醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)重點(diǎn)簡答題

1、模擬影像和數(shù)字影像有何不同？成像類型模擬數(shù)字成像特點(diǎn)一次采集，固定不變一次采集，多重成像存儲(chǔ)與傳輸方式硬件存儲(chǔ)與傳輸無膠片軟件傳輸灰階動(dòng)態(tài)范圍小大密度分辨率較小較咼其他連續(xù)，直觀，獲取方便線性好，層次豐富，可進(jìn)行后 處理DR&CR 性能比較有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 1輻射劑量地，X線量子檢測（DQE ）高;2.空間分辨力可達(dá) mm ; 3工作效率高，省去了屏-膠系統(tǒng)更換膠片的繁瑣程序；4應(yīng)用DR系統(tǒng)的后處理功能，可獲得優(yōu)異的圖像質(zhì)量。DSA的時(shí)間減影方式有哪幾種？1常規(guī)方式；2脈沖方式PI ； 3超脈沖方式SPI ；4.連續(xù)方式；5時(shí)間間隔差方式；6路標(biāo)方式；7.心電觸發(fā)脈沖式 ECG。MRI成像

2、基本原理： 當(dāng) 處于磁場中的物質(zhì)受到射頻電磁波的激勵(lì)時(shí)，如果RF電磁波的頻率與磁場強(qiáng)度的關(guān)系滿足拉莫爾方程，則組成物質(zhì)的一些原子核會(huì)發(fā)生共振（MR），此時(shí)原子核吸收了 RF電磁波的能量，當(dāng)RF電磁波停止激勵(lì)時(shí)，吸收了能量的原子核又會(huì)把這部分能量釋放出來，即發(fā)射MR信號(hào)，通過測量和分析此 MR信號(hào)，可得到物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的許多物理和化學(xué)信息。MRI設(shè)備的缺點(diǎn)：掃描速度慢；易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、流動(dòng)偽影；定量診斷困難；對鈣化灶和骨皮質(zhì)病灶不夠敏感； 禁忌證多。磁體的作用、分類及場強(qiáng)的選擇：作用：長生一個(gè)均勻的靜磁場，使處于該磁場中的人體內(nèi)氫原子和被磁化而形成磁化強(qiáng)度矢量；分類：永磁體，常導(dǎo)磁體，超導(dǎo)磁體；場強(qiáng)的選

3、 擇：磁體場強(qiáng)有低、中、高、超高場四大類。應(yīng)用型 MRI設(shè)備：低中場；應(yīng)用兼研究型MRI設(shè)備：高場；研究性 MRI設(shè)備：超高場。場強(qiáng)的選擇一般應(yīng)以能完成任務(wù)所要求的最低場強(qiáng)為原 則。三個(gè)梯度場的關(guān)系：Gx使樣品X方向各點(diǎn)信號(hào)的頻率與 x有關(guān)，因此Gx叫做頻率編碼梯 度磁場；Gy使樣品Y方向上信號(hào)的相位與 y有關(guān)，因此Gy叫做相位編碼梯度磁場；Gz使樣品Z方向信號(hào)的頻率與 z有關(guān)，在Gz和一定帶寬的RF磁場共同作用下，樣品中只有與 Z軸垂直 的一定厚度截層上的磁化強(qiáng)度才能產(chǎn)生MR信號(hào)，因此Gz叫做選層梯度磁場。 簡述X線產(chǎn)生原理：X線的發(fā)生程序是接通電源，經(jīng)過降壓變壓器，供X線管燈絲加熱，產(chǎn)生自

