影像设备成像原理

《医学影像成像原理》教学大纲

供医学影像技术专业使用

一、 课程性质

《医学影像成像原理》是高等医学专科教育医学影像技术专业基础课之一。本课程内容主要包括医学影像成像原理概论、X线成像基本条件、 模拟X线成像、数字X线成像、计算机X线成像体层摄影、 磁共振成像、图像存储与通讯技术等。通过学习强调对学生的素质教育和能力培养，强调学生掌握基础理论、基本知识和基本实践技能。为后续的医学影像专业课程学习奠定良好的基础。

二、课程目标

1.掌握模拟X线成像、数字X线成像、CT成像、MRI成像的基本概念；了解医学影像成像技术的分类，医学图像的识别，医学成像系统的评价及医学影像技术展望。

2.掌握医学影像成像的基本条件；熟悉信息源，信息载体与信息接收器与信息影像的传递与形成；了解不同类型成像技术条件的差异。

3.了解模拟X线成像，增感屏-胶片系统；掌握优质X线照片影像的获取。

4.掌握数字图像基本概念，CR、DR与DSA的原理，CR系统的图像处理功能及临床应用，影响CR、DR与DSA 影像质量的因素；熟悉CR、DR系统信息接收器的构成与作用，DSA的工作方式；了解数字图像后处理技术。

5.掌握CT图像的特点及临床应用，CT成像原理及数据采集方法；熟悉CT图

㈠名词解释 ⒈CT值：CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。CT值定义为将人体被测组织的吸收系数与水的吸收系数的相对值 ⒉TR（重复时间）：从90°脉冲开始至下一次90°脉冲开始的时间间隔。 ⒊SNR（信噪比）：图像中的信号能量与噪声能量之比。 ⒋PACS（图像存档与传输系统）：是适应医学影像领域数字化、网络化、信息化发展势的要求，一数字成像、计算机技术和网络技术为基础，以全面解决医学影像获取、显示、处理、储存、传输和管理为目的的综合性规划方案及系统。 ⒌螺距：（pitch,P）有关螺旋CT的一个概念。对单层螺旋CT，各厂家对此定义是统一的,即螺距=球管旋转360度的进床距离/准直宽度。也即扫描时床进速度与扫描层厚之比。 ⒍阳极效应：又称足跟效应，是指在通过X线管长轴且垂直于有效焦点平面内，近阳极端X线强度弱，近阴极端强，最大值约在10°处，其分布是非对称性的，这种现象称为阳极效应。阳极倾角越小，阳极效应越明显。

⒎自旋-晶格弛豫：

(spinLattice relaxation)(longitudinal relaxation)或T1弛豫。指平行于外磁场Bo方向的磁化矢量的指数性恢复的过程。 ⒏灵敏度：（Se

㈠名词解释 ⒈CT值：CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。CT值定义为将人体被测组织的吸收系数与水的吸收系数的相对值 ⒉TR（重复时间）：从90°脉冲开始至下一次90°脉冲开始的时间间隔。 ⒊SNR（信噪比）：图像中的信号能量与噪声能量之比。 ⒋PACS（图像存档与传输系统）：是适应医学影像领域数字化、网络化、信息化发展势的要求，一数字成像、计算机技术和网络技术为基础，以全面解决医学影像获取、显示、处理、储存、传输和管理为目的的综合性规划方案及系统。 ⒌螺距：（pitch,P）有关螺旋CT的一个概念。对单层螺旋CT，各厂家对此定义是统一的,即螺距=球管旋转360度的进床距离/准直宽度。也即扫描时床进速度与扫描层厚之比。 ⒍阳极效应：又称足跟效应，是指在通过X线管长轴且垂直于有效焦点平面内，近阳极端X线强度弱，近阴极端强，最大值约在10°处，其分布是非对称性的，这种现象称为阳极效应。阳极倾角越小，阳极效应越明显。

⒎自旋-晶格弛豫：

(spinLattice relaxation)(longitudinal relaxation)或T1弛豫。指平行于外磁场Bo方向的磁化矢量的指数性恢复的过程。 ⒏灵敏度：（Se

