影像学:医学影像技术的全方位探索
深入剖析医学影像技术,从X线到MRI,全面了解影像学的发展与应用。
影像学基础
要全面探索医学影像技术的奥秘,首先需要深入了解其基础概念。医学影像技术,作为现代医学不可或缺的一部分,涵盖了从X线到MRI等多种成像方式。这些技术不仅为医生提供了直观的诊断依据,还助力患者得到更有效的治疗方案。通过深入剖析这些影像技术的原理、应用及其在临床上的价值,我们将能更全面地把握医学影像学的精髓。
一、X线成像
X线成像,作为医学影像技术的重要一环,其原理是利用X射线的穿透性,将人体内部结构以影像形式呈现。这种技术不仅广泛应用于骨折、肺部疾病等众多疾病的诊断,还为医生提供了非侵入式的检查方式。通过深入理解X线成像的原理及其在临床上的广泛应用,我们能够更好地把握其在医学影像领域的重要地位。
1:X线的特性
①穿透性 ②荧光效应 ③感光效应
2:X线产生的条件
高速电子流与靶物质相互碰撞所产生的结果
3:影像诊断的基本原则
以影像为依据,结合病理学知识,并参照临床信息进行综合判断。
4:CT值的范围
CT值的范围为-1000至+1000HU,这个范围为医学影像诊断提供了重要的参考。
二.CT的特点
接下来,我们将深入了解CT技术的独特之处。
平扫CT图像特点:在CT平扫图像上,我们可以清晰地看到骨组织的密度差异。骨皮质呈现为高密度的白色影像,而肌肉和实质器官则显示为中等密度的灰色影像。脂肪组织由于其较低的密度,在图像上呈现出灰黑色调。
增强检查CT图像识别:与平扫相比,增强检查的CT图像不仅能识别上述两种密度差异,还能进一步显示血管结构和血供丰富的器官的明显强化,这些区域的密度在增强后显著增高。
接下来,我们将探讨MRI(磁共振成像)图像的特点。
平扫MRI图像特点:在MRI平扫图像上,无论采用T1WI还是T2WI序列,骨皮质均呈现出极低信号的黑影,而脂肪组织则显示为高或较高信号的白影。这一点与CT图像上的密度差异表现有所不同,CT上骨皮质为高密度白影,而脂肪组织为低密度黑影。
液体信号特点:富含水的液体在MRI的T1WI图像上呈现低信号,但在T2WI图像上则转为高信号。这是MRI图像解析时需要注意的一个重要特征。
一、中枢神经系统
在MRI平扫中,中枢神经系统是重要的观察对象。通过MRI图像,我们可以详细了解脑和脊髓的结构和功能。由于脑和脊髓富含水分,因此在MRI的T1WI序列上,它们呈现为低信号,而在T2WI序列上则转为高信号。这种信号特点为中枢神经系统的疾病诊断提供了重要的依据。
星形细胞肿瘤星形细胞肿瘤是中枢神经系统中最常见的肿瘤,成人患者中大脑是其主要发病部位,而儿童患者则多见于小脑。在MRI检查中,这种肿瘤有着特征性的表现。首先,在平扫时,病变组织在T1WI序列上呈现为稍低或混杂信号,而在T2WI序列上则呈现出均匀或不均匀的高信号。其次,增强检查时,其表现与CT增强检查相似,能够更清晰地显示肿瘤的边界和血供情况。此外,DWI检查还能进一步评估肿瘤的恶性程度,恶性程度越高,ADC值越低。同时,DTI白质纤维束成像技术可以出色地展示皮质脊髓束的损伤情况,为临床诊断和治疗提供有力支持。
