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《医学影像成像原理》名词解释

《医学影像成像原理》名词解释 第一章 1．X 线摄影（radiography）：是X 线通过人体不同组织、器官结构的衰减 作用，产生人体医疗情报信息传递给屏-片系统，再通过显定影处理，最终以X 线平片影像方式表现出来的技术。 2．X 线计算机体层成像（computed tomography，CT）：经过准直器的X 线束穿透人体被检测层面；经人体薄层内组织、器官衰减后射出的带有人体信息的X 线束到达检测器，检测器将含有被检体层面信息X 线转变为相应的电信号；通过对电信号放大，A/D 转换器变为数字信号，送给计算机系统处理；计算机按 照设计好的方法进行图像重建和处理，得到人体被检测层面上组织、器官衰减系数（|）分布，并以灰度方式显示人体这一层面上组织、器官的图像。 3．磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）：通过对静磁场（B0）中的人体施加某种特定频率的射频脉冲电磁波，使人体组织中的氢质子（1H）受到激励而发生磁共振现象，当RF 脉冲中止后，1H 在弛豫过程中发射出射频信号 （MR 信号），被接收线圈接收，利用梯度磁场进行空间定位，最后进行图像重建而成像的。 4．计算机X 线摄影（computed radiography，CR）：是使用可记录并由激光读出X 线影像信息的成像板（IP）作为载体，经X 线曝光及信息读出处理，形成数字式平片影像。 5．数字X 线摄影（digital radiography，DR）：指在具有图像处理功能的计算机控制下，采用一维或二维的X 线探测器直接把X 线影像信息转化为数字信号的技术。 6．影像板（imaging plate，IP）：是CR 系统中作为采集（记录）影像信息 的接收器（代替传统X 线胶片），可以重复使用，但没有显示影像的功能。7．平板探测器（flat panel detector，FPD）：数字X 线摄影中用来代替屏- 片系统作为X 线信息接收器（探测器）。 8．数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）：是计算机与常规X 线血管造影相结合的一种检查方法，能减去骨骼、肌肉等背景影像，突出显示血管图像的技术。 9．计算机辅助诊断（computer aided diagnosis，CAD）：借助人工智能等技术对医学影像作图像分割、特征提取和定量分析等增加诊断信息，用以辅助医生对各种医学影像进行诊断的技术。 第二章 1．X 线强度（X-ray intensity）：指在垂直于X 线传播方向单位面积上、单 位时间内通过光子数量（N）与能量（hν）(hv)乘积的总和。常用X 线强度表 示X 线的量与质。 2．光学密度（density，D）：又称黑化度。指X 线胶片经过曝光后，通过 显影等处理在照片上形成的黑化程度。

磁共振成像术语中英文对照

磁共振成像术语中英文对照 脉冲序列简称飞利浦西门子GE 快速场回波FFE FFE FISP GRASS 快速反转恢复TIR TIR TIR IR 自旋-平面回波成像SE-EPI SE-EPI SE-EPI SE-EPI 自旋回波SE SE SE SE 梯度-平面回波成像GRE-EPI FFE-EPI FISP-EPI GRASS-EPI 三维-相干梯度回波3D-FFE 3D-FFE 3D-FISP 3D-GRASS 扰相梯度回波SPGR T1-FFE FLASH SPGR/FSPGR 三维-快速自旋回波3D-TSE 3D-TSE 3D-TSE 3D-FSE 反转恢复-平面回波成像IR-EPI IR-EPI IR-EPI IR-EPI 重度T2加权梯度回波SSFP T2-FFE PSIF SSFP 平衡式梯度回波B-FFE Balanced FFE TrueFISP/CISS FIESTA/FIESTA-C 快速梯度回波TFE TFE Turbo FLASH Fast GRE/ Fast- SPGR T1高分辨各向同性容积激发THRIVE THRIVE VIBE LA VA/FAME 三维快速梯度回波3D-TFE 3D TFE MPRAGE 3DFGRE/3D Fast SPGR 短TI反转恢复STIR STIR STIR STIR 长TI反转恢复FLAIR FLAIR Turbo Dark Fluid FLAIR 单激发快速自旋回波SS-FSE Single-shot TSE HASTE Single-shot FSE 快速反转自旋回波FRFSE DRIVE RESTORE FRFSE 平面回波成像EPI EPI EPI EPI 梯度加自旋GRASE GRASE TGSE 并行采集iPA T SENSE iPA T ASSET 回波时间TE TE TE TE 重复时间TR TR TR TR 反转时间TI TI TI TI 反转角FA Flip Angle Flip Angle Flip Angle 视野FOV FOV FOV FOV 矩形视野RFOV RFOV FOV Phase PFOV 层厚Thi slice thickness slice thickness slice thickness 层间距Gap Gap Distance Factor Gap 平均次数NSA NSA ACQ NEX 方位Ori Slice orientation Slice orientation Slice orientation 矩阵Matrix Base resolution Matrix 脂肪饱和SPAIR SPIR/SPAIR Fat Sat Fat Sat 近线圈效应校正CLEAR CLEAR Prescan Normalize PURE 时间飞跃TOF TOF TOF TOF 相位对比PC Phase contrast Phase contrast Phase contrast 对比增强MRA CE-MRA CE-MRA CE-MRA CE-MRA 横断位TRA transverse transverse transverse 冠状位COR coronal coronal coronal 矢状位SAG sagittal sagittal sagittal 磁敏感成像SWI Venous BOLD SWI SWI

