医学影像成像原理总复习

残酷的温柔

第一章  概论（选择、填空）
重点：医学成像技术的分类、X线信息影像的传递与形成、信息源、信息检测
 
 
 
X线成像实质是成像组织结构对X线衰减程度的模拟。
X线是人体组织结构信息的载体。
 
 
 
（二）数字X线信息影像的传递与形成
 
基本上与模拟信息影像的传递与形成相同，不同之处主要是影像信息的传递过程中增加了模/数转换，即将模拟信息转换成数字信息，而后进行各种处理和图像重建，最后还要将数字影像通过数/模转换成可以视读的模拟图像。
 
X线成像的信息源是人体的组织结构。
磁共振成像MRI成像的信息源是利用人体中自旋不为零1H。
超声成像的信息源是被检体内各种组织结构、脏器界面对超声波的声阻抗Z。
放射性核素成像的信息源是放射性药物在脏器、组织或病变与邻近组织之间的放射性浓度差异
 
常用的信息检测器：模拟X线成像中的屏-片系统、X线电视中的影像增强器（I.I），CR中的成像板（IP），DR中的平板探测器（FPD），CT中的探测器、MRI中的接收线圈，超声成像中的探头以及核医学成像中的放射性探测器。
屏-片系统即增感屏与X线胶片组合系统，是透过被检体后带有人体信息的接收介质，即接收器或称为带有人体信息的X线探测器。
X线透视成像是将透过人体的X线照射到影像增强器，I.I将荧光强度增强，然后输送给X线电视，
在CR中使用成像板（IP）作为影像信息的接收器
DR中使用两种平板探测器（FPD）作为影像信息的接收器，即直接转换FPD和间接转换FPD。
CT成像是X线经过准直器形成很细的直线射束（或扇形射线束），穿透人体被检测的体层面，经人体薄层内组织结构衰减后射出的X线到达高灵敏度的探测器，检测器接收透过被检体层后的X线束强度（I）
MRI系统中应用各种成像线圈，即用感应线圈来检测MR信号
 
 
第二章 放射物理基础（选择、填空、计算）
重点：
X线的本质与物理特性、X线产生条件与产生原理（计算最短波长，最强波长，平均波长，光子能量等）、X线的量与质及其影响因素、产生效率；
X线本质是一种电磁波。
电磁波性质：1、波动性  2、粒子性  3、具有波、粒二象性
X线物理特性
（1）穿透性 ：
X线的穿透性不但与其能量有关，还与物质的密度和原子序数有关。X线能量越大穿透性越强，反之则弱；一般原子序数高、密度大的物质，吸收X线多，穿透性差，反之则强。X线对人体不同组织穿透性能的差别，是X线透视、摄像和CT检查的基础，也是选择屏蔽防护材料和滤过板材料的依据。
（2）荧光作用：
X线照射某些物质时，物质的原子被激发或电离；当恢复到基态时，便放射出可见的荧光（自发辐射）。具有这种特质的物质称为荧光物质。
荧光物质：钨酸钙、铂氰化钡、银激活的硫化锌等。
荧光物质应用：透视用的荧光屏、摄影用的增感屏、影像增强器中的输入屏和输出屏。
3）电离作用：
具有足够能量的X光子不仅能击脱物质原子的轨道电子产生一次电离，脱离原子的电子再与其他原子碰撞，还会产生二次电离。
在固体和液体中，电离后的正、负离子能够很快地复合，不易收集；但气体中的电离电荷却很容易收集起来。通常就是用电离电荷的多少来测定X线的照射量（exposure）。
电离作用是X线放射治疗的基础，但对人体也有伤害。
4）热作用：
物质吸收X线能量，最终绝大部分都将变为热能，使物体温度升高。
测定吸收剂量的量热法就是利用X线的热作用。
 
