医学影像复习1

1、填空题-10分 共10空单选题-50分 共50题多选题-10分 共5 题判断题-10分 共10题问答题-20分 共4 题第一章 概论 10分左右第二章 放射物理基础 20分左右第三章 X线发生装置和模拟X线成像 20分左右第四章 数字X线成像 25分左右第六章 CT成像 10分左右第七章 MRI成像 10分左右第八章 超声成像 5分左右第一章 概论医学影像技术有哪些？各自的信息源、信息载体、信息检测方式、信息的意义是什么？X线的发现？X线影像形成的条件？X线成像设备有哪些？1895年11月8日，伦琴发现X线，奠定放射学发展的基础。 1901年12月10日 伦琴获得诺贝尔物理学奖。X线影像形成的

2、条件：X线具有一定的穿透力。因密度和厚度不同形成衰减差异。有X线影像显示装置。第2章 放射物理基础介绍X线的本质和特性。X线是如何产生的？其产生的必备条件是？介绍连续辐射和标识辐射。计算管电压为80KV时连续X线的 min、最强 、平均 。什么是X线的强度？用什么表示？其影响因素有哪些？X线的本质和特性：电磁波:具有波粒二性波动性：具有反射、折射、干射、衍射等波动特征。 微粒性：具有光电效应、康普顿散射、荧光作用和电离作用等现象。 以一定的波长和频率在空间传播，其传播速度即为光速。X线的产生：真空中高速运行的电子群突然受阻，阴极射线遇到障碍产生阴影产生X线的必备条件：电子源-阴极，灯丝发射电子

3、；高速电子流-高真空及强电场加速电子；障碍物-阳极靶，电子轰击产生X线。X线的产生原理：阴极加热发射电子在高压电场的作用下高速飞向阳极靶面，由于电子束受到靶面的急剧阻止，在阳极靶面上产生能量转换。X线产生的本质是：高速运动电子与物质原子碰撞中能量转换 E电子=E热+E电离+E辐射影响连续X线强度的因素？靶物质原子序数：Z管电流：mA管电压：KV连续X射线谱最短波长：min = 1.24 / U （nm）min 的数值仅与管电压U 有关，不受其他任何因素的影响最强波长：连续X射线谱中强度最大值对应的波长。最强 = 1.5min 平均波长：平均 = 2.5min X线的产生原理：标识辐射；高速电子

4、击出原子内层电子所引发；标识辐射产生固定波长的X射线谱标识X射线的波长仅取决于阳极靶物质。每一种元素的标识X射线波长固定不变X线的强度：单位时间内穿过单位平面内X光子数量与能量乘积的总和。通常用X线的质和量分别表示影响X线强度的因素什么是X线的质？X线的硬度用穿透能力表示 什么是X线的量？1.叙述光电效应、康普顿效应、及电子对效应的产生过程和产生条件.2.光电效应的实质是？产生的次级粒子有哪些?3.光电效应中的特征辐射与x线产生中特征辐射的区别?4.光电效应在X线成像中的利弊?5.简答光电效应的吸收限及其意义。6.康普顿效应在诊断放射中的影响有哪些？7. 什么是X线的电离作用、荧光作用、感光作

5、用、着色作用？hv < Ei 相干散射 hv Ei 光电效应hv >> Ei 康普敦效应hv 1.02Mev 电子对效应hv 很高 光核反应光电效应在X线成像中作用有利：1、无散射线、减少照片灰雾.2、完全被人体吸收，产生差异.有害：增加辐射剂量. X线的衰减：距离衰减、单能窄束X线的衰减距离衰减：点光源X线的衰减与距离的平方成反比。什么是单能窄束X射线？单能：由能量相同的光子组成的X线。窄束：不包含散射X线。射线束有一定的宽度，其中没有散射光子。什么是连续X射线？连续能谱X射线可看成多个单能窄束X射线之和连续X线的衰减：强度变小（量减少），硬度变大（质提高）人体的物质组成：

6、骨骼 / 软组织 / 管腔内气体X射线与人体的相互作用：除直接透射部分外，主要为光电效应和康普顿散射 第3章 X线发生装置与模拟X线成像什么是X线发生装置？以及该装置的构成？X线管构成？二次电子？危害？阴极构成？作用？阳极效应？高压发生器的作用高压发生器的构成单相全波桥式整流电路组成结构：高压变压器、高压整流器、X线管灯丝变压器、高压交换闸、高压电缆、高压插头与插座、变压器油高压发生器的作用：给X线管阳极提供直流高压。给X线管阴极提供加热电压。配两只以上X线管时，负责球管之间管电压和灯丝电压的切换。高压变压器的构造铁芯：采用闭合式导磁体。初级绕组：匝数少、电流大（几十-几百A）， 电 压不高（

