影像设备

为什么说CT设备的诞生，是医学影像设备的新里程碑?

由于CT图像的密度分辨力和空间分辨力高，临床诊断价值高而无创伤，极大地促进了医学影像学的发展，为伦琴发现X线以来医学影像学的又一里程碑，为现代医学影像设备学奠定了基础。

常见的六种影像设备？

X线设备、磁共振（MRI）设备、超声（US）成像设备、核医学设备、热成像设备、医用内镜

CT、MR、US、的检测信号和探测器各是什么？CT检测信号是透过的X线，探测器是X线探测器；MRI检测信号是MR信号，探测器是射频接收线圈；US检测信号是反射回波，探测器是压电换能器

什么是X线管的实际焦点、有效焦点及两者之间的关系？有效焦点与成像质量之间的关系？

实际焦点:灯丝辐射的热电子经聚焦后在靶面上的瞬间轰击面积。

有效焦点：实际焦点在X投照方向上的投影。

有效焦点与实际焦点的关系：有效焦点=实际焦点×sinθ

有效焦点与成像质量之间的关系：有效焦点尺寸越小，影响清晰度就越高；有效焦点越大，几何模糊就越大，影像清晰度就越低。

管电流、最高管电压、容量、热容量?

管电流: X射线管阴、阳极之间的工作电流的平均值。

最高管电压：X线管两极间可加的最高管电压。

容量：是X线管在安全使用条件下，单次曝光或连续曝光而无任何损坏时所能承受的最大负荷量。

热容量：X线管处于最大冷却率时，允许承受的最大热量称为热容量。

固定阳极X线管的三个组成部分？

主要由阳极、阴极、玻璃壳三部分组成

固定阳极X线管中固定阳极的四个组成部分及其作用？

⑴阳极头：承受高速电子流轰击，产生X线；将曝光产生大量的热量传导出去。

⑵阳极帽：吸收二次电子及一部分散射线，保护X 线管及提高影像质量。

⑶玻璃圈：在玻璃与铜两种不同热膨胀系数材料之间起缓冲作用，以避免因温度变化而造成结合部玻璃裂缝或碎裂。

⑷阳极柄：支撑固定X线管，并将曝光时产生的热量传导出去。

固定阳极X线管中阴极灯丝、聚焦罩及玻璃壳的作用？

⑴灯丝：辐射热电子。⑵聚焦罩：借其几何形状，形成一定的电位分布曲线，迫使电子束呈一定形状和尺寸飞向阳极，达到聚焦目的。(3)玻璃壳:固定阴、阳极并保持管内真空度。

试述X线管焦点的大小与靶面承受功率及成像质量的关系？

实际焦点越大，受轰击的靶面积越大，可承受的功率值相应增加，有效焦点尺寸越小，影响清晰度就越高，有效焦点越大，影响清晰度就越低。

高压发生器的作用及组成？

①把X线管灯丝初级电路输入的交流电压降低，为X线管灯丝提供加热电压；②交流电经变压器升压，再经整流，为X线管提供产生X线所需的直流高压;③如配有两支以上X线管，还要完成管电压和灯丝加热电压的切换；

组成：高压变压器、X线管灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸、高压插座等高压元器件。

高压变压器的特点？

①次级输出电压高②设计容量可等于最高输出容量的1/5～1/3③高压变压器次级中心接地；

高压变压器次级绕组为何采用双绕组中心接地的方式？

可使高压变压器的绝缘要求降低一半

什么是突波及危害？防止突波危害的方法？

突波：当高压变压器在电源电压最大时（即相位角为90°）接通，由于磁通的变化从零开始，因此没有暂态电流。但在高压变压器的次级将产生1.5倍正常值大小的脉冲电压，此脉冲电压称为突波电压，简称突波。

危害：突波电压可使高压部位击穿损坏。

方法：X线发生装置一般设有防突波电路或使高压变压器在交流电源过零时接通，以防产生突波电压，保护高压部件免遭击穿损坏.

