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声学原理，换能器，超声设备三个课件超声设备主要考原理和构造题型有选择、判断、填空、综合综合包括计算、画图、问答，总共50份选择30道，貌似30分与mri一块考第二章MR信号1.SE信号是如何形成的？SE中、脉冲的作用怎样？核系在静磁场作用下被磁化形成错误!未找到引用源。，若向错误!未找到引用源。施加o90RF脉冲作用后，经过错误!未找到引用源。时刻又施加o180脉冲，再经过错误!未找到引用源。时刻，样品会产生一个信号峰，这个信号就是自旋回波（SE）信号。o90脉冲的作用是使错误!未找到引用源。旋转o90，但是由于静磁场不均匀，使得核系的进动频率有快有慢，因此组成错误!未找到引用源。的分磁矩经过错误!未找到引用源。时间会分散开。o180脉冲的作用是使各个核磁矩都旋转o180。在o90脉冲作用下相位超前的磁矩距离目标远，相位落后的磁矩距离目标近，这样，经过错误!未找到引用源。时间，各核磁矩相位就重新集中到一起，形成较强的信号。也就是说，o180脉冲可以使各个核磁矩相位重新集中。2.什么是TR、TE？TR(repetitiontime):在SE序列里，TR是第一个90°脉冲与下一个90°脉冲的间隔；在其他序列里，TR是第一个激发脉冲到下一个周期激发脉冲的间隔。TE(echotime):在SE序列里，TE是90°RF脉冲到回波形成时的时间间隔；在其他序列里，TE是第一个RF激发脉冲到回波形成时的时间间隔。3.梯度回波是如何形成的？有何特点？梯度回波的形成：首先使用负极性梯度场，使自旋散相；作用一段时间后梯度场极性反转，在正极性梯度场作用下，散相方向翻转，自旋逐步相位重聚形成梯度回波。梯度回波的特点：（1）使用小角度激发（FA小）（2）回波形成速度快（3）信号较弱（4）对磁化率效应敏感（5）T2*对比度（6）化学位移伪影和第二类化学位移伪影（7）使用RF脉冲较少，不易受SAR的影响。第三章MR图像对比度特性1.对于SE序列，参数如何设置可得到质子密度加权像、T1加权像、T2加权像？为什么？对于SE序列：PDW（质子密度加权像）参数设置为长TR（TRT1），短TE（TET2）；这是因为长TR降低T1对比度，短TE降低T2对比度；T1加权像参数设置为短TR（TRT1），短TE（TET2）；这是因为短TR提高T1对比度，短TE降低T2对比度；T2加权像参数设置为长TR（TRT1），长TE（TET2）；这是因为长TR降低T1对比度，长TE提高T2对比度。2.对于梯度回波序列，FA对图像的对比度影响如何？在GRE序列里，降低FA能够降低T1W。小FA的RF脉冲后，Mz比大FA作用后的大，特别是90°RF脉冲的。所以系统只需要很短的时间就恢复到平衡态。就象是在长TR后的Mz，所以小FA可降低T1W。相反，大FA将提高T1加权。3.影响MR图像对比度特性的因素有哪些？.影响MR图像对比度特性的因素有很多，包括：组织特性、脉冲序列、序列参数(TR,TE,FA)、磁化率效应、流动、化学位移、造影剂等。第四章MR信号的空间编码1.空间编码包括哪些？空间编码包括：层面选择~sliceselection相位编码~phaseencoding频率编码~frequencyencoding（read）2.一次成像可得到最大层面数如何确定？最大层面数：Max#slicesTR/(TE+Ts/2+T0)=TR/activetime其中：Ts~采样时间（samplingtime），T0~杂项时间（overheadtime）公式可近似为Max#slicesTR/TE3.对于一般扫描序列，如SE序列，扫描时间如何确定？扫描时间：ST(scantime)=TR*#Np*NEX其中，Np是相位编码步(phaseencoding)，NEX是扫描次数。4.相位编码与频率编码对扫描时间和空间分辨力的影响如何？增加相位编码步数会使扫描时间增加，也会提高空间分辨力；增加频率编码不影响扫描时间，但会提高空间分辨力。