医学设备学总结文档格式.docx
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可获得被检体生理、生化特性信息，得到功能图像；
可以提供人体内部器官或细胞新陈代谢方面的信息；
无骨伪影；
无电离辐射；
⑵缺点：
成像时间长；
禁忌症多（体内金属异物、危重病人等）；
对某些组织不敏感；
设备价格昂贵，维护、运行成本高。
8.超声：
高频、能量大、危害小；
临床应用范围广，禁忌症少；
超声影像实时、动态，可做功能性检查；
灰阶切层图像，层次清楚，信息量丰富；
无电离辐射，无创检查。
有些组织结构不适宜超声检查（肺、骨关节）；
超声波受组织差异影响较大；
对超声设备的使用者要求较高。
9.核医学设备：
⑴γ相机:
用于获得人体内放射性核素的分布图像，可对脏器进行静态和动态的检查
⑵SPETCT：
以旋转探头的γ相机为基础，可体层成像，可获得人体内放射性核素的三维立体分布图像。
⑶PET：
用人体物质的组成元素来制造示踪剂，用于人体生理和功能方面的研究。
10.热成像设备：
⑴热成像就是利用温度信息成像
⑵用途：
评价血流分布是否正常；
评价交感神经系统的活动；
研究皮下组织所增加的代谢热或动脉血流通过热传导使体温升高的情况。
11.立体定向放射外科（SRS）：
常用γ刀和X刀，并不是将病变切除，而是用放射线杀死肿瘤细胞
第9章图像存储与传输系统（PACS）
1.PACS：
即医学影像存贮与通讯系统，是将放射科数字化影像设备（DR，CR，CT，MR，DSA等）、独立工作站、诊断报告终端、登记室终端、激光相机终端经标准接口（DICOM3．0）连接，完成数字化工作流程，成功实现了数字化医学影像图像及诊断报告在PACS内的传送、存储、图像再处理以及与HIS系统的联接。
2.DICOM标准：
是医学图像及其相关信息的通讯标准。
此标准建立的目的为:
推动开放式与厂牌无关的医疗影像的传输与交换，促使PAＣＳ系统与各种医院管理系统连接
3.PACS系统的组成：
医学影像采集设备；
图像显示和处理设备；
数据库管理设备；
通信设备；
大容量的数据存储设备
第二章X线发生装置
1.X线发生装置的组成：
X线管、高压发生器和控制台
2.X线产生的条件：
①有高速运动的电子流②有适当的障碍物——金属靶（钨或钼）
3.x线管的作用与结构：
⑴作用：
①产生X线②吸收二次电子③吸收散射线④散热
⑵结构：
①阳极②阴极③玻璃壳
4.关于固定阳极X线管阳极组成：
⑴阳极头：
①靶面：
承受高速电子撞击，产生X线————曝光；
靶面材料为钨
②阳极体：
常采用无氧铜，具有散热功能
⑵阳极帽或罩：
吸收软X线，降低病人皮肤剂量
⑶可伐圈或玻璃圈：
为阳极与玻璃壳的过渡连接部分
⑷阳极柄：
固定X线管并将曝光时产生的热量传导出去
固定阳极X线管的缺点为：
焦点尺寸大，瞬时负载功率小。
5.关于二次电子：
⑴定义：
高速运动的电子流轰击靶面时，从靶面反射和释放出来的有少量的电子
⑵危害：
①其能量较大（约为原来的99%），轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度或使玻璃壳击穿；
②二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射X线，使X线影像质量降低
6.双焦点X线管：
长的灯丝发射较多的热电子，形成大焦点；
短的灯丝，形成小焦点
7.X线管的焦点：
⑴分类：
①实际焦点：
灯丝发射的电子经聚焦后在靶面上的轰击面积