X线产生条件
高速带电粒子撞击物质而突然受阻减速时能产生X线。
产生X线必须具备三个基本条件：
1、电子源，能根据需要随时提供足够数量的电子；
2、高速电子流：（1）高电压产生的强电场；（2）高真空度的空间，以使电子在高速运动中不受气体分子的阻挡而降低能量，同时保护X线管灯丝不致因氧化而被烧毁。
3、能经受高速电子撞击产生X线靶面。
 
X线产生原理
（一）电子与物质相互作用
高速电子带负电荷，主要与原子核的正电场及轨道电子的负电场发生作用。
所谓撞击实际上是带电粒子间静电库仑力的相互作用。
电子在物质中的碰撞受阻情况很复杂，如1MeV的电子在被阻止之前可能会发生1万次以上的碰撞，每次碰撞会损失能量、改变运动方向。
电子碰撞过程中能量损失：碰撞损失（collision loss）、辐射损失（radiation loss）。
1、碰撞损失，凡电子与原子外层电子作用而损失的能量统称为碰撞损失，碰撞损失能量最后全变成热能。可使原子激发或电离。
2、辐射损失，与原子的内层电子或原子核相互作用损失的能量统称辐射损失。运动电子在物质中碰撞的结果，导致能量的转换，电子的动能变为热能、电离能和辐射能。E=E热+ E电离+E辐射
 
X线产生原理
X线是在能量转换中产生的。
X线组成：1、与原子核相互作用——连续X线
                          2、与内层轨道电子相互作用——特征X线
1. 连续X线   连续辐射又称轫致辐射（bremsstrahlung radiation）。它是高速电子与靶原子核相互作用时产生的、具有连续波长的X线。
连续辐射构成连续X线谱（continuous X-ray spectrum），是包含多种能量光子的混合射线。
2、特征X线  特征辐射又称标识辐射（characteristic radiation），与连续辐射的产生机理完全不同。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1、X线的量  就是X线光子的数目  可以用管电压（X线管的管电流mA与照射时间s的乘 积）来反应X线的量，通常以mAs为单位。管电压一定时，管电流大，表明单位时间撞 击阳极靶面的电子数多，由此激发的X线光子数也正比地增加；照射时间长，X线量也 正比地增大，所以管电流与照射时间的乘积能反应X线的量。
2、X线的质   又叫线质（ kV ）,它表示X线的硬度，即穿透物质本领的大小。(是指光子 的能量，X线的质只与光子能量有关而与光子数无关。)在X线的放射应用中，常以X 线管的kV值近似描述X线的质。
一般情况并不需要严格的能谱分析，通常就用表示射线穿透能力的半价层(half value layer，HVL)来表示X线的质。HVL是使一束X线的强度衰减到其初始值一半时所需要的标准物质的厚度。诊断用X线通常用铝作为表示HVL的物质，HVL越厚表示X线的质越硬。
 
 
 
X线与物质的相互作用、发生条件、产生粒子。（计算动能等）
 
X线与物质的作用都是和原子发生作用
作用结果：光子的吸收、弹性散射和非弹性散射。
X射线与物质相互作用的主要过程包括：
光电效应  (photoelectric effect)
康普顿效应(Compton effect)
电子对效应(electronic pair effect）
三种主要过程损失能量的绝大部分。其他次要过程有相干散射、光核反应等。
光电效应：
也称为光电吸收。能量为hν的光子通过物质时与物质原子的内层轨道电子相互作用，将全部能量交给电子，获得能量的电子摆脱原子核的束缚成为自由电子（即光电子），而光子本身整个被原子吸收，这样作用过程称为光电效应。
 
根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的动能：

其中，EB为轨道电子的结合能。
在人体组织中特征X射线和俄歇电子的能量低于0.5keV，这些低能光子和电子很快被周围组织吸收。
光电效应实质：物质吸收X线使其产生电离过程。
此过程中产生次级粒子：
    负离子（光电子、俄歇电子）；正离子（失去电子的原子）；新的光子（特征辐射）。
 
