第七章医学影像设备

笔墨苍炎

第七章医学影像设备
第一节 普通X线设备
考点1  普通X线设备 

考点2  基本构造及其特性 
主要由主控装置、X线球管、高压发生装置、摄影床、摄影架及支撑或辅助装置构成，特殊的X线机还有电视成像系统。 
考点3 X线主控装置 
1. X线机的主控装置由控制面板、主电路和控制电路组成。 
2. 主电路是指从电源、千伏调整、高压控制、高压变压器、高压整流，直至X线管；该系统主要由功率器件构成。以主电路工作方式的不同分为直接升压（工频）式、逆变升压方式和电容充放电式；以其高压整流方式的不同分为单相全波整流、单相半波整流、单相自整流和倍压整流等，整流方式决定了X线发生装置输出高压波形的稳定性。 
3. 控制电路指对X线发生的各种技术参数的控制、实时检测控制、X线发生的控制，X线管阳极启动、保护及容量、热容量保护，与周围应用装置的工作关系协调控制等。这部分电路主要由逻辑器件构成。 
4. 空间电荷抵偿器：由于X线管空间电荷的存在，在相同灯丝电流下，随着管电压的变化会影响mA的稳定性。为此在灯丝电路中加有空间电荷抵偿器，随着管电压的变化适当变动灯丝加热电流，达到稳定管电流的目的。 
5. 旋转阳极启动与保护装置主要是用于在曝光之前将X线管阳极快速启动到额定转速，以便投入使用；如果启动失败，装置将使曝光不能进行，以在异常情况下保护X线管阳极不受损坏。 
6. 自动曝光量控制用于自动控制胶片（探测器）得到适度曝光量。 
考点4  X线管 
按阳极形式分类分为静止阳极X线管和旋转阳极X线管，按管壳材料分为玻璃壳、金属管壳。 

考点5  X线管组件 

考点6  X线管的技术参数 

考点7  X线管的特性 

考点8  高压发生装置 
1. 高压发生装置的作用是将普通电压整流、滤波后变成脉动直流高压输送给X线管两端，作为驱动电子流高速运动的动力高压源。 
2. 高压发生装置包含高压变压器、高压整流器、高压电压和电流检测、高压交换系统、高压插座、大小X线管灯丝加热变压器、绝缘变压器油、方或圆形耐油容器等部件。 
3. 高压变压器是产生供给X线管两极高电压，使X线管灯丝的自由电子高速运动的能源，其工作原理与一般互感变压器工作原理一样，主要由初级线圈、次级线圈、绝缘套筒、铁芯等组成。 
4. 高压变压器特点包括：高压变压器次级输出电压高；连续负载小，瞬间负载大；容量小；中性点接地。 
5. 高压整流器是用于将交流高压电整流成X线管使用的高压直流；高压整流器具有单相导电性。X线高压发生器用的整流器要求能适应特定的高压环境，其反向耐压性能应能承受X线管工作用高电压。 
9. 灯丝变压器是为X线管灯丝提供加热电流之用的降压变压器。初级电压在100～200V间，次级电压在5～15V间，功率约100w。灯丝变压器的次级与高压电路连接，所以其初次级线圈间要有适合高压环境的绝缘要求。 
10. X线管有两个灯丝，设有两个灯丝变压器分别供电，灯丝变压器浸泡在高压发生器绝缘油箱内；X线管工作时，灯丝必须首先开始加热。 
11. 高压绝缘层位于芯线外周，.半导体层位于主绝缘层外周，金属屏蔽层位于半导体层外周，保护层在电缆的最外层。 
考点9  X线管支架 
1. 立柱式是用于将X线管组件固定在一定位置上，使X线管以一定距离和角度对胶片或平板探测器进行曝光。 
2.立柱的支扶方式有以下几种：天地轨方式、双地轨方式、附着轨道方式、附着转轴方式 
3. 天轨悬吊式X线管组件支架由天轨、移动横轨、伸缩吊架和横臂组成。用于手术X线机和心血管专用机，两端分别支持X线管组件和影像增强器或平板探测器。 
考点10 遮线器 
1. 遮线器安装在X线管组件窗口，用于屏蔽不必要的原发射线，使患者的受照射面积减到最少。 
2. 分为简易遮线器、多层遮线器、圆形遮线器、手动遮线器、电动遮线器、全自动遮线器。 
考点11  检查台 
1. 立位胸片架：用于需要站立位摄影的场合，主要是胸部摄影，也有部分腹部摄影等使用。 由立柱、滑架和活动滤线器组成。胸部摄影要求长距离、高千伏，要求滤线栅焦距180cm，栅比12：1或14：1。 
2. 检查床：由床体、床面、活动滤线器组成。床体是摄影床的结构主体，其上设有床面纵横活动轨道、滤线器活动轨道。床面高度一般设计在距地面70cm左右。 
3. 多功能检查床主要用于消化道系统钡餐透视检查，也用于其他造影检查，具有透视和适时功能。床身能从水平位转动到直立位，向另一方向能转动一定角度，一般25。- 45。。 
4. 适时摄影装置能合理安排影像增强器和送片系统的位置，送片装置与透视互不影响。 
考点12  滤线器 
1. 滤线栅板：用于滤除摄影时人体产生的散射线。外观是一厚3～5mm的薄板，内部是许多薄铅条向焦排列，相邻铅条间用易透X线的物质填充定位，并粘合在一起。填充物可以是木、纸、铝片等。铅条高度即栅板厚度。最后上下两面用薄铝板封装；其规格指标有： 

