影像物理知识点及解答

医学影像物理学1、X射线的基本特性：X射线的穿透作用、X射线的荧光作用、X射线的电离作用、X射线的热作用、X射线的化学和生物效应。

2、X射线的质：又称线质，表示X射线的硬度，即X射线穿透物体的能力与光子能量的大小有关，光子的能量越大穿透能力越强，越不容易被物体吸收。

3、X射线的量：垂直于X射线束的单位面积上、单位时间内通过的光子数称为X射线的量。

4、光电效应：入射光子与原子的内层电子作用时，将全部能量交给电子，获得能量的电子摆脱原子核的束缚而成为自由电子（光电子），而光子本身整个被原子吸收的过程称为光电效应。

5、在光电效应过程中产生：（1）负离子（光电子、俄歇电子）；（2）正离子（丢失电子的原子）；（3）标识X射线。

6、康普顿效应：入射当入射光子与原子的外层轨道电子（自由电子）相互作用时，光子的能量部分交给轨道电子，光子的频率改变后发生偏转以新的方向散射出去即散射光子，获得足够能量的轨道电子形成反冲电子，这个过程称为康普顿效应。

7、（1）光蜕变：能量在10MeV以上的X光子与物质作用时发生光蜕变。

（2）电子对效应：只有当入射X射线的光子能量大于 1.02MeV时才能发生电子对效应。

8、X射线的衰减：X射线与物质相互作用过程中，物质吸收了X射线后，X射线强度的减弱，即为衰减。

包括距离所致的扩散衰减和物质所致的吸收衰减。

9、影响X线衰减的因素：（1）X线的能量：入射光子的能量越大，穿透力越强，光电效应发生的概率下降，X线衰减越少，透过的X线强度越大。

（2）吸收物质的密度：吸收物质的密度越大，X 线衰减越大。

人体的组织密度大致分为三类，即高密度组织、中等密度组织、低密度组织。

（3）吸收物质的原子序数：吸收物质的原子序数越大，X线衰减越大。

（4 ）吸收物质的每克物质的电子数越大，X线衰减越大。

10、X射线摄影基本原理：用胶片代替荧光屏，透过人体的X射线作用在胶片上，由于X射线的光化学作用，使胶片感光，因各组织器官的密度、厚度不同，对X射线的衰减不同，对胶片的感光程度也就不同，于是形成X射线影像。

影像物理1.产生x射线的条件：a.电子源；b.高速电子流；c.高真空的空间；d.一个能够经受高速电子撞击而产生x射线的靶。

2.影响x射线管有效焦点大小的因素有哪些？靶倾角越小，有效焦点的长度越小，有效焦点的面积越小；也随管电流和管电压的变化而变化。

3.影响x射线能谱的因素有哪些？管电流、管电压、附加滤过、靶材料和管电压波形。

4.影响x射线强度的因素有哪些？毫安秒、管电压、靶原子序数、滤过、距离和电压脉动。

5.X射线摄影中，光电效应和康普顿效应对影像质量和患者防护各有何利弊？光电效应：利：a.不产生散射线，大大减少了照片的灰雾；b.可增加人体不同组织和造影剂对射线的吸收差别，产生高对比度的X射线照片，提高诊断的准确性。

害：a.产生的射线可全部被人体吸收；b.增加受检者剂量。

康普顿效应：a.人体吸收射线较多，且对称分布于空间中；b.散射线增加了照片的灰度，清晰度降低。

6.0.5CM的铝将单能x射线强度衰减到46.7%,求该光子束的HVL。

7.质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者间的区别和联系。

8.客体对比度、图像对比度与成像系统的对比度分辨率三者之间存在怎样的关系？9.可通过哪些方式形成主体对比度？10.图像的模糊度与哪些因素有关？11.图像对比度、细节可见度与噪声三者之间的关系？12.为什么通过减影可分别显示软组织和骨的成像？13.普通x射线摄影像与x-CT图像最大不同之处是什么？14.何谓体层或断层？何谓体素？何谓像素？在重建中二者有什么关系？15.何谓扫描？扫描有哪些方式？何谓投影？16.何谓层厚？它与哪些因素有关？17.什么是重建中反投影法？CT的重建中，为何要用滤波反投影法？18.何谓CT值？它与衰减系数的数值有什么关系？19.何谓准直器？有何作用?20.简述X-CT重建过程（以传统CT为例）21.何谓窗口技术？什么叫窗宽？窗宽取得宽或窄，对图像有何影响？什么叫窗位？窗位取得高或低，对图像有什么影响？22.观察脑组织时，一般取窗宽为120HU，窗位为35HU,试估计脑组织的CT范围。

X射线物理学一、X射线的基本特性1. X射线在均匀的、各向同性的介质中，是直线传播，具有光的一切特性，具有波粒二象性。

2. X射线不带电，不受外界磁场和电场影响；3. X射线具有贯穿本领；（不同组织穿透性不同：骨骼--软组织--脂肪--肺、肠道）4. X射线的荧光作用；(X射线照射荧光物质可发出荧光)透视、增感屏5. X射线的电离作用；（X光子撞击电子--一次电离--撞击其它原子--二次电离）X射线损伤和治疗基础6．X射线的热作用；7. X射线的化学和生物效应：与物质进行光化学反应，生物体内电离和激发作用二、X射线的产生医学成像用的X射线辐射源都是利用高速运动的电子撞击靶物质而产生的。

1.产生X射线的四个条件：（1）具有电子源（阴极）产生发射电子；（2）有加速电子使其增加动能的电位差（高管电压）（3）有一个高度真空（P<10-4Pa）的环境（玻璃外壳），使电子在运动过程中尽可能减少能量损耗，保护灯丝不被氧化。

（4）有一个受电子轰击而辐射X射线的物体（阳极靶）三、X射线管的阴极体作用：①使电子初聚焦：达到初聚焦作用，增加X线的产生率。

②防止二次电子危害：阴极体可收集二次电子，防止危害。

四、阳极的作用：1,、是一个导电体，它接收从阴极发射出的电子并将它们传导至与X射线管相连的电缆，2、使其能返回高压发生器；3、为靶提供机械支撑；良好的热辐射体。

五、焦点：1、实际焦点：灯丝发射的电子，经聚焦加速后，撞击在阳极靶上的面积。

2、有效焦点：X射线管的实际焦点在垂直于X射线管轴线方向上投影的面积，即X射线照射在胶片上的有效面积。

3、补充：影响焦点大小的因素有哪些？答：灯丝的形状、大小及在阴极体中的位置、管电流、管电压和阳极的靶角θ有关。

管电流升高，焦点变大；管电压升高，焦点变小。

4、实际焦点和有效焦点大小的影响：答：实际焦点面积增大，散热好，但有效焦点面积也增大，胶片影像模糊；实际焦点面积减小，阳极靶单位面积上的电子密度增大，实际焦点温度增大，阳极损坏；5、焦点对成像的影响：有效焦点越小，影像越清晰；有效焦点为点光源时：胶片图象边界清晰；有效焦点为面光源时：胶片图象边界模糊有半影；半影大小为：d（小焦点，短距离）；管电流增大，焦点增大，影像质量下降；管电压增大，焦点增大，影像质量下降；六、能量损失形式分：1、碰撞损失（collisionloss）：（占电子总能量的99%）高速电子与阳极靶原子核的外层电子相互作用而损失的能量；全部转化为热能。

图像灰度主要由T1 决定：短TE，短TR；图像灰度主要由T2决定：长TE ，长TR；质子密度加权图像：短TE，长TR。

混响时间及其成因1界面间多次反射2声波引起固有振动3介质不均匀性引起散射超声回波所携带的信息1反射回波主要携带结构信息2散射回波主要携带组织信息足跟效应(阳极效应) 厚靶周围X射线分布，越靠近阳极靶一侧X射线辐射强度下降得越多X射线与物质相互作用时，底能端发生的是光电效应，中间部分主要发生康普顿效应，高能端主要发生电子对效应光电线性衰减系数，指X射线光子通过单位距离的吸收物质，因光电效应而导致的衰减。

引入对比剂：形成密度差异，显示形态功能阳性对比剂原子序数大，密度高，吸收强，荧光屏上显示浓黑影像，胶片上为淡白影像阴性对比剂原子序数小，密度低，吸收弱，荧光屏上显示淡白影像，胶片上为浓黑影像。

