TR（time of repetition,TR）又称重复时间。MRI的信号很弱，为提高MR的信噪比，要求重复使用同一种脉冲序列，这个重复激发的间隔时间即称TR。
弛豫（relaxation，经常被误写为“驰豫”）是指在核磁共振和磁共振成像中磁化矢量由非平衡态到平衡态的过程。在统计力学和热力学中，弛豫时间表示系统由不稳定定态趋于某稳定定态所需要的时间。在协同学中，弛豫时间可以表征快变量的影响程度，弛豫时间短表明快变量容易消去。这个系统可以是具体或抽象的，比如弹性形变消失的时间可称为弛豫时间，又比如光电效应从光照射到射出电子的时间段也称为弛豫时间，政策实施到产生效果也可称为弛豫时间。
弛豫时间有两种即T1和T2。
T1
T1为自旋一晶格或纵向驰豫时间，纵向磁化强度恢复的时间常数T1称为纵向弛豫时间（又称自旋-晶格弛豫时间）。
T2
T2为自旋一自旋或横向弛豫时间，横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间（又称自旋-自旋弛豫时间）。
T2*
在理想的状态下，在同一磁场下，给定的化学环境中，所有的核以同一频率进动。但是在实际系统中，各个核的化学环境有细微的不同。
1/T2* = 1/T2 + 1/T (inhomo) = 1/T2 + γΔB0
不像T2，T2*受磁不均匀性的影响，T2*总是比T2短。
T1总是比T2长吗？
一般来说，2T1 ≥ T2 ≥ T2*。在大部分情况下，T1比T2长。
常见弛豫时间值
以下为常见健康人体组织的两个弛缓时间常数大概数值，仅供参考。
1.5特斯拉主磁场之下
组织类型T 1 大约值(毫秒) T 2 大约值(毫秒)
脂肪组织 240-250 60-80
全血（缺氧血） 1350 50
全血（带氧血） 1350 200
脑脊髓液（类似纯水） 2200-2400 500-1400
大脑灰质 920 100
大脑白质 780 90
肝 490 40
肾 650 60-75
肌肉 860-900 50
fMRI脑成像原理及其应用领域
功能磁共振成像(fMRI)技术是二十世纪九十年代发展起来的一种新的脑功能研究手段，它对脑功能的成像原理是建立在脑部血氧水平依赖性(BOLD)的基础之上的。fMRI-BOLD是基于神经元兴奋区血氧水平变化而显影的一种成像技术，通过大量在人和动物身上的研究，其原理主要是通过观察在显示组织水分方面明显且可逆转的弛豫时间(T2)的增加来定位脑部激活
的区域。在脑激活期间，fMRI信号的增加能够反映静脉内脱氧血红蛋白浓度的下降，而脱氧血红蛋白浓度又受局部脑血流量(cerebral blood flow,CBF)，脑血流容积(cerebral blood volmue，CBV)，脑部耗氧量代谢率(cerebralMetabolic rate of oxygen consumption，CMR02)的相互作用的影响。
当神经元的活动增强时，脑功能区皮层的血流量和氧交换量增加，但与代谢耗氧量的增加不成比例，超过细胞代谢所需的氧供应量，其结果可导致功能活动区血管结构中氧合血红蛋白增加，脱氧血红蛋白的相对减少。脱氧血红蛋白是顺磁性物质，其铁离子有四个不成对的电子，磁矩较大，有明显的T2缩短效应。因此，脱氧血红蛋白的直接作用是减少T2加权像的信号减低，fMRI对其在血管结构中的浓度变化极为敏感，当浓度增加时可以引起局部信号的减低，减低时则可使磁化率诱导的像素内相位作用减低，引起自旋相干性增大，从而导致T*2和T2驰豫时间的延长，信号升高，使脑功能成像时功能活动区的皮层表现为高信号。神经元活动与细胞能量代谢密切相关，磁共振功能成像并不是直接检测神经元活动，而是通过磁共振信号的测定来反映血氧饱和度及血流量，从而间接反映脑的能量消耗。因此，在一定程度上能够反映神经元的活动情况，达到功能成像的目的。
由于fMRI-BOLD无需注射任何放射性的核素，具有空间分辨率高及无创伤性，同时可以观察多个脑区的活动，探讨各个脑功能区域之间的关系等特点，作为一种较理想的研究脑部功能变化的可行性手段，在现代脑功能研究领域具有很大的发展潜力，已成为世界脑科学研究领域的热点之一。
fMRI的优点在于能在数秒钟内多次成像，并使受试者处于各种测试状态下，连续测定MRI 的变化。感知觉、学习、记忆、情感及思维过程甚至药物刺激等因素均能导致局部神经元功能兴奋，而局部神经元兴奋导致局部血流量增加和氧分压升高，使MRI信号随脑功能变化的过程而变化，由此将功能过程与结构关联起来成像，在神经科学和高级脑功能研究中已得到应用，显示出巨大的优越性。
功能磁共振成像fMRI技术基本原理
功能磁共振成像简称fMRI，是使用磁共振成像技术来观察活体功能代谢活动的实验技术方法。上世纪九十年代初，由于BOLD技术的开创而逐渐兴起，起初被广泛用于神经科学研究领域，尤其在认知心理学和神经生物学研究方面取得很好的成绩。实际上，广义的功能磁共
振成像（也有人成为FMRI），不单指BOLD技术而言，还包括多种其它可以用来探察活体功能代谢情况的磁共振成像技术，包括：CBF、CBV、MRS、DWI、DTI 等。这些技术各自有着不同的特点，在不同的研究领域有着各自相对的优势。
BOLD—血氧水平依赖技术，是通过脑血管内去氧血红蛋白的含量变化对脑皮质局部功能活动变化进行磁共振成像的一种脑功能影像学检查手段,去氧血红蛋白的磁敏感性是BOLD 的成像基础。这项磁共振成像技术最早出现在1990-1992年,它是一种无创性检查,且具有较高的信号敏感性和空间特异性。BOLD 技术的主要原理是：神经元活动增强时,脑功能区皮层的血流量和氧交换增加,但与代谢耗氧量的增加不成比例,超过细胞代谢所需的氧供应量,其结果可导致功能活动区血管结构（静脉和毛细血管）中氧合血红蛋白增加,脱氧血红蛋白相对减少。脱氧血红蛋白是顺磁性物质,有明显的T2 缩短效应，其直接作用是引
起T2(T2*)加权像信号减低。当其浓度增加时可引起局部信号减低, 浓度减低时则其作用减小而导致信号升高,使脑功能成像时功能活动区的皮层表现为相对高信号。
BOLD 信号的变化本质上反映的是脑静脉和毛细血管中脱氧血红蛋白浓度的变化，但脱氧血红蛋白浓度变化的实际值是难以具体测定的。脱氧血红蛋白浓度变化也不是脑神经活动的直接反映，它是脑神经活动引起的血流改变（CBF、CBV）和氧代谢改变综合作用的间接结果。所以BOLD 信号的本质来源成分复杂（以CBF为主），干扰因素较多。此外，由
于BOLD 信号主要反映脱氧血红蛋白浓度的变化，故其灵敏度依赖磁共振场强大小而不同。
CBF/CBV—脑血流量/血容量灌注技术，磁共振灌注成像是用来反映组织微循环的分布及其血流灌注情况，评估局部组织的活力和功能的磁共振检查技术，依据技术原理不同可分为：①对比剂首过灌注成像：又称为磁敏感性对比剂动态首过团注示踪法。其基本原理是：当顺磁性对比剂（如钆）通过团注瞬间首过毛细血管床时，可导致成像组织的T1、T2(T2*)值缩短，以T2(T2*)值缩短明显。此时利用超快速成像方法，如进行扫描成像来观察组织微循环的T1、T2(T2*)值的变化，从而得到信号强度—时间曲线，以及计算相对脑血容量(rCBV)、相对脑血流量（rCBF）等，临床用于脑梗死的早期诊断，心脏、肝脏和肾脏功能灌注及肿瘤良恶性鉴别诊断等方面；科研上也可进行脑功能成像研究，但时间分辨率
较BOLD 差，且要使用外源对比剂，难于结合复杂刺激任务。
②动脉血质子自旋标记（ASL）：该方法是通过采用反转脉冲预先标记动脉血中质子，当其进入成像层面时因被标记而得以检测，或者对成像层面施加饱和脉冲，通过检测流入的未饱和质子来获得灌注信息，如血流量图、通过时间以及估计饱和程度，目前应用不广泛。
③广义上，血氧水平依赖对比增强BOLD 也属于该技术范畴。MRS—磁共振波谱技术，是利用磁共振化学位移现象来测定组成物质的分子成分的检测技术，是目前唯一可以测得活体组织代谢物的化学成分和含量的检查方法。目前临床上以H1、P31 多用（还有更多化学标记物处于研究阶段），可根据其测得的波谱特点反映各种代谢物的含量比例，以反映疾病的分子水平改变，从而表示功能代谢的结果。
DWI—扩散加权成像技术，DWI 是基于水分子扩散能力差异转化为图像的灰度信号或其他参数值。在常规MRI 的SE 序列中加入一对大小和方向均相同的梯度场的梯度脉冲,置于常规SE 序列中的180°脉冲的两侧。第一个梯度脉冲引起所有质子自旋,从而引起相位变化,而后一个梯度脉冲使其相位重聚,但此时相位分散不能完全重聚,而导致信号下降，从信号变化的差异反应水分子的扩散能力差异。在活体中,扩散是多种因素的综合作用, 因此用表观扩散系数(ADC )来描述每个体素内水分子的综合微观运动。DWI 最早用于脑缺血的急性期及超急性期的诊断及与其他疾病的鉴别诊断, 显示出明显的优势,后来逐步用于其他疾病如3脑肿瘤性病变、肿瘤、感染及脱髓鞘性疾病。现已经应用于全身各系统的肿瘤性病变、肿瘤、感染疾病,在肿瘤鉴别诊断及确定其范围显示明显优于传统方法。DTI-扩散张