②有效焦点：
是实际焦点在X线投照方向上的投影
③标称焦点：
实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影
⑵影响焦点大小的因素：
取决于聚焦罩的形状、宽度和深度
⑶有效焦点与实际焦点的关系：
有效焦点＝实际焦点×
sinθ（阳极倾角）；
θ表示阳极靶面与X线投照方向的夹角，通常15～20度
⑷X线管焦点越小，照片影像越好：
可以通过减小阳极倾角和投照方向X线量、实际焦点面积、球管容量等来使有效焦点减小
8.旋转阳极X线管：
⑴特点：
瞬时负载功率大、焦点小
⑵阳极靶面材料为：
铼-钨合金
⑶散热方式：
热辐射（注：
固定阳极X线管的散热方式：
热传导）
9.特殊X线管：
⑴金属陶瓷大功率X线管：
吸收二次电子，提高了灯丝温度和X线管的负荷，避免了管壳击穿，X线管损坏；
可以通过热交换器散热
⑵三级X线管：
①灯丝发射特性：
由于栅极负电位对电子流起着阻碍作用，因此灯丝的加热电流比普通X线管电流大的多；
解决方法：
阴极装有两组灯丝，同时加热，同时辐射热电子
②截止特性：
不同管电压时，栅极的截止电位不同
③时间控制特性：
在阴极与栅极之间加一矩形负脉冲电压，由于无机械惯性延时，控制灵敏，可实现快速连续摄影
⑶软X线管：
X线管窗口的固有滤过小；
低管电压时能产生较大的管电流；
焦点小
10.X线管的特性与参数
⑴阳极特性曲线：
是在一定的灯丝加热电流下，管电压（Ua）与管电流（Ia）之间的关系
①灯丝前端发射出来的电子，它们在静电场作用下飞往阳极，这部分电子的运动不受阻力；
②灯丝侧面发射出来的电子，这部分电子的运动特点是在空间发生交叉后飞向阳极，因此它们的运动要受到一定的阻力
③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屏蔽作用，致使电场作用力很微弱，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。
④OA1段（比例区）：
管电流随着管电压升高而成正比例增大，反映了空间电荷起主导作用
⑤A1B1段（饱和区）：
管电流不再随管电压增加而明显上升，趋向饱和，管电流大小由灯丝加热电流决定
⑵灯丝发射特性曲线：
是在一定的管电压下，管电流（Ia）与灯丝加热电流（If）的关系
空间电荷补偿：
————使管电流不随管电压改变；
补偿的原则是：
当管电压变高时，适当减小灯丝加热电流，以使管电流不随管电压的变化而变化。
反之，当管电压变低时，则适当增加灯丝加热电流
⑶X线管的容量
①定义：
是指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
②增大容量的途径：
增大焦点面积；
减小靶面倾角；
增加阳极转速；
增大焦点轨道半径；
减小管电压波形的纹波系数。
11.高压发生器
①为X线管灯丝提供加热电压②为X线管提供产生X线所需的直流高压（kV）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（即切换X线管）
⑵组成：
高压变压器、灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸、高压插管
12.控制台：
⑴对电路的基本要求：
①可调管电流:
控制X线量②可调管电压:
控制X线质③可调曝光时间:
控制X线的发生时间
⑵基本电路：
电源电路、X线管灯丝加热电路、高压发生电路、控制电路、X线应用设备的电路
