放射技術基礎知識總結

1、X線的產(chǎn)生的必備條件：1.電子源；2.高速電子的產(chǎn)生：陰陽間施加高電壓高度真空 3.電子的驟然減速。X線的特性：穿透，熒光，電離，干涉，衍射，反射與折射，化學效應（感光 著色），生 物效應。X線的本質(zhì)是一種電磁波。屬于電磁波中的電離輻射。具有波動和微粒性。X線強度影像因素:靶物質(zhì)（原子序數(shù)越高產(chǎn)生效率越高，一般選用鎢或鎢合金作為靶物質(zhì)）， 管電壓（強度與管電壓的平方成正比），管電流（X線強度決定于管電流），高壓波形。CT是計算機體層攝影。CT準直器的作用：1，調(diào)節(jié)CT掃描的層厚；2,減少患者的輻射劑量和改善CT圖像的質(zhì)量。 一般有兩套前準直器控制患者的輻射劑量，后準直器控制掃描準直層厚。濾過器

2、/板的作用：1,去除長波X射線（因為長波X線對成像無益，僅增加患者的射線劑量， 經(jīng)濾過后射線平均能增加，線質(zhì)變硬和均一，通過物體后的射線硬化現(xiàn)象也因此趨于一致）。 2,為了糾正射線不一致的現(xiàn)象。CT機中必須使用濾過器/板，但同時使用濾過器/板也增加了 X線的輸出量。CT機的基本結構：1,X線發(fā)生裝置（高壓發(fā)生器，X線球館，冷卻系統(tǒng)，準直器，濾過器/ 板）；2, X線檢測器裝置（探測器，模數(shù).數(shù)模轉換器，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）3,機械運動裝置 （掃描機架，滑環(huán)，掃描床）4,計算機設備5,圖像顯示及存儲裝置。螺旋CT中層與排的區(qū)別：1，多層螺旋CT:掃描一圈所得到的圖象數(shù)，如4層CT就是掃描一圈出4層圖像

3、，取決于縱 軸方向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的個數(shù)。2,多排螺旋CT：是指組成CT的縱軸方向排列的探測器排數(shù)，如16層CT有的是24排，有 的是40排。如果統(tǒng)稱“多排”，也可以稱“多層”；如具體到數(shù)字，例如16, 64就只能稱“層”， 16層CT，64層CT等。因為在多層（排）CT，層和排并不一定一致，例如，東芝公司生產(chǎn) 的4層CT，就有34排探測器，因為只有4個采集系統(tǒng)，所以旋轉一周只能同時獲得4層圖 像，此時就不能稱34排或34層CT的。CT探測器的作用探測透過射線以獲得測量數(shù)據(jù)（它是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心部件，其結構復雜，它直接接受X線線束穿過被照體的光子信號，通過自身特點轉換成相應的電信號）CT掃描參數(shù)

4、常用計算題：1 X線像素尺寸=掃描野/矩陣尺寸例如：16CM掃描野，矩陣320*320時，像素的大小是160mm/320=0.5mmCT值范圍 窗位C-窗寬W/2 窗位C+窗寬W/2例如，顱腦的窗寬，窗位分別是70和30,圖像顯示的CT值范圍是：-5 65一個線對=2個線徑 線徑（mm）=5除以LP/cm 10LP/CM=1LP/MM線對數(shù)越多空間分辨率越好，最小圓孔直徑越小空間分辨率越好例如：CT機的空間分辨率為0.25mm,如果用LP/cm表示，應該為20LP/cm螺距=床速（掃描機架旋轉一周床移動距離）/層厚或射線束準直的寬度螺距不為零時，掃描周數(shù)等于螺距的倒數(shù)螺旋CT螺距等于零時與非螺