量成像技术，DTI是在DWI 技术基础上发展起来的一种新的磁共振成像技术,其可以在三维空间内定时定量地分析组织内水分子弥散特性。活体组织中结构的不同从而影响水分子自由弥散的方向和速率,这种差异是DTI 成像的基础,并为其所检测并转为图像和各参数值。DTI 为三维信息的采集,因此至少要在 6 个方向施加弥散敏感梯度。具有随意微结构的组织中,水分子的弥散是随机的,即向各个方向运动的概率相同,表现为弥散的“各向同性”。各向同性用扩散张量的踪迹来描述,与各个方向平均ADC 值成正比。具有固定排列顺序的结构中,水分子通常更加倾向于沿某一特定方向进行弥散,表现为弥散的“各向异性”。如在脑灰质主要为神经元的胞体,脑白质主要为神经元的突起—神经纤维组织。在神经纤维组织,水分子因受髓鞘、轴索排列方式等影响,表现为沿纤维走行方向的扩散比与其垂直的方向更容易。DTI 是目前惟一能在活体中显示神经纤维束的走行、方向、排列等信息的技术,可以研究不同脑区结构的解剖连接，被广泛应用于中枢神经系统的组织形态。
基于任务的功能磁共振研究脑功能定位
脑功能磁共振研究的主要方向之一是对大脑的功能区进行定位，即找出大脑行使特定功能的特异性脑区。在人的大脑中，不同脑区负责不同的功能，这一观点最早是从脑外伤或肿瘤的病人中发现的，结合病人的脑损伤部位和对应的脑功能缺失，逐渐总结出了一系列解剖上的脑功能定位。之后，在开颅手术中使用电刺激等方法可以较粗糙的判断人脑的功能定位，但受制于手术野，其研究部位局限，涉及的脑功能较少。上世纪六十年代，使用核医学成像技术，已经可以在活体上观察到人脑的功能活动区，但由于核医学成像时间和空间分辨率均较差，又需要使用具有放射性的核素进行检查，其研究发展相对较慢。上世纪九十年代后，脑功能磁共振成像技术逐渐兴起，其较高的时间和空间分辨率，无放射性等优点，为脑功能定位研究提供了有利的条件。经过近三十年的发展，脑功能磁共振成像技术已经被公认为神经科学研究中应用最广泛的方法之一。
脑功能磁共振研究脑功能定位，需要给予相应的任务或刺激激发脑功能活动使其得以显示。虽然其研究设计各不相同，但无论是早期的组块设计，还是后来发展起来的事件相关设计，最后都是遵循“减法原则”以显示特定脑功能的特异活动脑区。“减法原则”简单概括而言，即用 A 任务或刺激的脑功能激活数据减去 B 任务或刺激的脑功能激活数据，从而得到“A-B”即目标任务或刺激脑功能的特异活动脑区。而根据研究设计的不同，B 可以是无任务或刺激的基线状态，那么 A 就是目标任务或刺激，即“A-B”=“A-0”=“A”。，蓝色线条表示的是任务切换的模式—睁眼和闭眼交替、每次各持续30 秒长的时间，紫红色线条表示的是视觉区的实际BOLD 信号变化曲线（来自脑功能磁共振成像采集的BOLD 数据）。将多次睁眼和闭眼时脑区信号变化的差值进行平均就可以得到视觉刺激所引起的脑激活强度，这里睁眼相当于“减法原则”里的“A”，闭眼相当于“B”或是基线“0”。
无论是多么复杂的实验设计，只要“减法原则”具有合理性，那么“A-B”即目标任务或刺激脑功能的特异活动脑区就具有其可靠性。当然，“减法原则”的处理在实际中并不那么简单，时常会混杂一些非目的因素存在其中，使得其结果的特异性存在一定的疑问。
基于任务的功能磁共振研究脑功能定位，从本质上来说是将大脑脑区进行功能上的划分、分割，用以明确不同脑区负责的具体功能，或是某一功能是由那个或那几个脑区负责的。但研究发现，同一脑区可能参与不同脑功能活动，同一脑功能活动可能涉及多个不同脑区，因此这类研究观察问题可能较片面和孤立，未能揭示脑功能网络的整体层面，但是它依然是后者研究的基础和奠基石，具有不可替代的作用和研究意义。
静息状态的功能磁共振研究功能连接的研究历史
早在基于任务的功能磁共振研究脑功能定位刚兴起时，Biswal 等人就在1995 年首次研究了静息状态时人脑功能磁共振BOLD 信号变化的规律。静息状态是与任务状态相对而言，这里指的是人静卧于磁共振机器内，不进行任何任务或接受额外刺激，保持安静、思维放空，但又不睡着。Biswal 等人发现，使用手动任务激活确定的脑皮层运动区，在静息状态时其BOLD 信号的自发振荡左、右双侧具有同步性、即时间上的相关性，提示双侧脑皮层运动区具有功能上的连接性，而且他们还发现这种连接性主要体现在BOLD 信号自发振荡的低频区间（低于0.1Hz），与其他频率区间的一些噪声信号不完全相关。
虽然这一发现早期并未引起学术界广泛的关注，但在之后的 5 年时间，Biswal、Lowe、Xiong、Cordes 等少数学者使用类似的模式，对这一现象进行了进一步深入的研究，逐步完善了实验设计，并通过大量实验数据进一步确证了这一现象的可靠性。这些学者的研究较一致地发现，人脑内已经确认的众多特异功能脑区，包括感觉运动区、视觉区、听觉区、语言区、杏仁核等，在静息状态其BOLD 信号的自发振荡左、右双侧都具有同步性、即时间上的相关性，这是其功能连接的表现。而且这种功能连接上的时间相关性，主要体现在BOLD 信号自发振荡的低频区间即0.01-0.1Hz，低频信号对功能连接相关性的贡献大于90%，而呼吸、心率对功能连接相关性的贡献小于10%，正常人呼吸的频率范围为0.1-0.5Hz，心跳频率范围为0.6-1.3Hz。早期的静息态脑功能磁共振研究主要使用较短的TR
（400-500ms）采集图像数据，以达到尽量避免呼吸、心跳等高频噪声影响的目的。但由于磁共振机器本身硬件条件的限制，短TR 的扫描无法覆盖整个大脑，一次只能扫描5-10层，层厚也较大为8-15 毫米，空间分辨率不高，所以其研究应用尚不很广泛。在 2001 年之后，随着对静息态BOLD 信号自发振荡特性的了解进一步深入，静息态脑功能磁共振的研究方法有了进展，众多学者开始使用 2 秒长TR 扫描结合低频滤波的数据分析技术进行实验研究。这样的模式既可以使成像范围覆盖全脑，达到20-30 层、3-6 毫米的层厚，发挥了磁共振高空间分辨率的优势，又可以从数据水平规避大部分呼吸、心跳等噪声对信号成份的影响。特别是在2003-2006 年间，使用 2 秒长TR 进行静息态脑功能磁共振成像，美国斯坦福大学的Greicius 和华盛顿大学的Fox 等学者在《PNAS》上发表的关于默认网络（Default mode network）的研究，引起了学术界广泛的关注和浓厚的兴趣。如此一来，静息态脑功能磁共振研究的应用，因为其客观性和便捷性，逐渐广泛起来，至今已成为脑功能磁共振研究的热点技术。
相对于基于任务的功能磁共振研究脑功能定位，静息态脑功能磁共振研究主要侧重研究不同脑区间的功能连接。所谓“功能连接”，在神经科学上是指空间上远离的神经生理事件在时间上有依存关系，具体到脑功能成像就是指解剖上分离的脑区之间发生神经活动时具有同步性。这种“功能连接”反映了不同脑区之间功能上的交通和信息上的交流，体现了整体脑功能网络的整合性和联通性。在现代神经科学中，复杂的大脑被认为是一个有效而精确的网络，其中有大量的不同脑区执行和行使不同的任务和功能，但他们之间并不是各自独立和封闭的，而是不断的在交流和分享神经信息。静息态脑功能磁共振研究为探索大脑这一复杂的网络系统，提供了有利的武器和大量的信息。
fmri静息状态功能连接数据采集和分析方法
静息态脑功能磁共振研究的数据采集方法如上所述，大致分为两种：400-500毫秒的
短TR 和 2 秒的长TR 扫描。短TR 扫描的频率快，可以基本避免呼吸噪声的影响，并避免大部分心跳和血管搏动噪声的影响。但短TR 扫描的范围少，无法覆盖全脑，除非牺牲空间分辨率使用大的层厚，故目前主要用于感兴趣脑区的研究，只扫描感兴趣的脑区层面，仍然保持较高的空间分辨率。长TR 扫描时可以覆盖全脑，具有较高的空间分辨
率，其扫描模式和常规任务功能磁共振研究相似。虽然长TR 扫描采集数据时不能避免呼吸、心跳等噪声的干扰，但是可以从数据分析的层面来进行处理，尽量规避噪声信号的影响。静息态脑功能磁共振研究的数据采集总时间一般在4-10 分钟，多为5-6 分钟，这样既保证数据样本的足量，又避免被试的头动和额外的思想活动。静息态研究成像扫描的序列和常规的任务研究一样，也是对BOLD 敏感的T2*加权GE-EPI 序列。
静息态脑功能磁共振研究的数据预处理与任务研究的步骤类似，主要也包括：时间校正、头动矫正、时间序列归一化、空间标准化、空间平滑。而0.01-0.1Hz的滤波处理为静息态研究所特有，特别是 2 秒长TR 扫描时。数据预处理之后的分析，可以分为 2 大类：针对BOLD 信号振荡时间上的同步性、相关性，和针对信号振荡的幅度，以前者应用最多。针对BOLD 信号振荡时间上的同步性、相关性，按照具体分析方法，可以分为：
①基于感兴趣的脑区、即种子点（Seed ROI）的相关分析
