放射技术基础知识总结.docx

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放射技术基础知识总结

X线的产生的必备条件：

1.电子源；2.高速电子的产生：

①阴阳间施加高电压②高度真空3.电子的骤然减速。

X线的特性：

穿透，荧光，电离，干涉，衍射，反射与折射，化学效应（感光，着色），生物效应。

X线的本质是一种电磁波。

属于电磁波中的电离辐射。

具有波动和微粒性。

X线强度影像因素：

靶物质（原子序数越高产生效率越高，一般选用钨或钨合金作为靶物质），管电压（强度与管电压的平方成正比），管电流（X线强度决定于管电流），高压波形。

CT是计算机体层摄影。

CT准直器的作用：

1，调节CT扫描的层厚；2，减少患者的辐射剂量和改善CT图像的质量。

一般有两套前准直器控制患者的辐射剂量，后准直器控制扫描准直层厚。

滤过器/板的作用:

1,去除长波X射线（因为长波X线对成像无益，仅增加患者的射线剂量，经滤过后射线平均能增加，线质变硬和均一，通过物体后的射线硬化现象也因此趋于一致）。

2，为了纠正射线不一致的现象。

CT机中必须使用滤过器/板，但同时使用滤过器/板也增加了X线的输出量。

CT机的基本结构：

1,X线发生装置（高压发生器，X线球馆，冷却系统，准直器，滤过器/板）；2，X线检测器装置（探测器，模数.数模转换器，数据采集系统）3，机械运动装置（扫描机架，滑环，扫描床）4，计算机设备5，图像显示及存储装置。

螺旋CT中层与排的区别：

1，多层螺旋CT:

扫描一圈所得到的图象数，如4层CT就是扫描一圈出4层图像，取决于纵轴方向数据采集系统的个数。

2，多排螺旋CT：

是指组成CT的纵轴方向排列的探测器排数，如16层CT有的是24排，有的是40排。

如果统称“多排”，也可以称“多层”；如具体到数字，例如16，64就只能称“层”，16层CT，64层CT等。

因为在多层（排）CT，层和排并不一定一致，例如，东芝公司生产的4层CT，就有34排探测器，因为只有4个采集系统，所以旋转一周只能同时获得4层图像，此时就不能称34排或34层CT的。

CT探测器的作用探测透过射线以获得测量数据（它是数据采集系统的核心部件，其结构复杂，它直接接受X线线束穿过被照体的光子信号，通过自身特点转换成相应的电信号）

CT扫描参数常用计算题:

