X线、CT、B超、MRI的原理、辐射大小、检查范围?

一入医院,感觉就如同进了大观园,对于医生开具的各种检查项目,很多人都不懂检查的目的是什么?不知道检查的目的,自然也就不知道哪些是合适的检查方法?有些人担心也担心各种影像检查对身体会不会有影响?X线、CT、B超、MRI哪个对人体辐射影响大?

今天,作为临床一线的医生,小编就来给大家科普下几种常见影像检查方法的常见适用症。

X线

X线检查,就是利用X射线穿透身体,形成影像,是临床早期发现、早期诊断和鉴别诊断某些疾病最有效的手段之一。

形成原理:

X线的特性和人体组织器官密度与厚度之差异所致,这种密度与厚度之差异称为密度对比(Contrast),可分为自然对比和人工对比。

(一)自然对比

人体各种组织、器官和密度不同;厚度也异,经X线照射,其吸收及透过X线量也不一样。因此,在透视荧光屏上有亮暗之分,在照片上有黑白之别。这是人体自然,亦是固有的密度差别,称为自然对比。

按照人体组织密度的高低,依次分为骨骼、软组织(包括皮肤、肌肉、内脏、软骨)、液体(血液及体液,密度和软组织相似,X线不能区别),脂肪和存在人体内的气体。各个不同密度的组织相邻排列,吸收及透过X线量不同,才产生透视或照片上影像。在人体内,胸部和骨骼的自然密度对比最好,透视和普通照片上应用最多。凡是密度最大的部份(例如骨骼)吸收X线最多,通过X线量很少,故在照片上显出白色影像;反之,密度较小的部份(例如空气或软组织)在照片上出现黑色影像,此外,还应注意厚度,如心脏的投影,形成明显的白色。

总结自然对比和影像关系,列为下表:

人体组织密度差异和X线影象关系表

同样,如器官和组织有病理变化,改变了原有的密度,出现新的密度差异,产生密度高低不等的影像,也属于自然对比的范畴。

密度分辨率(Density resolution):使用某种射线设备,能分辩人体同一部位的两种以上不同密度的结构,亦即显出密度差异,从而形成影像。这种能分辨最小的密度差异,称为某种设备的密度分辨率。如CT机就具有高分辨率,在头颅同一层扫描片中,有分辨出灰质与白质、脑室、脑池与脑沟等不同结构,而普通X线的密度分辨率则较低,约为5~10%。

(二)人工对比

人体有些部分,如腹部各脏器,密度大致相同,不具备自然对比的条件,可用对人体无害、密度大或密度小的物质,引入被检查的组织器官或其周围,造成密度差异,显出影像,称为人工对比。形成人工对比的方法称为造影检查,引用的物质叫做造影剂(Contrastmedium)。

辐射大小:X线检查的辐射剂量差不多是0.02-0.1mSv,跟坐一次飞机接受的辐射差不多。一般而言,X线检查是安全的。

检查范围:X线检查可以拍头颅片、胸片、腹部平片、四肢的骨和关节片。一些胃部、食管和肠道疾病,也会用到X线检查,比如钡餐检查、消化道造影等。在日常体检时主要是用来拍胸片,筛查肺部的疾病。

CT

CT是近十年来发展迅速的电子计算机和X线相结合的一项新颖的诊断新技术。

其主要特点是具有高密度分辨率,比普通X线照片高10~20倍。能准确测出某一平面各种不同组织之间的放射衰减特性的微小差异,以图像或数字将其显示,极其精细地分辨出各种软组织的不同密度,从而形成对比。如头颅X线平片不能区分脑组织及脑脊液,而CT不仅能显示出脑室系统、还能分辨出脑实质的灰质与白质;如再引入造影剂以增强对比度,对其分辨率更为提高,故而加宽了疾病的诊断范畴,还提高了诊断正确率。但CT也有其限制,如对血管病变,消化道腔内病变以及某些病变的定性等。

辐射大小:胸部普通CT检查的辐射差不多为2~5mSv,胸部低剂量CT检查的辐射剂量大约是0.2-0.5mSv,差不多是10张胸片的剂量,所以是非常安全的。

检查范围:

CT最常用在头部、胸部、腹部和脊柱疾病等方面的检查,有些四肢和骨骼问题用X线检查看不清楚时,也可以选择做CT。目前体检项目中的CT主要是胸部CT,用于早期肺癌筛查。

B超

B超是利用声波反射的原理,得到不同的回声,通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上,可以用来了解人体的内部结构。利用这种原理,人们将超声波用于诊断和治疗人体疾病。在医学临床上应用的超声诊断仪的许多类型,如A型、B型、M型、扇形和多普勒超声型等。B型是其中一种,而且是临床上应用最广泛和简便的一种。通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形比较清晰。B超比较适用于肝、胆肾、膀胱、子宫、卵巢等多种脏器疾病的诊断。B超检查的价格也比较便宜,又无不良反应,可反复检查。

辐射大小:超声检查是利用声波反射成像,没有辐射

检查范围:B超主要筛查腹腔、盆腔内器官是不是有病变,包括:乳腺、甲状腺、肝脏、肾脏、胰腺、胆囊、脾脏、膀胱、子宫、卵巢等。心脏部位的检查也常会用到B超。

MRI

磁共振(MRI)就是常说的核磁,因为名字里带个核字,大家老误解它可能有放射线和辐射,其实这个核指的是含奇数质子的原子核。利用原子核在磁场内共振而产生影像的一种新的诊断方法,为非射线成像,亦为无创伤性检查方法之一,自80年代应用于临床后,其检查技术发展非常迅速且日臻完善,成为影像诊断学中重要的成员之一。

MRI与CT相比较,其优越性是非射线成像,且可任何方向切层扫描;如冠状面、矢状面、横断面以及斜面等,MRI与CT在成像方面还有不同之处是有多个参数,如质子密度,T1与T2弛豫时间。目前软件的开发,还可不用造影剂而显示血管,称为MRA(Magnetic Resonance Angiography)。MRI也有不足之处,如成像时间长,对钙化不灵敏,费用较昂贵等。

辐射大小:MRI没有辐射

检查范围:磁共振可以检查的部位很多,包括脑部、血管、肌肉、韧带、脊柱等等,但是建议在有症状或医生建议下做磁共振检查,正常的体检作为疾病的初期筛查,通常没有必要做磁共振。

辐射大小的衡量

辐射剂量是以人体组织器官每单位质量所吸收的辐射能量来计算,它的计算单位是sv,或是msv,1sv=1000msv。

对一般人来说,比如在日常工作中不接触辐射性物质的人,每年的正常因环境本底辐射(主要是空气中的氡)摄取量是每年1~2msv。凡是每年辐射物质摄取量超过6msv,应被列为放射性物质工作人员。他们的工作环境应受到定期的监测,而人员本身需要接受定期的医疗检查。

我国辐射防护标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002) 中对于放射性工作人员的剂量当量限值的规定为:年剂量当量限值,全身均匀外照射50mSv/年、眼晶体150mSv/年、其他单个器官或组织500mSv/年,特殊照射:一次不大于100mSv,一生中不大于250mSv,应急照射:一次不大于250mSv。