康普顿效应：
又称康普顿散射，是射线光子能量被部分吸收而产生散射线的过程。
当具有能量为hν的入射光子与原子的轨道电子相互作用时，光子交给轨道电子一部分能量后，其频率发生改变并与入射方向成φ角射出（散射光子），获得足够能量的轨道电子则脱离原子束缚与光子入射方向成θ的方向射出（反冲电子），这个作用过程成为康普顿效应。
 
 
 
只有入射光子能量远远超过电子在原子中的结合能(约10000倍)时，才容易发生康普顿效应。
实际常忽略轨道电子的结合能，把康普顿效应看成是入射光子与自由电子的碰撞。
电子对效应：   
在原子核场中，一个具有足够能量的光子，在与靶原子核发生相互作用时，光子突然消失，同时转化为一对正、负电子，这个过程称为电子对效应。
 
 
 
其他作用：瑞利散射
相干散射  射线与物质相互作用而发生干涉的散射过程称为相干散射。
否则就是非相干散射，康普顿效应是非相干散射
相干散射：瑞利散射、核的弹性散射、德布罗克散射
当入射光子在低能范围0.5～200keV时，瑞利散射概率不可忽视，因此相干散射主要是指瑞利散射。
 
 
 
在20~100keV诊断用X线能量范围:
光电效应和康普顿效应是重要
相干散射所占的比例很小，并不重要，
光核反应可以忽略
电子对效应不可能发生。
忽略占比例很小的相干散射，则在X线诊断中就只有光电效应和康普顿效应两种作用。
 
 
第三章 模拟X线成像（填空、选择、简答）
重点：
模拟X线影像的形成过程及信息转换；
 
模拟X线成像模式：X线摄影、X线透视
这两种基本成像模式作为医学影像学的基础，在临床应用中互相补充。
X线影像的形成与显示分成两种基本模式：（1）X线照片影像 （2）X线电视图像
 
医学影像成像技术：进入数字化、信息化时代，X线影像信息的形成已经有多种成像模式。但是X线影像形成的基础没有改变，模拟X线成像、数字X线成像均能获得被临床医学认可的X线照片。被逐步取代的是模拟X线信息采集技术和影像显示技术。
 
X线影像信息的采集、传递与转换：
X线不可见光，必须传递到某种能量转换器（如：屏—片系统、荧光屏、影像增强器等），由能量转换器中的X线接收介质对X线进行采集后，再转换为可见的二维光强分布。
屏—片系统中：
增感屏（screen）在X线摄影中起能量转换介质作用，X线胶片（film）作为记录X线信息介质具有一次性曝光和影像信息不可改变的特性。
 
密度（求解）与对比度的定义及影响因素。
 
密度（D，density）
概念1. 照片密度又称光学密度或黑化度。是指X线胶片经过感光后，通过显影等处理在照片上形成的黑化程度，用D（density）表示。
X线照片影像的密度可用光密度计直接测出
 
 
影响照片密度的因素：1.曝光量（mAs），2.管电压（kV）（密度与管电压的n次方成正比），3.摄影距离（焦片距FFD，focus film distance）（X线强度与距离的平方成反比关系），4.屏-片组合（增感屏对照片密度的作用取决于增感屏的增感率（P53）。增感率越高，所获得的照片密度越大。胶片的感光度（P49）越大，形成的照片密度越大。） 5. 滤过（滤过板）滤过厚度和原子序数 6. 阳极效应（P29）调整照片的密度差 7. X线限束（遮线器/限束器）减少了影像的总密度。8. 解剖部位及病理情况  9. 滤线栅：明显减小照片的密度。 10. 暗室处理（冲洗环境的安全性、显影液特性、显影温度及时间等因素，对照片密度的大小有较大的影响）
 
照片对比度：
指照片上相邻组织影像的密度差
包括：物体对比度（对比度指数）  （△µ）X线对比度（射线对比度）  （ Kx）胶片对比度（胶片对比度系数）（g）   X线照片对比度（光学对比度）（K） 人工对比度
 