2. 脑膜瘤
在CT检查中,脑膜瘤的平扫表现通常为肿块呈等或略高密度,形态类圆形,边界清晰,且其内常见斑点状钙化。肿瘤常以广基底与硬脑膜相连,瘤周水肿通常较轻或无,但在静脉或静脉窦受压时,可能出现中或重度水肿,同时,颅板受累可能导致局部骨质增生或破坏。增强检查时,病变区域大多呈现均匀性显著强化。
在MRI检查中,脑膜瘤的平扫表现有所不同。肿块在T1WI序列上通常呈现等或稍高信号,而在T2WI序列上则呈现等或高信号。增强T1WI扫描时,肿块会呈现均匀明显的强化,同时,邻近的脑膜增厚并强化,这一现象被称为“脑膜尾征”。
3. 脑挫裂伤
在CT平扫中,脑挫裂伤表现为低密度脑水肿区域内散布的斑点状高密度出血灶,同时伴有明显的占位效应。此外,它也可能呈现为广泛性的脑水肿或脑内血肿。
而在MRI平扫中,脑水肿在T1WI序列上通常呈现为等或稍低的信号,而在T2WI序列上则显示为高信号。值得注意的是,出血灶的信号强度会随着出血期龄的不同而有所变化。
4. 硬膜下血肿
在CT平扫中,硬膜下血肿的表现会因血肿的期龄而异。急性期的血肿通常呈现为颅板下新月形或半月形的高密度影,常伴随脑挫裂伤或脑内血肿,且脑水肿和占位效应显著。而到了亚急性或慢性阶段,血肿的密度可能变为稍高、等密度、低密度或混杂密度。
MRI平扫则显示,硬膜下血肿的信号强度与出血龄密切相关。值得注意的是,CT平扫上呈现为等密度的血肿,在MRI的T1WI和T2WI序列上常表现为高信号,使得血肿的显示更为清晰。
5. 硬膜外血肿
在CT平扫中,硬膜外血肿通常表现为颅板下方的梭形或半圆形高密度影,这种血肿多出现在骨折附近,并且不会跨越颅缝。这种血肿的密度变化与硬膜下血肿相似,也会随着血肿的期龄而有所差异。
视神经胶质瘤视神经胶质瘤多见于儿童,若出现在成人则有恶变可能,且女性患者多于男性。对于此类肿瘤,MRI检查是首选。在MRI平扫中,视神经胶质瘤在T1WI上通常呈现等或略低信号,而在T1WI增强扫描时,肿瘤则会明显强化。
2. 海绵状血管瘤
海绵状血管瘤是成人眶内最常见的良性肿瘤,且女性患者更为常见。在CT平扫中,这种肿瘤通常呈现为圆形、椭圆形或梨形,边界清晰,密度均匀,其CT值平均为55HU。特别值得注意的是,增强扫描时会显示其特征性的“渐进性强化”现象,即肿瘤内首先会出现小点状强化,随后逐渐扩大,并随着时间的推移形成均匀且显著的强化。此外,在MRI检查中,海绵状血管瘤在T1WI上通常呈现为等或略低信号,而在T2WI上则呈现为高信号。同样地,增强扫描也会显示出这种“渐进性强化”的特点。
3. 呼吸系统
在探讨海绵状血管瘤之后,我们转向呼吸系统。呼吸系统是人体的重要组成,负责吸入氧气并排出二氧化碳,以维持生命的正常运转。然而,有时这个系统会遇到各种问题,需要我们关注和了解。接下来,我们将深入探讨呼吸系统的各个方面,包括其结构、功能以及可能遇到的疾病和异常情况。通过了解这些信息,我们可以更好地理解如何保持呼吸系统的健康,以及在出现问题时如何采取有效的措施。
1、肺野如何进行划分?
