影像设备学

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1、/9+、影像板（IP板）成像原理？（P101）射入IP的X线光子被PSL荧光层内的PSL荧光物吸收，释放出电子。其中 部分电子散布在荧光物内呈半稳态，形成潜影，完成X线图像信息的采集和存储。 当用激光束逐行扫描（二次激发）已有潜影的IP时，半稳态的电子转换成荧光， 即发生PSL现象，亦称为光致发光现象。所产生的荧光强度与第一次照射它的X 线强度成正比。荧光图像还需由读取装置完成光电转换、增幅和A/D转换，形成 数字图像信号后再经计算机进行图像处理。二、简述X射线管的基本结构以及各部分有什么功能？（P16、17、18）基本结构：阳极、阴极、玻璃管壳阳极：阻挡高速运动的电子束而产生X线 将阳极产生

2、的热量散发（辐射、传导）出去 吸收二次电子和散乱射线 阴极：发射热电子和聚焦，使撞击阳极靶面的电子束具有一定的形状和大小，形 成 X 线管的焦点。玻璃管壳：将阳极和阴极固定在一起并保持管内的高真空度（1.33X10 Pa）三、简述DSA的基本工作原理并列举DSA特殊功能？（P112、119） 基本工作原理：把人体同一部位两帧影像相减（不含对比剂与对比剂充盈影像）， 消去两帧图像的相同部分，得到造影剂充盈的血管影像。血管像的对比度较低， 必须对减影像进行对比度增强处理，但影像信号与噪声同时增大，所以要求原始 影像有高的信噪比，才能使减影像清晰。DSA特殊功能：旋转DSA、岁差运动DSA、3D-D

3、SA、RSM-DSA、步进DSA、 自动最佳角度定位系统、C形臂体层成像、3D路径图四、什么是实际焦点和有效焦点？试简述有效焦点与成像质量的 关系？ （P18、 19） 实际焦点：是指靶面瞬间承受高速运动电子束轰击的面积。有效焦点：亦称为作用焦点，是指实际焦点在X线投照方向上的投影。有效焦点=实际焦点Xsin 6 关系：有效焦点尺寸越小，影像清晰度越高；有效焦点越大，几何模糊就越大， 影像清晰度就越低。减小有效焦点，势必减小实际焦点，X线管的功率随之减小， 曝光时间需增加，这将会引起运动模糊。五、高压发生器的基本结构和作用？ （P29）基本结构：高压变压器、灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸、

4、高压插座等高 压元器件作用：1、为X线管灯丝提供加热电压；2、为X线管提供直流高压；3、如配有 两只或两只以上X线管，还需切换X线管；4、有多球管时配有高压切换闸六、什么是遮线器？什么是滤线器？ （P56、58）遮线器：又称缩光器，安装在 X 线管管套窗口下方，其作用是遮去不必要的原 发射线，控制 X 线照射野的大小和形状，减少受检者受照剂量和提高图像清晰 度。同时，其内部设有光源，用来模拟 X 线的中心线。滤线器：高能 X 线透过人体时，会产生随机方向的散射线，被检部位越厚，散 射线越多。散射线作用于胶片时会使胶片产生灰雾，降低图像质量。滤线器作用 是滤除部分散射线，提高照片的对比度和清晰度

5、，其主要组件是滤线栅。七、高压交换闸？（ P34）部分诊断X线机，为适应不同诊断工作的需要，有时配备两只X线管。一 只用作透视和点片摄影，另一只用作摄影或特殊检查。由于两只 X 线管共用一 个控制台和高压发生器，同一时间内只能允许一只 X 线管工作，因此必须经过 交换装置以切换X线管，这种交换装置称为高压交换闸。八、干式激光打印机的工作原理？（ P68）影像信号送入干式激光打印机接口，在中央微处理器控制下，由信号处理单 元将影像数据进行处理，将信号数 /模转换再放大，驱动光学调制器，控制激光 束的光强度变化；被调制激光束携带有影像信息，在光学偏转扫描器及胶片机械 运送系统的控制下，扫描出全片幅