一、选择题

1.下列常用的临床检查方法中无电离辐射的是(c） A、CT和PET B、超声和CT C、超声和MRI D、CT和MRI E、PET和MRI

2.X线信息影像传递过程中，作为信息源的是（b） A、X线B、被照体C、增感屏D、胶片E、照片

3.X线胶片特性曲线组成，不包括（d）

A、趾部B、直线部C、肩部D、顶部E、反转部

4.摄影时，可以人为控制的运动模糊是（a）

A、 呼吸 B、痉 挛C、胃蠕动D、肠蠕动E、心脏搏动

5.与散射线量产生无关的因素是（c）

A、被照体厚度B、被照体密度C、被照体姿势D、照射野面积E、被照体体积

6.影响散射线因素的叙述，错误的是（a）

A、物体越厚，产生散射线越少B、管电压越高，产生散射线越多

C、物体受照面越大，产生散射线越多D、X线波长越短，产生散射线越多

7.X线照片上相邻两点之间的密度差是（b）

A、 密度B、对比度C、清晰度D、锐利度E、失真度

8.减小运动模糊的叙述，错误的是（c） A、需固定肢体B、缩短曝光时间

C、尽量缩短焦-片距D、将肢体尽量移近胶片

E、选择运动小的机会曝光

9.使用增感屏摄影的论述，错误的是（b）

A、影像颗粒性变差B、增加影像的清晰度C

计算机X线成像( CR )： 传统的X线成像是经X线摄照，将影像信息记录在胶片上，在显定影处理后，影像才能于照片上显示。计算机X线成像（computed radiography，CR）则不同，是将X线摄照的影像信息记录在影像板（image plate，IP）上，经读取装置读取，由计算机计算出一个数字化图像，复经数字/模拟转换器转换，于荧屏上显示出灰阶图像。CR与DSA中所述的DR同属数字化成像。

CR的成像原理与设备： CR的成像要经过影像信息的记录、读取、处理和显示等步骤。其基本结构见图1-6-1。影像信息的记录：用一种含有微量素铕（Eu2+）的钡氟溴化合物结晶（BaFX：Eu2+，X=CI. Br. I）制成的IP代替X线胶片,接受透过人体的X线,使IP感光,形成潜影。X线影像信息由IP记录。IP可重复使用达2-3万次。

影像信息的读取：IP上的潜影用激光扫描系统（图1-6-2）读取，并转换成数字信号。激光束对匀速移动的IP整体进行精确而均匀的扫描。在IP上由激光激发出的辉尽性荧光，由自动跟踪的集光器收集，复经光电转换器转换成电信号，放大后，由模拟/数字转换器转换成数字化影像信息。由IP扫描完了后，则可得到一个数字化图像。

影像信息的

㈠名词解释

⒈CT值：CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。CT值定义为将人体被测组织的吸收系数与水的吸收系数的相对值 ⒉TR（重复时间）：从90°脉冲开始至下一次90°脉冲开始的时间间隔。 ⒊SNR（信噪比）：图像中的信号能量与噪声能量之比。 ⒋PACS（图像存档与传输系统）：是适应医学影像领域数字化、网络化、信息化发展势的要求，一数字成像、计算机技术和网络技术为基础，以全面解决医学影像获取、显示、处理、储存、传输和管理为目的的综合性规划方案及系统。 ⒌螺距：（pitch,P）有关螺旋CT的一个概念。对单层螺旋CT，各厂家对此定义是统一的,即螺距=球管旋转360度的进床距离/准直宽度。也即扫描时床进速度与扫描层厚之比。

⒍阳极效应：又称足跟效应，是指在通过X线管长轴且垂直于有效焦点平面内，近阳极端X线强度弱，近阴极端强，最大值约在10°处，其分布是非对称性的，这种现象称为阳极效应。阳极倾角越小，阳极效应越明显。

⒎自旋-晶格弛豫：(spinLattice relaxation)又称纵向弛豫(longitudinal relaxation)或T1弛豫。指平行于外磁场Bo方向的磁化矢量的指数性恢复的过程。 ⒏灵敏

《医学影像成像原理》思考题及参考答案

第一章

1．医学影像技术不包括（ ）

A、X 线摄影 B、X 线计算机体层成像

C、磁共振成像 D、超声成像 E、心电图成像 2．医学影像技术发展历程叙述，错误的是（ ）

A、1895 年11 月8 日，伦琴发现X 线为放射技术伊始

B、1895 年12 月22 日第一张X 线照片诞生为放射技术伊始 C、20 世纪10～20 年代为医技一体阶段 D、随着X 线设备的发展出现医技分家阶段

E、1959 年慕尼黑国际放射学会议形成独立学科阶段 3．X 线成像的因素不包括（ ）

A、组织的密度（ρ） B、组织的原子序数（Z）

C、组织的厚度（d） D、组织的形状 E、X 线的衰减系数（?4．人体组织对X 线的衰减，由大到小的顺序是（ ） A、骨、脂肪、肌肉、空气 B、骨、肌肉、脂肪、空气 C、脂肪、骨、肌肉、空气 D、肌肉、骨、脂肪、空气 E、肌肉、脂肪、骨、空气

