醫(yī)學(xué)影像物理.習(xí)題(完全版)(1)

1、第一章 X射1-1 產(chǎn)生X射線需要哪些條件？答：這個(gè)題目實(shí)際上把高速電子轟擊靶產(chǎn)生X射線這一事實(shí)在條件上予以明確。首先要有產(chǎn)生電子的陰極和被轟擊的陽極靶，電子加速的環(huán)境條件即在陰極和陽極間建立電位差，為防止陰極和陽極氧化以及電子與中性分子碰撞的數(shù)量損失，要制造壓強(qiáng)小于10-4Pa的真空環(huán)境，為此要有一個(gè)耐壓、密封的管殼。1-2 影響X射線管有效焦點(diǎn)大小的因素有哪些？ 答：影響有效焦點(diǎn)大小的因素有：燈絲大小、管電壓和管電流、靶傾角。1-3 在X射線管中，若電子到達(dá)陽極靶面的速度為1.5m·s-1，求連續(xù)X射線譜的最短波長和相應(yīng)的最大光子能量。答：此題的思路是由動能公式求出電子的最大動能

2、，此能量也是最大的光子能量，從而求出最短波長。但當(dāng)速度可與光速c=3m·s-1相比較時(shí)，必須考慮相對論效應(yīng)，我們可以用下面公式求出運(yùn)動中電子的質(zhì)量此題使用并不合適，實(shí)際上考慮相對論效應(yīng)，應(yīng)用Ek=mec2-me0c2的計(jì)算動能。1-4 下面有關(guān)連續(xù)X射線的解釋，哪些是正確的？A連續(xù)X射線是高速電子與靶物質(zhì)軌道電子相互作用的結(jié)果；B連續(xù)X射線是高速電子與靶物質(zhì)的原子核電場相互作用的結(jié)果；C連續(xù)X射線的最大能量決定于管電壓；D連續(xù)X射線的最大能量決定于靶物質(zhì)的原子序數(shù)；E連續(xù)X射線的質(zhì)與管電流無關(guān)。正確答案：B、C、E1-5 下面有關(guān)特征X射線的解釋，哪些是正確的？A特征X射線是高速電子

3、與靶物質(zhì)軌道電子相互作用的結(jié)果；B特征X射線的質(zhì)與高速電子的能量無關(guān)；C特征X射線的波長由躍遷電子的能級差決定；D濾過使特征X射線變硬；E靶物質(zhì)原子序數(shù)越高，特征X射線的能量就越大。正確答案：A、C、E1-6 影響X射線能譜的因素有哪些？答：電子轟擊陽極靶產(chǎn)生的X射線能譜的形狀（歸一化后）主要由管電壓、靶傾角和固有濾過決定。當(dāng)然，通過附加濾過也可改變X射線能譜的形狀。1-7 影響X射線強(qiáng)度的因素有哪些？答：X射線在空間某一點(diǎn)的強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于X射線傳播方向上的單位面積上的光子數(shù)量與能量乘積的總和?？梢?，X射線強(qiáng)度是由光子數(shù)目和光子能量兩個(gè)因素決定的。影響X射線強(qiáng)度（量與質(zhì)）的因素很

4、多，主要有：增加毫安秒，X射線的質(zhì)不變、量增加，X射線強(qiáng)度增大；增加管電壓，X射線的質(zhì)和量均增加，X射線強(qiáng)度增大；提高靶物質(zhì)原子序數(shù)，X射線的質(zhì)和量均增加，X射線強(qiáng)度增加；增加濾過，X射線的質(zhì)增加、但X射線的量減少，X射線強(qiáng)度減??；增加離X射線源的距離，X射線的質(zhì)不變，X射線的量減少，X射線強(qiáng)度減?。还茈妷旱拿}動，X射線的質(zhì)和量均減少，X射線強(qiáng)度減小。1-8 原子放出X射線前是靜止的，為了保持活動不變，當(dāng)它發(fā)射X射線時(shí)，原子經(jīng)歷反沖。設(shè)原子的質(zhì)量是M，X射線的能量為h，試計(jì)算原子的反沖動能。答：此題的關(guān)鍵在于利用X射線的動量和能量的關(guān)系：。根據(jù)動量守恒，可知：這樣，原子的反沖動能1-9 X射線

5、攝影中，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)對影像質(zhì)量和患者防護(hù)各有何利弊？答：診斷放射學(xué)中的光電效應(yīng)，可從利弊兩個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)。有利的方面，能產(chǎn)生質(zhì)量好的影像，其原因是：不產(chǎn)生散射線，大大減少了照片的灰霧；可增加人體不同組織和造影劑對射線的吸收差別，產(chǎn)生高對比度的X射線照片，對提高診斷的準(zhǔn)確性有好處。鉬靶乳腺X射線攝影，就是利用低能X射線在軟組織中因光電吸收的明顯差別產(chǎn)生高對比度照片的。有害的方面是，入射X射線通過光電效應(yīng)可全部被人體吸收，增加了受檢者的劑量。從全面質(zhì)量管理觀點(diǎn)講，應(yīng)盡量減少每次X射線檢查的劑量?？灯疹D效應(yīng)中產(chǎn)生的散射線是輻射防護(hù)中必須引起注意的問題。在X射線診斷中，從受檢者身上產(chǎn)生的散射線