1X线像素尺寸=扫描野/矩阵尺寸

例如：

16CM扫描野，矩阵320*320时，像素的大小是160mm/320=0.5mm

2CT值范围窗位C-窗宽W/2~窗位C+窗宽W/2

例如，颅脑的窗宽，窗位分别是70和30，图像显示的CT值范围是：

-5~65

3一个线对=2个线径线径（mm）=5除以LP/cm10LP/CM=1LP/MM

线对数越多空间分辨率越好，最小圆孔直径越小空间分辨率越好

例如：

CT机的空间分辨率为0.25mm,如果用LP/cm表示，应该为20LP/cm

4螺距=床速（扫描机架旋转一周床移动距离）/层厚或射线束准直的宽度

螺距不为零时，扫描周数等于螺距的倒数

螺旋CT螺距等于零时与非螺旋CT相同

螺距是无量纲，没有单位

5感光效应公式

E=K*（Vⁿ*I*t）/r的平方

例如某一部位以90KV，40MAS,距离200cm，可获得适当的图像，现管电压不变，照射量改为10MAS，那么摄影距离100cm

6放大率的公式

M（焦点的允许放大率）=1+0.2/F（焦点的尺寸）

放大摄影X线管焦点为0.05，则允许的最大放大率为5

MRI利用射频电磁波对置于磁场中含有自旋不为零的原子核的物质进行激发，发生磁共振现象，用感应线圈采集MRI信号，按一定的数学方法进行处理而建立的成像方法。

磁矩角动量总的净值，它的方向与外加磁场的方向一致。

①是一个总和的概念②动态形成过程③随质子进动的不同而变化

地球会产生自旋和公转。

质子也一样会产生自旋和进动。

进动是原子核自身旋转的同时又以主磁场的为轴做旋转运动。

进动频率明显低于自旋频率，但比自旋频率重要的多。

进动频率也称Larmor频率ω=γ*B

ω：

进动频率即Larmor频率γ：

磁旋比，42.5MHz/TB:

主磁场场强

上面这个公式往往考试的时候会考计算，譬如：

1.5T的氢质子进动频率是1.5X42.5MHZ，3.0T则是3X42.5MHZ

质子数与中子数至少有一项是奇数才能产生核磁

弛豫从外加的射频电磁波消失开始，到回到发生磁共振前的磁矩状态为止，整个变化过程叫弛豫过程。

分横向弛豫和纵向弛豫。

横向弛豫和纵向弛豫是同时发生的。

纵向弛豫从零状态恢复到最大值的过程。

纵向磁矩恢复到原来的63%，用T1表示。

自旋-晶格。

TR决定T1。

横向弛豫是从最大值恢复至零状态的过程。

横向磁矩减少到最大值的37%，用T2表示。

自旋-自旋。

TE决定T2。

T1与T2是1与2的差距，往往第一名考的多，第二名考的少，所以T1是63%，T2是37%。

对于自旋-晶格，自旋与自旋这个的记忆，还是1与2，T1一个自旋，T2是2个自旋；

TR决定组织的T1弛豫，TE决定组织的T2弛豫

“近亲不能结婚”。

TR谐音T2，TE谐音T1！

谐音的是近亲，不能在一起！

T1WI：

合适短的TR（200-600ms），尽量短的TE（8-20ms）；

T2WI：

尽量长TR（2000-2500ms），合适长TE（50-150ms）；

PDWI：

尽量长TR（2000-2500ms）尽量短TE（8-20ms）。

 T2WI是长TR和长TET1WI是短TR和短TE

PDWI是长TR和短TE。

1.坐标记忆：

横坐标是TR，纵坐标是TE，这个记忆还是利用谐音，TE是中E是第一，所以站着，TR中R是2，所以趴着。

2.格局记忆:

0,1,2,PD,就这样记忆，0没有，1是T1WI，2是T2WI，PD是PDWI。

 想着图，看着题，对TR和TE进行选择匹配即可。

T2WITE

T1WIPDWITR

层数由TR和最大回波时间TE决定。

另外特殊吸收率也是层数的主要限制因数。

NS（最多允许层数）=TR（重复时间）/（TE最大回波时间+K额外时间）

层厚但是实际中射频脉冲并不是单一频率，有带宽，调整带宽即可决定层厚的大小，调整频率即可决定激发层面的位置。

决定层厚的因素：

1.层面选择梯度场强梯度场强不变——射频带宽越宽，层厚越厚，激发的质子数越多，信号越强，信噪比越高，采样体积增大，但容易造成容积效应。

2.射频的带宽射频带宽不变----梯度场强越高，层厚越薄，空间分辨力越高，信噪比降低。

层间距：

选用一定带宽的射频脉冲激励某一层面时，必然影响领近层面的信号，为了杜绝成像之间的层面干扰：

①增加层间距，一般要求层间距不小于层厚的20%②如果扫描部位或病变较小，不能选择过大层面或者无层间距时，应采用间插切层采集法而不选择连续切层法，以克服相邻层间的相互干扰，提高信噪比。

