医学影像设备综述.docx

1、医学影像设备综述1列出至少4个监护仪监护的人体重要生理参数及其检测方法。体温：热敏电阻；呼吸：阻抗法或热敏电阻法；心电：电极贴在胸前，把离子电流转化为电子电流；无创血压：测振法；血氧饱和度：夹在指尖或耳垂上的传感器，发射两种波长的光，透过指尖或耳垂后由光电探测器接收，利用血氧不同，光的透过率不同这一原理，无创测量血氧饱和度。2试述X线管的组成及工作原理 P1613为何在测量心电图时要对皮肤做处理并涂上导电胶？减小电极与皮肤之间的接触阻抗、减少噪声、获得高质量的接电信号4简述柯氏音法测量血压的原理。胳膊上绑一个连接水银柱的袖带，里面放置一个听诊器。然后医生对袖带充气，当袖带里的压强大于心脏的收缩

2、压时，动脉被压扁，将袖带放气。当心脏收缩压大于袖带压强时，就有血流流过动脉，动脉张开。医生听到一个声音，这时候的压强就是心脏的收缩压。袖带继续放气，当袖带里的压强等于心脏的舒张压，动脉管壁处于去负荷状态。医生听到一个变钝的声音，这时候的压强就是心脏的舒张压。5试述影像增强器的工作原理输入窗：X线的入射窗口（玻璃或薄金属板）闪烁晶体：将X线图像转换成荧光影像（兰光）光电阴极：一层极薄的光电发射膜，受光照射时逸出光电子电极：阳极阴极之间加直流高压，对光电子起加速作用；栅极加直流电压，对电子起聚焦作用输出荧光屏：在玻璃基板上涂一层PtO荧光粉，其上敷铝膜，高速电子可穿透铝膜达到荧光粉层使其发出荧光，

3、铝膜可防止光的反向传播输出窗：由玻璃或光纤面板制成，摄像头可摄取此窗口上的荧光影像管壳：大型真空器件工作原理：1.影像转换及增强过程：（1）输入屏把接受的X线影转换成可见光影像，并由输入屏的光电阴极转换成电子影像。（2）光电子在阴极电位、聚焦点极电位及阳极电位共同形成的电子透镜作用下聚焦、加冲击，在输出屏上形成缩小、倒立并增强了（电子密度增大）的电子影像。（3）电子像再由输出屏转换成可见光像。阳极电位越高，光电子的运动速度越快，撞击输出屏时的动能越大，激发的电子越多，输出屏亮度越高。2.亮度增益：影像增强管的主要用途是提高影像亮度，便于摄像机摄影。用影像增强器实现X线影像与荧光影像的转换；摄像

4、管进行光电转换，将传输到摄像管输入屏上的荧光影像转换成电信号；显示器进行电光转换，将电信号转换为荧光影像。6试述X线管的最重要的四个参数管电压、管电流、热容量、曝光时间7试述CT检测骨质疏松的原理CT得到的影像是密度图像，能够区分不同骨骼的密度大小。8为什么用CR拍片，即使曝光量掌握不好，也能得到质量高的影像？具体地，读出分两步 （）用一束微弱激光粗扫IP，立即算出读出图像的直方图。（）自动调整光电倍增管的灵敏度及放大器的增益，再用高强度激光精细地读出潜像，实现数字化，经过各种图像处理，获得最佳的适于诊断的数字线图像。影响图像质量的因素：激光束的直径、光电及传动系统的噪声、数字化影响一般数字化

5、取样间隔为0.10.2mm，像素的灰度级为bit时，就能获得满意的数字图像9试述影像板成像原理射入IP的线被PSL荧光物质吸收，释放出电子。部分电子散布在荧光物质内呈半稳态，形成潜影，完成线信息的采集和存储。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，所产生的荧光强度与第一次激发时线的能量精确地成正比，完成光学影像的读出。10采用双焦点的X线管，为什么在透视时使用小焦点、在摄影时使用大焦点？在透视时使用小焦点，在摄影时使用大焦点透视：管电流小，5mA，时间长（几分钟），图像追求动态特性，观察活动脏器，对图像分辨率要求低摄影:管电流301000mA，时间短，20kHz

6、）工频X线机分为常规X线机和程控X线机常规X线机的整流方式可分为自整流、单相全波整流、三相全波整流和倍压整流。自整流X线机多为1050mA的小型线机，多见于乡镇医院。单相全波整流线机多为100500mA的中、大型线机。三相全波整流线机多为500mA以上的大型线机。倍压整流线机多用于电容冲放电线机。工频线机的缺点：（）体积重量大；（）输出波形脉动率高、线剂量不稳定、软射线成分较多；（）曝光参量的准确性和重复性较差。单相全波整流线机结构简单、成本低，能满足一般医学临床需求。具有透视、普通摄影、滤线器摄影、点片摄影和直线体层摄影等功能，并可根据需要配置线电视系统以及立式滤线器摄影架。电压波动范围为1