评价医学影像质量的参数有对比度模糊与细节可见度噪声与信噪比伪影畸变数字图像处理的主要方法：图像增强技术图像恢复灰度变换法数字减影血管造影有三种方法时间减影能量减影混合减影传统X-CT的扫描方式：单束平移-旋转方式；窄扇形束扫描平移-旋转方式；旋转-旋转方式；静止-旋转扫描方式；电子束扫描方式。

传统CT扫描的技术缺憾：每次扫描完必需停止扫描而回原位，同时扫描床移动一小段距离后静止。

使用较小螺距的CT可以增加原始扫描数据量，提高重建断层图像质量，但增加了扫描时间和受检体辐射剂量弛豫（一种向原有平衡状态恢复的过程）纵向弛豫，是指纵向磁化逐渐恢复为的过程；横向弛豫，是指横向磁化逐渐衰减恢复为零的过程化学位移：均匀静磁场中，处于不同化学环境下的同一种自旋核会受到不同磁场B的作用，因而会有不同的共振频率，这种共振频率的差异称为化学位移。

自由感应衰减信号：磁化强度矢量在自由旋进的情况下所产生的MR信号。

临床上用的三种序列脉冲：自旋回波反转恢复和梯度回波决定X射线衰减程度的因素，X射线本身的性质，另外三个属于吸收物质的性质，即物质密度原子序数每千克物质含有的电子数胶片宽容度是指感光材料按特性曲线直线及胶片线性关系正确记录被检体反差范围部分照射量范围，称曝光宽容度度图像的模糊度与成像系统的空间分辨率关系较大，成像系统的空间分辨率是成像系统区分或分开相互靠近的物体的能力，习惯用单位距离内可分辨线对的数目来表示。

医学影像物理学重点总结医学影像物理学是研究医学影像学领域中的物理原理、技术和应用的学科。

它在医学诊断和治疗中起着至关重要的作用。

本文将对医学影像物理学的重点内容进行总结，帮助读者更好地了解和掌握这一领域。

一、X射线成像X射线成像是医学影像学中最常用的技术之一。

它能够通过对人体部位进行X射线照射，并利用不同组织对X射线的吸收程度不同来获取影像。

在X射线成像中，我们需要掌握以下几个重点内容：1. X射线的生成和相互作用：了解X射线是如何产生的，及其与物质的相互作用，包括吸收、散射和透射等。

2. X射线剂量学：研究X射线对人体的辐射剂量，以保证影像质量的同时最大限度地降低辐射对患者的伤害。

3. 放射学模式成像：掌握不同的放射学模式成像，如正位、侧位、斜位等，以获取更全面准确的影像信息。

4. 影像质量评价：学习如何评估X射线影像的质量，包括对比度、分辨率、噪声等指标的计算和分析。

二、磁共振成像(MRI)磁共振成像利用静态磁场、梯度磁场和射频脉冲磁场对人体进行成像。

它可以提供高分辨率的解剖学和功能学信息，常用于检查脑部、关节和脊柱等部位。

在学习磁共振成像时，我们需重点关注以下内容：1. 磁共振成像原理：了解核磁共振现象和磁共振成像的基本原理，包括梯度磁场的产生、射频脉冲的应用等。

2. 磁共振脉序：学习不同的磁共振脉序，如T1加权、T2加权、FLAIR等，了解其原理和应用场景。

3. 影像对比增强技术：了解影像对比增强技术，如增强剂的应用和增强图像的质量评价。

4. 平扫和增强扫描的区别：掌握平扫和增强扫描的区别，学习如何根据不同临床情况选择适合的扫描方式。

三、超声成像超声成像是一种无创的成像技术，利用超声波与人体组织的声学特性相互作用，生成图像。

它在妇产科、心脏科、肝脏等领域有广泛应用。

在研究超声成像时，我们应着重了解以下几点：1. 超声波的产生和传播：学习超声波的产生原理、传播特性和不同组织对声波的反射、衍射和吸收等现象。

X射线和CT成像基础1.X射线摄影的定义由X射线管产生的一束强度大致均匀的X射线投射到人体上，由于人体各种组织、器官在密度、厚度等方面的差异，造成投射在其上的X射线的衰减各不相同，使透过人体的X射线强度发生改变，从而携带人体信息，把穿过人体的X射线通过特定的采集器进行采集，再通过特定的转换直接显示在胶片上或者经过算法处理和图像后处理使其变成所需数字图像，成为人眼可见的X射线影像。

2.轫致辐射：当高速电子经过原子核时，库仑力使电子减速变慢而向外辐射电磁波，电子的这种能量辐射称轫致辐射。

3.特征辐射：高速电子与原子发生作用时，靶原子的内层电子电离，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道上产生的辐射。

4.X射线管的三要素与Ｘ射线的强度。

量。

质及照射剂量的关系，管电流、管电压与X射线特性关系。

5.足跟效应：Ｘ射线管中，愈靠近阳极，Ｘ射线强度下降越多的现象。

6.X射线与人体作用，如光电效应，三种定义。

光电效应：Ｘ射线光子通过物质时，与物质原子的轨道电子发生相互作用，把全部能量传递给这个电子，光子消失，获得能量的电子挣脱原子束缚成为自由电子（光电子）；原子的电子轨道出现一个空位而处于激发态，它将通过发射特征Ｘ射线或饿歇电子的形式很快回到基态，这个过程称为光电效应。

康普顿效应：当入射Ｘ射线光子和原子内一个轨道电子发生相互作用时，光子损失一部分能量，并改变运动方向，电子获得能量而脱离原子的过程。

电子对效应：当Ｘ射线光子从原子核旁边经过时，在原子核的核库仑场的作用下形成一对正负电子的过程。

7.X射线的基本特性（1）X射线的穿透作用，X射线的波长短，具有较高能量，物质对其吸收较弱，因此它具有很强的贯穿本领（2）X射线的荧光作用，当X射线照射某种特殊物质使，能够发出荧光的特性（3）X射线的电离作用，有足够能量的X射线光子撞击物质原子电子时能使电子脱离原子而产生一次电离，进而发生二次电离（4）X射线的热作用，X射线被物质吸收，绝大部分最终都将变为热量，使物体升温（5）X射线的化学和生物效应，X射线能使很多物质发生光化学反应，在生物体内也能产生电离及激发作用，使生物体产生生物效应。

医学影像物理学题库(含答案)1、X射线管的负极由灯丝和聚焦罩两部分组成。

2、要获得大的管电流，需要选择高电压和高温度的灯丝。

3、钨通常被用作X射线管的阳极靶。

4、高速运动的电子与靶物质相互作用时，会发生碰撞损失和辐射损失。

5、X射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积的光子数量与能量乘积的总和。

6、在医学应用中，X射线的强度通常用量和质来表示，量是光子数，质是能量。

7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。

8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为μτ/ρ∝Z^3/(hυ)^3.9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为μc/ρ∝1/(hυ)^3.10、康普顿效应发生的概率仅与物质的每克电子数有关，与原子序数Z无关。

