医学影像设备学

第 1 章 概论 1、1895 年 11 月 8 日，伦琴发现 X 射线。 2、现代医学影响设备可分为影像诊断设备和医学影像治疗设备。 3、现代医学影像设备可分为：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。医用光学设备即医用内镜。 第 2 章 X 线发生装置 1、X 线发生装置由 X 线管、高压发生器和控制台三部分组成。 2、固定阳极 X 线管主要由阳极、阴极和玻璃壳组成。 3、阳极：主要作用是产生 X 线并散热，其次是吸收二次电子和散乱射线。 4、阳极头：由靶面和阳极体组成。靶面的作用是承受高速运动的电子束轰击，产生 X 线，称为曝光。 5、阳极帽：可吸收 50-60%的二次电子，并可吸收一部分散乱射线，从而保护 X 线管玻璃壳并提高影 像清晰度。 6、固定阳极 X 线管的阳极结构包括：阳极头、阳极帽、可伐圈、阳极柄。 7、固定阳极 X 线管的主要缺点：焦点尺寸大，瞬时负载功率小。优点：结构简单，价格低。 8、阴极：作用是发射电子并使电子束聚焦。主要由灯丝、聚焦罩、阴极套和玻璃芯柱组成。 9、在 X 线成像系统中：对 X 线成像质量影响最大的因素之一就是 X 线管的焦点。 10、N 实际焦点：指靶面瞬间承受高速运动电子束的轰击面积，呈细长方形。 11、N 有效焦点：是实际焦点在 X 线投照方向上的投影。实际焦点在垂直于 X 线管长轴方向的投影， 称为标称焦点。 12、一般固定 X 线管的靶角为 15-20。 13、有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高。 14、软 X 线管的特点：X 线输出窗的固有滤过率小。在低管电压时能产生较大的管电流。焦点 小。 15、结构：与一般 X 线管相比，软 X 线管的结构特点是：玻窗钼靶极间距离短。 16、软 X 线管的最高管电压不超过 60kv。 17、X 线管常见的电参数有灯丝加热电压、灯丝加热电流、最高管电压、最大管电流、最长曝光时间、 容量、标称功率、热容量。 18、N 容量：他是 X 线管在安全使用条件下，单次曝光或连续曝光而无任何损坏时所能承受的最大负 荷量。 19、高压发生器的作用：为 X 线管灯丝提供加热电压。为 X 线管提供直流高压。如配有两只或 两只以上 X 线管，还需切换 X 线管。 20、高压发生器由高压变压器、灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸、高压插座等高压元器件组成。 21、灯丝变压器是为 X 线管提供灯丝加热电压的降压变压器。 22、高压整流器是一种将高压变压器次级输出的交流高压变为脉动直流高压的电子元件。 第 3 章 诊断 X 线机 1、按高压变压器的工作频率将诊断 X 线机分为：工频 X 线机（50 或 60 Hz） 、中频 X 线机（400- 20kHz） 、高频 X 线机（20kHz） 。 2、工频 X 线机分为常规 X 线机和程控 X 线机。 3、单相全波整流 X 线机主要技术参数：对电源的要求。透视摄影诊视床点片架摄影床 体层装置。 4、单相全波整流 X 线机主要特点，三钮制控制：采用 kV、mA、曝光时间三参数自由选配的的方式进 行调节。 5、程控 X 线机电路构成：FSK302-1A 型程控 X 线机主要由电源伺服板、灯丝加热版、接口板、采样板、 CPU 板、操作显示板等构成。 6、高频 X 线机：工频 X 线机具有许多不可避免的弱点：体积与重量庞大输出波形纹波系数大、X 线剂量不稳定、软射线成分较多。曝光参数的准确性和重复性较差。 