层面系数=层间距/层面厚度*100%

层面系数越小，相邻层面之间会产生干扰，从而影响T1对比

K空间的特性

1. K空间的数据点阵和图像的点阵不是一一对应的，K空间的每一个点具有全层的信息。

注：

这个可以这样理解，采集的图像信息是有厚度的，是一定范围内或者一定厚度的图像的信息，有2D或者3D的意思，但是图像的点阵则就是那个点的信息，是没有厚度的！

2. K空间在相位编码和频率编码方向上都是镜像对称的。

3. K空间的中心区域决定图像的对比，周边区域决定图像的解剖细节。

4. K空间的填充方式——循序对称——K空间中心优先采集——迂回填充（EPI）——螺旋填充（Spiralimaging）——放射状填充（Propeller或者Blade）

以256X256的2DMR图像为例

需要采集256条相位编码线来填充K空间每条相位编码线需要256个采样点

K空间数据点阵经过傅里叶转换即可得到图像。

层面梯度，相位梯度，频率编码梯度的时间先后排列和协同工作

这节主要讲选择后的层面怎么进行空间定位编码？

这就是需要相位编码和频率编码！

某个层面内的体素的信息，需要横向和纵向的信息，可以理解成相位编码和频率编码！

频率编码，施加一个频率选择梯度场，这样有的跑的快，有的跑的慢，就能够区分这个层面内大家的信息了！

这就是频率编码！

进行了上下方向上MR信号的识别编辑！

相位编码呢？

开始时候起跑线是一样的，但是施加相位编码梯度场后，有的跑的快，有的跑的慢，一段时间后大家所处的位置就是不同的，这就是相位差距，即相位能够进行识别，进行左右方向上的MR信号的采集编辑！

Fourior可以区分不同相位的MR信号；相位相差180度才能采集相位编码

对于相位编码和频率编码，大家还是需要注意点，这也是考试的重点，

1.梯度场施加方向（垂直）

2.梯度场施加时刻不同，频率编码是采集时刻施加，而相位编码是在采集前施加。

3.频率编码梯度场的大小和方向是一定的；而相位编码梯度场强度和（或）方向是不同的。

另一个上下方向的信息，就是大家都在同一起跑线上，然后开始跑，大家的速度是不同的，此时记录这个速度的差别，这就是频率编码！

当然，实际中是施加频率编码梯度场，人为的造成速度的不同！

进行上下方向的MR信号识别和编辑！

二者的信息和二为一，相互交织在一起！

就是这个层面的MR信号！

相位编码梯度场强度和（或）方向是不同的。

这是为了制造相位相差180度，才能采集相位编码信息，为什么相差180度？

很多资料上都没有，我个人认为应该是傅里叶变换只能够识别相位差距180度的，别的都不能够识别！

大家这么理解吧，或者记住吧！

1，在选择相位编码方向时还应考虑受检器官在不同方向上对空间分辨力的要求，在频率编码方向上的FOV缩小时不减少扫描时间，而相位编码方向上的FOV缩小时，可以减少扫描时间。

如：

一个长条形的结构马尾神经，在其长轴（上下）方向，对空间分辨力要求较低，而在其短轴（前后，左右）方向，对空间分辨力要求较高。

为保证图像质量的空间分辨力，应长轴为相位编码方向，短轴为频率编码方向。

还有腹部呼吸和脑脊液的流动影响都在前后方向，所以更应放在上下。

2，相位编码方向FOV应放在成像平面最小径方向，不但能节约扫描时间，又可避免产生卷褶伪影，而图像质量不受影响，如腹部，胸部扫描时相位方向应放在前后方向，相位方向FOV可减少25%，能节约1/4的扫描时间。

颅脑，扫描时相位方向应放在左右。

3，选择的相位编码方向应能避开在相位编码方向的运动伪影不在主要观察区。

如行肝脏扫描，观察肝左叶病变，为了避开主动脉伪影对肝左叶的影响，相位编码方向应放在左右方向。

此时，不能减少FOV，避免产生卷褶伪影。

如行胸腰段扫描时，为避免主动脉伪影重叠在脊髓上，应将相位编码放在左右方向。

4，当根据解剖经线选择相位编码时与伪影图像影响产生矛盾时，优先选择减少伪影图像的相位编码方向。

如:

盆腔横断扫描，为避免下腹部呼吸运动可能产生的伪影的影响，应选择左右相位编码方向。

如，颅脑矢状位扫描，为避免脑脊液运动伪影的影响，应把相位编码放在前后方向。

扫描野FOV越小，信号强度减低，信噪比减低。

检查部位超出FOV时，会产生卷褶伪影。

矩阵一般显示矩阵大于采集矩阵。

采集矩阵=频率编码采样数目*相位编码步数

显示矩阵大多最高达512*512采集矩阵256*256最高可512*256

信号平均次数也称激励次数或信号采集次数，是数据采集的重复次数。

可减轻周期性运动伪影及流动伪影，提高信噪比，但是会增加扫描时间。

SNR大小与信号平均次数的平均根成正比，当激励次数从1提高到4时，SNR可提高2倍，扫描时间要增加到4倍。

预饱和技术设置在运动的组织区（感兴趣区以外的区域）最多可放6个方向的饱和带。

饱和带越多，抑制伪影效果越好，但要减少扫描层数或增加扫描时间。

饱和带越窄，越靠近感兴趣区，抑制伪影效果越好。

TR重复时间，两次相邻的脉冲序列的时间间隔。

SE90°-180°-90°

TE回波时间，产生宏观横向磁化矢量的脉冲中点到回波中点的时间间隔。

TI反转时间，180°反转脉冲中点与90°激发脉冲中点之间的时间。

偏转角射频脉冲的作用下，组织的宏观磁化矢量偏离平衡状态的角度。

取决于射频脉冲的能量，能量越大偏转角越大。

而射频脉冲的能量取决于脉冲的强度和持续时间。

偏转角越小，所需能量越小，激发后组织纵向弛豫所需要的时间越短。

GRE当小于20°偏转角时，可得到倾向于SE，T2加权像，大于80°可以得到T1加权像。

由于TR和TE明显缩短，扫描时间随之明显缩短。

偏转角过小，信噪比降低。

回波次数常规自旋回波脉冲序列里，90°脉冲后，使用多次180°相位重聚脉冲而产生多个回波，称之为多回波SE序列。

一般最多4条。

随着回波次数的增加，回波时间延长，图像T2对比增加，噪声增加，空间分辨力下降，图像质量下降。

回波链每个TR周期中一次90°激发后所产生和采集的回波数目。

主要用于FSE,IR,EPI。

回波链越长，采集时间越短，但信噪比越低，允许扫描的层数也越少。

流动补偿技术用特定的梯度场补偿血流，脑脊液中流动的质子，可消除和减轻慢血流时产生的伪影，增加信号强度。

如，血液和脑脊液流动，在相位方向上产生伪影。

选择时，应使用频率编码方向或层面选择方向与血流方向相垂直。

流动补偿常用于FSET2加权序列以及MRA中（大血管存在的部位）。

T1加权时不用，因为T1加权脑脊液为低信号，而且最短TE延长。

呼吸补偿技术集中采集呼吸末至吸气初阶段的信号，可最大限度地抑制呼吸运动造成的伪影。

常用于T1加权检查胸‘腹部呼吸伪影较大的部位

化学位移伪影的特点：

①在一般的序列上该伪影出现在频率编码方向上，在EPI序列上可出现在相位编码方向上。

②化学位移伪影出现在脂肪组织和其他组织的界面上。

③脂肪组织和其他组织的界面与频率编码方向垂直时，化学伪影比较明显。

4脂肪组织的信号向频率编码梯度场较低的一侧移动。

5其他条件相同，主磁场强度越高，化学位移伪影也越明显。

对策:

1,增加频率编码的宽度2，选用主磁场较低的MR设备进行扫描

3，改变频率编码的方向4施加脂肪抑制技术

卷褶伪影被检查的解剖部位的大小超出了观察野范围，即选择观察野过小，而使

观察野范围以外部分的解剖部位的影像移位或卷褶到图像的另一端。

特点1，显示野小于受检部位所致

2，常出现在相位编码方向上

3.表现为一侧的组织信号卷褶并重叠到图像的另一侧

4，卷褶伪影也可以出现在层面方向上，表现为第一层外的组织信号卷褶到最后一层的图像中。

对策1，增大显示野，使之大于受检查部位。

这是一种最容易的方法，也不增加时间。

2，切换频率编码和相位编码的方向。

3.相位编码方向过采样。

4.施加空间预饱和带卷褶伪影减弱

截断伪影也称环状伪影，是由于数据采集不足所致，在空间分辨力比较低的图像比较明显。

容易出现在空间分辨力较低（像素大）上，也容易出现在两种差别比较大的组织间，如T2WI上脑脊液和骨皮质之间。

特点1，常出现在空间分辨力比较低的图像上

2,相位编码方向往往更明显，因为为了缩短采集时间相位编码方向的空间分辨力往往更低。

3.表现为多条明暗相间的弧形或条状带。

对策增加图像空间分辨力，但往往需要需要增加采样时间。

部分容积效应当选择的层面较厚或病灶较小且又骑跨于扫描切层之间时，周围高信号组织掩盖小的病变或出现假象，这种现象称为部分容积效应。

对策选用薄层扫描或改变选层位置得以消除。

在可疑是部分容积效应造成的伪病灶的边缘作垂直方向定位，也可以消除部分容积效应造成的假象。

层间干扰MRI需要采用射频脉冲激发，由于受梯度线性，射频脉冲的频率特性等影响，实际上MR二维采集时扫描层面的质子也会受到激励，这样会造成层间的信号的相互影响。

即层间干扰或层间污染。

层间干扰的结果往往使偶数层面的图像整体信号强度降低，因而出现同一序列的MR图像一层亮一层暗相间隔的现象。

对策1.设置层间距。

2.采用间隔采集方式激发层面，如共有10层图像，先激发采集第1.3.5.7.9层，再激发采集第2.4.6.8.10层

3.采用三维采集技术。

运动伪影

生理性运动和自主性运动产生的伪影。

MR图像的运动伪影往往是指由于受检者的宏观运动引起的伪影。

这些运动可以是自主运动如肢体运动、吞咽等，也可以是非自主运动如心跳、血管搏动。

运动可以是随机的如胃肠道蠕动、吞咽等，也可以是周期性运动如心跳和血管搏动等。

运动伪影出现的原因主要是由于在MR信号采集的过程中，运动器官在每一次激发、编码及信号采集时所处的位置或形态发生了变化，因此将出现相位的错误，在傅里叶转换时其信号的位置即发生错误，从而出现伪影。