基于Seed ROI 的相关分析是分析脑功能连接最常用、最简单、最直接的方法。其基本步骤是，首先根据一定的标准选择感兴趣的脑区作为种子点（SeedROI），再把某一Seed ROI 内所有体素的信号时间序列进行平均并提取出来，与全脑其他脑区的各个体素进行相关分析，得到此Seed ROI 与全脑其他各体素的相关性参数、即相关系数r，每个相关系数有对应的参数值t 或p 反映其统计意义的大小。最初，Biswal 等使
用fMRI 研究静息状态下运动区的功能连接就是使用这种方法，之
后Greicius 和Fox 等使用fMRI 研究静息状态下默认网络的功能连接也是使用这种方法。
基于Seed ROI 的相关分析的优点在于，分析方法简单、方便，结果清楚、明了且其意义容易解释。其缺点在于，Seed ROI 的选择对结果的影响较大，其选择标准具有较大的人为性，目前没有统一的标准，感兴趣脑区的偏向性使得研究结果有时不全面，存在明显的前提假设。目前选择Seed ROI 的方法有：在同一个实验研究中使用任务fMRI 激活的功能脑区，基于既往研究结果的脑激活区坐标人工定义，从标准脑的图谱模版中选取解剖脑
区ROI，手工绘制解剖脑区ROI，基于其他数据指标（如脑区ALFF、VBM）研究的结果等。
②等级聚类Hierarchical clustering
等级聚类（Hierarchical clustering）分析，是在基于Seed ROI 的相关分析的基础上，再行进一步地扩展和延伸。简单的基于Seed ROI 的相关分析，往往只是考察几
个ROI 脑区的功能连接相关性，而没有考察众多脑区构成的复杂网络的组织分布情况和功能连接特性。等级聚类分析则是同时观察多个ROI 脑区两两之间的相关性，并使用校正过的“部分相关系数”构成计算矩阵进行“聚类”8（clustering）分析。等级聚类分析得到的结果可以构成“等级树形结构图”或“拓扑地形图”，直观形象的反映众多脑区构成复杂网络的内部关系和整体架构。使用“图形分析”（graph analysis）算法,对等级聚类分析的结果进行考察，可以揭示大脑功能网络的组织效率和拓扑特性。“Graph analysis”主要考察不同连接点（即脑区）之间的图形连接特性，包括：“聚类系数”
（clustering-coefficient）,“特征性步长”（characteristic path length）,“连接度”（connectivity degree）,“中心性和模块性”（centrality and modularity）等。根据这些指标可以将连接网络的分布布局归类为：规则型、随机型、小世界型（small-world）、自由尺度型（scale-free）、模块型（modular networks）等。不同的网路连接布局具有不同的信息传递效率和抵御攻击的能力，例如“小世界型”网络就具有高的“聚类系数”与短的“特征性步长”，因而有很高的连接效率；“自由尺度型”网络对随机点攻击有较好的抵
御能力，但是对“中心结点”的攻击很敏感，而这种连接网络中的“中心结点”，就大脑脑区而言，可能即是疾病发病的关键点和治疗的重要靶点。
③独立成分分析ICA
独立成分分析ICA 是近年来从盲源分离技术发展而来的一种数据驱动的信号处理方法。该方法属于多变量分析法,与单变量分析法相比,更加充分地利用了像素间的空间联系。应用该方法不仅可以从fMRI 数据分析中得出一些传统方法所未发现的结果,而且这种方法不需要传统方法的那种预先假设的模型,只依赖于数据本身即可提取出其中所包含的信息,同时可以去除呼吸,心跳等生理学噪声和头动的影响。这种方法需要假设功能成分之间是相互独立的,这种假设对于脑功能活动是合理的,并且能够分离出比较合理的功能模式。标准
的ICA计算公式如下:X=MS其中X = [ x1, …, xm]T是时间序列矩阵,每一行表示一个时间点上全脑体素值构成的向量; S = [ s1, …, sk]T是独立成分矩阵,每一行表示一个独立成分;M = [ m1, …, mk]T是混合矩阵,每一列表示与独立成分对应的时间序列,如mp
代表独立成分Sp对应的时间序列,这种形式称为空间ICA。
ICA 数据分析本身是很客观的，因为完全是数据驱动的，而不需要假设ROI，9但是其分析时成分的数目却是要人为给定的，这给ICA 数据分析的统一性带来了挑战。因为即使是单个被试的数据，其成分的数目都可能不同，这在组分析时就不易处理。所以后期又发展了Group-ICA 分析方法，即将所有被试的数据连接起来，统一使用一个标准进行ICA 分析，直接得到组分析的结果。但是即使这样，组分析水平的成分数目依然需要人为确定，而不同的成分数目将会对分析结果造成显著的影响。成分数目过多可能拆散了有效数据的空间分布而无法解释其分析结果，成分数目过少则可能无法得到需要的有效信息而错失了预期的结果。另外，ICA 分析的结果只是显示了脑区网络的空间分布，并不涉及这些脑区之间的连接相关性。所以，ICA 分析的结果可以作为seed ROI 再进行相关分析，以度量脑区之间的连接强度。
针对信号振荡的幅度（数据预处理之后的第二类分析），主要是研究静息态BOLD 信号的低频振幅（ALFF,Amplitude of low frequency fluctuation）大小，由北京师范大学的臧玉峰教授等人提出，国外有的学者也定义为“均方根（Root mean square）”或“能谱（Power spectrum）”，虽然计算方法的细节略有不同，但大体反映的信号意义是一样的。ALFF 的数据分析结果来源于数据本身，无需前提假设划定感兴趣的脑区，这样的数据驱动性使其具有较好的客观性。在静息状态下ALFF 可以对脑功能区进行定位，不少学者都使
用ALFF 在正常人上显示了默认网络的功能脑区。2007 年Yang 等比较了静息态下视觉区在睁眼和闭眼时的ALFF，发现前者比后者高，而后扣带回（默认网络系统的一部分）的ALFF 则没有差异。更多的研究则比较了神经精神疾病患者与正常人的ALFF，结果发现ALFF 存在差异的脑区，与既往其他研究方法所显示的功能异常脑区一致。2007 年臧玉峰等使用ALFF 作为观察指标研究ADHD 病人，发现病孩前额叶和小脑的ALFF 减低。2008年，Zou 等在ALFF 的基础上作了算法改进，提出了fractional ALFF（fALFF）的概念。新的fALFF 与ALFF 比较，减少了脑室脑脊液特别是中线结构对计算结果的影响和干扰，理论上来，fALFF 的结果应该比ALFF 更好，实际分析也证明二者的可靠性基本一致。因此，ALFF 本身可以作为一个观察指标来定位神经精神疾病的异常脑功能区，而且ALFF 异常的脑区还可以作为感兴趣的种子点脑区进一步进行全脑相关分析，以研究其功能连接的异常。
神经精神疾病的静息态fMRI研究
静息态fMRI 已经被广泛应用于各类神经精神疾病的研究，包括老年痴呆、中度认知损害、帕金森病、亨廷顿病、孤独症、多动症、精神分裂症、抑郁症、焦虑症、强迫症、创伤后应激综合症、癫痫、多发性硬化、药物成瘾等。
其中默认网络是研究的共同重点，各种不同的神经精神疾病都发现默认网络有或多或少、或正或负的异常改变。而脑区功能连接网络的综合分析，也为这些神经精神疾病的病理机制研究提供了更丰富的信息和更全面的认识。
药物治疗的静息态fMRI研究
基于静息态fMRI 研究的功能连接性，比较用药治疗前后脑区功能连接性的变化，是fMRI 研究的一种新模式。既往结合药物与任务fMRI 的研究主要是观察药物对特定脑区功能激活的影响，而药物结合静息态fMRI 则是观察药物对脑功能网络连接的影响。目前此种模式的研究才刚刚兴起，尝试尚为数不多，近年已有抑郁症药物治疗、精神分裂症药物治疗、左旋多巴对正常人的作用、尼古丁对嗜烟者的作用等研究发表，为这一研究模式提供了先期经验。
基于任务的功能磁共振研究功能连接
基于任务的功能磁共振研究功能连接主要特点（即分析任务态数据的方法）：
1）有效连通性研究
神经功能连接研究的一个重要方面是“有效连通性”，即研究一个神经系统直接或间接施加于另一个神经系统的影响。在有效连通性研究中，这个影响是有方向性的，可以是正或是负，故其研究方法多是将假设的影响模式形成数学模型，并与特别设计的多种任务组合条件相结合，通过检验数学模型与任务条件交互作用的相似性来反映不同脑功能网络系统的功能连接性。这类需要执行任务的功能连接研究，常用分析方法包括：心理生理交互作用（Psychophy siological Interaction，PPI）、结构方程模型（Structural Equation Modeling，SEM）、基于“Granger 因果关系”的多元自回归模型（Multivariate Autoregressive Modeling，MAR）、动态因果模型（Dynamic Causal Modeling，DCM）等。这类研究方法的优点在于可以探测不同脑功能系统之间相互影响作用的方向性，但是这需要有先验知识给予较强的假设构建模型，而且其所能够研究的脑区范围与连接关系精确度之间存在相互制约，加之相应任务刺激设计和学习的复杂性，使得13此类研究的广泛应用（特别在临床型研究）受到挑战。2）基于Seed ROI 的相关分析方法