6、其能量與原射線相差很少，并且散射線比較對稱地分布在整個(gè)空間，這個(gè)事實(shí)必須引起醫(yī)生和技術(shù)人員的重視，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。另外，散射線增加了照片的灰霧，降低了影像的對比度，但與光電效應(yīng)相比受檢者的劑量較低。1-10 0.5cm的鋁將單能X射線強(qiáng)度衰減到46.7%, 試求該光子束的HVL。答：此題是衰減規(guī)律的簡單應(yīng)用。根據(jù)衰減規(guī)律，可知：，從而求得線性衰減系1.523cm-1再根據(jù)半價(jià)層HVL與線性衰減系數(shù)的關(guān)系：，得：HVL=0.455cmAl1-11 質(zhì)量衰減系數(shù)、質(zhì)能轉(zhuǎn)移系數(shù)和質(zhì)能吸收系數(shù)三者間的區(qū)別和聯(lián)系怎樣？答：X射線光子與吸收物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)，一般情況下，光子的一部分能量以散射輻射的

7、方式從吸收體中輻射掉，另一部分轉(zhuǎn)化為高速電子或正電子的動能。質(zhì)量衰減系數(shù)表示入射X射線與物質(zhì)相互作用的總概率，它包括所有可能發(fā)生的相互作用的概率之和。質(zhì)能轉(zhuǎn)移系數(shù)表示相互作用過程中光子能量轉(zhuǎn)移給帶電粒子的那部分份額的總和。不過，由于光核反應(yīng)及其它一些過程的發(fā)生概率很小，因而帶電粒子的能量主要來自光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)三個(gè)主要過程。傳遞給帶電粒子的能量，其中又有一部分轉(zhuǎn)移成韌致輻射。質(zhì)能吸收系數(shù)表示扣除韌致輻射后，光子交給帶電粒子的能量用于造成電離、激發(fā)，從而真正被物質(zhì)吸收的那部分能量所占的份額。在數(shù)量上它們之間的關(guān)系為： ， ， 1-12 已知入射光子的能量為, 散射角為,試求散射光

8、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況。電子的靜止能量為。答：由能量守恒和動量守恒，可得，散射光子能量為： 為入射光子能量h和電子的靜止能量的比值，=0.511MeV。當(dāng)j =90°時(shí)，。由于，故=0.511MeV，這說明，不管入射X射線光子的能量有多高，90°散射光子的能量最大不超過0.511MeV。1-13 式(1-32)的使用條件是什么？答：的適用條件是：單能、窄束、均勻物質(zhì)。1-14 若空氣中各組分的質(zhì)量百分比為氮75%，氧23.2%，氬1.3%，試計(jì)算在能量為20keV光子作用下，空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)。已知氮、氧、氬的質(zhì)量衰減系數(shù)分別為0.

9、36、0.587、和8.31m2·kg-1。答：根據(jù)混合物或化合物的質(zhì)量衰減系數(shù)公式：來計(jì)算?？諝獾馁|(zhì)量衰減系數(shù)為： =0.36×0.75+0.587×0.232+8.31×0.013 =0.514m2·kg-1第二章 X射線影像2-1 X射線信息影像形成的階段是AX射線透過被照體之后 B.X射線照片沖洗之后CX射線到達(dá)被照體之前 D.在大腦判斷之后分析：X射線到達(dá)被照體之前，不具有物體信息。X射線透射出被照體時(shí)，由于被照體對X射線的吸收衰減，使透射出的X射線強(qiáng)度產(chǎn)生不均勻分布，由此形成X射線信息影像。正確答案：A2-2 X射線照片圖像形成過程

10、中，起作用的是A. X射線的穿透作用 B. X射線的熒光作用C. 被照體對X射線吸收衰減的差異 D. X射線的光化學(xué)作用分析：由于X射線具有穿透作用，且不同的物體（組織）對X射線的吸收衰減不同，使透射出物體（組織）的X射線強(qiáng)度分布不均勻，攜帶了物體（組織）的信息，當(dāng)其投照到膠片上后，X射線的光化學(xué)作用使膠片形成潛影。但因X射線的光化學(xué)作用使膠片形成潛影的效率較低，利用X射線熒光作用的增感屏得到廣泛使用。在增感屏/膠片系統(tǒng)中，膠片潛影的形成，來自X射線光化學(xué)作用的貢獻(xiàn)不足10%，其余為X射線的熒光作用使增感屏發(fā)出的熒光的貢獻(xiàn)。正確答案：A、B、C、D2-3 關(guān)于X射線照片圖像的形成，正確的說法是

11、AX射線透過被照體之后的透射線和散射線，照射到膠片上形成照片圖像BX射線照片圖像是X射線被被照體吸收與散射后形成的CX射線照片圖像是利用了X射線的直進(jìn)性DX射線膠片接受到的散射線不形成圖像分析：由于被照體對X射線的吸收衰減，使透射出的X射線強(qiáng)度產(chǎn)生不均勻分布，由此形成X射線信息影像，散射線對透射過被照體的X射線的強(qiáng)度分布規(guī)律沒有影響，因此，散射線不形成影像，只能給照片帶來灰霧。正確答案：B、C、D2-4 關(guān)于密度的定義，正確的說法是A. 密度為膠片乳劑膜在光的作用下致黑的程度B. 密度是由膠片乳劑曝光后，經(jīng)沖洗還原出來的銀顆粒沉積而形成的C. 銀顆粒沉積越多的地方，照片越黑，密度越高；反之亦然

12、D. 密度值用照片阻光率的常用對數(shù)表示分析：膠片感光層是感光靈敏的乳膠體薄層，在乳膠體中均勻地分布著鹵化銀微顆粒。X射線照射過的膠片，經(jīng)過顯影、定影后，膠片感光層中的鹵化銀被還原成金屬銀殘留在膠片上，形成由金屬銀顆粒組成的黑色影像。膠片變黑的程度稱為照片光密度（D）式中I0是投照在膠片上曝光點(diǎn)的光強(qiáng)，I是曝光點(diǎn)的透射光強(qiáng)。I0/I越大，表示該曝光點(diǎn)吸收光的能力越大（阻光能力強(qiáng)），I0/I也被稱為阻光率，膠片經(jīng)沖洗還原出來的銀顆粒沉積越多，照片越黑，光密度越大（高）。正確答案：A、B、C、D2-5 均勻X射線透過被照體之后，形成的X射線強(qiáng)度分布變化，稱為A客體對比度 B主體對比度 C圖像對比度