11、电子对质量衰减系数与原子序数和光子能量的关系可表示为：当hυ>2me c^2时，μp/ρ∝Zhυ；当hυ。

2me c^2时，μp/ρ∝Zln(hυ)。

12、在X射线与物质的相互作用时，整个诊断X射线的能量范围内都有10keV-100keV的X射线产生，但所占比例很小，对辐射屏蔽的影响不大。

13、在X射线与物质的相互作用时，总的衰减系数μ/ρ包括光电吸收、康普顿散射、电子对产生和相干散射。

14、在X射线与物质的相互作用时，在10keV～100MeV 能量范围的低能端部分，光电效应占优势；中间部分，康普顿效应占优势；高能端部分，电子对效应占优势。

15、宽束X射线是指含有散射的X射线束。

16、滤过是指将X射线束中的低能成分吸收掉。

17、滤过分为固有滤过和附加滤过。

18、X射线传播过程中的强度减弱包括距离所致的扩散衰减和物质所致的吸收衰减。

19、X射线影像是人体不同组织对射线的衰减结果。

20、增感屏和胶片组合体在应用时，胶片的光密度直接取自X射线的能量不足10％，其余的光密度都是靠增感屏受激后发出的可见光获得的。

第一章普通X射线影像(一 )单项选择题1．伦琴发现 X 射线是在A．1895 年B．1795 年C．1695 年D．1885 年E．1875 年2．关于 X 射线的产生，下述哪项不正确A ．需要有自由电子群的发生B．电子群的高速由阴极向阳极行进C．绝大部分(99％以上)动能转变为X 线D．高速电子流突然受到阻挡E．同时产生了大量的热能3．标识 X 射线的波长仅取决于A ．阳极靶物质B．管电压C．管电流D．灯丝温度E．阴极材料4．X 线管是A ．真空荧光管 B．真空二极管 C．真空五极管 D．真空四极管 E．真空三极管5．产生标识 X 射线的最低激发电压U 必须满足的关系是A ．eU≥W B．eU≤W C． eU≈ W D ．eU≠ W E．eU∝W6．下列关于 X 射线的本质的描述，正确的是A ．只有 X 射线管球才能产生 X 线 B. 凡是 X 射线都可用于影像诊断 C． X 射线是一种波长很短的电磁波 D．比红外线波长长 E．波长范围为 5～ 10 nm 7．对于给定的靶原子，各线系的最低激发电压大小排列顺序为A. U K> U L>U M B．U K < U L < U M C. U K > U M > U L D．U K < U M < U L E．U K = U L= U M8．焦片距对成像的影响A. 与半影大小成正比B．与半影大小无关C．与所用 X 线量成反比D．与所用 X 射线量成正比 E.近距离投照，焦片距为20~35cm9．X 射线的特性，下列哪项在临床上的应用最不重要A ．电离效应B．荧光效应C．穿透性D．摄影效应E．以上都不是10． X 射线成像的基础基于A ．荧光效应B．感光效应C．电离效应D．生物效应E．穿透性11．透视检查的基础基于A ．荧光效应B．感光效应C．电离效应D．生物效应E．穿透性12． X 射线摄影的基础基于A ．荧光效应B．感光效应C．电离效应D．生物效应E．穿透性13．X 射线产生过程中，电子高速运动所需能量主要取决于A ．靶物质原子序数B．管电流C．管电压D．旋转阳极转速E．灯丝焦点大小14．下列哪种说法是不正确的A ．X 射线图像由不同灰度影像构成B．X 射线影像不会发生形状失真C．X 射线束是锥形束投射的D．X 射线影像有一定放大效应E．X 射线影像可产生伴影15．在产生通常诊断条件下的X 射线时，大部分的能量都转化为热能，产生X射线的能量只占A．1％B． 5％C． 0.1％D．0.2％E．0.5％16．医用胶片最常用的感光物质是A ．氯化银B．溴化银C．碘化银D．氯化银 +碘化银E．溴化银 +碘化银17．不属于 X 射线装置的是A ．X 线管B．变压器C．操作台D．检查床E．光学照相机18．影响 X 射线强度的因素，正确的是A ．X 射线强度与管电压成正比B．X 射线强度与管电压成反比C．X 射线强度与靶物质原子序数成反比D．管电流与产生的 X 射线光子数量成反比E．X 射线强度与 X 射线波长成正比19． X 射线应用于临床诊断的基本原理不包括A ．穿透性B．荧光作用C．感光作用D．电离作用E．摄影作用20．影像诊断的主要依据和信息来源是A ．病史B．体征C．图像D．病理结果E．检验结果21． X 射线管球中的阴极产生大量的自由电子是通过A. 高电压、小电流 B．低电压、大电流 C．只需电流 D．低电压、小电流E．高电压、大电流22．下列 X 射线产生的基本条件，哪项不对A ．电子云 B．旋转阳极 C．高度真空 D．电子高速运动 E．高速电子骤然减速23．连续 X 射线的总强度可用下面哪个公式近似表示总 =K·Z·i·U m．2m．2·m．总=K·i·U m．总A. I B总=K·Z ··总 =K·Z·iI i U C I U D I E I=K·Z·i·U24． X 射线产生过程中，电子高速运动所需能量主要取决于A·管电压 B．管电流 C．灯丝焦点大小 D．旋转阳极转速 E．靶物质原子序数25．在 X 射线诊断工作中，在附加滤过一定时，常用什么来间接描述X 射线的质A ．X 射线管的管电压的毫安数B．X 射线管的管电压的千伏值C．X 射线管的管电流的毫安数D．X 射线管的管电流的千伏值E．以上都不是26．在 X 射线管内产生 X 射线时，大部分转换为热能，其中转换为X射线者仅为A ．1％以下B．2％以下 C． 3％以下D． 4％以下E．5％以下27．根据薄靶产生 X 射线的空间分布特点，在管电压较低时，利用A ．反射式靶 B．穿透式靶 C．散射式靶 D．阳极靶 E．电子靶28．哪些投照部位需加用滤线器A ．手 B．足 C．头部 D．大腿 E．上臂29．根据薄靶产生 X 射线的空间分布特点，在管电压较高时，利用A ．反射式靶 B．穿透式靶 C．散射式靶 D．电子靶 E．以上都不是30．高能电子束冲击薄靶时产生的X 射线A ．集中向前方， X 射线束变窄B．集中向后方， X 射线束变窄C：集中在与电子束成垂直的方向上D．沿着电子束方向上 X 射线强度相对较小E．以上结论都不是31．下列旋转阳极特点，错误的是A ．功率大 B．有效焦点面积小 C．曝光时间短 D．散热能力强 E．造价相对高32．目前在 X 射线诊断技术中， X 射线的能量范围是A ．10～ 300 MeV B．20～400 keV C．20～ 300 MeV D ．20～ 300keV E．10～300keV33．下列哪项表述是错误的A ．X 射线不是电磁波 B． X 射线波长范围为 0.000 6～50 nm C．X 射线居γ射线与紫外线之间 D．X 射线具有强穿透力 E． X 线比可见光的波长短34．总截面σ与吸收截面σa、散射截面σs和电子偶截面σe间的关系A.σ=σa- σs+σeB. σ=σa+σs- σe C．σ=σa- σs- σe D．σ=σa+σs+σe E．σ≈σa+σs+σe35．乳腺检查，应用A ．体层摄影B．软 X 射线摄影C．放大摄影D．荧光摄影 E. 普通摄影36.散射波线波长的改变量Δλ =0，λ与康普顿波长λ0及散射角θ有以下关系A. Δλ0=(1+cosλθ)B. Δλ =20(1λ- cosθ) C．Δλ =0λ(1- 2cosθ) D．Δλ =0λ(1+2cosθ) E．Δλ =0λ(1- cosθ)37．下列关于造影剂的表述，哪项是错的误A ．分高、低密度对比剂两类B．钡剂为常用造影剂C．碘为常用造影剂 D．水溶性碘对比剂只有离子型E．低密度对比剂多为气体，如二氧化碳38．吸收 X 射线能力最强的组织结构是A ．肌肉B．脂肪C．骨骼D．肺组织E．肝脏39． X 射线透视的优点，下述哪项不正确A ．可直接观察器官的活动功能B．费用低廉C．可观察身体组织的细微变化 D．操作简单，立即可得结果 E．可任意旋转病人的体位，从不同角度上进行观察40．下列关于软 X 射线技术的描述，错误的是A ．用钼靶管球 B．用钨靶管球 C．投照时通常使用单面增感屏 D．管电压 40 kV 左右 E．为减少散射线， X 线管窗口通常加薄铜板或铝板41．关于高千伏摄影哪项是错误的A．指用 80 kV 以上电压摄影 B．观察肺间质性病变比普通平片好 C．目前多采用 120～140 kV 摄影 D．要求毫安秒相对要低 E．主要用于观察肺实变或胸腔积液内有无肿块性病变42．下列关于 X 射线检查的叙述，哪项是错误的A ．缺乏自然对比的组织或器官，可采用人工对比B．体层摄影属于特殊检查 C．软 X 射线摄影采用钨靶管球发射 X 射线 D．普通检查包括荧光透视和摄影E．自然对比和人工对比是 X 线检查的基础43。