第五章K空间1.k空间位置与图像位置的关系如何？k空间位置与病人的位置没有直接的对应关系，也就是与图像位置无关，这是因为k空间内每个数据点都对图像有贡献，都包含着整个图像的信息，k空间的一条线就可以重建整个图像。2.k空间外围和中央数据对图像有何贡献？K空间中心的信号比外围的信号高，对图像对比度影响大；k空间外围信号低，对图像空间分辨力影响大。3.为什么k空间中央包含最大信号？（1）k空间的中央列对应每个回波信号的波峰。这是因为散相的信号在相位重聚过程中是逐渐达到最大幅度，之后又逐步散相的。因此k空间中每行数据的中心对应每个回波的中心，中央列对应每个回波信号的波峰。（2）在k空间的众多会波峰中，中央行的回波有最大幅度。因为中央行的回波峰实际上是在没有相位编码梯度场作用下获得的，因此没有梯度场产生更多的散相，而其他行的回波有连续增加的相位编码梯度场作用，因此有一定程度的散相而使信号幅度减小，由此可知中央行有最强的回波。4.部分NEX与部分回波有何异同点？部分NEX和部分回波都是填充部分k空间的方法。部分NEX是只采集部分水平数据线（即只执行了部分相位编码步数），剩下的由计算获得。部分回波技术采集所有的回波信号，但对每个回波只采集一部分，剩余的也通过计算获得。部分NEX能节省扫描时间，对图像对比度没有影响，但会降低信噪比。部分回波不改变扫描时间，但能使TE缩短，增加信噪比，降低T2加权，还能降低流动伪影和磁敏感伪影。5.BW、梯度场与FOV的关系?FOV、BW和G的关系：FOV=BW/错误!未找到引用源。G增加梯度场强度或降低带宽可以减小FOV，反之降低梯度场强度或增加带宽可以增大FOV。第六章MR成像脉冲序列1.IR序列特点是什么？利用IR序列抑制某种组织的信号，如何选择序列参数达到目的？在IR序列中，首先使用180°RF脉冲，然后等待一段时间(TI~inversiontime)，之后使用一个90°RF脉冲，如下图所示。在IR序列中，M由–M0恢复到M0，恢复曲线为：1-2exp(-t/T1)在这个曲线中，信号过0点的时间TI(null)=(ln2)T1=0.693T1如果按照需要抑制的组织的过0点来设置TI值，就可以起到抑制该组织信号的目的。2.FSE序列与SE序列的异同点比较SE序列是在一个TR周期内，使用90°RF脉冲后，再使用一个180°RF脉冲，得到一个自旋回波；FSE是在一个TR周期内，使用90°RF脉冲后，再使用多个180°RF脉冲，得到相应个数的自旋回波。FSE序列与SE序列的差异：（1）SE每个TR周期只填充k空间的一条线，FSE每个TR周期填充k空间的多条线；（2）FSE比SE速度快。FSE扫描时间缩短到SE的1/ETL，但是SNR与SE的类似，因此FSE序列可使用大矩阵得到高分辨力图像，运动伪影少，还可降低扫描过程中的不适感；（3）FSE对磁化率效应比SE更加不敏感；（4）FSE的回波时间是等效时间TEeff，即零相位编码步时得到回波的回波时间；（5）因为每个回波有不同程度的弛豫，所以FSE图像在相位编码方向有模糊。3.ETL、ESP的概念；ETL（回波链长度）指的是一个TR周期内使用的RF脉冲的个数，即得到回波信号的个数。ESP（回波空间）指的是相邻回波的间隔。4.EPI序列对硬件有什么要求？k空间填充方式是怎样的？EPI图像有什么特点？EPI序列要求梯度场能够快速爬升到要求的梯度强度或由梯度平台快速恢复至零，即对梯度的切换率有要求；EPI序列要求的梯度场容易产生明显的涡流，因此对涡流补偿技术要求高，否则容易产生明显的伪影。第七章MR性能参数与测试1、影响MR信噪比、高分、扫描时间的因素及其相互关系。MR信号的信噪比SNR错误!未找到引用源。(voxel)((Ny)(NEX)/BW)1/2或SNR错误!未找到引用源。(FOVx/Nx)(FOVy)错误!未找到引用源。[NEX/(Ny×BW)]1/2其中voxel是体素大小，voxel=错误!未找到引用源。