4、由電子并云集在陰極附近。當(dāng)升壓變壓器向 X線管兩級提供高壓電時(shí)，陰極與陽極間的電勢差陡增，處于活 躍狀態(tài)的自由電子， 受強(qiáng)有力的吸引，使成束的電子以高速由陰極向陽極行進(jìn)，撞擊陽極鎢靶原子結(jié)構(gòu)。此時(shí)發(fā)生了能量轉(zhuǎn)換，其中約1%以下能量形成 X線，其余99%以上則轉(zhuǎn)換為熱能。前者主要由X線管窗口發(fā)射，后者由散熱設(shè)施散發(fā)。簡述IP的讀出原理：需采用激光掃描系統(tǒng)，隨著高精度電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) IP勻速移動(dòng)，激光束由擺動(dòng)式反光鏡或旋轉(zhuǎn)多面體反光鏡進(jìn)行反射，對IP整體進(jìn)行精確而均勻地逐行掃描。受激光激發(fā)而產(chǎn)生的PSL熒光被高效導(dǎo)光器采集和導(dǎo)向傳輸?shù)焦怆姳对龉艿墓怆婈帢O上，經(jīng)光電倍增管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換盒放大后，再經(jīng)A/D

5、轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這一過程反復(fù)進(jìn)行，掃面完一張IP后得到一副完整的數(shù)字圖像。影響CR圖像質(zhì)量的因素：主要是PSL熒光物的特性和讀取系統(tǒng)的電光特性。（1）激光束的直徑：讀取裝置的激光束直徑越小，讀取的信息量越少，得到的圖像質(zhì)量越好；（2 ）光電及傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲CR的X線量子噪聲是X線被IP吸收過程中產(chǎn)生的， 與IP檢測到的X線量成反比；（3）數(shù)字化的影響：在A/D 轉(zhuǎn)換過程中，對模擬信號(hào)進(jìn)行取樣和量化會(huì)產(chǎn)生量化噪聲和偽影。DSA處理的新技術(shù)：（1）旋轉(zhuǎn)DSA :是在C形臂旋轉(zhuǎn)過程中注射對比劑、進(jìn)行曝光采集、達(dá)到動(dòng)態(tài)觀察的檢查方法。優(yōu)點(diǎn) 是可以獲得不同角度的血管造影圖像，增加了圖像的觀察角度，能從最

6、佳位置觀察血管分布，有利于提高病變血管的顯示率。（2）歲差運(yùn)動(dòng)DSA :利用和托架的兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)，精確控制其轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度，形成了 X線管在同一平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)器則在C形臂的另一端做相反方向圓周運(yùn)動(dòng)，從而形成歲差運(yùn)動(dòng)。有利于觀察血管結(jié)構(gòu)的立體關(guān)系。（3）RSM-DSA :實(shí)時(shí)模糊蒙片是另一種減影方式。（4）步進(jìn)DSA :即下肢血管造影的跟蹤采集。主要技術(shù)環(huán)節(jié)是控制 床面移動(dòng)速度分段采蒙片像，以同樣程序分段采集血管造影圖像，計(jì)算機(jī)造影后拼接連接成長腿，并實(shí)時(shí)顯示DSA圖像。（5）自動(dòng)最佳角度定位系統(tǒng)（6） C形臂CT成像（7） 3D路徑圖。螺旋 CT的硬件和軟件：硬件:X線管，探測器，機(jī)

7、架和掃描床，控制臺(tái)和計(jì)算機(jī)；軟件：系統(tǒng)軟件： 各類系統(tǒng)掃描機(jī)均需要具有掃描功能，診斷功能，顯示和記錄功能，圖像處理功能和故障診斷功能等軟件；應(yīng)用軟件：（1）動(dòng)態(tài)掃描 （ 2）快速連續(xù)掃描 （ 3）定位掃描 （4）目標(biāo)掃描（5） 平滑過濾（6）三維圖像重建（ 7）高分辨率（ 8）定量骨密度測定（9）疝氣增強(qiáng)CT掃描。超 聲診斷儀的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理：基本結(jié)構(gòu)：分為超聲換能器部分、基本電路部分和換能部分；工作原理：依靠超聲在人體內(nèi)傳播，遇到不同組織和器官時(shí)會(huì)因其聲特性阻抗不同而產(chǎn)生強(qiáng) 有差異的回波來建立影像。 超聲診斷儀探頭的分類：按工作原理可分為脈沖回波式和多普勒式兩大類。脈沖回波式探頭的發(fā)射

