医学影像设备学重点简答题

1、学习资料收集于网络，仅供参考模拟影像和数字影像有何不同？模拟数字成像类型成像特点一次采集，固定不变一次采集，多重成像存储与传输方式硬件存储与传输无胶片软件传输灰阶动态范围小大密度分辨率较小较高其他连续，直观，获取方便线性好，层次丰富， 可进行后处理DR&CR 性能比较有哪些优点?1.辐射剂量地， X 线量子检测（ DQE）高； 2.空间分辨力可达3.6Lp/mm ；3.工作效率高， 省去了屏 -胶系统更换胶片的繁琐程序；4.应用 DR 系统的后处理功能，可获得优异的图像质量。DSA 的时间减影方式有哪几种？1.常规方式； 2.脉冲方式 PI； 3.超脉冲方式 SPI； 4.连续方式；5

2、.时间间隔差方式；6.路标方式； 7.心电触发脉冲式ECG。 MRI 成像基本原理： 当处于磁场中的物质受到射频电磁波的激励时，如果RF 电磁波的频率与磁场强度的关系满足拉莫尔方程，则组成物质的一些原子核会发生共振（MR ），此时原子核吸收了RF 电磁波的能量，当 RF 电磁波停止激励时，吸收了能量的原子核又会把这部分能量释放出来，即发射MR 信号，通过测量和分析此MR 信号，可得到物质结构中的许多物理和化学信息。MRI 设备的缺点 ：扫描速度慢；易出现运动、流动伪影；定量诊断困难；对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感；禁忌证多。磁体的作用、分类及场强的选择：作用：长生一个均匀的静磁场，使处于该磁场中

3、的人体内氢原子和被磁化而形成磁化强度矢量；分类：永磁体， 常导磁体， 超导磁体；场强的选择：磁体场强有低、中、高、超高场四大类。应用型MRI 设备：低中场；应用兼研究型 MRI 设备：高场；研究性 MRI 设备：超高场。场强的选择一般应以能完成任务所要求的最低场强为原则。 三个梯度场的关系 ： Gx 使样品 X 方向各点信号的频率与x 有关，因此 Gx 叫做频率编码梯度磁场；Gy 使样品 Y 方向上信号的相位与y 有关，因此 Gy 叫做相位编码梯度磁场； Gz 使样品 Z 方向信号的频率与 z 有关，在 Gz 和一定带宽的RF 磁场共同作用下，样品中只有与 Z 轴垂直的一定厚度截层上的磁化强度

4、才能产生MR 信号，因此 Gz 叫做选层梯度磁场。 简述 X 线产生原理 ： X 线的发生程序是接通电源，经过降压变压器，供X 线管灯丝加热，产生自由电子并云集在阴极附近。当升压变压器向X 线管两级提供高压电时，阴极与阳极间的电势差陡增， 处于活跃状态的自由电子，受强有力的吸引，使成束的电子以高速由阴极向阳极行进，撞击阳极钨靶原子结构。此时发生了能量转换，其中约 1%以下能量形成 X 线，其余 99%以上则转换为热能。前者主要由X 线管窗口发射，后者由散热设施散发。简述 IP 的读出原理 ：需采用激学习资料学习资料收集于网络，仅供参考光扫描系统，随着高精度电动机带动IP 匀速移动，激光束由摆动

5、式反光镜或旋转多面体反光镜进行反射，对 IP 整体进行精确而均匀地逐行扫描。受激光激发而产生的PSL 荧光被高效导光器采集和导向传输到光电倍增管的光电阴极上，经光电倍增管进行光电转换盒放大后，再经A/D转换为数字信号。这一过程反复进行，扫面完一张IP 后得到一副完整的数字图像。影响CR图像质量的因素： 主要是 PSL 荧光物的特性和读取系统的电光特性。（ 1）激光束的直径：读取装置的激光束直径越小，读取的信息量越少，得到的图像质量越好；（ 2）光电及传动系统的噪声CR 的 X 线量子噪声是 X 线被 IP 吸收过程中产生的，与 IP 检测到的 X 线量成反比；（3）数字化的影响：在 A/D 转