5、旋CT相同螺距是無量綱，沒有單位感光效應公式E=K*（Vn*I*t）/r 的平方例如 某一部位以90KV，40MAS,距離200cm，可獲得適當?shù)膱D像，現(xiàn)管電壓不變，照 射量改為10MAS，那么攝影距離100cm放大率的公式M（焦點的允許放大率）=1+0.2/F （焦點的尺寸）放大攝影X線管焦點為0.05，則允許的最大放大率為5MRI利用射頻電磁波對置于磁場中含有自旋不為零的原子核的物質(zhì)進行激發(fā)，發(fā)生磁共振現(xiàn)象，用感應線圈采集MRI信號，按一定的數(shù)學方法進行處理而建立的成像方法。磁矩 角動量總的凈值，它的方向與外加磁場的方向一致。是一個總和的概念動態(tài)形 成過程隨質(zhì)子進動的不同而變化地球會產(chǎn)生自

6、旋和公轉。質(zhì)子也一樣會產(chǎn)生自旋和進動。進動是原子核自身旋轉的同時又以主磁場的為軸做旋轉運動。進動頻率明顯低于自旋頻率，但比自旋頻率重要的多。進動頻率也稱Larmor頻率w =y*Bw :進動頻率即Larmor頻率 y :磁旋比，42.5MHz/TB:主磁場場強上面這個公式往往考試的時候會考計算，譬如：1.5T的氫質(zhì)子進動頻率是1.5X42.5MHZ，3.0T 則是 3X42.5MHZ質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)至少有一項是奇數(shù)才能產(chǎn)生核磁弛豫 從外加的射頻電磁波消失開始，到回到發(fā)生磁共振前的磁矩狀態(tài)為止，整個變化過程叫弛豫過程。分橫向弛豫和縱向弛豫。橫向弛豫和縱向弛豫是同時發(fā)生的?？v向弛豫從零狀態(tài)恢復到最大

7、值的過程。縱向磁矩恢復到原來的63%，用T1表示。自旋-晶格。TR決定T1。橫向弛豫是從最大值恢復至零狀態(tài)的過程。橫向磁矩減少到最大值的37%，用T2表示。自旋-自旋。TE決定T2。T1與T2是1與2的差距，往往第一名考的多，第二名考的少，所以 T1是63%，T2是37%。對于自旋-晶格，自旋與自旋這個的記憶，還是1與2，T1 一個自旋，T2是2個自旋；TR決定組織的T1弛豫，TE決定組織的T2弛豫近親不能結婚”。TR諧音T2，TE諧音T1 ！諧音的是近親，不能在一起！T1WI :合適短的 TR( 200-600ms)，盡量短的 TE( 8-20ms)；T2WI :盡量長 TR( 2000-2

8、500ms)，合適長 TE( 50-150ms)；PDWI :盡量長 TR( 2000-2500ms)盡量短 TE( 8-20ms)。T2WI是長TR和長TE T1WI是短TR和短TEPDWI是長TR和短TE。坐標記憶：橫坐標是TR，縱坐標是TE，這個記憶還是利用諧音，TE是中E是第一，所以站著，TR中R是2，所以趴著。格局記憶:0,1,2,PD,就這樣記憶，0 沒有，1 是 T1WI，2 是 T2WI，PD 是 PDWI。想著圖，看著題，對TR和TE進行選擇匹配即可。T2WI TET1WIPDWITR層數(shù)由TR和最大回波時間TE決定。另外特殊吸收率也是層數(shù)的主要限制因數(shù)。NS （最多允許層數(shù)

9、）=TR （重復時間）/（ TE最大回波時間+K額外時間）層厚但是實際中射頻脈沖并不是單一頻率，有帶寬，調(diào)整帶寬即可決定層厚的大小， 調(diào)整頻率即可決定激發(fā)層面的位置。決定層厚的因素： 層面選擇梯度場強梯度場強不變一一射頻帶寬越寬，層厚越厚，激發(fā)的質(zhì)子數(shù)越多，信號越強，信噪比越高，采樣體積增大，但容易造成容積效應。射頻的帶寬射頻帶寬不變-梯度場強越高，層厚越薄，空間分辨力越高，信噪比降低。層間距：選用一定帶寬的射頻脈沖激勵某一層面時，必然影響領近層面的信號，為了杜絕成像之間的層面干擾：增加層間距，一般要求層間距不小于層厚的 20%如 果掃描部位或病變較小，不能選擇過大層面或者無層間距時，應采用間

