第一章
1、1895年,伦琴发现X射线。
2、医学影像设备可分为医学影像诊断设备和医学影像设备。 3、医学影像诊断设备可分为:X线设备,包括X线机和CT、MRI设备、US设备、核医学设备、热成像设备、医用光学设备。
4、X线设备 是通过透过人体的X线来实现人体成像的。
人体组织密度厚度不同,代表对X线衰减和吸收不同;
5、磁共振设备 是通过测量构成人体组织元素的原子核放出的MR信号,实现人体成像。
载体是电磁波;检测信号是MR信号。
6、超声成像设备分为利用超声回波的超声诊断和利用超声透射的超声CT。
载体是超声波;检测信号是反射回波。频率越高衰减越强。较深部位的诊断,选用的频率为1.0—3.0MHz;较浅部位如眼球,可选用20MHz。
7、核医学设备是通过有选择地测量摄入人体内的放射性核素所发出的r射线来实现人体成像的设备,此类设备主要有r相机,SPECT和PET。
R相机既是现象仪器,又是功能仪器。临床用它对脏器进行静态或动态照相检查,动态照相主要用于心血管疾病的检查。SPECT具有r相机的全部功能,又增加了体层成像功能。载体是r射线;检测信号是511KeV泯没光子。
第二章
1、X线管产生X线的必要条件是 灯丝加热 和 两极加压。 2、X线发生装置由 X线管、高压发生装置和控制台 三部分组成。 3、固定阳极X线管主要由 阳极、阴极和玻璃壳 组成。
4、阳极的作用:一、产生X线并散热;二、吸收二次电子和散乱射线。
阳极由 阳极头、阳极冒、可划圈和阳极柄 组成。
阳极头由 靶面和阳极体组成。靶面作用是承受高速运动的电子束轰击,产生X线,称为曝光。
阴极的作用是 发射电子并使电子束聚焦。
玻璃壳的作用是 将阳极和阴极固定在一起并保持管内的高真空度。
6、对X线成像影响最大的因素之一是 X线管的焦点。
7、旋转X线管的最大优点是 瞬时负载功率大,焦点小。
8、高频X线管的转速是 8100—9000 r/min。
9、软X线管的特点:一、X线管输出窗的固有过滤小;二、在低管电压时能产生较大的管电流;三、焦点小。
软X线管的结构特点: 铍窗、钼靶和极间距离短。
10、空间电荷 灯丝后端发射出来的电子,由于电子之间相互排斥和灯丝的阻挡作用,因此这部分电子滞留在灯丝后面的空间,形成“空间电荷”,空间电荷只能随着管电压的升高而逐渐飞向阳极。
11、高压发生器的作用:一、为X线管灯丝提供加热电压;二、为X线管提供直流高压;三、如配有两只或两只以上X线管,还需要切换X线管。
高压发生器由 高压变压器、灯丝变压器、高压整流器、高压变换闸和高压电缆 组成。
高压变压器由 铁心、初级绕组、次级绕组、绝缘材料和固定件 组成。
12、X线管灯丝变压器是为X线管提供灯丝加热电压的降压变压器。
踢踏舞鞋 13、高压电缆的作用是 将高压发生器产生的高压输送到X线管的两端,同时把灯丝加热电压输送到X线管的阴极。
高压电缆的分层: ①导电心线、②高压绝缘层、③半导体层、④金属屏蔽层、⑤保护层。
第三章
1、按高压变压器的工作频率可将诊断X线机分为 工频X线机、中频X线机、高频X线机。
工频X线机可分为 常规X线机和程控X线机。
程控X线机是单片机控制的工频 X线机。
高频X线机的主要参数:保护接地电阻:小于0.3 欧姆。
2、直流逆变: 将直流电压变换为某一中、高频交流电的过程称为直流逆变。
直流逆变的方法有三种:桥式逆变、 半桥式逆变、 单端逆变。
3、X-TV(医用X线电视系统)由 I.I(X线影像增强器)和X线闭路电视系统 构成。
4、增强X线管的结构: 增强管、 壳体、 电源。
增强管的结构: 输入窗、闪烁体、光电阴极、电极、输出荧光屏、输出窗、管壳等。
第四章
1、数字X线设备的分类: CR→X线计算机摄影、 DR→X线数字摄影、 DSA→数字减影血管造影。
2、CR采用IP(影像板)作为探测器,对比分辨力高,辐射剂量小。 3、CR的基本结构: 信息采集、信息转换、信息处理、信息存储和记录。
原理:①、信息采集:由IP代替胶片实现,以潜影的形式记忆X线图像。
②、信息转换:由图像读取装置实现,它可将X线图像变为数字图像信号。
③、信息处理:由计算机来完成,对数字图像作各种相关的后处理。
④、信息记录:利用存储媒体如光盘等,通常在存储前进行数据压缩。
4、CR系统的读取装置可分为:暗盒型和非暗盒型。
5、CR的图像后处理:①、灰阶变换处理;
②、空间频率处理;是通过频率响应的调节来影响图像的锐度。边缘增强是通过增强高频响应使感兴趣结构的边缘得到增强,以突出轮廓。
③、动态范围压缩处理。
灰阶变换处理是影响 对比度;空间频率处理是影响 锐度。
吸咪头 6、DR(数字X线摄影) 是在I.I-TV系统的基础上,利用A/D转换器将模拟视频信号数字化,进行计算机图像处理。
