医学成像原理.pdf

BMIE08TOP LI Han 1 Healthcare 1. 医学影像使得Healthcare 发生了什么变化？ 2. 诊断方法的发展？ 3. 五大类医学成像技术（X-ray, CT, MRI, Ultrasound and Nuclear medicine imaging ）? 4. Medical imaging employs a variety of energy sources and tissue properties to produce useful images. 能量源是什么？组织特性是什么？ X-ray I 1. 产生X 射线的四个要素 P21 *电子源；高压电场；合适的靶和真空环境 能产生适合临床应用的X 射线的X 射线管一般包含四个要素：一个能发射电子的电子 源；一个能加速电子的电场（电位差）；一个在受到高速电子撞击后能辐射X 射线的靶 物质；一个能将上述部件放入的近似于真空的环境； 2. 什么是管电流和灯丝电流？管电流、灯丝电流和管电压三者间的关系。P24 已知1 安培=1 库伦/秒，l 个电子的电荷是 1.6*10e-19 库伦，如果某X 线管的在管电压 60 Kv、管电流200mA 时曝光0.1s，计算射线管轰击到阳极靶的电子数为。 计算： 个电子； 电子 电子 电子数 （ 个电子） 管电流： 加速电子电场的电位差称为管电压，被加速的电子流称为管电流； 灯丝电流：通过灯丝的电流； 三者之间关系： 第 1 页 共 35 页 BMIE08TOP LI Han 2 在灯丝电流一定时，随着管电压的升高，管电流在一定范围内也增加。但管电流在升高 到一个临界值时，就不再随着管电压而变化，而是保持一个恒定值，这个状态称为“电 压饱和”，表明灯丝溢出的所有电子都已经到达阳极。使X 射线管进入电压饱和状态的 管电压称为饱和电压。在饱和电压作用下，管电流仅受电子从灯丝逸出多少的限制，即 管电流的大小决定于灯丝电流的大小。为了增加电子逸出的数量，只有通过提高灯丝的 温度即增加灯丝的电流才能使管电流得到提高。 W  3. 对于某种特定材料的灯丝（钨），逸出电子的电流密度可以表示为J a T 2 e kT ，其中a、 k 和W 均为常数，若灯丝温度为2000 K 时，J=10 A/cm2 ，计算3000 K 时，J 为22.5 A/cm2; 4. 使用旋转阳极靶而非固定阳极异同 由于高速电子动能的99% 以上在撞击阳极后转变为热，只有不到1%用于产生X 射线， 靶上轰击点的温度可达2600~2700 °C，阳极靶散热问题在实际问题中很重要。 为帮助固定阳极散热，通常的做法是把靶材料嵌在导热性很好的铜质阳极体上。即使这