6、换过程中，对模拟信号进行取样和量化会产生量化噪声和伪影。DSA 处理的新技术 ：（ 1）旋转 DSA ：是在 C 形臂旋转过程中注射对比剂、进行曝光采集、达到动态观察的检查方法。 优点是可以获得不同角度的血管造影图像，增加了图像的观察角度， 能从最佳位置观察血管分布，有利于提高病变血管的显示率。（ 2）岁差运动 DSA ：利用和托架的两个方向的旋转，精确控制其转动方向和速度，形成了X 线管在同一平面内的圆周运动，增强器则在C 形臂的另一端做相反方向圆周运动，从而形成岁差运动。有利于观察血管结构的立体关系。（ 3）RSM-DSA ：实时模糊蒙片是另一种减影方式。（ 4）步进 DSA ：即下肢血管

7、造影的跟踪采集。主要技术环节是控制床面移动速度分段采蒙片像，以同样程序分段采集血管造影图像，计算机造影后拼接连接成长腿，并实时显示DSA 图像。（ 5）自动最佳角度定位系统（ 6）C 形臂 CT 成像（ 7）3D 路径图。 螺旋 CT 的硬件和软件：硬件： X 线管，探测器，机架和扫描床，控制台和计算机；软件：系统软件：各类系统扫描机均需要具有扫描功能，诊断功能，显示和记录功能，图像处理功能和故障诊断功能等软件；应用软件：（ 1）动态扫描 （ 2）快速连续扫描 （3）定位扫描 （ 4）目标扫描 (5) 平滑过滤 (6) 三维图像重建（ 7）高分辨率 （ 8）定量骨密度测定（9）疝气增强CT 扫

8、描 。超声诊断仪的基本结构及其工作原理：基本结构：分为超声换能器部分、基本电路部分和换能部分；工作原理： 依靠超声在人体内传播，遇到不同组织和器官时会因其声特性阻抗不同而产生强有差异的回波来建立影像。超声诊断仪探头的分类：按工作原理可分为脉冲回波式和多普勒式两大类。脉冲回波式探头的发射和接收由同一晶片完成。主要有单晶探头、 机械探头、电子探头、术中探头、穿刺探头、腔内探头。多普勒式探头主要利用多普勒效应测量血流参量，以进行心血管疾病的诊断，亦可用于胎儿监护。分为常见形式和梅花形探头，前者包括连续波（ CW ）和脉冲波（ PW ）。凸阵探头与线阵探头相比的优点：（ 1）相同的体表接触面，深部的视

9、野宽；（ 2）能避开骨头引起的死角进行观察； （ 3）凸阵探头的前部是圆弧形，可自由选择方向压迫探头， 能方便的排除死角内的部分气体进行观察。 高压发生装置的组成及作用： 组成： 高压变压器、 X 线管灯丝变压器、 高压整流器、 高压交换闸、 高压插头和插座等高压元器件构成。 作用：学习资料学习资料收集于网络，仅供参考（ 1）把自耦变压器输入的交流电压升高数百倍，再经整流，为X 线管供产生 X 线所需的支流高压；（ 2）把 X 线管灯丝初级电路输入的交流电压降低，为X 线管提供加热电压；（3）如配有两只以上 X 线管，还要完成kV 和灯丝加热电压的切换。高压变压器的特点 ：连续工作负荷小，瞬时

10、工作负荷大；变压比大，次级输出电压高；设计容量小于最高输出容量；浸在绝缘油中使用。灯丝变压器的结构及特点：结构：铁芯、初级绕组、次级绕组组成；特点：次级绕组电位高、变压比小、次级电流大。 高压发生器的作用：（1）为 X 线管灯丝提供加热电压； （ 2）为 X 线管提供直流电；（ 3）如配有两只或两只以上的X 线管，还需切换 X 线管。 X-TV 的基本工作原理 ：穿过病人的投射 X 线照射到 I.I 的输入屏上，获得亮度较弱的荧光图像，在经I.I增强后在输出屏上获得一个尺寸较小的、亮度比输出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

11、像机输出的视频信号经预放器放大，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。 影响 DSA 图像质量因素： （1）成像方式：脉冲图像方式采用间歇X 线脉冲来形成掩模像和造影像，脉冲持续时间一般大于视频信号一帧时间。超脉冲方式具有频率高、脉宽窄的特点，能以实现视频的速度连续观察X 线数字图像或减影像，具有较高的动态清晰度；（ 2）投照 X 线的稳定性：要求X 线机的高压稳定性、脉冲时序稳定以及采样时间的合理和准确；（3）曝光与图像采集的匹配同步： 曝光信号的有效时间要在场消隐期内需保证奇偶场图像采集时光强度的一致性并且要等信号幅值稳