医学影像物理学复习资料第一章：X射线物理第一节：X射线的产生一．X射线管医学成像用的X射线辐射源都是利用高速运动的电子撞击靶物质而产生的。

1.产生X射线的条件：（1）电子源（2）高速电子流（包括高电压产生的强电场和高度真空的空间）（3）阳极靶2.x射线管的主要构成部分：阴极和阳极。

阴极包括灯丝和聚焦杯；阳极即靶物质，可以分为固定阳极和旋转阳极。

X射线靶物质的特性见表1-1. x射线的焦点：灯丝发射的电子，经聚焦杯加速后撞击在阳极靶上的面积为实际焦点。

X射线管的实际焦点在垂直于X射线射线管的轴线方向上投影的面积，称为有效焦点。

3.x射线管的三个参数及其关系：管电压，灯丝电流，管电流。

结合图1-2 对于任意给定的灯丝电流，x射线管将会随着管电压的升高而增大，并达到其最大值。

这个时候进一步增加管电压，将不会使管电流增大。

超过管电压，只有通过提高灯丝温度来提高管电流。

二．X射线的产生机制1.电子轰击阳极靶原子时，它们便将其动能传递给了靶原子。

能量分为碰撞损失（多）和辐射损失（少）。

2.辐射损失只涉及原子的内层电子和原子核。

高速电子除与原子的外层电子发生碰撞而损失能量外，也可能电离原子的内层电子，将能量转化为特征辐射；另外，高速电子还可能与靶原子核发生相互作用，将能量转化为韧致辐射。

凡电子与原子的内层电子或原子核作用而损失的能量统称为辐射损失。

结合公式1-1可知，提高x射线产生率可以通过增大原子序数或增大管电压的方法。

3.韧致辐射的原理：当高速电子经过原子核时，它会慢下来，并改变其原有轨迹。

按上述理论，电子将向外辐射电磁波而损失能量。

电子的这种能量辐射称为韧致辐射，这种能量产生为hv的电磁波称为x射线光子。

（参考图1-6）谱线参考图1-7. 掌握公式1-2 1-3 1-44.影像因素：滤过和管电压。

二．x射线辐射场的空间分布一．X射线强度掌握公式1-6 表1-3二．X射线空间分布厚靶周围x射线强度的空间分布：（阳极效应）越靠近阳极的一侧x射线辐射强度下降越多，且靶倾角越小，下降越程度越大。

第一章 X 射线物理第一节 X 射线的产生1.X 射线产生条件：电子源、高速电子流、阳极靶2.靶去倾角越小，有效焦点的长度越小，即有效焦点的面积越小；实际焦点越大有效焦点的面积也增大，影像在胶片上所形成影像的清晰度；焦点上α射线增强度的差别主要是由灯丝，聚焦罩和加在聚焦罩上的电压来决定。

3.电子与原子的外层电子作用而损失的能量统称为碰撞损失。

凡属电子与原子核或原子的内层电子作用而损失的能量统称为辐射损失。

100KV 管电压下，电子撞击在钨靶上，99.1%的能量以碰撞损失，仅有0.9%的能量产生X 射线。

4.连续X 射线：韧致辐射是高速电子与靶原子核发生相互作用的结果，韧致辐射能谱连续。

短波极限（λmin ），h νmax =eU ，λmin =eU hc ，λmin =U 24.1(nm)。

连续X 射线的短波极限只与管电压有关，而与其他因素无关。

5.特征X 射线：如果高速电子没有与靶原子的外层电子作用，而是与内层电子发生作用，就会产生特征辐射，特征辐射的谱是线状的。

X 射线的能量等于发生跃迁的来年各个轨道电子的结合能之差。

只有当入射电子的动能大于靶原子的某一壳层电子的结合能时，才能产生特征X 射线。

而入射电子的动能完全由管电压决定。

因此，管电压U 须满足eU ≥Wi6.影响X 射线能谱的大小和相对位置的因素①管电流：能谱的幅度②管电压：能谱的幅度和位置③附加滤过：能谱幅度，在低能时更加有效④靶材料：能谱的幅度和标识X 射线谱的位置⑤管电压波形：能谱幅度，在高能时更加有效第二节 X 射线辐射场的空间分布1.X 射线强度：X 射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X 射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。

X 射线强度是由光子数目和光子能量两个因素决定的 I=N-hv2.X 射线的量与质：X 射线的量决定于X 射线束中的光子数。

X 射线的质只与光子的能量有关，而光子的能量又由管电压和滤过厚度有关。

医学影像物理学第一章X射线物理一：名词解释1.实际焦点：灯丝发射的电子，经聚焦加速后撞击在阳极靶上的面积称为实际焦点。

2.有效焦点：X射线管实际焦点的投影称为有效焦点。

3.X射线强度：是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。

4.足跟效应（阳极效应）：愈靠近阳极，X射线强度下降愈多的现象。

5.光电效应：X射线光子与物质原子的轨道电子发生相互作用，把全部能量传递给这个电子，电子挣脱原来束缚成为自由电子。

原子的电子轨道出现一个空位而处于激发态，它将通过发射特征X射线或俄歇电子的形式很快回到基态，这个过程称为光电效应。

6.康普顿效应：当入射X射线光子和原子内一个轨道电子发生相互作用时，光子损失一部分能量并改变运动方向，电子获得能量而挣脱原子，这个过程称为康普顿效应。

7.电子对效应：当X射线光子从原子核旁经过时，在原子核库仑场的作用下形成一对正负电子，这个过程称为电子对效应。

8.X射线的质（线质）：表示X射线的硬度，即穿透物质本领的大小。

二：简答1.产生X射线需要哪些条件？电子源、高速电子流、X射线靶。

2.影响X射线管有效焦点大小的因素有哪些？靶倾角θ、实际焦点长度A。

3.影响X射线能谱的因素：(1)从阴极向阳极加速的电子不是都具有峰值动能，这与整流和高压发生器的类型有关。

(2)诊断X射线管靶相对比较厚。

(3)低能的X射线更容易被靶自身吸收。

(4)外部滤过几乎总是加在X射线管组件上，这些附加滤过会选择性的从线束中滤掉低能X射线。

4.影响X射线强度的因素：（1）靶物质的原子序数（2）管电流（3）管电压（4）过滤物质5.X射线与物质相互作用的类型：主要类型：光电效应，康普顿效应，电子对效应。

次要类型：有相干散射，光核反应等。

6.产生硬X射线和软X射线需要哪些条件？硬X射线：管压U增大、靶原子序数增大、滤过物质增大。

软X射线：管压U减小、靶原子序数减小、X射线管壁薄。

三：计算题：1.X射性管，管电压10kV，求最短波长。

医学影像物理学__复习大纲整理医学影像物理学复习大纲整理作为医学影像学的重要分支，医学影像物理学在医学影像学中发挥着重要的作用。

它研究有关医学图像的产生、获取、处理、解释和应用的物理学原理和方法。

下面我们来复习一下医学影像物理学的相关内容。

一、X射线成像1. X射线的发现和特性X射线由威廉·康拉德·伦琴于1895年发现，它是一种高能电磁辐射。

X射线具有穿透性、可离子化、吸收性和荧光性等特性。

2. X射线成像原理X射线通过人体组织的不同吸收和散射反应产生物理图像。

利用X射线管、滤光器、衰减器、偏振器等器材，可以将X射线成像成传统的平片、增强型平片、CT图像、传统CT图像以及数字化X射线成像等多种形式。

3. X射线成像质量控制医学影像物理学通过对X射线成像质量的控制和评估，保证了医学影像的准确性和可靠性。

质量控制包括线性加速器工作周期、膜曝光容积产品、曝光指数、空气质量指数等。

二、放射性核素成像1. 放射性核素的物理特性放射性核素是具有放射性的同位素，可以释放出高能射线。

放射性核素成像利用放射性核素释放的射线成像人体内部的代谢和生理活动。

2. 放射性核素成像原理放射性核素成像利用放射性核素经内脏、血液、骨骼等部位的代谢和血流进行成像。

通过控制放射性核素的剂量和监测检测器的信号可以得到清晰的放射性核素成像。

3. 放射性核素成像质量控制医学影像物理学通过对放射性核素成像仪器和设备的校准、伽马相机灵敏度和分辨率的评估，保证了放射性核素成像的准确性和可靠性。

三、磁共振成像1. 磁共振成像原理磁共振成像利用高强度的磁场和无线电波来成像人体内部组织的结构和功能。

通过对磁场梯度和脉冲信号的控制和解析，可以生成清晰、详细的磁共振成像。

2. 磁共振成像质量控制医学影像物理学通过保证磁场强度、磁场均匀性、梯度线性度、接收通道等参数的准确性和稳定性，来保证磁共振成像的质量。

3. 磁共振成像的应用磁共振成像在临床诊断中具有广泛的应用。

1、 产生X 射线的基本条件：（1）电子源（2）强电场（3）高速电子流①高真空度空间 ②阳极靶2、 实际焦点：灯丝发射的电子，经聚焦加速后撞击在阳极靶上的面积有效焦点：X 射线管的实际焦点在垂直与X 射线管轴线方向上投影的面积靶倾角：靶的表面相对于X 射线输出方向的夹角三者关系：设实际焦点长度为A ，宽度为B ，经过投影后，有效焦点的宽度b 仍等于实际焦点的宽度，而有效焦点的长度a 则变成了 Asin θ，比实际焦点的长度短，可见靶倾角越小，有效焦点长度越小，即有效焦点的面积越小。