双目视觉成像原理

双目视觉成像原理 1.引言 双目立体视觉(Binocular Stereo Vision)是机器视觉的一种重要形式，它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差别，使我们可以获得明显的深度感，建立特征间的对应关系，将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来，这个差别，我们称作视差(Disparity)图。 双目立体视觉测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点，非常适合于制造现场的在线、非接触产品检测和质量控制。对运动物体（包括动物和人体形体）测量中，由于图像获取是在瞬间完成的，因此立体视觉方法是一种更有效的测量方法。双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术之一，获取空间三维场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的内容。 2.双目立体视觉系统 立体视觉系统由左右两部摄像机组成。如图一所示，图中分别以下标L和r标注左、 右摄像机的相应参数。世界空间中一点A(X，Y，Z)在左右摄像机的成像面C L 和C R 上的像点 分别为al(ul，vl)和ar(ur，vr)。这两个像点是世界空间中同一个对象点A的像，称为“共轭点”。知道了这两个共轭像点，分别作它们与各自相机的光心Ol和Or的连线，即投影线alOl和arOr，它们的交点即为世界空间中的对象点A(X，Y，Z)。这就是立体视觉的基本原理。 图1：立体视觉系统 3.双目立体视觉相关基本理论说明

3．1 双目立体视觉原理 双目立体视觉三维测量是基于视差原理，图2所示为简单的平视双目立体成像原 理图，两摄像机的投影中心的连线的距离，即基线距为b 。摄像机坐标系的原点在摄像机镜头的光心处，坐标系如图2所示。事实上摄像机的成像平面在镜头的光心后，图2中将左右成像平面绘制在镜头的光心前f 处，这个虚拟的图像平面坐标系O1uv 的u 轴和v 轴与和摄像机坐标系的x 轴和y 轴方向一致，这样可以简化计算过程。左右图像坐标系的原点在摄像机光轴与平面的交点O1和O2。空间中某点P 在左图像和右图像中相应的坐标分别为P1(u1,v1)和P2(u2,v2)。假定两摄像机的图像在同一个平面上，则点P 图像坐标的Y 坐标相同，即v1=v2。由三角几何关系得到: c c 1z x f u = c c 2z ）b -x （f u = v 1 c c 21z y f v v == 上式中（x c ，y c ，z c ）为点P 在左摄像机坐标系中的坐标，b 为基线距，f 为两个摄 像机的焦距，（u1，v1）和（u2，v2）分别为点P 在左图像和右图像中的坐标。 视差定义为某一点在两幅图像中相应点的位置差: 图2：双目立体成像原理图 由此可计算出空间中某点P 在左摄像机坐标系中的坐标为: 因此，只要能够找到空间中某点在左右两个摄像机像面上的相应点，并且通过摄像机标定获得摄像机的内外参数，就可以确定这个点的三维坐标。 双目立体视觉的系统结构以及精度分析 由上述双目视觉系统的基本原理可知，为了获得三维空间中某点的三维坐标，需要在