2. 活动滤线器是指在曝光指令发出时首先驱动滤线栅板开始活动，然后启动曝光，设有片盒托盘将片盒夹持于栅板中央的功能的集合体；驱动装置现在多用电动式或震荡式。 
考点13  X线影像增强器 
1. 影像增强器由影像增强管、管套和电源组成。增强管是密封的高真空玻璃器件。 
2. 输入屏密封于玻璃壳内，用于将X线对比信息转换成电子像，整个输入屏呈球面形，由铝基板、荧光体层、隔离层和光电面四层组成。 
3. 电子透镜由光电阴极、聚焦电极、辅助阳极和阳极各电极的电位形成，是能对电子束起聚焦作用的静电场。 
4. 输出屏用于把增强了的电子像转换成可见光像，其结构主要是输出光电面和玻璃层。玻璃层也是增强器外壳的一部分，是输出屏的支持体。光电面由荧光层和其内面的一层铝箔组成。 
5. 影像转换过程：输入屏把接受到的X线对比信息转换成可见光信号，再并由光电阴极转换成电子像。光电子在管内加速、聚焦电场共同作用下，在输出屏形成缩小并增强了的电子像；该电子像再由输出屏转换成可见光像。 
6. 增强原理：输入屏把X线对比信息转换成的可见光像是很暗淡的，能在输出屏得到亮度较高的影像，是由以下两种增益形成的：

增强器的总增益等于以上两种增益的乘积，总增益一般在103~104之间；增益过大时量子噪声变得明显，将影响图像质量。 
7. 增强管的变野功能：在增强管内增加一个辅助阳极，变化加在辅助阳极和聚焦电极上的电位，便能改变管内电子透镜的状态，影响图像的大小。 
8.  为保证增强管的安全使用，增强管有管套夹持固定保护在内，管套由以下部分构成：筒部、前端、后端、电源增强管、光学系统。 
考点14  X线电视系统 
1. 电视系统由摄像机、同步机、监视器等组成。电视系统在同步机控制下协调工作。 
2. 在电视技术中完成一帧图像传输仅需几十毫秒，快速逐帧传送，就形成动态图像传送。 
3. 我国电视标准规定将一幅图像垂直分成625行，宽高比为4：3，隔行扫描，每秒传送25帧（50场），负极性调制。 
4. 摄像机是整个系统的重要部分，在很大程度上决定了系统的图像质量。摄像机的组成部分有光学镜头、摄像管、扫描驱动和信号放大部分等。摄像机的核心是摄像管。它完成对图像的分解和亮度信号形成。 
5. 新型摄像机使用CCD是一种半导体器件，在半导体晶片上矩阵排列、光刻着几十万个光敏单元，每一单元对应一个像素。在信号电势作用下，逐个光敏单元的信号有序输出，就完成了对图像的分解和电信号形成。 
考点15  电源与地线 
1. 电源容量是指X线机供电电源的功率。为避免供电电路负荷变化对X线机性能的影响，要求设专用变压器。电源容量就是专供变压器的容量，单位为千伏安（kVA）。 
2. 诊断X线机负荷时电源线路电流可达上百安培，这样大的电流在电源电阻上会产生明显电压降，这将严重影响X线机输出的稳定性。减小电源电阻的有效方法是：使用容量充分的电源变压器；使用截面积足够的铜质电源线。 
3. X线机的接地有两重意义：一是工作接地，即高压次级中心点接地，这降低了高压部件的绝缘要求；二是保护接地，即将设备不带电的各金属外壳及机柜框架接地。 
4. 要定期检查接地装置的可靠性。X线机接地装置由接地电极网和连接导线组成，接地电阻要求<4Ω，接地干线线径不小于16mm2。 