13、DX射線對比度分析：強(qiáng)度均勻的X射線投照到人體，由于人體存在客體對比度（人體各種組織、器官間天然存在的密度、原子序數(shù)及厚度的差異），對X射線衰減不同，使透射出人體的X射線強(qiáng)度分布發(fā)生了變化，這種X線強(qiáng)度的差異，稱為X射線對比度（不可見的X射線信息影像），這是一種主體對比度。X射線照片上相鄰組織影像的光學(xué)密度差，稱為圖像（影像）對比度。圖像對比度依賴于被照體不同組織吸收所產(chǎn)生的X射線對比度，以及膠片對X射線對比度的放大結(jié)果。正確答案： B、D2-6 關(guān)于圖像對比度，正確的說法是A為提高乳腺組織各層次的對比，應(yīng)選用軟X射線B骨骼圖像所以有很高的圖像對比度，是因?yàn)榻M成骨骼元素的原子序數(shù)高C離體的肺組

14、織圖像，應(yīng)具有很高的圖像對比度D消化道必須通過對比劑，才能形成良好的圖像對比度E高千伏攝影的照片，圖像對比度均偏低分析：脂肪與軟組織之間的物質(zhì)密度差別不大，只有應(yīng)用軟X射線才能使它們顯出光密度稍有不同的影像。組成骨骼元素的原子序數(shù)高、物質(zhì)密度大，吸收X射線多，因此有很高的圖像對比度。具有生命力的肺與離體肺，雖然在組織結(jié)構(gòu)上是相同的，但具有活力的肺組織內(nèi)充滿了空氣。氣體與血液、肌肉相比，X射線的吸收率為千分之一，反映在照片上就形成了高對比度的影像?？紤]到離體肺組織內(nèi)空氣的流失，因而不可能形成良好對比的影像。消化道內(nèi)雖含有氣體、液體等，但在普通平片上得不到滿意的顯影，只能顯出其外形，不能顯示其內(nèi)腔

15、，所以必須通過對比劑，才能形成良好的圖像對比度。正確答案：A、B、D2-7 客體對比度、圖像對比度與成像系統(tǒng)的對比度分辨力三者之間存在怎樣的關(guān)系？答：客體對比度也稱物理對比度，為物體各部分（被檢者的組織器官）的密度、原子序數(shù)及厚度的差異程度?？腕w對比度的存在是醫(yī)學(xué)成像最根本的物理基礎(chǔ)。圖像對比度是可見圖像中灰度、光密度或顏色的差異程度，是圖像的最基本特征。一個(gè)物體要形成可見的圖像對比度，它與周圍背景之間要存在一定的客體對比度，當(dāng)某種物理因子作用物體后，能夠形成一定的主體對比度，被成像系統(tǒng)的探測器檢測出。如果客體對比度較小，成像系統(tǒng)的對比度分辨力低，則所得的圖像對比度小，圖像質(zhì)量差，所以圖像對比

16、度的形成取決于客體對比度、主體對比度與成像系統(tǒng)的對比度分辨力。2-8 可通過哪些方法形成主體對比度？答：廣義上講主體對比度是某種物理因子（如X射線、超聲波、射頻電磁波、放射性核素等）與物體（人體）相互作用后所表現(xiàn)出的特征變化，或物體（人體）自身某種物理因子表現(xiàn)出的特征（如溫度的分布），形成了某種物理因子對比度。當(dāng)強(qiáng)度均勻的X射線投照到人體，由于人體存在客體對比度（人體各種組織、器官的密度、原子序數(shù)及厚度的差異），對X射線衰減不同，使透射出人體的X射線的強(qiáng)度分布發(fā)生了變化，形成X射線對比度。由于聲遇到聲阻抗不同的界面時(shí)，會產(chǎn)生反射，且在聲阻抗差別越大的界面，聲的反射越強(qiáng)，當(dāng)強(qiáng)度均勻的超聲波投照到

17、人體，由于人體組織聲阻抗的差別，不同的界面對超聲波的反射不同，從而形成反映組織差異的超聲對比度；利用多普勒效應(yīng)，探測投射到流動血液上超聲波頻率的變化，則可形成另外一種超聲對比度反映血流情況。人體不同的部位、組織溫度有所不同，其紅外輻射可形成紅外對比度。引入體內(nèi)的放射性核素會因參與體內(nèi)物質(zhì)的輸運(yùn)、集聚、代謝，而在空間有特定的分布，由此其衰變時(shí)發(fā)出的射線（如g射線）便會形成放射性活度對比度。人體中能夠產(chǎn)生核磁共振的自旋核（如1H）分布及所處的狀態(tài)不同，當(dāng)用靜磁場、射頻場激勵這些自旋核，使其發(fā)生核磁共振時(shí)，它們所產(chǎn)生的核磁共振信號特性便會有所不同，從而形成核磁共振信號對比度。人體不同組織的電特性不同

18、，給人體施加特定的電場，可形成電流對比度、電壓對比度和阻抗對比度等。2-9 圖像的模糊度與哪些因素有關(guān)？答：理想情況下，物體內(nèi)每一個(gè)小物點(diǎn)的像應(yīng)為一個(gè)邊緣清晰的小點(diǎn)。但實(shí)際上，每個(gè)小物點(diǎn)的像均有不同程度的擴(kuò)展，變得模糊（失銳）了。通常用小物點(diǎn)的模糊圖像的線度表示物點(diǎn)圖像的模糊程度，稱為模糊度。圖像的模糊度與成像系統(tǒng)的空間分辨力有很大關(guān)系。成像系統(tǒng)的空間分辨力是成像系統(tǒng)區(qū)分或分開相互靠近的物體的能力，以單位距離（mm或cm）內(nèi)可分辨線對（一個(gè)白線條與一個(gè)黑線條組成一個(gè)線對）的數(shù)目來表示，單位為LP·mm-1（或LP·cm-1），顯然單位距離內(nèi)可分辨的線對數(shù)越多，成像系統(tǒng)的空間