核磁共振快速成像及其展望

参 考文献 [1]S.Ducharme et al.,Phys.Rev.Lett.,66(1991),1864.[2]W.E.Moerner et al.,Chem.Rev .,94(1994),127.[3]K.M eerholz et al.,N a ture,371(1994),497. [4]K.Yokoyama et al.,Jpn.J.Ap pl.Phys.,33(1994),1029. [5]R.Burzynski et al.,Jp n.J.Appl.Phys.,78(1995),6093. [6]Y.Zhang et al.,Phys.Rev.B,46(1992),9900.[7]W.E.Moerner et al.,J.Op t.S oc.Am.B ,11 (1994),320. [8] M.E.Orczyk et al.,P roc.SPIE.,2285(1994),166;J.App l.Ph ys.,76(1994),4995;J.Appl.Phys.,98(1994),8699. [9]S.Ducharme et al.,Ph ys.R e v.L e tt.,66(1991),1864. [10]M.Liphardt et al.,Scienc e,263(1994),367.[11]J.J.Stanku s et al .,P roc.S PI E.,2285(1994),204.[12]Y.Zhang et al.,App l.Ph ys.L ett.,66(1995),256.[13]Y.M.Chen et al.,Appl.P h ys.Lett.,64(1994),1195. [14] C.F.Chao et al.,Chem.Mater .,7(1995),1237.[15] F.Chaput et al.,Chem.Mater .,8(1996),312.[16]I.C.Khoo et al.,Op t.L ett.,19(1994),1723;IEEE JQE .,32(1996),525. [17]J.J.Stanku s et al .,Op t.L ett.,19(1994),1480.[18] P.M.Lund quist et al.,Opt.L ett.,12(1996),890. 核磁共振快速成像及其展望* * 国家自然科学基金和国家教委博士点基金资助项目 1997年3月12日收到初稿,1997年4月28日修回 谢海滨 邬学文 (华东师范大学分析测试中心,上海 200062) 摘 要 快速成像为当前核磁共振成像(MR I)技术中焦点之一.人体器官的运动、被验者的移动,均造成图像的缺陷;速度慢亦增加了成像成本,限制了核磁共振成像的普及.快速的核磁共振成像可能会给核磁共振成像带来实质性的变化.文章回顾了核磁共振快速成像技术发展的历史,讨论了它的现状和未来. 关键词 核磁共振快速成像,K 空间,F LASH,EPI ,SEP I,DU F IS,三维快速成像 1 引言 核磁共振成像(M RI)出现20多年以来,作为一种无损伤的诊断手段,它包含了空间、时 间、自旋密度、T 1、T 2、化学位移以及流体扩散、灌流、磁化率等多维信息[1],具有X -CT 无法比拟的优点,因而获得了巨大的发展. 然而,常规的核磁共振成像的时间太长.以流行的二维自旋回波平面成像为例,建立一幅256@256个像素的图像,需要扫描256次,每次扫描的时间取决于自旋-晶格弛豫时间T 1,活体的自旋-晶格弛豫时间T 1约在数十毫秒至数秒之间,取其典型值1s.当建立一幅256@256的像时,需要256s. 由于成像时间长,导致其成本过高.被验者 身体中的生理性运动,例如心脏的跳动、呼吸以及身体的移动,都会使影像模糊,对比度失真,并且无法直接应用于运动器官以及神经系统等的研究.近年来,功能成像的研究要求快速地反映大脑中血液流动的变化,更促进了对快速成像技术的研究.随着相关学科尤其是梯度场技术、图像处理技术和计算机技术的发展,使核磁共振快速成像技术的实现成为可能. 2 共轭合成可以使成像速度提高一倍 核磁共振成像需在均匀磁场上叠加线性的梯度磁场进行空间编码.自旋体系在梯度场的作用下演化,t 时刻的自旋信号可表示为[2] # 595#26卷(1997年)10期

功能性磁共振成像的应用和发展前景_final

功能性磁共振成像的应用和发展前景 王君1*刘嘉1，2 1认知神经科学与学习国家重点实验室，北京师范大学，100875 2中国科学院研究生院，北京，100049 摘要：功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging ，fMRI）是当代 医学影像技术应用于脑神经科学研究最为迅速的领域之一。本文首先简要介绍功能 性磁共振成像的基本原理，然后着重叙述该技术在临床和基础研究中的应用和发展 前景。 关键词：功能性磁共振成像脑神经科学临床应用基础研究 Applications of fMRI in Clinical Medicine and Brain Neuroscience Jun Wang1*, Jia Liu1，2 1State Key Lab of Cognitive Neuroscience and Learning，Beijing Normal University, Beijing, 100875 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing，Beijing, 100049 Abstract: Now functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) has been more rapidly applied in clinical medicine and brain neuroscience than some other modern medical imaging techniques. This paper first briefly introduces the principle of fMRI, and then its some applications in clinical medicine and brain function research are described in details together with its some recent developments. Key words: fMRI Brain Neuroscience Clinical application Basic Research 20世纪90年代以来，在传统磁共振成像（Magnetic Resonance Image， MRI） 技术的基础上发展的功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Image , fMRI） 技术已广泛应用于脑功能的临床和基础研究。fMRI结合了功能、解剖和影像三方面 的因素，为临床磁共振诊断从单一形态学研究到与功能相结合的系统研究提供了强 有力的技术支持。该技术具有无创伤性、无放射性、可重复性、较高的时间和空间 分辨率、可准确定位脑功能区等特点，为脑神经科学提供了广阔的应用前景。 1.fMRI的基本原理 1990年, Ogawa等人根据脑功能活动区氧合血红蛋白（HbO2）含量的增加导 致磁共振信号增强的原理得到了关于人脑的功能性磁共振图像[1]，即血氧水平依赖 的脑功能成像(Blood Oxygen Level Dependent fMRI, BOLD fMRI) 。由于血液动力学