第二节CR与DR设备
考点1  CR的分类 
按使用与结构的不同分为普通型（暗盒式）与专用型（无暗盒式）两大类。普通型CR：分为柜式与台式阅读器两大类。 专用型CR（一体化CR）：分为卧式CR和立式CR。 
考点2  CR设备结构 
1. CR机组件主要包括4个相对独立的单元即X线发生单元（普通X线机）、X线采集单元（影像记录板）、图像读出单元（影像阅读器）、信息/图像处理单元（图像工作站）。 
2. 影像记录板（IP）是CR成像系统的关键元件，是记录人体影像信息、实现模拟信息转化为数字信息的载体，代替了传统的屏-片系统。它适用于固定式X线机和移动式床边X线机，可用于普通的X线摄影和造影检查，具有很大的灵活性和多用性。 
3. 影像记录板（IP）由表面保护层、光激励荧光物质层、基板层和背面保护层组成。IP可分为标准型（ST）、高分辨型（HR）、减影型及多层体层摄影型。 
4. CR阅读器装置分为探测器型和无探测器型两种。临床使用的大多数CR系统是探测器型阅读装置，工作流程也与传统屏-片系统基本相同，经过X线曝光后的探测器插入CR系统的读出装置，IP被自动取出，由激光束扫描，读出潜影信息，然后经过强光照射消除IP上的潜影，又自动送回到探测器中，供摄影反复使用。 
5. 信息／影像处理工作站是一个数字处理终端，具有获取患者信息、显示图像、处理图像、发送图像、存储图像、胶片打印、质量控制等功能。 
6. 图像处理是影像处理工作站的核心功能，计算机配置有专业的数字重建板，负责处理从IP板传递过来的数字信息，经重新计算和排列，形成X线摄影数字图像，可行放大、裁切、空间频率、减影等操作处理。 
7. CR的特点：灵敏度较高、具有很高的线性度、动态范围大、识别性能优越、CR系统曝光宽容度较大。 
8. CR系统的缺陷：①操作程序烦琐，比传统屏／片系统步骤多，技术人员工作量大；②时间分辨率低，不能实现动态X线摄影。 
9. CR的优势：X线的曝光量比常规X线摄影有一定程度的降低；IP替代胶片可重复使用，且IP潜影存储时间比较长（高达8小时）；可与原有的X线摄影设备匹配使用，实现普通X线摄影数字化；取消暗室，实现全明室化操作；具有多种后处理技术；具有多种后处理功能；显示的信息易被诊断医生阅读、理解，图像质量更加满足诊断要求；数字化存；实现数据库管理，有利于查询、统计和比较，实现图像资料共享。 
考点3  DR的分类 
1. 按X线曝光方式分类，DR系统按曝光方式分为面成像技术和线扫描成像技术，这两种技术的主要差别是在探测器采集方式上的不相同。 
2. 目前，使用线曝光方式的探测器主要有多丝正比电离室气体探测器、闪烁晶体／光电二极管线阵探测器和固态半导体/CMOS线阵探测器。 
3. 按能量转换方式分类：DR最常用的分类方法依照X线探测器能量转换方式进行分类，主要有直接转换方式和间接转换方式两种。 
考点4  DR设备的基本构成 
1. DR设备是一种高度集成化的成像设备。组件主要包括5个相对独立的单元，即X线发生单元、X线采集单元、摄影架、床单元、信息图像处理单元。 
2. X线探测器是数字化X线机的核心部件，由X线接收器、命令处理器和外接电源组成。不同类型的X线探测器采用不同的工作原理，负责完成X线信息采集，能量转换、量化，信息传输等成像过程。 
3. 非晶硅型X线探测器的结构从上到下有6层：保护层、反射层、闪烁晶体层、探测元阵列层、信号处理电路层、支撑层。 
4. 非晶硒平板探测器与非晶硅平板探测器一样也为多层结构，所不同的是非晶硒探测器没有荧光转换层，它的X线交互层是由光导半导体材料构成。 
5. 摄影架依其机械结构类型有岛屿式，天吊（悬吊）式，U形臂式，C形臂式等。 
6. 信息／图像处理单元是一个数字处理终端，具有获取患者信息、显示图像、处理图像、发送图像、存储图像、胶片打印、质量控制等功能。 
7. DR优势和特点：工作流程快、信号损伤少、图像失真小、辐射剂量低、图像动态范围宽（具有12bit以上灰阶深度）、可动态观察高帧速。 
8. DR主要不足：对环境条件要求较高、信号有丢失、高频信号采集能力较差、探测器暴露在X线下，抗射线损坏的能力较差。 