19、分辨力越高，所得圖像的模糊度越小。由于成像系統(tǒng)的對比度分辨力對成像系統(tǒng)的空間分辨力的有影響，所以也會對圖像的模糊度產(chǎn)生影響。2-10 圖像對比度、細(xì)節(jié)可見度、噪聲三者之間有怎樣的關(guān)系？答：細(xì)節(jié)可見度與圖像對比度有關(guān)。圖像對比度高，細(xì)節(jié)可見度高；圖像對比度低，細(xì)節(jié)可見度低。細(xì)節(jié)可見度減小的程度與細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的大小及圖像的模糊度、圖像對比度有關(guān)，當(dāng)模糊度較低時(shí)，對于較大的物體，其圖像對比度的減小，不會影響到細(xì)節(jié)可見度；如果物體較小，但其線度比模糊度大，則圖像對比度的減小一般不會影響可見度；而當(dāng)細(xì)節(jié)的線度接近或小于模糊度時(shí)，圖像對比度的降低，會對細(xì)節(jié)可見度產(chǎn)生明顯的影響。噪聲對圖像中可見與不可見結(jié)構(gòu)間的

20、邊界有影響。圖像噪聲增大，就如同一幅原本清晰的畫面被蒙上了一層霧，降低了圖像對比度，并減小細(xì)節(jié)可見度。在大多數(shù)醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)中，噪聲對低對比度結(jié)構(gòu)的影響最明顯，因?yàn)樗鼈円呀咏Y(jié)構(gòu)可見度的閾值。圖像對比度增大會增加噪聲的可見度。2-11 作為被照體本身，有哪些因素影響圖像對比度A原子序數(shù) B形狀 C密度 D厚度分析：原子序數(shù)越高，因光電效應(yīng)產(chǎn)生的吸收就越多，X射線對比度就越大。骨骼由含高原子序數(shù)的鈣、磷等元素構(gòu)成，所以骨骼比肌肉、脂肪能吸收更多的X射線，在彼此間可形成較高的圖像對比度。被照體的形狀與圖像對比度無關(guān)。組織密度越大，對X射線吸收越多，因此，密度差別大的組織也可以形成較明顯的圖像對比度。

21、人體除骨骼外，其他組織的密度大致相同，只有肺是例外，具有生命力的肺是充滿氣體的組織，由于氣體與血液、肌肉相比，X射線的吸收率為千分之一，可形成較高的圖像對比度。在原子序數(shù)、密度相同的情況下，圖像對比度的形成取決于被照體的厚度差異。正確答案：A、C、D2-12 X射線光子統(tǒng)計(jì)漲落的照片記錄稱為A. 圖像斑點(diǎn) B. 屏結(jié)構(gòu)斑點(diǎn) C. 膠片結(jié)構(gòu)斑點(diǎn) D. 增感率分析：因增感屏熒光顆粒大小不等、分布不均勻等增感屏自身結(jié)構(gòu)因素所形成的斑點(diǎn)為屏結(jié)構(gòu)斑點(diǎn)；因膠片感光顆粒大小不等、分布不均勻等膠片自身結(jié)構(gòu)因素所形成的斑點(diǎn)為膠片結(jié)構(gòu)斑點(diǎn)。在產(chǎn)生同樣的照片圖像對比度條件下，使用增感屏與不使用增感屏所需X射線照射量

22、的比稱為增感率。圖像（照片）的斑點(diǎn)現(xiàn)象主要由X射線的量子斑點(diǎn)和結(jié)構(gòu)斑點(diǎn)形成，其中X射線的量子斑點(diǎn)起主要作用。正確答案：A2-13 下列說法哪項(xiàng)是正確的A每個(gè)像素的信息包括在圖像矩陣中的位置和灰度值B數(shù)字圖像是在空間坐標(biāo)上和灰度值上離散化了的模擬圖像C像素的大小決定了圖像的細(xì)節(jié)可見度D像素的數(shù)目與灰度級數(shù)越大，圖像越模糊分析：一幅圖像可以用點(diǎn)函數(shù)f（x，y，z，t）的集合表示，其中f表示該點(diǎn)的明暗程度；（x，y，z）表示像點(diǎn)的空間位置，在二維圖像中像點(diǎn)的空間位置與z無關(guān)；t表示時(shí)間，靜止圖像與t無關(guān)。一幅靜止的二維圖可表示為：G=f（x，y）坐標(biāo)（x，y）決定了像點(diǎn)的空間位置，G代表像點(diǎn)的明暗程

23、度（灰度）。 若G、x、y的值是任意實(shí)數(shù)，則是模擬圖像；若G、x、y的值是離散的整數(shù)，則是數(shù)字圖像。描述一幅圖像需要的像素量是由每個(gè)像素的大小和整個(gè)圖像的尺寸決定的。當(dāng)一幅圖像的尺寸一定，若減少構(gòu)成圖像的像素?cái)?shù)量，則每個(gè)像素的尺寸就會增大，則圖像模糊，可觀察到的原始圖像細(xì)節(jié)較少，圖像的細(xì)節(jié)可見度低；反之，則可觀察到的圖像細(xì)節(jié)就比較多，圖像的細(xì)節(jié)可見度高。正確答案：A、B、C2-14 指出下列說法中正確者A同一窗口技術(shù)不能使不同密度的影像都得到滿意的顯示效果B同一窗口技術(shù)能使不同密度的影像都得到滿意的顯示效果C窗寬灰度值范圍以外的影像分別顯示黑色或白色影像D窗位是指顯示圖像的灰度值范圍分析：窗口