肺野的划分通常采用人为的方法,将其分为上、中、下三个区域,同时再细分为内、中、外三个带。这种划分方式有助于我们更详细地了解肺部结构,从而为临床诊断和治疗提供有力支持。
具体来说,肺野的横向划分是在第2和第4肋骨前端下缘处各引一条水平线,将肺部划分为上、中、下三个野。而纵向划分则是将两侧肺部纵行分为三等分,分别命名为内、中、外三带。这种多维度的划分方式,使得我们可以更全面地掌握肺部的情况。
2、肺门结构
肺门影是由多个结构共同组成的,主要包括肺动脉、肺叶动脉、肺段动脉,以及伴行的支气管和肺静脉。这些结构在肺部功能中扮演着重要角色,对于理解肺部结构和功能具有重要意义。
3、肺纹理
在正常充气的肺部区域,我们可以观察到一种独特的影像特征,即从肺门开始,向外呈现出放射状分布的树枝状影,这就是肺纹理。它主要由肺动脉、肺静脉以及其他一些结构共同构成,其中肺动脉的分支是构成肺纹理的主要成分。此外,支气管、淋巴管以及少量的间质组织也参与了肺纹理的形成。
4、肺叶与肺段
左肺分为两叶,右肺分为三叶。左肺又细分为上、下两个部分,每个部分都有四个肺段。而右肺,上叶分为三段,中叶分为两段,下叶则有五段。这些肺段与肺纹理共同构成了肺部复杂的影像特征。
5、纵膈:纵膈是围绕心脏及周围器官和组织的区域,它包括心脏、大血管、气管、主支气管、食管、淋巴组织、胸腺、神经及脂肪等众多结构。
6、纵膈的6分法:在侧位胸片上,我们可以通过一条水平线来划分纵膈。这条线从胸骨柄体交界处延伸至第4胸椎下缘,将纵膈分为上下两部分。同时,我们再以气管、升主动脉及心脏前缘的连线作为前中纵膈的分界,以及食管前壁和心脏后缘的连线作为中后纵膈的分界。这样,我们就将上下纵膈各划分为前、中、后三个区域,总共形成六个区域。
7、纵膈肿瘤的分布特点:前纵膈是肿瘤的好发部位,中纵膈则常发淋巴瘤,而后纵膈则以纤维瘤为主。接下来,我们将深入探讨这些肿瘤的基本病理变化。
1、肺实变!
常见病理改变包括炎性渗出、水肿液、血液以及肉芽组织或肿瘤组织的存在。这些变化可能影响肺部的正常功能,导致一系列临床症状的出现。
2、空洞与空腔的区分
空洞的形成是由于肺内病变组织发生坏死后,经过引流支气管排出所留下的空腔。根据洞壁的厚度,空洞可分为厚壁和薄壁两种类型。薄壁空洞的洞壁厚度通常小于3mm,而厚壁空洞的洞壁厚度则大于或等于3mm。不同类型和原因的疾病会导致不同厚度的空洞出现。例如,薄壁空洞多见于肺结核和肺转移瘤,而厚壁空洞则常见于肺结核和周围型肺癌。
另一方面,空腔则是指肺内生理腔隙的病理性扩大。这可能与某些肺部疾病有关,例如肺大泡和含气肺囊肿等。
3、结节与肿块的定义
结节是指直径小于或等于3cm的病变,而肿块则是指直径大于3cm的病变。此外,当病变的长径与短径之比大于1.5时,该病变既不被归类为结节,也不被归类为肿块。这些定义对于疾病的诊断具有重要意义。
1、支气管扩张症
CT是目前诊断支气管扩张症最常用的影像学方法。在CT图像上,我们可以观察到两种典型的支气管扩张表现:“轨道征”和“印戒征”。其中,“轨道征”是指柱状支气管扩张,其特征在于扩张的支气管与周围结构形成平行关系,宛如一条轨道。而“印戒征”则表现为支气管与肺动脉垂直扩张,形状如同印戒,这两种表现对于支气管扩张症的诊断具有重要意义。
② 曲张型支气管扩张:其特征是支气管扩张成念珠状,宛如一串串珍珠。
③ 囊状型支气管扩张:在CT图像上,囊状型支气管扩张表现为葡萄串状影,若合并感染,囊内可能出现气-液平面。