诸多影像照片对比度的因素中，影响最大的是X线质和散射线。
 
 
第四章 数字X线成像（选择、填空、简答）
重点：
IP结构及特性、CR成像过程及四象限理论；
IP（成像板）结构：
代替传统的暗盒（屏－片）。
其特点是可以重复使用，但不具备影像显示功能。
 
IP特性：
主要成分：荧光物质层，对放射线、紫外线的敏感度远高于普通X线胶片，摄像后的成像板的潜影会因光的照射而消退，避光不良或漏光的成像板上的图像会因储存影像信息减少而发白。
 
 
影像信息的采集（第一象限）
原理：掺杂Eu2+的BaFX Eu2+ 晶体被X线或紫外线长时间照射后，形成F心，能吸收特定波长的可见光。
{第一象限表示IP的固有特征，即X线辐射剂量与激光束激发的光激励发光（PSL）强度之间的关系。二者在1:104范围是线性的，该线性关系使CR系统具有高的敏感性和宽的动态范围。}
 
 
影像信息读取（第二象限）  第二象限表示输入到影像读出装置（image reading device，IRD）的信号和输出信号之间的关系。
用激光扫描仪对已曝光的IP进行扫描读取信息→被集光器收集→转换为电信号、放大、A/D转换成数字信息→第三象限
扫描方向：又称激光扫描方向或称快速扫描方向，指的是沿激光束偏转路径的方向。
慢扫描方向：又称屏扫描方向或称副扫描方向，指的是成像板传送方向。
 
影像信息处理（第三象限）
特征是可以独立控制。
 
影像再现(第四象限)
影像记录装置（image recorder controller，IRC）将影像信号转换为光学信号得到X线照片。
IRC对CR使用的胶片特性曲线自动实施补偿，使相对于曝光曲线的影像密度是线性的。
第四象限决定CR中输出的X线胶片特性曲线。是依据X线剂量和成像范围自动改变的。
 
四象限理论中，第一象限涉及IP的固有特性，在系统运行中是不能调节的，第二至四象限则在系统运行中可充分调节，实施影像处理功能 。
 
DR探测器种类、直接型与间接型FPD的成像原理；
 
根据DR技术的中的采集介质的不同：
1、直接数字化X线成像技术  DDR  （非晶硒）
2、间接  IDDR  （非晶硅+闪烁体）
3、荧光板+CCD式数字化X线成像技术4、多丝正比电离室数字化X线成像技术（multi-wire  proportional chamber , MWPC ）
 
 
一、直接型平板探测器（电子暗盒）
 
直接数字化平板探测器成像原理：非晶硒TFT/a-Se+TFT
一个TFT和电容形成一个像素单元，每个像素有一个场效应管起开关作用
二、间接型平板探测器
 
间接数字化平板探测器：  碘化铯非晶硅TFT/CsI + a-Si + TFT
 
工作原理
 CsI晶体将入射的X线图像转换为可见光图像；
 a-Si光电二极管阵列将可见光图像转换为电荷图像，每一个像素电荷量变化与入射X线的强度成正比，同时该阵列还将空间上连续的X线图像转换为行和列的点阵式图像；中央时序控制器控制下，行驱动电路与读取电路将电荷信号逐行取出，转换为脉冲序列并量化为数字信号。数字信号经通信接口电路传送至图像处理器，形成X线数字图像。

                                                                  
DSA结构、基本方法。
 
1.影像增强—摄像机功能：
 
2.对数放大—模数变换作用：对数放大器的目的：形成线性灰阶
 
3、存储器
未注入对比剂的数字图像矩阵存于存储器1内作为掩模，注入对比剂后的数字图像矩阵存于存储器2中。经运算逻辑电路使两图像对应部分进行数字相减，得出减影图像矩阵，存于显示存储器中。
4、图像处理机
用来实时处理图像系列和摄像曝光控制 。对图像系列进行处理时，全部原始数据数字化后存储于磁盘中。
 
