医学影像物理学复习资料(打印)

医学影像物理学复习资料(打印) 医用物理学复习资料及课后习题答案 1.X射线 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 2.6(X射线的热作用; 6. 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 3.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。 4.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: 5.? 使电子初聚焦:达到初聚焦作用，增加X线的产生率。 6.? 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: 7.1,、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， 8.2、使其能返回高压发生器; 9.3、为靶提供机械支撑;良好的热辐射体。 五、 焦点: 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。 1、 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, 10.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: 11.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: 12.有效焦点越小，影像越清晰; 13.有效焦点为点光源时:胶片图象边界清晰; 14.有效焦点为面光源时:胶片图象边界模糊 15.有半影;半影大小为: dp,S f,d 16.为使图象清晰，要减小半影，可减小S和d(小焦点，短距离); 17.管电流增大，焦点增大，影像质量下降; 18.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%) 19.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; 20.全部转化为热能。 2、 辐射损失(radiationloss): (占电子总能量的1%) 21.高速电子与阳极靶原子核的内层电子或原子核相互作用而损 22.失的能量; 3、 特征辐射:高速电子与原子内层电子发生相互作用，将能量转化为标识辐射。 韧致辐射:高能入射电子通过阳极原子核附近，受到原子核引力场的作用会降低速度并改变方向，4、 入射电子损失的能量以电磁辐射的形式释放。这种形式产生的辐射称为“轫致辐射”或“制动辐射”。韧致辐射的能谱是连续的 5、 连续X射线的产生( 轫致辐射)原因: a、 每个高速电子与靶原子作用时的相对位置不同 b、 每个电子与靶原子作用前的能量也不同 23.故各次相互作用对应的辐射损失也不同，因而发出的X光子频率也互不相同，大量的X光子组成了具有频率连续的X光谱。 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6、 积上的光子数量与能量乘积的总和。 24.补充:X射线强度是由光子数量和光子能量两个因素决定。 7、 X射线的量与质 25.(1)、X射线的质(x-ray quality)又称线质，表示X射线的硬度，即穿透物质本领的大小。与光子能量有关。由管电压和滤过间接表示。通常以千伏数(kV)为单位。 26.(2)、X射线的量(x-ray quantity)决定于X射线束中的光子数。由管电流与照射时间间接表示 通常以毫安秒(mA?s)为单位。 8、 各种因素对X射线强度的影响 27.影响因素(增加) 28.X射线的质 29.X射线的量 30.毫安秒 31.不变 32.增加 33.管电压 34.增加 35.增加 36.靶原子序数 37.增加 38.增加 39.附加滤过 40.增加 41.降低 42.距离 43.不变 44.降低 45.电压脉动 46.降低 47.降低 48.管电流 49.不变 50.增加 七、 X射线与物质的相互作用 51.X射线与物质三种作用形式:光电效应，康普顿效应，电子对效应 52.光电效应:能量为hv的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状态，他将通过发射标识X射线或俄歇电子的形式很快回到基态，这个过程成为光电效应。 53.补充:产生条件:入射光子、轨道电子、相互作用能量守恒hv=Ee+Eb.( Ee:光电子的动能,Eb:原子第i层电子的结合能 )，光电质量衰减系数与Z的3次方成正比，随原子序数的增大，光电效应的发生概率迅速增加。 54.诊断放射学中的光电效应: 55.利:能产生质量好的影像，原因是:(1)不产生散射线，减少照片灰雾(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。 56.弊: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。 57.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，这个过程成为康普顿效应。 58.5、诊断放射学中的康普顿效应:散射线增加了照片灰雾，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。散射较强，医生和技术人员应注意防护 59.6、各种相互作用的相对重要性:光子能量处于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。 八、 滤过: 1、 固有滤过:从X射线管阳极发射出的原级X射线穿过管壁后，被吸收一部分; 2、 附加滤过:据需要，在X射线管射出的X射线到达被投照部位前放置一定的物体，会产生滤过; 可使X射线的总强度减小，分布均匀;硬度提高; 60.附加滤过常用密度均匀的滤波板:管电压低时，用铝滤波板; 61.管电压高时，铜铝滤波板----铜标识X射线---铝标识X射线--空气 62.X射线的线质(硬度)常用半价层表示:使X射线束的强度减弱为原来一半时所需要的吸收层的厚度;厚度升高 ，硬度升高。 63.诊断时常用X射线管的管电压的千伏值表示质。 3、 产生硬x射线的方法: (1) 高管电压(2)大原子序数阳极靶(3)厚度较大、原子序数较大的滤过板 九、 X射线影像 X射线影像基本原理: 1、 64.X射线贯穿本领强，当一束强度大致均匀的x射线照到人体时，由于人体各种组织、器官在 度、厚度方面的差异，对投照在其上的x射线的衰减各不相同，使透过人体的x射线强度分布发生变化，携带人体信息，形成x射线信息影像。再通过一定的采集，转换，显示系统将x射线强度分布转换成可见光的分布，形成人眼可见的X射线影像。 65.(1)、X线影像增强器作用:X线影像增强器可将普通X射线透视的荧光屏亮点的亮度提高1000~10000倍，使X射线间接摄影和X射线数字成像成为可能。 66.(2)、X线影像增强器 67.优点:转换系数高，可大幅度降低X线剂量;成像速度快，适合实时成像 68.缺点:荧光屏的缺点;视野，几何畸变;其它 2、 X线透视: 69.(1)、X线透视:人体不同部位透射的X线与荧光屏相遇时，可在荧光屏上形成明暗不同的点构成的影象。 70.若投照部位厚度一定，则荧光屏上暗的地方对应人体组织密度高的部位，X线吸收多;荧光屏上亮的地方对应人体组织密度低的部位，X线吸收少;医生根据医学知识， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 影象，判断组织器官的形态和功能，这就是X线透视。透视可观察器官的形态和器官的活动状况 (2) X线透视设备: 71.X射线管和荧光屏装在一个C形臂的两端，透视时，使其同步动作，被检查者位于C字中心。 72.X线荧光屏:产生影象部件:(由荧光纸、铅玻璃、薄胶合板组成，他们同装于一个框架中。) 73.薄胶合板:保护荧光纸; 74.荧光纸:纸面涂有荧光物质(材料):氰化钡、硫化锌、硫化镉的混合物; 线对工作人员的伤害 75.铅玻璃:防止X射 76.(3)X线透视缺点: a、 有辐射且量大 不能留下客观MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714144806772_2 b、 c、 透视影象是先将X射线影象转为荧光屏的光影象，然后再转为上影象，两次影象转换，丢失信息，同时荧光屏亮度有限，人眼视觉灵敏度低，荧光物质颗粒大，则较细微结构的影像看不清楚，对早期病变和复杂结构组织器官看不情。 77.3,、X射线摄影(胶片成像): (1) X线摄影:人体不同部位透射的X线与胶片相遇时，可在胶片上形成明暗不同的点构成的影象。若投照部位厚度一定，则胶片上暗的地方对应人体组织密度低的部位，X线吸收多;荧光屏上亮的地方对应人体组织密度高的部位，X线吸收少;医生根据医学知识，分析影象，判断组织器官的形态和功能，这就是X线摄影。 (2) 摄影设备:医用胶片(胶片,增感屏系统)和胶片处理系统。 a、 医用胶片:影像的记录、显示和储存 b、增感屏:增强X射线对胶片的感光。 (3) 胶片:X射线照射的胶片，经显影、定影后，胶片感光层的硵化银,,银，组成黑色影像。胶片光密度:胶片变黑的程I度。 0D,lg 78.D越大，照片越黑， 被照物质密度越大， 影像为白影 I (4) 胶片成像原理:利用X射线的感光特性，医用胶片接收X射线照射时会产生某种化学反应，医用胶片上形成与X射线信息影像相对应的不可见的潜影，再将带有潜影的胶片经过显影、定影等处理，最终获得可见的描述组织、器官分布情况的灰度图像。 79.4、传统屏-片成像优缺点: (1) 优点:空间分辨力高、价格低廉;X线设备造价低、维护费用低 (2) 缺点:动态范围小;需要化学处理，影响图像质量，污染环境;法进行后处理，废片率较高;图像获取、显示、存储和传递的功能均以胶片为载体 ，无法复制;消耗白银 80.5、数字减影血管造影(DSA) 81.减影技术:人体同一部位造影前后的两帧图象相减，获得两图象中有差异(造影)部分的图象。 82.DSA: 将造影前、后获得的数字图象进行数字减影，消除骨骼和软组织结构，使造影剂所充盈的血管在减影图中显示出来，图像对比度提高。 83..对比剂:造影剂是为增强影响观察效果而注入(或服用)到人体组织或器官的化学制品 84.选择条件:良好的显影效果。无毒性，无刺激性，副作用小。容易吸收和排泄，不久存于体内。理化性能稳定，便于储存。 85.DSA的物理基础: IIdd,,，exp，，,,，，TBBTT0，， 或lnlnIIdd,,，，，,,TBBTT0 ，，IIdddd,,，,，exp，，，，,,,TBBTTIII10，， ，，或lnlnIIdddd,,，,，，，TBBTTIII10,,, 86.S=(μI-μT) d I 87.减影后图像与造影剂厚度成正比，与造影剂和软组织的线衰减系数有关，与骨和软组织的结构无关。去掉了骨和软组织的影响，突出造影的血管。 