第三节 乳腺和口腔设备
考点1  乳腺摄影设备分类 
1. 按照影像获取方式：分为模拟成像（传统屏／胶系统）和数字成像乳腺机。 
2. 按照机架结构分为立柱式和环型臂式乳腺机。 
考点2  乳腺摄影机基本结构 
1. 传统型屏／胶成像乳腺机主要由控制台、机架两部分组成，而数字乳腺机则增加影像工作站部分。根据实际工作需要，还可增配独立的计算机辅助诊断系统或者活检系统。 
2. 模拟成像乳腺机也可实现数字化图像，可使用乳腺专用IP板，替代传统暗盒进行摄影。 
考点3  乳腺机特性 
1. 与传统成像乳腺机相比，数字成像乳腺机可提高检查成功率，图像宽容度大。 
2. 与传统钼靶机相比，双靶机可根据乳腺密度自动调整靶面，能有效降低射线剂量。 
3. 非晶硒型探测器像素更小，对环境要求高，温差大易产生伪影。 
考点4  口腔摄影设备分类 
1. 按照用途分类主要有：断层片摄影（口腔全景曲面断层X线机）、投影片摄影（口内X线成像机）和视频图像摄影（口腔内镜摄影机）。 
2. 按照成像方式分类分为传统屏／胶成像和数字成像，数字成像方式一般为CCD探测器模式，也可采用CR模式，采用IP代替屏／胶暗盒接受摄影即可。