DSA基本方法：
三种基本方法：时间减影、能量减影、混合减影
1、时间减影

2、能量减影（双能减影、K缘减影）
 
 
3．混合减影
造影剂注入前后：先作能量减影，获得消除软组织的骨组织图像。
造影剂注入后：再作时间减影，获得单纯血管图像。
由于软组织像是用能量减影法消除的，因此软组织的运动将不会产生影响。
因减影次数多，信号衰减多，噪声有所增加，设备要求复杂，很少用。
 
第六章CT成像（选择、填空、计算、简答）
重点：
CT工作过程、成像原理、CT值（计算）；
 
基本工作过程：
X线→前准直器形成很细的直线射束→人体被检测层面→射出的X线束到达后准直器→检测器，检测器将含有信息的X线转变相应的电信号→测量电路将电信号放大→A/D变为数字信号→计算机处理系统处理（图像重建）→按监视器扫描制式编码，屏幕上表示出不同灰度，显示人体这一层面上组织密度图像。
 
 
像素(pixel)：构成图像的基本单元,体素的平均密度决定其灰度值。
体层（断层）：受检体中的一个薄层
体素（voxel)：成像的体层分成按矩阵排列的若干个小基本体元
 
1、CT值
吸收系数μ是一个物理量，具有物理含义。表示单位长度上强度减少的百分数。
人体内大部分软组织的μ都与水接近，若直接以这些μ成像，则难以明显区别其差异，故引入CT值。
在医学上，以μ为依据，用CT值表达人体组织密度的量值。
 
 
人体各种组织的CT值可大致划分在骨骼和空气的CT值范围内
CT图像的本质是μ成像。
 
扫描方式、层厚；
（一）常规CT扫描  单束平移—旋转方式  扫描装置：一个X线管、一个探测器   X线束被准直成笔直单线束形式，X线管和探测器围绕受检体作同步平移—旋转（T—R）扫描运动
扇形束旋转—旋转方式，现在CT常用扫描方式
电子束扫描方式  静止-静止扫描方式（S/S）
（二）螺旋CT扫描 又称容积扫描 单层 多层
扫描轨迹为螺旋曲线，故称螺旋CT（spiral CT，SCT）。
在滑环技术基础上发展而来，属于R-R扫描方式，目前应用最广泛。
（滑环技术 用铜制的滑环和导电的碳刷代替电缆，通过碳刷和滑环的接触导电使机架能作单向的连续旋转运动。）
SCT的扫描方式是X线管向一个方向连续旋转扫描，受检体（检查床）同时向一个方向移动，X线连续曝光并采集数据。
 
“层”是反映数据采集系统同步获得图像的能力，即机架每旋转一周能够同步采集几层图像，是功能性参数。
在非螺旋和单层螺旋扫描时，所采用的准直器宽度决定了层厚的宽度，即层厚等于准直器宽度。非螺旋和单层螺旋CT，层厚的控制是通过调整 准直器的宽度
 
CT图像后处理。
定义：指CT扫描产生的CT值数字化图像，经计算机技术对其进行再加工并从定性到定量对图像进行分析的过程称为CT图像后处理技术。
实质：对检测出的CT值进行相应的数学变换和计算。
显示功能处理：窗口技术
 
二维重组：
 
 
三维图像后处理：包括：三维表面重建(SSD) 、最大密度投影（MIP）、最小密度投影（MinIP）、容积重建（VR） 、仿真内窥镜（VE）等。
 
 
第七章 磁共振成像（选择、填空、简答）
重点：
磁共振物理基础、MRI含义、条件；
 
一、原子核的自旋和磁矩
原子核的质子带正电荷，其自旋产生的磁场称为核磁，因而以前把磁共振成像称为核磁共振成像（NMRI）。原子核自旋产生核磁，核磁就是原子核自旋产生的磁场
 
 
 
 
因此，原子核中即质子或中子中至少有一个是奇数，才能发生自旋，产生核磁。
MR  核磁共振信号产生三个基本条件：
1．能够产生共振跃迁的原子核；
2．恒定的静磁场（外磁场、主磁场）；
3．产生一定频率电磁波的交变磁场（射频磁场RF）。
 