医学影像成像原理复习题汇编

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、 传输和经管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：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灵敏度：（Sensitivity）也称敏感度，在MR范畴内，是反映磁性核的MR信号可检测程 度的指标。 ㈡简答与分析论述题 ⒈分析CR成像基本原理 答：X射线入射基于光激励荧光粉（PSP）的成像板（IP）产生一帧潜影（latent image），潜影存储于成像板中。用激光激励成像板，成像板会发射出和潜影能量分布一致的光，这些光 被捕捉后被转换成电信号，从而潜影被转换成可以传输和存储的数字图像。 ⒉分析MRI空间分辨力优化的方法与作用 答：⑴调整扫描矩阵、FOV 扫描矩阵的大小决定序列中相位编码梯度的步数及频率编码步数，即数据的采样点数。FOV一定时，相位编码步数越多，体素的尺寸就越小，图像分辨力就越高。 ⑵调整层面厚度为了尽量减小部分容积效应的影响，一般应该选择较薄的层面进行扫描。 ⑶增加NEX ⒊简述MRI成像过程 答：通过对静磁场(Bo)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲(RF)电磁波，使人体组织中的 氢质子受到激励而发生磁共振现象，当RF脉冲中止后，氢质子在弛豫过程中发射出射频信号，被接收线圈接收，再利用梯度磁场进行空间定位，最后进行图像重建而成像。 ⒋磁共振成像系统主要有哪几部分组成？ 答：磁体、梯度系统、射频系统和计算机系统组成。 ⑴磁铁系统 ①静磁场：又称主磁场。 ②梯度场：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。 ⑵射频系统 ①射频（RF）发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。 ②射频（RF）接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。 ⑶计算机图像重建系统 由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数学信号，根据与观察层面各体 素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上， 按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。 ⒌何为薄层扫描，其优点是什么？

磁共振功能成像

磁共振功能成像（functional magnetic resonance imaging;FMRI）是一种安全的影像学检查手段，在完全无创伤的条件下可对人脑进行功能分析，其时间及空间分辨率较高，一次成像可同时获得解剖与功能影像，而且对人体无辐射损伤，在这一点上优于ECT和PET成像。目前，FMRI已广泛地用于人脑正常生理功能和脑肿瘤的术前评价，对手术计划的制定及最大程度地减小术后功能损伤有极大帮助。 1MR脑功能成像的原理与技术 神经元活动与细胞能量代谢密切相关，磁共振功能成像并不能直接检测神经元活动，而是通过MR信号的测定来反映血氧饱和度及血流量，从而间接反映脑的能量消耗，因此，在一定程度上能够反映神经元的活动情况，达到功能成像的目的。血氧水平依赖（blood oxygen level dependent;BOLD）技术是FMRI的基础，神经元活动增强时，脑功能区皮层的血流量和氧交换增加，但与代谢耗氧量的增加不成比例，超过细胞代谢所需的氧供应量，其结果可导致功能活动区血管结构中氧合血红蛋白增加，脱氧血红蛋白相对减少。脱氧血红蛋白是顺磁性物质，其铁离子有4个不成对电子，磁矩较大，有明显的T2缩短效应，即PT2PRE（preferential t2 proton relaxation effect）。因此，脱氧血红蛋白的直接作用是引起T2加权像信号减低，FMRI对其在血管结构中的浓度变化极为敏感，当浓度增加时可引起局部信号减低，减低时则可使磁化率诱导的象素内失相位作用减低，引起自旋相干性增大，从而导致T2*和T2弛豫时间延长，信号升高，使脑功能成像时功能活动区的皮层表现为高信号。 磁场强度的高低对脱氧血红蛋白引起的磁化率改变敏感性不同，磁场强度越高对磁化率变化的敏感性越大，超高磁场MRI仪对磁化率变化最为敏感。但由于技术上的限制，临床上一般采用1T～2T的磁共振仪进行脑功能成像，其结果也较为满意。FMRI一般采用梯度回波和回波平面T2加权成像，常用的梯度回波序列有：梯度破坏稳态再聚焦采集（spoiled gradient recalled acquisition in the steady-state;GRASS）序列和快速小角度激发（fast low angle shot;FLASH）序列，扫描参数为：TR/TE=40～120/40～60ms，翻转角30～40度，矩阵256×64～128，视野200～400mm，根据机型及获得的扫描层数不同，扫描参数有一定的差别；回波平面成像技术（echo-planar imaging;EPI）是一种超快速MR成像方法，是目前采用的主要技术，可以结合GRE序列和SE序列得到不同对比度的T1、T2加权像。目前，脑功能成像多采用单次激发梯度回波—回波平面成像（gradient-echo echo-planar imaging）序列，扫描参数因场强和机型不同而不同，常用参数为TR/TE=1000-3500/40～70ms，翻转角90度。

磁共振血管成像

磁共振血管成像 一、磁共振成像 磁共振成像（Magnetic resonance imaging, MRI）是近年来应用于临床的先进影像学检查技术之一。1946年美国哈佛大学的Percell及斯坦福大学的Bloch分别独立地发现磁共振现象并接收到核子自旋的电信号，同时将该原理最早用于生物实验。1971年发现了组织的良、恶性细胞的MR信号有所不同。1972年P. C. Lauterbur用共轭摄影法产生一幅试管的MR图像。1974年出现第一幅动物的肝脏图像。随后MRI技术在此基础上飞速发展，继而广泛地应用于临床。 磁共振成像的基本原理是将受检物体置于强磁场中，某些质子的磁矩沿磁场排列并以一定的频率围绕磁场方向运动。在此基础上使用与质子运动频率相同的射频脉冲激发质子磁矩，使其发生能级转换，在质子的驰豫过程中释放能量并产生信号。MRI的接受线圈获取上述信号后通过放大器进行放大，并输入计算机进行图像重建，从而获得我们需要的磁共振影像。 磁共振成像的优势在于无辐射、无创伤；多方位、任意角度成像；成像参数多，对病变部位和性质有较强的诊断意义；软组织分辨率高等，日益受到临床的关注与欢迎。 二、磁共振血管成像 磁共振血管成像（Magnetic Resonance Angiography，MRA）是显示血