第3章诊断用X线机
1.分类：
工频机（50Hz）、中频机（400～20KHz）、高频机（＞20kHz）
2.工频X线机类型：
⑴常规X线机：
自整流X线机、单向全波整流X线机、三相全波整流X线机、倍压整流X线机
⑵程控X线机
3.X线机评价指标：
⑴输出射线品质（脉动系数ε）
⑵射线控制精度（曝光参量kV、mA、s）
⑶X线机体积重量
4.工频机的局限性：
①X线输出品质低、图像质量差②曝光参量精度低，重复性差
③不利于短时间多次摄影④结构笨重、自动化程度低
5.中高频机的优点：
①高压输出脉动率小，射线高能化、输出品质高，避免硬化效应
②射线有用高能成分多、输出剂量大，曝光时间短，减少动态模糊
③曝光参数控制精度高，输出稳定，重复性好，无需kV补偿和空间电荷补偿。
④无需自耦变压器，由工频电源直接整流供电；
整机体积减小
⑤可直流供电，对电源条件要求低，便于野外使用
⑥全部元件电子化，有利于微机技术应用，便于智能化、数字化发展
6.中高频机电路构成：
⑴主电路
①工频电源②整流电路③逆变电路④高压发生器
⑵功率控制电路
①主逆变触发控制（高压逆变）②灯丝逆变触发控制
⑶旋转阳极启动电路等其他控制电路
⑷计算机系统
7.中频机工作原理：
①灯丝变频在电压、频率方面比（高压）主逆变弱一个数量级
②计算机控制是核心
③逆变触发为闭环控制模式，比较信号跟踪调整频率（主逆变触发脉冲）、脉宽（灯丝逆变触发脉冲），从而控制kV、mA
8.直流逆变电源————又称中、高频电源
⑴组成：
直流电源、直流逆变、逆变控制
⑵直流电源：
①根据X线机功率大小，可选择不同的供电方式（单相、三相、直流）：
如，15KW以下的中高频机一般使用220V单相交流电源；
15KW以上的中高频机多采用380V三相交流电源
②中高频机对电源要求不高
⑶直流逆变：
①概念：
将直流电压变换为某一中高频交流电压的过程
②方法：
A.桥式逆变：
适当控制四只开关元件的动作以行逆变，负载Z上获得正负交替的矩形波电流；
但需要控制t2/t4时间大于元件关断时间，避免短路
B.半桥式逆变：
控制两只开关元件的动作并结合电容充放电过程以行逆变，负载R上获得正负交替的指数衰减式交流；
而RC充放电常数决定波形顶部宽度
C.单端逆变：
控制单个开关元件的动作并结合变压器的电磁感应现象以行逆变（L上电流不能突变），负载R上获得正负交替的指数衰减式交流；
其利用电感元件对电流突变的反向阻滞特性
③逆变原理/过程：
整流、滤波、逆变、升压、再整流、再滤波
9.X线电视（X-TV）系统——————属于透视的一种
由X线影像增强器（I.I）、摄像机、监视器以及完成视频信号处理和整机协调工作的控制器组成的系统。
⑵工作原理：
①利用影像增强器将不可见的X线转换成亮度很高的可见光图像
②再通过摄像机转换成电信号
③控制器经过放大处理后输送到监视器
④显示出人体各部件的组织结构
即为：
X线→可见光→电信号→视频信号→影像
⑶优点：
①透视剂量低，减少辐射②实现明室透视，图像清晰、层次好③图像可数字化，便于会诊、存储等
⑷X线电视的分类
①按照应用范围：
诊断X线电视、手术X线电视
②按照结构方式：
A.荧光屏直接摄像式：
关键器件为高灵敏度超正析摄像管，信号多级衰减，性能较差
B.影像增强管式：
关键器件是影像增强器，性能较好；
包括荧光屏－可见光影像增强器－摄像机－电视系统型和X线影像增强器－摄像机－电视系统型
⑸系统组成部分的相应作用：
①影像增强器：
X线→可见光；
亮度提升②摄像机：