7、500V以下）；次级绕组：匝数多、电流很小（1000MA以下），电压很高（诊断机30150KV,治疗机200300KV）。高压变压器工作特点：1、零相位时接通。2、曝光时间为偶数个脉冲（周期）。 曝光时间为偶数个脉冲（周期） 时，暂态电流对KV几乎无影响。灯丝变压器作用：给X线管提供灯丝电压。结构：铁芯：采用闭合式导磁体，口或C型。初级绕组：匝数1000、电流小、线径小。次级绕组：匝数几十、电流较大、线径大。灯丝变压器的特点：降压变压器：初级电压100220V之间，次级电压515V之间，功率100w左右。次级与X线管阴极相连，初次级间绝缘强度要求不低于高压变压器输出最高电压的一半。高压交换闸作

8、用：把高压发生器产生的高压、灯丝电压在不同X线管之间切换。控制台的作用？控制台的电路有哪些？基本组成电路： 一、电源电路 二、灯丝加热电路 三、高压发生电路 四、控制电路诊断X线机频率划分？ 工频X线机(50或60Hz) 中频X线机(40020kHz) 高频X线机(>20kHz)影像增强器：Image Intensifier 简写：I.I作用: 将穿过人体的X线影像转换成亮度较强（比普通荧光强数千至万倍）的可见光影像。影像增强器的工作原理第4章 数字X线成像模拟量数字量模拟信号转换为数字信号用？线对的概念与计算空间分辨率、密度分辨率的决定因素计算机存储的图像与显示器显示的图像是？数字化的

9、核心处理技术是？CR系统组成影像板(IP)工作原理PSL平板数字探测器FPDDSA技术原理和基本方法数字化医院信息系统主要有哪些？简述其功能。PACS、RIS、HIS融合条件CR系统信息源：信息采集：信息转换：信息处理：信息显示：信息记录：影像板(IP)工作原理PSLCR组成：普通X线机、IP板、IP扫描仪、后处理计算机。IP板工作原理：PSL现象用波长为600nm的激光能使IP板受激发而释放出最高强度的波长为390400nm的可见光。 CR成像技术特点：数字化平板数字探测器FPD(Flat Panel Detector)材料种类：非晶硒探测器非晶硅探测器多丝正比室扫描CCD探测器直接型平板探

10、测器FPD：非晶硒是一种光电导材料，经X射线曝光后由于电导率的改变而形成图像电信号，通过TFT检测阵列，再经A/D转换、处理获得数字化图像在显示器上显示。 非晶硒探测器工作原理间接型平板探测器FPD ：间接FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层( a-Si)再加TFT阵列构成的平板检测器。 非晶硅探测器工作原理普通摄片、CR、DRDSA技术原理：在通常的血管造影过程中，运用数字计算机处理技术，取人体同一部位两帧不同的数字图像，进行相减处理，消去两帧图像的相同部分，得到造影剂充盈的血管图像DSA基本方法：时间减影：对比剂进入血管之前采集蒙片(mask)-充有对比剂的血

11、管图像(充盈图像)=血管图像。缺点：受被检者移动或动脉搏动的影响。能量减影：使用碘对比剂进入血管后用33Kev左右的X线能量，管电压为70KV曝光产生的图像管电压为120130KV曝光产生的图像，也称双能减影、K缘减影能量减影优缺点优点：图像连续采集，被检者少许移动不会 影像图像效果。可以抑制吞咽、胃肠蠕动造成的图像模糊。缺点：能量影像相减只能消除一种组织的影像，不能将骨骼和软组织同时减去。要求X线管能在两种能量高速切换设备复杂，只能用在专用X线机上。混合减影：造影前和造影后均用能量减影减去软组织的图像得到双能减影像，再用时间减影处理双能减影像减去骨骼的影像。 优缺点：综合了时间减影和能量减影

12、的优点，比较费力，X线剂量很高。附属设备：高压注射器。注射速度快，与X线机连动数字化医院信息系统主要有哪些？列出至少四种的中文全程和英文简称并简述其功能。PACS、RIS、HIS融合条件第6章 CT成像CT与DR的区别(成像原理、空间分辨率、密度分辨率、动态范围)CT的发明CT值的定义和计算CT图像的窗口技术及使用的原因普通CT与螺旋CT(关键技术及四个连续)窗口技术显示的CT值范围床面运动的精度范围螺距的相关知识什么是CT？与X射线摄片有何不同？1、显示真正的断面影像2、图像清晰，密度分辨率高3、可用CT值进行密度测量4、立体定位准确5、可进行三维成像等后处理什么是CT值？以吸收系数为依据，