什么是过渡过程的暂态电流？它对X线机有何影响及减小的措施？

暂态电流：在过渡过程中，励磁电流瞬间峰值有时可达到负载电流的十倍以上，过渡过程中的励磁电流通常称为暂态电流，也称过渡电流。

影响：X线发生装置的曝光动作频繁且高压变压器通电时间短，若不采取措施防止暂态电流，在每次曝光的开始，将由于暂态电流过大而引起管电压下降过大或因电源电压下降过大而使X线机不能正常工作。

措施：曝光时间为偶数个周期时，暂态电流对管电压几乎没有影响。当曝光时间为奇数个周期时，若高于变压器接通时刻与前一次曝光最后一个脉冲反相时，不会产生过大的暂态电流。

※空间电荷现象及其影响？空间电荷补偿的基本原理是什么？

空间电荷现象：灯丝后端发射出来的电子，由于电子之间相互排斥和灯丝的阻挡作用，这部分电子滞留在灯丝后面的空间，形成“空间电荷”，空间电荷只能随着管电压的升高而逐渐飞向阳极。

灯丝加热电压U f↑→灯丝温度↑→灯丝发射的电子数量↑→管电流Ia↑→X线量↑

空间电荷补偿的基本原理：通常采用改变灯丝加热电压的办法来补偿kV变化对mA造成的影响，即在增加kV的同时，相应地减少灯丝加热电压，使mA保持不变。

为何要进行管电压预示与补偿？补偿原理？

在X线摄影时，kV值决定照片的对比度，且kV 值对照片的密度影响也很大。

补偿原理：用某种方法按不同mA预先增加高压变压器初级电压，以补偿负载时的电压降，补偿的kV 值正好等于负载时降落的kV数值。

何为电容电流及其危害？

电容电流：由于高压变压器线圈的匝与匝间、层与层间、线圈对地间以及高压电缆芯线对地之间均可形成分布电容，有高压时便会产生电容电流（0.5~3mA）.

危害:致使mA表读数高于实际mA值。

常用的高压整流器件是什么？

X线管

常用的高压电缆有几层组成？各层的作用？

⑴导电芯线：最内层，传送高压，阴极侧电缆传送X线管灯丝加热电压。

⑵高压绝缘层：使芯线的高电压与地之间绝缘。

⑶半导体层：防止高压静电场不均匀而引起的不良影响。

⑷金属屏蔽层：一旦高压电缆击穿，导电芯线的高压便与金属屏蔽层短路，而金属屏蔽层通过固定环接地，从而保护操作者和病人的安全。

⑸保护层：加强对高压电缆的机械保护，减少外部损伤，并能防止有害气体、油污和紫外线对高压电缆的危害。

高压电缆插头如何正确插入插座？

高压插头三个插脚呈等腰三角形排列，插入时要注意插脚的方位。插紧时插脚就会紧密地与插座的接线柱接触，此时不可强力扭转，以免损坏插脚。为了正确插入和防止高压插头转动，目前多在插座口处铸有一楔槽，高压插头尾侧铸有一相应的插楔，插入时插楔对准楔槽，插入后需用固定环固定。另外，为了保持良好的绝缘，避免高压放电，需在高压插头外表面均匀涂上一层脱水凡士林或硅脂，再将高压插头插入高压插座中。

变压器油的作用及老化？

作用：绝缘和散热。老化：变压器油在工作过程中，由于受到电场、光线、高温、氧气、水分、杂志等影响，其性能会逐渐变劣，使绝缘硬度下降，这种现象称为变压器油的老化。

容量保护电路设计依据是什么？

X线管瞬时负载特性曲线

高压次级三相全波整流的优缺点？

优点：①kV波形纹状系数很小，有效地控制了软射线，显著减少了对人体的无益辐射；②最短曝光时间为3毫秒；③分布在焦点轨迹全周的负载时均匀的；④X线输出量高；⑤负载平衡，由三相电源平均分担。