根据有关静息态fMRI 研究的结果，许多学者认为与某一任务或是功能相关的脑网络系统，在执行该任务或功能时其功能连接性强于静息状态，而非相关脑网络系统的功能连接则减弱。实际上，脑的功能连接性在执行任务与静息态时都是存在的，故使用静息态研究的分析方法来处理任务研究的数据也是可行的。其中，基于Seed ROI 的相关分析最为常用，其基本步骤与静息态研究的数据处理相似，只是数据是基于任务状态的，其结果反映的是任务状态时不同脑区间的功能连接性，是对静息态功能连接研究有意义的补充和延伸。
3）完全数据驱动的方法：如独立成分分析ICA、主要成分分析PCA 等。其基本原理如前所述，这些无需模型假设和ROI 的方法也可以用来分析任务研究的数据，并且由于任务刺激脑激活结果存在部分可预见性，使得其分析结果的解释较静息态研究的更为容易。
第四节脑功能成像技术1 语言神经认知机制研究是语言科学研究的重要内容，它主要研究语言与大脑的关系，简单的说就是研究语言在人脑中的理解与产生的过程。但是人脑被一层厚厚的颅骨所包围，因此仅凭肉眼无法判断大脑处理语言时的情况。认知语言学通过语言理论的假设来构建语言认知模型，心理语言学则通过行为学方法，通过测试量表来研究具体语言结构的反应时间和正确率。但是，这两种研究方向都不能直接观察大脑实时处理语言的情况。随着科学技术的发展，新的语言科学研究技术已经被广泛用于语言研究中，其中PET和fMRI尤其是fMRI技术又是神经认知科学研究被最广泛应用的一种新的技术手段。 一脑功能成像技术简介 PET（Positron Emission Tomography,PET）即正电子发射断层扫描技术，其基本原理是：刺激作用于大脑会产生血流变化，利用血液中注射的放射性示踪物质来和脑活动的某些脑区进行对比，从而确定刺激任务与特定脑区之间的关系。fMRI是functional Magnetic Resonance Imaging的简称，中文名称为功能性磁共振成像。其实质就是在磁共振成像的基础上获取大脑活动的功能图像，以获取被试对所给语言、图形、声音等刺激材料进行加工时产生的fMRI信号并加以分析，以确定这些刺激材料与对应脑区的关系，从而分析其脑机制。赵喜平（2000）认为所谓的fMRI就是利用MRI对组织磁化高度敏感的特点来研究人脑功能，特别是大脑各功能区划分或定位的无创伤性检测技术。由于PET技术在技术要求以及资金需求方面的原因，用于认知任务的研究越来越少，现在主要的脑成像技术就是fMRI,因此这里主要介绍fMRI技术以及实验数据的处理和对实验数据的解读。 1.1 fMRI的发展及其原理 MRI（Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像）产生于上个世纪70年代。1970年，美国纽约州立大学的Raymond Damadian发现正常组织的NMR（Nuclear Magnetic Resonance）信号与病变组织的信号明显不同。这以后Paul Lauterbur、Peter Mansfield 和Graunell发展了各种成像方法。1976年 Mansfield得到了第一幅人体断层像，1977年世界上第一台名为indomitable 的全身磁共振成像装置诞生，1978年的图像质量已经接近CT，1980年磁共振成像设备用于商业用途，这之后，磁共振成像技术开始进入一个飞速发展的时期。美国Technicare公司、GE公司、 1 为了使读者能够直观的了解脑功能成像的实验过程，本章节的图片除了引用编著者已经发表的陈国之外，还参考了https://www.doczj.com/doc/b72021512.html,/afni、https://www.doczj.com/doc/b72021512.html,/products/e-prime/网站的部分图片。
红外热像仪和视频报警系统在安防领域 的应用 一、系统概述随着技术进步，视频监控系统已经在国家公共安全防范的各个领域中开始了广泛使用，这使得人民的安全环境在很大程度上得到了提高。现在的视频监控系统主要采用的是可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行日常的安全防护。但由于可见光摄像机在恶劣天气或照度较低的条件下，很难滤除干扰得到有用的视频图像，因此使得整个安全防范系统在夜间或恶劣天气条件下的防范能力大打折扣。而且现在的视频监控系统必须由安保 一、系统概述 随着技术进步，视频监控系统已经在国家公共安全防范的各个领域中开始了广泛使用，这使得人民的安全环境在很大程度上得到了提高。现在的视频监控系统主要采用的是可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行日常的安全防护。但由于可见光摄像机在恶劣天气或照度较低的条件下，很难滤除干扰得到有用的视频图像，因此使得整个安全防范系统在夜间或恶劣天气条件下的防范能力大打折扣。而且现在的视频监控系统必须由安保人员对视频画面进行24小时不间断的监视、人为对视频图像进行分析报警，否则系统就起不到实时报警的功能只能起到事发后取证的作用。因此整体来说，现在的视频监控系统还处于在半天时、半天候和半自动状态。因此如何提高在“夜黑风高”的案件高发时间段的自动报警防范能力，就成为了国家公共安全防范领域内急需解决的重要问题之一。 红外热像仪及视频报警系统，是基于非制冷红外热像仪或可见光摄像机等硬件系统，采用红外/可见光复合成像、视频图像处理及自动行为分析报警等相关软件与之结合，将现有视频监控系统的良好天气下的人工监视、事后取证功能，提升为全天候条件下的免人为看护、电脑自动实时报警功能。系统可在夜间或者恶劣天气条件下（如大雨、大雾等）工作，不仅能节省大量的人力，同时可实现全天时全天候实时报警。不仅弥补了现有视频监控系统的不足，而且提升了安防系统的自动识别、自动报警等相关自动化程度，具有非常重要的社会作用，具有广阔的市场。 1、非制冷红外热像仪硬件系统
第1 页共24 页医学影像学应考笔记 第一章X线成像 一、X线的产生与特性 X线的产生：真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的。TX线的特性：1穿透性：X线成像基础； 2荧光效应：透视检查基础； 3感光效应：X线射影基础； 4电离效应：放射治疗基础。 X线成像波长为：0.031~0.008nm 二、X线成像的三个基本条件 1 X线的特征荧光及穿透感光
2人体组织密度和厚度的差异 3显像过程 三、X线图象特点 X线是由黑到白不同灰度的一图像组成的，是灰阶图象。 四、X线检查技术 自然对比：人体组织结构的密度不同，这种组织结构密度上的差别，是产生X线影像对比的基础。 人工对比：对于缺乏自然对比的组织器官，可以认为的引入一定量的在密度上高于或低于它的物质，使之 产生对比。 五、N数字减影血管造影DSA：是运用计算机处理数字影像信息，消除骨骼和软组织，使血管清晰的成像技术。 @ 正常X线不能显示：滋养管、骺板
第2章骨与软骨 第一节检查技术 特点：1有良好的自然对比 2骨关节病诊断必不可少 3检查方法发展快 4病变定位准确，定性困难需要结合临床。 一普通X线检查 透视、射片：首选射片，一般不透视。 射片原则：1正、侧位； 2包括周围软组织和邻近关节、相邻锥体；3必要时加射健侧对照。二造影检查
1关节照影、2血管照影 三CT检查（优点） 1发现骨骼肌肉细小的病变； 2限时复杂的骨关节创伤； 3 X线病可疑病变； 4骨膜增生； 5限时破坏区内部及周围结构。 第二节影像观察与分析 一正常X线表现：（掌握） 小儿骨的结构：骨干、干骺端、骨骺、骺板。主要特点是骺软骨，且未骨化。成人骨的结构：干骺端与骺结合，骺线消失，分骨干、骨端。