第四节 CT设备
考点1  CT硬件系统 
1. CT硬件系统由扫描架、扫描床、电器柜、控制台等构成。 
2. CT系统包含：X线向发生装置、探测器、计算机、旋转扫描、患者输送定位、冷却系统等。 
考点2  X线发生系统 
1. X线系统由高压发生装置（控制部分、高压发生器）和X线管组成。CT机要求X线输出稳定、单色性好，可设定曝光条件，X线管的阳极热容量大。 
2. 高压发生装置的功率是指X线主电路的最大输出功率；高档机一般在50～60kW，中档机35～45kW，低档机20～30kW。CT机X线系统的高压一般在80～120kV之间可调，高档机可达140kV。 
3. CT高压发生器采用高频逆变高压发生器，它具有体积小、重量轻的特点。 
4. CT机的X线管同常规X线管一样，是高真空器件，由提供热电子发射的阴极和接受电子束撞击发生X线的阳极构成。 
5. X线管阳极热容量：是衡量CT用X线管容量的最重要指标。要求X线管阳极能承受连续使用情况下的热量积累。一般高档CT用X线管其阳极热容量在6～8MHU，中档CT在3~5MHu，低档CT在1～3MHu。 
6. CT用X线管有大小两个焦点，标称值在0.5～1.5之间。供普通扫描和高分辨率扫描选择使用。 
7. 螺旋扫描要求X线持续发生，连续大功率工作要求X线管的阳极具有很高散热率。现在CT用X线管的阳极散热效率，一般在1～1. 5MHU/min。 
考点3  准直器 
1. 准直器位于X线管套窗口前方，狭缝状，由高密度金属制成，用以遮挡无用射线，形成扇形X线束。 
2 准直器作用有三点：降低患者的表面辐射剂量、减少进入探测器的散射线和限定成像的空间范围。 
3. 准直器：①X线管侧准直器，又叫前准直器，它的作用是控制X线束在人体长轴平行方向上的宽度，从而控制扫描层厚度。②探测器侧准直器，又叫后准直器，它的狭缝分别对准一个探测器，使探测器只接收垂直入射探测器的射线，尽量减少来自成像平面之外方向的散射线的干扰。 
4. 在非螺旋CT机和单层螺旋扫描CT机，扇形X线束的厚度就决定了扫描层厚。在多层螺旋CT中，扇形X线束的厚度与多个层面的厚度之和一致。 
5. 仅有前准直的CT由前准直决定层厚；同时具有后准直的设备，由后准直决定层厚。 
考点6  滤过器 
滤过器位于X线管套窗口前方，窗口与准直器之间，呈马鞍形，是由低原子序数物质制成的吸收体。其作用是补偿X线硬化效应，避免测量误差，减少图像伪影。 
考点7  数据采集系统 
1. 探测器是探测透过人体的X线光子并将其转换成电信号；主要有气体探测器和固体探测器两种。 
2. 多排探测器是指通过一周扫描可以同时获得多层图像的CT，多采用稀土陶瓷探测器制作成多排探测器。由一定数量的探测单元、以焦点为圆心的弧形排列。探测单元的数目越大，每次采集的数据量越大。 
3. 采集通道数决定了旋转一周采集数据层数。一般情况下探测器排数大于采集通道数。 
4. 数据测量装置位于探测器阵列和计算机之间，它的任务是将探测器输出的微弱信号经过前置放大、模数转换后送往计算机，供计算机进行图像重建用。其基本结构包括：前置放大器、对数放大器、A/D转换器、数字数据传输。 
考点8  扫描架 
1. 扫描的机械运动由扫描架带动X线管和探测器用以完成数据采集的旋转运动。 
2. 扫描架是中心设有扫描孔的机械结构，内部由机架部分（固定部分）和转动部分构成。 
3. CT机扫描架驱动方式主要包括皮带驱动和线性电机直接驱动两种；直接驱动克服了皮带驱动的三个缺点，是当今多数高端机采用的驱动方式。 
4. 定位灯提供过扫描野中心的正中面、水平面和扫描平面三维基准线指示。便于安置患者和将预定层面送入扫描平面。 
5. 扫描床是用于扫描时按计划将患者预定断面输送到扫描平面。要求床面材料透X线性能好，没有边框，又要承重能力强；有较大活动范围，一般200cm；床面的定位精度达0. 25mm，以保证扫描层定位准确、重复性好；有升降功能，便于患者上下。最低35cm；与扫描架互锁。 
考点9  计算机与图像重建系统 
1 .主计算机：用于CT机系统控制，负责系统管理，图像数据存储，人机对话。 
2. 在处理数据量大的高档CT设置图像重建计算机，是多CPU并行处理专用计算机。它接受探测器或磁盘传来的原始数据，进行预处理和图像重建。 
3. CT设有两大软件系统：维修功能软件和诊断功能软件。 
考点10  控制台 
图像显示、记录和存储系统用于整机功能控制，由显示器、键盘、功能键盘、鼠标等组成。 
考点11  工作站 
1. 工作站主要用来做图像后处理。在扫描且图像重建完成后，图像的后处理工作在工作站进行。 
2. 工作站由一台高配置计算机，配用各种专用软件。它的硬件配置包括CPU速度、内存容量、硬盘容量、CD-R、接口、显示器。 
考点12  主要技术参数 

考点13  附属设备 
1. 平面布局CT机房包括扫描间、控制间、准备间等。结构复杂的CT，要求设有安置电器柜的设备间。 
2. 电源变压器功率要求不能小于设备要求，电源电阻小于0. 3Ω，电源波动小于10%；地线接地电阻小于4Ω，接地干线铜质，线径不小于16mm2。 
3. 运行环境：温度 18～22℃。湿度：45%~60%为宜；为了避免交叉感染，应有新鲜空气补充，又要防尘。

第五节 DSA设备
考点1  基本构造及其特性 
1. DSA设备主要由X线发生系统、数字成像系统、机械系统、计算机控制系统、图像处理系及辅助系统（高压注射器和激光相机）等组成。 
2. DSA特点是技术复杂，自动化程度提高，性能更好、操作简化 
考点2  X线发生系统 
1. X线发生系统主要由X线管、高压发生系统、灯丝加热部分、旋转阳极启动电路及X线束光气构成。 
2. X线束光器采用多叶遮光器，用来限制X线照射视野，避免患者受到不必要的辐射 
考点3  数字成像系统 
1. DSA设备数字成像系统采用影像增强器+摄像管式摄像机+A/D转换或者是影像增强器+高分辨率CCD摄像机+A/D转换。大型DSA普遍采用平板探测器数字成像系统。 
2. 影像增强电视系统总体的结构为影像增强器、光学系统、电视系统三部分组成。