④ 支气管粘液栓:它通常呈现为棒状或结节状高密度影,形状如同“指状”,若合并感染,同样可能出现气-液平面。
2、小叶性肺炎(或称支气管肺炎)
这种肺炎多见于婴幼儿、老年和体弱患者,有时也作为手术并发症出现。其病变范围以小叶为单位,呈两侧散在分布,可能融合成大片病灶。在X线片上,病变多位于两肺中下野的内中带,表现为多发散在斑片状影,边缘模糊不清,密度不均,并可能融合成较大的片状影。此外,支气管壁充血水肿会导致肺纹理增多和模糊。
3、肺脓肿
肺脓肿的典型特征是病程发展到7天左右时出现空洞。
4、肺结核
肺结核的发病进程相对缓慢,病程较长。其X线表现因类型而异,包括原发型肺结核的“哑铃”状表现,血行播散型肺结核的特征,以及继发型肺结核内的不规则“虫蚀样”空洞。
5、纵膈肿瘤
纵膈肿瘤的发病部位和类型多样。在胸腔入口区,成年人常见的是甲状腺肿块,而儿童则多为淋巴管瘤。前纵膈是胸腺瘤和畸胎瘤的常见发病地。中纵膈则以淋巴瘤为主,而后纵膈则多见于神经源性肿瘤。
1、早期周围性肺癌的“空泡征”表现
空泡征,作为一种影像学特征,指的是病灶内部出现的1-2mm大小的点状透亮影,这种影像可以单独存在,也可以呈现多个聚集状态。在肺癌的早期阶段,这种征象尤为常见。
2、纵膈原发肿瘤的显著特征
由于纵膈原发肿瘤被胸膜所包裹,因此其表面通常呈现出光滑的特性。
3、纵膈肿瘤的类型分布
在纵膈区域,神经源性肿瘤是最为常见的类型。
4、循环系统的关联
纵膈肿瘤与循环系统之间存在一定的关联。
1、心脏大小:心胸比率,即心影最大横径与胸廓最大横径之比,对于评估心脏大小至关重要。在成人中,这一比率通常应小于或等于0.5。
2、肺血分布:正常情况下,肺血应呈现向地分布,即血液从心脏流向肺部时,由于重力的作用,血液在下肺叶的分布会更为丰富。
3、心脏形态:心脏的形态可以通过不同的特征进行描述。例如,二尖瓣型心脏形态类似梨型,而主动脉型则表现为靴型心,这通常见于主动脉病变或高血压性心脏病。此外,普大型心脏形态常见于全心衰竭或大量心包积液等情况。
4、肺动脉异常:肺动脉的异常情况包括肺充血、肺少血和肺淤血等。肺充血多见于左向右分流的先天性心脏病,如房或室间隔缺损、动脉导管未闭等,表现为肺动脉分支增粗且向外周伸展。而肺少血则常见于三尖瓣狭窄或肺动脉狭窄,特征是肺野透明度增加和肺门动脉变细。肺淤血则是由于左心房和左心室衰竭所引起,表现为肺部血管纹理增粗紊乱。左心衰竭时,不仅会出现肺淤血和肺水肿,还可能伴有左房增大等表现。
消化系统:
消化系统是人体内负责将食物转化为能量的重要系统。它涵盖了口腔、食管、胃、小肠、大肠等多个器官,以及消化腺如肝脏和胰腺。通过这一系列复杂的生理过程,人体能够摄取、转运、消化食物,并吸收其中的营养,以满足日常活动和生长的需要。
正常影像学表现
在影像学检查中,消化系统的正常表现呈现为一系列有序且连贯的图像。这些图像清晰地展示了口腔、食管、胃、小肠、大肠等各个器官的形态和结构,以及肝脏和胰腺等消化腺的分布和功能状态。通过仔细观察和分析这些影像资料,医生可以准确判断消化系统的健康状况,为患者提供及时的诊断和治疗建议。
食管:在影像学上,食管前缘清晰可见三个压迹,自上而下分别是主动脉弓、左主支气管和左心房压迹,这些压迹的形成与食管周围的解剖结构密切相关。
胃(X线造影检查):胃部在X线造影下,可清晰地划分为胃底、胃体、胃窦三个部分,同时还能观察到胃小弯和胃大弯的形态。这些基本病变表现,对于医生判断胃部疾病的类型和程度具有重要意义。