共振：条件，频率一致。实质，能量传递。
给低能的氢质子能量，氢质子获得能量进入高能状态，即核磁共振。
射频脉冲激发后的效应是使宏观磁化矢量发生偏转
射频脉冲的强度和持续时间决定射频脉冲激发后的效应
 
进入主磁场后人体被磁化了，产生纵向宏观磁化矢量
不同的组织由于氢质子含量的不同，宏观磁化矢量也不同
磁共振不能检测出纵向磁化矢量
MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量
 
核磁共振成像：Nuclear Magnetic Resonance  Imaging, NMRI
—其全称是核磁共振电子计算机断层扫描术。它是根据生物磁性核（氢核）在磁场中表现出来的共振特性进行成像的新技术。由于“核”字的敏感性，故通常将其称为MRI。
 
常用的MR观测方法：扫场法、扫频法、脉冲法
 
弛豫、加权成像；
 
弛豫可理解为粒子受到激发之后，以非辐射的方式回到基态而达到玻尔兹曼平衡的过程。（激发态→平衡态）
自旋体系与周围环境相互作用。在低能态上的核跃迁到高能态的同时，高能态的核向周围环境转移能量，及时地回到低能态，核体系仍然保持低能态核数比高能态微弱过剩的热平衡状态，维持玻尔兹曼分布，从而保证了共振吸收的继续进行。
我们把不经过辐射而回到低能态的过程叫弛豫 
 
1. 纵向弛豫（纵向磁化矢量的恢复）
也称为T1弛豫，是指90度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程。
T1弛豫是由于高能质子的能量释放回到低能状态
用T1值来描述组织T1弛豫的快慢
2. 横向弛豫（横向磁化矢量的衰减）
也称为T2弛豫，简单地说，T2弛豫就是横向磁化矢量减少的过程。
横向磁化强度矢量的衰减是由于质子失相位
T2弛豫是由于进动质子的失相位
用T2值来描述组织T2弛豫的快慢
不同的组织横向弛豫速度不同（T2值不同
 
人体各种组织的T2弛豫要比T1弛豫快得多  
T1弛豫：能量传递给质子群以外的其他分子（晶格）    自旋-晶格弛豫
T2弛豫：能量传递发生于质子内部，即自旋质子与自旋质子之间    自旋-自旋弛豫
 
不同组织有着不同  质子密度  横向(T2)弛豫时间 纵向(T1)弛豫时间
这是MRI显示解剖结构和病变的基础
 
磁共振“加权成像”（MRI weighted imaging，WI）
 
 
 
 
 
 
MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量
 
 
 
 
 
空间定位。
 
梯度场是指沿直角坐标系某坐标方向呈线性变化的磁场。
梯度场中心的场强总为零
（一）层面选择
1．层面选择方法
 MRI的层面选择是通过三维梯度的不同组合来实现的。另外，如果是任意斜面成像，其层面的确定还要两个或三个梯度的共同作用。
层面的选择应用选择性激励的原理（图7-34），选择性激励是用一个有限频宽（窄带）的射频脉冲仅对共振频率在该频带范围内的质子进行共振激发的技术。
必须选用窄带脉冲进行激发，才能实现每次只激发一层的选层的目的。
（二）平面内信号的定位
 
 
 
1、相位编码（phase encoding）
利用相位编码梯度场Gy造成质子有规律的旋进相位差，然后用相位差来标定体素空间位置的方法。
2.频率编码（frequency encoding）
定义：利用梯度磁场造成相关方向上各Mi旋进频率的不同，并以此来标记体素空间位置的编码方法。
 
第八章 超声成像（选择、填空）
重点：
超声在介质中的传播；
 
超声在人体组织中的传播速度是超声诊断设备测量病变组织位置和大小的依据。
透射：超声波入射到两种介质的界面上时，有部分超声能量穿过介质界面进入下一介质中的现象称为透射。
 
