CT与MRI概述.ppt

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第十四章第十四章骨与关节的骨与关节的CT、MRI诊断诊断第一节第一节概概述述医学影像学技术发展近况医学影像学技术发展近况X-CTX-CT技术技术ECTECT磁共振成像技术磁共振成像技术超声显像诊断技术（超声显像诊断技术（B超）超）数字减影血管造影术数字减影血管造影术（DSA）CT是电子计算机与是电子计算机与X线检查技术两者线检查技术两者的结合。

的结合。

CT与常规与常规X线检查相比较，其线检查相比较，其密度分辨率明显优于后者，能分辨出组密度分辨率明显优于后者，能分辨出组织间微小的密度差异，织间微小的密度差异，CT显示的又是清显示的又是清晰的晰的断面解剖图像断面解剖图像，因而大大提高了病，因而大大提高了病变的检出率和诊断的准确率变的检出率和诊断的准确率。

一、一、CT设备及基本工作原理设备及基本工作原理

（一）

（一）CTCT设备设备11扫描部分扫描部分由由XX线发生系统线发生系统和和XX线探测系统线探测系统等等构成。

作用是产生稳定、高度准直的束状构成。

作用是产生稳定、高度准直的束状XX线。

线。

用于对检查部位进行扫描用于对检查部位进行扫描22计算机系统计算机系统将扫描收集到的将扫描收集到的XX线信息转换线信息转换为数字信息进行存储运算，经计算机处理后重建为数字信息进行存储运算，经计算机处理后重建为图象为图象33图像显示和存储系统图像显示和存储系统（二

（二）CT设备的发展设备的发展1、普通、普通CT有高低档之分，但基本结构相同。

不同机型扫描方有高低档之分，但基本结构相同。

不同机型扫描方式不同（旋转式、旋转式不同（旋转式、旋转/固定式），探测器数目不同，固定式），探测器数目不同，计算机性能档次不同计算机性能档次不同2、螺旋扫描、螺旋扫描CT（快速容积扫描）（快速容积扫描）在旋转式在旋转式CT扫描球管旋转时，通过滑环技术以及扫描球管旋转时，通过滑环技术以及扫描床同时进行的连续平直移动，使扫描床同时进行的连续平直移动，使X线扫描能无间线扫描能无间隔连续进行，大大缩短扫描时间隔连续进行，大大缩短扫描时间3、电子束、电子束CT（EBCT）又称超速又称超速CT（ultrafastCT，UFCT）用电子枪发射电子束轰击环靶产生用电子枪发射电子束轰击环靶产生X线进行扫描。

单层扫描（线进行扫描。

单层扫描（50msec）扫描速度快，可行扫描速度快，可行CT电影观察，容积电影观察，容积扫描扫描（三）（三）CT成成像像的的基基本本原原理理（四）（四）CT图图像像的的特特点点CT图像是人体某一断层面的影像。

是图像是人体某一断层面的影像。

是由一定数目的由一定数目的象素象素按按矩阵矩阵排列所构成。

象排列所构成。

象素的灰度反映单位容积内的素的灰度反映单位容积内的X线吸收系数线吸收系数。

体素：

体素：

将选定层面分成若干个体积相同的立方体将选定层面分成若干个体积相同的立方体数字矩阵数字矩阵：

每个体素的：

每个体素的XX线衰减系数排列成矩阵线衰减系数排列成矩阵像素像素：

数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度：

数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块的小方块数字矩阵数字矩阵CTCT图像图像灰度灰度CTCT通过不同的灰度来反映组织机构和病变对通过不同的灰度来反映组织机构和病变对XX线的吸收程度，与普通线的吸收程度，与普通XX线片上的黑白影像一样，线片上的黑白影像一样，黑影表示黑影表示XX线低吸收区，即低密度区；白影表示高线低吸收区，即低密度区；白影表示高密度区，即骨骼组织和钙化。

密度区，即骨骼组织和钙化。

图像上：

黑图像上：

黑低吸收区低吸收区低密度低密度白白高吸收区高吸收区高密度高密度X线透过人体时会发生光电吸收与康线透过人体时会发生光电吸收与康普顿散射，从而使普顿散射，从而使X线能量被吸收与减弱。