管和血流信号特征的一种技术。MRA不但可以对血管解剖腔简单描绘，而且可以反应血流方式和速度等血管功能方面的信息。近几年来该技术发展迅速，可供选择的磁共振血管成像技术有多种： (一)时间飞越法 时间飞越法（Time of Flight，TOF）血管成像的基本原理是采用了“流动相关增强’机制，是目前较广泛采用的MRA方法。TOF血管成像用具有非常短TR的梯度回波序列。由于TR短，静态组织在没有充分弛豫时就接受到下一个脉冲的激励，在脉冲的反复作用下，其纵向磁化矢量越来越小而达到饱和，信号被衰减，对于成像容积以外的血流，因为开始没有接受脉冲激励而处于完全弛豫状态，当该血流进入成像容积内时被激励而产生较强的信号。 TOF MRA极大地依赖于血管进入扫描层面的角度，所以在用TOF法进行血管成像时扫描层面一般要垂直于血管走向。另外，在TOF血管成像中，通过在成像区域远端或近端放置预饱和带，去除来自某一个方向的血流信号，因而可以选择性地对动脉或静脉成像。 1.三维(3D)单容积采集TOF法MRA 3D TOF法MRA采用同时激励一个容积，这种容积通常3～8mm厚，含有几十个薄层面。3D TOF的最大优点是可以薄层采集，可薄于l mm，最终产生很高分辨率的投影。另外，3D TOF对容积内任何方向的血流均敏感，所以对于迂曲多变的血管，如脑动脉的显示有一定优势。但是对于慢血流，因其在成像容积内停留时间较长，反复接受多个脉冲的激励，可能在流出层块远端之前产生饱和而丢失信号，所以3D TOF

医学影像成像原理复习题

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、增加影像的对比度 D、减少X线照射量 E、降低影像的清晰度 10.X线影像的转换介质，不包括（e） A、屏-片系统 B、影像增强器 C、成像板（IP） D、荧光屏 E、滤线栅 11.构成照片影像的几何因素是（a） A、失真度 B、对比度 C、颗粒度 D、锐利度 E、密度 12.胶片密度与曝光量成正比关系的是（c） A、足部 B、肩部 C、直线部 D、反转部 E、全部 13.屏-片系统X线信息影像传递过程中，作为信息载体的是（a） A、X线 B、胶片 C、被照体 D、增感屏 E、显影液 14.下到哪个不是影响X线照片对比度的因素（c） A、胶片γ值 B、X线质和量 C、被照体形态 D、增感屏的使用 E、冲洗技术 15.X线检查程序可以简化为（a） A、X线→被照物→信号→检测→图像形成 B、被照物→X线→信号→检测→图像形成 C、X线→被照物→检测→图箱像成→信号 D、被照物→X线→检测→信号→图像形成 E、X线→被照物→检测→信号→图像形成 16.增感屏的核心结构是（b）

研究生《数字图像成像原理》教学大纲

《数字图像成像原理》教学大纲 Principles of Digital Imaging 第一部分大纲说明 1. 课程代码： 2. 课程性质：专业非学位课 3. 学时/学分：20/2 4. 课程目标：《数字图像成像原理》课程旨在培养信息与通信工程相关专业研究生对于图像成像原理的理解，本课程将以医学图像成像为例，介绍X线机、CT、磁共振、超声和核医学等相关医学成像设备的发展历程和基本成像原理，使得学生通过本课程的学习，掌握基本的医学图像成像方式和原理，为学习其他相关课程和将来从事相关图像处理课题研究准备必要的知识。 5. 教学方式：课堂讲授、自学与讨论相结合 6. 考核方式：考查 7. 先修课程： （一）教材： 《医学图像配准技术与应用》科学出版社主编吕晓琪 （二）教学参考资料： [1]《医学影像设备学》人民卫生出版社主编徐跃 [2]《医学影像成像原理》高等教育出版社主编黄泉荣 第二部分教学内容和教学要求 第一章医学成像设备综述 教学内容： 1.1 医学影像发展简史 1.2 生物医学工程领域概述

