问世。自MR成像仪应用于临床以来，MR成像技术得到了迅速的发展，现已广泛应用于医学影像诊断、医学基础研究以及医学治疗（MRI介入治疗）等领域。图1-15 Lauterbur，磁共振成像方法的提出者近年来，以3.0T的MR成像仪为代表的超高场强MR成像仪已成为MRI技术发展的主力军，临床应用日趋成熟。7

21、.0 T的MR成像仪用于临床的申请已在2005年1月被美国FDA批准；9.4 T的MR成像仪已研制成功。虽然高场的MR成像仪近年所占比例正逐步提高，但低场的MR成像仪仍占据一定的市场，同时高端产品的技术正在向低场MR成像仪转移。如低场中的梯度磁场普遍可达到15 mT以上，切换率可达25 50 mT； 如0.5 T、1.0 T和1.5T的低磁场MR成像仪均可配备SENS技术、全景式阵列线圈、交互式实时功能等以往只有高端产品才有的先进技术。二、MRI的临床应用（一）MRI的临床应用优势与限度通过对梯度磁场的调整，MRI可直接获取横断面、冠状面、矢状面及任意方位的图像，且具有较高的密度分辨率，因此，

22、克服了单一方位观察病变和显示病变的局限性。多参数成像与较高的软组织分辨能力是MRI另一优势。由于MRI具有T1、T2和质子密度等3个以上的成像参数，而CT仅有一个成像参数即X线吸收系数，而且在软组织分辨能力上比CT高，因此，MRI对解剖结构的显示和对病变的判定与鉴别较CT有较大的优势。另外，MRI的T1WI、T2WI图像在一定程度上反映了正常解剖部位或病变的分子生物学和组织学特征，这是CT所不及的。一般来说，T1WI图像可较好地显示正常解剖结构，T2WI图像可较敏感地发现病变。MRI还可以利用门控技术和流空效应，进行心脏、大血管形态和功能成像。在常规SE序列T1WI或FSE序列T2WI上，心腔

23、和血管内的血流因流空效应均呈低信号，与周围结构形成对比，使腔内的血栓、肿瘤等病变清楚显示。磁共振血管成像（MRA）在不用对比剂的情况下，利用流入增强效应，可清楚显示血管的正常结构及病变，相位对比（phase contrast，PC）法MRA还可检测血流的流速和流量。无电离辐射和无骨伪影干扰是MRI最大的优势之一。无电离辐射避免了对患者的损伤，无骨伪影干扰改善了颅后窝及椎管内等部位的图像质量，提高了病变的检出率。总之，MRI以其多方位、多参数成像和软组织分辨能力高等特点，以及能够进行MR水成像、MR血管成像、MR功能成像和MR波谱成像等独特的优势，现已广泛用于临床和科研（图1-16）。图1-16

24、 三维增强磁共振血管成像（3D-CE-MRA）图示：左上叶肺动脉缺如（箭）90与其它成像技术相比，MRI虽临床应用优势明显，但也有一些的限度。如装有心脏起搏器的患者严禁作MRI；要避免带铁磁性物品（手表、手机、磁卡、金属项链、假牙、金属钮扣、金属避孕环等）进行MRI。铁磁性物品除易产生危险外，同时还影响磁场的均匀性，不利于病变的显示；对钙化显示不佳。钙化在MRI上的表现比较复杂，与其钙含量、矿物质成份及结晶形态有关。完全的钙化在T1WI和T2WI上均呈低信号；而不成熟的钙化，特别当钙化结晶表面不规则时，其周围可有很多结合水存在，在T1WI上可呈高信号；另外，MRI伪影相对较多；对某些部位或组织