88.DSA的三种基本方法: 89.1、时间减影(用作减影的两帧图像是在不同的显影时期获得，易受病人移动和动脉搏动影响) 优点:减影图像突出了对比剂影像的对比度。缺点:病人移到或动脉脉搏的运动会影响图像质量; 2、 能量减影(可消除运动影响，无法同时去除骨和软组织)优点:不受软组织运动影响图像质量。缺点:不能在一幅减影图像中同时抵消软组织和骨骼。 90.3混合减影:在造影剂到达前后都作高能和低能摄影。先做能量减影去软组织，再做时间减影去骨骼。 91.缺点:减影图像中不能将软组织和骨骼同时抵消;要求X射线管能在短时间内产生两种不同能量的X射线，增加了设备的复杂性;优点:如果高能像和低能像是在一个很短的时间间隔内取得，则可将患者移到的影响减至很小 92.影响DSA影象质量的因素: 93.噪声:被检者身体X线散射(与厚度成正比)，视频摄影机和模拟存储器件噪声 94.运动伪影:运动或投照系统不稳—配准难—伪影 95.造影剂浓度:与血管直径反比 96.其它:器官状态和精神状态(心搏) 97.DSA的优缺点: (与胶片减影相比) 98.优点: 对比度大; 实时处理; 直接显示和校正: 99.缺点:运动会产生伪影;不进行选择性注射时，会血管重叠，会产生伪影 100.(CR)计算机X射线摄影 101.优点: 102.曝光量低，宽容度大，可进行后续处理和存储、传输，质量和信息量同传统拍片一样。 103.同传统拍片不同: 影像记录和显示不在同一媒介。 104.CR成像原理(四个过程): 105.影像信息的采集:记录在成像板(IP)上 (代替胶片) 106.PSL:光激励发光物质(某些物质在一次激发光照射下，能将一次激发光携带的信息储存起来，当再次受到激发光照射时，能发出与一次激发光所携带信息相关的荧光) 2. 影像信息的读取:曝光后的成像板在激光扫描时，PSL受激光激励释放累积的带电粒子，发出可见光，这就是光激励发光现象。每个像素发出的可见光强度与该像素受到的X线照射量成比例。 107.影像信息的处理: 因为是数字图象，可以用计算机图象处理软件依据不同诊断要求进行各种后处理:增强对比度、亮度、放大、滤波等。 108.影像信息的再现:三种方式:荧光屏显示;多幅照相机摄影到胶片上;激光照相机直接记录 109.影响CR影像质量的因素: 110.空间分辨力: 111.PSL物质结晶体的颗粒度、影像读出系统的电光学特性、激光束光点的大小、散射程度 112.CR影像中的噪声: 113.X射线量子噪声:IP吸收过程中产生 114.光量子噪声:光电倍增管转换时产生 115.固有噪声:IP结构噪声、激光噪声、模拟电路噪声、A/D转换中量子噪声等 116.. CR影像的优缺点 1、 优点:数字影像;X 射线照射量的动态范围大;照射剂量低;应用范围广;IP可重复使用 缺点:时分力差、空分力稍差、设备昂贵 2、 117.数字X射线影像的主要技术优势(与传统X射线摄影比较) 118.量子检出效率高，X射线剂量低。 119.对比度高，曝光宽容度大，但细节可见度低于X射线胶片影像，但是可以通过图像处理的方式进行弥补。 120.摄影条件好，无需连续辐照 121.图像存储、传输方便 122.可进行计算机辅助诊断 123.X-CT成像 124.1.X-CT成像过程: 125.X-CT是运用扫描并采集投影的物理技术，以测定X射线(使用的是有一定能谱宽度的连续X射线，通过准直器后变为窄束X射线)在人体内的衰减系数为基础，采用一定算法，经计算机运算处理，求解出人体组织的衰减系数值在某剖面上的二维分布矩阵后，再转为图像上的灰度分布，从而实现建立断层解剖图像的现代医学成像技术。 126.2 .X射线体层摄影的基本原理是根据X射线的投照原理，在曝光过程中，X射线管焦点、肢体、胶片三者必须保持相对静止，才能获得清晰的影像。因此在曝光的过程中，欲成像部位的各点必须固定地投影在胶片的同一位置上，影像才能清楚显示。如果三者之一在曝光中移动，影像就会模糊。X射线体层摄影的目的是摄取人体某一体层的影像，而使其它各层影像模糊不清。因此必须使焦点、被摄体层和胶片保持相对静止，而使其它各层对焦点和胶片作相对运动。 127.断层:是根据研究目的沿某一方向所作的具有一定厚度的标本，是指在受检体内接受检查并欲建立图像的薄层，又称为体层。 128.体素:是指在受检体内欲成像的断层表面上，按一定的大小和一定的坐标人为地划分为很小的体积元。 129.像素:图像平面下划分的小单元，构成图像最基本最小的面积元。 130.体素与像素之间一一对应:? 空间位置;? 体素的吸收衰减系数和像素的取值 131.扫描:是为获取投影值而采用的物理技术。是用X射线束以不同的方式、按一定的顺序、沿不同的方向对划分好体素编号的受检体断层进行投照，并用高灵敏度的检测器接收透射体素阵后的出射X线速强度。方法有平移扫描、旋转扫描、平移加旋转扫描。 132.投影:投照受检体后出射X线速的强度I。投影的数值称为投影值。投影值的分布成为投影函数， 133.反投影法的原理 134.沿扫描路径的反方向，把所得投影的数值反投回各体素中去，并用计算机进行运算，求出各体素u值而实现图像的重建。 135.反投影法的优点:重建速度快: 缺点:产生图像的边缘失锐。解决的办法:采用滤波反投影法，即把获得的投影函数作卷积处理以便于滤波，之后把改造过的投影函数进行反投等处理，就可以达到消除星状伪影的目的。 136.CT机主要分以下三部分: 137.? 扫描系统(X线管、探测器和扫描架); 138.? 计算机系统(数据储存、运算等)和图像重建系统; 139.? 图像显示和存储、照相系统、 140.窗口技术:CT机放大某段范围内灰度的技术。是将放大灰度范围的上限增强为全白，下限压缩为全黑。增强了局部灰度范围内不同灰度之间黑白对比的程度。 141.窗口:被放大的灰度范围。 142.窗宽:被放大的灰度范围上下限之差。窗宽=CT max-CT min 143.窗位:被放大的灰度范围的灰度中心值。 144.窗位=(CT max+CT min)/2 145.窄窗宽——CT值范围小——每级灰阶代表的CT值跨度小——黑白对比度大。适合观察密度差别小的组织。 146.反之宽窗宽，适合观察密度差别大(肺、骨质)的组织。 147.CT 的意义:CT的密度分辨率远高于一般,线检查，属非创伤性，检查时间较短，准确性较高和应用范围甚广的一种技术。它是目前神经系统疾病首选的影像学诊断方法;同时还应用于五官、胸部、腹部的组织、器官的检查，如对眼、鼻、耳、心、 肥、肝、胰、肾等器官疾病的诊断很有帮助。 148.CT检查的优点: 149.? CT为无创性检查，检查方便、迅速，易为患者接受。 有很高的密度分辨力，密度相差5-6H的不同组织能被区分。能测出各种组织的CT值。 ? 150.? CT图象清晰，解剖关系明确。 151.? CT能提供没有组织重叠的横断面图象，并可进行冠状和矢状面图象的重建。 152.? 用造影剂进行增强扫描，不仅提高了病变的发现率，而且有的能做定性诊断。 153.CT成像缺点:CT图像是经过数据采集、量化、图像重建和图像显示等多个环节形成的，任何一个环节出现偏差都会给CT图像带来伪差，容易造成误诊断，这是在使用CT成像中和读CT影像片时应力求避免的。医师与技师应根据具体情况，尽早识别或判断出CT图像中出现的图像伪差的原因，及时进行修正或改进。 154.空间分辨力一般，介与X线成像与r照相机之间 155.补充:1、普通X射线影像与X-CT影像最大的不同之处是什么, 156.答:二者最大的不同之处在于:X-CT像是断层的、经过重建的数字影像;而普通X射线摄影像是多器官重叠的模拟图像。 157.磁共振成像 MRI 1v,.,.BRFI158.产生核磁共振(NMR)时，射频电磁波的频率 2, 159.磁共振成像原理:利用处于静磁场中的原子核在另一交变电场作用下发生振动产生的信号经梯度磁场进行空间定位，通过图像重建的成像技术。 160.产生三个基本条件:1.能够产生共振跃迁的原子核;2.恒定的静磁场(外磁场、主磁场)3.产生一定频率电磁波的交变磁场(射频磁场RF) 161.MRI的特点:1.具有较高的组织对比度和组织分辨力2.多方位成像3.多参数成像4能进行形态、功能、组织化学和生物化学方面的研究5.多种特殊成像6.以射频脉冲作为成像的能量源7.流动测量 162.。 MRI优缺点: 有多个成像参数，能提供丰富的诊断信息;无电离辐射，安全可靠;有极好的组织分辨能力;不需造影剂，即可观察心脏和血管系统;扫描方向灵活，可做横断面、冠状面、矢状面及任意切面断层扫描。但扫描时间相对较长。空分力较低。设备昂贵，禁忌症多 163.磁共振信号的采集: 当在静磁场中物质的原子核受到—定频率的电磁波作用时，在它们的能级之间发生共振跃迁，这就是磁共振现象。物质吸收电磁波能量而跃迁之后，又会释放电磁能量恢复到初始状态，如果用特殊装置接受这部分能量信号，就采集到了磁共振信号。 164.产生磁共振现象的基本条件: 1. 能够产生共振跃迁的原子核; 2. 恒定的静磁场 3. 产生一定频率电磁波的交变磁场。 165.驰豫过程:从“不平衡”状态(激励状态)恢复到平衡状态的过程。 166.T1为系统的纵向驰豫时间，T2为横向驰豫时间。 167.纵向弛豫:又称自旋——晶格弛豫，是MZ在激励过后恢复到最大值M0这一过程中的时间常数，样品中的自旋核核晶格以热辐射的形式相互作用。 168.横向弛豫:又称自旋——自旋弛豫，是自旋核之间的相互作用产生的，是Mxy以Max衰减到0的变化快慢，本质是自旋核的磁矩方向由相对有序状态向无序状态的过渡过程。弛豫过程——相对独立 169.晶格一般指自旋核以外的部分，即自旋核的外环境。 170.弛豫过程及其特征量 T1、T2 171.纵向弛豫时间T1处于高能态的自旋核向低能态过渡。横向弛豫时间T2由相对有序状态向无序状态的过渡过程。T1、T2都是时间常数， T1表示Mz随时间变化的快慢， T2表示Mxy随时间变化的快慢 172.自由感应衰减信号(free induced decay, FID):射频脉冲停止后，样品在弛豫过程中，由于磁矩大小和方向变化在接受线圈中产生的电磁感应信号。它是分析核磁共振过程的基本素材。 173.特点:(1)信号强度随时间迅速衰减。(2)信号有一定频宽。 174.如果是在90?脉冲激励下发生的驰豫过程称为狭义的驰豫过程，而在一般的θ角脉冲激励下发生的驰豫过程称为广义的驰豫过程 175.射频脉冲的作用: (原子核同时绕B0和Br旋进) 176.是低能级的原子核吸收了RF脉冲的能量后跃迁到了高能级，原子核在外磁场中排列方向由同方向平行变为反方向平行，进而 又抵消了相同数目低能级原子核的磁力，纵向磁化矢量变小。2、是受射频咏冲磁场的磁化作用，进动的原子核趋向于射频磁场方向而变为同步、同速运动，即处于“同相”。这样，在x-Y平面上叠加起来，形成了一个新的宏观磁化量，即横向磁化矢量Mxy,不为零，继续绕z轴进动。 177.空间定位 178.像素,,体素一一对应 179.梯度成像方法,,,梯度磁场BG,方向同B0,大小与(x,y,z)成线性关系，低于B0 。 1 层面选择(定z) 180.通过只使成像物体被选定 181.断层的自旋核受到激励来实现。 182.旋进频率 183.若所加的RF脉冲的中心频率为: ，，，，,,,B,,B，B,B，zG0Gz0z 184.则，只有Z=Z1这一断层的自旋核受到激励。,,断层选择 185.Z不同，V不同 2 相位编码( 定y) 186.RF脉冲停止后，同频率，同相位 187.