医学影像三基基础知识（一)
一、医学影像学的概念
医学影像学是指通过各种成像技术使人体内部结构和器官成像，借以了解人体解剖与生理功能状况及病理变化，以达到诊断的目的的技术，属于活体器官的视诊范畴，是特殊的诊断方法。医学影像包括普通 X 线成像、超声成像、γ 闪烁成像、X 线计算机体层成像（CT)、磁共振成像（MRI)、单光子发射体层成像（sPECT)与正电子发射体层成像（PET)等。
二、X 线的特性和 X 线成像的基本原理
1．X 线的特性：（1)穿透性：X 线穿透性是 X 线成像的基础。www.med126.com
（2)荧光效应：荧光效应是进行透视检查的基础。
（3)感光效应：感光效应是 X 线摄影的基础。
（4)电离效应：即生物效应，是放射治疗的基础，也是进行 X 线检查时需要注意防护的原因。
2．X 线成像的基本原理 X 线图像的形成是基于以下 3 个基本条件：
（1)X 线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构。
（2)被穿透的组织结构存在着密度和厚度的差异，X 线在穿透各种组织后剩余的 X 线量有差别。
（3)这个有差别的剩余 X 线经过显像过程就能获得具有黑白 对比、层次差异的 X 线图像。
三、X 线摄影数字化的方式、基本原理及特点
数字 X 线成像（digital radiography，DR)依其结构上的差别可分为计算机X 线成像（computer radiography，CR)、数字 X 线荧光成像（digitalfluorography，DF)和平板探测器（flat panel de―teCTors)数字 X 线成像。
1．CR 是以影像板（image plate，IP)代替 X 线胶片作为介质。 IP 上的影像信息经过读取、图像处理和显示等步骤即可显示出数字图像。CR 与普通 X 线成像比较，重要的改进是实现了数字成像。
（1)其优点是：①提高了图像密度分辨力与显示能力；②可进行图像处理，增加了信息的显示功能；③降低了 X 线曝光量； ④曝光宽容度加大；⑤既可摄成照片，还可用磁盘或光盘存储； ⑥可将数字信息转入 PACS 中。
（2)其缺点是：①成像速度慢；②无透视功能。
2．DF 是用影像增强电视系统（IITV)代替 X 线胶片或 CR 的 IP 作为介质。DF 与 CR 都是将模拟的 X 线信息转换成数字信息，先将 X 线转换成可见光，再转换成电信号，可有信号损失，所以图像不如平板探测器数字 X 线成像那样清晰。为便于区别，将 CR 及 DF 称为间接数字 X 线成像（IDR)，而将平板探测器数字 X 线成像称为直接数字 X 线成像（I)DR)。医学全在,线www.med126.com
3．平板探测器数字 X 线成像是用平板探测器将 X 线信息转换成电信号，再数字化，整个转换过程在平板探测器内完成，所以 X 线信息损失小，噪声小，图像质量好，成像快，是今后的发展方向。
四、CT 成像的基本原理
CT 是用 X 线束从多个方向对人体检查部位具有一定厚度的 层面进行扫描，由探测器而不用胶片接受透过该层面的 X 线，转变为可见光后，由光电转换器转变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理，输出后经数字/模拟转换器转换构成 CT 图像。
五、与 CI有关的基本概念
1．体素：CT 图像处理时将选定层面分成若干个体积相同的立方体，称之为体素。
2．像素：CT 数字矩阵中的每个体素数字经数字/模拟转换器转为由黑到白不等灰度的小方块，构成 CT 图像，称之为像素；
3．螺距=球管旋转一周床移动的距离与扫描层厚的比值，P=S（mm)/D（mm)。
4．CT 值：CT 图像不仅可用不同灰度显示其密度的高低，还可用组织对 X 线的吸收系数说明其密度高低的程度，具有一个量的标准。实际工作中不用吸收系数，而换算成 CT 值，用 CT 值说明密度，单位为 HU。换算公式如下：式中：α 为分度因数，用 Housefield 单位，分度因数为 1 000； μM 为受测物质的吸收系数；μW 为水的吸收系数，为 1．O。
5．窗宽：借助于计算机，把需要显示的组织的 CT 值范围取出，按从黑到白不同灰度在显示屏上显示，这样只要 CT 值有较小差别也可以在图像中看出。这个范围就是窗宽的概念。
6．窗位：把要显示的组织的 CT 值放在该范围的中心位置，这就是窗位的概念。
六、CT 设备
CT 机主要由三部分组成：扫描部分、计算机系统、图像显示和存储系统。根据扫描方式的不同分为三种类型：普通 CT、螺旋 CT（包括多层螺旋CT)、电子束 CT。
1．螺旋 CT 的特点
螺旋 CT 是在旋转式扫描的基础上，通 过滑环技术与扫描床连续平直移动而实现的。X 线管顺一个方向不停地旋转，扫描床连续移动，扫描轨迹呈螺旋状，故得名螺旋扫描。螺旋 CT 的突出特点是快速扫描，旋转一圈可短至亚秒级，为提高 CT 的成像功能和图像后处理创造了良好的条件。
多层螺旋 CT 每旋转一圈可同时扫描数层或数十层，进一步提高了螺旋 CT的性能。多层螺旋 CT 与一般螺旋 CT 相比，扫描时间更短、扫描层可更薄、连续扫描的范围更长、连续扫描时间更长。
2．电子束 CT 的特点 电子束 CT（EB（：T)是用由电子枪发射电子束轰击四个靶环所产生的 X 线进行扫描。EBCT 既可进行单层扫描也可进行多层扫描，扫描时间短至 50 ms。EB（：T 对心脏大血管检查有独到之处，还有利于小儿、老年和急症患者的检查。但 EB（：T 昂贵，检查费用较高