4. 影像增强系统设有二视野、三视野及多视野增强功能。 
5. 电视摄像系统：有摄像管式摄像系统和CCD摄像系统两种。摄像管式摄像系统：摄像头、中心控制器（CCU）和显示器组成。CCD摄像器件由很多个光敏单元组成，由光电转换、电荷存储、电荷转移以及信号输出等部分构成。 
6. 根据探测器内部结构不同可分为：非晶硒平板探测器型、非晶硅平板探测器型、多丝正比室扫描型和CCD探测器。根据数字转换的方式不同分直接转换式和间接转换式。 
考点4  计算机控制系统 
1. 计算机发出准备就绪信号，表示可以进行脉冲曝光。曝光开始后，向A/D转换电路发出采样开始信号，转换结束后，通知计算机读取数字信号，再次进行脉冲曝光，采集下一帧图像。 
2. 数字图像的处理除具备普通图像处理功能，并备有心血管分析软件包等各种血管造影检查特殊功能，可做心血管、脑血管、外周血管及腹部血管等检查。 
3. 数字减影是指对某种特定改变前后所获得的图像，通过数字化图像处理，实施减影来突出特定结构；主要包括时间减影、能量减影和混合减影等三种方式。目前主要减影方式为时间减影，即对同一部位对比剂注射前后分别采集并作减影处理。 
4. 数字电影采集速率一般要求大于25帧／秒，主要用于运动脏器的图像采集。 
5. 路径图技术是为复杂部位插管的方便及介入治疗的需求而设计。具体方法是，在透视下注入少许对比剂后，使用峰值保持技术，当对比剂流经目的部位时，将对比剂浓度达最大密度形成图像保持下来，再将此图像与以后透视的图像进行叠加显示。 
考点5 附属设备 
1. 大型DSA设备的机械系统包括机架、导管床、显示器吊架等构成。 
2. DSA系统的机架大都采用C形臂，按C形臂的数量又分单C形臂和双C形臂；按安装方式可分为落地式和悬吊式两种。 
3. 导管床技术指标脑壳：①高度与长度：高度45～105cm；长度>3m。②浮动床面。③床面材料要求均匀、高强、低衰减。承重大于250kg。④铅防护帘。

第六节 MRI设备
考点1  概述 
1. 磁振共成像设备由磁体系统、梯度系统、射频系统、图像处理和计算机系统及附属设备等构成。

3. 磁体系统的基本功能是为MRI设备提供满足特定要求的静磁场，其性能直接影响最终图像质量。 
考点2  磁体的性能指标 

考点3   磁体的分类 

考点4  超导环境的建立 
超导磁体工作温度为4.2K（-269℃），即一个大气压下液氦的温度，磁体超导环境的建立需要经历下述三个步骤：抽真空、磁体预冷、灌满液氦。 
考点5  励磁 
1. 励磁又叫充磁，是指超导磁体系统在磁体励磁电源的控制下逐渐给超导线圈加电流，建立预定静磁场的过程。励磁成功后，超导磁体就将在不消耗能量的情况下，提供强大的、高度稳定的均匀磁场。 
2. 励磁控制系统由电流引线、励磁电流控制电路、励磁电流检测器、紧急失超开关和超导开关及高精度的励磁专用电源等单元组成。励磁电流的导入一般应遵循从小到大、分段控制的规律，因而磁场也是逐步建立的。 
考点6  失超 
1. 失超是指超导体因某种原因突然失去超导性而进入正常态的过程；是电磁能量转换为热能的过程。 
2. 为避免失超，通过探测器实时监控磁体的状态，建立励磁时的失超保护电路。超导建立并运行后的失超保护措施，设置失超管、氧监测器和应急排风机、紧急失超开关。 
考点7  匀场 
1. 匀场是指磁体安装完毕后在现场对磁场进行调整，消除磁场非均匀性的过程；是通过机械或电气调节建立与磁场的非均匀分量相反的磁场。常用的匀场方法有无源匀场和有源匀场两种。 
2. 无源匀场是指在磁体孔洞内壁上贴补专用的小铁片（也称为匀场片），以提高磁场均匀性的穷法，又称为被动匀场。由于匀场过程中不使用有源元件，故称之为无源匀场。匀场所用的小铁片一般用磁化率很高的软磁材料压制而成。 
3. 有源匀场是通过适当调整匀场线圈阵列中各线圈的电流强度，用局部磁场的变化来调节主磁场以提高整体均匀性的过程，又称为主动匀场。匀场线圈由若干个大小不等的小线圈组成，分布在圆柱形匀场线圈骨架的表面，构成线圈阵列。 
4. 主动匀场是对磁场均匀性进行精细调节的方法，可以减少谐波磁场。在MRI系统中匀场线圈的电流均由高精度、高稳定度的专用电源提供。 
考点8  梯度系统构造及其特性 
1. 梯度系统是为MRI设备提供快速切换的梯度场，对MR信号进行空间编码，实现成像体素的空间定位和层面的选择，在梯度回波和其他一些快速成像序列中，梯度场对激发后自旋质子进行聚相、扰相的特殊作用，在成像系统没有独立匀场线圈的磁体系统，梯度线圈还用于对磁场的非均匀性校正。 
2. 梯度磁场的性能指标

