医学影像物理学考试复习资料上课讲义

医学影像物理学（Z） 1、X射线产生条件: ①电子源②高速电子流③适当的靶物质。 2、X射线管发出的X射线是由连续X射线和标识X射线两部分组成的混合射线。

3、连续X射线（又称韧致辐射）：是高速电子流撞击阳极靶面时，与靶物质的原

子核相互作用而产生的、连续波长的X射线(连续X射线)的过程。 4、标识放射（又称特征辐射）：标识X射线的波长同阳极靶原子的结构有着密切

的联系，仅取决于阳极靶物质，与X射线产生过程中的其它因素无关。不同靶材

料的辐射光子的能量和波长也不同。每一种元素的标识X射线的波长是固定不变

的。标识辐射的X射线波长是由跃迁的电子能量差决定的，与高速电子的能量（管

电压）无直接关系，主要决定于靶物质的原子序数，原子序数越高，产生的标识

辐射的波长越短。 5、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。 6、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。 7、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。 8、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。 9、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。 10、X射线诊断中的光电效应：（1）利在于可以产生高质量X射线照片，一是因

为它不产生散射线，减少了照片灰雾，二是增加了射线对比度，光电效应发生的

概率与原子序数的4次方成正比，增加了不同组织之间的吸收差异。（2）弊在于

入射光子的能量通过光电效应全部被人体吸收了，加大了辐射损伤，为了减少辐

射对人体的损害，经常采用高千伏（高能量）摄影，减少光电效应发生的概率。

11、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。 12、光蜕变：能量在10MeV以上的X光子与物质作用时发生光蜕变。 13、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。

14、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。 15、X射线的滤过分为固有滤过和附加滤过。 16、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

1 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。

17、胶片主要感光材料：溴化银 18、计算机图像处理主要包括图像增强（选择性加强图像中某些有用的信息，削

弱或去除无用信息）、图像恢复（力求恢复图像的原来面貌）、图像兴趣区的定量

估值与三维图像重建等等。 19、图像增强：对比度增强（是图像增强技术中比较简单但又十分重要的一种方

法。如灰度变换法、直方图调整法 ）、图象平滑、图象锐化、同态滤波、伪彩色

与假彩色处理、代数运算、几何运算。 20、数字减影血管造影（DSA）基本方法：时间减影、能量减影、混合减影。

21、能量减影条件：利用碘在33keV附近对X线衰减系数有明显的差异而进行 。 22、影像板(IP板)：（1）表面保护层：防止PSL物质在使用过程中受到损伤。

它不能随外界的温度、湿度的变化而发生变化，并在非常薄的条件下能弯曲、耐

磨损、透光率高。常用聚酯树脂类纤维制造这种保护层。

（2）PSL物质层：将PSL物质混于多聚体溶液中，涂在基板上，干燥而成。

（3）基板：基板的作用是保护PSL物质层免受外力的损伤。要求具有很好的平

面性、适度的柔软性及机械强度，材料是聚酯树脂纤维胶膜，厚度在200～350um。

（4）背面保护层：防止使用过程中成像板之间的摩擦损伤，其材料与表面保护

层相同。 23、体素：指在受检体内欲成像的断层表面上，按一定大小和一定坐标人为地划

分的很小的体积元。 24、像素：指在图像平面上划分的很小的小单元，它是构成一幅图像的最小点，

是构成图像的基本单元。 25、CT=k(u-u)/u ww CT值：CT影像中每个像素所对应的物质X射线线性平均衰减量大小的表示。

26、窗口技术：指CT机放大或增强某段范围内灰度的技术。

窗宽=CT- CT 窗位=（CT+ CT）/2 max min max min 27、窄窗宽：适用于软组织部位，如脑和腹部。宽窗宽：适用于对比度较大的部

位，如肺和骨骼。 28、螺旋CT的优势：一次屏息完成扫描、减少部分容积效应、无间隙、叠加影

像任意重建无需额外投照、为3D重建提供高质量的数据。 29、层厚选择【选择适当层厚是为达到边缘锐利度(空间分辨率)和噪声的平衡，

因为他们相互制约】对CT机的影响：（1）层厚厚：低噪声、更好的密度分辨率、

边缘锐利度(空间分辨率)较差、部分容积效应。（2）层厚薄：高噪声、密度分辨

率差、更好的边缘锐利度(空间分辨率)）、无部分容积效应。

30、磁共振成像（MRI）原理：利用射频电磁波对臵于磁场中的含有自旋不为零

的原子核的物质进行激发，发生核磁共振，用感应线圈采集共振信号，经处理，

2

按一定数学方法建立的数字图像。 31、MRI应用于医学的优势：利用人体氢质子的MR信号成像，从分子水平提供

诊断信息；任意截面成像；软组织图象更出色；不受骨伪影的影响；无电离辐射, 一定条件下可进行介入MRI治疗。 32、旋进也称进动：描述的是具有角动量的物体或体系在外力矩作用下，其角动

量发生改变的现象。角动量的改变包括两方面，一是大小改变，二是方向改变。

旋进是角动量方向发生连续改变的现象。 33、核磁共振现象中的共振吸收：用RF电磁波对样品照射，如果RF电磁波的能

量刚好等于原子核能级劈裂的间距时，就会出现样品中的原子核强烈吸收电磁波

能量，从劈裂后的低能级向相邻的高能级跃迁的现象。 34、磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质（即磁场强弱和方向）的两个物理

量。 35、纵向驰豫时间（T）：纵向恢复时间是由于被激发的反平行于静磁场的质子

1 恢复到平行状态，所以纵向磁化增大。弛豫快慢遵循指数递增规律，把从0增大 到最大值的63%的所需时间。 36、横向驰豫时间（T）：横向衰减是由于相位同步质子的又开始变得不同步,所

2 以横向磁化减小。弛豫快慢遵循指数递减规律，把从最大下降到最大值的37%的

时间定义为横向驰豫时间。 37、T 、T的物理学意义及生物学意义（P108）。 12 38、驰豫过程的综合表示（三种运动的综合过程）：磁化矢量的旋进、纵向磁化

的逐渐增大过程、横向磁化的逐渐减小过程。（如图一所示）

39、MRI图像特点：主要反映组织间的信号强度 （1）T1加权像：反映组织间T1的差别，有利于观察解剖结构

（2）T2加权像：反映组织间T2的差别，显示病变组织好 40、加权图像：为了分析图像的方便，希望一帧MRI的断面图像主要由一个成像

参数（ρ、T、T）决定，这就是MRI中图像加权的概念。

12 41、K空间:抽象的频率空间,是一个以空间频率为坐标轴的空间坐标系所对应的

空间。 42、K空间的空间频率分布是中心频率为零，距中心频率越远，频率越高。

43、K空间的性质：储存在K空间不同位臵的MR信号对图像的贡献不同。中心

部分对应的MR信号空间频率低，幅度大，主要形成图像对比度。外围部分对应

的MR信号空间频率高，幅度小，主要形成图像的分辨力。

44、磁共振成像质量：（1）内部因素：由生物组织的种类及生理、生化特性决定，

如T1、T2、ρ、化学位移、生理运动、相邻组织的位臵、大小等。（2）外部因