沿Y方向加BGy，沿Y方向坐标不同的地方磁场强度不同，自旋核旋进频率不同，经过ty后，相位不同 ,,,,,,,,，,,，,tttyyyyy00,188.用 定y ,，,,,Gyty0yy 3 频率编码( 定X) 189.BGy停止后，不同Y位置质子初相位确定 190.沿X方向加BGx经过tx后，不同X位置质子旋进频率不同 ,,,,，BGxxx0 191.用频率定x t,T,N,NEXRy192.重建时间 193.核医学成像 194.核医学成像是一门利用放射性核素的核射线进行成像的技术。是核技术在医学领域中的应用。主要设备有r相机，SPECT，PET。 195.主要是功能性成像 :物质在生物体内的动态变化规律。 196.优点: 应用广泛.可揭示细胞内发生的细微、复杂的生理、生化过程，可在分子水平上动态的认识生命过程的本质。灵敏度较高.采用放射性核素示踪的间接检测技术，检测灵敏度较高，可检测某些低浓度、动态变化快的物质。准确性高,结果可靠.可获取定性、定量、定位的生物体内物质动态变化规律。安全、测量方法简便。(放射性核素半衰期短、数量小，体外检测) 197.放射性核素显像原理:放射性核素显像是利用放射性核素示踪技术在活体内实现正常和病变组织显像的核医学检查法。放射性核素或其标记化合物与天然元素或其化合物一样，引入体内后根据其化学及生物学特性有其一定的生物学行为，它们选择性地聚集在特定脏器、组织或受检病变部位中的主要机制有:? 细胞选择性摄取(包括特需物质、特价物质和代谢产物或异物);? 特异性结合;? 化学吸附;? 微血管栓塞;? 简单在某一生物区通过和积存等。 198.放射性核素显像(即核医学物理)的特点: 199.技术特点:所获得的图像包含丰富的功能性信息，不仅能获得组织脏器新陈代谢情况，还可揭示细胞内复杂微细的各种反应; 1. 放射性核素显像为功能显像，它能反映脏器、组织或病变的血流、功能、引流、代谢和受体方面的信息，有利于疾病的早期诊断。 2. 可以对影像进行定量分析，提供有关血流、功能和代谢的各种参数。 3. 某些脏器、组织或病变能特异地摄取特定显像剂而显影，这种显像即具有较高的特异性，如用放射性标记的配体进行受体显像，放射性核素标记的单克隆抗体进行RII等。 4. 放射性核素显像所得脏器和病变的影像清晰度较差，影响对细微结构的显示和病变的精确定位。这一方面是由于引入体内的放射性活度受限，致使成像的信息量不足，另一方面也受显像仪器空间分辨率的影响，故显示细微的解剖结构上不及CT、MR和超声检查。近年来图像融合技术的应用可将CT或MR提供的解剖结构信息与核医学SPECT或PET提供的功能代谢信息准确匹配，得到对病灶既能精确定位又能定性的高质量图像 5. 显像剂大多数通过静脉注射或口服引入体内，属无创性检查。其化学量极微，多为几毫克，不良反应率远低于X线造影剂。受检者辐射吸收剂量也多低于X线检查，因此本法是一种安全的检查方法 200.核素示踪:是以放射性核素或其标记化合物作为示踪剂，应用射线探测方法来检测他的示踪，是研究示踪剂在生物体系或外界环境中运动规律的核技术。 201.基本根据:放射性核素衰变时发射射线，利用高灵敏度放射性测量仪器可对其标记物质进行精确定性、定量及定位测量。 1. 同一元素的各同位素有相同化学性质，在生物体内生物化学变化过程完全相同，生物体不能区别同一元素的各同位素，可用放射性核素来代替其同位素中的稳定性核素。 2. 放射性核素在核衰变时发射射线，利用高灵敏度的放射性测量仪器可对它所标记的物质进行精确定性、定量、定位测量。 202.核素示踪技术的优越性:1.灵敏度高2.测量方法简便3.医学科学中应用广泛，可用于生命活动过程的各个阶段4.准确性高，结果可靠 203.放射性制剂:用于核医学诊断和治疗的，含有放射性核素的一类特殊药物;核医学影像诊断用的放射性制剂也叫显影剂(imaging agent)。 204.医学放射性核素的来源 1. 反应堆(生产放射性核素 ):首先以235U和239PU为核燃料进行反应，然后用在裂变过程中产生的中子(n)轰击靶核发生核反应，再将经中子辐照后的靶物进行化学处理，即可最后生产获得医用放射性核素。 2. 回旋加速器(生产医用放射性核素):回旋加速器是用来加速带电粒子轰击靶核产生放射性核素发生核反应的装置。 3. 放射性核素发生器(生产医用放射性核素) :放射性核素发生器是一种从较长半衰期的母体核素中分离出由它衰减而来的短半衰期子核的装置。 205.放射衰变规律 206.放射性核素会自发的由不稳定状态趋于稳定状态——衰变，使原来的核素数量不断减少并产生出新的核素，同时会辐射出核射线，通过对射线的检测得以成像。 dN 207.衰变规律:指数衰减 ,,t,N,Ne0208.衰变参数: N,1. 衰变常数λ:一个放射核在单位时间内的衰变概率。 , 209.2. 半衰期T1/2(Half life):核数量因发生自发核衰变而减小到原来核数一半所需的时间 dt T,ln2/,,0.693/,1/2210.; 211.I-33:2.28h ,1212.3(平均寿命τ :某种放射核平均存在的时间。 ,,213.核衰变类型 214.按衰变时所释放出的射线性质分α βγ衰变。 1. α衰变:放射性核素从原子核自发的释放出α粒子 的衰变。 215.衰变反应式: AA,44 XYHeQ,，， ZZ,22 2102064PoPbHeQ,，， 84822 216.α粒子特性:贯穿本领小(人体中0.06-0.16mm)，电离能力强(体内照射危险)，临床不用。 217.多数发生在质子数大于82的放射性核素中。 2. β 衰变:原子核自发地射出电子，正电子或俘获一个轨道电子而发生的转变。 (1) β,衰变:衰变中射出β,粒子和反中微子，转变为质子数加1，质量数不变的新核素过程。 218.衰变反应式: AA, XYQ,，，，,,1ZZ， 3232,1.7 PSMev,，，，,,1516219.β,粒子:强贯穿本领，电离能力小于α粒子，大于γ射线。 220.可被机体组织吸收，做核素治疗:I131治疗甲状腺亢进，甲状腺癌 2) β，衰变:衰变中射出β，粒子和中微子，转变为质子数,1，质量数不变的新核素过程。 ( AA，221.衰变反应式: XYQ,，，，,,1ZZ, 1818，0.66FOMev,，，，,,98 3. γ衰变:在α β衰变过程中，所产生的子核处于不稳定的激发态，会向基态或低能态妖迁，释放出能量以γ射线射出，而核内结构Z,A不变，只是核能态发生变化。 222.此伴随γ射线射出的核能级妖迁称为γ衰变。 m223.衰变反应式: AAXX,，, ZZ 9999m TcTc,，,4343 224.γ粒子:极强贯穿本领，电离能力极弱，不带电。 225.,照相机:一次性显像。静态、动态、局部、全身、功能、形态图像。20桢/秒 226.单光子发射型计算机断层SPECT 1) 结构:γ机型双探头，旋转扫描机架，检查床，操作台和计算机组成。 227.γ机型的改变:双探头，以步进式或连续旋转方式采集信号 228.γ机型双探头:由准直器、闪烁体、光电倍增管、电阻矩阵(由一些阻值不同的电阻排列成的矩阵。四行，X+\X-\Y+\Y-位置信号，N列)等零部件构成 2) 其放射性制剂是发生r衰变的同位素，体外进行的是单个光子数量的测量。成像方法:滤波反投影重建二维的活度分布图象: 229.可做 横断层 和 纵断层成像 230.横断层层厚由y1-y2决定，灵活，但也需衰减矫正 231.正电子发射计算机断层PET 232.正电子发射计算机断层扫描:是核医学发展的一项新技术，代表了当代最先进的无创伤性高品质影像诊断的新技术，是高水平核医学诊断的标志，也是现代医学必不可少的高技术。 233.PET作为一种三维医学成像技术，结合计算机化横断面影像重建技术(如同CT扫描所用的)和放射性药物来产生影像。PET符合成像的独特性是使用了正电子发射示踪剂，发生,+衰变 ，产生的正电子会与电子发生湮没辐射，产生一对飞行方向相反、能量为0.511 MeV的双光子，然后探测双光子。 234.PET的物理基础 235.正电子放射性核素通常为富质子的核素,它们衰变时会发射正电子。原子核中的质子释放正电子和中微子并衰变为中子: 236.正电子的质量与电子相等，电量与电子的电量相同，只是符号相反。通常正电子(β，)衰变都发生于人工放射性核素。 237.PET的数据采集 238.正电子湮灭作用产生的湮灭γ光子同时击中探测器环上对称位置上的两个探测器。 239.每个探测器接收到γ光子后产生一个定时脉冲，这些定时脉冲分别输入符合线路进行符合甄别，挑选真符合事件 240.1符合线路设置了一个时间常数很小的时间窗(通常?15ns)，同时落入时间窗的定时脉冲被认为是同一个正电子湮灭事件中 γ光子对，从而被符合电路记录。时间窗排除了很多散射光子的进入。 产生的 241.PET显像的特点 242.由于C、N、O是人体组成的基本元素，而F的生理行为类似于H，故应用11C、13N、15O、18F等正电子核素标记人体的生理物质如糖、氨基酸和脂肪，可在不影响内环境平衡的生理条件下，获得某一正常组织或病灶的放射性分布(形态显示)、放射性标记药物浓集速率、局部葡萄糖氨基酸和脂肪代谢、血流灌注、受体的亲和常数、氧利用率以及其他许多活体生理参数等，藉此显示的形态和功能参数，以研究和诊断人体内的病理生理异常与疾病，它较之传统的解剖结构现象更深入更全面，可更早期地发现病变。 243.应用光子准直和符合探测技术，提供了很好的空间定位，大大提高了探测灵敏度。其灵敏度比MRI高，比SPECT高10-100倍;改善了分辨率(可达4mm)，可检出1cm大小的病灶，图象清晰，诊断准确率高。 244.能从一定体积的组织快速获得35(或更多)层面的断层图象(CT、MRI均无法办到)，且可获得全身各方向的断层图象，使临床医生能一目了然地看到疾病全身状况，它对肿瘤转移和复发的诊断尤为有利。 245.由于它采用两个互成180度角的探测器进行探测，以及γ子光能量高，不易吸收，故湮没辐射的位置深度对测量结果无明显影响，并可以得到极正确的衰减校正，它可用实测数和经衰减校正后的真实数进行三维分布的“绝对”定量分析(精度?10,)，远优于SPECT。 246.正电子核素为超短半衰期核素，适合于快速动态研究 247.PET应用范围肿瘤学 精神病学 心血管系统 药理学 一. 超声波基本物理性质 (探测深度越大，超声频率越低) (一) 超声波定义 248.超声波是一种频率高于20KHz的机械波，它在弹性介质中传播。它在传播的过程中，必然与弹性介质产生相互作用。人体的软组织属于弹性介质，所以超声波在人体体内传播时，它也与人体软组织产生相互作用。 249.超声波的产生条件:高频声源和传播超声的弹性介质。 250.超声波特点:频率高，波长短，方向性强，能量大，危害小等。 1MHz---100MHz 251.诊断用超声频率: 252.声阻抗( Z ):声压与质点振动速度之比。声压与质点振动速度同位相时，声阻抗为声阻Z=pc.单位 瑞利(Rayleigh).声阻抗与密度有关，所以Z由介质固有性质决定;声阻抗与温度有关。声阻抗物理意义:代表介质阻碍声波传播的能力。 253.人体组织按声阻抗不同，分为: 254.低声阻:气体或充气组织，肺部组织 255.中声阻:液体和软组织，肌肉(超声检查) 256.