7、HF50R 型高频机的电路构成：交-直变换电路、上位计算机系统、下位计算机系统、IPM 触发及逆变 电路、灯丝触发及逆变电路、旋转阳极启动电路、键盘及显示电路、接口电路、曝光控制电路、 8、I.I 为 X 线影像增强器。 9、X-TV 透视具有下列优点：图像亮度高医生和病人的受照剂量小图像清晰通过 X-TV 获得的 视频图像信号经过 A/D 转换，计算机图像处理后，可获得数字图像。图像可方便的保存，远距离传 输。 10、X-TV 由 I.I 和 X 线闭路电视系统两部分组成。 11、X 线闭路电视系统由摄像机、监视器、自动亮度控制装置构成。 12、X-TV 的基本工作原理：穿过人体的透射 X 线照射到 I.I 的输入屏上，获得亮度较弱的荧光图像， 再经 I.I 增强后在输出屏上获得一个尺寸缩小的、亮度比输入屏上的亮度强数千倍乃至上万倍的荧光 图像。输出屏上的荧光图像经光学系统或光纤传输到摄像机靶面或光敏区，从摄像机输出的视频电信 号经与预放器放大，再经控制器进行控制、处理和放大后获得全电视信号，输送到监视器，在监视器 荧光屏上获得亮度较高的 X 线透视图像。 13、影像增强器增强管结构：主要由输入窗、闪烁体、光电阴极、电极、输出荧光屏、输出窗、管壳 等构成。 14、N 扫描：逐点依次产生图像信号的过程或将图像信号逐点依次转换为图像的过程。 15、摄像机分为摄像管式摄像机和 CCD 摄像机。 16、CCD 摄像机与摄像管式摄像机相比具有的特点：体积小功耗低图像清晰度高，质量好灵敏 度高寿命长，可靠性高成本低。 17、CCD 摄像器件:由光电转化、电荷存储、电荷转移以及信号输出组成。 18、自动亮度控制装置 ABC 的作用：在 X-TV 透视中，使图像亮度不随被检部位的厚度、密度变化而变 化。 19、医学上常见的监视器：黑白阴极射线管 CRT 监视器、液晶显示器 LCD。 20、阴极射线管监视器的构成：由显像管、偏转线圈及其附属电路组成。 21、黑白显像管由电子枪、荧光屏和管壳三部分组成。 22、国产监视器的电源电压为 AC220V,而日本美国的监视器电源电压为 AC110V. 23、液晶显示器与 CET 监视器的性能比较：液晶显示器最大缺点：可视角度小。 （另外缺点：亮度偏低， 观察角度过大时，影响实际观察效果，视角受限。 ） 24、诊断用 X 线机结构：X 线发生装置和外围装置。 25、现代医疗技术的进步，对 X 线机的要求主要为：图像质量高辐射剂量低操作诊断自动化。 26、N 透视：X 线透视是利用人体组织对 X 线具有不同的吸收作用而实现的一种检查方法。 27、N 摄像 X 线机是利用 X 线检测器（胶片、IP 板、平板探测器）检测穿过人体被检部位后的 X 线， 以获得被检部位永久性影像的设备。 28、普通摄影用 X 线管头支持装置分落地式、附着式、悬吊式三大类。 29、乳腺摄影 X 线机即钼靶 X 线机特点：管电压调节范围较低，一般在 20-50KV使用软 X 线管， 以产生软射线。焦点小配用乳腺摄影专用支架。 30、干式激光相机主要由控制板、片盒、供片滚动轴、激光成像组件、热鼓显像组件、机壳组成。 第 4 章 数字 X 线设备 1、数字 X 线设备是指把 X 线透射图像数字化并进行图像处理，再转换成模拟图像显示的一种 X 线设备。 2、数字 X 线成像与传统的增感屏-胶片成像相比，优点有：对比度分辨力高辐射剂量小图像的 后处理功能强可利用大容量的光盘存储数字图像。 3、DR 设备的特点：辐射剂量低空间分辨力可以达到 3.6Lp/mm工作效率高应用 DR 系统的图像 后处理功能，可以获得优异的图像质量。 4、CR 与 DR 的区别：CR 是一种 X 线间接转换技术，它利用 IP 作为 X 线介质。 DR 利用平板探测器或荧光板 CCD 摄像机直接把 X 线光子转换成数字信号。 