2、认知神经科学脑成像技术简介、当前应用及展望 答： CT、MRI——癫痫的病因 SPECT——脑血流灌注 PET——脑代谢 MRS——脑内生化物质的改变 fMRI——血氧水平依赖（BOLD）描述大脑内神经元激活的区域 脑电图—主要体现在对于癫痫源或者功能区的定位帮助，并不能用于诊断病人是否患有癫痫 【以上是一个课件中得到的，我不是很明白说的意思。】 下面是关于ｆＭＲI的应用发展 1. 功能核磁共振的概念、特点及工作原理 （1）概念 功能磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging，fMRI)的突出特点是：可以利用超快速的成像技术，反映出大脑在受到刺激或发生病变时脑功能的变化。它突破了过去仅从生理学或病理生理学角度对人脑实施研究和评价的状态，打开了从语言、记忆和认知等领域对大脑进行探索的大门。 传统的磁共振成像(MRI)与功能磁共振成像(fMRI)之间的主要区别是它们所测量的磁共振信号有所不同。MRI是利用组织水分子中的氢原子核处于磁场中发生的核磁共振现象，对组织结构进行成像，而fMRI所测量的是在受到刺激或发生病变时大脑功能的变化。根据所测量的脑功能信号的不同，磁共振功能成像主要有以下四种工作方式:①血氧水平依赖功能磁共振成像(blood-oxygen-level-dependentfMRI，BOLD-fMRI)，它主要是通过测量区域中氧合血流的变化(或血流动力学的变化)，实现对不同脑功能区域的定位；②灌注功能磁共振成像(perfusionfMRI)，又称为灌注加权成像(perfusionweightedimaging，PWI)。这种成像方法主要用于测量局部脑血流和血容积；③弥散加权功能磁共振成像(diffusion-weightedfMRI)，这种方法主要用于测量水分子的随机运动；④磁共振波谱成像(MRIspectroscopy)，该方法用于测量脑的新陈代谢状态以及参加到新陈代谢中的某些物质(如磷和氧)的含量。目前，临床上和脑科学研究中一般都是用第一种方式，文献中出现的fMRI，如果不做特别说明，一般都是指BOLD-fMRI，简称为fMRI。 （2）工作原理 BOLD 技术是fMRI 的理论基础。当大脑在执行一些特殊任务或受到某种刺激时,某个脑区的神经元的活动就会增强。增强的脑活动导致局部脑血流量的增加,从而使得更多的氧通过血流传送到增强活动的神经区域,使该区域里的氧供应远远超出了神经元新陈代谢所需的氧量,导致了血流中氧供应和氧消耗之间的失衡,结果造成了功能活动区血管结构中氧合血红蛋白的增加,而脱氧血红蛋白的相对减少。脱氧血红蛋白是一种顺磁性物质,其铁离子有四个不成对电子,磁距较大,有明显的T2缩短效应,因此在某一脑区脱氧血红蛋白的浓度相对减少将会造成该区域T2。信号的相对延长,使得该区域中的MR信号强度增强,在脑功能成像时功能活动区的皮层表现为高信号,利用EPI快速成像序列就可以把它检测出来。
脑功能认知研究的历史与发展 设想一个放在你手中的奶油色物体，这是一个看起来象由两个半球组成的椭球状粘稠物，坐落在一根粗壮的茎上，在它的表面，有着各种各样深浅不一的皱褶，还可以区分出有着特定的颜色，形状和纹理的不同区域，这些区域以一定的方式互相交连折叠在一起。这个外表奇怪的东西就是我们的大脑，那根粗壮的茎是脑干，皱褶是大脑的沟回，而彼此连接的区域是大脑的各种功能区结构。确定这些脑区之间的连接方式和与之相应的心理功能，揭示大脑的工作机制，了解人类精神和智力的奥秘，正是千百年来人类最富吸引力也最具挑战意义的问题。可喜的是，在今天我们终于开始有能力涉足于这个领域，尽管只是一小步小步地艰难探索，智慧女神的真实面貌还是正逐渐地呈现在我们面前。 其实，早在18世纪前叶，意大利医生和生物学家佛洛恩斯（Flourens）就已经通过观察和实验来研究脑。他通过一定的方式，在不同的动物身上越来越多地摘除它们的脑区域，然后观察产生的结果。他发现，摘除不同的脑区之后，并不是脑的特定功能受到损害，而是所有功能都逐渐减弱。这样的事实清楚地表明，将不同的功能选择性地完全定位于脑的某一特定区域是不可能的。于是，这种认为脑是均一的，没有专一功能区域的设想，就导致了脑的整体性活动概念出现。 与这种整体性脑功能活动想法相反，18世纪后期德国医生加尔（Gall）鼓吹的另一种鲜明对照的观点却久负盛名。这种观点认为脑能够被分隔成若干固定的小室，各自有高度专一的功能。加尔通过研究死后的人颅骨的物理特征，再与死者生前的性格特征匹配，发展出一套理论。他和他的信徒检测颅骨的表面隆凸作为脑的特征，将头骨分成39个区域，相应地将人类复杂的心智功能也分成39种，包括“繁衍的本能”、“爱”、“友谊”、“谨慎”、“仁慈”、“希望”、“记忆”“数学概念”、“文字知觉”、“推理”、“比较”、“空间方位感”、“因果关系”、“时间知觉”、“大小知觉”等等，建立了曾经在西方广泛流传的颅相学（Phrenology）。这种观点在当时的技术水平下，看似符合客观的科学测量标准，因此曾经在很长的一段时间里独领风骚。 但是，到19世纪后叶，对脑部损伤病人的临床观察有了很多新的发现。法国医生布洛卡（Broca）检查了一个不会说话的病人，他可以理解语言，但在说话时只能发音“Tan”，不会发别的音。几天后他去世，对他的大脑研究发现他大脑的损伤区域在左侧大脑半球前部，也就是脑功能结构中著名的布洛卡区。这种病变现在被称为运动性失语症（Aphasia）。对另一种语言障碍——感觉性失语症病人大脑的研究则发现，病人能够完全正确地发音，但说出的话语无伦次，语言的理解能力有障碍，损伤的区域在大脑下部的颞横回语言感觉区——韦尼克
红外热成像约翰逊准则 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
红外热像仪探测距离_约翰逊准则 德图仪器小编在前面已经给大家做了近百篇红外热像仪技术文章，相信大家也对红外热像仪知识有所了解，今天，再给大家介绍下红外热像仪探测距离及约翰逊准则，希望能加深大家对红外热像仪的认知。 红外热像仪探测距离： 在自然界中一切温度高于绝对零度摄氏度)的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波，无论白天黑夜，物体都会辐射红外线。红外热像仪就是把这些人眼不可见的热辐射转变为人眼可见的热像图。由于红外热像仪只是被动地接收目标的热辐射，因此具有隐蔽性好等特点。 被动式红外热像仪一般工作在3—5μm和8—14μm这两个波段，相对于可见光和近红外而言，其波长比较长，穿透雨、雪、雾、烟尘等能力强，因此在国防、警用、安防等领域红外热像仪是一个非常有效的设备。 但用户购买热像仪常常会问一个问题：热像仪能看多远。这是一个特别重要的问题，但又是很难说清楚的问题。比如说，我们热像仪能看到146×106公里外的太阳，但不能说热像仪的探测距离能达到146×106公里。但这探测距离又是必须说清楚的一个问题，因为客户买热像仪是用来探测、监控目标的。 约翰逊准则： 探测距离是一个主观因素和客观因素综合作用的结果。主观因素跟观察者的视觉心理、经验等因素有关。要回答“热像仪能看多远”，必须先弄清楚“什么叫看清楚”，如探测一
个目标，甲认为看清楚了，但乙可能就认为没看清楚，因此必须有一个客观统一的评价标准。国外在这方面做了大量的工作，约翰逊根据实验把目标的探测问题与等效条纹探测联系起来。许多研究表明，有可能在不考虑目标本质和图像缺陷的情况下，用目标等效条纹的分辨力来确定红外热像仪成像系统对目标的识别能力，这就是约翰逊准则。目标的等效条纹是一组黑白间隔相等的条纹图案，其总高度为目标的临界尺寸，条纹长度为目标为垂直于临界尺寸方向的横跨目标的尺寸。等效条纹图案的分辨力为目标临界尺寸中所包含的可分辨的条纹数，也就是目标在探测器上成的像占的像素数。 目标探测可分为探测(发现)、识别和辨认三个等级。 探测 探测定义为：在视场内发现一个目标。这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到个像素以上。 识别 识别定义为：可将目标分类，即可识别出目标是坦克、卡车或者人等。这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到6个像素以上。 辨认 辨认的定义为：可区分开目标的型号及其它特征，如分辨出敌我。这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到12个像素以上。
医学影像学基础知识汇总 X线得特性：穿透性、荧光效应、感光效应与电离效应。 X线成像得基本原理：除了 X线具有穿透性、荧光效应、感光效应与电离效应外，还基于人体组织结构之间有密度与厚度得差别。当X线透过人体密度与厚度不同组织结构时，被吸收得程度不同，达到荧屏或胶片上得X线量岀现差异，即产生了对比，在荧光屏或X线片商就形成明暗或黑白对比不同得影像。 自然对比：根据密度得髙低，人体组织可概括为竹骼、软组织（包括液体）、脂肪以及存在于人体得气体四类。这种人体组织自然存在得密度差异称为自然对比。 人工对比：对于缺乏自然对比得组织或器官，可人为地引入一泄量得在密度上髙于或低于它得物质（造影剂）,使之产生对比，称为人工对比。 X线设备：X线管.变压器.操作台以及检査床等部件。 对比剂分类:①髙密度对比剂：狈剂与碘剂，②低密度对比剂：气体。 X线诊断步骤： ①分析判断X线照片质量? ②按顺序全而系统观察。 ③对异常X线影像进行观察」 ④结合临床资料确立X线判断* CT成像得基本原理：CE就是用X线束用绕人体具有一左厚度得检査部位旋转，进行层面扫描，由探测器接受透过该层而得X线，在转变为可见光后，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。 体素：假泄将选立层面分成一左数目、体积相同得立方体，即基本单元，称之为体素。 数字矩阵:吸收系数反应冬体素得物质密度，再排列成矩阵，即构成该层而组织衰减系数得数字矩阵。 像素：数字矩阵得每个数字经数字/模拟转换器，依英数值转为黑白不同灰度得方形单元，称之为像素。