24、技術(shù)中的窗寬是指感興趣區(qū)圖像準(zhǔn)備調(diào)整的灰度值范圍，窗位是對應(yīng)準(zhǔn)備調(diào)整的灰度值范圍中心值。窗口技術(shù)只能使特定密度區(qū)域（窗寬范圍內(nèi)）的影像得到較滿意的顯示效果。正確答案：A、C2-15 造影檢查的目的是A增加器官組織的密度 C增加器官組織的自然對比度B降低器官組織的密度 D增加器官組織的人工對比度分析：將某種對比劑引入欲檢查的器官內(nèi)或其周圍，形成物質(zhì)密度差異，以人工方式增大客體對比度，使器官與周圍組織的圖像對比度增大，進(jìn)而顯示出器官的形態(tài)或功能的方法稱為造影。正確答案：D2-16 為什么通過能量減影可分別顯示軟組織或骨的圖像？答：光電效應(yīng)的發(fā)生概率與X射線光子的能量、物質(zhì)的密度、有效原子序數(shù)有關(guān)，

25、是鈣、骨骼、碘造影劑等高密度物質(zhì)衰減X射線光子能量的主要方式；而康普頓效應(yīng)的發(fā)生概率與物質(zhì)有效原子序數(shù)無關(guān)，與X射線光子的能量略有關(guān)系，與物質(zhì)的每克電子數(shù)有關(guān)（但因除氫外其它所有物質(zhì)的每克電子數(shù)均十分接近，故所有物質(zhì)康普頓質(zhì)量衰減系數(shù)幾乎相同）。醫(yī)學(xué)影像診斷X射線攝片所使用的X射線束，在穿過人體組織的過程中，主要因發(fā)生光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)而衰減，常規(guī)X射線攝影照片所得到的圖像中包含這兩種衰減效應(yīng)的綜合信息。能量減影攝影照片利用骨與軟組織對不同能量X射線的衰減方式不同（不同有效原子序數(shù)物質(zhì)發(fā)生光電效應(yīng)的差別會在對不同能量X射線的衰減變化中更強(qiáng)烈地反映出來），及康普頓效應(yīng)的產(chǎn)生在很大范圍內(nèi)與入射X

26、射線的能量無關(guān)，可忽略不計(jì)的特點(diǎn)，將兩種效應(yīng)的信息進(jìn)行分離，選擇性去除骨或軟組織的衰減信息，便可得到分離的軟組織像或骨像。2-17 圖像儲存和傳輸系統(tǒng)（PACS）主要功能包括A高質(zhì)量、高速度、大容量地儲存影像B高質(zhì)量、高速度地傳輸影像C利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)影像資料共享D直接產(chǎn)生數(shù)字圖像分析：圖像儲存和傳輸系統(tǒng)（PACS）是把醫(yī)學(xué)影像學(xué)范疇的各種數(shù)字化信息施行存檔、提取、處理和傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)。正確答案：A、B、C2-18 普通X射線攝影像與X-CT圖像最大不同之處是什么?答：普通X射線攝影像是重疊的影像，而X-CT圖像是數(shù)字化的斷層圖像。2-19 何謂體層或斷層? 何謂體素和像素? 在重建中二者

27、有什么關(guān)系?答：體層或斷層是指在人體上欲重建CT像的薄層。體素是人體中欲重建CT像斷層上的小體積元，是人為劃分的，是采集（或獲?。┏上駞?shù)（衰減系數(shù)值）的最小體積元（實(shí)際中是掃描野進(jìn)行劃分）；像素是構(gòu)成圖像的最小單元，是人為在重建平面上劃分的，其數(shù)值是構(gòu)成CT圖像數(shù)據(jù)的最小單元。體素和像素的關(guān)系是二者一一對應(yīng)。按重建的思想是體素的坐標(biāo)位置和成像參數(shù)值被對應(yīng)的像素表現(xiàn)（坐標(biāo)位置對應(yīng)、衰減系數(shù)值以灰度的形式顯示在CT圖像上）。2-20 何謂掃描? 掃描有哪些方式? 何謂投影?答：所謂掃描系指在CT的重建中使用的采集數(shù)據(jù)的物理技術(shù)，具體言之就是以不同的方式，沿不同的角度，按一頂?shù)拇涡蛴肵射線對受檢體

28、進(jìn)行投照的過程稱為掃描。掃描方式從總體上說有平移掃描和旋轉(zhuǎn)掃描兩種。掃描的目的是為了采集足夠的重建數(shù)據(jù)。所謂投影的本意系指透射物體后的光投照在屏上所得之影。若物體完全透明，透射光強(qiáng)等于投照光強(qiáng)，則影是完全亮的；若物體半透明, 透射光強(qiáng)小于投照光強(qiáng)，則影是半明半暗；若物體完全不透明，透射光強(qiáng)等于零，則影是完全暗的。按此種考慮，所謂投影的本質(zhì)就是透射光的強(qiáng)度。對重建CT像過程中投影p的直接含義就是透射人體后的X射線強(qiáng)度，即書中X射線透射一串非均勻介質(zhì)（或人體）后的出射X射線的強(qiáng)度In ，即p =In 。廣義之，這個(gè)投影p又是由In 決定的=p 。2-21 何謂層厚? 它與哪些因素有關(guān)?答：層厚的本