3、 产生连续X 射线机制：由于每个高速电子与靶原子作用时的相对位置不同，所以各相互作用对应的辐射损失也不同，因而发出的X 射线光子的能量也互不相同。

4、 短波极限：在波长减小的方向上，曲线都存在一个最短波长，称短波极限。

(λ min)U 是管电压，以“KV ”为单位。

5、 影响X 射线发射谱的因素：⑴电子动能⑵多次作用⑶低能X 射线吸收⑷外部滤过6、 X 射线的量：X 射线光子数目。

X 射线的质：是X 射线光子的能量。

7、 诊断放射学中光电效应：利: 影像质量好：1)无散射线，减少了照片灰雾2)增加吸收差别，对比度高 弊：射线通过光电效应可全部被人体吸收，增加L 了受检者的辐射剂量。

8、 诊断放射学中的康普顿效应：（1）从受检者身上产生的散射线能量与原射线相差很少，并且散射线比较对称地分布在整个空间，医生和技术人员必须重视，并采取相应的防护措施。

(2) 散射线增加了照片的灰雾，降低了影像的对比度，但与光电效应相比受检者的剂量较低。

9、 X 射线的基本特性：（1）穿透作用（2）荧光作用（3）电离作用（4）热作用（5）化学和生物效应10、连续X 射线的衰减规律：当连续X 射线穿过物质层其质和量都有变化。

特点是：X 射线强度变小，硬度变大（质提高）。

这是由于低能光子易被吸收，导致X 射线束通过物质后，高能电子在射线束中所占比例相对增高的缘故。

医学影像物理学医学影像物理学是医学影像学中的一个重要分支，它涉及到医学影像技术的原理和应用。

通过使用物理学的知识和技术，医学影像物理学帮助医学影像师和医生分析、诊断和治疗疾病。

一、简介医学影像物理学研究的内容广泛，包括影像的产生、检测和处理等方面。

它涉及到多种影像技术，如X射线摄影、核医学、超声波和磁共振成像等。

医学影像物理学的发展对于医学影像诊断的准确性和效率都起到了重要的促进作用。

二、影像的产生与检测1. X射线摄影X射线摄影是一种利用X射线穿透物质和不同组织密度差异来形成影像的技术。

它通过X射线管产生的X射线照射被检查的部位，然后使用X射线感应器进行检测。

医学影像物理学研究如何控制X射线的剂量和质量，以及如何优化影像的质量和分辨率。

2. 核医学核医学是利用放射性同位素来产生影像的技术。

它通过给患者注射放射性同位素并使用相应的探测器来检测体内的放射性信号。

医学影像物理学研究如何选择合适的放射性同位素和探测器，以及如何处理和解读核医学影像。

3. 超声波超声波成像是利用声波在不同组织中传播速度不同的原理来产生影像的技术。

它通过向患者体内发射超声波，并使用接收器来接收反射回来的信号。

医学影像物理学研究超声波的成像原理、参数选择和图像处理方法，以提高超声波影像的质量。

4. 磁共振成像磁共振成像（MRI）是利用核磁共振现象来产生影像的技术。

它通过患者放置在强磁场中，并使用无线电波来激发和接收氢原子核的信号。

医学影像物理学研究如何优化MRI的脉冲序列、参数设置和图像重建算法，以获得清晰的MRI影像。

三、影像的处理与应用1. 图像重建与处理医学影像物理学研究各种图像重建和处理方法，以提高影像的质量和分辨率。

例如，通过采用滤波技术、去噪算法和锐化算法等来增强影像的对比度和细节，从而帮助医生更准确地进行诊断。

2. 影像配准和融合医学影像物理学还研究不同影像之间的配准和融合方法。

通过将不同影像的信息进行配准和叠加，可以提供更全面的解剖结构和病变信息，有助于医生的诊断和治疗计划。

1-2 影响X 射线管有效焦点大小的因素有哪些？答：影响有效焦点大小的因素有：灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角。

1-6 影响X 射线能谱的因素有哪些？答：电子轰击阳极靶产生的X 射线能谱的形状（归一化后）主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。

当然，通过附加滤过也可改变X 射线能谱的形状。

1-13 X 射线在物质中的衰减规律xe I I μ-=0的适用条件是什么？答：x e I I μ-=0的适用条件是：单能、窄束、均匀物质。

1-14 为什么选钨作为靶材料？答：（1）钨的原子序数较高，使其产生X 射线的效率高和产生高能射线；（2）钨的热传导性几乎和铜完全相同，是一种有效的散热金属；（3）钨具有很高的熔点3000多度。

能承受较大的电流。

2-7 客观对比度、图像对比度与成像系统的对比度分辨力三者之间存在怎样的关系？答：对比度就是有差异的程度。

客体对比度即物体本身的物理对比度，有构成被检者组织器官的密度，原子序数和厚度差异形成。

图像对比度是在可见图像中出现的对比度。

在一幅图像中，对比度的形成可以表现为不同灰度梯度，光密度或颜色，对比度是图像的基本特征。

人体内的某一组织要形成可见的图像，至少它与周围组织相比要有足够的客体对比度。

某一些组织要形成可见图像，它对客体对比度的需求取决于成像方法和成像系统的特征。

2-18 普通X 射线摄影像与X-CT 图像最大不同之处是什么?答：普通X 射线摄影像是重叠的模拟像，而X-CT 图像是数字化的断层图像。

2-19 何谓体层或断层? 何谓体素和像素? 在重建中二者有什么关系?答：体层或断层是指在人体上欲重建CT 像的薄层。

体素是人体中欲重建CT 像断层上的小体积元，是人为划分的，是采集（或获取）成像参数（衰减系数值）的最小体积元（实际中是扫描野进行划分）；像素是构成图像的最小单元，是人为在重建平面上划分的，其数值是构成CT 图像数据的最小单元。

