医大第三章医学影像成像原理考试重点

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1、www.cmu.edu.cn/computer第3章医学影像成像原理学习要点：了解各种医学影像设备；熟悉各种医学影像设备的成像原理。www.cmu.edu.cn/computerCMUCC章目录：X线成像原理12MRI成像原理3超声波成像原理4核医学设备成像基本原理5www.cmu.edu.cn/computerCMUCCX-CT成像原理现代医学影像的成像原理和技术路线从根本上说是依据电离辐射（如X射线）和非电离辐射（如超声波）的自身性质和它们与物质的相互作用，并利用计算机等现代技术手段来采集成像数据，按一定的数学方法用计算机

2、重建数字图像。X线的本质：电磁辐射常用X线诊断设备：X线机、数字X线摄影设备（CR、DR、DSA）和X线计算机体层（X线CT）X射线在电磁辐射中的特点属于高频率、波长短的射线第3章医学影像成像原理1.X射线的波粒二象性X射线同时具有波动性和微粒性，统称为波粒二象性。（1）X射线的波动性X射线波长短，在一般条件下不表现波动性，只有晶体衍射实验才能显示出来。（2）X射线的微粒性X射线与物质的相互作用表现为微粒性。医学X射线利用的正是它的微粒性。3.1.1X线的特性3.1X线成像原理2.X射线与物质间的相互作用(6方面）（1）X射线

3、的穿透作用。（2）X射线的荧光作用。（3）X射线的电离作用。（4）X射线的热作用。（5）X射线的化学效应。（6）X射线的生物效应。3.1.1X线的特征3.1X线成像原理3.1.2X射线成像原理当高速带电粒子撞击物质受阻而突然减速时，能够产生X射线。医学影像诊断所用的X线产生设备是X线管（X-raytube，球管）。1．X射线的产生X射线的产生需要的基本条件是：（1）有高速运动的电子流；（2）有阻碍带电粒子流运动的障碍物（靶），用来阻止电子的运动，可以将电子的动能转变为X射线光子的能量。3.1X线成像原理2.X射线人体成像（1）

4、X射线影像的形成由于人体各种组织、器官在密度、厚度等方面存在差异，从而使透过人体的X射线强度分布发生变化并携带人体信息，最终形成X射线信息影像。X射线信息影像通过一定的采集、转换、显示系统将X射线强度分布转换成可见光的强度分布，形成人眼可见的X射线影像。3.1.2X射线成像原理3.1X线成像原理2.X射线人体成像（2）X射线的采集与显示①医用X射线胶片人体组织的物质密度高，则吸收X射线多，透过的X线少,在X射线照片上呈白影；反之，如果组织的物质密度低，则吸收X射线少，在X射线照片上呈黑影。②增感屏（荧光屏）医用X射线增感屏为荧

5、光增感屏，其增感原理为增感屏上的荧光物质受到X射线激发后，发出易被胶片所接收的荧光，从而增强对X射线胶片的感光作用。3.1.2X射线成像原理3.1.3计算机X线摄影（CR）计算机X线摄影（ComputedRadiography，CR）是一个类似于胶片的摄影系统，其曝光方式与胶片类似，但它并不能把图像直接显示出来，而是通过激光等装置读成数字格式，显示在监视器中或显影到胶片上。3.1X线成像原理1.成像板（IP）成像板（IP）是使用一种含有微量素铕（Eu2+）的化合物结晶制作而成能够采集（记录）影像信息的载体，可以代替X线胶片并重

6、复使用2-3万次。IP板可在普通室内明间进行操作，无需暗室处理，处理速度快。成像板的构造：（1）表面保护层。（2）辉尽性荧光体层。（3）基板（支持体）。（4）背面保护层。3.1.3计算机X线摄影（CR）3.1X线成像原理2.CR系统成像的基本过程（1）影像信息的采集：携带人体信息的X射线照射IP板后，IP板将X射线的能量以潜影（模拟信号）的方式贮存下来，完成对影像信息的采集（记录）。（2）影像信息的读取：使用激光扫描仪，使IP板上释放出与贮存的影像信息相应的荧光并被自动跟踪集光器收集，经光电倍增管转换成相应强弱的电信号，进一步

7、放大后由A/D转换器转换成数字化的影像信号并输入到计算机中。3.1.3计算机X线摄影（CR）3.1X线成像原理3.1.4直接数字化X线摄影系统（DR）直接数字化X射线摄影(DigitalRadiography，DR)。它采用平板探测器，直接把X射线的强度信息转换成电信号或通过闪烁晶体转换成可见光信号，并实时转换成数字化信号。当前DR设备主要采用二维平板X射线探测器（flatpaneldetector，FPD)，包括：（1）非晶态硅平板探测器先经闪烁发光晶体转换成可见光再转换为数字信号（2）非晶态硒平板探测器将X线直接转换成数字

8、信号3.1X线成像原理3.2X-CT成像原理X-CT是运用物理技术，以测定X射线在人体内的衰减系数为基础，采用数学方法，经计算机处理，求解出衰减系数值在人体某剖面上的二维分布矩阵，转变为图像画面上的灰度分布，从而实现重新建立断面图像的现代医学成像技术。Computedtomo