25、如肺显示较差，以及扫描时间较长等，限制了MRI在某些器官和疾病检查中的应用。（二）MRI的临床应用MRI已用于各个部位的先天性发育异常、炎性疾病、血管性疾病、良恶性肿瘤和外伤等检查和诊断，临床应用优势明显。随着MR成像设备的不断更新换代，MRI在扩散和灌注成像、磁共振波谱（MRS）和功能磁共振成像（functional MRI, fMRI）等方面均得到了进一步的拓展，使MRI不仅可提供解剖结构从二维到三维、四维并与大体解剖相一致的形态学信息，还可提供比大体解剖更丰富的功能信息，甚至代谢信息，很好地满足了临床与科研的需要。如MR扩散成像发现恶性脑肿瘤的范围与MRI强化的范围并不完全一致，而周围水

26、肿区内仍有肿瘤细胞，解释了脑肿瘤术后复发的疑问；脑与心肌的MR灌注成像提供了缺血的脑组织与心肌组织存活的状态，从而修改了传统的治疗方案；MRI心脏灌注成像可量化心肌在毛细血管水平的灌注状况，特别是在缺血状态下的灌注特征；MRS可用于观察组织的代谢变化；fMRI应用于癫痫研究，解决了癫痫灶的定位问题；MR皮层功能定位研究已发现了传统解剖学与生理学不了解的神经反射路径等。第四节 数字减影血管造影术数字减影血管造影术（DSA）是普通血管造影术与计算机图像处理技术相结合的产物，是通过计算机进行辅助成像的血管造影方法。普通血管造影图像因含有骨骼、肌肉、血管及含气腔等解剖结构，彼此重叠、相互影响，若要想单

27、纯对某一结构或组织进行细微观察就较为困难。DSA则通过计算机图像处理技术，将普通血管造影图像中不需要的结构影像去除掉，仅保留含有对比剂的血管，且图像清晰，分辨率高，有利于对血管细节的观察、病变的判定、血管狭窄的定位测量及介入治疗（图1-17）。图1-17 肠系膜上动脉DSA图像中仅显示靶血管影像，无骨及软组织干扰一、DSA技术的发展DSA目前仍被公认为血管检查的金标准，是血管性介入治疗不可缺少的工具。与其他技术一样，DSA的发展也经历了一定的探索过程。（一）血管造影术的发展1896年1月，即伦琴公布发现X线后的第2个月，奥地利医生Haschek与同事Lindenthal就在尸体上进行了手的动脉

28、血管实验研究。他们将碳酸钙注入血管，经X线照射，57分钟后得到手的动脉血管影，此乃世界上第一次动脉血管造影。在尸体造影中注射碳酸钙和汞化物可取得较好的血管显影效果，若把这些物质作为对比剂注入人体，将对人体造成很大危害，因此此法用于活体研究受限。1923年，法国的Sicard和Forestier将碘化油注入患者的肘前静脉观察到了肺血流到心脏，从此便揭开了对比剂用于活体研究的历史。同年，德国的Berberich 和Hirsch 首次报告用20%溴化锶水溶液作为对比剂，经皮穿刺注入人体血管内使动脉和静脉显影，获得了细节非常清晰的图像。1924年，美国外科医生Brooks用碘化钠溶液完成了水溶性对比剂

29、的第一次股动脉造影，采用此法显示下肢血管的方法及25个病例报告发表在美国医学协会杂志上，其造影质量并不逊色于现代造影技术。1927年，葡萄牙的Moniz 用直接穿刺法作颈动脉造影获得成功。1929年，Dos Santos （葡萄牙）等首次报道腹主动脉造影术，用经皮腰穿注射对比剂的方法，清晰地显示了腹主动脉及其分支。20世纪50年代后期，由于医学影像学的进步，血管造影技术得到了迅速的发展。1953年，瑞典的Seldinger首创了经皮动脉穿刺、导丝引导插管动脉造影法，由于此法操作简单、损伤小、无需缝合血管，因而完全替代了以往需手术切开暴露血管的方法，很快被广泛采用，结束了血管造影需要血管外科医生