高声阻:矿物组织，骨骼 257.超声波在人体组织传播的过程中，受到人体组织的作用，产生衰减(attenuation)、反射(reflection)、透过(transmission)、折射(refraction)、散射(scattering)、会聚(convergence)、发散(divergence)、衍射(diffraction)、干涉(interference)和多普勒效应(Doppler effect)等现象。 258.(四)超声波与人体组织 的相互作用 259.超声波的热效应:温度升高 260.机械效应:振动和压力 261.化学效应: 262.空化效应: 263.这些生物效应，能引起组织产生某些变化、损伤甚至灭活，产生的大小与超声强度、频率、持续时间有关。 264.超声诊断的安全剂量:10-40mW/cm2 265.超声诊断技术的分类 266.超声诊断技术的类型极其丰富，按利用超声参数的不同，大概可以分为下列类型: 1. 脉冲回波幅度法 2. 多普勒法 3. 谐波成像 (harmonic imaging) 4. 超声CT(Ultrasonic Computed Tomography) 267.利用声速或衰减进行计算机重建的图像。 5. 声全息(acoustical holography) 6. 超声组织定征(ultrasonic tissue characterization) 268.脉冲回波幅度法 269.这是一类利用超声反射回波幅度变化来获取组织信息的方法。它主要提供组织器官解剖等结构和形态方面的信息。 270.原理 人体器官表面有被膜包绕,被膜同其下方组织的声阻抗差大,形成良好界面反射,声象图上出现完整而清晰的周边回声,从而显出器官的轮廓。根据周边回声能判断器官的形状与大小。 271.无回声:无反射，如血液、肿瘤、肾实质; 272.低回声:肝炎 273.不同程度的强回声 :癌;骨质，结石;肺 274.凡利用脉冲超声回波的幅度变化来传递人体组织的解剖结构情况的技术都属于脉冲回波幅度法。 275.其中在显示器上以波形的大小表示人体组织回波幅度的变化的显示模式称为幅度调制型，如A型超声;而用亮度表示人体组织回波幅度的变化的显示模式称为亮度调制型，如B型、C型、F型、M型超声等 1. 主控电路 最简单的主控电路是同步触发信号发生器。它周期性地产生同步触发脉冲信号，分别去触发控制发射电路、扫描发生器。 2. 发射电路 发射电路是在受到同步信号触发时，产生高压电脉冲去激励探头发射超声波。 3. 接收电路 它包括射频放大电路、解调和抑制、视频放大电路三个基本部分 276.衰减概念:声波在介质中传播时，声波声强随传播距离增加而逐渐减弱的现象; 277.声波衰减的主要原因 278.扩散衰减 :反射波，折射波或者波阵面的扩大造成单位截面通过的声能减小; 279.散射衰减:声波传播过程中，由于散射中心的散射作用，产生散射波，从而使沿传播方向上的声波能量减小; 280.吸收衰减:声波传播过程中，与介质相互作用，声能被吸收，转化为热能或其他形式的机械能，从而使沿传播方向上的声波能量减小; 281.声波在介质中的衰减规律:频率越大，传播距离越长，衰减越大 282.A型超声(Amplitude Modulation) 283.幅度显示型:荧光屏上出现脉冲波形，脉冲的幅度依据反射回波的强度大小决定，脉冲间距离正比于反射界面间距离。 284.示波器上: 横坐标表示波传播时间即探测深度。 纵坐标表示脉冲的回波幅度信号。 提供轴向一维组织信息，用于实质性病变的定位诊断(病灶到体表的深度)。可据回波脉冲幅度及形状推测病灶的性质。 285.这种模式测量距离比较准确。目前在眼科应用中比较多。超声波声束不扫查，只进行一个方向的传播，并利用显示波形的幅度反映组织界面反射回波的大小的一种超声诊断仪。 286.M型超声(Motion Modulation) 287.运动显示方式:亮度调辉运动展开型，将回波幅度信号加到显像管Z轴亮度调辉极上，提供轴向一维诊断信息，主要用于心脏等运动器官检测。 288.图像亮度:是回波幅度 289.纵坐标:传播时间即探测深度 290.横坐标:慢速时间扫描信号，用于展开人体活动器官的运动轨迹(心脏的活动时相)，显示心脏各层结构相对体表的相对距离随时间的变化曲线，反映心脏一维空间组织结构的运动情况，所以称为M型(Motion Mode)。在产科中用来测量胎心。 291.M型超声波声束同样不扫查，只进行一个方向的传播，但利用显示屏上随时间展开的深度变化曲线的亮度来反映组织界面反射回波大小的一种超声诊断仪，它属于辉度调制型. 292.M型和A型不同点有: 1、 视放输出的回波信号不是去驱动CRT的Y轴偏转，而是送到CRT的阴极或栅极进行亮度调制。 2、 深度扫描电路(A型称之时基电路)输出的扫描信号不是驱动CRT的X轴偏转，而是Y轴偏转，并在X轴上加上时间扫描信号，用作时间坐标。 3、 标距电路采用点阵距离刻度，上下两点距离表示深度距离(如1cm)，左右两点距离表示时间(如0.5s)。 293.B型超声(Bright Modulation) 294.辉度调制显示方式:亮度调辉型，将回波幅度信号加到显像管Z轴亮度调辉极上，提供二维断层图像，也可实时动态观测。 295.图像亮度:是回波幅度 296.纵坐标:传播时间即探测深度 297.横坐标:时间扫描信号，但时间扫描电压变化速率一定要与声线的实际位置严格对应，即与探头移动同步变化。 298.超声多普勒成像基本原理:多普勒频移为负，血流远离探头运动接收频率高于fo多普勒频移为正，血流朝向探头运动;接收频率低于fo，通过测量计算获得fd，实现血流速度v的测量。通过超声的多普勒效应，可方便测量运动的目标，目前已形成了多种诊断设备，用于心脏、血管、血流和胎儿心率等诊断，如超声血流测量仪、超声胎儿测量仪、超声血管显像仪、心脏探查仪等。 299.包括1. 脉冲式多普勒超声2. 连续式多普勒超声3. 高脉冲重复频率式多普勒超声4. 彩色多普勒血流成像 1. 脉冲多普勒超声 300.基本原理:由超声换能器以脉冲波的形式发射一组脉冲，再选定一定的时间延迟后，接收回波信号，也就是频移信号。脉冲式多普勒超声技术因具有距离选通功能，故可定位测量不同深度的血流速度信息，这是其最重要的优点;但缺点是，能获得的血流最大速度与最大可测深度之间互相制约。 301.脉冲多普勒超声成像:对应探头发射的超声波对应产生的回波，探头只在一选定的时间延迟τk(接收回波延迟时间)后才开始接受回波信号,即只接收某一深度界面上的回波信号。从而实现了基于多普勒效应，对选定深度运动物体运动速度的测定。 302.多道距离选通:采用一道发射电路和多道选通测量电路获得沿声束传播方向获得均匀分布于血管内的多个采样容积实现同时测量获得血管内各点的血流速度，构成流速分布图 303.2).扫描发生器DSC 扫描发生器产生的扫描电压加至显示器的偏转系统，使电子束按一定的规律扫描，在显示器上显示出曲线的轨迹或切面图像。 304.数字扫描变换器DSC(Digital Scan Converter)原理 305.将图像的极坐标转换为直角坐标，并用计算机技术和数字图像处理技术完成图像修补，使图像质量更高。 306.超声多普勒诊断仪简称D型超声诊断仪。这类诊断仪是利用多普勒效应原理，对运动的脏器和血流进行检测的仪器。按超声源在时域的工作状态，可以将多普勒系统分为连续波多普勒(CW)和脉冲波多普勒(PW)。 307.CW是连续地发射和接收超声波的一种多普勒系统 308.PW是采用一个换能器按一定周期发射和接收超声波，而且是发射窄脉冲超声波的一种多普勒系统 例1-1测量但能窄束 射线的衰减，经过2.1mmAl后，强度I为原来强度I的1/2;若改为宽束时，有相当0 于I的10,的散射线到达探测器，即 I，I,0.6I，试求宽束时的半价层。 000 1,,，2.1解。由窄束时 I,Ie002-1得线性衰减系数μ,0.33mm 0.332.1,，0.6I,BIe,0.5BI由宽束时 00 得积累因子B=1.2 设宽束时的半价层为HVL,则 1,,HVL,0.33,HVL I,BIe,1.2Ie0002 BVL = 2.65mmAl 例1-2假定骨骼组成如下:骨胶蛋白占70% (其平均原子序数用水替代) , Ca (P0)占25.5% ,CaC0占3 % , 3423 Mg( PO ) 占1.5%,试求骨组织的平均原子序数。 3 4 2 解:先求各化合物的平均原子序数 Ca (P0)中Z(Ca)=20,Z(P) = 15 ,Z(O) = 8 342 a(Ca) =3,a(P):::2,a(O)=8 4443，20，2，15，8，8Z(C(PO)),(),34.1 a4233，20，2，15，8，8 Z(HO),7.4,Z(CaCO),15.7,Z(Mg(PO)),11.47同样,计算可知: 。用类似混合物质量吸收系232 Z,PZ,数方法去计算混合物的平均原子序数,即,故,ii Z(骨),7.4，70%，34.1，25.5%，15.7，3%，11.47，1.5%,14.8第一章 课后习题解答 1-1,产生X射线需要哪些条件? 答:首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶:在阴极和阳极间的高压直流电,为防止阴极和阳极氧化以 -4及电子与中性分子碰撞的数量损失,要制造压强小于10Pa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。 8-11-3在X射线管中，若电子到达阳极靶面的速度为1.5xl0ms,求连续X射线谱 的最短波长和相应的最大 光子能量。 12答:此题的思路是由动能 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 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Emv,k28-1×10ms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波长。但当速度可与光速c,3 子的质量。 31,m9.11，1030,0m,,,1.052，10kg e2221,v/c1,(1/2) 112,3082,14 h,,mv,，1.052，10，(1.5)，10),1.18，10J,73.8keVe22 hc,,,0.0169nm min,hmax 此题的结果告诉我们,管电压为73.8kV。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、E 1,5.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射线的产生与高速电子的能量元关; 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、E 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。 1-7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，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射钱强度增加;提高靶物质原子序数。