可见光→电视信号
③控制器：
视频信号→全电视信号；
同步④监视器：
电视信号→图像
10.影像增强器
⑴增强管基本结构：
①输入屏（碘化铯）→②光电阴极（锑－铯）→③电子透镜（聚焦电极）→④输出屏（硫化锌镉）
X线影像→输入屏（荧光效应）→可见光影像→光电阴极（光电效应）→电子影像→电子透镜（加速聚焦/反转）→缩小、倒立的电子影像→输出屏（电致发光）→亮度增强的可见光影像
⑶可变视野影像增强器：
①视野：
从输出端看到的受检部位的面积
②作用过程：
提高电压→电场加强→焦距减小→放大成像→视野变小；
所以视野大，放大倍数小
视野小，放大倍数大
⑷光学系统（影像增强器与摄像机间的光学镜头和光分配器）
①串列式镜头：
由物镜＋像镜组成，耦合增强管输出屏与摄像机输入屏，可增长光学通道，便于安置光分配器，使成像清晰，减少像差；
但两镜头距离应尽量短，以减少渐晕
②光耦合分配器：
由半反射镜+全反射镜＋旋转电机＋可变光圈组成，可提供不同的光通道，以扩展电视功能；
分为直型、弯型
11.电视基础知识
⑴摄像：
将图像转换成电视信号；
显像：
将电视信号还原成光图像
⑵基本元素：
①像素（像素越小，单位面积上的像素数目就越多，由其构成的图像就越清晰）
②帧/幅（将构成一幅图像的各像素传送一遍，称传送了一帧）
③扫描（电子束往返轰击像素的过程称为扫描）
④消隐脉冲⑤同步脉冲⑥全电视信号
12.摄像机
摄像管式摄像机和CCD摄像机
⑵CCD摄像机：
①优点：
光电灵敏度高、动态范围大；
空间分辨率高；
几何失真小（全画面一致）；
均匀性好；
器件体积小、重量轻、功耗低等
②工作原理：
以电荷作为图象信号，以时钟脉冲信号（代替电子扫描）控制光敏像元，实现图象信号的读取、变换和输出
③工作程序：
A.光电转换和存储：
光敏材料受光照射产生空穴电子对，空穴被排斥，光生电荷被收集形成电荷包，完成光电转换和存储；
照度信号→电荷包电量∝光子能量/数量∝光照亮度/时间∝像元亮度
存储光生电荷的电荷包表现为低势能，称为电子势阱
B.电荷的转移：
电荷包由像元向输出极顺序转移
C.信号的读出：
信号电荷传输至终端后，转换成信号电流或电压，由输出电路顺序放大并读取；
输出信号（电流/电压）∝电荷包电量∝像元亮度
13.监视器
⑴常见有黑白阴极射线管（CRT）监视器、液晶显示器（LCD）、彩色显示器
⑵LCD与CRT性能比较：
体积小、重量轻、省电、地址精确②缺点：
亮度低；
观察角度小；
影像层次和色彩鲜艳度不如CRT
14.诊断X线机
⑴诊断用X线机利用X线透过人体后强度的差异而形成各种影像（如荧光影像、照片影像、电视影像等）
⑵X线机构成方框图
电源→控制装置→高压发生装置→X线管装置
↓
机械装置与辅助装置
⑶设备组成：
①主机：
控制装置、高压发生装置、X线管装置
②外围设备：
配套装置、影像装置、机械装置（包括支持装置、诊视床、摄影床）
15.胃肠X线机
⑴透视：
①X线透视是利用人体各部分组织对X线具有不同的吸收作用而实现的一种检查方法
②分类：
荧光屏式透视和X线电视（X-raytelevision，X-TV）式透视
③过程：
射入人体的X线束，在穿透过程中，部分能量因吸收、散射而消失，其余能量经人体不同组织的衰减后射出，携带着人体内部的结构信息（X线影像），经过X线检测器，如荧光屏、影像增强器、影像板等转换为可见光影像，供医生观察诊断
④荧光屏式透视：
A.目前多采用隔室，荧光屏的观察面朝向暗室，供医生观察，X线管和病人都在明室
B.荧光屏由荧光纸、铅玻璃和背板三层组成