30、协助的历史。Seldinger是现代血管造影的基础，是介入放射学的经典操作技术，并经改良后沿用至今。20世纪60年代中期，电视监视器的出现，使血管造影术摆脱了黑暗的工作环境，大大提高了工作效率，加上当时缺少直观显示内脏器官的其他医学影像设备，血管造影术从此进入一个快速的发展时期，适应证也不断扩大，涉及心血管疾病、腹部器官和颅脑疾病等。（二）DSA的产生光电技术和计算机技术等技术的发展，孕育了DSA。1978年，威斯康星大学的Kruger研究小组最先设计出数字视频影像处理器，奠定了DSA的基础。1980年2月，威斯康星大学应用DSA对10例患者进行了临床检查。同年3月，DSA商用设备在威斯康星大

31、学的Cleveland Clinic医院成功安装。至此，DSA完成了从研究到临床应用的过程。目前，DSA设备已从过去单一C臂机，已发展到步进DSA、双C臂DSA、旋转式DSA，以及平板式DSA等。DSA设备的不断更新在很大程度上拓展了血管造影术的应用领域，促进了介入放射学的发展。目前市场上DSA设备的分类：根据设备的机械结构不同，可分为数字化多功能X线机和数字化C臂X线血管造影系统。后者又可分为悬吊式和落地式数字化C臂X线血管造影系统，数字化单C臂X线血管造影系统和数字化双C臂X线血管造影系统。根据X线系统高压发生器功率和输出管电流大小不同，可分为大型、中型和小C臂数字血管造影系统。根据影像链

32、成像介质不同，可分为影像增强器 / CCD数字血管造影系统、平板探测器数字血管造影系统、数字血管造影系统与多层螺旋CT混合的DynaCT等。二、DSA技术的临床应用（一）DSA的临床应用优势与限度在临床上，DSA是血管性介入治疗不可缺少的工具，已成为介入放射学的重要组成部分。应用优势如下： DSA具有实时成像能力。曝光中止后，可立即在监视器上显示减影（或未减影）图像。有利于实时确认导管、导丝的位置，靶血管的循环结构、栓塞或扩张的效果等信息。 TQg影像园XCTMR.com22222222222222222222DSA设备可绘制血管径路图，有利于所需信息的随时获取。 TQg影像园XCTMR.co

33、mDSA比常规血管造影的密度分辨率明显提高，可以区分高度狭窄与完全闭塞，从而有利于选择介入治疗的指征和判断介入治疗的效果。 因导管顶端接近靶血管，无论是动脉还是静脉注射，均可使用较低浓度的对比剂，而且对比剂每次的用量减少和相应的总量会减少，有利于肾毒性的降低。另外，对肿瘤染色及范围的确认对介入治疗及疗效的判定有帮助。TQg影像园XCTMR.comDSA的限度：TQg影像园XCTMR.com 由于影像增强器或平板探测器尺寸的限制，DSA的视野难以观察靶血管全貌。TQg影像园XCTMR.com 因导管、导丝的操作及反复注射对比剂等均易致局部移动，在减影图像中会产生配准不良的伪影。TQg影像园XCT

34、MR.com DSA去除了与血管结构无关的组织如骨、软组织等，因此也失去了参考标志。（二）DSA的临床应用DSA技术随着设备性能的改善，功能的增加以及造影方法的改进，已广泛用于全身各部位的血管造影和全身各部位的血管性介入治疗，完全替代了传统的血管造影。如今，基于DSA指导的介入放射学已发展成为除内科、外科外的第三种有效的临床治疗方法和手段，应用优势愈来愈明显。从临床运用的角度来说，DSA的开展主要是配合介入治疗。介入治疗主要分非血管内介入和血管内介入两类。非血管内介入是在血管以外进行的治疗和诊断性操作，比如 PTC （经皮肝穿刺胆道造影）、PTCD（经皮肝穿刺胆道引流）、ERCP（经内窥镜逆行