要注意的是CT 图像的像素和工业上的像素不是同一个概念。

摄影有关物理知识点总结1. 光的特性光是摄影的基础。

理解光的特性对于摄影师来说是至关重要的。

光是一种电磁波，具有波动和粒子两种特性。

在摄影中我们常接触到的是可见光，其波长为400nm到700nm之间。

理解不同波长的光对于控制曝光和调整白平衡至关重要。

另外，光的传播是遵循直线传播的原理，这也是摄影中利用光来构图的基本原则。

摄影师可以通过合理地利用光的传播特性来控制构图和创造效果。

2. 光的衍射和干涉光的衍射和干涉现象是光波的波动特性所表现出来的现象。

在摄影中，这些现象也会对照片的质量产生影响。

摄影师需要理解光的衍射和干涉现象，来避免光的干扰或者利用这些现象来创造特殊的效果。

3. 照相机的光学原理照相机是利用光学原理来获取影像的设备。

理解照相机的光学原理对于摄影师来说也是非常重要的。

照相机的镜头通过折射来聚焦光线，使得被摄物体的影像在感光元件上得以成像。

摄影师需要了解镜头的焦距、光圈大小以及感光元件的特性，来合理地控制曝光和景深。

4. 感光元件的工作原理感光元件是照相机中最重要的组件之一，它可以将光信号转化为电信号，进而生成数字影像。

不同类型的感光元件有着不同的工作原理和特性，例如CCD和CMOS。

了解感光元件的工作原理有助于摄影师正确地操作相机，准确地捕捉影像。

5. 光的测量和曝光光的测量和曝光是摄影师在摄影过程中常常需要面对的问题。

了解光的测量原理和曝光调节方法对于拍摄出准确的照片是至关重要的。

光的测量可以通过光圈大小、快门速度和ISO感光度来调节，摄影师需要通过正确地测光和曝光来保证照片的质量。

6. 色彩的原理色彩是摄影中非常重要的一个方面，了解色彩的原理对于合理地处理照片色彩和调整白平衡有着非常重要的作用。

色彩的原理涉及到色光三原色、色彩混合和色彩对比等知识点，摄影师需要通过这些知识来更好地把握色彩的应用。

7. 镜头的畸变和色差镜头的畸变和色差是摄影中常见的问题，摄影师需要了解这些光学现象的产生原理，来正确处理这些问题。

第一章 X 射线物理 1-1 产生X 射线需要哪些条件答：这个题目实际上把高速电子轰击靶产生X 射线这一事实在条件上予以明确;首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶,电子加速的环境条件即在阴极和阳极间建立电位差,为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失,要制造压强小于4-Pa 的真空环境,为此要有一个耐压、密封的管壳;1-2 影响X 射线管有效焦点大小的因素有哪些答：影响有效焦点大小的因素有：灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角;1-3 在X 射线管中,若电子到达阳极靶面的速度为⨯810,求连续X 射线谱的最短波长和相应的最大光子能量;答：此题的思路是由动能公式221v m 求出电子的最大动能,此能量也是最大的光子能量,从而求出最短波长;但当速度可与光速c=3⨯810ms -1相比较时,必须考虑相对论效应,我们可以用下面公式求出运动中电子的质量 此题的结果告诉我们,管电压为;反过来,如果知道管电压,求电子到达阳极靶表面的电子速度时,同样需要考虑相对论效应;1-4 下面有关连续X 射线的解释,哪些是正确的A ．连续X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果；B ．连续X 射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果；C ．连续X 射线的最大能量决定于管电压；D ．连续X 射线的最大能量决定于靶物质的原子序数；E ．连续X 射线的质与管电流无关;正确答案：B 、C 、E1-5 下面有关标识X 射线的解释,哪些是正确的A ．标识X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果；B ．标识X 射线的质与高速电子的能量有关；C ．标识X 射线的波长由跃迁电子的能级差决定；D ．滤过使标识X 射线变硬；E ．靶物质原子序数越高,标识X 射线的能量就越大;正确答案：A 、C 、E1-6 影响X 射线能谱的因素有哪些答：电子轰击阳极靶产生的X 射线能谱的形状归一化后主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定;当然,通过附加滤过也可改变X 射线能谱的形状;1-7 影响X 射线强度的因素有哪些答：X 射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X 射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和;可见,X 射线强度是由光子数目和光子能量两个因素决定的;影响X 射线强度量与质的因素很多,主要有：增加毫安秒,X 射线的质不变、量增加,X 射线强度增加；增加管电压,X 射线的质和量均增加,X 射线强度增加；提高靶物质原子序数,X 射线的质和量均增加,X 射线强度增加；增加滤过,X 射线的质增加、但X 射线的量减少,X 射线强度减少；增加离X 射线源的距离,X 射线的质不变,X 射线的量减少,X 射线强度减少；管电压的脉动,X 射线的质和量均减少,X 射线强度减少;1-8 原子放出X 射线前是静止的,为了保持活动不变,当它发射X 射线时,原子经历反冲;设原子的质量是M,X 射线的能量为h ν,试计算原子的反冲动能;答：此题的关键在于利用X 射线的动量和能量的关系：c h p ν=; 根据动量守恒,可知：c h p M ν==v这样,原子的反冲动能2222)(21Mc h M ν=v1-9 X 射线摄影中,光电效应和康普顿效应对影像质量和患者防护各有何利弊答：诊断放射学中的光电效应,可从利弊两个方面进行评价;有利的方面,能产生质量好的影像,其原因是：①不产生散射线,大大减少了照片的灰雾；②可增加人体不同组织和造影剂对射线的吸收差别,产生高对比度的X 射线照片,对提高诊断的准确性有好处;钼靶乳腺X 射线摄影,就是利用低能X 射线在软组织中因光电吸收的明显差别产生高对比度照片的;有害的方面是,入射X 射线通过光电效应可全部被人体吸收,增加了受检者的剂量;从全面质量管理观点讲,应尽量减少每次X 射线检查的剂量;康普顿效应中产生的散射线是辐射防护中必须引起注意的问题;在X 射线诊断中,从受检者身上产生的散射线其能量与原射线相差很少,并且散射线比较对称地分布在整个空间,这个事实必须引起医生和技术人员的重视,并采取相应的防护措施;另外,散射线增加了照片的灰雾,降低了影像的对比度,但与光电效应相比受检者的剂量较低;1-10 的铝将单能X 射线强度衰减到%, 试求该光子束的HVL ;答：此题是衰减规律的简单应用;根据衰减规律x e I I μ-=0,可知：μ5.000%7.46-=e I I ,从而求得线性衰减系数=μ再根据半价层HVL 与线性衰减系数μ的关系：693.0=⋅μHVL ,得：HVL = 1-11 质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者间的区别和联系怎样答：X 射线光子与吸收物质发生相互作用时,一般情况下,光子的一部分能量以散射辐射的方式从吸收体中辐射掉,另一部分转化为高速电子或正电子的动能; 质量衰减系数ρμ表示入射X 射线与物质相互作用的总概率,它包括所有可能发生的相互作用的概率之和;质能转移系数ρμtr表示相互作用过程中光子能量转移给带电粒子的那部分份额的总和;不过,由于光核反应及其它一些过程的发生概率很小,因而带电粒子的能量主要来自光电效应、康普顿效应和电子对效应三个主要过程;传递给带电粒子的能量,其中又有一部分转移成韧致辐射;质能吸收系数ρμen表示扣除韧致辐射后,光子交给带电粒子的能量用于造成电离、激发,从而真正被物质吸收的那部分能量所占的份额;在数量上它们之间的关系为： νρμρμh E tr tr ⋅=, νρμρμh E en en ⋅=, ρμρμtren g )1(-=1-12 已知入射光子的能量为νh , 散射角为ϕ,试求散射光子的能量;并分析低能入射和高能入射光子在90方向上光子散射的情况;电子的静止能量为2e c m ;答：由能量守恒和动量守恒,可得,散射光子能量ν'h 为：α为入射光子能量h ν和电子的静止能量20c m 的比值,2e c m =;当090=ϕ时,ανν+='1h h ;由于αα>+)1(,故αννh h <'=,这说明,不管入射X 射线光子的能量有多高,090散射光子的能量最大不超过;1-13 X 射线在物质中的衰减规律x e I Iμ-=0的适用条件是什么 答：x e I I μ-=0的适用条件是：单能、窄束、均匀物质;1-14 若空气中各组分的质量百分比为氮75%,氧%,氩%,试计算在能量为20keV 光子作用下,空气的质量衰减系数;已知氮、氧、氩的质量衰减系数分别为、、和12kg m -⋅; 答：根据混合物或化合物的质量衰减系数公式：∑=ii i P )(ρμρμ来计算; 空气的质量衰减系数为：=×+×+×=m 2/kg第二章 X 射线影像2-1 X 射线信息影像形成的阶段是A ．