3. 梯度系统的组成 
梯度系统由梯度线圈、梯度控制器（GCU）、数模转换器（DAC）、梯度功率放大器（GPA）和梯度冷却系统等部分组成。 
4. 梯度系统的工作原理 
GCU发出梯度电流数值，D/A将其转换为模拟控制电压，反馈环节是由霍尔元件组成的输出电流测量电路，返回的电压正比于输出的实际电流，该测量值与D/A转换器输出的控制电压在波形调整器输入端相加后，将其值送入调整器，再经脉冲调制，产生桥式功率输出级的控制脉冲。 
5. 梯度冷却系统常用的冷却方式是水冷，将梯度线圈经绝缘处理后浸于封闭的蒸馏水中散热，水再由冷水交换机将热量带出。 
6. 涡电流是指变化的磁场在其周围的导体内会产生感应电流，这种电流的流线在导体内自行闭合，简称涡流；涡流的强度与磁场的变化率成正比，其影响程度与这些导体部件的几何配置和它们与梯度线圈的距离有关。 
考点9  射频系统构造及其特性 
1. 射频系统是MRI系统中实施射频激励并接收和处理MR信号的功能单元，分为发射单元和接收单元两部分。 
2. 射频线圈既是原子核发生磁共振的激励源，又是磁共振信号的探测器。发射线圈是指建立射频场的线圈，接收线圈是用于检测MR信号的线圈。 
3. 射频发射单元的功能就是在射频控制器的作用下，提供扫描序列所需的各种射频脉冲，在射频发射电路中是通过连续调整B1的幅度来改变RF脉冲翻转角度。 
4. 发射单元主要由射频发射控制器、射频脉冲序列发生器、射频脉冲生成器、射频振荡器、频率合成器、滤波放大器、波形调制器、射频功率放大器、发射终端匹配电路及射频发射线圈等功能组件构成。 
5. 射频接收单元的功能是接收人体产生的磁共振信号，并经放大、混频、滤波、检波、A/D转换等一系列处理后送至数据采集单元。 
6. 射频接收单元由接收线圈、前置放大器、混频器、相敏检波器、低通滤波器及A/D转换器等组成。 
考点10  图像处理及计算机系统构成及其特性 
1. MR信号数据处理：从射频系统A/D转换器输出的MR信号数据不能直接用来进行图像重建，需要进行一简单的处理，这些处理包括传送驱动、数据字的拼接和重建前的预处理等。 
2. 图像重建实际上是对数据进行高速数学运算，由于其数据量及运算量都很大，目前图像处理器均采用图像阵列处理器进行图像重建。 
3. 图像阵列处理器一般由数据接收单元、高速缓冲存储器、数据预处理单元、算数和逻辑运算部件、控制部件、直接存储器存储通道及傅里叶变换器等组成。图像重建的运算主要是快速傅里叶变换。 
4. 计算机系统作为MRI设备的指令和控制中心，具有数据采集、处理、存储、恢复及显示等功能，还能进行扫描序列参数的设定及提供MRI设备各单元的状态诊断数据。 
5. 主计算机又叫主控计算机、中央计算机，其功能主要是控制用户与磁共振设备各子系统之间的通信，并通过运行扫描软件来满足用户的所有应用要求。 
6. 主控计算机上运行的软件可分为系统软件和应用软件两大类。其中系统软件包括操作系统、数据库管理系统和常用例行服务程序三个模块；应用软件包括磁共振成像、影像后处理及各功能软件包。 
考点11  附属设备构造及其特性 
1. MRI设备的安装需要考虑磁场对环境的影响及环境对MR设备的影响，为了保障MRI设备正常工作，必须装备磁屏蔽、射频屏蔽、冷水机组及空调等外围设备。 
2. MRI设备主磁场的均匀性是MR图像质量的重要保证。磁体周围环境的变化会影响磁场均匀性和稳定性，磁场干扰（源）可分为静干扰和动干扰两大类。 
3. 磁屏蔽是用高饱和度的铁磁性材料或通电线圈来包容特定容积内的磁力线，不仅防止外部铁磁性物质对磁体内部磁场均匀性的影响，同时可以大大削减磁屏蔽外部边缘磁场的分布。 
4. 磁屏蔽分为有源屏蔽和无源屏蔽，有源屏蔽是指由一个线圈或多个线圈组成的磁屏蔽，这些线圈置于主磁场线圈之外，在屏蔽线圈中通以与主磁体线圈反向的电流，产生反向磁场来抵消主磁场的边缘磁场，从而达到屏蔽的目的。无源屏蔽是使用铁磁性屏蔽体包容主磁场达到磁屏蔽的目的。 
5. 射频屏蔽是利用屏蔽体对电磁波的吸收和反射作用，隔断外界与MRI设备之间的电磁场耦合途径，以阻挡或减弱电磁波的相互干扰。通常多采用导电良好的金属材料作屏蔽体。整个屏蔽体须通过一点单独接地，通过MR系统接地，严禁单独接地，接地电阻小于2Ω，屏蔽体对地绝缘要求大于1000Ω。 
6. MRI设备的冷水机组是为了确保MRI设备冷头及梯度系统的正常运转所配置的。MRI设备的冷头是通过氦压缩机致冷，氦压缩机采用水冷却方式，它的散热器被冷水管包绕，产生的热量最终由水冷机组提供的循环冷水冷却。 
7. MRI机房必须配置恒温恒湿机房专用空调作保障。MRI设备对环境的要求一般为室温21℃±3℃、相对湿度40%～65%。根据不同MRI设备产热量配置相应功率的空调，空调系统应安装空气过滤器，使80%以上、大小为5～10μm的尘粒得以滤除，以保持一定的空气洁净度。 