35、胰胆管造影）等；另外还有如食管支架安放和球囊扩张术，逆行或静脉内的肾盂、输尿管及膀胱造影术和扩张术，子宫输卵管造影及再通术等。在更多的情况下，DSA用于血管内介入上，特别是对肿瘤血供的了解及栓塞手术，如针对肺部肿瘤的支气管动脉造影术及灌注栓塞治疗；针对肝脏肿瘤的肝动静脉直接造影及灌注或间接门静脉（经肠系膜上动脉）造影及栓塞等。第五节 超声检查超声（ultrasound，US）是指频率大于20kHz，人耳感觉不到的声波，它是纵波，可以在固体、液体和气体中传播，具有与声波相同的物理性质。但是超声波频率高，波长短，因此还有一些自身的特性。超声成像（USG）就是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特

36、性相互作用后产生的信息，并将其接收、放大和信息处理后形成图形（如声像图）、曲线（如M型心动图、频谱曲线）或其他数据，对疾病进行诊断和治疗的方法。USG是声学、医学、光学及电子学相结合的学科，是医学影像学的重要组成部分，临床应用相当广泛。一、USG的发展1945年Firestone首次把超声技术应用到医学诊断领域，并研制出第一台A型（amplitude mode）超声诊断仪，从此开启了USG在医学影像领域中应用的序幕。1958年，我国才将A型超声诊断仪引入，应用于临床检查。A型问世后不久，B型（brightness mode）、M型（motion mode）和D型（doppler mode）超声

37、诊断仪便相继出现。20世纪70年代，超声诊断仪由一维波形显示回声的A型迅速向二维灰度显示的B型发展。B型超声诊断仪所获得的软组织器官的断层图像，结构明了、层次清晰，使得USG向前跨出了重要的一步。几乎在同期，能动态显示血流及心脏等运动图像的D型超声诊断仪诞生。随后又推出了B型和D型相结合的产物双功型（duplex mode）超声诊断仪，利用同一探头既能获取断层解剖图像，又能获取图像中任何一处的多普勒频谱，因而USG检查水平随之提高。20世纪80年代初，即1982年，第一台彩色多普勒血流显像（color doppler flow imaging，CDFI）面市。CDFI是在频谱多普勒基础上发展起

38、来的，利用多普勒原理进行血流显像的技术，是USG乃至整个医学影像应用领域的重大进展。与频谱多普勒相比，CDFI可在实时B型超声图像中，用伪彩色编码显示心脏或血管的血流信息，而不是逐点取样测血流速度，使多普勒技术更能直观地显示血流的方向、速度、范围、性质、有无返流和分流等。目前，CDFI已用于周围血管血流成像、腹部脏器的检查和颅脑血流成像等。由于现代高科技技术及相关技术的推动，超声技术如超声造影、介入超声等得到发展，使得USG的临床应用范围更加广泛和深入。超声造影又称声学造影，就是通过对比剂来增强正常组织和病变组织间的血流灌注对比差异，以提高USG发现病变和明确病变性质的能力。此技术能有效的增强

39、心肌、肝、肾、脑等实质性器官的二维超声图像和血流多普勒信号，反映正常组织和病变组织的微循环血流灌注情况，已成为USG很有前途的发展方向。有学者认为超声造影是USG发展中继二维超声，多普勒和彩色血流显像之后的第三次革命。介入超声是现代USG的一个重要分支，在实时超声的监视和引导下，可完成穿刺活检、超声造影以及抽吸、插管、药物注射和射频治疗等操作，在临床中的应用越来越广泛，并有普及之势。二、USG的临床应用（一）USG的临床应用优势及限度USG无创伤、无痛苦、无电离幅射、操作简便且价格相对低廉，一般无需使用对比剂便可获得各部位和病变的高清晰断面图像，还能观察运动器官的生理功能及其变化等。因此USG

40、已广泛用于内科、外科、妇产科、儿科和眼科等疾病的诊断，是全身许多脏器及软组织器官病变检查的首选影像学方法，特别是对肝、胰、脾和肾等实质性器官内病变的诊断、对胆囊内病变的诊断，具有相当高的临床价值。USG在妇产科和围产医学中的应用也相当广泛，是必不可少的重要检查手段，它还在计划生育、健康体检或防癌普查中发挥着重要作用。值得注意的是，USG虽临床应用相当广泛，优势明显，但也有局限性。由于超声的物理特性，使其在骨骼、肺部和肠管的应用受到限制。超声图像所反映的是人体各组织和器官声阻抗差的变化，虽有一定的规律性但缺乏特异性。另外，观察视野较局限，所示图像的整体观不如CT、MRI。（二）超声诊断仪的种类根