8、和接收由同一晶片完成。主要有單晶探頭、機(jī)械探頭、電子探頭、 術(shù)中探頭、穿刺探頭、腔內(nèi)探頭。多普勒式探頭主要利用多普勒效應(yīng)測量血流參量，以進(jìn)行心血 管疾病的診斷，亦可用于胎兒監(jiān)護(hù)。分為常見形式和梅花形探頭，前者包括連續(xù)波（CW）和脈沖波（PW）。凸陣探頭與線陣探頭相比的優(yōu)點(diǎn)：（1）相同的體表接觸面，深部的視野寬；（2）能避開骨頭引起的死角進(jìn)行觀察；（3）凸陣探頭的前部是圓弧形，可自由選擇方向壓迫探頭，能方便的排除死角內(nèi)的部分氣體進(jìn)行觀察。高壓發(fā)生裝置的組成及作用：組成：高壓變壓器、X線管燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘、高壓插頭和插座等高壓元器件構(gòu)成。作用：（1）把自耦變壓器輸入的交流電壓升高

9、數(shù)百倍，再經(jīng)整流，為X線管供產(chǎn)生X線所需的支流高壓；（2）把X線管燈絲初級電路輸入的交流電壓降低，為X線管提供加熱電壓；（3）如配有兩只以上 X線管，還要完成kV和燈絲加熱電壓的切換。高壓變壓器的特點(diǎn)：連續(xù)工作負(fù)荷小，瞬時(shí)工作負(fù)荷大；變壓比大，次級輸出電壓高；設(shè)計(jì)容量小于最高輸出容量；浸在絕緣油中使用。燈絲變壓器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)：鐵芯、初級繞組、次級繞組組成；特點(diǎn)：次級繞組電位高、變壓比小、 次級電流大。高壓發(fā)生器的作用：（1為X線管燈絲提供加熱電壓；（2）為X線管提供直流電；（3）如配有兩只或兩只以上的 X線管，還需切換 X線管。X-TV的基本工作原理：穿過病人的 投射X線照射到的輸入屏

10、上，獲得亮度較弱的熒光圖像，在經(jīng)增強(qiáng)后在輸出屏上獲得一個(gè)尺寸 較小的、亮度比輸出屏上的亮度強(qiáng)數(shù)千倍乃至上萬倍的熒光圖像。輸出屏上的熒光圖像經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)或光纖傳輸?shù)綌z像機(jī)靶面或光敏區(qū)，從攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)經(jīng)預(yù)放器放大，再經(jīng)控制器進(jìn)行控制、處理和放大后獲得全電視信號(hào)，輸送到監(jiān)視器，在監(jiān)視器熒光屏上獲得亮度較高的X線透視圖像。影響DSA圖像質(zhì)量因素：（1）成像方式：脈沖圖像方式采用間歇X線脈沖來形成掩模像和造影像，脈沖持續(xù)時(shí)間一般大于視頻信號(hào)一幀時(shí)間。超脈沖方式具有頻率高、脈寬窄的特點(diǎn)，能以實(shí)現(xiàn)視頻的速度連續(xù)觀察X線數(shù)字圖像或減影像，具有較高的動(dòng)態(tài)清晰度；（2）投照X線的穩(wěn)定性：要求 X線機(jī)的高壓穩(wěn)

