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1 . 滑环技术：采用电刷和滑环平行接触，球管供电系统只经电刷和短的电缆而可不用普通 CT 机的长电缆，可保证球管单方向连续旋转并进行连续扫描。 SCT 由于采用滑环技术，采样速度较常规 CT 机提高了4～6倍。 2 . 容积扫描：在短时间内，对身体的较长范围进行螺旋连续扫描采集数据，没有间隔时间，没有漏层，为提高 CT 的成像功能创造了良好条件。
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1.滑环技术：采用电刷和滑环平行接触，球管供电系统只经电刷和短的电缆而可不用普通CT机的长电缆，可保证球管单方向连续旋转并进行连续扫描。SCT由于采用滑环技术，采样速度较常规CT机提高了4～6倍。1.滑环技术：采用电刷和滑环平行接触，球管供电系统只经电刷和短的电缆而可不用普通CT机的长电缆，可保证球管单方向连续旋转并进行连续扫描。SCT由于采用滑环技术，采样速度较常规CT机提高了4～6倍。 2.容积扫描：在短时间内，对身体的较长范围进行螺旋连续扫描采集数据，没有间隔时间，没有漏层，为提高CT的成像功能创造了良好条件。 3.亚秒级扫描：螺旋CT由单层、双层发展至今天的多层（4、8、16、32、64、128、256、320层）， 大大提高了扫描速度，球管旋转3600扫描时间已缩短到亚秒级（1秒，最短0.35秒），图像重建时间可短到1秒以下，几乎达到实时成像（real time imaging）和CT透视的水平。
（三）电子束CT（electrom beam CT,EBCT）: 又称超速CT（ultrafast CT,UFCT）。 特点：⑴不用X线管，改用电子枪。整个扫描期间没有球管和探测器的运动。⑵扫描时间短至毫秒。EBCT扫描速度提高了数10倍，一个层面的扫描时间可短到50msec,最大曝光频率达17帧图像/秒，可连续获得240帧层厚为1mm的心脏断层图像，即动态空间重建（dynamic spatial reconstructor,DSR）。这样快的速度足以“冻结”心脏运动，避免心跳伪影，获得心脏不同收缩时间的清晰图像，并可行CT 电影观察。
作用：⑴造影CT可显示心脏大血管的内部结构，对诊断心脏病有重要价值；⑵了解心脏的血流灌注及血流动力学情况（CT电影），借以评价心脏功能；⑶有利于儿童、老年、急诊患者的检查。作用：⑴造影CT可显示心脏大血管的内部结构，对诊断心脏病有重要价值；⑵了解心脏的血流灌注及血流动力学情况（CT电影），借以评价心脏功能；⑶有利于儿童、老年、急诊患者的检查。 EBCT可行平扫或增强扫描。单层或多层扫描均可行容积扫描、血流检查及CT电影。
第二节 CT图像的特点 一、密度分辩力高：最大优点，检出微小的X线吸收差异。 二、横断面断层图象：无重迭；多帧连续断层图像显示整个器官；重组冠状面与矢状面断层图象。 三、多方位成像：SCT经过重建可获得人体横断面、冠状面、矢状面及任何方向断面的图像，有利于解剖结构和病变组织的显示及病变的三维定位。 四、定量分析：CT值。 五、灰度调节。
第三节 CT检查技术 一、平扫（plain scan）：指不用对比剂增强或造影的扫描。 二、增强 (contrast enhancement，CE)：指静脉注射水溶性有机碘对比剂后的扫描。使正常组织与病变组织之间碘的浓度产生差别，形成密度差，有利于发现平扫未显示或显示不清楚的病变，同时根据病变的强化特点，有助于病变的定性。
（一）常规增强：指静脉注射对比剂后按普通扫描的方法进行扫描。（一）常规增强：指静脉注射对比剂后按普通扫描的方法进行扫描。 （二）动态增强：指静脉注射对比剂后在短时间内对兴趣区进行快速连续扫描。 （三）延迟增强：指一次大剂量注射对比剂后延迟4h～6h后的增强扫描。 （四）双期和多期增强：利用螺旋CT扫描速度快的优点，在一次静脉注射对比剂后根据检查器官的血供特点，分别于强化的不同时期对检查的器官进行两次或多次完整的螺旋扫描。