29、意系指斷層的厚度。對于傳統(tǒng)CT和單螺旋CT通常層厚由X線束在掃描野中心處掃描斷層的有效厚度決定，這個(gè)厚度一般用掃描野中心處層厚靈敏度曲線的半高寬表示。影響層厚的因素有準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直孔徑，檢測器的有效受照寬度（尤其是MSCT），內(nèi)插算法等。以橫斷面為例，凡是影響在斷層內(nèi)外沿人體長軸方向的X射線能量分布情況的因素都將影響層厚的有效厚度。2-22 什么是重建中的反投影法？CT的重建中，為何要用濾波反投影法? 答：重建中的反投影法，系指把投影沿掃描路徑的反方向?qū)⑺猛队爸捣赐痘氐礁鱾€(gè)體素中去的一種重建算法。反投影法又稱總和法，它幾乎是各CT生產(chǎn)廠家實(shí)際采用的唯一的算法。 為克服反投影法重建產(chǎn)生的邊緣失銳

30、偽像，所以要對投影進(jìn)行濾波后再進(jìn)行反投影，這樣可以消除重建的邊緣失銳偽像。2-23 現(xiàn)有四體素陣列且在四個(gè)方向上的反投影值已填寫在各個(gè)體素中，如圖所示，試求四個(gè)體素的成像參數(shù)m的數(shù)值。圖2-11 習(xí)題2-23圖解：分三步第一步求和：每個(gè)體素在全部各個(gè)方向上的反投影值分別求總和，分別為20、26、23、29；第二步減基數(shù)：基數(shù)=成像參數(shù)總和=任一投影方向(對本題而言或?yàn)?°,45°,或?yàn)?0°,或?yàn)?35°)上投影值總和，如下基數(shù)=任一方向上投影值總和=5+9=2+7+5=6+8=4+7+3=14 由各像素值總和20、26、23、29分別減基數(shù)14求得各體

31、素為 6、12、9、15第三步化簡：把各體素值6、12、9、15化成相對最簡數(shù)(用3約)。圖2-12 習(xí)題2-23解答2-24 何謂CT值? 它與衰減系數(shù)m的數(shù)值有什么關(guān)系?答：按相對于水的衰減計(jì)算出來的衰減系數(shù)的相對值被稱為CT值。國標(biāo)對CT值的定義為：CT值是CT影像中每個(gè)像素所對應(yīng)的物質(zhì)對X射線線性平均衰減量大小的表示。實(shí)際中，均以水的衰減系數(shù)mw作為基準(zhǔn)，若某種物質(zhì)的平均衰減系數(shù)為m，則其對應(yīng)的CT值由下式給出CT = kCT值的標(biāo)尺按空氣的CT值=-1 000HU和水的CT值=0HU作為兩個(gè)固定值標(biāo)定，這樣標(biāo)定的根據(jù)是因空氣和水的CT值幾乎不受X線能量影響。CT值的單位為“亨”（HU

32、），規(guī)定mw為能量是73keV的X射線在水中的衰減系數(shù)，mw =19m-1。式中k稱為分度因子，按CT值標(biāo)尺，取k=1 000，故實(shí)用的定義式應(yīng)表為CT = ×1000 HU2-25 何謂準(zhǔn)直器? 準(zhǔn)直器有什么作用? 答：準(zhǔn)直器系指在X-CT掃描中限定X線束的裝置，用鉛制成。如傳統(tǒng)X-CT中準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直通道可限定X線束的束寬和束高。準(zhǔn)直器的基本作用有兩條，一是限定并準(zhǔn)直X線束，二是吸收散射線。2-26 請簡述X-CT重建過程（以傳統(tǒng)CT為例）。 答：一是劃分體素和像素；二是掃描并采集足夠的投影數(shù)據(jù)；三是采用一定的算法處理投影數(shù)據(jù)，求解出各體素的成像參數(shù)值（即衰減系數(shù)）獲取m分布，并轉(zhuǎn)

33、為對應(yīng)的CT值分布；四是把CT值轉(zhuǎn)為與體素對應(yīng)的像素的灰度，即把CT值分布轉(zhuǎn)為圖像畫面上的灰度分布，此灰度分布就是CT像。2-27 何謂窗口技術(shù)? 什么叫窗寬? 窗寬取得寬或窄，對圖像有什么影響?什么叫窗位? 窗位取得高或低，對圖像有什么影響? 答：所謂窗口技術(shù)系指CT機(jī)放大或增強(qiáng)某段灰度范圍內(nèi)對比度的技術(shù)。把觀察組織器官所對應(yīng)的CT值范圍確定為放大或增強(qiáng)的灰度范圍，這個(gè)放大或增強(qiáng)的灰度范圍叫做窗口。具體做法是：把放大或增強(qiáng)的灰度范圍的上限以上增強(qiáng)為完全白，下限以下壓縮為完全黑，結(jié)果就增強(qiáng)了觀察灰度范圍的對比度。 窗寬指窗口的數(shù)值范圍，它等于放大或增強(qiáng)的灰度范圍的上下限灰度值之差，用CT值表示

34、則為：窗寬=CTmax- CTmin ；窗寬取得寬的優(yōu)點(diǎn)是不易丟失圖像數(shù)據(jù)，不丟失信息，表現(xiàn)在圖像上就是不丟失結(jié)構(gòu)（對應(yīng)組織結(jié)構(gòu)）；缺點(diǎn)是對比度差。窗位指放大或增強(qiáng)的灰度范圍的中心灰度值，用CT值表示則為： 窗位=窗位取得高或低（同窗位取得標(biāo)準(zhǔn)相比）都易是圖像數(shù)據(jù)丟失，表現(xiàn)在圖像上都是丟失圖像結(jié)構(gòu)，窗位取得高圖像偏白，窗位取得低圖像偏黑。2-28 觀察腦組織時(shí)，一般取窗寬為120HU，窗位為35HU，試估計(jì)腦組織的CT值范圍。 解：由于 窗寬=CTmax- CTmin =120HU 窗位=35HU可解得CTmax = 95 HU，CTmin =-25HU，可見腦組織的CT值范圍約為-25HU9