7、0主要特点1.kV、mA、曝光时间三参数自由调节；2.数容量保护电路，以保证线管一次摄影不超过该管的最大允许容量；3.准备时间1.2s；4.功能：线管旋转阳极的启动、运转及灯丝加热回路都有保护电路，当出现旋转阳极不能启动运转、灯丝加热不正常等故障时，曝光不能进行，以保护线管。三相全波整流线机特点是：输出kV波形平稳，产生的软线少，产生线量的效率高，有利于短时间曝光的动态摄影。主要特点1.kV波形脉动率小-3.4%；2.最短曝光时间3ms；3.自动曝光装置，以获得最佳曝光条件；4.电源电压自动调整；5.自动图像亮度控制装置，以使透视图像亮度不随被检部位厚度、密度的变化而变化。程控线机由单片机控制

8、的工频线机。采用了计算机控制技术，机器的自动化程度高；kV、mA、曝光时间三参量控制更精确；透视、摄影条件设定全自动化，液晶数字显示；用户操作简单、方便；可方便进行人体各部位的检查。主要特点1.双重监测：旋转阳极启动和运转，灯丝加热受保护电路和单片机双重监测；2.选择mA的同时可以确定焦点，随着mA的选择，同时进行大、小焦点的切换；3.容量保护：用kV、mA、s/100三参量自由选配的工作方式，根据线管的容量，当所用摄影条件高于规定值时，蜂鸣器响，曝光无法进行；4.连续透视时间不超过分钟。中、高频线机的特点病人的皮肤剂量低、成像质量高、输出剂量大、实时控制、可实现超短时曝光、体积大大缩小、重量

9、减轻、便于智能化医用线电视系统X-TVX-TV是将TV技术应用于医学领域的结果，是20世纪50年代X线影像增强器诞生后的产物。X-TV将X线透视影像通过影像增强、TV摄像和放大处理后，在X-TV监视器上显示。X-TV由影像增强器和X线闭路TV系统构成优点:1.影像亮度高:改暗室工作环境为明室环境，使需在透视监视下的手术得以实施 ；2.由于增强器和电子电路具有放大作用，进行同样的诊断操作，X线剂量可减少710倍；3.由于X线剂量减少，延长了X线管的工作寿命，并可采用微焦点，使图像更清晰；4.影像清晰:电视图像质量远远优于荧光屏图像，有利于病变的早期发现；5.医生和病人受照剂量小:可实现隔室遥控操

10、作，医生完全脱离X线的伤害；6.影像可远距离传送并可录像保存:电视图像信号可以被存储、传输和做后期处理，便于供教学和会诊使用。 X-TV工作原理穿过病人的透射X线（X线影像）照射到影像增强器的输入屏上，获得亮度较弱的荧光影像，再经影像增强器后在输出屏上获得一个尺寸缩小的、亮度比输入屏上亮数千乃至数万倍的荧光影像，被摄像系统摄取，合成全电视信号并显示X-TV工作中，几个转换过程 1.用影像增强器实现X线影像与荧光影像的转换；2.摄像管进行光电转换，将传输到摄像管输入屏上的荧光影像转换成电信号；显示器进行电光转换，将电信号转换为荧光影像。其应用看到人体内部的实时情况：血管造影成像；消化道钡餐造影；

11、手术室里的实时监控；放疗监控；气囊血管成形术。诊断用线机诊断用X线机利用X线透过人体后强度的差异而形成各种影像（荧光、照片、TV影像等）。通用X线机有：胃肠X线机、普通摄影X线机。 专用X线机有： 血管造影X线机、乳腺摄影X线机、床边X线机、牙科X线机。诊断用X线机的组成电源控制装置高压发生装置X线管装置X线 机械装置与辅助装置点片架的结构点片架是透视和点片摄影两种功能的结合体。由主框架、X线探测器安装框、摄影用储片区、送片系统、滤线器、压迫器、防咳板和防护裙等组成。摄影用X线机（一）普通摄影普通摄影包括一般摄影和滤线器摄影。一般摄影是线透过病人后直接到达胶片，多用于较薄部位或诊断要求不高的摄

12、影检查。滤线器摄影是线透过病人后先经过滤线器将散射线“过滤”，然后再照射胶片而获得影像的方法，多用于较厚部位的摄影。（二）特殊摄影装置胸部摄影用X线机、直线体层摄影装置、心血管造影线机胸部摄影用X线机：拍摄病人胸部组织病变，主要用于呼吸系统的诊断直线体层摄影装置：在普通滤线器摄影床上加配体层摄影附件，附件主要由驱动机构、摆杆和定位器三部分组成。心血管造影线机：包括：大容量X线机、X-TV、X线录像机、点片照相机、专用X线管支架、导管床、高压注射器、快速换片机等。要求：容量大；管电压波形平稳；短时间内可多次曝光题目X线与物质相互作用被衰减是由于光电吸收和康普顿散射效应，入射X线方向发生偏转是由于