13、表征人体组织密度的量值。定义：CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。实际应用中，人们更关心组织衰减系数的差异不是绝对衰减系数。为了便于比较和计算， Hounsfield将骨皮质和空气衰减系数作为上下限划分为2000个单位，然后与水的µ值作比照，得到各种组织结构的CT值。 单位： Hu（Hounsfield Unit）纪念亨氏 物质的CT值反映物质的密度。图像上黑表示物质密度低，白表物质密度高。探测器的特性：一致性探测器的一致性指所有探测器单元之间吸收和转换要一致，即相同X线照射得到相同电信号。每天早上CT开机时，常规要作空气校正，其目的就是确保探测器性能的一致

14、性。探测器的特性：动态范围探测器的特性：探测器能探测到最大信号与最小信号之比。一般为106：1CT探测器的种类：气体、固体（闪烁晶体探测器、固态稀土陶瓷探测器）气体探测器特点：各通道电离室相互连通，处于同一气压、温度、密度、纯度条件，有较好一致性；间隔很薄，几何效率高转换效率相对较低对温度敏感固态稀土陶瓷探测器:更高的转换效率；更好的稳定性；余辉时间短，可以做快速连续的螺旋扫描;冷却系统：包括X线管冷却和电子线路的冷却 。X线管用绝缘油与空气进行热交换，扫描机架静止部分则用风冷或水冷进行热交换。冷却方式：1、风冷+油冷2、 水冷+风冷+油冷窗口技术窗宽窗位窗宽 Window width (W)

15、: 选取显示的CT值范围大小窗位 Window center/level (C/L): CT值范围中心CT值 选取感兴趣的CT值范围，将其转换成人眼能分辨的灰阶显示。意义：提高人眼对图像的分辨率。窗宽、窗位共同决定图像的CT值显示范围计算CT值范围的公式： CW/2CW/2C代表窗位、W代表窗宽例如： W:1500 C：-600显示范围：？ -1350150窗宽对图像显示的意义CT值大于窗宽上限的像素灰度均为最白；CT值小于窗宽下限的像素灰度均为最黑；窗宽窄：显示的CT值范围小，每个灰阶代表的CT值幅度小，图像层次少，对比度强，可分辨密度较接近的组织或结构。窗宽宽：显示的CT值范围大，每个灰阶

16、代表的CT值幅度大，图像层次多，对比度差，但其轮廓较光滑，密度较均匀，适用于分辨密度差别大的结构，如肺组织。窗宽主要影响图像的对比度螺旋扫描特点:四个连续球管探测器 连续旋转检查床 连续移动X线 连续产生数据 连续采集球管探测器:连续旋转螺旋CT实现的关键技术滑环技术：采用封闭环状铜条和碳刷实现机架旋转部分的供电。CT机的主要技术性能参数：图像质量 空间分辨率空间分辨率又称高对比分辨率，是在高对比情况下（CT值100HU）区分相邻最小物体的能力。通常以每厘米的线对数（LPcm）表示。空间分辨率至少应不低于14LPcm，有的产品已能高达30LPcm。 极限空间分辨率主要受探测器最小尺寸的影响 图

17、像质量 密度分辨率密度分辨率又称低对比分辨率，是在低对比情况下（CT值差10HU时）分辨物体微小差别的能力，以毫米百分单位表示（mm） 主要受探测器灵敏度等整机综合性能的影响 第七章 MRI成像90°脉冲 与 180°脉冲影响横向驰豫时间T2的因素磁共振成像设备组成结构SE脉冲序列90°脉冲 与 180°脉冲作用三梯度施加顺序MRI图像特点、临床应用优势多参数成像任意截面成像清晰软组织对比无骨伪影干扰无需造影剂可进行血管成像、MRCP等功能成像、MRS等新技术应用 MR信号携带组织生理、生化特性信息，可从分子水平提供诊断信息 无电离辐射像素的灰度（黑白程

18、度）相应体素产生的MR信号强度自旋和核磁的概念自旋：某些原子核有一特性：总以一定的频率绕着自己的轴进行高速旋转，原子核的这一特性称为自旋（spin）核磁：由于原子核带有正电荷，原子核的自旋就形成电流环路，从而产生具有一定大小和方向的磁化矢量。这种由带有正电荷的原子核自旋产生的磁场称为核磁。 磁性和非磁性原子核并非所有原子核的自旋运动均能产生核磁;如果原子核内的质子数和中子数均为偶数，自旋并不产生核磁，称为非磁性原子核。自旋运动能够产生核磁的原子核称为磁性原子核。磁性原子核需要符合以下条件： 含奇数质子或中子用于人体磁共振成像的原子人体内有许多种磁性原子核，临床用于磁共振成像的原子核为氢质子（1