11、定性、脈沖時(shí)序穩(wěn)定以及采樣時(shí)間的合理和準(zhǔn)確；（3）曝光與圖像采集的匹配同步： 曝光信號(hào)的有效時(shí)間要在場消隱期內(nèi)需保證奇偶場圖像采集時(shí)光強(qiáng)度 的一致性并且要等信號(hào)幅值穩(wěn)定時(shí)才能采樣；（4）噪聲：噪聲會(huì)使圖像不清晰，對比度增加時(shí)噪聲更明顯。增大曝光劑量可減少噪聲積分技術(shù)可在劑量不明顯增大的情況下減少噪聲；（5）設(shè)備性偽影：主要包括條紋偽影、漩渦偽影和軟件偽影?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備包括哪些：（1） X線設(shè)備，包括X線機(jī)和CT ；（ 2） MRI設(shè)備；（3） US設(shè)備；（4）核醫(yī)學(xué)技術(shù)；（5）熱成像技術(shù)；（6）醫(yī)用光學(xué)設(shè)備。X線機(jī)高壓變壓器的特點(diǎn)：高壓次級中心點(diǎn)接地高壓比小設(shè)計(jì)容量小 于最高輸出容量體

12、積小，重量輕。專用X線機(jī)的種類：牙科X線機(jī)；口腔全景攝影 X線機(jī)；乳腺攝影X線機(jī)；床邊X線機(jī)；手術(shù)用X線機(jī)。乳腺X線機(jī)的特點(diǎn)：kV調(diào)節(jié)范圍較低，一般在 2050kV;使用鉬靶X線管，以產(chǎn)生軟射線；配有對軟射線吸收率低的鈹窗口；焦點(diǎn)?。?、30、6mm）配用乳腺攝影專用支架。中頻機(jī)可以減小高壓發(fā)生器的體積和重量的原因：根據(jù)變壓器工作原理，變壓器初級線圈的匝數(shù)和鐵心截面積的乘積與初級電壓的頻率之間的關(guān)系 為：NS=E/，由于f越大，NS就越小，因此中頻機(jī)的高壓發(fā)生器要小的多。丫相機(jī)作為一種無創(chuàng)傷診斷儀器其優(yōu)點(diǎn)：通過連續(xù)顯像，追蹤和記錄放射性藥物通過某臟器的形態(tài)和功能進(jìn)行動(dòng)態(tài) 研究；由于檢查時(shí)間相對

13、較短，方便簡單，特別適合兒童和危重病人檢查；由于顯像迅速， 便于多體位、多部位觀察；通過對圖像相應(yīng)的處理，可獲得有助于診斷的數(shù)據(jù)或參數(shù)。特殊X線管類型：金屬陶瓷大功率 X線管、三級X線管、軟X線管、CT用X線管。軟X線管特點(diǎn):輸出窗用鈹制成、陽極靶面材料用鉬制成、極間距短。X線管的結(jié)構(gòu)及各部分的作用 ：）陽極陽極頭：承受高速運(yùn)動(dòng)的電子流轟擊，產(chǎn)生X射線，傳導(dǎo)熱量陽極帽：吸收二次電子和散射線玻璃圈：陽極與玻璃殼的過渡連接部分陽極柄：傳導(dǎo)熱量2)陰極燈絲：發(fā)射電子陰極頭：對燈絲發(fā)射的電子進(jìn)行聚焦陰極套玻璃芯柱3)玻璃殼作用：用來固定支撐陰、陽兩極并保持管內(nèi)的高真空度.管電壓控制電路的三種方式 ：1

14、用接觸器控制高壓初級電路2、用晶閘管控制高壓初級電路3、初、次級配合控制與三級 X線管控制。DR優(yōu)勢:圖像清晰度高，噪聲減少，拍片速度快，X線轉(zhuǎn)換效率高，探測器壽命長，有升級為透視的能力；DR不足:DR不能應(yīng)用于常規(guī) X線機(jī)，大面積TFT工業(yè)生產(chǎn)有難度，不夠靈活，設(shè)備費(fèi)用大。按圖說明橋式逆變電路的工作原理：K1K4 開關(guān)，Z負(fù)載阻抗。本電路基本特點(diǎn)：適當(dāng)控制四肢電子 開關(guān)的通斷來實(shí)現(xiàn)直流到交流的變換，t1時(shí)間段：K1 , K2擬合，K3 , K4斷開，電流為i1,z上電壓為E。t2時(shí)間段：K1 , K2斷開，K3 , K4斷開，電流為0, Z上電壓為0。t3時(shí)間段：K1 , K2斷開，K3 ,