5．下列人体组织中，对X 线衰减最大的是（ ） A、肌肉 B、骨骼 C、脂肪 D、软骨 E、血液 6．人体组织对X 线的衰减，形成图像的（ ） A、清晰度 B、灰雾度 C、对比度 D、灰度 E、密度

7．与传统X 线诊断原理相同的成像方式有（ ） A

《医学影像成像原理》精品课程 第二章上网习题

一、专业名词解释与翻译 1．感光度：sensitivity 感光材料对光作用的响应程度，也即感光材料达到一定密度值所需曝光量的倒数。医用X线胶片感光度定义为，产生密度1.0所需曝光量的倒数。 2．相对感度：elative speed，RS 对不同增感屏之间的增感率进行比较，一般将CaWO4屏的增感率为40，这个增感比度。 14．锐利度：sharpen X线照片影像上相邻组织影像界限的清楚程度。 15．栅比：grid radio 栅比(R)是铅条高度(h)与铅条间距(D)之比。 16．栅密度：grid density 表示在滤线栅表面上单位距离（1cm）内，铅条与其间距形成的线对数，用线/厘米表示。 率规定为中速增感速度(RS100)以此作为标准，其它增感屏的增感速度与这个标准相比较后获得一个相对数值。 3．T颗粒技术：T-grain technique 将乳剂中的卤化银晶体颗粒切割成扁平状，并在乳剂中加入品红染料，以减低荧光交进效应，并与发绿色荧光的增感屏匹配使用的技术。 4．实际焦点：actual focal spot 阴极灯丝射向阳极的高速电子流，经聚焦后撞击在阳极靶面上的面积称为实际焦

第一、二章

1、X线成像设备包括：

诊断用X线机、数字X线成像装臵（CR、DR、DSA）、X线CT CR：计算机X线摄影系统 DR：数字X线摄影系统 DSA：数字减影心血管造影系统

以上三大系统中都包含有诊断用X线机的X线产生装臵（主机） 2、决定X线“质”“量”大小的因素分别为： X线“质”：管电压

X线“量”：管电流和曝光时间

3、X线机主机包括：摄影床和诊视床属主机装置么？ X线机主机包括：X线管装臵-X线管头/X线管组件/管头 高压发生装臵-高压发生器/高压电缆 控制装臵-控制台等

摄影床和诊视床属于外围装臵，而不属于主机装臵 4、单床单管X线机高压发生器内没有：

单床单管X线机高压发生器内不需要设臵高压交换闸，而多床多管X线机的高压发生器内必须设臵高压交换闸。另记住P68高压交换闸的作用。 5、X线电视系统中必须配置影像增强器么？

P14：影像增强器是X线电视系统中的重要部件，必须配臵。 影像增强器、电视摄像机、监视器—各有何作用？--第八章 6、X线电视系统中电视摄像机的作用是：

影像增强

第一、二章

1、X线成像设备包括：

诊断用X线机、数字X线成像装臵（CR、DR、DSA）、X线CT CR：计算机X线摄影系统 DR：数字X线摄影系统 DSA：数字减影心血管造影系统

以上三大系统中都包含有诊断用X线机的X线产生装臵（主机） 2、决定X线“质”“量”大小的因素分别为： X线“质”：管电压

X线“量”：管电流和曝光时间

3、X线机主机包括：摄影床和诊视床属主机装置么？ X线机主机包括：X线管装臵-X线管头/X线管组件/管头 高压发生装臵-高压发生器/高压电缆 控制装臵-控制台等

摄影床和诊视床属于外围装臵，而不属于主机装臵 4、单床单管X线机高压发生器内没有：

单床单管X线机高压发生器内不需要设臵高压交换闸，而多床多管X线机的高压发生器内必须设臵高压交换闸。另记住P68高压交换闸的作用。 5、X线电视系统中必须配置影像增强器么？

P14：影像增强器是X线电视系统中的重要部件，必须配臵。 影像增强器、电视摄像机、监视器—各有何作用？--第八章 6、X线电视系统中电视摄像机的作用是：

影像增强