10、插切層采集法 而不選擇連續(xù)切層法，以克服相鄰層間的相互干擾，提高信噪比。層面系數(shù)二層間距/層面厚度*100%層面系數(shù)越小，相鄰層面之間會產(chǎn)生干擾，從而影響T1對比K空間的特性K空間的數(shù)據(jù)點陣和圖像的點陣不是一一對應的，K空間的每一個點具有全層的信注：這個可以這樣理解，采集的圖像信息是有厚度的，是一定范圍內(nèi)或者一定厚度的圖像的信息，有2D或者3D的意思，但是圖像的點陣則就是那個點的信息，是沒有厚度的！K空間在相位編碼和頻率編碼方向上都是鏡像對稱的。K空間的中心區(qū)域決定圖像的對比，周邊區(qū)域決定圖像的解剖細節(jié)。K空間的填充方式循序?qū)ΨQ 一一K空間中心優(yōu)先采集 迂回填充（EPI）螺旋填充（Spiral

11、 imaging）放射狀填充（Propeller 或者 Blade）以256X256的2D MR圖像為例需要采集256條相位編碼線來填充K空間每條相位編碼線需要256個采樣點K空間數(shù)據(jù)點陣經(jīng)過傅里葉轉換即可得到圖像。層面梯度，相位梯度，頻率編碼梯度的時間先后排列和協(xié)同工作這節(jié)主要講選擇后的層面怎么進行空間定位編碼？這就是需要相位編碼和頻率編碼！某個層面內(nèi)的體素的信息，需要橫向和縱向的信息，可以理解成相位編碼和頻率編碼！頻率編碼，施加一個頻率選擇梯度場，這樣有的跑的快，有的跑的慢，就能夠區(qū)分這個層面內(nèi)大家的信息了！這就是 頻率編碼！進行了上下方向上 MR信號的識別編輯！相位編碼呢？開始時候起跑線

12、是一樣的，但是施加相位編碼梯度場后，有的跑的快，有的跑的慢，一段時間后大家所處的位置就是不同的，這就是相位差距，即相位能夠進行識別，進行左右方向上的MR信號的采集編輯！Fourior可以區(qū)分不同相位的 MR信號；相位相差180度才能采集相位編碼對于相位編碼和頻率編碼，大家還是需要注意點，這也是考試的重點，梯度場施加方向（垂直）梯度場施加時刻不同，頻率編碼是采集時刻施加，而相位編碼是在采集前施加。頻率編碼梯度場的大小和方向是一定的；而相位編碼梯度場強度和（或）方向是不同的。另一個上下方向的信息，就是大家都在同一起跑線上，然后開始跑，大家的速度是不同的，此時記錄這個速度的差別，這就是頻率編碼！當然

13、，實際中是施加頻率編碼梯度場，人為的造成速度的不同！進行上下方向的MR信號識別和編輯！二者的信息和二為一，相互交織在一起！就是這個層面的 MR信號！相位編碼梯度場強度和（或）方向是不同的。這是為了制造相位相差 180度，才能采集相位編碼信息，為什么相差180 度？很多資料上都沒有，我個人認為應該是傅里葉變換只能夠識別相位差距180度的，別的都不能夠識別！大家這么理解吧，或者記住吧！1，在選擇相位編碼方向時還應考慮受檢器官在不同方向上對空間分辨力的要求，在頻率編碼方向上的FOV縮小時不減少掃描時間，而相位編碼方向上的 FOV縮小時，可 以減少掃描時間。如：一個長條形的結構馬尾神經(jīng)，在其長軸（上下