；NEX是平均激励次数，Nx是频率编码步数，Ny是相位编码步数，BW是带宽，FOVx是频率编码方向的扫描野，FOVy是相位编码方向的扫描野。影响空间分辨力的因素主要有：FOV、矩阵大小、层厚，小FOV、大矩阵、薄层可得到好的空间分辨力。因此，在常规条件下，高空间分辨力意味着低SNR。影响扫描时间的因素主要有TR、相位编码步和NEX。保持FOV，增加Ny，则空间分辨力和扫描时间增加，信噪比下降；保持像素尺寸，增加Ny，则信噪比和扫描时间增加，空间分辨力不变。信噪比、空间分辨力和扫描时间三者之间是相互制约的，在设置参数的时候是需要折中，综合考虑的。2、测量SNR时，一幅图像和两幅图像测出来的SNR有什么区别？使用一幅图像测量时，信噪比SNR为：SNR=错误!未找到引用源。使用两幅图像测量时，是使用两幅图像的差值图像图像3=图像1－图像2来计算SNR的，由于图像3的噪声是两次扫描叠加的，因此对于单幅图像来说，噪声是错误!未找到引用源。，因此SNR=错误!未找到引用源。。第八章MR图像伪影1、混淆伪影、化学位移伪影、磁化率伪影、RF干扰伪影等伪影的表现、成因和解决方法。混淆伪影是在图像中出现了FOV外物体的影像，发生折叠，主要出现在相位编码方向。混淆伪影出现是因为FOV外的物体同样处在静磁场、梯度场和RF场的作用下，而且也满足共振条件，也会产生MR信号，但超出FOV外的物体频率或相位编码超出了可识别的正确范围，因此被错误识别为范围内的编码值，因此会将图像折叠到正确图像上。常见的解决方法是增加FOV、过采样、使用表面线圈、使用预饱和脉冲、体位摆放等方法来解决。化学位移伪影是在图像上高频方向出现黑色条带，低频方向出现白色条带。它是由于不同分子内质子进动频率有轻微差别造成的，很难消除，只能采取措施尽量减低或避免化学位移伪影的影响。改变PE、FE方向可以改变伪影的方向；延长TE或采用脂肪抑制技术压抑脂肪信号；或调整扫描参数，保持FOV不变，降低频率编码步数可以减少化学位移伪影；增加带宽也可降低伪影，但SNR也会下降。磁化率伪影表现为异常的虚假信号。物质的磁化率差异使得组织边界的磁场分布有梯度变化加速散相，从而产生磁化率伪影。解决方法主要是在扫描前检查患者是否携带或安装了会产生磁化率影响的装置或人工器官等。RF干扰伪影——如果干扰源有明显的频率特点，会在图像上特定频率处产生干扰伪影，如果RF噪声是白噪声，则表现为整个图像上出现明显的雪花斑点。针对这类伪影，主要是降低或消除RF干扰，因此需要提高扫描室的屏蔽性能，减少外来RF干扰，还有减少扫描室的电子设备或做好屏蔽；检查磁体室的门是否能够关严形成密闭的法拉第笼。第九章特殊MR成像技术1、PRESS序列和STEAM序列接收的信号是什么回波？分别画出这两种序列图。PRESS序列接收的信号是自旋回波信号，STEAM序列接收的是受激回波信号。序列图参见教材P134页图9.1.7和图9.1.8。2、磁共振功能成像的原理是什么？以脑部为例说明。fMRI(FunctionMagneticResonanceImaging)功能磁共振成像技术主要是进行脑功能成像的研究。其原理是基于与脑部神经活动相联系的局部血流的改变（氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白含量的变化）可使MR信号产生变化这一现象。脑部激活是的相应部位氧合血红蛋白增多，脱氧血红蛋白相对减少。脱氧血红蛋白是顺磁性物质，其错误!未找到引用源。值比氧合血红蛋白的短，其变化会影响MR信号，这样脱氧血红蛋白可作为内源性对比度增强剂，并作为fMRI的信号源。3、扩散成像的原理是什么？扩散成像是获取断层内水分子的扩散系数的分布而形成的图像。体素内的水分子微观运动（随机、布朗）遇到体内不同的阻碍（细胞膜、蛋白、大分子、纤维……）就会受到影响。MR对分子随机运动、自扩散很敏感，因此可以利用水分子在不同组织中的扩散系数差异获得扩散像显示水分子的微观随机运动。随机运动的水分子在梯度场作用下产生低信号，运动受限水分子在梯度场作用下