5、影响图像质量的因素：成像方式投照 X 线的稳定性曝光与图像采集的匹配同步噪声设备 性伪影。 6、DSA 图像的获得分三步：对比剂注入前采集掩模像即蒙片像。对比剂注入后采集系列造影像。 掩模像与系列造影像进行剪影处理，得到单纯血管像。 7、DSA 系统的特殊功能：旋转 DSA岁差运动 DSA3D-DSARSM-DSA步进 DSA自动最佳角度定 位系统C 型臂 CT 成像3D 路径图。 第 5 章 X 线计算机体层成像设备 1、第一代 CT 采用平移+旋转（T/R）扫描方式。 2、第二代 CT 与第一代采用同样的扫描方式即 T/R 扫描方式，但是将第一代的单一笔形 X 线束改为窄 扇形 X 线束，探测器数目也增加到 3-30 个。 3、第三代使用旋转+旋转（R/R）扫描方式。 4、第四代采用静止+旋转（S/R）扫描方式。 ，第四代扫描机探测器数目多达 600-2000 个。 5、第五代 CT 为静止+静止（S/S）扫描方式。 6、螺旋 CT 为第六代。 7、影响 CT 图像质量的因素：X 线源特性和探测器性能扫描数目和速度图像重建所用的算法 数据表达与显示方法。 8、前准直器的作用：控制 X 线束在人体长轴平行方向上的宽度，从而控制扫描层厚度。 9、后准直器作用：它的狭缝分别对准每一个探测器，使探测器只接收垂直入射探测器的射线，尽量减 少来自成像平面之外的散射线的干扰。 10、影响探测器检测效率的因素：几何效率和吸收效率。 11、总检测效率 ：探测器的总检测效率是几何效率与吸收效率的乘积，= g a。 12、依照环上的电压不同，滑环可分为低压滑环和高压滑环。 13、影响图像质量的因素：成像系统测量误差扫描及数据处理参数选择不当。 第 6 章 磁共振成像设备 1、MRI 与其他影像设备相比具有的优点：无电离辐射危害多参数成像，可提供丰富的诊断信息 高对比度成像MRI 具有任意方向断层的能力无需使用对比剂，可直接显示心脏和血管结构无骨 伪影干扰，颅后窝病变清晰可辨可进行功能、组织化学和生物化学方面的研究。 2、MRI 设备主磁体的作用：作用于产生一个高度均匀、稳定的静磁场，可以是永磁体、常导磁体和超 导磁体。 3、MRI 采用的永磁体分为闭合式和开放式。 4、超导体：某些物质的电阻在超低温下急剧下降为零的性质。 第 7 章 超声成像设备 1、常用超声频率：1.5-10MHz。 2、超声20Hz 为超声。 3、超声成像设备利用声波的反射功能来作影像。 4、超声成像新技术：三维超声成像技术超声谐波成像技术介入性超声成像技术组织弹性超声 成像技术。 5、正压电效应：在压电材料的一定方向上，加上机械力使其发生形变，压电材料的两个受力面上将产 生符号相反的电荷，改变用力方向，电荷的极性随之变换，电荷密度与外加机械力大小成正比，这种 因机械力作用引起表面电荷的效应称为正压电效应。 6、负压电效应：在压电材料表面一定方向上施加电压，在电场作用下引起压电材料形变，电压方向改 变，形变方向随之改变，形变与外加电压成正比，这种因电场作用而引起形变的效应称为负压电效应， 亦称逆压电效应。 7、分类按物理结构不同，压电材料可分为：压电单晶体压电多晶体如压电陶瓷压电高分子聚合 物复合压电材料，如 PDVR+PZT。 8、压电陶瓷的优点：目前用的最多的是 PZT 压电多晶体，电声相互转换效率高，灵敏度较高，可采 用较低的激励电压。易与电路匹配性能比较稳定非水溶性，耐湿防潮，机械强度大价格低廉 易于加工。 9、探头按工作原理分为脉冲回波式和多普勒式。 10、脉冲回波式探头包括：单晶探头机械探头电子探头术中探头穿刺探头腔内探头。 11、多普勒式：常见形式为连续波和脉冲波多普勒探头梅花形探头。 