1、轮廓的改变
① 充盈缺损:在影像学上,表现为钡剂涂布的轮廓出现局限性向内凹陷,这通常是由于腔壁局限性肿块向腔内突出,导致局部钡剂无法充盈所致。恶性肿瘤导致的充盈缺损往往形态不规则,而息肉引发的则界限清晰、规整。
② 龛影:指钡剂涂布的轮廓呈现出局限性外突的影像,这主要是由消化性溃疡或肿瘤坏死性溃疡形成的腔壁凹陷所造成,使得钡剂在该处充填并滞留。
③ 憩室:其特征为向壁外的囊袋状膨出,内部有正常粘膜通入,与龛影表现不同。
2、食管静脉曲张
这是门静脉高压的常见并发症,尤其在肝硬化患者中更为常见。随着病情进展,食管中下段的粘膜皱襞会明显增宽、迂曲,呈现出蚯蚓状或串珠状的充盈缺损。
3、胃溃疡
在影像学上,胃溃疡的直接征象是龛影,这种龛影多出现在胃小弯处。
4、十二指肠溃疡
十二指肠溃疡的直接征象是龛影,这种龛影常发生在球部。同时,还可能出现间接征象如激惹征,以及常见征象如球部变形和幽门痉挛,伴随局部压痛。
5、胃肠道淋巴瘤
在X线影像学上,胃肠道淋巴瘤的典型表现包括:①粘膜破坏;②多发结节样充盈缺损;③溃疡龛影。这些征象有助于医生对胃肠道淋巴瘤进行诊断。
④ 腔壁柔软 ⑤ 胃溃疡无狭窄
在CT和MRI影像学上,胃肠道淋巴瘤的进一步表现包括:①病变部位的胃肠壁增厚显著;②病变肠管呈现动脉瘤样的扩张;③胃和肠壁上的肿块具有大体均匀的密度或信号,并表现出轻中度的强化特征;④肿大的淋巴结可融合成团块状。这些详细征象为医生提供了更全面的诊断信息。
⑤ “三明治”征
6、脂肪肝
正常情况下,肝脏的脂肪含量应低于5%。若超过这一标准,便可诊断为脂肪肝。
① 弥漫性脂肪肝
在CT平扫中,弥漫性脂肪肝呈现出全肝密度普遍性降低的特征,其密度低于脾脏,导致肝/脾CT值的比值小于0.85。这种密度的降低会使原本在低密度环境下清晰的肝内血管变得不再可见,从而形成所谓的“血管湮没征”。在更严重的情况下,肝血管的密度可能会相对高于肝组织,进而出现“血管反转征”。此外,在MRI影像上,轻中度弥漫性脂肪肝在T1WI和T2WI上可能并无明显异常,但重度患者则在T2WI上可能呈现稍高的信号。
7、肝硬化
超声表现:
① 直接征象:肝硬化时,肝脏出现萎缩,表面变得凹凸不平,这是典型的肝硬化特征。
② 间接征象:伴随肝硬化,常会出现脾脏增大、腹水积聚以及门静脉主干和主支的增粗。
CT表现:
① 直接征象:在CT影像上,肝硬化会展现出形态学的变化,可能表现为全肝的萎缩和变形,肝叶之间的比例也会发生异常。此外,肝门和肝裂的增宽以及密度的不均匀也是常见表现。在增强扫描时,动脉期会呈现结节性强化,而到了门脉期,硬化结节与周围肝实质的强化则趋于一致。
② 间接征象:在肝硬化的情况下,还会观察到脾脏增大、腹水积聚以及胃底与食管静脉曲张等门静脉高压的典型表现。
8、肝脓肿
肝脓肿是由于肝内厌氧菌感染所引起。其CT表现如下:
① 直接征象:在平扫CT影像上,肝脓肿会展现出典型的低密度区域,其中可能存在分隔,或伴有小气泡和气液平面。
9、肝海绵状血管瘤
肝海绵状血管瘤在CT上的表现具有特征性。①直接征象包括:在平扫时,瘤体在肝内呈现为一个境界清晰的低密度肿块,其CT值约为30HU。此外,整个强化过程呈现出一种“早出晚归”的特点。②在MRI上,肝海绵状血管瘤则显示出显著的高信号,这种特征被称为“灯泡征”。
10、肝细胞癌
在CT扫描中,肝细胞癌展现出一个独特的强化模式,即“快进快出”。这种模式意味着在增强扫描的早期,肿瘤迅速强化,而在后期则迅速消退。