6、精确影像。九 、 X-TV 工作原理？（ P85）穿过受检者的透射X线（X线图像）照射到影像增强器（I.I）的输入屏上, 获得亮度较弱的荧光图像，再经影像增强器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。被摄像系统摄取， 合成全电视信号并显示。十、简述螺旋 CT 的工作原理？与常规 CT 扫描相比，螺旋扫描主要有什么优点？工作原理：螺旋CT是第三代CT的一种发展，将第三代CT的往复扫描方式利用 滑环技术改变成了单方向连续扫描方式，并利用扫描床的同步位移，获得螺旋状 的扫描轨迹，再采用特殊的重建方法建立出断面及三维图像。优点：1、扫描速度快，整个器官或

7、一个部位一次屏息下的容积扫描，不会产生 病灶的遗漏。2、单位时间内扫描速度的提高，减少对比剂用量，降低辐射剂量。3、可任意地、回顾性重建，无层间隔大小的约束和重建次数的限制。4、容积扫描，提高了多方位和三维重建图像的质量。十一、什么是磁场均匀性？（P168）磁场均匀性是 MRI 设备的重要指标之一。磁场均匀性是指在特定容积限度 内磁场的同一性，即穿过单位面积的磁力线是否相同。（这里的特定容积通常取 一定直径的球形空间，以DSV表示）十二、从工作原理和成像过程上，简述直接数字化 X 射线摄影(DR)和计算机X线摄影系统(CR)的区别?CRDR成像原理X射线间接转换，利用IP 板作为X射线检测器，

8、成 像环节较多X射线直接转换，直接创 建有数字格式的图像，成 像环节少成像过程X线f人体f IP板f阅 读器f图像采集、诊断、 质量控制工作站f显示、 打印X线f人体f图像采集板 f数字化图像f图像处 理f显示、打印转换过程间接数字化直接数字化空间分辨率2.01p/mm4.61p/mm像素尺寸127 口 m140 口 m工作效率同普通X线摄影，增加了 繁琐的人工处理过程，工 作效率低曝光时间比CR更短，工 作效率更咼图像灰阶等级1012bit1216bit信噪比1LP/mm 时 DQE 13% 不及400速胶片质量1LP/mm 时 DQE55%，提供优异的成像质量图像分辨率存在光学散射，使图像

9、模 糊，降低了图像分辨率， 时间分辨率较差无光学散射而引起的图 像模糊，其清晰度主要由 像素尺寸大小决定，比 CR系统有更好的空间分 辨率和对比度，图像层次 丰富、影像边缘锐利清 晰，细微结构表现出色， 成像质量更高X射线剂量低由于提高了 X线光子转 换率(DQE),使射线的剂 量更低十三、什么是失超？因超导体可流过相当高的电流，故可产生超高场强。但实际上在给定的温度 和场强下，给定的导体所能流过的电流有一界限，超过这一临界电流值，超导体 变成常导体，会失超。十四、什么是低压滑环?什么是高压滑环?( P143)低压滑环：用滑环技术对扫描机架采用低电压馈电的方式，称为“低压滑环” 高压滑环：是利

10、用滑环技术将高压电馈入机架内以供给X线管产生X线。十五、磁屏蔽的方法有几种？并分别简述？（P174）1、无源屏蔽无源屏蔽有房屋铁磁屏蔽和磁体自屏蔽两种方式房屋铁磁屏蔽：在磁体间四周的墙壁、地基和天花板等六面体中镶入48mm厚的 磁屏蔽专用特制硅钢板，构成封闭的磁屏蔽间。磁体自屏蔽：把铁磁材料直接放在磁体周围，对杂场进行屏蔽。自屏蔽的缺点是 屏蔽体质量多达数十吨。2、有源展蔽在磁体外部用载有反向电流的线圈降低杂散磁场，屏蔽用的线圈直接放在 低温容器中，这是目前非常流行的办法。有源屏蔽能有效地降低磁体外的偶极场。 如没有有源屏蔽，磁体外的偶极场强按距离的立方衰减；如采用了有源屏蔽，磁 体外的偶极场

11、强按距离的五次方衰减。与无源屏蔽相比，有源屏蔽还减少了磁体 的体积和质量。十六、简述CT的计算机和图像重建系统功能？ （P137）1、控制整个CT系统的运行：选用适当的扫描参数，启动扫描，CT在计算机的 控制下运行。2、图像重建：一幅 CT 图像的重建需要数百万次的数字运算，由计算机完成， 完成图像重建功能的单元称为快速重建单元。3、图像处理：灰度编码，分析，修改，放大，测量，直方图等。4、故障诊断与分析：诊断故障，维修中心远程连接。十七、简述 X-CT 的成像过程（包括成像过程和经过哪些组件）？（P86）工作原理：X线穿过人体被检部位后，由于被检部位各组织的密度、厚度不同， 对X线的吸收程度