线能量被吸收与减弱。

每一种组织对每一种组织对X线的吸收系数又称线的吸收系数又称X线衰线衰减系数（减系数（U值）值）CT值值：

表示组织密度的量的概念，表示组织密度的量的概念，CT检查中特检查中特定的密度单位。

代表单位体积内各种组织结定的密度单位。

代表单位体积内各种组织结构的构的X线吸收系数（线吸收系数（值）的平均值。

值）的平均值。

线性衰减系数大的组织密度高，线性衰减系数大的组织密度高，CT值也大，对值也大，对X线量的吸收量大。

反之则线量的吸收量大。

反之则密度低，密度低，CT值也小。

值也小。

CT密度分辨力高（密度分辨力高（X线吸收系数线吸收系数差别差别0.10.5%就能分辨出来）就能分辨出来）CT值单位为值单位为Hu（Hounsfieidunit）水的水的CT值为值为0Hu骨为骨为+1000Hu空气为空气为-1000Hu组织组织骨质骨质钙钙质质凝凝血血脑脑白白质质脑脑灰灰质质血血液液水水分分脂肪脂肪空气空气CTCT值值100010006060404036363838161600-100-100-1000-1000CTCT值的意义：

值的意义：

人体正常组织结构和病变的人体正常组织结构和病变的CTCT值在值在CTCT机上可较为准确地测出，根据机上可较为准确地测出，根据CTCT值可值可推判出病变所含的组织成分，在诊断中推判出病变所含的组织成分，在诊断中对病变的来源与疾病的定性均有重要的对病变的来源与疾病的定性均有重要的参考价值。

参考价值。

GUIYANGMEDICALCOLLEGE通过CT值的测定，了解病灶的性质左额颞部颅骨内板下方以低密度为主的混杂密度病灶，呈弧带形.测定CT值为2329Hu，.（硬膜下血肿）窗技术窗技术：

窗技术是数字成像检查中，一种窗技术是数字成像检查中，一种用以更好地显示不同密度正常或病变组织图用以更好地显示不同密度正常或病变组织图像的技术像的技术11窗宽窗宽：

CT图像上显示的可供选择的、图像上显示的可供选择的、所需了解的所需了解的CT值范围。

在此范围内，组织值范围。

在此范围内，组织和病变均以不同的模拟灰度显示。

（亦适于和病变均以不同的模拟灰度显示。

（亦适于其他数字化图像）其他数字化图像）人眼只能分辨有限数量的灰度人眼只能分辨有限数量的灰度等级（等级（16个），每一个灰度等级包个），每一个灰度等级包括的括的CT值范围随窗宽变化，值范围随窗宽变化，即：

窗宽即：

窗宽，CT值范围值范围；窗宽窗宽，CT值范围值范围每一灰度等级所包括每一灰度等级所包括CT值范围为：

值范围为：

窗宽窗宽16（灰度等级数）（灰度等级数）如：

窗宽如：

窗宽100166，即每个灰度等级包括，即每个灰度等级包括的的CT值为值为6Hu，也就是说，也就是说，CT值只要相差值只要相差6Hu,就可有明显密度差别。

若选择窗宽为就可有明显密度差别。

若选择窗宽为10001660。

则。

则CT值相差值相差60Hu,才有影像上才有影像上的密度差别的密度差别,这样，这样，CT值相差不大的组织在影值相差不大的组织在影像上就无法区别像上就无法区别增大窗宽：

显示范围增大窗宽：

显示范围，结构显示，结构显示，灰度差别灰度差别减小窗宽：

显示范围减小窗宽：

显示范围，结构显示，结构显示，灰度差别灰度差别。

采用窄窗宽所观察的采用窄窗宽所观察的CTCT值范围小，对比度值范围小，对比度强，适应观察密度相仿的组织结构；强，适应观察密度相仿的组织结构；采用宽的窗宽所观察的采用宽的窗宽所观察的CTCT值范围大，图像值范围大，图像对比度差，适用于观察密度差别大的机构。

对比度差，适用于观察密度差别大的机构。

所选窗宽的宽窄直接影响着图像的清晰度所选窗宽的宽窄直接影响着图像的清晰度与对比度。

与对比度。

2窗位窗位：

窗宽的中心位置，是指：

窗宽的中心位置，是指窗宽上下限的平均值窗宽上下限的平均值若窗宽选定为若窗宽选定为200HU200HU，窗位选定在，窗位选定在0HU0HU，则，则以窗位为中心（以窗位为中心（0HU0HU）向上包括）向上包括100HU100HU，向下包，向下包括括-100HU-100HU，那么在，那么在100100-100HU-100HU范围内的组织范围内的组织结构均可被人眼所分辨。