运动伪影具有以下共同特点：

（1）主要出现在相位编码方向上；

（2）伪影的强度取决于运动结构的信号强度，后者信号强度越高，相应的伪影越亮。

（3）伪影复制的数目、位置受基本正弦运动的相对强度、TR、NEX、FOV等的因素影像。

（一）随机自主运动伪影

随机自主运动伪影是指不具有周期性且受检者能够自主控制的运动造成的伪影，如吞咽、眼球转动、肢体运动等造成的伪影。

特点有：

（1）主要造成图像模糊；

（2）伪影出现在相位编码方向；（3）受检者可以控制。

对策有：

（1）检查前争取病人的配合，保证扫描期间保持不动；

（2）尽量缩短图像采集时间；（3）吞咽运动伪影可以在喉部施加预饱和带。

（二）呼吸运动伪影

呼吸运动伪影主要出现在胸腹部MR图像上，呼吸运动具有一定的节律性和可控制性。

特点为：

（1）主要造成图像模糊；

（2）伪影出现在相位编码方向上；（3）受检者可以在一定程度控制。

对策包括：

（1）施加呼吸触发技术（T2WI）或呼吸补偿技术（SET1WI）；

（2）采用快速成像序列屏气扫描；

（3）施加脂肪抑制技术，因为MR图像上脂肪信号很高，造成伪影也很明显，脂肪信号抑制后伪影将明显减轻；

（4）在前腹壁施加预饱和带抑制腹壁皮下脂肪的信号；

（5）施加腹带等减小呼吸运动的幅度；

（6）增加激励次数NEX。

（三）心脏搏动伪影

心脏搏动伪影不仅可以造成心脏MRI图像的模糊，而且伪影将重叠于周围结构上。

特点：

（1）具有很强的周期性；

（2）受检者不能自主控制；（3）沿相位编码方向分布。

对策有：

（1）施加心电门控或心电触发技术，主要用于心脏大血管MR检查；

（2）在心脏区域施加预饱和带，主要用于心脏周围结构如脊柱的检查；（3）切换相位编码方向，如脊柱矢状面或横断面成像时，如果相位编码为前后方向，心脏搏动伪影将重叠在脊柱上，如果把相位编码方向改成左右（横断面）或上下（矢状面），伪影将不再重叠于脊柱上。

（四）大血管搏动伪影

大血管搏动伪影常见于以下几种情况：

（1）腹部MRI成像，特别是梯度回波快速成像序列；

（2）增强扫描时由于血液信号增加，容易出现搏动伪影，梯度回波序列容易出现，SET1WI也可出现来自静脉的搏动伪影；（3）其他临近大血管的部位，利用梯度回波成像或增强扫描均易出现搏动伪影。

特点：

（1）具有很强的周期性；

（2）沿相位编码方向分布；

（3）常表现为一串等间距的血管影；

（4）血管信号越高，搏动伪影越明显；

（5）在成像区域靠血流上游的层面搏动伪影较明显，如腹部横断面图像中主动脉搏动伪影以上方层面较明显，而腔静脉搏动伪影则以下方层面较明显。

对策：

（1）在成像区域血流的上游施加预饱和带；

（2）使用流动补偿技术，对较慢的血流造成的伪影有较好的效果，如颅脑SET1WI增强扫描施加该技术后来自于静脉窦的搏动伪影可明显减少；

（3）施加心电门控；

（4）切换相位编码方向，这并不能消除搏动伪影，但可使搏动伪影的方向发生改变，如肝脏横断面扰相GRET1WI序列，如果相位编码方向为前后方向，则主动脉搏动伪影将重叠于左肝外叶，如果把相位编码方向改为左右方向，则主动脉搏动伪影可避开左肝外叶。

磁化敏感伪影

MR成像时，两种磁化率差别较大的组织界面上将出现伪影，这种伪影称为磁化率伪影。

磁化率伪影表现为局部信号明显减弱或增强，常同时伴有组织变形。

特点：

（1）常出现在磁化率差别较大的组织界面附近，如脑脊液与颅骨间、空气与组织之间等；

（2）体内或体外的金属物质特别是铁磁性物质可造成局部磁化率发生显著变化，出现严重的磁化率伪影；

（3）梯度回波序列对磁化率变化较敏感，与自旋回波类序列相比更容易出现磁化率伪影，EPI序列的磁化率伪影更为严重；

（4）一般随TE的延长，磁化率伪影越明显，因此T2WI或T2*WI的磁化率伪影较T1WI明显。

对策有：

（1）做好匀场，场强越均匀，磁化率伪影越轻；

（2）缩短TE；

（3）用SE类序列取代GRE类序列或EPI序列；

（4）增加频率编码梯度场强度；

（5）增加矩阵；

（6）减少磁化率差别，如口服低剂量顺磁性对比剂可减少胃肠道气体与周围组织间的磁化率伪影；

（6）除去受检者体内或体表的金属异物。