灰阶：代表了由最暗到最亮之间不同亮度得层次级别。 空间分辨力:在CT设备中有时又称作几何分辨力或高对比度分辨力，它就是指在髙对比度得情况下鉴别细微结构得能力，也即显示最小体积病灶或结构得能力。 密度分辨力：又称为低对比度分辨力，它表示系统所能分辨得对比度得差别得能力。 部分容积效应：在同一扫描层而内含有两种以上不同密度得物质时，图像得CT值则就是这些物质得CT值得平均数，它不能如实地但应其中任何一种物质得CT值，这种物理现象称为部分容积效应。 窗技术：就是CT检查中用以观察不同密度得正常组织或病变得一种显示技术，包括窗宽与窗位。 窗宽：就是CT图像上显示得CT值范国。窗宽越大显示得组织结构越多。 窗位：就是窗得中心位置。欲观察某以组织结构及发生得病变，应以该组织得CT值为窗位。 CT值:泄量衡量组织对于X光得吸收率得标量，单位就是HU。水得CT值为OHU,沂皮质得 CT值为+1000HU,空气得CT值为-lOOOHUo CT设备： ①扫描部分:由X线管.探测器与扫描架组成，用于对检査部位进行扫描。 ②汁算机系统:将扫描手机得大量信息数据进行存储运算。 ③图像显示与存储系统：将汁算机处理、重建得图像显示在影屏上并用照相机将图像摄于照片上或存储于光盘中。 CT图像：就是由一左数目、不同灰度得像素按矩阵排列所构成得灰阶图像。 CT I勾俚得特占? ①反应囁古与组织对X线得吸收程度。 ②不仅以不同灰度显示其密度得高低，还可用组织对X线得吸收系数说明其密度高低得程度，具有一个量得标准。 ③就是断层图像，常用得就是横断位或称轴位。 超声：就是指振动频率每秒在20000次以上，超过人耳听觉范围得声波。 超声成像得基本原理:超声得物理性质：①指向性，②反射、折射与散射，③衰减与吸收，④多普勒效应及人体组织声学特征。
磁共振脑成像训练营（第7期）邀请函 （脑网络数据处理） 2018年11月07日～09日中国·广州 主办单位： 华南师范大学脑科学与康复医学研究院 华南师范大学心理学院 华南师范大学广东省“心理健康与认知科学”重点实验室 华南师范大学教育部“心理应用研究中心”人文社会科学重点研究基地 一、训练营概况 当前，人脑网络连接模式主要从多模态无创MRI数据中获取，并在基于图论的复杂网络分析框架下加以解析。然而，此过程涉及复杂的图像预处理、网络参数设置和统计比较分析等，从而使得很多研究者在开展脑连接组学研究时面临很大困难。因此，在成功举办前6 期磁共振脑成像训练营的基础上，应广大初学者的需求，我们将举办脑功能网络数据处理培训班。 本次训练营的主要特点是通过科学合理的教师梯队手把手指导各位学员，满足各位学员的个性化需求。 1.所有学员都能在科研大咖的讲解中了解到神经影像脑连接组学等方面的最新研究进展。 2.所有学员都能在一线操作指导老师手把手指导下，学会当前主流的脑网络分析方法。 3.对于部分学员，我们将根据您的具体情况，为您量身制定适合您基础和要求的训练计划，全程帮助您提升数据处理技能。
4.在训练营期间，学员能与该领域专家交流研究成果，并可能建立合作关系。 5.重要的是，为了充分保证您有足够的学习时间，在操作阶段，您可以选择只学习您感兴趣的内容，而无需听您不感兴趣的内容。 6.本次训练营将以神经影像脑连接组分析软件—GRETNA为核心，让学员掌握脑网络构建、分析、统计等整个数据分析流程。在掌握原理的基础上，能更快更好地学习其他基础研究和相关软件的操作方法。N.B.GRETNA软件的原理和操作全程由具有10多年脑网络研究经验的老师讲解和演示，并配有学生上机辅导。 立冬之初，美丽而温暖的羊城与您不见不散！ 二、课程安排 三、培训对象及要求 （一）培训对象
诱发企业安全事故的因素有众多，其Array中电气安全事故是当今企业的一个带有普 遍性的安全隐患，对用电系统的检查是每 一个企业安全风险评估必不可少的一项内 容。通常我们使用红外热像技术进行检测， 能有效地对电气设备进行预防性维护及评 估。 一、什么是红外热像技术？ 红外辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域，因此人的肉眼无法看见。 德国天文学家Sir William Herschel，Herschel让太阳光穿过一个棱镜并在各种颜色处放置温度计，利用灵敏的水银温度计测量每种颜色的温度，结果发现了红外辐射。Herschel发现，当越过红色光线进入他称为“暗红热”区域时，温度便会升高。 红外热成像技术是被动接收物体发出的红外辐射，其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度(-273℃)的物体，均会发出不同波长的电磁辐射，物体的温度越高，分子或原子的热运动越剧烈，则其中的红外辐射越强。黑颜色或表面颜色较深的物体，辐射系数大，辐射较强；亮颜色或表面颜色较浅的物体，辐射系数小，辐射较弱。红外辐射的波长在0.7μm~1mm之间，所以人眼看不到红外辐射。 通过探测物体发出的红外辐射，热成像仪产生一个实时的图像，从而提供一种景物的热 图像。并将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。热成像仪非常灵敏，能探测
到小于0.1℃的温差。 二、红外热像技术的特点： 非接触式测温 红外热像传感器无需与物体表面进行接触，即可远距离测温和成像。 热分布图像 通过将物体表面的温度值进行调色，红外热像技术可以直观地观察物体表面 热分布图像。 区域测温 红外热像测试的是物体表面整个面的温度值，可以同时测试上万个点甚至数十万个点的温度值。 三、什么是红外热像仪？ 通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。 人类一直都能够检测到红外辐射。人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009°C (0.005°F) 的温差作出反应。例如，尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物，
医学影像学基础知识模拟试题及答案 颅脑 1、基底节通常不包括哪一种核团：(B) A.尾状核 B.丘脑 C.豆状核 D.屏状核 E.杏仁核 2、颅内最常见的生理钙化是：(C) A.大脑镰钙化 B.床突间韧带钙化 C.松果体钙化 D.脉络膜丛钙化 E. 苍白球 3、头颅CT横断面可见与鞍上池外侧角相连的是：（D） A. 侧裂池 B. 纵裂池 C. 脚间池 D. 环池 E. 大脑大静脉池 4、蝶鞍侧位片上可测量其前后径及深径，其平均值分别为（C） A. 10.5cm，9.5 cm B.5 cm，10 cm C. 11.5 cm，9.5 cm D. 10 cm，20 cm F. 12 cm，10 cm 5、关于蝶鞍的X线描述哪项正确？（B、D） A. 其前界为鞍结节 B. 后壁为后床突 C. 鞍背可见气化现象 D. 观察蝶鞍最好的位置为20°后前位 E. CT平扫可见鞍结节和鞍背之间低密度间隙为垂体窝 6、椎动脉最大颅内的分支为：（C） A. 小脑前下动脉 B. 大脑后动脉 C. 小脑后下动脉 D. 小脑上动脉 E. 后交通动脉 7、亨氏暗区为（A） A. 颅脑CT扫描两侧岩骨后缘之间横行的带状低密度伪影 B. 颅脑CT扫描由枕骨结节自后向前放射状高密度影 C. 颅脑CT扫描两侧岩骨后缘之间横行的带状高密度伪影 D. 颅脑CT扫描由枕骨结节自后向前放射状低密度影 E. 颅脑CT扫描两侧岩骨后缘之间纵行的带状高密度伪影
8、脑血管造影的微血管期血管网最丰富的部位是： A. 脑实质 B. 胼胝体 C. 脑皮质和基底节区 D. 皮髓质交界区 E. 以上都不是 9、以下哪个孔裂位于中颅窝？ A. 盲孔 B. 圆孔 C. 筛孔 D. 舌下孔 F. 颈静脉孔 10、图中所示标示解剖结构不正确的为（E） A. 尾状核头部 B. 内囊前肢 C. 侧脑室前角 D. 丘脑 E. 豆状核 11、关于卵圆孔的描述下列那项不正确（D） A. 位于蝶骨大翼后外部 B. 内有三叉神经的第三支通过 C. 颏顶位观察两侧卵圆孔不对称 D. 孔的前外缘模糊，后内缘清晰 E. 平均横径2.3mm。 12、关于X线片可见颅内板蛛网膜粒压迹正确的叙述为：(A、C) A. 边缘不规则但锐利的颗粒状透亮斑点 B. 以颞鳞部最清晰 C. 儿童少见，老年人明显 D. 可造成颅骨局限性缺损 E. 直径为0.5～１.0cm 13、在以下颈内动脉分支中不包括（B A. 大脑前动脉 B. 大脑后动脉 C. 大脑中动脉 D. 大脑后交通动脉 E. 眼动脉 14、关于眼眶的X线解剖错误的描述是：（B、E） A. 眼眶的顶壁即前颅窝底 B. 眼眶的外侧壁由额骨颧突、颧骨额突、蝶骨小翼组成 C. 眶上裂的内侧为蝶骨体 D. 眼眶的外侧壁可见眶斜线也称无名线 E. 两侧眶上裂呈正八字形 15、破裂孔于颏顶位观察，下列那些选项正确（CDE） A. 破裂孔的边缘骨结构不完整的透亮区 B. 位于颞骨岩尖的后内侧，形状不规则 C. 破裂孔的底面为纤维软骨，因此X线不成影