X射线的质和量均增加，X射钱强度增加;增加滤过，X射线的质增加，但X射线的量减少;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射线的质和量均降低，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，当它发出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hν，试计算原子的反冲动能。 h,答:次提到关键在于利用X射线的动量和能量的关系: p,c h,根据动量守恒，可知:Mvp ,,c 21(h),2Mv, 这样，原子的反冲动能为222Mc 1,9 X射线摄影中，光电效应和康谱顿效应对影响质量和患者防护各有和利弊, 答:诊断中的光电效应有利的方面是能产生质量好的影像。原因是:(1)不产生散射线，大大减少了照片灰雾;(2)可增加人体不同组织和造影剂对造影剂的吸收差别，产生高对比度的X射线照片，对提高诊断的准确性有好处。有还的方面是:入射X射线通过光电效应可全部被人体吸收，增加了受检者的吸收剂量。从全面质量观点讲，应尽量减少每次X射线检查剂量。 康谱顿效应产生的散射线增加了照片灰雾，降低了影响的对比度，但与光电效应相比受检者吸收的计量较低。另外，从受检者身上产生的散射线能量与原射线相差很少，并且散射线对称的分布在整个空间，这一事实必须引起重视，医生和技术人员及病人家属注意防护。 1,10 0.5cm的铝将单能X射线强度衰减到46.7,，试求该光子束的HVL. x,,,0.5,-1答:根据衰减规律可知得线性衰减系数μ,1.523cm I,Ie,46.7%I,Ie,000 0.693据,得HVL=0.455cmAl HVL,, 1-11 质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者之间的区别和联系怎样, 答:X射线与物质相互作用时，一般情况，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。 ,质量衰减系数表示入射X射线与相互作用的总概率，它包括所有可能发生的相互作用的概率之和。质, ,tr能转移系数表示相互作用过程中光子能量转移给带电粒子的那一部分份额的总和。不过，由于光和反, 应及其他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益、康普顿效应和电子对效应。 ,cn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一部分能量所占的份额。 在数量上他们之间的关系为 ,,,,,,EEtrtrenenentr,,,,,,,(1,g) ,,,,,,,,hh 01-12已知人射光子的能量为hv,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 2向上光子散射的情况。电子的静止能量为2mC。 e 答:由能量守恒和动量守恒可得,散射光子能量hν'为: ,h,,h, 1，,(1,cos,) ,h2220,,α为人射光子能量hν和电子的静止能量mc的比值, mC=mC =0. 511 MeV。 当φ=90时,h,.00e，,1 ,h0,,由于(1+α)>α,故,这说明,不管入射光子的能量有多高， 90散射光子的能量最大不h,,0.511MeV, 超过0.511MeV 。 ,,xI,Ie1-13 X射线在物质中的衰减规律的适用条件是什么? 答: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23.2,，氩1.3%,试计算在能量为20keV光子作用下,空 2-1气的质量衰减系数。已知氮、氧、氩的质量衰减系数分别为 0.36、0.587、和8.31 (m.kg )。 答:根据混合物或化合物的质量衰减系数公 ,,,,,()P，()P，()PNNOOArAr,,,, ,0.36，0.75，0.587，0.232，8.31，0.013 2,1,0.514(m,kg) 自我检测题 1.何为实际焦点、有效焦点、靶倾角?三者关系如何? 2.韧致辐射产生的连续谱中为何存在最短波长? 3.在X射线管的鸽靶中K、L、M壳层的电子结合能分别是69keV、12keV、2keV ,则在 X射线管中产生的K标识线的能量为 α A.2keV B.12keV C. 55keV D. 57keV 4.能量为80keV的电子人射到X射线管的钨靶上产生的结果是 A.连续X射线的最大能量是80keV B.标识X射线的最大能量是80keV C.产生的X射线绝大部分是标识X射线 D.仅有1%的电子能量以热量的形式沉积在钨靶中 5.在120kV管电压下钨靶X射线管产生的标识X射线的能量取决于 A.靶倾角 B.焦点大小 c. mAs D.靶物质的原子序数 6.一单能X射线通过3个半价层的厚度后强度为原来的 1111A. B. C. D. 34816 7.是非判断题 (1)在诊断X线能量范围内也有电子对效应产生。 (2)低能X线与高原子序数物质最容易发生光电效应。 (3)在窄束条件下测量的半价层比宽束条件下测量的半价层小。 (4)康普顿效应的质量减弱系数对所有物质(除氢外)都几近于相等。 (5)在康普顿效应中,所有方向上都能找到反冲电子。 8.简述X射线与物质相互作用的主要过程。 129. X射线管发射的每秒10个光子以窄束方式撞击在0.lmm厚的增感屏上。假定X射线束由40keV光子 -1-1组成,对于40keV而言,增感屏的线性衰减系数和线性能量吸收系数分别为23m 和5m。试求在0.5秒曝光时间内增感屏吸收的总能量。 010.试证明无论入射光子的能量多大,在90方向上散射光子的最大能量为511keV。 第二章 X射线影像 例2-1下列说法中,不正确的一项是 A.照片上白影部分表示该部分组织的物质密度高 B.照片上黑影部分表示该部分组织的物质密度低 c.肺组织在照片上显示为白影 D.骨组织在照片上显示为白影 分析:x射线摄影的成像过程为:X射线?被检者?X射线信息影像?胶片?显影、 定影处理?可见的x射线影像。 投射到胶片上的X射线强度与其贯穿组织的物质密度有关,物质密度大,对X射线 吸收衰减大,投射到胶片上的X射线强度小,胶片相应的位置曝光量小,经冲洗还原出来的银颗粒沉积少,在X射线照片上呈白影。反之,组织的物质密度小，对X射线吸收衰减小,投射到胶片上的X射线强度大,胶片相应的位置曝光量大,经冲洗还原出来的银颗粒沉积多,在X射线照片上呈黑影。 人体中骨组织物质密度最大,其在照片上的图像应是白影;肺是软组织并含气体,物 质密度低,在照片上的图像应是黑影。 本题考察的知识点是X射线影像的物理基础、X射线摄影成像过程及X射线照片图像特征。 答案:c 例2-2如果透射X射线强度为入射X射线的1/10，X射线照片的光学密度应为: A. 1.1 B. 0.01 C. 0.1 D. 1. 0 分析:照片的光学密度值(D)定义为阻光率的常用对数值。 I0D,lg I 式中I是投照在胶片上曝光点的光强,I是曝光点的透射光强。阻光率是透光率的 倒数,透光率等于透过光0 强度比人射光强度。当透光率为1/10时,阻光率为10，则密度值 为1。 本题考察的是X射线照片光学密度知识点与光学密度值计算能力。 答案:D 例2-3关于增感屏对X射线成像的影响,不正确的说法是 A.降低了X射线照射剂量 B.降低影像清晰度 C.提高影像清晰度 D.提高信息传递功能 分析:增感屏上的荧光物质受到X射线激发后,能发出容易被胶片所接收的荧光,因 此,增感屏最大的优点是能将X射线曝光量按一定的比例进行放大,从而大幅度地提高 了X射线光子的有效利用率,减少了被检者X射线照射剂量。但增感屏 的使用会降低X射线照片的图像清晰度,这是使用增感屏的最大弊端。其原因是:?荧 光扩散:增感屏上的荧光颗粒是多面形晶体,而不是一个几何点,致使接受X射线光子的 荧光颗粒产生的荧光向四周扩散,胶片感受的是面光源,而不是一个点光源,由此造成影 像模糊。增感屏的荧光扩散,将随荧光颗粒的增大、荧光颗粒涂层与保护层厚度的增加、 反射层反射效率的增加而加大。?双面增感屏的交叠效应:对于双面增感屏与双面乳胶剂胶片组合,除荧光扩散外,还会因交迭效应的产生降低影像的清晰度。一束荧光由胶片一面的乳胶剂层穿过片基,扩散到胶片另一面的乳胶剂层使之感光;胶片另一边增感屏所发出的荧光也会穿过片基,扩散到另一面的乳胶剂层使之感光,照片影像中1/3的光密度是由这些散射光所产生的,这种现象称为交叠效应。?增感屏与胶片的密着(紧密接触)状况:增感屏与胶片组合使用,屏片密着再好,荧光颗粒与胶片也存在一定距离,可导致荧光的进一步扩散。?X射线斜射效应:在X射线摄影中,当X射线倾斜射入屏片系统时,会在胶片两面的乳剂层分别记录下前后错开的影像,整个照片影像就出现了模糊。?增感屏的结构:增感屏荧光颗粒的大小、分布等结构因素也会影响到照片影像的清晰度。 由于增感屏的使用增加了照片影像的模糊度,因此使其影像信息的传递功能降低。 本题考察的知识点是增感屏的优点与弊端。 答案:c、D 例2-4关于软X射线摄影,不正确的说法是 A. 40kV以下管电压摄影称“软X射线摄影” B.可获得反差良好的软组织X射线照片 c.软X射线摄影的X射线是由钨靶X射线管产生 D.适用于乳腺组织 由于各解剖结构间具有较大的物质密度差,因此可形成有良好反差的图像分析:在普通X射线摄影技术中, (如胸腔、骨骼等) ,对于物质密度差别小的器官和系统则通过各种造影检查,人为地扩大被检器官与周围组织的物质密度差别,以增加X射线照片上图像的反差。乳房虽然结构复杂,包括皮肤、乳头、乳晕、导管、腺体、血管、脂肪和结缔组织等多种解剖结构,但均属软组织范围,物质密度近似,相互间X射线的衰减系数差别很小,以致无法在普通的X射线照片上形成良好的图像反差。 物质的密度及厚度一定时,其质量吸收系数的差别越大,x射线的衰减差别也越大, 所得的X射线照片图像的反差也会越大。 对于低原子序数材料,光电效应的发生概率与X射线光子能量的3次方成反比,与化合物的有效原子序数近4次方成正比,因此低密度物质的X射线质量衰减系数也有如此的规律,与X射线光子能量的3次方成反比,与化合物的有效原子序数近4次方成 正比。 使用40kV以下的软X射线照射乳腺时,由于光电效应对X射线的衰减起决定性作用,此时光电效应的发生概率与化合物的有效原子序数近4次方成正比,化合物有效原子序数的微小差别,可增大X射线的吸收衰减差别,使X射线对比度增大,若是透射X射线量恰好位于胶片感光乳剂特性曲线的直线部,就有可能摄得图像反差良好、层次丰富的软组织影像。 软组织摄影所用软X射线是由钼靶X射线管产生的。 本题考察的知识点是软X射线摄影原理与软X射线的产生。 答案:c 例2-5关于对比剂,正确的说法是 A.用以形成人工对比度 B.能显示组织器官的形态 c.有阴性及阳性两类对比剂 D.与周围组织器官能形成密度差别 分析:当人体组织的物质密度相近,无法产生影像对比时,需要借用高或低原子序数的物质介入上述人体组织中,以此形成人工对比度。对比剂可分为阳性对比剂和阴性对比剂两大类。阳性对比剂是指对比剂的有效原 子序数大,物质密度高,对X射线吸收强, 在透视荧光屏上显示浓黑的对比剂影像,在照片上则是淡白的对比剂影像,如各种钡剂和碘剂等。