19、H），选择1H的理由：氢质子在人体内分布广，数量多，约占人体原子核总数2/3；氢原子核只有单一质子具有最强的磁化率磁化率：质子产生的磁场强度与自身质量之比。一般所指的MRI图像即为1H的共振图像质子进入外磁场前后的情况进动频率(Precession Frequency)拉莫方程：0 =.B0其中：0 ：进动频率 ,又称拉莫频率（Hz或MHz） B0 ：外磁场强度(单位T，特斯拉) ：旋磁比；氢质子的为 42.6MHz / T质子在静磁场中的宏观磁化表现由于低能级的质子略多于高能级的，最后会产生一个与主磁场同向的宏观纵向磁化矢量。不管是平行于或反平行于静磁场方向的质子都会在XY平面上产生投影向量

20、值，叫做横向磁化。由于质子进动时的初始相位不同，表现得杂乱无章，相互抵消，宏观横向磁化矢量为零。宏观纵向磁化矢量发生偏转本质：纵向磁矩的减小（能量传递）横向磁矩产生（质子进动相位一致）相位？表示周期变化的物理量变化进程相位差：两频率相同物理量变化的先后顺序差值相位一致：相位差为零即同步运动。90°脉冲 与 180°脉冲偏转的角度与射频脉冲的能量有关，能量越大偏转角度越大。当射频脉冲的能量正好使宏观纵向磁化矢量偏转90°，即完全偏转到X、Y平面，这种脉冲为90°脉冲。如果射频脉冲的能量足够大，使宏观磁化矢量偏转180°，即产生一个与主磁场方向相反

21、的宏观纵向磁化矢量，我们把这种射频脉冲称为180°脉冲。MR信号的产生核磁弛豫射频脉冲关闭后，质子的宏观磁化矢量将逐渐恢复到原来的状态 ，该恢复过程称为弛豫。驰豫：指磁化矢量恢复到平衡态的过程。驰豫包含两个相互独立的过程：纵向恢复（能量释放）横向衰减（相位离散）纵向弛豫时间T1：纵向磁化矢量从最小恢复至平衡态的63%所经历的驰豫时间。意义：反映纵向磁矩恢复快慢。本质：能量传递不同组织的T1时间不同。横向弛豫时间T2：横向磁化矢量从由最大衰减至37%所经历的驰豫时间。意义：反映横向磁矩衰减快慢。本质：进动相位离散不同的组织T2时间不同。影响横向驰豫时间T2的因素：不同成分和结构的 组织

22、T2不同。例如水的T2值要比固体的T2值长；T2与磁场强度无关；T2的长短取决于组织内部的局部小磁 场的均匀性，与组织内部自旋运动 一致性有关，横向驰豫又称自旋-自旋驰豫；一般组织分子的大小均匀性越好（如水），散相效果越差，T2越长。 组织分子的大小越不均匀（如肌肉），散相越快，T2越短。磁共振成像设备组成结构简介主磁体 、梯度磁场系统 、射频系统 、计算机系统 主磁体：提供均匀稳定的静磁场B0。主磁体主要的技术指标：磁场强度磁场均匀度磁场稳定性磁体类型：永磁、常导、超导永磁体：永久磁铁 如铁氧体或钕铁性能特点：造价低、耗能低、运行维护费用低；磁场强度低、磁场均匀性欠佳;环境温度敏感;磁体重量

23、大，磁场不能关闭。超导磁体运行环境及特点：线圈中电流建立后，无需外加电源；通过液氦维持低温273.15 液氦易蒸发和泄漏，须定期补充；失超现象：如系统故障，致使线圈温度升高线圈会产生电阻，这种情况非常危险。超导系统中一般设有液氦损耗安全警报。超导磁体性能特点：磁场强度高；稳定性和均匀性好；技术复杂、液氦冷却、运行维护费用高；梯度磁场系统结构：梯度磁场线圈及梯度磁场控制系统作用：提供线性良好、可快速切换的梯度磁场，对MR信号进行三维空间定位；射频系统射频控制： 发射通道、接收通道；发射线圈: 发射射频脉冲（无线电波）激发人体内的质子发生共振，就如同电台的发射天线；接收线圈: 接收人体内发出的MR信号（也是一种无线电波），就如同收音机的