12、定时才能采样；（4）噪声：噪声会使图像不清晰，对比度增加时噪声更明显。增大曝光剂量可减少噪 声积分 技术可在剂量不明显增大的情况下减少噪声；（ 5）设备性伪影：主要包括条纹伪影、漩涡伪影和软件伪影。现代医学影像诊断设备包括哪些：（ 1）X 线设备，包括X 线机和 CT；（ 2） MRI 设备；（ 3）US 设备；（ 4）核医学技术；（ 5）热成像技术；（ 6）医用光学设备。线机高压变压器的特点 :高压次级中心点接地高压比小设计容量小于最高输出容量体积小，重量轻。 专用 X 线机的种类： 牙科 X 线机；口腔全景摄影 X 线机；乳腺摄影 X 线机；床边 X线机；手术用X线机。 乳腺 X 线机的特

13、点： kV 调节范围较低，一般在20 50kV；使用钼靶 X 线管，以产生软射线；配有对软射线吸收率低的铍窗口；焦点小(0 、 3 0、6mm)；配用乳腺摄影专用支架。中频机可以减小高压发生器的体积和重量的原因 ：根据变压器工作原理， 变压器初级线圈的匝数和铁心截面积的乘积与初级电压的频率之间的关系为： NS=E/4.44f ，由于 f 越大， NS 就越小，因此中频机的高压发生器要小的多。相机作为一种无创伤诊断仪器其优点： 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病人检查；由于显像迅速，便于多体位、 多部

14、位观察； 通过对图像相应的处理，可获得有助于诊断的数学习资料学习资料收集于网络，仅供参考据或参数。 特殊 X 线管类型 ：金属陶瓷大功率X 线管、三级 X 线管、软 X 线管、CT 用 X 线管。软 X 线管特点 ：输出窗用铍制成、阳极靶面材料用钼制成、极间距短。线管的结构及各部分的作用 ：）阳极阳极头：承受高速运动的电子流轰击，产生X 射线，传导热量阳极帽：吸收二次电子和散射线玻璃圈：阳极与玻璃壳的过渡连接部分阳极柄：传导热量） 阴极灯丝： 发射电子阴极头：对灯丝发射的电子进行聚焦阴极套玻璃芯柱）玻璃壳作用：用来固定支撑阴、阳两极并保持管内的高真空度管电压控制电路的三种方式： 1、用接触器控

15、制高压初级电路 2、用晶闸管控制高压初级电路3、初、次级配合控制与三级X 线管控制。 DR 优势：图像清晰度高，噪声减少，拍片速度快，X 线转换效率高，探测器寿命长，有升级为透视的能力； DR 不足 ：DR 不能应用于常规X 线机，大面积TFT 工业生产有难度，不够灵活，设备费用大。按图说明桥式逆变电路的工作原理：K1K4 开关， Z负载阻抗。 本电路基本特点：适当控制四肢电子开关的通断来实现直流到交流的变换，t1 时间段： K1 ， K2拟合， K3，K4 断开，电流为 i1,z 上电压为 E。 t2 时间段： K1 ，K2断开， K3 ，K4断开，电流为0，Z 上电压为 0。t3 时间段：

16、 K1 ， K2 断开， K3 ， K4 闭合，电流为i2，Z 上电压为 -E 。 t4 时间段： K1 ， K2 断开，K3 ， K4 断开，电流为 0， Z 上电压为0。 t1t4 为一个周期 T，然后周而复始，适当控制四只电子开关的切换频率，就可获得不同频率的正负交替的矩形波交流电。多普勒效应的用途 ： 1 探测血流状态，区分层流和湍流。2 鉴别液性暗区的性质3 检测血流速度 4 估计压差 5 估计血流量 6判断血流方向， 明确是正常或异常血流7 通过测量的压力所差值，评估血流近心端和远心端之间是否存在狭窄极其狭窄程度。彩色显色方法 ：1 通过数字电路和计算机处理，将血流的某种信息参数处

17、理成任何一种色彩模拟量2 人为规定红绿蓝三基色3 朝向探头运动的血流用红色， 背离探头的血流用蓝色， 湍流用绿色。 4 速度与色彩成正比，绿色的混合比率与血流的湍动程度呈正比，这样， 用三种色彩显示了血流的方向，速度和湍流程度，为临床提供了实时血流分析的资料。双积分式 ADC 组成及工作原理：积分器，比较器，计数器，控制门。采样阶段：转换开始时，开关与输入点接通，Vin 在一个固定时间内对积分电容充电，积分器开始积分。比较阶段：当时间到时，控制门把开关转到基准电压上，电容器开始放电，放点期间计数脉冲的多少反映了放电时间的长短，从而决定了Vin 大小，输入电压大则放电时间。当比较器判定放电完毕时

