CT与MRI成像基本过程
1.CT成像
CT成像与X线摄影成像一样，也是利用了X线穿过人体组织后发生吸收衰减的原理，但又不同于常规X线成像过程，它是用X线束从多个方向对人体某个检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器而不是胶片接收透过该层面的X线，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理，形成由一定数目像素组成的灰阶图像，分辨率极大提高，软组织结构均可显示。
具体来说，一台CT设备的成像过程主要包括三个步骤：①第一步由X线管、探测器和扫描架组成的扫描系统进行扫描，X射线呈一定厚度的笔形或扇形束围绕身体某一待查部位做横断面扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，再由光电转换变为电信号，记录X线吸收衰减信息，之后经模拟/数字转换器将模拟量转换成数字量输入计算机；②第二步由计算机将扫描收集到的数据信息进行贮存运算，通过计算机运算出横断层面各点X线衰减数值，形成不同密度值（或CT值）组成的数字矩阵图像，存贮于磁盘或光盘中；③第三步是图像显示和存储系统将数字矩阵图像中的每个数字转为由黑到白不等灰度等级的小方块，称之为像素（pixel），按矩阵排列的像素图像显示在监视器上就是CT图像。
传统CT扫描是一个断层扫描完毕，扫描床移动使得另一个断层再对准X线束进行扫描。螺旋CT（spiral CT）采用滑环技术和连续进床技术实现螺旋扫描，将传统CT的二维数据采集发展为扫描区域连续的三维采样，扫描时间缩短到40 ms以下，每秒可获得多帧图像。多层螺旋CT（multi-slice spiral CT，MSCT）则是扫描架X线球管围绕人体旋转一圈即可同时获得多幅断面图像，不仅扫描速度快得多，而且计算机运算更快，可立即重组成冠状位、矢状位图像，并可进行图像的三维重建（图1-1）。
图1-1 多层螺旋CT机(https://www.daowen.com)
2.MRI成像
MRI的成像系统主要包括两大部分：①磁体、梯度线圈、供电部分、射频发射器及磁共振信号接收器等形成磁共振信号产生、探测与编码；②模拟转换器、计算机、磁盘与磁带机等负责数据处理、图像重建、显示与存储，数据处理及图像显示部分与CT扫描装置相似。MRI成像基础主要是利用人体内富含大量水分子，通过射频脉冲（radio frequency pulse，RF）激发人体内受检查部位水分子中的氢原子核发生磁共振，射频脉冲终止后，氢核吸收的能量以磁共振信号形式释放出来，信号被接收形成体层图像，这就是磁共振成像基本过程。
通常情况下，体内原子核自旋轴的排列是无规律的，让患者进入MRI仪的主磁体和梯度磁场的高磁场中，则导致体内原子核发生磁化运动，自旋的原子核同时以自旋轴和外加磁场向量方向的夹角绕外加磁场向量旋进，类似旋转的陀螺在地球重力下的转动，核自旋空间取向从无序向有序过渡，最终使它们仅在平行或反平行于外磁场两个方向上排列。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值，此时核自旋系统受到外界一定频率的射频脉冲激发氢原子核即可引起共振效应。射频脉冲停止后，激发到高能态的原子核便以电磁信号的形式释放其吸收的能量回到激发前状态。探测患者体内发出的这些电磁信号，使之进行空间分辨，就得到运动中氢原子核分布图像，最后利用计算机形成不同灰度等级图像即为MRI影像（图1-2）。
影响MRI信号强度的因素，既有组织本身固有因素，如质子密度（proton density，PD）、T1和T2弛豫时间、血管流空效应，也有人为影响因素，包括脉冲重复时间（repetition time，TR）和回波时间（echo time，TE）。为提高磁共振信号的信噪比，重复使用同一种脉冲序列，重复激发的间隔时间即为TR，射频脉冲发射后到采集回波信号之间的时间为TE。不同TR、TE组合形成不同的加权像（weighted image，WI）。不同角度的脉冲排列，构成不同的成像序列，常用的成像序列有自旋回波（spin echo，SE），快速自旋回波（fast spin echo，FSE），梯度回波（gradient echo，GE），翻转恢复序列（inversion recovery，IR），平面回波序列（plane echo，EP），其中，自旋回波SE序列为眼部标准成像序列。
图1-2 患者进行MRI检查