 
 
 
界面反射是医学超声成像的主要物理学理论基础
折射：
当超声声速斜入射到声阻抗不同的两种介质大界面时，因声速发生变化而引起声束前进方向的改变。
由于人体各种软组织的声速都相当接近，因此其折射不明显可以被忽略，即可将超声看成直线传播。
1、衍射(diffraction)  
当超声传播过程中，遇到界面或障碍物的线径与超声的波长相近时，超声会绕过这一分界面或障碍物的边缘几乎无阻碍地向前传播，只在分界面或障碍物的后面留下一点声影的现象。
衍射本质是无数波源发出子波的干涉现象 ，衍射现象在诊断时也经常用到，例如胆结石
散射（scattering）：超声在介质内传播过程中，如果遇到的界面或障碍物的线径小于超声的波长时，超声波将发生散射现象。
利用超声的反射观察脏器的轮廓，利用超声的散射弄清楚脏器内部的病变。
 
声强：
声强是超声诊断与治疗中的一个重要参量，在单位时间内，通过垂直于传播方向上单位面积产生的超声能量称为超声强度，简称声强
声压：
声波作为纵波在弹性介质中传播时，介质各部分时而密集时而稀疏，介质各部分的压强相应变化
 
压电效应、压电材料、探头结构及其作用、脉冲回波成像；
 
产生超声波的具体方法很多，在医学超声诊断中大多采用压电晶片的超声换能方法来产生超声波.
压电效应（piezoelectric effect）：机械能与电能相互转换的物理现象。
当在压电材料两端加一压力时，则在此材料的两个电极面上将产生电荷，将机械能变成电能。这种效应称为正压电效应。（机械能转换为电能 形变产生电压 形变消失电压消失）
当在压电材料两端加一交变电场时，则压电材料出现与交变电场同样频率的机械振动，将电能变为机械能。这种效应称负压电效应（将电能转换为机械能 施加电压则产生形变 消除外加电压则形变相应消失）
 
单晶片探头是最基本的结构：主体和壳体组成
 
1、探头主体   ：发射和接收超声的功能部分，由压电晶体、面材及背材构成。
面材（保护层）作用是防止压电元件与人体组织经常直接接触导致磨损、碰坏或氧化等。
压电晶片（压电振子）探头的关键元件，决定探头电能与声能的互换能力。
背材（阻尼吸声块）：作用是吸收背向辐射的声能，最好使背向辐射的超声全部透进吸声块中并衰减掉，不再反射回压电元件。
声隔离：通常在压电晶片、吸声块和壳体之间加软木、橡皮、尼龙等材料进行声隔离，消除金属制成的壳体与晶片之间产生的振动耦合对超声能量辐射的影响。
2、壳体：起支撑、密封、绝缘、承压、屏蔽以及保护压电元件的作用，也是探头与仪器的电气信号连接的插接部件。
 
超声脉冲回波成像原理
 
 
A、B、M工作原理及各坐标轴的物理意义。
 
超声示波法（Ａ型，Amplitude mode)
二维超声显像法（B型，Brightness mode)
超声光点扫描法（Ｍ型，Motion type)
 
 
 
 
 
 
 
 
第九章 核医学成像（选择、填空）
重点：
核衰变类型；
 
核衰变类型
按核衰变时所释放出射线性质，核衰变主要有：α衰变、β衰变、电子俘获、 γ衰变及内转换。
 
核医学影像诊断仪器及其对应核衰变类型和检测原理。
 
1.γ照相机 （γ衰变）
2.单光子发射型计算机断层成像single photon emission computed tomography SPECT  （γ衰变）
3.正电子发射型计算机断层成像positron emission computed tomography，PET（β衰变）
 
γ照相机的基本原理
核医学显像：利用病变组织与正常组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变组织成像。
核医学显像基本条件：①标记，浓度差、②检测、成像。
 
 
 
 
 
 
 



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