12、B 超的声束扫查方式：机械矩形扫查机械扇形扫查机械式径向扫查线阵直线扫查凸阵 扇形扫查相控阵扇形扫查。 13、实时显像中实时有两方面的含义：一是二维超声图像的显像速度足够快，使扫查平面内组织间的 相对运动能及时的、真实的在图像中显示出来；二是移动探头时，移入声束扫查平面内的组织结构， 图像能及时的显示出来，而离开扫查平面的组织结构能及时消失，不出现混杂。 14、目前彩色多普勒诊断仪有红绿蓝三种基本颜色。规定血流的方向用红色和蓝色表示，朝向探头的 运动血流用红色，远离探头运动的血流用蓝色，而湍动血流用绿色。还规定血流的速度与红蓝两种彩 色的亮度成正比，正向速度越高，红色的亮度越亮；同样反向速度越高，蓝色的亮度越亮。 第 8 章 核医学成像设备 1、N 核医学成像是一种以脏器内外或脏器内正常组织与病变之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病 变的显示方法。 2、核医学成像的基本条件：具有能够选择性聚集在特定脏器或病变的放射性核素或其标记化合物， 使该脏器或病变与临近组织之间的放射性浓度差达到一定程度。利用核医学成像仪器探测到这种放 射性浓度差，并根据需要以一定的方式将它们显示成像，即脏器和病变的影像。 3、核医学成像设备包括： 照相机单光子发射型计算机体层 SPECT正电子发射型计算机体层 PETPET-CTSPECT-CT。 （XZ：以上哪项不属于 X 线成像设备？） 4、 照相机的优点：通过连续显像，追踪和记录放射性药物通过某脏器的形态和功能进行动态研 究。由于检查时间相对较短，方便简单，特别适合儿童和危重患者检查由于显像迅速，便于多体 位多部位观察。通过对图像相应的处理，可获得有助于诊断的数据或参数。 5、发射型计算机体层成像 ECT 的特点：可做断层显像，定位准确。可用来分析脏器组织的生理、 代谢变化，做脏器的功能检查。 6、ECT 目前分为两类：一类是以发射 射线的核素作为发射体，称为单光子发射型计算机断层即 SPECT另一类是以发射正电子的放射性核素作为发射体，称为正电子发射型计算机断层即 PET。 7、核医学成像设备的基本部件有：准直器闪烁晶体光电倍增管前置放大器定位电路显示 记录装置机械支架床。 8、将准直器、闪烁晶体、光电倍增管、前置放大器和电子矩阵电路等固定在一个支架上，组成探测器 即探头。 9、探测器工作原理 P186* 10、准直器的主要参数：孔数、孔径、孔长及间壁厚度，由它们决定准直器的空间分辨率、灵敏度和 适用能量范围。 11、准直器的类型，按几何形状共分四类：针孔型平行孔型扩散型会聚型。按适用的 射线 能量分为：低能准直器中能准直器高能准直器。按灵敏度和分辨率分为：高灵敏型高分辨 型通用型。 12、闪烁晶体的作用：是将 射线或 X 射线转变为可见光的物质。 （是核医学成像设备特有的） 。常用 的闪烁晶体为 NaI(Tl). 13、SPECT 有两大类：多探头环型 照相机型。 14、只有 SPECT 可以做到：使 照相机探头围绕身体旋转 360或 180进行完全角度或有线角度取 样。 15、SPECT 的探测器包括：（与 照相机的探测器相同）准直器、闪烁晶体、光电倍增管、综合电路、 探测器外壳。 16、PET 与 照相机和 SPECT 相比具有以下优点：不需要准直器检测灵敏度高本底小，分辨率 好易于吸收校正可正确定量。 第 9 章 图像存储于传输系统 1、PACS 是医学数字化图像的获取、存储、显示、传输系统； 2、RIS 是放射科信息管理系统，是对放射科病人的基本信息、检查信息、诊断信息等的管理系统； 3、HIS 是为医院及其各所属部门提供病人的诊疗信息和进行行政管理信息的收集、处理的总和管理系 统。 4、PACS 的特点：便于图像传递和交流