1.3医学成像设备简介 教学要求： 了解相关医学成像设备的发展历程，同时对于计算机和医学相关交叉领域最新的发展和成果进行基本介绍，熟悉现代医学影像学建立的过程。掌握X线的发现、X线产生的原理、CT的发明、磁共振现象的发现；掌握各种成像设备的成像特点及临床应用；了解其它成像设备的应用及影像治疗设备的发展应用。 第二章X射线成像和CT成像 教学内容： 2.1 X射线成像 2.2 X射线的医学应用 2.3 CT成像 教学要求：熟练掌握X射线产生原理，了解X射线的强度和硬度的概念和计算方法，掌握不同密度组织与成像的关系，了解其在医学领域应用的类型，掌握X-CT成像原理及几种投影重建算法，了解CT硬件组成及各代的特点，了解质量评价方式和新的进展与应用。 第三章磁共振设备成像 教学内容： 3.1 磁共振的发展简史 3.2 MRI图像特点及临床应用 3.3 MRI的成像原理 3.4 MRI新技术进展与应用 教学要求： 熟悉磁共振现象的发现及MRI的发展史，了解磁共振成像的原理，了解磁体的类型及优缺点，熟悉梯度磁场的类型和作用，熟悉射频系统的组成及作用，熟悉磁共振成像序列及图像特点，了解fMRI等新技术的发展应用。 第四章视觉假体 教学内容： 4.1视觉产生的原理和视知觉 4.2 视觉假体的基本原理和硬件组成 4.3 仿真假体视觉研究中的最小信息需求研究 教学要求： 掌握视觉产生的基本原理和常见的视知觉现象，了解视觉假体的研究背景，掌握现有假体的分类和基本组成情况，了解不同研究方面已取得的阶段性成果，对现有研究工作有基本认识。 第五章其他成像设备成像

医学影像成像原理附答案

《医学影像成像原理》考试（附答案） 一、A型题（每小题1 分） （D）1.X线由德国科学家伦琴发现于 A.1800年 B.1840年 C.1890年 D.1895年 （C）2.在产生通常诊断条件下的X线时，大部分的能量都转化为热能，产生X线的能量只占 A.1% B.5% C.0 .2% D.0.1% （A）2.透视主要利用了X线的 A. 荧光作用 B. 感光作用 C.生物作用 D.电离作用 （C）3.孕妇需避免X线检查，是因为X线的 A.光化学效应 B.荧光作用 C.生物作用 D.感光效应 （A）4.X线吸收量主要取决于 A.密度 B.厚度 C.形状 D.靶片距 （C）5.吸收X线能力最强的组织结构是 A.肌肉 B.脂肪 C.骨骼 D.肺组织 （D）6.增感屏的作用是: A.增加X线用量 B.延长曝光时间 C.提高图像清晰度 D..提高胶片感光量 （A）7.影响X线强度的因素，正确的是X线强度与: A.管电压成正比 B.管电压成反比 C.靶物质原子序数成反比 D. X线波长成正比 （D）8.下列成像方法中，哪一种较少用于胸部? A.平片 B.CT C.MR https://www.wendangku.net/doc/5d7924098.html, （D）9.与平片相比，哪一项不是CT的优势 A.横断面成像 B.解剖分辨率高 C.密度分辨率高 D.空间分辨率高（A）10.相对CT而言，哪一项不是MRI的特点 A.对钙化和骨质结构敏感 B.无射线损伤 C.造影剂安全系数较大 D.直接多轴面成像 （C）11.磁场强度单位是 A.伦琴 B.戈瑞 C.特斯拉 D.居里 （A）12.人体 MRI最常用的成像原子核是 A.氢核 B.钠核 C.钙核 D. 碘核 （A）13.下列哪一组放射性核素需加速器生产: A .11C、13N、18F B .3H、12C、16O C .12C、13N、16O D .11C、16O、18F （C）14.PET探测原理是基于 A.光电效应 B.康普顿效应 C.湮没辐射 D.电子对生成效应 （C）15.若2MHz声波用于检查人体软组织，则其波长接近 A.0.01mm B.0.5mm C.0.75mm D.10mm （B）16. Doppler超声在诊断中居有重要地位，其原因是: A.可用于各个区域的检查 B.能发现组织界面的运动 C.不引起生物效应 D.用于小器官的检查 （A）17.低频探头的特点是 A.波较长和穿透力较大 B.波较短和穿透力较大 C.波较短和穿透力较弱 D.波较短和穿透力较弱