医学影像最基础知识，别告诉我你不会！ 基础的东西，永远是最实用的！作者| 郭江来源| 放射沙龙 一 X线摄影解剖学基础 1、人体解剖学姿势x线检查是要以正确的解剖学姿势作为定位的依据，解剖学姿势又称为标准姿势。人体解剖学姿势，身体直立，两眼平视正前方，两上肢自然下垂与躯干两侧，掌心向前，双下肢并拢，足尖向前。 2、解剖学基准轴线及基准面1）基准轴线垂直轴：自上而下，垂直于地平面的轴称为垂直轴，也称人体长轴。矢状轴：自腹侧面到达背侧面，与垂直轴呈直角交叉称为矢状轴。冠状轴：按左右方向穿过人体的水平线，与地平面平行，并与垂直轴及矢状轴之间呈直角互相交叉称为冠状轴，也叫额状轴。2）基准面矢状面：按矢状轴方向，将人体纵向且为左右两部分的切面，呈矢状面；其中将人体等分分成左右两部分的矢状面称为正中矢状面。冠状面：按左右方向将人体分为前后两部分的切面称为冠状面，也称额状面。水平面:与地平面平行，将人体横断为上下两部分的切面称为水平面,也称横断面。（注意：水平面、矢状面、冠状面互相垂直。） 3、解剖学方位在标准姿势下，描述的人体结构间相对位置
关系为解剖学方位。 上和下：近头部者为上，近足部者为下。前和后：近身体腹面者为前，近身体背面者为后。内侧与外侧：近正中矢状面者为内侧，远离正中矢状面者为外侧。近与远：近心脏者为近端，远离心脏者为远端。浅和深: 距体表近者为浅，距体表远者为深。对于四肢而言，可根据一侧骨骼解剖部位的相对关系来确定位置关系，靠近尺骨者为尺侧，靠近桡骨者为桡侧，靠近胫骨者为胫侧，靠近腓骨者为腓侧，靠近跖骨上部者为足背侧，靠近跖骨下部为足底侧。4、解剖学关节运动关节运动包括屈、伸运动；内敛、外展运动；旋转运动。5、摄影术语中心线:在x线束中居中的x线束。斜射线:在x线束中心线以外的x线束。源-像距:即焦-像距，是指x线管焦点到探测器的距离。源-物距:即焦-物距，是指x线管焦点到被照体的距离。物-像距:是指被照体到探测器的距离。6、x线摄影命名的原则根据中心线摄入被照体的方向命名，如胸部后前位。根据被照体与探测器的位置关系命名，如左前斜位。根据被照体与摄影窗的位置关系命名，如左侧卧位。根据被照体与摄影床的位置关系及中心线入射被检体时与探测器的关系命名，如仰卧位水平卧位。根据被照体姿势命名，如蛙式位。根据功能命名，如颈椎过曲过申。根据创始人命名，如劳氏位。7、x线摄影体位正位:被照体矢状面与探测器的长轴平行，中心线经被照体的前方或后
脑功能成像技术 近20年来，随着现代物理、电子与计算机技术的迅速发展，脑功能成像技术（functional brain imaging）取得了长足的进步，一批功能强大的无创性脑功能成像手段相继诞生。这促使研究者们对脑功能成像技术及其在认知过程、情绪过程中的应用产生了浓厚的兴趣，将它们迅速应用到认知神经科学以及心理学的各个领域中，并取得了许多突破性成果，促进了这些领域研究的深入化进程。 （一）使用脑功能成像技术的理由 研究者进行脑功能成像技术进行实验，最明显的目的是为了将脑的结构与其功能联系起来。我们已经知道，脑的许多功能都是定位于大脑的神经组织结构之中的；基于此，研究者们开始试图成像出那些参与到不同脑结构激活中的基本过程。现代神经成像假定，我们可以根据组成复杂心理过程的一些基本操作的结合来对其进行最好的描述，这些基本过程并不是定位于大脑中的某个单一部位的，而通常是神经元网络共同作用的结果。神经成像的这一假定自然而然地导致了人们对与基本心理过程相伴随着的脑激活的探讨。而将这些基本过程成像到大脑中的区域和功能性网络就是现代脑成像研究的主要目标。 对不同脑结构的功能的详细成像可以为我们提供关于基本心理过程的可靠证据。一旦我们能够确定，特定的脑区与某一心理过程有关系，就可以超越这种结构与功能的简单对应关系，而使用统计技术（如区域间相关、因素分析、结构方程建模等）来进一步考察与复杂心理任务有关的激活环路，分析出心理任务中包含了哪些基本过程的结合。这样，通过考察激活模式，我们就能从简单到复杂，并能了解在某一模式中所激活的结构所具有的功能。此外，在脑损伤研究中，还能帮助我们推测受其影响何种脑功能会丧失。 使用脑成像技术的另一个原因是：它可以分离心理过程。如果我们能够获得不同心理任务所导致的激活模式的数据，就可以用它来检验这两个任务是否存在双重分离（Smith和Jonides, 1995）。这种分离的原理是：假设某特定脑区A处理某认知过程a ；类似地，某特定脑区B处理某认知过程b 。假设有1、2两种心理任务。任务1需要心理活动a参与而不需要b ；任务2需要心理活动b参与而不需要a 。如果我们在被试完成这两种任务时对其
红外热成像仪基本原理与发展前景概论 光电1201 王知权 120150111 前言 红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构（焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 原理 红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热像仪。 这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等。 红外成像系统简介 红外技术是一门研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。任何物体的红外辐射包括介于可见光与微波之间的电磁波段。通常人们又把红外辐射称为红外光、红外线。实际上其波段是指其波长约在0.75μm到1000μm 的电磁波。通常人们将其划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为 0.75-3.0μm；中红外指波长为3.0-20μm；远红外则指波长为20-1000μm。由于大气对红外辐射的吸收，只留下三个重要的“窗口”区，即1-3μm、3-5μm 和8-13μm可让红外辐射通过。 红外探测器是红外技术的核心，它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应来探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互最用所呈现出的电学效应。红外探测器主要分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。其中，光子探测器按原理啊可分为光电导探测器、光伏探测器、光电磁探测器和量子阱探测器。 光子探测器的材料有PbS,PbSe,InSb,HgCdTe(MCT),GaAs/InGaAs等，其中HgCdTe和InSb斗需要在低温下才能工作。光子探测器按其工作温度又可分为制
医学影像学基础知识模拟试题及答案颅脑1、基底节通常不包括哪一种核团：(B) A.尾状核 B.丘脑 C.豆状核 D.屏状核 E.杏仁核2、颅内最常见的生理钙化是：(C) A.大脑镰钙化 B.床突间韧带钙化 C.松果体钙化 D.脉络膜丛钙化 E. 苍白球3、头颅CT横断面可见与鞍上池外侧角相连的是：（D） A.侧裂池 B.纵裂池 C.脚间池 D.环池 E.大脑大静脉池 4、蝶鞍侧位片上可测量其前后径及深径，其平均值分别为（C） A. 10.5cm，9.5 cm B.5 cm，10 cm C. 11.5 cm，9.5 cm D. 10 cm，20 cm F.12 cm，10 cm 5、关于蝶鞍的X线描述哪项正确？（B、D） A.其前界为鞍结节 B.后壁为后床突 C.鞍背可见气化现象 D.观察蝶鞍最好的位置为20°后前位 E.CT平扫可见鞍结节和鞍背之间低密度间隙为垂体窝6、椎动脉最大颅内的分支为：（C） A.小脑前下动脉 B.大脑后动脉 C.小脑后下动脉 D.小脑上动脉 E.后交通动脉7、亨氏暗区为（A） A.颅脑CT扫描两侧岩骨后缘之间横行的带状低密度伪影 B.颅脑CT扫描由枕骨结节自后向前放射状高密度影 C.颅脑CT扫描两侧岩骨后缘之间横行的带状高密度伪影 D.颅脑CT扫描由枕骨结节自后向前放射状低密度影 E.颅脑CT扫描两侧岩骨后缘之间纵行的带状高
密度伪影 8、脑血管造影的微血管期血管网最丰富的部位是： A.脑实质 B.胼胝体 C.脑皮质和基底节区 D.皮髓质交界区 E.以上都不是 9、以下哪个孔裂位于中颅窝？ A. 盲孔 B. 圆孔 C. 筛孔 D. 舌下孔F.颈静脉孔10、图中所示标示解剖结构不正确的为（E）A.尾状核头部 B.内囊前肢 C.侧脑室前角 D.丘脑E.豆状核 11、关于卵圆孔的描述下列那项不正确（D）A.位于蝶骨大翼后外部 B.内有三叉神经的第三支通过 C.颏顶位观察两侧卵圆孔不对称 D.孔的前外缘模糊，后内缘清晰 E.平均横径2.3mm。 12、关于X 线片可见颅内板蛛网膜粒压迹正确的叙述为：(A、C) A.边缘不规则但锐利的颗粒状透亮斑点 B.以颞鳞部最清晰 C.儿童少见，老年人明显 D.可造成颅骨局限性缺损 E.直径为0.5～１.0cm 13、在以下颈内动脉分支中不包括（B A.大脑前动脉 B.大脑后动脉 C.大脑中动脉 D.大脑后交通动脉 E.眼动脉 14、关于眼眶的X线解剖错误的描述是：（B、E） A.眼眶的顶壁即前颅窝底 B.眼眶的外侧壁由额骨颧突、颧骨额突、蝶骨小翼组成 C.眶上裂的内侧为蝶骨体 D.眼眶的外侧壁可见眶斜线也称无名线 E.两侧眶上裂呈正八字形15、破裂孔于颏顶位观察，下列那些选项正确（CDE） A.破裂孔的边缘骨结构