13、康普顿散射效应.胶片上越亮的地方代表入射X线越少（填多或少）X射线强度随入射深度呈指数衰减（错）X射线能量越大，频率越高，被吸收和散射的越少，穿透力越强（对）旋转阳极线管较好地解决了提高功率和缩小焦点之间的矛盾（对）第四章 数字X线设备空间分辨率：在高对比情况下区分相邻 最小物体的能力密度分辨率：在低对比度情况下分辨物体密度微小差别的能力数字图像1.将二维图像以二维数字点阵的方式表示的图像叫数字图像。2.二维数字图像中每一点称为像素。一般医学图像大小有256256，512512，10241024等。3.像素的黑白程度称为灰度，用一个数值表示，这个数值的最大值称为灰阶，灰阶一般有256级、102

14、4级，对应地可表示为8bit、10bit。灰阶决定了图像的对比度，即内容层次。图像的大小1.2000 2000像素的数字图像所显示内容与X射线胶片相当2.对于CT和MRI图像，通常512 512就够了3.图像小，则重建速度快，所需存储空间小，传输速度快几种X线图像数字化的方式胶片扫描系统；影像增强器+CCD+图像板；计算机X线摄影；数字X线摄影CR系统的基本结构CR系统由IP板、激光阅读器、图像处理工作站、图像存储系统和打印机组成，根椐CR系统工作流程主要有四部分组成：信息采集，信息转换，信息处理，信息记录和存储。影像板结构保护层：聚酯树脂类纤维制成，非常薄，能弯曲、耐磨损、透光性好。保护荧光

15、层不受外界温度、湿度和辐射的影响。荧光层：由光激励发光（PSL）荧光物质混于多聚体溶液中，涂在基板上制成。基板：聚酯树脂类纤维制成。保护荧光物质层免受外力损伤，延长IP的使用寿命。两万次以上重复使用。背面保护层：材料与表面层相同，防止IP摩擦损伤。CR特点(总结)1.实现了传统X线图像的数字化；2.提高了图像的密度分辨率；3.能实现图像后处理，增加了显示信息的功能；4.降低了X线曝光量（为常规X线摄影剂量的1/51/10 ）；5.可以不用胶片，而是以数字形式用磁盘或光盘存储，还能把信息传输给PACS。线数字摄影装置DR分为直接数字X线摄影（DDR）和间接数字X线摄影（IDR）1.IDR是指由I

16、.I-TV或胶片先获得模拟X线影像，再转换成数字图像的方法2.DDR是指采用X线探测器直接将X线转换为数字信号的方法IDR的主要缺陷1.由于I.I和摄像管中的光散射和电子散射，引入了附加的对比度损失；2.电视摄像管的动态范围小，不能发现微小的组织差异；3.I.I的视野小，边缘和中心分辨力不一致。DDR采用一维或二维X线探测器直接把X线转换为模拟电信号，然后进行数字化的方法，不同于IDR的先获得模拟图像，再对模拟图像进行数字化的方法。分为扫描投影DDR和平板探测器DDR。非晶态硒FPD：将X线直接转换成数字信号；非晶态硅FPD：先经闪烁发光晶体转换成可见光，再转换为数字信号。DDR与CR的比较1

17、.DDR的图像清晰度优于CR，主要由像素尺寸决定，CR在读出潜影过程中，激光穿到IP深部时产生散射使图像模糊，降低了图像的分辨力；2.DDR的噪声源比CR少，没有二次激励引入的噪声，/高；3.DDR的拍片速度快于CR，拍片间隔为5s，CR拍片间隔1min以上；4.DDR的X线转换效率高，而CR利用潜影成像，信号随时间而衰减；5.DDR探测器寿命长，可用10年，CR图像板可用1年；6.DDR有升级为透视的能力，但不能应用于常规X线机，CR不能透视，但可与原有的X线摄影设备配套工作，取消胶片暗盒。数字减影血管造影装置80年代的数字减影技术主要应用于血管造影，所以又叫数字减影血管造影技术(DSA)D

18、SA技术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图像。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的工作方式一、时间减影：脉冲影像（PI）方式、脉冲影像（PI）方式、续影像（CI）方式、续影像（CI）方式二、能量减影几乎同时用两种不同的管电压（如70kV和130kV）取得两帧影像，进行减影处理。要求管电压能在两种能量之间进行高速切换，增加了X线机的复杂性，一般X线机不能采用这种方法。不易消除骨骼的残影。三、混合减影在造影剂未注入前，先做一次双

19、能量减影，获得含部分骨组织信号的影像，将此影像同血管注入造影剂后的双能量减影像作减影处理，就得到单纯的血管影像。对设备和X线管负载的要求都较高第五章 CTCT是英文“Computed Tomography”的缩写。从名字不难看出CT的技术基础是计算机技术和X线断层摄影技术。中文为计算机断层摄影成像，它代表一种图像重建技术。CT的优点 (1)真正的断面图像 (2)密度分辨率高 （3)可作定量分析 (4)数字图像 CT的局限性和不足 1.空间分辨率仍未超过常规的X线检查2.不是所有脏器都以CT检查作为首选3.CT的定位、定性诊断只能相对比较而言4.以X射线作为信息载体,对人体有害 CT、X线机设备的成像比较CT的图像重建方法直接矩阵求解法、迭代法、反投影法、滤波反投影法、傅立叶变换法图像伪影 - 为什么会产生？运动伪影