结构均可被人眼所分辨。

同样的窗宽，由于窗位不同，其包括的同样的窗宽，由于窗位不同，其包括的CT值范值范围就会改变，显示的影像内容也随之改变围就会改变，显示的影像内容也随之改变如：

窗宽为如：

窗宽为100Hu当窗位为当窗位为500Hu时，时，CT值范围是值范围是450550Hu，显示的是高密度物质之间的差别。

，显示的是高密度物质之间的差别。

当窗位为当窗位为35Hu时，时，CT值范围是值范围是+8515Hu，显示的是软组织之间的差别。

，显示的是软组织之间的差别。

所以：

欲观察某一组织结构及其发生的病变，所以：

欲观察某一组织结构及其发生的病变，应以该组织的应以该组织的CT值为窗位值为窗位同一层面，窗宽窗位不同，显示内容不一样部分容积效应是指同一扫描层面内含有两种以上不同密度的组织成分，相互交叉重叠时，所测得的CT值就不能如实反映其中任何一种组织的CT值，而是它们的平均值。

由此重建的影像也不能真实反映其中各组织成分的信息，致使影像失真。

因此，这种CT值代表的组织密度可能根本不存在。

所以，在高密度区域中较小的低密度病灶CT值常偏高；在低密度区域中较小的高密度病灶CT值常偏低周围间隙现象周围间隙现象是指在同一扫描层面上与之垂直的两种物体，是指在同一扫描层面上与之垂直的两种物体，若密度不同，则边缘部的若密度不同，则边缘部的CT值也不能准确测得，值也不能准确测得，其交界边缘分辨不清，这是扫描线束在物体邻近其交界边缘分辨不清，这是扫描线束在物体邻近处测量值互相重叠造成的物理现象。

处测量值互相重叠造成的物理现象。

（五）（五）CT扫描方法扫描方法1、CT扫描前的准备扫描前的准备2、扫描条件的选择、扫描条件的选择体位选择：

横切面体位选择：

横切面层距和层厚的选择层距和层厚的选择扫描方法的选择扫描方法的选择（六）四肢骨与关节的（六）四肢骨与关节的CT检查方法检查方法1、体位、体位2、一般扫描、一般扫描3、增强扫描、增强扫描4、关节造影、关节造影5、窗宽及窗位、窗宽及窗位骨窗骨窗软组织窗软组织窗（七）（七）CT对骨与关节扫描的应用对骨与关节扫描的应用1、扫描的优、缺点及指征、扫描的优、缺点及指征2、骨骼系统扫描中应注意的问题、骨骼系统扫描中应注意的问题（八）骨与关节（八）骨与关节CT扫描的适应症扫描的适应症1、肿瘤或肿瘤样病变、肿瘤或肿瘤样病变外伤外伤软组织肿块软组织肿块2、非肿瘤样病变、非肿瘤样病变骨或软组织感染骨或软组织感染骨肿瘤骨肿瘤3、其他：

退行性变、股骨头无菌性坏死等、其他：

退行性变、股骨头无菌性坏死等（九）骨与关节正常（九）骨与关节正常CT表现表现二、磁共振检查技术（二、磁共振检查技术（MRI）MRI检查技术是利用人体内氢质子检查技术是利用人体内氢质子在强磁场中发生共振时所产生的信号经在强磁场中发生共振时所产生的信号经图象重建的一种成像技术。

图象重建的一种成像技术。

（一一）基本原理基本原理1静息状态静息状态：

氢质子带正电荷，并作自旋运氢质子带正电荷，并作自旋运动，产生磁场，并具有极性。

在人体内其极性排动，产生磁场，并具有极性。

在人体内其极性排列自由无序。

列自由无序。

2净磁化状态：

净磁化状态：

将人体置入强的外磁场中，外部磁场使自由将人体置入强的外磁场中，外部磁场使自由排列的组织内的氢质子重新排列，产生平行与外排列的组织内的氢质子重新排列，产生平行与外部磁场的纵向磁距部磁场的纵向磁距同时，质子沿外磁同时，质子沿外磁场的轴向做快速旋场的轴向做快速旋转运动，称为进动。

转运动，称为进动。

质子的进动方向处质子的进动方向处在不同的位置，即在不同的位置，即失相位。

失相位。

3激励：

激励：

采用与质子进动频率一致的射频脉冲，质子发生采用与质子进动频率一致的射频脉冲，质子发生共振，纵向磁距消失，质子由失相位变为同步，指向共振，纵向磁距消失，质子由失相位变为同步，指向统一方向，产生横向磁距统一方向，产生横向磁距由此，我们可以看到质子的变化是有自由无