⑤X-TV式透视：
A.透视可由暗室转为明室
B.X-TV主要由影像增强器和闭路电视两部分组成
⑥诊视床：
A.主要用于透视和点片摄影
B.一般诊视床基本结构：
由床体、点片架（供点片摄影用）、点片架平衡装置、动力系统等几部分组成
C.功能：
床身立卧功能、床面移动功能、点片架移动功能
⑦遥控床：
A.床下X线管式遥控床：
距离较近，所以影像放大率减小，影像清晰；
床下X线管式遥控床利于对X线的防护；
但缺点为点片架距病人身体太近，活动易受到身体的影响，同时点片架多仍用有暗盒式
B.床上X线管式遥控床：
改用无暗盒式，不受点片架的妨碍，容易兼用做普通摄影，有利于病灶的观察，床身能在+90°
～-90°
之间回转，但缺点为不利于X线的防护
⑧摇篮床：
具有遥控床的全部功能，还可在病人身体不动的情况下，可方便地进行各种体位的透视和点片摄影
⑨遮线器——————又称为缩光器
A.功能：
安装在X线管管套的窗口部位，用来控制X线照射野的大小和形状，遮去不必要的X线
B.遮线器内部还设有光源和反射镜，模拟X线管焦点的位置
照射野：
X线通过皮肤到达患者病变部位，通过模拟机在人体表面划定一个范围，身体前后左右各个方向均可以，这个划定的区域在治疗时用，称为照射野
C.类型：
活动遮线器（手动或电动）、多层遮线器、圆形照射野遮线器
⑵点片摄影：
是供医生在透视检查的过程中，对被检部位或病变进行点片摄影，以适时记录有诊断价值的影像。
（可以理解为“抓拍”）
16.普通摄影X线机
⑴X线管组件支持装置：
要求X线管移动范围大、转动灵活
分为：
立柱式（天地轨立柱式、双地轨立柱式）、天轨悬吊式、C型臂式（特别适用于心血管检查）
⑵滤线器：
①作用：
吸收散射线，提高影像质量
②适用范围：
对于大照射野、厚体层、高密度部位的检查，管电压大，致散射线多，需加滤线器
③主要部件：
滤线栅：
由薄铅条+木条/塑料/纸片（易透射）组成，包括平行式、聚焦式、井字式
④类型：
固定滤线器（铅条阴影）、活动滤线器
17.床边X线机
特点：
①流动性；
②对电源要求不高。
目前电源基本采用高频逆变
18.自动冲洗技术
⑴完成卤化银的显影、漂洗、定影、水洗和干燥，实现了照片后处理的自动化
⑵优点：
能保持恒定的影像冲洗效果，良好的影像质量；
促进X线摄影条件标准化、自动化、减少照射剂量；
避免了照片的人为污染；
照片处理速度高；
为影像的质量控制与管理提供了可能性；
作业环境得到改善；
减少了药品的处理程序，照片被污染的机会减少；
暗室小，人力、物力浪费减少
⑶缺点：
价格高；
管理水平高；
有出现机械及电气故障的可能性，故障损耗费用大；
处理标准化，通融性差
19.激光打印机
①按激光源分类：
氦氖激光打印机、红外激光打印机②按胶片处理方式分类：
“湿”式打印机、干式打印机
激光源→调节器→发散透镜→多角光镜→聚焦透镜→胶片
第4章数字X线成像设备
1.传统X线摄影的劣势
⑴以胶片为成像介质，集图像采集、显示、存储和传递多个功能为一体，限制了单个功能的改进，无法对图像进行后处理
⑵动态范围有限，不能清晰表达组织的细微吸收差异
⑶剂量高，剂量利用率低，量子检出率（DQE）仅为20％～30％
⑷摄影线性差，密度分辨率低，对曝光条件要求严格，容许偏差小
⑸成像时间长，运行成本高
⑹存储困难、空间占用大
⑺传递限制，检索困难，QC困难
2.数字X线摄影的优势：
⑴摄影速度快（X线胶片：
十几分钟；
CR：
几十秒；
DR：
几秒钟）
⑵图像清晰（分辨率高、灰阶度宽、获取信息量大、图像信息丢失少、图像无畸变）