１.无创脑成像技术有哪些？ 答：无创脑成像技术有10种： （１）X射线断层成像(CA T) （２）近红外光学成像(DOI) （３）事件相关光学信号成像(EROS) （４）光声效应成像 （５）磁共振成像(MRI) （６）功能磁共振成像(fMRI) fMRI成像的物理学基础是核磁共振现象：自旋磁矩不为零的原子核（如氢原子核）在外界静磁场中发生磁化，环绕静磁场的纵轴拉莫进动，产生静磁矩，在一定频率（拉莫共振频率）的射频脉冲作用下，吸收能量发生能级的跃迁，而射频脉冲停止后，跃迁的原子核通过弛豫回复到原来的能级状态，同时释放出能够被记录到的能量信号。选择不同的成像周期的重复时间参数和成像的回波时间参数，可以得到不同参数依赖的加权图象，如T1加权像，T2*加权像和质子密度像。
fMRI成像的时间可以短至几十毫秒，空间分辨率可以达到1毫米，能同时提供大脑结构像和功能像获得准确的空间定位，可以无创性地多次重复实验。但fMRI测量的信号不是直接的神经活动信号，其测量的血氧变化信号一般滞后于神经活动(4~8秒)响应延迟，目前能够达到的时间分辨率最多只能在数百毫秒数量级。 （７）脑电图(EEG) 脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图，以帮助诊断疾病的一种现代辅助检查方法.它对被检查者没有任何创伤。 （８）脑磁图(MEG) 脑磁图是一种完全无侵袭，无损伤的脑功能检测技术，可广泛地用于大脑功能的开发研究和临床脑疾病诊断。MEG的检测过程，是对脑内神经电流发出的极其微弱的生物磁场信号的直接测量，同时，测量系统本身不会释放任何对人体有害的射线，能量或机器噪声。在检测过程中，MEG探测仪不需要固定在患者头部，测量前对患者无须作特殊准备，所以准备时间短，检测过程安全、简便，对人体无任何副作用。 （９）正电子发射断层扫描(PET) 正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography) 系统是利用正电子同位素衰变产生出的正电子与人体内
14.3考研真题及强化习题详解 简答题 1．将EEG与fMRI结合起来的新一代成像仪器具有怎样的特点？ 答：EEG是指高分辨率脑电图技术，这种技术具有极高的时间分辨率，但是空间分辨率较差。fMRI是指功能性核磁共振技术，这种技术具有极高的空间分辨率，但是时间分辨率较差。将二者结合起来的新一代成像仪器能做到优势互补，其结合之后具有如下特点：（1）无创性。两种技术本身就是无创性的成像技术，将二者结合的新一代成像仪器，将仍然具有这一特性。 （2）同时具有良好的空间分辨率和时间分辨率，可被用作实时观察大脑的动态过程。 （3）解决了有关大脑结构与功能的关联问题。把行为实验观察到的信息与脑功能成像得到的信息结合起来，进一步加深了人类对自身认知活动的理解。 2．ERP技术在注意领域内有哪些应用？ 答：ERP即事件相关电位，指在时间上与事件相联系的电位，是注意的电生理学研究的重要因变量。ERP技术在注意领域内的应用有： （1）注意分散任务的研究。注意分散任务是一种使各种刺激竞争注意资源，从而使注意发生分散的任务。研究表明，对目标刺激的注意，提高了ERP在P200到P300的振幅。这意味着大振幅事件相关电位的P200成分与注意分散任务有关。 （2）不随意注意的研究。朝向反应是不随意注意的生理基础，是指由新异的强刺激引起机体的一种反射活动，表现为机体现行活动突然中止，头面部甚至整个机体转向新异刺激的方向。一些研究者通过对ERP的研究发现，一个常出现在大脑额区或额中央区的ERP成
分——不匹配负波与朝向反应密切相关。 （3）有关早期选择理论的研究。电生理学测量对于寻找选择位点是很方便的，因为它提供了对刺激和反应之间加工过程的连续测量，研究者可以准确判断受注意和不受注意的刺激所对应的ERP在什么阶段开始产生差异。ERP实验的发现为早期选择理论提供了有效的支持。 3．ERP的哪些变化与注意的特定状态相联系？举例说明。 答：ERP即事件相关电位，指在时间上与事件相联系的电位，对注意的研究具有重要意义，是注意的电生理学研究的主要手段。事件相关电位发生变化的大脑部位、电位随时间变化的方式以及刺激呈现后的电位变化方向和潜伏期等特征都可能与特定的注意状态密切相关，通过事件相关电位成分的分析可以对注意的某些特点作出推论。 （1）通常要把事件相关电位中的许多成分分离出来，并以峰值方向和潜伏期加以命名，这些成分往往与某种特定的注意状态相联系，因此可以把它们作为对应的注意状态的指标。峰值的方向用字母P（正波）、N（负波）来表示。例如，P300表示的是潜伏期为300毫秒的正波，而N400则表示潜伏期为400毫秒的负波。 （2）事件相关电位研究的最基本方法就是根据某个事件相关电位成分的特征来推断某种注意状态的特征或作用。那么实验中最基本的自变量就是注意的状态（如注意指向一个刺激而忽略另一个刺激），而最基本的因变量就是不同注意状态下的事件相关电位记录，实验者分析这些事件相关电位中与特定的注意状态相联系的成分。 （3）事件相关电位的N100成分（N表示负电位，100表示潜伏期是100毫秒）常被看做对刺激进行感觉分析的指标。P200和P300（P表示正电位）成分则表明个体开始注意到刺激。研究表明当个体注意分散时，这两个成分通常比较大。又如，N400往往产生于个体
红外热像仪的学习总结 制冷及低温工程 经历了几周对本课程的学习，发现自学到了很多东西，现将本课程最基本的知识整理如下： 1. 红外线的发现与分布 1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成，同时，牛顿作出了单色光在性质上比白色光更简单的著名结论。使用分光棱镜就把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光。1800年，英国物理学家F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时发现了红外线。他在研究各种色光的热量时，有意地把暗室的唯一的窗户用暗板堵住，并在板上开了一个矩型孔，孔内装了一个分光棱镜。当太阳光通过棱镜时，便被分解为彩色光带，并用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。为了与环境温度进行比较，赫胥尔用在彩色光带附近放几支作为比较用的温度计来测定周围环境温度。试验中，他偶然发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的一支温度计，比室内其它温度的批示数值高。经过反复试验表明这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的热线，这种看不见热线位于红色外侧，叫做红外线。红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质，红外线的发展是人类对自然认识的一次飞跃，对研究、利用和发展红外技术领域开辟了一条全新的广阔道路。 红外线的波长在0.76--100μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号，成像装置的输出的就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理后传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。热像仪为非接触式测量，这是它的优点。如果为接触式测量，一个大的缺点就是破坏了原来的温度场。 2. 红外热像仪的原理 红外热像仪由红外探测器、光学成像物镜和处理电路组成。早期的热像仪由于焦平面技术的限制，一般是线阵或×4、×6阵列的，需要光机扫描系统，目前基本为凝视型焦平面所代替，省略了光机扫描系统。利用物镜将目标的红外辐射能量分布图形成像到红外焦平面上，由焦平面将红外能量转换为电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 这种热像图与物体表面的分布场相对应实；际上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实际校正，伪色彩，描绘等高