三、造影CT： 指对某一器官或结构利用阳性或阴性对比剂使其显影，然后再行CT扫描的方法。 （一）血管造影CT：是将血管造影和CT扫描两种技术相结合的一种检查方法。分为动脉造影CT(computed tomographic arteriography，CTA)和动脉性门静脉造影CT(computed tomographic arterial portography，CTAP)两种。主要用于肝脏占位性病变，尤其是小肝癌的检出。 （二）非血管造影CT：指先对某一器官或结构进行非血管性造影，然后再作CT 扫描的方法。常用的有脑池造影CT(CT cholangiography，CTC)、脊髓造影CT(CT myelography，CTM)和胆系造影CT(CT cholangiography，CTC)等。
四、高分辨力CT(high resolution CT,HRCT) 扫描: 较短时间内，取得良好空间分辨力图像的扫描技术。固有空间分辨力<0.5mm；高空间分辨力算法；薄层扫描。显示微小组织结构（肺间质）、小器官（内耳）、小病灶。 五、CT的新技术： （一）三维重建技术: 三维重建技术是指在特定的工作站上应用计算机软件将SCT扫描所获的连续层面（容积）数据进行后处理，重建出直观的立体图像。目前较为成熟和常用的有四种： ①多层面重建（MPR）,属二维重建技术。 ②多层面容积重建(MPVR)：a.最大密度投影（MIP）b.最小密度投影 （MinIP）c.平均密度投影(AIP)。 ③表面遮盖显示（SSD）。 ④CT仿真内窥镜成像（CTVE）。
临床应用： ①脏器表面三维重建：利用螺旋扫描获得的容积数据，在工作站内采用SSD技术重组的脏器表面三维图像。a、骨骼表面三维重建；b、含气器官表面三维重建；c、腹腔脏器和肿瘤表面三维重建。 ②CT血管造影(CT angiography，CTA)：是经周围静脉快速注入水溶性碘对比剂，在靶血管对比剂充盈的高峰期，用螺旋CT对其进行快速容积数据采集，由此获得的图像再经计算机后处理技术（通常采用MIP或SSD处理技术），重建成三维血管影像。
③CTVE：为非侵入性检查，病人安全且无痛苦，尤其适用于不能承受纤维内镜检查的病人。CTVE与纤维内镜比较，具有以下优点：a 从不同角度或从狭窄或阻塞的远端观察病灶；b 观察纤维内镜无法到达的管腔；c 帮助引导纤维内镜活检及治疗；d 可改变透明度，透过管腔观察腔外情况。
（二）功能性CT成像： 主要是CT灌注（CT perfusion），其它CT弥散、代谢变化、皮质激发等。 CT灌注是指在静脉注射对比剂的同时，对选定的层面进行连续多次扫描，以获得每一像素的时间密度曲线（TDC）,利用TDC计算出血流量（BF）、血容量（BV）、对比剂平均通过时间（,MTT）、对比剂峰值时间（TTP），经伪彩色处理得到上述各参数图。以此来评价组织器官的灌注状态。 临床应用:①评价脑组织的灌注情况；②在肿瘤性病变中的应用；③在肝脏疾病中的应用。
（三）心脏及冠状动脉成像： 在多层螺旋CT上使用心电门控技术（成像过程与心动周期同步），采用三维重建算法，可获得几乎无运动伪影的心脏多时相的清晰图像和冠状动脉图像。 临床应用：⑴冠脉、心瓣膜、大血管壁钙化的显示；⑵心脏及大血管的显示（心内外分流、大血管狭窄、瓣膜病变的诊断）；⑶冠脉主干及主要分支近段的显示（冠脉粥样硬化性狭窄或闭塞的诊断。
第四节 CT的临床应用 广泛，常规，尤其是颅脑和肝胆胰脾；心脏大血管及胃肠道检查取决于CT装置。
第四章 磁共振成像 （Magnetic resonance imaging,MRI）
第一节 MRI成像的基本原理与设备 一、基本原理： MRI是通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频（radiofrequency，RF）脉冲，使人体组织中氢质子受到激励而发生磁共振现象，当中止RF脉冲后，氢质子在弛豫过程中产生MR信号（射频信号），经图像重建而成像的。 操作步骤：⑴将患者摆入强的外磁场中；⑵发射无线电波；⑶瞬间及关掉无线电波；⑷接收由患者体内发出的MR信号；⑸用MR信号重建图像。
（一）纵向磁化：沿外磁场纵轴（Z轴）方向发生的磁化。 氢核与质子；自旋与磁矩；进动与进动频率；（总）磁矢量。 （二）横向磁化：沿外磁场横轴（Y轴）方向发生的磁化。 RF脉冲；共振与磁共振现象；纵向磁化减小，横向磁化的出现[RF脉冲使进动的质子作同步、同速运动（处于同相位），质子在同一时间指向同一方向其磁矢量在该方向叠加起来而出现]。 （三）弛豫与弛豫时间: 纵向与横向弛豫；纵向弛豫时间（T1）；横向弛豫时间（T2）；自旋质子密度（proton density,Pd）；MR信号。