41、据显示方式的不同，超声诊断仪可分为A型（amplitude mode）、B型（brightness mode）、M型（motion type）、D型（doppler）和彩色多普勒血流显像（CDFI）等。A型超声诊断仪，一般称A超，是一种幅度调制显示，是国内外早期使用、最基本的一类超声诊断仪。它将回声用一维波形的方式显示，根据回声波幅的高低、多少、形状及有无，对疾病进行检查，现已淘汰。B型超声诊断仪，一般称B超，是一种辉度调制显示，它将回声信号以光点的形式显示成二维图像，用亮度的变化反映回声的强弱。现广泛应用于临床的是实时显像。M型超声诊断仪是B型超声诊断仪的一种特殊显示方式，仍采用辉度调制显示

42、，可显示体内各层组织对体表的距离随时间变化的曲线、与A超相同，均反映一维空间结构，因M型超声多用来检查心脏，故常称为M型超声心动图，现一般作为一种显示模式设置在二维彩色多普勒超声心动图设备上。D型超声诊断仪通称为多普勒超声，利用多普勒效应的原理，对运动的器官和血流进行检查。目前用于心血管检查的超声诊断仪均配有多普勒，分脉冲式多普勒和连续式多普勒。现在临床应用广泛的彩超上大多都配有多普勒显示模式。彩色多普勒血流显像（CDFI）超声诊断仪简称彩超，包括二维断层显像和彩色显像两部分。在显示二维断层图像的基础上，开启“彩色血流显像”模式，彩色血流的信号就自动叠加在黑白的二维结构显示上。（三）USG的临

43、床应用USG应用优势明显，现已广泛用于内科、外科、妇产科、儿科和眼科等临床各科。在腹部，USG已成为腹部影像学检查的首选方法。由于超高密度晶片探头，宽频带技术，电子全程聚焦以及数字化等技术的应用，提高了USG对软组织的空间分辨能力，如对小肝癌假包膜带及肿块的结构，胆囊的小息肉样病变，以及胰腺癌侵犯周围血管、淋巴结肿大等细微的病变特征，USG均能清楚显示。USG可敏感发现泌尿系统的结石或肿瘤，并能清楚判定其大小、位置，以及泌尿系梗阻情况等。USG还可为急腹症如肠梗阻、肠套叠、急性化脓性阑尾炎、急性化脓性胆囊炎以及急性胰腺炎等提供相关诊断依据。另外，彩色多普勒血流显像（CDFI），除可清楚显示腹部

44、血管的病变外，还能更深入了解腹部病变特别是肿瘤的血流状态和特征，从而有利于良、恶性肿瘤的鉴别。在胸部，USG可观察胸水及胸膜的状况；鉴别胸壁病变与肺周围病变；了解肺周围肿瘤对胸膜和肋骨的侵犯情况等。在盆部，USG可显示女性盆腔内的结构，现已成为妇科疾病检查的重要手段。在产科中，可用于全程观察胎儿的发育，判断胎儿成熟度以及有无先天畸形，了解胎盘及脐带的状况等。对于心脏及大血管，彩色多普勒血流显像（CDFI）可以全面、直观、精确、实时地显示其解剖结构、心肌和瓣膜的运动状态以及血流动力学状况，从而为心血管的生理病理情况提供准确的信息，有助于先天性心脏病、心脏瓣膜病、心肌病和冠心病等诊断。 【思考题】1何为CR、DR？其临床应用状况如何？2CT的后处理技术主要包括哪些？并说明英文缩写及定义。3简述磁共振水成像技术的应用情况。4简述DSA技术的临床应用情况。5简述超声诊断仪的种类。（张照喜 阮先会）