阴性对比剂是指对比剂的有效原子序数低,物质密度小,对X射线吸收差,在透视荧光屏上显示淡白的对比剂影像,照片上是浓黑的对比剂影像,如空气、氧气、二氧化碳 及笑气(NO)等。 2本题考察的知识点是对比剂的原理、分类及其图像特征。 答案:A、B、C、D 例2-6与照片图像对比度无关的因素是 A.焦点大小 B.管电压 C.管电流量 D.胶片特性 分析:改变管电压会引起X射线质(能量)的变化,使X射线与物质相互作用时,光电效应的发生概率发生变化,由此影响到X射线的主观对比度,进而影响照片的图像对比度。管电流的大小能改变透过的X射线量,即胶片特性曲线坐标系中横坐标的位置,曝光量不合适(曝光过度或曝光不足) ,可影响照片的图像对比度。胶片的γ值对照片的图像对比度有影响,γ值小,图像对比度小,γ值大,图像对比度大。焦点大小能对图像的清晰度产生影响,但不影响照片的图像对比度。 本题考察的知识点是能够影响图像对比度的因素d 答案:A 例2-7从获取最佳图像对比度的角度考虑,影响数字减影血管造影X射线能量选择的因素是 A. X射线强度 B. X射线量 c. X射线检测器与被照体的吸收特性 D.曝光时间 分析:X射线检测器和被照体(被成像物质)的吸收特性,将影响DSA所需X射线能量的选择。如碘在物理性质上具有很理想的K层结合能(33keV) ,使用33keV能发挥碘的最大效率,从而使图像产生最佳对比度。这也是DSA能量减影的物理基础。 本题考察的知识点是提高DSA图像质量的策略、边缘吸收限与DSA能量减影的物理基础。 答案:c 例2-8关于DSA的成像过程说法正确的是 A. DSA检测器把X射线强度转换为光强度 B.电视摄像机将光信号转换成电子信号 c.电子信号与检测到的X射线量相匹配 D.成像过程中任一个部分出问题都会降低图像质量 分析:X射线透射成像是基于人体内不同结构的脏器对X射线吸收的差别。一束能量均匀的X射线投射到人体的不同部位,由于各部位对X射线吸收的不同,透过人体各部位的X射线强度亦不同,最后投影到一个检测平面上,即形成一幅人体的X射线透射图像。检测器把X射线强度转换为光强度,电视摄像机又将光信号转换成电子信号。电子信号与检测到的X射线量相匹配,再通过模/数转换器将电子信号转换为数字信号。 一幅完整的数字X射线图像的形成,必须经过X射线管、X射线能谱滤过器、滤线栅、影像增强管、光学系统、电视摄像机及A/D转换器等,因此,系统所获得的数字图像是这一系列环节共同贡献的结果。如果其中的任何一个部分出了问题或者质量低劣,都会对最后形成的数字X线图像产生影响,降低图像质量。 本题考察的知识点是DSA的成像过程及可影响DSA图像质量的环节。 答案:A、B、C、D 例2-9关于CR的工作原理,说法不正确的是 A.二次激发光所激发出的荧光与潜影成正比 B.透过人体的X射线信息影像以潜影形式储存在成像板的光激励发光物质晶体内 c.透过人体的X射线信息影像被成像板转换成数字图像 D. X射线照射过的成像板在读出装置接受激光束扫描 分析:透过人体的X射线光子被成像板接收后,X射线信息影像在成像板的光激励发光物质 层内形成潜影。只有当成像板再经激光读取仪扫描、读取后,才能转换成数字图像。 本题考察的知识点是CR的工作原理、成像板图像性质、CR为间接数字化X射线影 像技术。 答案:C 例2-10关于CR成像的优缺点,说法不正确的是 A.空间分辨力最高 B.有后处理功能 C.可与原有的X射线摄影设备匹配工作 D.时间分辨力高 分析:由于在CR成像中是以成像板取代胶片作为X射线信息影像的载体,因此理论上只要掌握了成像板的X射线曝光特性,就可与原有的X射线摄影设备匹配工作。CR 具有多种后处理功能,如测量(大小、面积、密度)、局部放大、对比度转换、对比度反转、影像边缘增强、双幅显示以及减影等,显示的信息易为诊断医生阅读、理解,且质量更易满足诊断要求。数字图像便于存储,及并入网络系统进行传输,节省了胶片,也可节约片库占用的空间及经费。 当前CR系统的不足是,由于需要用专门的装置将成像板的影像信息读出,其时间分辨力较差,不能满足动态器官和结构的显示;在细微结构的显示上,与常规X射线检查的屏/片系统比较,CR系统的空间分辨力有时还稍嫌不足,但很多情况下可通过直接放大摄影方式弥补。 本题考察的知识点是CR的优点与不足。 答案:D 例2-11直接数字化X射线摄影使用的检测装置是 A.胶片 B.影像增强器 c.平板探测器 D.光电倍增管 分析:直接数字化X射线摄影是在具有图像处理功能的计算机控制下,采用一维或 二维的X射线探测器直接把X射线影像信息转化为数字信号的技术,目前所用的探测装置为平板探测 器。 本题考察的知识点是直接数字化X射线摄影的指导思想及其使用的探测装置。 答案:C 例2,12现有四体素阵列且在4个方向上的反投影值已填写在各个体素中，如图所示，试求4个体素的成像参数。 解. o 3 3 1 4 0 3 3 4 1 2 2 2 2 3 3 3 3 解果: 1 2 2 1 例2-13某体素的CT值约为35 HU,试求该体素的衰减系数。 解:可从CT值.定义式出发求得如下 由 ,,,wCT,，1000HU ,w 知 ,,,w35,，1000 ,w 解得该体素的衰减系数约为 ,3535，19,1w ,,，,,，19,19.3mw10001000 这个数值接近于水的衰减系数。 例2-14观察肝组织时,一般取窗宽为450HU,窗位为45HU,试估计肝组织的CT值 范围。 解:这是应用窗口技术的一个例子。对于本例, 由于窗宽= CTmax - CTmin =450HU CT，CTmaxmin窗位= ,45HU2 可解得CT=270HU, Ctmin=-180HU,可见肝组织的CT值范围约为-180,270HU max 例2-15脑组织的CT值范围约为-25HU,95HU。试确定做脑CT时应选定的窗宽 和窗位。 解:这是应用窗口技术的又一个例子。直接用窗宽和窗位公式可得 窗宽= CTmax - CTmin =95HU - ( -25HU) = 120HU CT，CT95，(,25)maxmin窗位=,,35HU 22 可见,做脑CT时,窗位选定为35HU及窗宽选定为120HU较为合适。 例2-16窗宽和窗位的选择对CT像有何影响? 答:总体上说窗宽和窗位的选择对CT像有三方面的主要影响,一是影响图像对比度,二 是影响图像是否丢失信息(是否丢失CT值,表现在图像上就是丢失的CT值所对应的图像上应有的组织结构) ,三是影响图像画面整体或偏黑或偏白或正好。从而影响CT像是否能完全及清晰地显示相应部分人体组织的解剖结构。 具体说,当窗宽取得合适时,窗位也取得合适,则图像的对比度适中,且不丢失图像信息(表现在图像上就是不丢失应有的组织结构) ,图像画面整体黑白适中;窗位若取得偏高,则图像的对比度仍适中,但丢失图像信息,图像画面整体偏黑偏暗;窗位若取得偏低, 则图像的对比度仍适中,但丢失图像信息,图像画面整体偏白偏亮。 当窗位取得合适时,窗宽取得偏宽,则图像对比度差(低) ,但不丢失图像信息,图像画面整体偏灰;若窗宽取得偏窄,则图像对比度好(高) ,但丢失图像信息,图像画面整体黑白反差偏大。 以上就是窗宽和窗位的选择对CT像的主要影响。 第二章 课后习题解答 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 B. X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:A 2-2 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。在增感屏一胶片系统中,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、D 2-3关于X射线照片图像的形成,正确的说法是 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 A. X 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。 C、D 正确答案:B、 2-4关于光密度的定义,正确的说法是 A.光密度为胶片乳剂膜在光的作用下致黑的程度 B.光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.光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) I0D ,lgI I0式中I是投照在胶片上曝光点的光强,I是曝光点的透射光强。越大,表示该曝光点吸收光的能力越大(阻0I I0光能力强) , 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)。 I 正确答案:A、B、C、D 2,5 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、D 2-6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 所以照片的图像对比度均偏低。 收减少, 正确答案:A、B、D、E 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? 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。 答:客观对比度也称物理对比度, 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于物体后,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 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较小,成像系统的对比度分辨力低, 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运输、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IH)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(mm或cm)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阔值。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。人体除骨悟外,其他组织的密度大致相同,只有肺例外,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、D 2-12 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:A 2-13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f(x,y,z,t)的集合表示,其中f表示该点的明暗程度; (χ, 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元关; 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 =f(x,y) 坐标以(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、C 2-14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、C 2-15造影检查的目的是 A.