14、）方向，對空間 分辨力要求較低，而在其短軸（前后，左右）方向，對空間分辨力要求較高。為保證 圖像質(zhì)量的空間分辨力，應長軸為相位編碼方向，短軸為頻率編碼方向。還有腹部呼 吸和腦脊液的流動影響都在前后方向，所以更應放在上下。2，相位編碼方向FOV應放在成像平面最小徑方向，不但能節(jié)約掃描時間，又可避免 產(chǎn)生卷褶偽影，而圖像質(zhì)量不受影響，如腹部，胸部掃描時相位方向應放在前后方向， 相位方向FOV可減少25%，能節(jié)約1/4的掃描時間。顱腦，掃描時相位方向應放在左 右。3，選擇的相位編碼方向應能避開在相位編碼方向的運動偽影不在主要觀察區(qū)。如行肝臟掃描，觀察肝左葉病變，為了避開主動脈偽影對肝左葉的影響，相位

15、編碼方向應放 在左右方向。此時，不能減少FOV，避免產(chǎn)生卷褶偽影。如行胸腰段掃描時，為避免 主動脈偽影重疊在脊髓上，應將相位編碼放在左右方向。4，當根據(jù)解剖經(jīng)線選擇相位編碼時與偽影圖像影響產(chǎn)生矛盾時， 優(yōu)先選擇減少偽影圖 像的相位編碼方向。如:盆腔橫斷掃描，為避免下腹部呼吸運動可能產(chǎn)生的偽影的影響， 應選擇左右相位編碼方向。如，顱腦矢狀位掃描，為避免腦脊液運動偽影的影響，應 把相位編碼放在前后方向。掃描野FOV越小，信號強度減低，信噪比減低。檢查部位超出 FOV時，會產(chǎn)生卷褶偽影。矩陣一般顯示矩陣大于采集矩陣。采集矩陣 二頻率編碼采樣數(shù)目*相位編碼步數(shù)顯示矩陣大多最高達512*512采集矩陣2

16、56*256 最高可512*256信號平均次數(shù)也稱激勵次數(shù)或信號采集次數(shù)，是數(shù)據(jù)采集的重復次數(shù)。可減輕周期性運動偽影及流動偽影，提高信噪比，但是會增加掃描時間。SNR大小與信號平均次數(shù)的平均根成正比，當激勵次數(shù)從1提高到4時，SNR可提高2倍，掃描時間要增加到4倍。預飽和技術設置在運動的組織區(qū)（感興趣區(qū)以外的區(qū)域）最多可放6個方向的飽和帶。飽和帶越多，抑制偽影效果越好，但要減少掃描層數(shù)或增加掃描時間。飽 和帶越窄，越靠近感興趣區(qū)，抑制偽影效果越好。TR重復時間，兩次相鄰的脈沖序列的時間間隔。SE 90 -180 -90 TE回波時間，產(chǎn)生宏觀橫向磁化矢量的脈沖中點到回波中點的時間間隔。TI反轉

17、時間，180。反轉脈沖中點與90。激發(fā)脈沖中點之間的時間。偏轉角射頻脈沖的作用下，組織的宏觀磁化矢量偏離平衡狀態(tài)的角度。取決于射頻脈沖的能量，能量越大偏轉角越大。而射頻脈沖的能量取決于脈 沖的強度和持續(xù)時間。偏轉角越小，所需能量越小，激發(fā)后組織縱向 弛豫所需要的時間越短。GRE當小于20。偏轉角時，可得到傾向于SE， T2加權像，大于80可以得到T1加權像。由于TR和TE明顯縮短， 掃描時間隨之明顯縮短。偏轉角過小，信噪比降低?；夭ù螖?shù)常規(guī)自旋回波脈沖序列里，90。脈沖后，使用多次180。相位重聚脈沖而產(chǎn)生多個回波，稱之為多回波SE序列。一般最多4條。隨著回波次數(shù)的增加，回波時間延長，圖像 T