35、5 HU。2-29 螺旋掃描同傳統(tǒng)掃描有何不同?答：與傳統(tǒng)CT第一個(gè)不同點(diǎn)是螺旋CT對X射線管的供電方式。螺旋CT因采用了滑環(huán)技術(shù)，對X射線管供電方式采用的是：電刷與滑環(huán)平行，作可滑動的接觸式連接，不再使用電纜線供電。第二個(gè)不同點(diǎn)是與傳統(tǒng)CT的掃描方式不同。螺旋CT采集數(shù)據(jù)的掃描方式是X射線管由傳統(tǒng)CT的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改為向一個(gè)方向圍繞受檢體連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描，受檢體（檢查床）同時(shí)向一個(gè)方向連續(xù)勻速移動通過掃描野，因此，X射線管相對于受檢體的運(yùn)動在受檢體的外周劃過一圓柱面螺旋線形軌跡。掃描過程中沒有掃描的暫停時(shí)間（X射線管復(fù)位花費(fèi)的時(shí)間），可進(jìn)行連續(xù)的動態(tài)掃描，故解決了傳統(tǒng)掃描時(shí)的層隔問題。其優(yōu)點(diǎn)主要

36、有二，一是提高了掃描速度，單次屏氣就可以完成整個(gè)檢查部位的掃描，且減少了運(yùn)動偽像；二是由于可以進(jìn)行薄層掃描，且在斷層與斷層之間沒有采集數(shù)據(jù)上的遺漏，所以可提供容積數(shù)據(jù)，由此可使在重建中有許多新的選擇，如三維重建、各種方式各個(gè)角度的重建、各種回顧性重建等。2-30 何謂螺旋數(shù)據(jù)? 何謂螺旋插值? MSCT為什么要進(jìn)行螺旋插值? 螺旋內(nèi)插方式有哪些?答：螺旋CT掃描采集數(shù)據(jù)的過程中因受檢體隨掃描床的不斷移動，故使采集到的數(shù)據(jù)不是取自對同一斷層掃描的采集結(jié)果，這些不是取自同一斷層的采樣數(shù)據(jù)稱為螺旋數(shù)據(jù)。在螺旋CT的重建中，必須安排螺旋圈間采樣數(shù)據(jù)的內(nèi)插，用以合成平面(即同一斷層內(nèi)的)采樣數(shù)據(jù)，以補(bǔ)充

37、欲重建圖像所對應(yīng)的同一斷層內(nèi)的采樣值。 所以要這樣做的原因是：由傳統(tǒng)的重建理論知，為重建一幅斷層圖像而使用的采樣數(shù)據(jù), 必須是取自對同一斷層掃描的結(jié)果（傳統(tǒng)CT的采集數(shù)據(jù)就是對同一斷層掃描獲取的，并據(jù)此重建一幅斷層圖像）；而螺旋CT掃描采集數(shù)據(jù)的過程中因受檢體隨掃描床的不斷移動，故使采集到的數(shù)據(jù)不是取自對同一斷層掃描的螺旋數(shù)據(jù)，螺旋CT掃描數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的空間位置不斷離開起始點(diǎn)所在的斷層。為了得到同一斷層的數(shù)據(jù)并據(jù)此來重建一幅斷層圖像，就必須根據(jù)不是取自同一斷層的螺旋實(shí)測采樣值，通過某種計(jì)算即所謂的內(nèi)插算法來獲取重建所需要的屬于同一斷層內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)（即這些為了重建同一斷層圖像所需要的采樣數(shù)據(jù), 并

38、非象傳統(tǒng)CT那樣是由真實(shí)的掃描過程所采集到的，而是通過插值算法求出來的）。螺旋內(nèi)插分為線性內(nèi)插和非線性內(nèi)插。線性內(nèi)插分為360°線性內(nèi)插和稱為標(biāo)準(zhǔn)型的180°線性內(nèi)插。非線性內(nèi)插有清晰內(nèi)插和超清晰內(nèi)插等。最常用的是180°線性內(nèi)插。完成螺旋插值運(yùn)算功能的部件叫螺旋內(nèi)插器。2-31 單層螺旋CT與多層螺旋CT掃描使用的X線束有何不同? 答：在傳統(tǒng)CT和單層螺旋CT的掃描中，因只有一排檢測器采集數(shù)據(jù)（接收信號），故通過準(zhǔn)直器后的X線束為薄扇形束即可，且線束寬度近似等于層厚。而在MSCT的數(shù)據(jù)采集中，在長軸方向上有多排檢測器排列采集數(shù)據(jù)（接收信號），故X射線束沿長軸方向

39、的總寬度應(yīng)大于等于數(shù)排檢測器沿長軸方向的寬度總和才行。所以，MSCT掃描中被利用的X線束形狀應(yīng)是以X射線管為頂點(diǎn)（射出X線之處，稱為焦點(diǎn)）的四棱錐形，這樣的X線束才能同時(shí)覆蓋多排檢測器（實(shí)際使用時(shí)不一定要全覆蓋）。稱這樣的X線束稱為錐形或厚扇形束。2-32 何謂容積數(shù)據(jù)? 多層螺旋CT的重建主要優(yōu)點(diǎn)有哪些? 答：所謂容積數(shù)據(jù)系指三維分布的數(shù)據(jù)。由于容積數(shù)據(jù)的獲取，使得在此基礎(chǔ)上的重建有了許多新的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)也表現(xiàn)為多層CT優(yōu)點(diǎn)。MSCT的最大優(yōu)勢首先是實(shí)現(xiàn)了重建的各向同性（16層以上CT），如長軸分辯率和橫向分辯率幾乎完全相同，并且都很高（如16層CT縱向分辯率為0.6mm,橫向?yàn)?.5mm

