2013年醫(yī)學影像三基考試基礎(chǔ)理論
醫(yī)學影像三基基礎(chǔ)知識（一)
一、醫(yī)學影像學的概念
醫(yī)學影像學是指通過各種成像技術(shù)使人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器官成像，借以了解人體解剖與生理功能狀況及病理變化，以達到診斷的目的的技術(shù)，屬于活體器官的視診范疇，是特殊的診斷方法。醫(yī)學影像包括普通 X 線成像、超聲成像、γ 閃爍成像、X 線計算機體層成像（CT)、磁共振成像（MRI)、單光子發(fā)射體層成像（sPECT)與正電子發(fā)射體層成像（PET)等。
二、X 線的特性和 X 線成像的基本原理
1．X 線的特性：（1)穿透性：X 線穿透性是 X 線成像的基礎(chǔ)。gydjdsj.org.cn
（2)熒光效應(yīng)：熒光效應(yīng)是進行透視檢查的基礎(chǔ)。
（3)感光效應(yīng)：感光效應(yīng)是 X 線攝影的基礎(chǔ)。
（4)電離效應(yīng)：即生物效應(yīng)，是放射治療的基礎(chǔ)，也是進行 X 線檢查時需要注意防護的原因。
2．X 線成像的基本原理 X 線圖像的形成是基于以下 3 個基本條件：
（1)X 線具有一定的穿透力，能穿透人體的組織結(jié)構(gòu)。
（2)被穿透的組織結(jié)構(gòu)存在著密度和厚度的差異，X 線在穿透各種組織后剩余的 X 線量有差別。
（3)這個有差別的剩余 X 線經(jīng)過顯像過程就能獲得具有黑白 對比、層次差異的 X 線圖像。
三、X 線攝影數(shù)字化的方式、基本原理及特點
數(shù)字 X 線成像（digital radiography，DR)依其結(jié)構(gòu)上的差別可分為計算機X 線成像（computer radiography，CR)、數(shù)字 X 線熒光成像（digitalfluorography，DF)和平板探測器（flat panel de―teCTors)數(shù)字 X 線成像。
1．CR 是以影像板（image plate，IP)代替 X 線膠片作為介質(zhì)。 IP 上的影像信息經(jīng)過讀取、圖像處理和顯示等步驟即可顯示出數(shù)字圖像。CR 與普通 X 線成像比較，重要的改進是實現(xiàn)了數(shù)字成像。
（1)其優(yōu)點是：①提高了圖像密度分辨力與顯示能力；②可進行圖像處理，增加了信息的顯示功能；③降低了 X 線曝光量； ④曝光寬容度加大；⑤既可攝成照片，還可用磁盤或光盤存儲； ⑥可將數(shù)字信息轉(zhuǎn)入 PACS 中。
（2)其缺點是：①成像速度慢；②無透視功能。
2．DF 是用影像增強電視系統(tǒng)（IITV)代替 X 線膠片或 CR 的 IP 作為介質(zhì)。DF 與 CR 都是將模擬的 X 線信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，先將 X 線轉(zhuǎn)換成可見光，再轉(zhuǎn)換成電信號，可有信號損失，所以圖像不如平板探測器數(shù)字 X 線成像那樣清晰。為便于區(qū)別，將 CR 及 DF 稱為間接數(shù)字 X 線成像（IDR)，而將平板探測器數(shù)字 X 線成像稱為直接數(shù)字 X 線成像（I)DR)。醫(yī)學全在,線gydjdsj.org.cn
3．平板探測器數(shù)字 X 線成像是用平板探測器將 X 線信息轉(zhuǎn)換成電信號，再數(shù)字化，整個轉(zhuǎn)換過程在平板探測器內(nèi)完成，所以 X 線信息損失小，噪聲小，圖像質(zhì)量好，成像快，是今后的發(fā)展方向。
四、CT 成像的基本原理
CT 是用 X 線束從多個方向?qū)θ梭w檢查部位具有一定厚度的 層面進行掃描，由探測器而不用膠片接受透過該層面的 X 線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽夂�，由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘�，再�?jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計算機處理，輸出后經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換構(gòu)成 CT 圖像。
五、與 CI有關(guān)的基本概念
1．體素：CT 圖像處理時將選定層面分成若干個體積相同的立方體，稱之為體素。
2．像素：CT 數(shù)字矩陣中的每個體素數(shù)字經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊，構(gòu)成 CT 圖像，稱之為像素；
3．螺距=球管旋轉(zhuǎn)一周床移動的距離與掃描層厚的比值，P=S（mm)/D（mm)。
4．CT 值：CT 圖像不僅可用不同灰度顯示其密度的高低，還可用組織對 X 線的吸收系數(shù)說明其密度高低的程度，具有一個量的標準。實際工作中不用吸收系數(shù)，而換算成 CT 值，用 CT 值說明密度，單位為 HU。換算公式如下：式中：α 為分度因數(shù)，用 Housefield 單位，分度因數(shù)為 1 000； μM 為受測物質(zhì)的吸收系數(shù)；μW 為水的吸收系數(shù)，為 1．O。
5．窗寬：借助于計算機，把需要顯示的組織的 CT 值范圍取出，按從黑到白不同灰度在顯示屏上顯示，這樣只要 CT 值有較小差別也可以在圖像中看出。這個范圍就是窗寬的概念。
6．窗位：把要顯示的組織的 CT 值放在該范圍的中心位置，這就是窗位的概念。
六、CT 設(shè)備
CT 機主要由三部分組成：掃描部分、計算機系統(tǒng)、圖像顯示和存儲系統(tǒng)。根據(jù)掃描方式的不同分為三種類型：普通 CT、螺旋 CT（包括多層螺旋CT)、電子束 CT。
1．螺旋 CT 的特點
螺旋 CT 是在旋轉(zhuǎn)式掃描的基礎(chǔ)上，通 過滑環(huán)技術(shù)與掃描床連續(xù)平直移動而實現(xiàn)的。X 線管順一個方向不停地旋轉(zhuǎn)，掃描床連續(xù)移動，掃描軌跡呈螺旋狀，故得名螺旋掃描。螺旋 CT 的突出特點是快速掃描，旋轉(zhuǎn)一圈可短至亞秒級，為提高 CT 的成像功能和圖像后處理創(chuàng)造了良好的條件。
多層螺旋 CT 每旋轉(zhuǎn)一圈可同時掃描數(shù)層或數(shù)十層，進一步提高了螺旋 CT的性能。多層螺旋 CT 與一般螺旋 CT 相比，掃描時間更短、掃描層可更薄、連續(xù)掃描的范圍更長、連續(xù)掃描時間更長。
2．電子束 CT 的特點 電子束 CT（EB（：T)是用由電子槍發(fā)射電子束轟擊四個靶環(huán)所產(chǎn)生的 X 線進行掃描。EBCT 既可進行單層掃描也可進行多層掃描，掃描時間短至 50 ms。EB（：T 對心臟大血管檢查有獨到之處，還有利于小兒、老年和急癥患者的檢查。但 EB（：T 昂貴，檢查費用較高