磁共振功能成像

一、更优秀的图像质量，探测小病灶能力增强 3.0T磁共振首先会带来图像信噪比的提升，从而获得更加清晰锐利的磁共振影像，对临床疾病的诊断与治疗具有重要意义。同时，随着图像分辨率的提高，也意味着能够显示更加微小的病变，从而对疾病的早期发现做出贡献。 二、更快速的成像速度，承载更大的病人量 3.0T磁共振配备西门子Tim 4G和Dot技术的MAGNETOM skyra，可以帮助实现每日超过30%的工作量增加。如果结合并行采集技术，采集速度将会有更大的提升。这使得一些在1.5T磁共振上难以实现的扫描成为可能（如腹部多期动态增强扫描）。同时，扫描速度的提升也意味着可以承受更大的病人量。 三、更强大的设备性能，为临床与科研助力 3.0T磁共振系统具有更强大的磁场稳定性，更高效的数据传输能力，更高的梯度磁场，更快的磁场切换率，集合多通道线圈采集技术，可以提供更丰富的临床与科研检查项目。 四、神经系统成像的巨大优势 由于信噪比和扫描速度的增加，使得磁共振在神经系统成像上的优势被更加放大。除了常规扫描序列图像质量与信噪比的提升，更稳定的磁场均匀度使得在弥散加权成像（DWI）中，可以设置更高的b值，同时获得更高质量的图像。此外，也使更多的神经系统成像技术在临床与科研中成为可能，如： 1.弥散张量成像（DTI）：可以获得活体状态下的脑白质纤维束走行影像，揭示脑肿瘤等病灶与脑白质纤维走行的关系，也可以用于神经外科手术的术前定位，增加手术的成功率与后期预后效果。 2.脑灌注成像（PWI）：通过静脉快速团注造影剂，超快速采集血液流通数据，绘制时间信号强度曲线，分析脑组织的灌注情况，可正确判断早期脑缺血的程度及可逆性。还可用于脑血管病（烟雾病）、脑肿瘤的辅助诊断。 3.磁共振头波谱成像（CSI）：由于正常与病变脑组织在代谢过程中的产物不同，利用化学位移成像技术，分析组织代谢产物峰值，预测病变的良恶性。亦在前列腺及乳腺的临床检查及科研中应用。 4.磁敏感成像（SWI）：清晰显示颅内微静脉、微出血及微钙化，用于脑血管畸形、微血管病变等疾病的协助诊断。 5.脑组织血氧水平依赖成像（BOLD）：磁共振功能成像（FMRI）可以揭露大脑皮质与代谢之间的关系，使脑功能成像的许多研究成为可能，在这方面的研究目前3.0T占有绝对优势。 五、真正的腹部多期动态增强扫描

磁共振成像入门

磁共振成像入门 一、引言 X-CT是利用X射线从一定的方向向人体照射，X射线穿过人体，经各器官不同程度地吸收后被探测，作为信号送往计算机处理，获得人体断层图像。核磁共振成像（MRI）类似于X-CT，它利用一定频率的电磁波，向处于强磁场中的人体辐射。人体中各种组织都含有体液，体液中的氢原子核H在电磁波的作用下发生磁共振（以后会谈到这个词的含义），吸收电磁波能量，随后探测来自H核的电磁波信号。经计算机信号处理得到人体的断层图像。由于H核发出电磁波时，附带了它们周围化学环境的信息，所以从核磁共振信号得到的人体断层图像上可以获得许多X-CT不能得到的生理信息。 二、核磁共振 “核磁共振”顾名思义，是与核和磁有关的一种现象，以下我们就从磁矩说起。 1、原子核磁矩 在人类生活的五彩缤纷的世界中，万物都是由罗列于化学元素周期表中的各类原子组成。每个原子都包含一个原子核，以及多个电子。电子绕着原子核快速旋转，如同月亮绕着地球转动一样，原子核则像地球一样作自我旋转，原子核内的质子因为核自旋运动，产生环形电流并感生出磁场，我们称这样的原子核具有核磁矩。所谓磁矩，形象地说，就像一个个细小的指南针具有磁性、南极、北极等。虽然组成物体的很多原子核都具有磁矩，但平时在一般常见的物体中它们都处于

一种无序排列状态，每个磁矩的方向都是随意的，磁矩间的磁性相互抵消，从整体上来讲，我们并未感到自己的身体，书本以及其它物体具有磁性。 指南针总是指向南极，是因为它们总受地球磁场的作用。如果具有磁矩的原子核也受一个磁场的作用，它们也会从一种无序排列变成一种有序排列，磁场愈强磁矩一致取向的倾向愈强烈，物体就会表现出磁性，就好像一个大的指南针，我们称之为宏观磁矩。磁场愈强这个宏观磁矩的磁性也愈大。 2、磁矩在磁场中的运动特性 1）进动 当一个核磁矩处于磁场中时，磁矩受磁场的作用（如指南针受地磁场的作用一样），磁矩将绕磁场方向作“进动”，即原子核绕着自我旋转的同时，又绕磁场方向转动。这个情形如同小孩玩的陀螺，陀螺在旋转的时候，如果其轴偏离垂直方向，它就会一边自旋，一边又绕着垂直方向转动，陀螺进动是受地球重力场的作用，磁矩进动是受外加磁场的作用。 磁矩在磁场中进动时，进动的频率称拉莫而频率，是由著名的拉莫尔方程决定的：ω=γB0其中ω为拉莫尔频率，B0为外加磁场的磁感应强度，γ是与原子核性质有关的一个常数， 称为旋磁比。H核的旋磁比γ=42.58MHz/T，在1500高斯的磁场中，H核磁矩每秒钟将绕磁场转动六百三十万周。磁场越高，磁矩进动的频率就越快。