18、2對比增加，噪聲增加，空間分辨力下降，圖像質(zhì)量下降。回波鏈 每個TR周期中一次90。激發(fā)后所產(chǎn)生和采集的回波數(shù)目。主要用于 FSE,IR,EPI?；夭ㄦ溤介L，采集時間越短，但信噪比越低，允許掃描的 層數(shù)也越少。流動補償技術用特定的梯度場補償血流，腦脊液中流動的質(zhì)子，可消除和減輕慢血流時產(chǎn)生的偽影，增加信號強度。如，血液和腦脊液流動，在相位 方向上產(chǎn)生偽影。選擇時，應使用頻率編碼方向或?qū)用孢x擇方向與血 流方向相垂直。流動補償常用于FSE T2加權序列以及MRA中（大血 管存在的部位）。T1加權時不用，因為T1加權腦脊液為低信號，而 且最短TE延長。呼吸補償技術集中采集呼吸末至吸氣初階段的信號，可

19、最大限度地抑制呼吸運動造成的偽影。常用于T1加權檢查胸腹部呼吸偽影較大的部位化學位移偽影的特點：在一般的序列上該偽影出現(xiàn)在頻率編碼方向上，在 EPI序列上可出現(xiàn)在相位編碼方 向上。化學位移偽影出現(xiàn)在脂肪組織和其他組織的界面上。脂肪組織和其他組織 的界面與頻率編碼方向垂直時，化學偽影比較明顯。4脂肪組織的信號向頻率編碼梯 度場較低的一側移動。5其他條件相同，主磁場強度越高，化學位移偽影也越明顯。對策：1,增加頻率編碼的寬度2,選用主磁場較低的MR設備進行掃描3，改變頻率編碼的方向4施加脂肪抑制技術卷褶偽影被檢查的解剖部位的大小超出了觀察野范圍，即選擇觀察野過小，而使觀察野范圍以外部分的解剖部位的

20、影像移位或卷褶到圖像的另一端。特點1，顯示野小于受檢部位所致2，常出現(xiàn)在相位編碼方向上表現(xiàn)為一側的組織信號卷褶并重疊到圖像的另一側4，卷褶偽影也可以出現(xiàn)在層面方向上，表現(xiàn)為第一層外的組織信號卷 褶到最后一層的圖像中。對策1，增大顯示野，使之大于受檢查部位。這是一種最容易的方法，也不增加時間。2，切換頻率編碼和相位編碼的方向。相位編碼方向過采樣。 施加空間預飽和帶卷褶偽影減弱截斷偽影也稱環(huán)狀偽影，是由于數(shù)據(jù)采集不足所致，在空間分辨力比較低的圖像比較明顯。容易出現(xiàn)在空間分辨力較低（像素大）上，也容易出現(xiàn) 在兩種差別比較大的組織間，如T2WI上腦脊液和骨皮質(zhì)之間。特點 1，常出現(xiàn)在空間分辨力比較低的

21、圖像上2,相位編碼方向往往更明顯，因為為了縮短采集時間相位編碼方向的 空間分辨力往往更低。3.表現(xiàn)為多條明暗相間的弧形或條狀帶。對策增加圖像空間分辨力，但往往需要需要增加采樣時間。部分容積效應當選擇的層面較厚或病灶較小且又騎跨于掃描切層之間時，周圍高信號組織掩蓋小的病變或出現(xiàn)假象，這種現(xiàn)象稱為部分容積效應。對策選用薄層掃描或改變選層位置得以消除。在可疑是部分容積效應造成的偽病灶的邊緣作垂直方向定位，也可以消除部分容積效應造成的 假象。層間干擾MRI需要采用射頻脈沖激發(fā)，由于受梯度線性，射頻脈沖的頻率特性等影響，實際上MR二維采集時掃描層面的質(zhì)子也會受到激勵，這 樣會造成層間的信號的相互影響。即