X 射线透过被照体之后 射线照片冲洗之后C ．X 射线到达被照体之前 D.在大脑判断之后答：X 射线到达被照体之前,不具有物体信息;X 射线透射出被照体时,由于被照体对X 射线的吸收衰减,使透射出的X 射线强度产生不均匀分布,由此形成X 射线信息影像;正确答案：A2-2 X 射线照片图像形成过程中,起作用的是A. X 射线的穿透作用B. X 射线的荧光作用C. 被照体对X 射线吸收衰减的差异D. X 射线的光化学作用答：由于X 射线具有穿透作用,且不同的物体组织对X 射线的吸收衰减不同,使透射出物体组织的X 射线强度分布不均匀,携带了物体组织的信息,当其投照到胶片上后,X 射线的光化学作用使胶片形成潜影;但因X 射线的光化学作用使胶片形成潜影的效率较低,利用X 射线荧光作用的增感屏得到广泛使用;在增感屏/胶片系统中,胶片潜影的形成,来自X 射线光化学作用的贡献不足10%,其余为X 射线的荧光作用使增感屏发出的荧光的贡献;正确答案：A 、B 、C 、D2-3 关于X 射线照片图像的形成,正确的说法是A ．X 射线透过被照体之后的透射线和散射线,照射到胶片上形成照片图像B ．X 射线照片图像是X 射线被被照体吸收与散射后形成的C ．X 射线照片图像是利用了X 射线的直进性D ．X 射线胶片接受到的散射线不形成图像答：由于被照体对X 射线的吸收衰减,使透射出的X 射线强度产生不均匀分布,由此形成X 射线信息影像,散射线对透射过被照体的X 射线的强度分布规律没有影响,因此,散射线不形成影像,只能给照片带来灰雾;正确答案：B 、C 、D2-4 关于密度的定义,正确的说法是A. 密度为胶片乳剂膜在光的作用下致黑的程度B. 密度是由胶片乳剂曝光后,经冲洗还原出来的银颗粒沉积而形成的C. 银颗粒沉积越多的地方,照片越黑,密度越高；反之亦然D. 密度值用照片阻光率的常用对数表示答：胶片感光层是感光灵敏的乳胶体薄层,在乳胶体中均匀地分布着卤化银微颗粒;X 射线照射过的胶片,经过显影、定影后,胶片感光层中的卤化银被还原成金属银残留在胶片上,形成由金属银颗粒组成的黑色影像;胶片变黑的程度称为照片光密度D式中I 0是投照在胶片上曝光点的光强,I 是曝光点的透射光强;I I 0越大,表示该曝光点吸收光的能力越大阻光能力强,I I 0也被称为阻光率,胶片经冲洗还原出来的银颗粒沉积越多,照片越黑,光密度越大高;正确答案：A 、B 、C 、D2-5 均匀X 射线透过被照体之后,形成的X 射线强度分布变化,称为A ．客观对比度B ．主观对比度C ．图像对比度D ．X 射线对比度答：强度均匀的X 射线投照到人体,由于人体存在客观对比度人体各种组织、器官间天然存在的密度、原子序数及厚度的差异,对X 射线衰减不同,使透射出人体的X 射线强度分布发生了变化,这种X 线强度的差异,称为X 射线对比度不可见的X 射线信息影像,这是一种主观对比度;X 射线照片上相邻组织影像的光学密度差,称为图像影像对比度;图像对比度依赖于被照体不同组织吸收所产生的X 射线对比度,以及胶片对X 射线对比度的放大结果;正确答案： B 、D2-6 关于图像对比度,正确的说法是A ．为提高乳腺组织各层次的对比,应选用软X 射线B ．骨骼图像所以有很高的图像对比度,是因为组成骨骼元素的原子序数高C ．离体的肺组织图像,应具有很高的图像对比度D ．消化道必须通过对比剂,才能形成良好的图像对比度E ．高千伏摄影的照片,图像对比度均偏低答：脂肪与软组织之间的物质密度差别不大,只有应用软X 射线才能使它们显出光密度稍有不同的影像;组成骨骼元素的原子序数高、物质密度大,吸收X 射线多,因此有很高的图像对比度;具有生命力的肺与离体肺,虽然在组织结构上是相同的,但具有活力的肺组织内充满了空气;气体与血液、肌肉相比,X 射线的吸收率为千分之一,反映在照片上就形成了高对比度的影像;考虑到离体肺组织内空气的流失,因而不可能形成良好对比的影像;消化道内虽含有气体、液体等,但在普通平片上得不到满意的显影,只能显出其外形,不能显示其内腔,所以必须通过对比剂,才能形成良好的图像对比度;高千伏摄影时,由于X 射线能量较大,光电吸收减少,所以照片的图像对比度均偏低正确答案：A 、B 、D 、E2-7 客观对比度、图像对比度与成像系统的对比度分辨力三者之间存在怎样的关系答：客观对比度也称物理对比度,为物体各部分被检者的组织器官的密度、原子序数及厚度的差异程度;客观对比度的存在是医学成像最根本的物理基础;图像对比度是可见图像中灰度、光密度或颜色的差异程度,是图像的最基本特征;一个物体要形成可见的图像对比度,它与周围背景之间要存在一定的客观对比度,当某种物理因子作用物体后,能够形成一定的主观对比度,被成像系统的探测器检测出;如果客观对比度较小,成像系统的对比度分辨力低,则所得的图像对比度小,图像质量差,所以图像对比度的形成取决于客观对比度、主观对比度与成像系统的对比度分辨力; 2-8 可通过哪些方法形成主观对比度答：广义上讲主观对比度是某种物理因子如X 射线、超声波、射频电磁波、放射性核素等与物体人体相互作用后所表现出的特征变化,或物体人体自身某种物理因子表现出的特征如温度的分布,形成了某种物理因子对比度;当强度均匀的X 射线投照到人体,由于人体存在客观对比度人体各种组织、器官的密度、原子序数及厚度的差异,对X 射线衰减不同,使透射出人体的X 射线的强度分布发生了变化,形成X 射线对比度;由于声遇到声阻抗不同的界面时,会产生反射,且在声阻抗差别越大的界面,声的反射越强,当强度均匀的超声波投照到人体,由于人体组织声阻抗的差别,不同的界面对超声波的反射不同,从而形成反映组织差异的超声对比度；利用多普勒效应,探测投射到流动血液上超声波频率的变化,则可形成另外一种超声对比度反映血流情况;人体不同的部位、组织温度有所不同,其红外辐射可形成红外对比度;引入体内的放射性核素会因参与体内物质的输运、集聚、代谢,而在空间有特定的分布,由此其衰变时发出的射线如γ射线便会形成放射性活度对比度;人体中能够产生核磁共振的自旋核如1H 分布及所处的状态不同,当用静磁场、射频场激励这些自旋核,使其发生核磁共振时,它们所产生的核磁共振信号特性便会有所不同,从而形成核磁共振信号对比度;人体不同组织的电特性不同,给人体施加特定的电场,可形成电流对比度、电压对比度和阻抗对比度等;2-9 图像的模糊度与哪些因素有关答：理想情况下,物体内每一个小物点的像应为一个边缘清晰的小点;但实际上,每个小物点的像均有不同程度的扩展,变得模糊失锐了;通常用小物点的模糊图像的线度表示物点图像的模糊程度,称为模糊度;图像的模糊度与成像系统的空间分辨力有很大关系;成像系统的空间分辨力是成像系统区分或分开相互靠近的物体的能力,以单位距离毫米或厘米内可分辨线对一个白线条与一个黑线条组成一个线对的数目来表示,单位为LP/mm 或LP/cm,显然单位距离内可分辨的线对数越多,成像系统的空间分辨力越高,所得图像的模糊度越小;由于成像系统的对比度分辨力对成像系统的空间分辨力的有影响,所以也会对图像的模糊度产生影响;2-10 图像对比度、细节可见度、噪声三者之间有怎样的关系答：细节可见度与图像对比度有关;图像对比度高,细节可见度高；图像对比度低,细节可见度低;细节可见度减小的程度与细节结构的大小及图像的模糊度、图像对比度有关,当模糊度较低时,对于较大的物体,其图像对比度的减小,不会影响到细节可见度；如果物体较小,但其线度比模糊度大,则图像对比度的减小一般不会影响可见度；而当细节的线度接近或小于模糊度时,图像对比度的降低,会对细节可见度产生明显的影响;噪声对图像中可见与不可见结构间的边界有影响;图像噪声增大,就如同一幅原本清晰的画面被蒙上了一层雾,降低了图像对比度,并减小细节可见度;在大多数医学成像系统中,噪声对低对比度结构的影响最明显,因为它们已接近结构可见度的阈值;图像对比度增大会增加噪声的可见度;2-11 作为被照体本身,有哪些因素影响图像对比度A．