11、肝转移瘤
肝转移瘤是肝脏中常见的恶性肿瘤,由于肝脏是恶性肿瘤转移的常见器官,因此肝转移瘤的发病率相对较高。在CT上,肝转移瘤的直接征象表现为典型的“牛眼征”,这是一种特征性的影像表现。
12、肾结核
在X线检查中,肾结核的早期表现呈现出肾小盏边缘的不规则虫蚀状,这种特征被称为“充盈缺损”。这种表现可以形象地描述为“乱七八糟”,尽管在实际答题时,我们通常不会使用这样的词汇。
13、骨结核
在X线检查中,骨结核的早期表现呈现出骨小梁的不规则虫蚀状,这种特征同样被称为“充盈缺损”。这种表现同样可以形象地描述为“乱七八糟”,但同样,在实际答题时,我们应避免使用这样的词汇。
基本病理改变
骨结核的早期X线表现是骨小梁呈现虫蚀状的不规则缺损,这种特征在医学上被称为“充盈缺损”。这种病理改变不仅影响骨骼的正常结构,还可能导致一系列临床症状的出现。在医学诊断中,这种表现对于早期发现和治疗骨结核具有重要意义。
1、骨质疏松
骨质疏松是指单位体积内正常钙化的骨组织含量减少,这包括骨组织的有机成分和钙盐的同步减少,但两者的比例保持正常。这种病理改变多见于老年人、绝经后妇女、甲亢患者、维生素C缺乏者以及酒精中毒者。
2、骨质软化
骨质软化是指单位体积内骨组织的有机成分保持正常,但矿物质含量却有所减少。这种情况通常与钙磷代谢的紊乱以及维生素D的缺乏有关。在生长发育期,它可能表现为佝偻病;而在成年期,则可能发展为骨软化症。
3、骨质破坏
骨质破坏是指局部骨质被病理组织所取代,导致骨组织丧失。这种破坏可能源于病变组织本身,或因其引发的破骨细胞活动增强所致。无论是骨松质还是骨皮质,都有可能遭受这种破坏。
4、骨质坏死
骨质坏死意味着骨组织在特定区域的代谢活动完全停止,形成的坏死骨质被称为死骨。其形成的主要原因是血液供应的阻断。在MRI影像上,骨质坏死通常表现为T1WI信号等或低,T2WI信号等或稍高,这种现象常见于炎症和外伤等情况。
5、椎间盘突出
椎间盘突出是一种常见的脊椎疾病,其直接征象是在椎体边缘出现的局限性弧形软组织密度影,多见于后缘。这种现象在CT影像上清晰可见,为椎间盘突出的明确诊断提供了有力依据。
6、急性化脓性骨髓炎
急性化脓性骨髓炎是一种严重的骨骼感染疾病,其诊断通常依赖于X线检查。X线检查不仅是常规的诊断手段,而且往往是该疾病最先被发现的手段。通过X线影像,医生可以观察到骨骼的破坏情况和炎症反应,从而制定出合适的治疗方案。
①软组织肿胀,皮脂线模糊;②骨质破坏;③死骨形成;④骨膜增生。
在MRI影像上,病灶的炎性水肿、肉芽组织和脓液在T1WI上均呈现低信号,而在T2WI上则明显呈现高信号。同时,骨质增生硬化在T1WI和T2WI上均呈现低信号,这些特征为急性化脓性骨髓炎的诊断提供了重要的影像学依据。
7、脊柱结核
X线表现:
①骨质破坏;
②椎间隙变窄或消失;
③后突畸形;
④椎旁脓肿。
8、骨结核
短骨结核:多见于10岁以下的儿童,常为双侧多骨同时受累,掌、指、趾及跖骨等处较为常见。
X线、CT及MRI影像特征为:患部骨质疏松,骨干膨胀,皮质变薄,同时可见明显的骨膜新生骨,这一现象被称为“骨气臌”。
9、关节肿胀
MRI影像特征:
①T1WI和T2WI同时呈现高信号,这通常提示关节内出血;
②T2WI高信号则表明关节囊肿胀。
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