15、 K4閉合，電流為i2 , Z上電壓為-E。t4時(shí)間段：K1 , K2斷開，K3, K4斷開， 電流為0, Z上電壓為0。t1t4為一個(gè)周期T,然后周而復(fù)始，適當(dāng)控制四只電子開關(guān)的切換頻 率，就可獲得不同頻率的正負(fù)交替的矩形波交流電。多普勒效應(yīng)的用途：1探測血流狀態(tài)，區(qū)分層流和湍流。2鑒別液性暗區(qū)的性質(zhì) 3檢測血流速度4估計(jì)壓差5估計(jì)血流量6判斷血流方向， 明確是正?；虍惓Ｑ?7通過測量的壓力所差值，評估血流近心端和遠(yuǎn)心端之間是否存在狹窄極 其狹窄程度。彩色顯色方法：1通過數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)處理，將血流的某種信息參數(shù)處理成任何 一種色彩模擬量2人為規(guī)定紅綠藍(lán)三基色 3朝向探頭運(yùn)動(dòng)的血流用紅色，

16、 背離探頭的血流用藍(lán)色， 湍流用綠色。4速度與色彩成正比，綠色的混合比率與血流的湍動(dòng)程度呈正比，這樣，用三種色 彩顯示了血流的方向，速度和湍流程度，為臨床提供了實(shí)時(shí)血流分析的資料。雙積分式ADC組成及工作原理：積分器，比較器，計(jì)數(shù)器，控制門。采樣階段：轉(zhuǎn)換開始時(shí)，開關(guān)與輸入點(diǎn)接通， Vin在一個(gè)固定時(shí)間內(nèi)對積分電容充電，積分器開始積分。比較階段：當(dāng)時(shí)間到時(shí)，控制門把開 關(guān)轉(zhuǎn)到基準(zhǔn)電壓上， 電容器開始放電，放點(diǎn)期間計(jì)數(shù)脈沖的多少反映了放電時(shí)間的長短，從而決定了 Vin大小，輸入電壓大則放電時(shí)間。當(dāng)比較器判定放電完畢時(shí)，便輸出信號(hào)令技術(shù)停止，此 后積分進(jìn)入休整狀態(tài)，等待下一次測量。單相全波X線機(jī)電

17、路工作原理：特點(diǎn)是在高壓交流電的任一半周，X線管都有電流通過，都能產(chǎn)生X線。該電路由四個(gè)高壓硅堆D1D4構(gòu)成單相全波整流橋，兩個(gè)交流輸入端分別接到高壓變壓器B次級輸出的兩端。高壓變壓器次級中心點(diǎn)接地。在單相全波整流電路里，一般均將流過高壓變壓器中性點(diǎn)的交流電流整流后，再用直流mA表進(jìn)行測量。非晶態(tài)硒型平板探測器的構(gòu)成和工作原理：基板、集電矩陣、硒層、電介層、頂層電極和保護(hù)層。原理：入射X線光子在硒層中產(chǎn)生電子 -空穴對，在頂層電極和集電矩陣間外加高壓電場的作用下， 電子和空穴向相反方向移動(dòng)，形成信號(hào)電流，被相應(yīng)單元的接收電極所收集，形成信號(hào)電荷，存儲(chǔ)在電容中。因電容存儲(chǔ)的電荷量與入射X線強(qiáng)度成