第七节 显示器
考点1  阴极射线管显示器构造及其特性 
1. 阴极射线管（CRT）型影像显示器由外壳、阴极射线管、高压嘴、显像管电路、偏转装置、视频电路和主电路板等部分构成的。 
2. CRT是一个电真空器件，由电子枪和荧CRT成。电子枪是阴极射线管的主要组成部分，包括灯丝、阴极、栅极、加速阳极和聚焦极。 
3. 技术参数 

考点2  液晶显示器构造及其特性 
1. 液晶显示器的关键部件为液晶面板。最适合用于制造平板液晶显示器的Nematic细柱型液晶。常见的液晶面板类型有4种，目前广泛使用的是TFT-LCD型液晶显示器。 
2. 液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层以及彩色／单色滤光片构成的夹层所组成。
 

第八节 高压注射器
考点1  CT高压注射器构造及其特性 
1. 高压注射器有两种类型：压力型和流率型。流率型注射器速度由流率控制可任意选择。 
2. 高压注射器由注射头、控制台、机架及多向移动臂等构成。注射头由注射电机、针筒、容量刻度显示、辅助加热器及指示灯等组成。控制台由主控板和系统显示构成。机架有落地式和天轨悬吊式。机架上设多向移动臂，支持注射头。 
考点2  MR高压注射器构造及其特性 
1. MR高压注射器由两部分构成，其间通讯由光导纤维连接或由蓝牙无线连接。控制室主组件包括触摸屏、启动／保持手动开关和电子器件，用以注射器编程。 
2. MR高压注射系统的注射动作是由直流电机完成的。直流电机是由电池供电，其转动通过传动轮及传动轴转化为直线运动，推动A、B两个推杆；筒A为造影剂，B为冲洗液。 
3. MR高压注射器具有注射器规格检测、压力安全极限、管路堵塞反应、注射量和速率的安全保证等多种功能。



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