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基本概念

本篇校对说明一.请依下述顺序排列各部份顺序总论CTMRI神经系统胸部腹部骨与关节介入放射学二.P3“肿块效应”条目移至总论节“伪影”条目之后。

三.为了不使手工修正误解,已另作出一份修正样本。

附后祁吉09-07基本概念是理解放射诊断学及相关内容的基础。

医学是介于自然科学与社会科学之间的学科,因此基本概念还是需要在理解的基础上“死记硬背”的。

本书中仅列出日常应用较多的120个基本概念,一些概念可以举一反三。

实际操作中,涉及的基本概念远不止这些,需在实践中不断扩大理解和记忆。

在学科进步中,一些概念的内涵还会发生变化,因此,对概念的理解还应随科学认识的发展不断修正。

总论【X线的物理学效应】X线的物理学效应(physical effect of X-ray)有:穿透性,荧光效应,感光效应,电离效应,光电效应,热效应,干涉、衍射、反射、折射、散射效应等。

【高仟伏X线】高仟伏X线(high kilovoltage X-ray):波长在0.12-0.05Å(0.012-0.005nm)、光子能量为66~166KeV的高能X线。

产生该波段X线的管电压为120-250kVp。

应用高仟伏X线摄影可提供在较小密度范围内层次丰富的照片。

【软X线】软X线 (soft X-ray):波长在0.74-0.046nm(0.74-0.46Å)范围、光子能量为17-26keV的低能量X线。

由软X线机产生,产生该波段X线的管电压在25-40kVp。

由于软X线的穿透能力小,临床上适用于软组织摄影。

【传统放射学】传统放射学(conventional radiology):以X线透视和摄片为基本检查方法的医学成像科学。

在现代医学成像方法(CT/MRI/DSA等)出现之前,这些基本检查方法已经沿用和不断改良了近80年,其中大部份至今仍在沿用,故统称以这些基本检查方法为基础的医学成像科学为传统放射学。

【碘对比剂的特异质反应】碘对比剂的特异质反应(idiosyncratic effect of iodine contrast meida):碘对比剂引起的体质素因性副反应。

特异质反应是非剂量相关性的,临床上表现为荨麻疹、血管神经性水肿、呼吸困难、喉头水肿等,严重者可致死。

其病因学与①细胞释放递质;②抗原-抗体反应;③急性激活系统受累;④精神因素等有关。

【碘对比剂物理-化学反应】碘对比剂物理-化学反应(physicochemical effect of iodine contrast media):碘对比剂的理化性质引起的副反应。

物理-化学反应是剂量相关性的,与应用的剂量呈正比。

临床上表现为恶心、呕吐、潮红、发热等。

其病因学与①制剂的渗透压;②制剂的水溶性;③制剂的电荷;④制剂的粘滞性等有关。

【非离子型对比剂】非离子型对比剂(non-ionic contrast media):可于血管或体腔内注射的、于体液环境中不发生电离的医学成像对比剂。

主要有非离子型水溶性有机碘制剂及水溶性非离子型钆制剂。

非离子型制剂的渗透压可与血浆等渗或略高,有效地减少了制剂的高渗透压带来的副反应,但黏滞性较高是影响生物学安全性的另一个重要因素。

【管电流】管电流(electric current of X-ray tube):X线管内,在由高电压产生的强电场和高真空的环境中,自阴极(电子源)向阳极(靶)流动的高速电子流。

X线管产生的X线的强度与管电流成正比。

【管电压】管电压(voltage of X-ray tube):X线管内,为使阴极加热和在阴极与阳极之间产生强电场,由高压发生器产生的高电压。

X线管产生的X线束的最大光子能量等于高速电子流的最大能量,后者则取决于管电压的峰值。

改变管电压即改变了最大光子能量及X线谱。

【康普顿吸收】康普顿吸收(Compton absorption):康普顿1932年预言,一个电子经过冲撞将发生反冲,这将使得入射的能量或光子分配给反冲电子和散射光子,因而总的吸收系数将分为吸收部分及散射部分。

一个电子与一个低能光子冲撞中,散射光子的能量与原始光子者相近,仅给反冲电子以极小的能量;与高能光子冲撞时则相反,反冲电子获得原始光子的大部分能量。

此种现象称康普顿吸收。

【密度分辨率】密度分辨率(density resolution):影像中可辨认的光学密度差别的最小极限,即影像中细微密度差别的分辨能力。

又称低对比分辨率。

密度分辨率以5mm@0.3%附辐射剂量与毫安•秒值表示。

在一般性描述中,若不是指明具体计量单位,则仅是泛泛指密度分辨的能力,宜使用“密度分辨力”。

【空间分辨率】空间分辨率(spatial resolution):影像中可辨认的邻接物体的空间几何尺寸的最小极限,即影像中细微结构的分辨能力,又称高对比分辨率。

空间分辨率用某一轴向(如X轴、Y轴)的线对/毫米(LP/mm)数表示。

在一般性描述中,若不是指明具体计量单位,则仅是泛泛地指空间分辨的能力,宜使用“空间分辨力”。

【时间分辨率】时间分辨率(temporal resolution):成像设备单位时间内采集影像的帧数。

时间分辨力是设备的性能参数,与每帧影像的采集与重建时间、显示方式及连续成像的时间与能力有关。

在一般性描述中,若不是指明具体的计量单位和内容,则仅是泛泛地指信息采集的速度,宜使用“时间分辨力”。

【确定性生物学效应】确定性生物学效应(definite biological effect):X线(和其他电离辐射)照射人体后,在较高的辐射剂量阈值之上发生的剂量依赖性的生物效应,如诱发白内障。