18、正比，故 X線圖像被轉(zhuǎn)換為信號(hào)電荷多少圖像或電容電壓高低圖像。每個(gè)像素都有一個(gè)場效應(yīng)管，其開關(guān)作用。在讀取控制信號(hào)的作用下，場效應(yīng)管依次導(dǎo)通。 信號(hào)讀取后，掃描電路自動(dòng)清除各像素電容中的殘余電荷，以保證非晶硒 FPD能反復(fù)使用。非晶硅平板探測器構(gòu)成和工作原理：基板層、非晶硅陣列、碘化銫層構(gòu)成。原理：穿透病人被檢部位后的X線光子，照射到非晶硅 FPD上，由碘化銫晶體層將X線圖像轉(zhuǎn)換成熒光圖像，熒光沿碘化銫針狀晶體傳遞到由非晶硅光電二極管構(gòu)成 的探測器矩陣，將熒光圖像轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷的多少圖像。計(jì)算機(jī)控制讀出電路，依次讀出各像素 信號(hào)電荷信息，再經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后，獲得數(shù)字圖像信號(hào)，傳送到圖像處理器進(jìn)

19、行處理和存儲(chǔ)后， 在監(jiān)視器上顯示。曝光 5秒后即可快速瀏覽圖像。分析下圖X線機(jī)電源的工作原理：電源電路是為自耦變壓器輸送電能的電路，SW-L為繼電器，SWL4所在電路為自鎖電路。 當(dāng)K1打開時(shí)電路不通，不能觸發(fā)SW-L向自耦變壓器供電。 當(dāng)k1閉合時(shí)，觸發(fā)繼電器，此時(shí)SW-L1、SW-L2 SW-L3 SW-L4全部閉合。電路導(dǎo)通，電源電路向自耦變壓器供電。此時(shí)k1松掉，由于自鎖電路的作用，SW-L4閉合電路依舊導(dǎo)通。此時(shí)，斷開K2,電路不通，電源電路停止供電。MSCT多層螺旋CT）與SSCT單層螺旋CT）的不同點(diǎn):1、探測器的排列不同，SSCT的 Z軸方向上只有一排探測器，MSCT采用4組通

20、道的多排探測器；2、X線束不同，SSCT通過準(zhǔn)直器的 X線束為薄扇束，X線束的寬度等于層厚；3、數(shù)據(jù)采集通道不同；4、同一掃描周期內(nèi)獲得的層數(shù)不同；5、決定層厚的方法不同，SSCT的層厚僅通過改變 X線束的寬度來完成；6、圖像重建的方法不同，新算法以減 少偽影噪聲提高圖像質(zhì)量；7、MSCT螺距的概念：多層的稱謂源自 X線管旋轉(zhuǎn)一周可以獲得多個(gè)層面的圖像?？臻g電荷補(bǔ)償?shù)姆椒ㄅc原理：通常采用改變燈絲加熱電壓的方法來補(bǔ)償管電壓對管 電流造成的影響，即在增加管電壓的同時(shí)，相應(yīng)的減小燈絲加熱電壓，使管電流保持不變。X線機(jī)故障檢查的常用方法：1直觀法2.短接法3切除法4替代法5測量法。非同軸高壓電纜的結(jié)構(gòu) 及作用：（1）導(dǎo)電芯線位于高壓電纜的最內(nèi)層。電纜芯線數(shù)目有二芯、三芯、四芯等幾種。芯 線的作用：傳送 X線管的kV、陰極側(cè)電纜傳送燈絲加熱電流。（2）高壓絕緣層主要作用是使芯線的高電壓與地之間絕緣。主要由天然橡膠制成。（3）半導(dǎo)體層由具有半導(dǎo)體性能的橡膠制成，緊包在高壓絕緣層外。在非同軸電纜結(jié)構(gòu)中，芯線外圍還有一層半導(dǎo)體層，稱為內(nèi)半導(dǎo)體層，它的作用是使芯線與高壓絕緣層間的靜電場分布均勻。（4）金屬屏蔽層 由直徑不大于0、3mm的鍍錫銅絲編織而成。 主要作用是：一旦高壓電纜擊穿，金屬屏蔽層通過固定環(huán)接地，從而保護(hù)操 作者和病人的安全。