12、亦不一样，因而形成一个强度受密度、厚度调制的X线图像。 输入屏将X线图像转换成亮度很低的荧光图像，该荧光图像使光电阴极激发出光 电子，获得光电子数目多少不同的光电子图像。光电子在阳极和阴极之间直流高 压的加速及栅极聚焦电位的聚焦下，高速轰击到输出屏上，在输出屏上可获得面 积缩小了几十分之一的、亮度比普通荧光屏强数千倍乃至上万倍的荧光图像。 组件：1、I.I （影像增强器）：增强管、壳体、小高压电源2、增强管：输入窗、碘化铯闪烁体、光电阴极、电极、输出荧光屏、输出窗 管壳或（X线发生装置（或X线管）产生X射线，X线首先通过滤过器滤过，再经准直器，准直成具有一定形状的X线束用以穿透人体被检测层面。

13、 经人体薄层内组织器官衰减后射出的 X 线束到达探测器，探测器将含有人 体信息的X线转变为电信号。 电信号放大再由数据采集系统（DAS）处理转换成数字信号，送给计算机处 理系统。 计算机系统按照设计好的图像重建方法，进行图像重建得到受检部分的CT 图。 按显示器的物理特征在屏幕上表示出受检部分的灰度图像。）十八、简述超导磁体的优点和缺点？（P172）优点：场强高，稳定性和均匀度好，可开发更多的临床应用功能 缺点：技术复杂，成本高十九、什么是多层 CT？（P147）多层螺旋CT （又称多层CT）：即MSCT，指X线管旋转一周可以获得多个层 面的图像；多采用稀土陶瓷探测器制成多排探测器。MSCT的

14、扇形X线束厚度在 Z轴方向从1cm左右增加到几厘米至十几厘米。多层图像与多排探测器之间不是 一一对应的关系。线束以X射线管为顶点，呈四棱锥形，多排探测器，多个数据采集通道，每 一个旋转周期可得多幅图像。优点：多扫描层数多，覆盖范围广。 快扫描速度快，时间分辨率高，采集信息量大。好一扫描切层更薄，z轴空间分辨率高，图象质量好。 省一X线管损耗小，提高射线利用率，节约球管。二十、 MRI 成像系统由哪几部分组成？它们各起什么作用？（P166） 主磁体（磁体、梯度线圈、固定体线圈、磁体监控系统）：提供均匀、稳定、强、 有一定范围的磁场强度 B0梯度系统：（P175）为系统提供线性度满足要求的、可快速

15、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；梯度磁场的翻转 还起着RF激发后自旋系统的相应重聚作用。射频系统：（P179）：包括发射RF磁场和接受RF信号两部分。根据不同的扫 描序列编排组合并发射各种翻转角度的射频脉冲（即射频场）；接受成像局域 内的奇数核子的磁共振信号。计算机系统：（P188）作为MRI设备的指令和控制中心，不仅具有数据采集、处 理、存储、恢复及多幅显示等功能，而且选择观察野、建立RF脉冲波形和时序 图、打开和关闭梯度磁场、控制接收和收集数据及提供 MRI 设备单元的状态诊 断依据。其他辅助设备：磁屏蔽体（制冷系统：冷头、液氦、水冷机、氦压机附属系

16、统：空调、UPS、激光相机、高压注射器）V或组成：主磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统和其它辅助设备。 作用：1主磁体：产生一个高度均匀、稳定的静磁场使处于该磁场中的人体氢原 子核被磁化而形成磁化强度矢量。2梯度系统：是为系统提供线性度满足要求、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。3射频系统：如同无线电波的天线激发人体产生共振采集MR信号 4计算机系统：梯度磁场控制、射频脉冲的控制、图像重建及显示。5辅助设备大多数主要为磁屏蔽体：防止MRI磁场影响附近的电子设备。二十一、简述压电效应的医学应用原理？（P200）指具有压电特性的材料在受到外界压力后，在