⑶后处理功能强（窗宽窗位、放大缩小、图像旋转、黑白翻转、标记测量等多种处理）
⑷获取信息更多⑸辐射剂量小⑹图像保存方便⑺便于远程图像传输⑻节省开支，创造经济效益
3.关于数字X线成像设备
将X线影像数字化并进行图像处理后，再变换为模拟图像显示的X线设备
⑵分类：
①DF（数字荧光成像、数字透视）：
A.X线被影像增强器接收后，经X线电视系统（如摄像管）转换为模拟视频信号，再用A/D转换器（如视频采集卡）变换为数字图像信号
B.包括DSA（数字减影血管造影）、DSI（数字胃肠点片）
C.特点：
有存贮固定影像的功能，可行无剂量诊断；
但影像增强器损失5％的对比度，影像质量略差于传统X线胶片，而且摄像管动态范围小，难发现微小组织差异，还影像增强器视野小，观察范围有限
②CR（计算机X线摄影）：
A.以存储屏/影像板记录X线影像，通过激光扫描使存储信号转换成光信号，再用光电倍增管转换成电信号，然后经A/D转换后，输入计算机处理，成为高质量的数字图像
B.特点：
提高了图像的密度分辨率和显示能力；
可实施图像后处理，增加了信息功能；
曝光量较少、曝光条件宽容度较大；
但图像空间分辨率受限；
多步骤成像，设备工作效率较低
③DR（数字X线摄影）：
A.指将计算机数字化能力与常规X线摄影/透视装置相结合的技术
B.类型：
非直接读出方式和直接读出方式；
直接转换方式和间接转换方式；
直接放射成像（DDR）和间接放射成像（IDR）
C.直接放射成像（DDR）：
采用X线探测器直接将X线影像直接转换为数字信号图像
D.间接放射成像（IDR）：
先获得可见光模拟影像，再经转换器件转换成数字图像
DF是最先产生的平片数字化技术；
CR的出现才真正标志着数字化X线技术时代的到来；
1981年6月在比利时布鲁塞尔召开的国际放射学会（ICR）年会将该年定为“放射学新的起步年；
④根据X线束的形状，数字X线成像设备又可分为：
锥形成像法（被DF、CR采用）、扇形成像法、笔形束（点束）成像法
4.A/D、D/A转换器同图像质量的关系
⑴A/D转换器：
将模拟图像信号分解为离散信号，将连续灰度分离成不连续的灰阶，并赋予每个灰阶相应的二进制数值
⑵D/A转换器：
数字图像信号必须由D/A转换器转换为模拟图像信号
⑶数字图像的空间分辨率取决于像素的尺寸与A/D转换器的采样频率。
像素尺寸越小，采样频率越高，空间分辨率越高
⑷数字图像的对比度分辨率取决于A/D转换器和D/A转换器的位数，位数越多，灰阶越密，对比度分辨率越好
5.影像信号数字化过程：
离散抽样、量化、编码
6.关于CR
将携带诊断信息的X线影像记录在影像板（IP）上，经读取装置读取，通过计算机处理，获得数字化图像
X线机、影像板（IP）、读取装置、监视器、储存装置
⑶工作流程：
信息采集、信息转换、信息处理、信息的存储与传输
⑷影像板（IP）：
①特点：
IP可重复使用，但不具备影像显示功能；
CR影像不是直接记录于胶片，而是先记录在IP上（先记后读）
②结构：
表面保护层（透光且薄，常用聚脂树脂类纤维）、荧光物质层、基板（保护荧光层免受外力的损伤）、背面保护层（同表面保护层）
③工作原理：
入射X光子被荧光层内的光激励发光（PSL）荧光体吸收，释放出电子，其中部分电子散布在荧光体内呈半稳定态，形成潜影，完成X线影像信息的采集和存储；
当用激光扫描已有潜影的IP时，IP表现
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