缺点：①电路复杂，体积庞大，造价高；②三相投闸比较复杂，不易实现零相投闸；③由于三相滑轮自耦变压器沿导磁体的安匝分配不均匀，是电压波形变坏。

倍压整流高压次级电路应用范围？

常用于电源条件不好、或移动场合。如床旁X线机，又称为电容充电式X线机。

旋转阳极启动电路为何加延时电路？为何加刹车电路？

①阳极从静止状态到额定转速需要一定时间。如果在阳极转速尚未达到额定值时曝光，会造成X线管的靶面溶化损坏。所以旋转阳极X线管要设有阳极启动、延时、保护电路。

②高速旋转的阳极从额定转速经摩擦减速直到静止需要大约30-40分钟。长时间的运动会减小轴承寿命，故需要加刹车电路。另外高速X线管(8500r/min)在通过5000-7000r/min时，会产生机械共振，造成X线管损坏。所以需要快速通过5000-7000r/min区，故需要加刹车电路。

现代医疗技术对X线机性能的要求

①提高影像质量;②降低X线剂量;③实现操作和诊断的自动化

X-TV 的优点影像亮度高，明室操作；剂量降低；影像清晰；经A/D转换后可得数字图像；影像可远距离传播、录像保存

遮线器的作用

遮线器安装在X线管管套窗口，用以在X线检查中遮去不必要的原发射线，控制X线照射野的形状和大小，使病人接受X线照射的范围减到最小。

滤线器的功能。滤线器的焦距、栅比、栅密度

功能：用于滤除散射线，提高照片对比度。

焦距：指栅极铅条汇聚线到栅板的垂直距离。

栅比：指铅条高度与间隙之比。

栅密度：即单位距离内的铅条数，条/cm.

乳腺摄影X线机（钼靶机）的特点？

①管电压调节范围较低，一般在20~50kV；②使用软X线管，以产生软射线；③焦点小（0.3~0.6）；

④配用乳腺摄影专用支架。

激光相机成像原理？

激光束通过多棱镜的旋转进行扫描式的打印，在全部曝光过程中，滚筒和激光束做精确的同步运动。数字X线成像设备的特点？

优点：对比度分辨率高、辐射剂量小、成像质量高、可利用大容量光盘存储数字图像，消除了胶片储存的种种不便，可进入PACS，实现影像的存储、传输、诊断及资源共享

缺点：空间分辨率不如胶片，只能达到: 2～4LP/mm，而胶片能达到: 5～7LP/mm

IP的成像原理

射入IP的X线光子被PSL荧光层内的PSL荧光物质吸收，释放出电子。其中部分电子散布在荧光物内呈半稳态，形成潜影，完成X线信息的采集和存储。当用激光束逐行扫描已有潜影的IP时，半稳态的电子转换成荧光，即发生PSL现象。

IP的影像读出原理

储存在PSL荧光物质中的潜影，是以模拟信号方式存在，读出后转换成数字信号。激发（读出）激光→摆动式反光镜（实现行扫描）→照射IP上PSL 荧光层→光电倍增管将激

发出的荧光转换成电信号→A/D转换器。马达驱动IP移动，使激发激光完成帧扫描。

IP的使用注意事项？

⑴长期不用IP再次使用时，最好做一次强光照射，以消除可能存在的任何潜影。⑵由于PSL荧光体对X线的敏感度高于普通X线胶片，保存时应有很好的屏蔽。⑶曝光后的IP ,影像应尽早读出。

DDR系统与CR系统相比有何特点

特点是：①辐射剂量低，X线量子检测效率高；②空间分辨力可以达到3.6Lp/mm;③工作效率高，省去了屏-胶系统更换胶片的繁琐程序；④应用DR系统的后处理功能，可获得优异的图像质量。不足是兼容性和价格等方面较CR差。

为什么增感屏－胶片式成像的空间分辨力比数字X线成像高，但成像质量却不如数字X线成像？虽然数字X 成像的空间分辨率比增感屏—胶片低，但一幅医学影像所含的医学信息主要是由密度的差别所反映出来。而数字X 线成像的密度分辨率比胶片高很多。何况荧光屏的荧光向各个方向发散，导致胶片的锐度下降，降低了空间分辨率。所以数字X 线成像的质量比传统胶片提高了很多。X线剂量管理的作用？常采用的技术有哪些？