DR可分为:非晶硒平板探测器型、非晶硅平板探测器型、多丝正比室扫描型和CCD摄像机型。
非晶态硒→将X线直接换成数字信号;
非晶态硅→先经闪烁发光晶体换成可见光,再转换成数字信号。
7、DR和CR的比较:
①、DR的图像清晰度优于CR,主要由像素尺寸决定,CR在独处潜影过程中,降低了图像分辨力;
②、DR的噪声源比CR少,没有二次激励过程引入的噪声,因此S/N高;
③、DR的拍片速度快于CR,拍片间隔为5秒,直接出片;CR从摄影到显影需要3分钟;
④、DR的X线转换效率高,CR利用潜影成像,信号随时间衰减;
⑤、DR探测器的寿命长,可用10年,CR的IP可用1年;
⑥、DR有升级为透视的能力,但不能应用于常规X线机,CR不能透视。
稀疏化8、数字减影血管造影:时间减影、能量减影、混合减影。
第五章
1、CT最开始应用于 头部(颅脑) 检查。
2、第一代,采用“平移+旋转”,由一个X线管和一个闪烁晶体探测器组成;
第二代,采用“窄扇形线束”,探测器数目也增加到3—30个;
第三代,采用“旋转+旋转”。
第四代,采用“静止+旋转”;
第五代,采用“静止+静止”。
3、X线管工作方式有 连续型 和 脉冲型。
4、X线管的线圈有 启动线圈 和 绕组线圈。
5、成像系统:①、数据采集系统:X线发生装置、准直器和滤过器、探测器、数据处理和接口装置、扫描机架、扫描床;
②、图像重建系统:图像重建单元、数据存储装置;
③、图像显示和保存系统:图像显示装置、多幅相机、图像存储装置。
6、探测器 是一种将X线能量转换为电信号的装置,电信号的大小和它接收到的辐射成正比。
教学磁板
7、探测器的特性:检测效率、稳定性、响应性、准确性。
8、探测器的种类:气体探测器、闪烁晶体探测器、稀土陶瓷探测器。
①、气体探测器由 惰性气体 和 气体电离室 构成。通过测量电离电流的大小来测量出入摄X线的强度。
②、闪烁晶体探测器的闪烁晶体是铊激活碘化钠晶体(NAI)(Tl)。
其优点:是探测器效率比较高,使用光电二极管时能够将探测器制作得比较小来提高空间分辨力,几何效率较高,以及所用X线剂量相对较低。
③、稀土陶瓷探测器
9、前置放大器的作用及要求:
作用:将探测器输出的微弱信号进行放大。
要求:①、输入阻抗高;②、有一定的放大倍数;③、低噪音;④、阻抗变换。
10、ADC 是将连续模拟时域信号转变为离散的数字系列。
常用的ADC有 双积分式ADC 和 逐次逼近式ADC。
11、滑环技术可分为:低压滑环和高压滑环。
12、多层CT(MSCT)
单层CT(SSCT)
空间分辨力:
密度分辨力:
第六章
1、MRI现象是1946年分别由美国斯坦福大学物理系Felix Bloch教授和哈佛大学Edward Purcell 教授领导的小组同时独立发现的。
2、MRI的优点:
①、无电离辐射的危害
②、多参数成像,可提供丰富的诊断信息
③、高对比度成像
④、MRI设备具有任意方向断层的能力
⑤、无需使用对比剂,可直接显示心脏和血管结构
⑥、无骨伪影干扰,颅后窝病变清晰可辨
⑦、可进行功能,组织化学和生物化学方面的研究
3、MRI的基本结构:主磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统和其他辅助设备
4、主磁体 作用:产生一个高度均匀、稳定的静磁场。弯曲玻璃
可分为:永磁体、常导磁体和超导磁体。
两个特性:①磁场强Bo;②Bo对时间和位置的不变性。即Bo稳定性和均匀性
低场→Bo<=0.3T;中场→0.3T<Bo<=1.OT;高场→1.0T<Bo<=1.5T
性能参数:磁场强度、磁场均匀性、磁场稳定性、磁体有效孔径。
5、超导体:某些物质的电阻在超低温下急剧下降为零的性质。这些物质称为超导体。它对电流几乎没有影响,且不产生热量。
超导体的优点:场强高,稳定性和均匀性好。
电子签名设备 超导体的屏蔽有两种方法:无源屏蔽和有源屏蔽。
特定吸收率:每千克人体重量所允许的RF吸收功率。
均场调整分为无源均场调整和有源均场调整。
6、梯度磁场系统的作用,三个梯度,开启顺序。
作用:为系统提供线性度满足要求的、可快速开关的梯度磁场,以提供MR信号的空间位置信息,实现成像体素的空间定位。
三个梯度:Gx叫频率编码梯度磁场;Gy叫相位编码梯度磁场;Gz叫选层梯度磁场。
启动顺序: Gz→Gy→Gx
磁场梯度越大,像素越小,空间分辨力越高。
7、发射线圈:用于建立射频场的射频线圈;
接收线圈:用于检测MR信号的射频线圈。
在MRI中,RF线圈既是发射线圈又是接收线圈。
第七章
1、医学超声成像:是依靠超声在人体传播,遇到不同的组织和器官时,会因其声特性
阻抗的不同而产生声强有差异的回波,来建立影像的。