功能磁共振成像

功能磁共振成像(fMRI) 功能磁共振成像技术简述 功能性磁共振成像（fMRI）是一种新兴的神经影像学方式，其原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。由于fMRI的非侵入性、没有辐射暴露问题与其较为广泛的应用，从1990年代开始就在脑部功能定位领域占有一席之地。目前主要是运用在研究人及动物的脑或脊髓。 相关技术发展 自从1890年代开始，人们就知道血流与血氧的改变（两者合称为血液动力学）与神经元的活化有着密不可分的关系。神经细胞活化时会消耗氧气，而氧气要借由神经细胞附近的微血管以红血球中的血红素运送过来。因此，当脑神经活化时，其附近的血流会增加来补充消耗掉的氧气。从神经活化到引发血液动力学的改变，通常会有1-5秒的延迟，然后在4-5秒达到的高峰，再回到基线（通常伴随着些微的下冲）。这使得不仅神经活化区域的脑血流会改变，局部血液中的去氧与带氧血红素的浓度，以及脑血容积都会随之改变。 血氧浓度相依对比（Blood oxygen-level dependent, BOLD）首先由贝尔实验室小川诚二等人于1990年所提出[2]，小川博士与其同事很早就了解BOLD对于应用MRI于脑部功能性造影的重要性，但是第一个成功的fMRI研究则是由John W. Belliveau 与其同事于1991年透过静脉内造影剂（Gd）所提出。接着由邝健民等人于1992年发表在人身上的应用。同年，小川博士于4月底提出了他的结果且于7月发表于PNAS。在接下来的几年，小川博士发表了BOLD的生物物理学模型于生物物理学期刊。Bandettini博士也于1993年发表论文示范功能性活化地图的 量化测量。由于神经元本身并没有储存所需的葡萄糖与氧气，

磁共振成像的原理

一、磁共振成像基本原理 1．磁共振现象微观领域中的核子都有自旋的特性。核子的自旋产生小磁矩，类似于小磁棒。质子数或中子数至少有一个为奇教的大量原子核可在静磁场中体现出宏观磁 化来，其磁化矢量与静磁场同向。而每单个原子核在静磁场中做着不停的进动运动（一方面不断自旋，同时以静磁场为轴做圆周运动），进动频率(precession frequency)（即质子每秒进动的次数）为(00一/Bo，7为原子核的旋磁比(对于每一种原子核，7是一个常数且各不相同，如氢质子7值为42. 5MHz/T)，Bo为静磁场的场强大小。人体含有占比重70%以上的水，又由于氢质子磁矩不为零，这些水中的氢质子是磁共振信号的主要来源，其余信号来自脂肪、蛋白质和其他化合物中的氢质子。对静磁场中的质子群沿着垂直于静磁场的方向施加某一特定频率的电磁波——其频率在声波围，故称为射频(radio frequency，RF)-原来的宏观磁化就会以射频场为轴发生偏转（章动），其偏转角度取决于射频场的施加时间、射频强度和射频波形。当然，一个关键条件是：射频的频率必须与静磁场中的质子的进动频率一致。宏观磁化发生章动的实质是质子群中一部分质子吸收了射频的能量，使自己从低能级跃迁到了高能级。这种现象即称为原子核的磁共振现象。如果将此时的宏观磁化进行二维分解，会发现射频激励的效果是使沿静磁场方向的磁化矢量（纵向磁

化）减小，而垂直于静磁场方向的磁化（横向磁化）增大了。RF脉冲有使进动的质子同步化的效应，质子同一时间指向同一方向，处于所谓“同相”，其磁化矢量在该方向上叠加起来，即横向磁化增大。使质子进动角度增大至90。的R F脉冲称为90。脉冲，此时纵向磁化矢量消失，只有横向磁化矢量。同样还有其他角度的RF脉冲。质子的进动角度受R F脉冲强度和脉冲持续时间影响，强度越强、持续时间越长，质子的进动角度越大，且强RF脉冲比弱RF脉冲引起履子进动角度改变得要快。 2．弛豫及弛豫时间短暂的射频激励（一般为几十微秒）以后，宏观磁化要恢复到原始的静态。从激励态恢复到静态要经历一个与激励过程相反的两个分过程，一个是横向磁化逐渐减小的过程（即为横向弛豫过程，T2过程）（图6-1）；另一个是纵向磁化逐渐增大的过程（纵向弛豫过程，T1过程）（图6-2）。纵向弛豫过程的本质是激励过程吸收了射频能量的那些质子释放能量返回到基态的过程。能量释放的有效程度与质子所在分子大小有关，分子过大或很小，能量释放将越慢，弛豫需要的时间就越长。如水中的质子，0. 5 T场强下弛豫时间>4000毫秒；分子结构处于中等大小，能量释放就很快，T1就短，如脂肪的质子，0.5T场强下弛豫时间仅为260毫秒左右。横向弛豫过程的本质是激励过程使质子进动相位的一致性逐渐散相（即逐渐失去相位一致性）的