原子序数 B．形状 C．密度 D．厚度答：原子序数越高,因光电效应产生的吸收就越多,X射线对比度就越大;骨骼由含高原子序数的钙、磷等元素构成,所以骨骼比肌肉、脂肪能吸收更多的X射线,在彼此间可形成较高的图像对比度;被照体的形状与图像对比度无关;组织密度越大,对X射线吸收越多,因此,密度差别大的组织也可以形成较明显的图像对比度;人体除骨骼外,其他组织的密度大致相同,只有肺是例外,具有生命力的肺是充满气体的组织,由于气体与血液、肌肉相比,X射线的吸收率为千分之一,可形成较高的图像对比度;在原子序数、密度相同的情况下,图像对比度的形成取决于被照体的厚度差异;正确答案：A、C、D2-12 X射线光子统计涨落的照片记录称为A. 图像斑点B. 屏结构斑点C. 胶片结构斑点D. 增感率答：因增感屏荧光颗粒大小不等、分布不均匀等增感屏自身结构因素所形成的斑点为屏结构斑点；因胶片感光颗粒大小不等、分布不均匀等胶片自身结构因素所形成的斑点为胶片结构斑点;在产生同样的照片图像对比度条件下,使用增感屏与不使用增感屏所需X射线照射量的比称为增感率;图像照片的斑点现象主要由X射线的量子斑点和结构斑点形成,其中X射线的量子斑点起主要作用;正确答案：A2-13 下列说法哪项是正确的A．每个像素的信息包括在图像矩阵中的位置和灰度值B．数字图像是在空间坐标上和灰度值上离散化了的模拟图像C．像素的大小决定了图像的细节可见度D．像素的数目与灰度级数越大,图像越模糊答：一幅图像可以用点函数fx,y,z,,t的集合表示,其中f表示该点的明暗程度；x,y,z表示像点的空间位置,在二维图像中像点的空间位置与z无关；t表示时间,静止图像与t无关;一幅静止的二维图可表示为：G=fx,y坐标x,y决定了像点的空间位置,G代表像点的明暗程度灰度;若G、x、y的值是任意实数,则是模拟图像；若G、x、y的值是离散的整数,则是数字图像;描述一幅图像需要的像素量是由每个像素的大小和整个图像的尺寸决定的;当一幅图像的尺寸一定,若减少构成图像的像素数量,则每个像素的尺寸就会增大,则图像模糊,可观察到的原始图像细节较少,图像的细节可见度低；反之,则可观察到的图像细节就比较多,图像的细节可见度高;正确答案：A、B、C2-14 指出下列说法中正确者A．同一窗口技术不能使不同密度的影像都得到满意的显示效果B．同一窗口技术能使不同密度的影像都得到满意的显示效果C．窗宽灰度值范围以外的影像分别显示黑色或白色影像D．窗位是指显示图像的灰度值范围答：窗口技术中的窗宽是指感兴趣区图像准备调整的灰度值范围,窗位是对应准备调整的灰度值范围中心值;窗口技术只能使特定密度区域窗宽范围内的影像得到较满意的显示效果;正确答案：A、C2-15 普通人眼只能分辨16个灰度级,即从白到黑或从黑到白分16个灰度级,对应16个灰度值如0~15,人眼能够分清相邻两个灰度级的差别,如果从白到黑或从黑到白灰度级大于16,普通人眼便分辨不出相邻两个灰度级的差别了;监视器显示的灰度级通常是256,灰度值为0~255,如果某一组织的灰度值为50,其周围其它组织结构的灰度值为40~60,通过窗口技术处理线性灰度变换,增强低对比度图像的细节,若要使人眼能分辨出其与周围的其它组织结构,则窗宽应不低于多少答：在全灰标内从全黑到全白,监视器显示的灰度级通常是256,灰度值为0~255,普通人眼若按只能分辨16个灰度级计算,即灰度值相差16的两个像素才能被人眼所分辨;考虑到数字图像中灰度值取正整数,故与窗位灰度值50相临的灰度值分别为51与49,若要能被人眼与窗位区分开,则需分别将灰度值变为56增大15个灰度值与34减小15个灰度值,如此整个周围其它组织结构的灰度值范围则变为40-15~60+15,即25~75,要将此范围的组织结构都显示出来,则窗宽应不低于75-25=50灰度值;2-16 造影检查的目的是A ．增加器官组织的密度 C ．增加器官组织的自然对比度B ．降低器官组织的密度 D ．增加器官组织的人工对比度答：将某种对比剂引入欲检查的器官内或其周围,形成物质密度差异,以人工方式增大客观对比度,使器官与周围组织的图像对比度增大,进而显示出器官的形态或功能的方法称为造影;正确答案：D2-17 为什么通过能量减影可分别显示软组织或骨的图像答：光电效应的发生概率与X 射线光子的能量、物质的密度、有效原子序数有关,是钙、骨骼、碘造影剂等高密度物质衰减X 射线光子能量的主要方式；而康普顿效应的发生概率与物质有效原子序数无关,与X 射线光子的能量略有关系,与物质的每克电子数有关但因除氢外其它所有物质的每克电子数均十分接近,故所有物质康普顿质量衰减系数几乎相同;医学影像诊断X 射线摄片所使用的X 射线束,在穿过人体组织的过程中,主要因发生光电效应和康普顿效应而衰减,常规X 射线摄影照片所得到的图像中包含这两种衰减效应的综合信息;能量减影摄影照片利用骨与软组织对不同能量X 射线的衰减方式不同不同有效原子序数物质发生光电效应的差别会在对不同能量X 射线的衰减变化中更强烈地反映出来,及康普顿效应的产生在很大范围内与入射X 射线的能量无关,可忽略不计的特点,将两种效应的信息进行分离,选择性去除骨或软组织的衰减信息,便可得到分离的软组织像或骨像;2-18 图像储存和传输系统PACS 主要功能包括A ．高质量、高速度、大容量地储存影像B ．高质量、高速度地传输影像C ．利用网络技术,实现影像资料共享D ．直接产生数字图像答：图像储存和传输系统PACS 是把医学影像学范畴的各种数字化信息施行存档、提取、处理和传输的计算机系统; 正确答案：A 、B 、C第三章 X 射线计算机断层成像X-CT3-1 普通X 射线摄影像与X-CT 图像最大不同之处是什么答：普通X 射线摄影像是重叠的模拟像,而X-CT 图像是数字化的断层图像;3-2 何谓体层或断层 何谓体素和像素 在重建中二者有什么关系答：体层或断层是指在人体上欲重建CT 像的薄层;体素是人体中欲重建CT 像断层上的小体积元,是人为划分的,是采集或获取成像参数衰减系数值的最小体积元实际中是扫描野进行划分；像素是构成图像的最小单元,是人为在重建平面上划分的,其数值是构成CT 图像数据的最小单元;要注意的是CT 图像的像素和工业上的像素不是同一个概念;体素和像素的关系是二者一一对应;按重建的思想是体素的坐标位置和成像参数值被对应的像素表现坐标位置对应、衰减系数值以灰度的形式显示在CT 图像上;3-3 何谓扫描 扫描有哪些方式 何谓投影答：所谓扫描系指在CT 的重建中使用的采集数据的物理技术,具体言之就是以不同的方式,沿不同的角度,按一顶的次序用X 射线对受检体进行投照的过程称为扫描;扫描方式从总体上说有平移扫描和旋转扫描两种;扫描的目的是为了采集足够的重建数据;所谓投影的本意系指透射物体后的光投照在屏上所得之影;若物体完全透明,透射光强等于投照光强,则影是完全亮的；若物体半透明, 透射光强小于投照光强,则影是半明半暗；若物体完全不透明,透射光强等于零,则影是完全暗的;按此种考虑,所谓投影的本质就是透射光的强度;对重建CT 像过程中投影p 的直接含义就是透射人体后的X 射线强度,即书中X 射线透射一串非均匀介质或人体后的出射X 射线的强度I n ,即p =I n ;广义之,这个投影p 又是由I n 决定的书中表述的i i d μ∑=p ; 3-4 请写出射线束透射下列非均匀介质后广义下的投影值见书中习题3-4图;答案：a17；b ∑==71n i i μ3-5 何谓层厚 它与哪些因素有关。