（四）弛豫时间与MRI成像:不同器官的正常组织与病理组织的T1、T2相对恒定，相互之间有一定差别，MRI成像的基础。 质子密度（Pd）。 （五）脉冲序列与加权相:脉冲序列（90脉冲与180脉冲）与重复时间(repetition time,TR)；自旋回波(spin echo,SE)与回波时间(echo time,TE)；T1加权相(T1 weighted imaging,T1WI) ；T2加权相(T2WI)；Pd加权相(PdWI)。 （六）SE序列：90脉冲—等待TE/2—180脉冲—等待TE/2—记录信号。常用脉冲序列，选用恰当的TR与TE可获得T1WI，T2WI及PdWI。
二、设备： （一）主磁体：产生均匀稳定的静磁场，使人体组织产生磁化。其磁场强度、均匀度和稳定性，影响MRI的图像质量。按磁场强度可分为高场（1.0T-3.0T），中场（0.3T-1.0T）,低场（0.1T-0.3T）。按磁体结构分为永磁型，常导型和超导型。 （二）梯度系统：主要由X、Y、Z三组梯度功率放大器和三组梯度线圈组成。梯度线圈产生微弱梯度场（只有主磁场的几百分之一），和主磁场重叠，改变主磁体场强，根据磁场的梯度差别明确层面的位置。用于控制层面选择、相位和频率编码、人体组织的空间定位。 （三）射频系统：主要由谱仪柜（包括MR控制机、射频发射机、射频接收机等）、射频功率放大器和RF线圈组成。其作用是控制发射RF脉冲和接收MR信号。不同的脉冲序列是MR检查时产生T1WI和T2WI的关键。
RF线圈：⑴相控阵线圈：常用的有体线圈、头线圈、颈椎线圈、胸腰椎线圈等。⑵表面线圈：可近距离放置于受检部位附近。常用的有关节线圈等。⑶其它线圈：特定元素线圈、腔内线圈等。RF线圈：⑴相控阵线圈：常用的有体线圈、头线圈、颈椎线圈、胸腰椎线圈等。⑵表面线圈：可近距离放置于受检部位附近。常用的有关节线圈等。⑶其它线圈：特定元素线圈、腔内线圈等。 射频发射线圈与接收线圈：射频发射线圈产生不同的脉冲序列以激发体内氢原子核，产生MR信号。接收线圈接收MR信号。 （四）计算机与图像显示及存储系统：作用是对磁共振整个系统进行控制管理，包括病人信息数据的录入、扫描序列和参数的选择、控制射频系统和梯度系统的工作、完成对MR信号的采集、原始数据的处理、图像的重建和存储及各种图像和数据的后处理工作。
第二节 MRI的图象特点 一、极佳的软组织分辨力：能清楚、逼真地显示脑灰白质、肌肉、肌腱、脂肪等软组织以及软骨组织的解剖结构和病变形态。 二、多参数成像：人体各种器官组织，包括正常组织与病变组织的T1、T2、Pd值不同，在MRI上呈不同灰度的黑白影，这种灰阶特点是MR成像的基础及诊断的依据。 三、多方位成像：MRI可获得人体横断面、冠状面、矢状面及任何方向断面的图像，利于病变的三维（立体）定位。
四、流动效应：发射脉冲使流动血液或脑积液的质子受到激发，中止脉冲后接收该层面的信号时，被激发血液或脑积液的质子已流动离开，接收不到信号，这一现象称为流空效应（flowing void effect）。血液的流空现象使心脏和大血管腔不使用对比剂即可显影，并可测定血流量和血流速度，这是MRI的一个特点。 五、无骨伪影：由于骨皮质在MR成像时呈低信号，且不发生伪影，因此，在检查有些部位如后颅凹时，显示效果比CT好。
六、质子弛豫增强效应与对比增强：顺磁性物质使局部产生磁场，可缩短周围质子弛豫时间，而改变信号强度，在T1WI上呈高信号。六、质子弛豫增强效应与对比增强：顺磁性物质使局部产生磁场，可缩短周围质子弛豫时间，而改变信号强度，在T1WI上呈高信号。 七、对特定原子核及其化合物作定量分析：磁共振波谱（MRS），“无创活检”，同一种原子核, 由于它在不同化合物中所处的化学环境不同，进动频率不同，在MRS上产生共振峰的位置也不同，这种现象称为化学位移。 如1H, 31P等。
第三节 MRI检查技术 MRI检查技术不仅要横断面、矢状面、冠状面图像，还需获得T1WI、T2WI和PdWI图像，检查技术复杂，内容丰富，可分为影像显示和生化代谢分析两个方面。 一、影像显示： （一）脉冲序列： 1. SE序列:两个扫描参数即TR、TE。选择不同的TR与TE可分别获得T1WI、T2WI、PdWI。短TR、短TE可得T1WI；长TR、长TE可得T2WI。依TE的长短，T2WI又可分为重、中、轻三种。病变在不同T2WI中信号强度的变化，可帮助判断病变的性质。