增加器官组织的密度 B.降低器官组织的密度 c.增加器官组织的自然对比度 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:D 2-16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元关,与X射线光子的能量略有关系,与物质的每克电子数有关(但因除氢外其他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人射X射线的能量元关,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。 2-17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进行存档、 提取、处理和传输的计算机系统。 正确答案:A、B、C -18普通X射线摄影像与X-CT图像最大不同之处是什么? 2 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?在重建中两者有什么关系? 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。 体素和像素的关系是两者一一对应。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)。 2-20何谓扫描?扫描有哪些方式?何谓投影? 答:所谓扫描系指在CT图像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,按一定的次序用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。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,投影的本质就是透射光的强度。 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,即教材中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In，即p=I。广义之,这个投影 p又是由I决定的教材中表述的nn d,,p ,ii 2-21 何谓层厚?它与哪些因素有关? 答:层厚的本意系指断层的厚度。对于传统CT和单螺旋CT,通常层厚由X线束在扫描野中心处扫描断层的有效厚度决定,这个厚度一般用扫描野中心处层厚灵敏度曲线的半高宽表示。影响层厚的因素有准直器的准直孔径,检测器的有效受照宽度(尤其是 MSCT) ,内插算法等。以横断面为例,凡是影响在断层内外沿人体长轴方向的X射线能量分布情况的因素,都将影响层厚的有效厚度。 2-22什么是重建中的反投影法? CT的重建中,为何要用滤波反投影法? 答:重建中的反投影法,系指把投影沿扫描路径的反方向将所得投影值反投回到各个体素中去的一种重建算法。反投影法又称总和法,它几乎是各CT生产厂家实际采用的唯一的算法。 为克服反投影法重建产生的边缘失锐伪像,所以要对投影进行滤波后再进行反投影, 这样可以消除重建的边缘失锐伪像。 2-23现有四体素阵列且在4个方向上的反投影值已填写在各个体素中,如图所示, 试求四个体素的成像参数 μ的数值。 5 9 5 9 解:分3步 第一步求和:每个体素在全部各个方向上的反投影值分别求总和,分别为20、26、23、29; 第二步减基数:基数=成像参数总和=任一投影方向(对本题而言或为0? ,45? ,或为 90? ,或读135?)上投影值总和,如下 基数=任一方向上投影值总和 =5 +9 =2 +7 +5 =6 +8 =4 +7 +3 =14 由各像素值总和20、26、23、29分别减基数14求得各体素为6、12、 9、15 第三步化简:把各体素值6、12、9、15化成相对最简数(用3约)。 2,24 何谓CT值? 它与衰减系数μ的数值有什么关系? 答:按相对于水的衰减计算出来的衰减系数的相对值被称为CT值。国标对CT值的定义为:CT值是CT影像中每个像素所对应的物质对X射线线性平均衰减量大小的表示。实际中,均以水的衰减系数μ作为基准,w若某种物质的平均衰减系数为μ,则其对应 的CT值由下式给出 ,,,wCT,k ,w CT值的标尺按空气的CT值= ,1000HU和水的CT值=0HU作为两个固定值标定,这样标定的根据是因空气和水的CT值几乎不受X线能量影响。CT值的单位为"亨, HU" ,规定μ为能量是73keV的X射线在水w-1中的衰减系数, μ=19m。式中k称为分度因子,按CT值标尺,取k = 1000,故实用的定义式应表为 w ,,,wCT,，1000HU ,w 2-25何谓准直器? 准直器有什么作用? 答:准直器系指在X-CT扫描中限定X线束的装置,用铅制成。如传统X-CT中准直器的准直通道可限定X线束的束宽和束高。准直器的基本作用有两条,一是限定并准直 X线束,二是吸收散射线。 2-26请你简述X-CT重建过程(以传统CT为例)。 答:一是划分体素和像素;二是扫描并采集足够的投影数据;三是采用一定的算法处理投影数据,求解出各体素的成像参数值(即衰减系数)获取μ分布,并转为对应的CT值分布;四是把CT值转为与体素对应的像素的灰度,即把CT值分布转为图像画面上的灰度分布,此灰度分布就是CT像。 2-27 何谓窗口技术? 什么叫窗宽? 窗宽取得宽或窄,对图像有什么影响? 什么叫窗位? 窗位取得高或低,对图像有什么影响? 答:所谓窗口技术系指CT机放大或增强某段灰度范围内对比度的技术。把观察组织器官所对应的CT值范围确定为放大或增强的灰度范围,这个放大或增强的灰度范围 叫做窗口。具体做法是:把放大或增强的灰度范围的上限以上增强为完全白,下限以下压缩为完全黑,结果就增强了观察灰度范围的对比度。 窗宽指窗口的数值范围,它等于放大或增强的灰度范围的上下限灰度值之差,用CT 值表示则为: 窗宽= CT - CT maxmin 窗宽取得宽的优点不易丢失图像数据，不丢失信息，表示在图像上就是不丢失结构(对应组织结构);缺点是对比度差。 窗位指放大或增强的灰度范围的中心灰度值，用CT值表示 CT，CTmaxmin 窗位,2 窗位取得高或低(同窗位取得 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 相比)都易使图像数据丢失,表现在图像上都是丢失图像解构,窗位取得高图像偏白,窗位取得低图像偏黑。 2-28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值范围。 解:由于窗宽= CT - CT = 120HU maxmin CT，CTmaxmin, 窗位,,35HU2 可解得CT = 95HU , CT = - 25HU ,可见脑组织的CT值范围约为- 25HU - 95HU。 maxmin 2-29螺旋扫描同传统扫描有何不同? 答:与传统CT第一个不同点是螺旋CT对X射线管的供电方式。螺旋CT因采用了滑环技术,对X射线管 式采用的是:电刷与滑环平行,作可滑动的接触式连接,不再使用电缆线供电。 供电方. 第二个不同点是与传统CT的扫描方式不同。螺旋CT采集数据的扫描方式是X射线管由传统CT的往复旋转运动改为向一个方向围绕受检体连续旋转扫描,受检体(检查床)同时向一个方向连续匀速移动通过扫描野,因此,x射线管相对于受检体的运动在受检体的外周划过一圆柱面螺旋线形轨迹。扫描过程中没有扫描的暂停时间(X射线管复位花费的时间) ,可进行连续的动态扫描,故解决了传统扫描时的层隔问题。其优点主要有二,一是提高了扫描速度,单次屏气就可以完成整个检查部位的扫描,且减少了运动伪像;二是由于可以进行薄层扫描,且在断层与断层之间没有采集数据上的遗漏,所以可提供容积数据,由此可使在重建中有许多新 如三维重建、各种方式各个角度的重建、各种回顾性重建等。 的选择, 2-30何谓螺旋数据? 何谓螺旋插值? MSCT为什么要进行螺旋插值?螺旋内插方式有哪些? 答:螺旋CT扫描采集数据的过程中因受检体随扫描床的不断移动,故使采集到的数据不是取自对同一断层扫描的采集结果,这些不是取自同一断层的采样数据称为螺旋数据。 在螺旋CT的重建中,必须安排螺旋圈间采样数据的内插,用以合成平面(即同一断层内的)采样数据,以补充欲重建图像所对应的同一断层内的采样值。所以要这样做的原因是:由传统的重建理论知,为重建一幅断层图像而使用的采样数据,必须是取自对同一断层扫描的结果(传统CT的采集数据就是对同一断层扫描获取的,并据此重建一幅断层图像) ;而螺旋CT扫描采集数据的过程中因受检体随扫描床的不断移动,故使采集到的数据不是取自对同一断层扫描的螺旋数据,见教材中图3-28所示:传统CT对同一断层扫 描的数据采集点和螺旋CT扫描的数据采集点示意图,传统CT的数据采集点在同一断层内,螺旋CT扫描数据采集点的空间位置不断离开起始点所在的断层。为了得到同一断层的数据并据此来重建一幅断层图像,就必须根据不是取自同一断层的螺旋实测采样值,通过某种计算即所谓的内插算法来获取重建所需要的属于同一断层内的采样数据(即这些为了重建同一断层图像所需要的采样数据,并非像传统CT那样是由真实的扫描过程所采集到的,而是通过插值算法求出来的)。 螺旋内插分为线性内插和非线性内插。线性内插分为3600线性内插和称为标准型的1800线性内插。非线性内插有清晰内插和超清晰内插等。最常用的是1800线性内插。 完成螺旋插值运算功能的部件叫螺旋内插器。 2-31单层螺旋CT与多层螺旋CT扫描使用的X线束有何不同? 答:在传统CT和单层螺旋CT的扫描中,因只有一排检测器采集数据(接收信号) ,故通过准直器后的X线束为薄扇形束即可,且线束宽度近似等于层厚。而在MSCT的数据采集中,在长轴方向上有多排检测器排列采集数据(接收信号) ,故X射线束沿长轴方向的总宽度应大于等于数排检测器沿长轴方向的宽度总和才行。所以, MSCT扫描中被利用的X线束形状应是以X射线管为顶点(射出X线之处,称为焦点)的四棱锥形,这样的X线束才能同时覆盖多排检测器(实际使用时不一定要全覆盖)。称这样的X线束称为 "小孔束"或厚扇形束。 2-32何谓容积数据? 多层螺旋CT的重建主要优点有哪些? 答:所谓容积数据系指三维分布的数据。由于容积数据的获取,使得在此基础上的重建有了许多新的优点, 这些优点也表现为多层CT优点。 MSCT的最大优势首先是实现了重建的各向同性(16层以上CT) ,如长轴分辨率和横向分辨率几乎完全相同,并且都很高(如16层CT纵向分辨率为0.6mm,横向为0. 5mm) ; 第二是大大地提高了检查速度(16层CT被称为亚秒级扫描CT,其单圈扫描的时间可短 到半秒) ,这些优点为动态器官重建及加快临床检查奠定基础;第三是为各种回顾性重建及三维重建的高质量提供保证。 