18、，便输出信号令技术停止，此后积分进入休整状态，等待下一次测量。单相全波X 线机电路工作原理： 特点是在高压交流电的任一半周，X 线管都有电流通过，都能产生X 线。该电路由四个高压硅堆D1D4 构成单相全波整流桥，两个交流输入端分别接到高压变压器B 次级输出的两端。高压变压器次级中心点接地。在单相全波整流电路里，一般均将流过高压变压器中性点的交流电流整流后，再用直流mA 表进行测量。非晶态硒型平板探测器的构成和工作原理：基板、集电矩阵、学习资料学习资料收集于网络，仅供参考硒层、电介层、顶层电极和保护层。原理：入射X 线光子在硒层中产生电子-空穴对，在顶层电极和集电矩阵间外加高压电场的作用下，电子

19、和空穴向相反方向移动，形成信号电流， 被相应单元的接收电极所收集，形成信号电荷，存储在电容中。因电容存储的电荷量与入射X 线强度成正比，故 X 线图像被转换为信号电荷多少图像或电容电压高低图像。每个像素都有一个场效应管，其开关作用。在读取控制信号的作用下，场效应管依次导通。信号读取后，扫描电路自动清除各像素电容中的残余电荷，以保证非晶硒FPD 能反复使用。 非晶硅平板探测器构成和工作原理：基板层、非晶硅阵列、碘化铯层构成。原理：穿透病人被检部位后的X 线光子，照射到非晶硅 FPD 上，由碘化铯晶体层将X 线图像转换成荧光图像，荧光沿碘化铯针状晶体传递到由非晶硅光电二极管构成的探测器矩阵，将荧光

20、 图像转换 成信号电荷的多少图像。 计算机控制读出电路，依次读出各像素信号电荷信息，再经A/D 转换后，获得数字图像信号，传送到图像处理器进行处理和存储后， 在监视器上显示。 曝光 5 秒后即可快速浏览图像。分析下图 X 线机电源的工作原理 ：电源电路是为自耦变压器输送电能的电路，SW-L为继电器， SWL4所在电路为自锁电路。当 K1 打开时电路不通， 不能触发 SW-L向自耦变压器供电。 当 k1 闭合时，触发继电器，此时 SW-L1、SW-L2、SW-L3、 SW-L4全部闭合。电路导通，电源电路向自耦变压器供电。此时k1 松掉，由于自锁电路的作用， SW-L4闭合电路依旧导通。 此时，

21、断开 K2，电路不通，电源电路停止供电。 MSCT(多层螺旋 CT)与 SSCT(单层螺旋CT)的不同点 ： 1、探测器的排列不同，SSCT的 Z 轴方向上只有一排探测器， MSCT采用 4 组通道的多排探测器；2、X 线束不同， SSCT通过准直器的X 线束为薄扇束， X 线束的宽度等于层厚；3、数据采集通道不同；4、同一扫描周期内获得的层数不同；5、决定层厚的方法不同， SSCT的层厚仅通过改变 X 线束的宽度来完成； 6、图像重建的方法不同，新算法以减少伪影噪声提高图像质量；7、MSCT螺距的概念：多层的称谓源自X 线管旋转一周可以获得多个层面的图像。 空间电荷补偿的方法与原理：通常采用

22、改变灯丝加热电压的方法来补偿管电压对管电流造成的影响，即在增加管电压的同时，相应的减小灯丝加热电压， 使管电流保持不变。 X 线机故障检查的常用方法：1.直观法 2.短接法 3.切除法 4.替代法 5.测量法。 非同轴高压电缆的结构及作用： （ 1）导电芯线位于高压电缆的最内层。电缆芯线数目有二芯、三芯、四芯等几种。芯线的作用：传送X 线管的 kV、阴极侧电缆传送灯丝加热电流。（2）高压绝缘层主要作用是使芯线的高电压与地之间绝缘。主要由天然橡胶制成。（3）半导体层由具有半导体性能的橡胶制成，紧包在高压绝缘层外。在非同轴电缆结构中，芯线外围还有一层半导体层，称为内半导体层，它的作用是使芯线与高压绝缘层间的静电场分布均匀。（ 4）金属屏蔽层 由直径不大于 0、3mm的镀锡铜丝编织而成。主要作用是：一旦高压电缆击穿，金属屏蔽层通过固定环接地，从而保护操