17、其受压端面产生电压；在其端 面施加交变电信号时，其端面会产生机械振动，发出声波。如果对压电材料施加 压力，它便会产生电位差，反之施加电压，则产生机械应力。在医学应用中，超声波的发射是利用换能器的逆压电效应，把电能转换为声 能；超声波的接收是利用正压电效应，把声能转换为电能。二十二、简述彩超的主要工作原理？（P223、224）彩色多普勒超声成像设备（简称彩超、D超）简单来说就是高清晰度的黑白 B 超再加上彩色多普勒。除了装配多种频率的脉冲波、连续多普勒探头，对血流 的多种信息进行很好的探测、处理和成像。还可以匹配其他的脉冲回波式探头， 完成B型、M型等探查工作。将多普勒血流图叠加在二维黑白超声图

18、像上，形成 了我们今天见到的彩超图像。B型超声+血流多普勒信号+实时彩色血流二十三、实时超声显像？是通过探头发出矩阵排列的扫描线，一次采集得到容积的成像信息，进而形 成三维影像。主机接收的回波信号可以遍及三维的任意立体空间，覆盖的范围之 内没有盲区，实时更新所覆盖范围内形态的变化，即实时三维的成像技术。 二十四、简述核医学成像设备的成像过程？（P237）核医学成像设备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像方法。放射性核素成像过程:把某种放射性同位素标记在药物上形成放射药物 并引入体内，当被人体的脏器和组织吸收后，就在体内形成辐射源,然后用核子 探

19、测器装置可以从体外检测体内同位素在衰变过程中放出的射线，从而构成放射 性同位素在体内分布密度的图像。二十五、医用超声换能器的基本结构和基本功能？（P200）基本结构:压电晶体、声透镜、匹配层、吸声块 基本功能:是超生探头完成电能和声能相互转换的部件，其功能是发射超声和接 收超声回波信息。二十六、什么是 CDFI？（P223）彩色多普勒血流成像系统。是利用超声多普勒原理对心脏和血管进行探测的 最新技术。它是根据多普勒效应和频移规律在超声显像和超声心动图的基础上， 利用运动目标指示器原理来计算出血液中红细胞的运动状态；采用红蓝色代表血 流的方向，颜色的深浅代表血流的速度二十七、什么是湮没辐射？（P

20、247）正电子与负电子（或电子）发生碰撞产生湮没辐射，即在二者湮灭（或消失） 的同时，产生两个方向相反的能量皆为511Kev的Y光子。二十八、PACS系统的主要功能及分类？（功能:P255分类：P256）功能：（一）图像的获取与传输:直接接收符合DICOM标准的数字图像间接 接收模拟图像和非DICOM标准的数字图像图像传输采集标准图像传输速 度（二）图像管理：对图像进行查询、修改、删除（三）图像处理与显示（四）影像报告（五）图像储存：在线、近线、离线分类: 科室级PACS、全院级PACS、区域级PACS二十九、从基本结构和工作原理简述PETCT与SPECTCT的主要区别是什么？SPECT：单光

21、子发射型计算机体层，发射y光子测量方法：直接测量，辐射产生的Y光子。PET:正电子发射型计算机断层，发射正电子测量方法：间接测量，湮没辐射产生的Y光子（正电子湮没和符合探测） 三十、从成像原理比较CT、MRI、US、SPECT、PETCT设备的特 点？成像原理有本质的区别CT：穿透型体层，根据人体组织对外源性X线的吸收程度不用来判断人体组织 器官的结构改变情况；依赖组织密度差异做出判断，解剖图像；病变与正常组织 无密度差异，或差异在仪器的分辨能力以下时，则难以显示脏器的客观状况。MRI ：将人体置于外加磁场内，然后探测人体内组织成分的磁信号变化情况。US：依靠超声在人体内传播，遇到不同的组织和器官时，会因其声特性阻抗不同 而产生声强有差异的回波（超声在人体组织上的反射波或背向散射波）来建立影 像。PETCT :发射型体层，依赖脏器组织对放射性药物吸收浓聚的多少，及发射Y光子的量构成影像；显示脏器组织或正常组织与病变组织功能的变化和差异， 分子影像。SPECT:单光子发射型计算机体层，发射y光子，是一个探头可以围绕病人某一 脏器进行360旋转的Y相机，在旋转时每隔一定角度采集一帧图像，然后经电 子计算机自动处理，将图像叠加，并重建为该脏器的横断面、冠状面、矢状面或 任何需要的不同方位的断层、切面图像。