2-33何谓对比度? 何谓对比度分辨力? 影响对比度分辨力的因素有哪些? 如何用模体检测对比度分辨力? 答:所谓CT图像的对比度是CT图像表示不同物质密度差异、或对X射线透射度微小差异的量。表现在图像上像素间的对比度,是它们灰度间的黑白程度的对比。 对比度的定义如下 a,b,,，100% a，b 对比度主要由物质间的密度差(或说不同物质对X射线衰减的差异)决定,但也与X 射线的能量有关。许多其他因素,对对比度也有影响,如噪声等就会使对比度降低。 所谓对比度分辨力也叫密度分辨力,它是CT像表现不同物质的密度差异(主要是针对生物体的组织器官及病变组织等而言) ,或对X射线透射度微小差异的能力。对比度分辨力通常用能分辨的最小对比度的数值表示。 可观察小对比度的组织是CT的优势,典型CT对比度分辨力为0.1% -1. 0%,这比普通X射线摄影要高得多。由于衰减系数μ与X射线的能量有关,故对比度分辨力也与 X射线的能量有关。对比度分辨力还受探测器噪声的影响,噪声越大,对比度分辨力越低、图像信噪比越低。窗宽和窗位的选择也影响对比度分辨。 对比度分辨力高是图像能清晰显示微细组织结构的一个重要参数保证。 检测CT机的对比度分辨力方法通常给低密度体模(图3-23 )做CT,然后对试模的 CT像进行主观的视觉评价。 2-34何谓高对比度分辨力? 何谓低对比度分辨力? 答:当被分辨组织器官的较小结构或病灶的线度过小时,即使在满足对比度分辨力的条件下,该较小结构或病灶也未必能被分辨或识别出来。由此可见,CT机或CT像存在一个对物体线度大小的分辨能力问题。此分辨能力和对比度有关,在高对比度下,或说物体与周围环境的线性衰减系数差别较大的情况下,物体的线度不 就可能被分辨或 识别出来;在低对比度下,或说物体与周围环境的线性衰减系数差别较小的情况下,很大时, 物体线度需较大些,物体才可能被分辨或识别出来。 按国家GB标准,高对比度分辨力的定义是:物体与匀质环境的X射线线性衰减系数差别的相对值大于10,时,CT机(从而也是CT图像)能分辨该物体的能力。高对比度分辨力的单位是mm或Lp/cm。 国家GB标准对低对比度分辨力的定义是:物体与匀质环境的X射线线性衰减系数差别的相对值小于1%时,CT机(从而也是图像)能分辨该物体的能力。低对比度分辨力的单位是mm。 2-35何谓空间分辨力? 影响空间分辨力的因素有哪些? 如何用模体检测空间分辨力? 答:空间分辨力系指CT像分辨两个距离很近的微小组织结构的能力,抽象地说就是 CT图像分辨断层内两邻近点的能力。空间分辨力可用分辨距离(即能分辨的两个点间的最小距离)表示。显然,空间分辨力是从空间分布上表征图像分辨物体细节(微小结构)的能力。目前在这一方面,传统X-CT同某些其他影像相比并不占优势。以胸部检测为例,射线源焦点为1mm,焦距为1. 8m时,x射线摄影的空间分辨距离为o. 1 ~O. 2mm, 核素检测的γ照相为5 ~ 10mm,传统CT机的空间分辨距离介于上两者之间,约为1 ~ 2mm(这里指的是在断层表面上的空间分辨力,或称为横向空间分辨力)。 表现在断层表面上的空间分辨力,与表现在沿断层轴向上的空间分辨力(也称为纵向空间分辨力或长轴分辨力)不同。在沿断层轴向上的空间分辨力,主要由层厚决定。 传统CT的纵向空间分辨力约为3 ~ 15mm,不如表现在体层表面上的横向空间分辨力;多层CT的纵向空间分辨力和横向空间分辨力接近,如16层CT纵向约为0.6mm,横向约为0.5mm。 CT图像的空间分辨力主要取决于检测器有效受照宽度(传统CT与线束宽度相对 应)和有效受照高度(传统CT与线束高度相对应)的大小,或者说取决于在检测器前方准直器的准直孔径。准直孔径的宽度和高度越小,检测器的有效受照宽度和高度就越小,则相应的空间分辨力就越高。检测器的有效受照宽度基本上决定了在体层表面上的空间分辨力;而检测器的有效受照高度基本上决定了层厚,也就是基本上决定了沿体层轴向上的长轴分辨力,或纵向分辨力。 重建算法对空间分辨力也有影响,选用不同的算法将得到不同分辨力的图像质量。 图像矩阵对空间分辨力的影响是,图像矩阵越大,分辨力越高。这是因图像矩阵是由 组成图像的像素组成,像素越多(即划分的像素 越小)图像就应越细腻。 表现在图像上的对比度也影响图像的空间分辨力,当邻近的两个微小结构对比度过低时,即使满足空间分辨力,也会因两个邻近微小组织结构的低对比度而造成不可分辨。 所以,只有同时具有高的对比度分辨力和高的空间分辨力,图像才能清晰显示微细组织结构。 检测CT机空间分辨力的方法通常用高密度模体(教材图3-24 )做CT,然后对模体的 CT像进行主观的视觉评价。 2-36图像噪声有哪些? 如何定量估计图像噪声? 答:图像噪声有量子噪声,还有电子测量系统工作状态的随机变化而产生的热噪声, 以及重建算法等所造成的噪声。这些噪声随机不均匀分布在图像上的反应或表现,统称为图像噪声。噪声会使得匀质体CT像上各像点的CT值不相同。噪声的存在表现在CT 值的统计涨落上。 增大X射线的剂量可以减小图像噪声。 图像噪声可以用像素CT值的标准偏差σ来表示或估计 2(CT,CT)i, ,,n,1 CT图像的噪声量可用扫描水模的方法来测定,然后用观察感兴趣部分的图像处理技术显示该部分CT值的 -25所示的扫描水模所得体素数字矩阵中,CT值的标准偏差可求得为σ= 1. 72HU,标准偏差。如在教材中图3 以此来估计CT值在平均值上下的起伏程度, 并以此来估计图像的噪声量。 2-37已知有16阵列的各像素CT值如图,试估计图像噪声水平。 解:提示用像素CT值的标准偏差σ来表示或估计 2(CT,CT)i, ,,n,1 求得CT平均值=0. 31HU; 2(CT,CT)i ,,,1.00HU,n,1 2-38 X射线剂量和图像噪声之间有什么关系? 答::大X射线的剂量可以减小图像噪声。 2-39何谓图像均匀度? 如何估计图像均匀度? 答:均匀度或均匀性,是描述在断面不同位置上的同一种组织成像时,是否具有同一个平均CT值的量。国标对均匀度的定义是:在扫描野中,匀质体各局部在CT图像上显示出的CT值的一致性。由图像噪声的讨论可知,匀质体在其CT像上各处的CT值,表现出事实上的不一致。此种不一致表现在图像上各局部区域内的平均CT值上,也将是不一致的。这不一致之间究竟有多大的偏离程度,可由均匀性定量给出O偏离程度越大,均匀性越差;偏离程度越小,则均匀性越好。可见,均匀性在进行图像的定量评价时具有特殊意义。 按国家GB标准规定,每月都要对CT 像均匀性的稳定性指标做检测。检测方法是: 配置匀质(水或线性衰减系数与水接近的其他均匀物质)圆柱形试模(仲裁时用水摸) ;使模体圆柱轴线与扫描层面垂直,并处于扫描野的中心;采用头部和体部扫描条件分别进行扫描,获取模体CT像;在图像中心处取一大于100个像素点并小于图像面积10%的区域,测出此区域内的平均CT值和噪声;然后在相当于钟表时针3、6、9、12时,并距模体边缘1cm处的4个位置上取面积同于前述规定的面积区域,分别测出四个区域的平均CT 值,其中与中心区域平均CT值差别最大的,其差值用来表示图像的均匀性。 自我检测题 1. X射线成像程序可以简化为 A. X射线?被照物?信号?检测?图像形成 B.被照物?X射线?信号?检测?图像形成 C. x射线?被照物?检测?图像形成?信号 D.被照物?X射线?检测?信号?图像形成 答案: 2. x射线胶片特性曲性的直线部分是指 A.光密度与曝光量的对数值不成比例的部分 B.光密度与曝光量的对数值成正比的部分 C.不是摄影中力 求应用的部分 D.光密度与曝光量的对数值没联系的部分 答案:B 3.增感屏的作用是 A.延长曝光时间 B.提高图像清晰度 c.提高胶片感光量 D.增加X射线用量 答案:C 4. X射线影像的转换介质不包括 A.荧光屏一胶片系统 B.荧光屏 c.影像增强器 D.滤线栅 答案: 5.关于体层摄影,正确的说法是 A.人体不动X射线管、胶片反向运动 B.胶片不动,X射线管、人体反向运动 c.胶片不动,X射线管、人体同向运动 D.人体不动,X射线管、胶片同向运动 答案:A 不正确的说法是 6.关于阴性对比剂, A.气体为阴性对比剂 B.有效原子序数大 c.空气在器官内吸收较慢 D.空气有产生气体栓塞的危险 答案:B、C 7.关于X射线照片图像对比度,正确的说法是 A.被照体厚度之差 B.摄影因素之差 C.照片上两点间光学密度之差 D. X射线强度之差 答案:C 8.有关量子斑点,不正确的说法是 A. X射线量子越多统计涨落越小 B.量子斑点是X射线量子统计涨落在照片上的反映 C.量子密度的 涨落遵循统计学规律 D. X射线量子冲击到介质受光面时是均匀分布的 答案:D 9.关于窗宽、窗位,不正确的说法是 A.它能抑制无用的信息 B.它能增强显示有用的信息 c.窗宽、窗位的调节并不能增加图像本身的信息 D.增加窗宽可使图像的信息量增加 答案: 10.关于DSA成像,不正确的说法是 A. DSA是数字减影血管造影 B.蒙片是与普通平片完全相同的图像 c.血管显影所需的碘量与血管直径成反比 D.造影图像与未造影图像相减得血管图像 答案:C 11.经X射线照射后,在CR的成像板中存留的是 A.模拟影像 B.数字影像 C.黑白影像 D.彩色影像 答案:A 12.将PACS各组成部分连成一体的是 A.存储系统 B.显示设备 c.图像采集装置 D.通讯网络系统 自我检测题 1.为什么作CT求出的原始像素值所建立的CT像是不清晰的模糊像? 2.在X-CT滤波反投影重建图像方法中,已知有4个体素且在4个方向上的反投影数值已填写在四体素的方框中,如图,试填上各求解值。 3.如何理解层厚? 4.为什么要对CT像作后处理? 5.作边缘增强滤波处理后的CT像有何特点? 6.作轮廓强滤波处理后的CT像有何特点? 7.作阴影滤波处理后的CT像有何特点? 8.现在的多层CT的检测器阵分为等宽型对称型和不等宽对称型两种。这两种检测 器阵各有何利弊? 9.应用X-CT的窗口技术时,若窗宽合适而窗位选得过低则易产生的主问题是 A.丢失信息且图像偏黑; B.丢失信息且图像偏白; C.对比度高; D.对比度差; 10.在应用X-CT的窗口技术时,若窗位合适而窗宽选得过窄则易产生的几个主要问题是 A.丢失信息且对比度差(低) ; B.不丢失信息但对比度差(低) ; C.丢失信息但对比度高; D.丢失信息且对比度差; 11.作肝CT应用窗口?技术时,已知取窗宽为450HU,窗位为45HU。试估算肺组织 的CT值范围。 12.己知肺组织的CT值范围约为- 865HU , - 515HU。作肺CT应用窗口技术时, 窗宽和窗位应如何选择? 13.螺旋CT的螺旋扫描是指X射线管的运动轨迹 A.是螺旋线; B.是相对于受检体的运动是圆柱面螺旋线; C.是一圆周形; D.是一半圆周形; 14.螺旋CT必须进行螺旋插值运算是"要补充必要的像素值"这一说法对吗? 15.螺旋CT必须进行螺旋插值运算是"要补充必要的投影值"这一说法对吗? 16.多层CT的主要优点是 A.获取容积数据; B.获取容积数据但扫描速度慢; C.获取容积数据、扫描速度快、基本实现空间分辨力的各向同性且检各排测器 可灵活组合在一起作为一个检测器用; D.扫描速度慢,但可进行三维重建及各种回顾性重建; 17.为什么单层CT的层厚与螺距有关? 18.为什么多层CT的层厚可做到与螺距元关?