三类大型影像设备原理介绍__培训课件.pptx

目录计算机断层扫描（CT）磁共振影像（MRI）正电子发射断层扫描（PET）一、计算机断层扫描（CT）CT（Computed Tomography）是使用X射线从不同方位照射人体，由对应的探测器检测透过人体后X线强度值的信号，经计算机根据物理模型进行数学运算处理后，重建人体断面图像的X线诊断设备。CT组成扫描部分：X线球管、探测器、扫描架计算机系统：贮存、运算图像显示、存储系统CT发展简介四大厂家高速CT参数对照（部分）品牌SiemensGEPhilipsToshiba型号Somatom ForceRevolution CTIQon Spectral CTAquilion ONE VISION探测器材料超高速稀土陶瓷人造宝石固体钨酸铬闪烁晶体GOS360°扫描时间0.25s0.28s0.27s0.275s心脏平均采集时间0.13s0.14s2s0.275s心率要求任何心率/节律任何心率/节律小于80次小于90次驱动方式无线非接触式传输无线非接触式滑环气垫磁悬浮CT成像原理CT的X光球管发出的X射线穿过人体时，被“吸收”衰减。I0和I分别为人体入射前后的流强，μ为衰减系数。I0和I的比值反映了人体的积分密度。通过一定的算法，计算出人体各点的密度，根据其空间分布，生成密度图像，即CT图像。CT值CT值物质= x 1000?CT值为CT扫描中X线衰减系数的单位，用于表示CT影像中组织结构的线性衰减系数的相对值，其单位为Hu（Hounsfield unit）。常见物质CT值：水（0 Hu）、空气（-1000Hu）、骨（1000Hu） CT扫描方式常规CT：间隔式扫描螺旋CT：连续容积扫描多层螺旋CT对于CT技术的要求就是在最短时间内，得到最清晰的图像的同时，尽可能地加大检查范围。在螺旋CT中采用多排探测器阵列。将单排探测器（900个左右的探测器单位）改进为几排甚至几十排探测器，即多层螺旋CT在Z轴方向上有数万个探测器呈二维阵列。特点：旋转一周可以获得多个断层图像成像速度快，能包容较大范围进行容积扫描排与层的区别排：指CT探测器在Z轴方向的物理排列数目，即有多少排探测器，是CT的硬件结构性参数。层：指CT数据采集系统（Data Acquisition System, DAS）同步获得图像的能力，即同步采集图像的DAS通道数目或机架旋转时同步采集的图像层数，是CT的功能性参数。排与层的区别“排”是指CT扫描机探测器的阵列数，一般排数越多，探测器宽度越宽，以此扫描完成的宽度越大。多“排”CT称为多“层”CT（MSCT），在一般情况下两者含义相同，即有多少“排”探测器，一次扫描即可完成多少“层”图像的采集。但是，如果每排探测器一次采集重建出2层图像，如西门子64层CT，实际探测器是32排，每排出2幅图像，因此一次采集可以形成64层图像。CT模拟定位机CT模拟定位机与一般CT的区别：孔径平板床激光系统软件AAPM TG-66 Report二、磁共振影像（MRI）?当处于磁场中的物质收到射频电磁波的激励时，如果射频电磁波频率与磁场强度的关系满足拉莫方程，则组成物质的一些原子核会发生共振。此时，原子核吸收了射频电磁波的能量，当射频电磁波停止激励时，吸收了能量的原子核又会把这部分能量释放出来，即发射MR信号。拉莫=γ·B0MRI影像形成原理以人体内广泛存在的氢原子核为例，其含质子数为奇数，具有自旋特性，因而有一定的角动量p，其大小可由自旋量子数I来计算。（质子数和中子数同为偶数的核I为零，无自旋运动）I0的核带电荷，自旋时形成磁场，有相应的自旋磁矩μ。当外部施加一个静磁场B0后，若原子核自旋磁矩μ与B0方向不同，则原子核轴向将因B0的影响沿一圆锥面围绕B0的方向旋转，称为拉莫运动，其旋转频率称为拉莫频率。此时如外加其他方向与B0垂直的电磁波，并使其频率与拉莫频率相同，则原子核发生共振，自转轴倾角改变，从而其能量状态发生改变。施加B0在没有外加磁场时，各个质子由于热运动而处于杂乱无章的任意排列状态，磁矩方向各不相同，相互抵消，宏观上不显磁性，此时M=0。当沿某一Z轴方向施加静磁场B0，则M不再为零，且与B0平行。=γ·B0?此时如再外加一垂直于B0的电磁波B1，频率等于拉莫频率，就会使M作为一个整体产生拉莫运动，M与B0的方向偏离，呈圆锥形绕B0转动，转动的圆频率为??。如果所加电磁波是脉冲式的，则脉冲去除后原子核逐渐回复到初始平衡状态。这一放能过程称为弛豫。弛豫时放出的能量以电磁波形式向周围发射，频率同样是??=γ·B0，可用一定仪器检测其信号称为自由感应衰变信号（FID）。纵向弛豫：磁化强度矢量M的纵向投影逐步恢复到初始值，是原子核与周围介质不断进行热交换的结果，故也称为自旋-晶格弛豫，相应的时间称为纵向弛豫时间T1。横向弛豫：M在垂直于B0的平面