22、層間干擾或?qū)娱g污染。層間干 擾的結果往往使偶數(shù)層面的圖像整體信號強度降低，因而出現(xiàn)同一 序列的MR圖像一層亮一層暗相間隔的現(xiàn)象。對策1.設置層間距。2.采用間隔采集方式激發(fā)層面，如共有10層圖像，先激發(fā)采集第 1.3.5.7.9層，再激發(fā)采集第2.4.6.8.10層3.采用三維采集技術。運動偽影生理性運動和自主性運動產(chǎn)生的偽影。MR圖像的運動偽影往往是指由于受檢者的宏觀運動引起的偽影。這些運動可以是自主 運動如肢體運動、吞咽等，也可以是非自主運動如心跳、血管搏動。運動可以是隨機 的如胃腸道蠕動、吞咽等，也可以是周期性運動如心跳和血管搏動等。運動偽影出現(xiàn)的原因主要是由于在 MR信號采集的過程中，

23、運動器官在每一次激發(fā)、編碼及信號采集時所處的位置或形態(tài)發(fā)生了變化，因此將出現(xiàn)相位的錯誤，在傅里葉 轉換時其信號的位置即發(fā)生錯誤，從而出現(xiàn)偽影。運動偽影具有以下共同特點：（1）主要出現(xiàn)在相位編碼方向上；（2）偽影的強度取決于運動結構的信號強度，后者信號強度越高，相應的偽影越亮。（3）偽影復制的數(shù)目、位置受基本正弦運動的相對強度、TR、NEX、FOV等的因素影像。（一）隨機自主運動偽影隨機自主運動偽影是指不具有周期性且受檢者能夠自主控制的運動造成的偽影，如吞 咽、眼球轉動、肢體運動等造成的偽影。特點有：（1）主要造成圖像模糊；（2）偽影出現(xiàn)在相位編碼方向；（3）受檢者可以控制。對策有：（1）檢查前

24、爭取病人的配合，保證掃描期間保持不動；（2）盡量縮短圖像采集時間；（3）吞咽運動偽影可以在喉部施加預飽和帶。（二）呼吸運動偽影呼吸運動偽影主要出現(xiàn)在胸腹部MR圖像上，呼吸運動具有一定的節(jié)律性和可控制性。特點為：（1）主要造成圖像模糊；（2）偽影出現(xiàn)在相位編碼方向上；（3）受檢者可 以在一定程度控制。對策包括：（1）施加呼吸觸發(fā)技術（T2WI）或呼吸補償技術（SET1WI）；（2）采用快速成像序列屏氣掃描；（3）施加脂肪抑制技術，因為MR圖像上脂肪信號很高，造成偽影也很明顯，脂肪信 號抑制后偽影將明顯減輕；（4）在前腹壁施加預飽和帶抑制腹壁皮下脂肪的信號；（5）施加腹帶等減小呼吸運動的幅度；（6

25、）增加激勵次數(shù)NEX。（三）心臟搏動偽影心臟搏動偽影不僅可以造成心臟MRI圖像的模糊，而且偽影將重疊于周圍結構上。特點：（1）具有很強的周期性；（2）受檢者不能自主控制；（3）沿相位編碼方向分布。對策有：（1）施加心電門控或心電觸發(fā)技術，主要用于心臟大血管 MR檢查；（2）在心臟區(qū)域施加預飽和帶，主要用于心臟周圍結構如脊柱的檢查；（3）切換相位編碼方向，如脊柱矢狀面或橫斷面成像時，如果相位編 碼為前后方向，心臟搏動偽影將重疊在脊柱上，如果把相位編碼方向改 成左右（橫斷面）或上下（矢狀面），偽影將不再重疊于脊柱上。（四）大血管搏動偽影大血管搏動偽影常見于以下幾種情況：（1）腹部MRI成像，特別是梯度回波快速成 像序列；（2）增強掃描時由于血液信號增加，容易出現(xiàn)搏動偽影，梯度回