2. 梯度回波序列（gradient echo sequence,GRE）:a 常规GRE序列：常用的快速成像脉冲序列，是为了解决SE序列时间长的问题。b回波平面成像（echo planar imaging,EPI）:新开发的快速成像技术，获得一个层面的时间可短到20ms。 3. 反转恢复序列（inversion recovery,IR）:主要用于获取重T1WI,可显著突出组织的T1对比，以显示解剖结构。
（二）特殊成像技术： 1. 脂肪抑制：将图像上由脂肪成分形成的高信号抑制下去，使其信号强度减低，而非脂肪成分的高信号不被抑制，保持不变，用以验证高信号区是否是脂肪组织。 2. MRA：血管成像；测定血流量和血流速度。头颈部和体部较大血管病变的检查，冠脉MRA是当前研究的重点课题。 3. 水成像：是采用长TE技术，获得重T2WI,突出水的信号，合用脂肪抑制技术，使含水器官清晰显影。MR胆胰管造影（MRCP）；MR尿路造影（MRU）；MR脊髓造影（MRM）；MR内耳成像；MR涎腺成像。
4. 功能成像：在病变尚未出现形态变化之前，利用功能变化来形成图像，以达到早期诊断为目的的成像技术。 弥散成像：用于诊断早期缺血性脑卒中。 灌注成像：用于肿瘤和心、脑缺血性病变的断。 5. 化学位移成像：用相位编码对检测区域内的每个体素进行编码，在一次测量中可对一定数量的体素同时检测，得到一定区域的波谱。该方法的优越性是可以进行二维和三维定位，而且每次检测包括多个素元，使得正常和病变波谱容易比较。
（三）增强检查：从静脉注入能使驰豫时间缩短的顺磁性造影剂以行MRI造影增强。MRI增强检查，有利于肿瘤和非肿瘤的鉴别，有利于中枢神经系统疾病的诊断。常用的对比剂为金属复合盐类，现用的为钆-二乙三胺五醋酸（Gd-DTPA）。驰豫时间缩短，信号增强，T1WI上呈高信号。（三）增强检查：从静脉注入能使驰豫时间缩短的顺磁性造影剂以行MRI造影增强。MRI增强检查，有利于肿瘤和非肿瘤的鉴别，有利于中枢神经系统疾病的诊断。常用的对比剂为金属复合盐类，现用的为钆-二乙三胺五醋酸（Gd-DTPA）。驰豫时间缩短，信号增强，T1WI上呈高信号。 （四）门控技术及各种线圈的应用：MRI常用的SE序列，扫描时间和成像时间均较长，因此制动非常重要。采用门控技术（呼吸门控、心电门控、周围门控）可以减少呼吸运动、心脏博动、血液流动等伪影的干扰，提高MRI图像质量。
二、生化代谢分析技术： 磁共振波谱分析（magnetic resonance spectroscopy，MRS）:同一种原子核（如1H），由于它在不同化合物中所处的化学环境不同，Larmor频率就不同，在MRS上产生共振峰的位置也不同，这种现象为化学位移。由于不同化合物中原子核的化学位移不同，可以根据其在MR波谱中共振峰的位置加以鉴别；共振峰的积分面积与共振核的数目成正比，反映化合物的浓度，可进一步进行定是分析。
第四节 MRI的临床应用 MRI所显示的解剖结构逼真，在清晰的解剖影像背景上显出病变影像，使病变同解剖结构关系明确，这是MRI诊断的突出优点。 MRI没有X线辐射，不受骨伪影影响，密度分辨力比CT高，发现病变早，可获取任意断面的三维立体图像，并对血管影像有特殊描绘，所以MRI已广泛应用于临床。 扫描时间及成像时间较长；无信号组织（骨）和病变（钙化）不能显示；质子密度低的结构（肺、皮质骨等）显示不佳；带有心脏起博器、铁磁性物质及危重病人不能进行检查。
第五章 图像存档与传输系统 （picture archiving and communicating system,PACS） 第一节 PACS的基本原理与结构 计算机为中心，图像信息的获取、传输、存档、处理。 一、图像信息的获取：传统X线图像→信号转换器→数字化图像信息→PACS。 二、图像信息传输：专用电话线、光导通信、微波通信。 三、图像信息的存储与压缩。 四、图像信息的处理：计算机中心。
第二节 PACS的临床应用 根据联网范围分为：微型、小型、中型、大型。 一、可在远离放射科的不同地方同时看到不同时期和不同成像手段的多帧图像。 二、可在终端进行图像处理，使图像便于观察。 三、可在参加PACS的医院看到以前不同医院的各种图像，避免重复检查，利于诊断与会诊。
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