【随机性生物学效应】随机性生物学效应(random biological effect):X线(和其他电离辐射)照射人体后,以一定概率发生的、非剂量依赖性的生物效应,如遗传效应、致癌作用。

【无创性检查】无创性检查(non-invisive examnation):医学诊断性检查中不会给受检者带来附加损伤的检查。

“无创性”系与“有创性”相对而言。

医学成像领域中,超声检查、磁共振成像检查迄今尚未证实会对受检者造成附加损伤,故属于无创性检查范畴。

【噪声】噪声(noise):广义上讲,影像上任何妨碍观察者解释的影像结构或特征均可定义为噪声。

狭义上讲,噪声是指在影像上观察到的亮度水平随机出现的波动。

从本质上讲,噪声主要是统计学的。

一些非统计学噪声有视频摄像机噪声(又称附加噪声)、系统噪声、量子噪声、存贮噪声等。

【伪影】(artifact)泛指影像失真。

依失真的原因可分为:①成像设备设计缺陷所致的伪影。

②成像设备故障所致的伪影。

③运动或移动伪影。

④信息载体的传感性所致的伪影。

⑤读取、转换系统所致的伪影。

⑥光学系统所致的伪影。

⑦暗室处理所致的伪影等。

【肿块效应】肿块效应(mass effect):医学影像中,人体各部位的病变产生的占据生理结构的空间、推压和移位邻近的结构、压迫或阻塞生理腔道的改变。

国内文献中经常使用“占位效应”一词作为“肿块效应”的同义词,但英文中并无占位效应的对应词。

日常工作中使用“占位性病变”,甚至“占位”代替肿瘤的描述则是不科学、不规范的。

CT【计算机体层摄影】计算机体层摄影(computed tomography,CT):X线摄影技术与重建数学、计算机技术结合产生的体层成像方法。

由英国EMI公司计算机和图像处理工程师Hounsfield于1969年设计,1971年研制出第一台头部CT机进行实验性脑扫描获得成功,1972年公诸于世。

1979年Hounsfield因该项发明而获诺贝尔生物医学奖。

CT的主要成像原理是:采集X线扫描人体结构的信息,经模/数转换、计算机运算、数/模转换等处理,生成被扫描结构的重建横断层面影像。

【CT值】CT值(CT number):CT设备生成的模拟影像由连续的灰阶构成,灰阶代表的灰度或密度值为无量纲值。

把CT影像的灰度值根据标准参照换算为量纲值即CT值。

可直观地反映影像内结构的密度,以HU表示。

【CT灌注成像】CT灌注成像(CT perfusion imaging):以同层动态CT扫描的方式,高流率团注对比剂及快速连续扫描,根据逐像素的时间-密度曲线特征计算出并用伪彩显示扫描层面的灌注成像参数的方法。

当CT检测器的宽度可以覆盖整个器官,如脑、肝等时,则可作全器官灌注成像。

【层厚】层厚(slice thickness):层面显示的医学影像上重建影像层面的厚度。

在CT影像上,随着设备的发展又分为采集层厚与重建层厚。

【层间距】层间距(inteval of slices):CT扫描中,相邻两个采集层面的上一层面的下缘与下一层面的上缘间的间隔。

【螺距】螺距(pitch):螺旋CT扫描时,X线管旋转一周期间采集层厚与进床速度之比(用于单层螺旋CT);X线管旋转一周期间进床的距离与X线准直厚度之比或X线管旋转一周期间进床的距离与检测器在Z轴的宽度之比(用于多层螺旋CT)。

从单层CT到多层CT,以及不同生产厂家对螺距定义的内涵有别,暂无统一定义。

【计算机辅助检测】计算机辅助检测(computer aided detection,CAD):医学成像领域中,基于大量临床病例累积和统计学的先验知识编制辅助检测软件,给医师提供疾病诊断的概率性参考意见的方式。

该软件系统是依病种为基础的,如乳腺检测软件、肺结节检测软件等。

【模拟数字转换】模拟数字转换(analog-digital conversion):数字成像方式中,使用模拟数字转换器把模拟时域信号转换为数字信号的步骤。

模拟信号是一个连续量,可表达的动态范围是无限的;数字信号是一个离散量,动态范围的表达和数字的字节正相关,数字的字节决定转换的精度。

【模拟影像】模拟影像(analog image):医学成像检查中,基于密度、灰度、辉度、信号强度等变量的差别而显示的可识别的影像。

X线摄影中,胶片上不同区域的灰度是相应区域接受的射线强度的模拟,或者从另一个角度讲,是相应区域对应的射线穿行轨迹上组织结构对射线衰减程度的模拟。

同样的道理可以解释CT影像的密度亦为局部组织结构对射线衰减程度的模拟;灰阶超声影像的辉度为声束透射的组织结构回声质地的模拟;MR影像的信号强度为组织结构内的氢质子弛豫时间的模拟。

【原始横断层面】原始横断层面(primary transverse slice):CT设备完成数据采集后,计算机根据各体素的X线线性衰减系数二维分布平面图生成CT值矩阵,再经数字模拟转换重建的横断层面影像。

是施行各种显示与重组处理的基础。

【锥形线束伪影】锥形线束伪影(cone beam artifact):多层螺旋CT扫描中,需用锥形线束覆盖多列检测器的数千个检测单元,各单元接收的是以不同几何学轨迹入射的X线,由于入射X线的入射角度、穿行厚度不同及检测单元边界的屏蔽等因素造成的重建影像失真。

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