40、）；第二是大大地提高了檢查速度（16層CT被稱為亞秒級掃描CT,其單圈掃描的時(shí)間可短到半秒），這些優(yōu)點(diǎn)為動態(tài)器官重建及加快臨床檢查奠定基礎(chǔ)；第三是為各種回顧性重建及三維重建的高質(zhì)量提供保證。2-33 何謂對比度? 何謂對比度分辯力? 影響對比度分辯力的因素有哪些？如何用模體檢測對比度分辯力?答：所謂CT圖像的對比度是CT圖像表示不同物質(zhì)密度差異、或?qū)射線透射度微小差異的量。表現(xiàn)在圖像上像素間的對比度，是它們灰度間的黑白程度的對比。對比度的定義如下對比度主要由物質(zhì)間的密度差（或說不同物質(zhì)對X射線衰減的差異）決定，但也與X射線的能量有關(guān)。許多其它因素，對對比度也有影響，如噪聲等就會使對比度降低。

41、所謂對比度分辯力也叫密度分辨力，它是CT像表現(xiàn)不同物質(zhì)的密度差異（主要是針對生物體的組織器官及病變組織等而言），或?qū)射線透射度微小差異的能力。對比度分辨力通常用能分辨的最小對比度的數(shù)值表示?？捎^察小對比度的組織是CT的優(yōu)勢，典型CT對比度分辨力為0.1%1.0%，這比普通X射線攝影要高得多。由于衰減系數(shù)m與X射線的能量有關(guān)，故對比度分辨力也與X射線的能量有關(guān)。對比度分辨力還受探測器噪聲的影響，噪聲越大，對比度分辨力越低、圖像信噪比越低。窗寬和窗位的選擇也影響對比度分辨。對比度分辨力高是圖像能清晰顯示微細(xì)組織結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要參數(shù)保證。檢測CT機(jī)的對比度分辨力方法通常給低密度體模做CT，然后對試模

42、的CT像進(jìn)行主觀的視覺評價(jià)。2-34 何謂高對比度分辯力? 何謂低對比度分辯力?答：當(dāng)被分辨組織器官的較小結(jié)構(gòu)或病灶的線度過小時(shí)，即使在滿足對比度分辨力的條件下，該較小結(jié)構(gòu)或病灶也未必能被分辨或識別出來。由此可見，CT機(jī)或CT像存在一個(gè)對物體線度大小的分辨能力問題。此分辨能力和對比度有關(guān)，在高對比度下，或說物體與周圍環(huán)境的線性衰減系數(shù)差別較大的情況下，物體的線度不很大時(shí)，就可能被分辨或識別出來；在低對比度下，或說物體與周圍環(huán)境的線性衰減系數(shù)差別較小的情況下，物體線度需較大些，物體才可能被分辨或識別出來。按國家標(biāo)準(zhǔn)，高對比度分辨力的定義是：物體與勻質(zhì)環(huán)境的X射線線性衰減系數(shù)差別的相對值大于10%

43、時(shí)，CT機(jī)（從而也是CT圖像）能分辨該物體的能力。高對比度分辨力的單位是mm或LP·cm-1。國家標(biāo)準(zhǔn)對低對比度分辨力的定義是：物體與勻質(zhì)環(huán)境的X射線線性衰減系數(shù)差別的相對值小于1%時(shí)，CT機(jī)（從而也是圖像）能分辨該物體的能力。 低對比度分辨力的單位是mm。2-35 何謂空間分辯力? 影響空間分辯力的因素有哪些? 如何用模體檢測空間分辯力?答：空間分辨力系指CT像分辨兩個(gè)距離很近的微小組織結(jié)構(gòu)的能力，抽象地說就是CT圖像分辨斷層內(nèi)兩鄰近點(diǎn)的能力?？臻g分辨力可用分辨距離（即能分辨的兩個(gè)點(diǎn)間的最小距離）表示。顯然，空間分辨力是從空間分布上表征圖像分辨物體細(xì)節(jié)（微小結(jié)構(gòu)）的能力。目前在這一

44、方面，傳統(tǒng)CT同某些其它影像相比并不占優(yōu)勢。以胸部檢測為例，射線源焦點(diǎn)為1mm，焦距為1.8m時(shí)，X射線攝影的空間分辨距離為0.10.2mm，核素檢測的g照相為510mm，傳統(tǒng)CT機(jī)的空間分辨距離介于上兩者之間，約為12mm(這里指的是在斷層表面上的空間分辨力，或稱為橫向空間分辨力)。表現(xiàn)在斷層表面上的空間分辨力，與表現(xiàn)在沿?cái)鄬虞S向上的空間分辨力(也稱為縱向空間分辨力或長軸分辨力)不同。在沿?cái)鄬虞S向上的空間分辨力，主要由層厚決定。傳統(tǒng)CT的縱向空間分辨力約為315mm,不如表現(xiàn)在體層表面上的橫向空間分辨力；多層CT的縱向空間分辨力和橫向空間分辨力接近，如16層CT縱向約為0.6mm，橫向約為0

45、.5mm。CT圖像的空間分辨力主要取決于檢測器有效受照寬度（傳統(tǒng)CT與線束寬度相對應(yīng)）和有效受照高度（傳統(tǒng)CT與線束高度相對應(yīng)）的大小，或者說取決于在檢測器前方準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直孔徑。準(zhǔn)直孔徑的寬度和高度越小，檢測器的有效受照寬度和高度就越小，則相應(yīng)的空間分辨力就越高。檢測器的有效受照寬度基本上決定了在體層表面上的空間分辨力；而檢測器的有效受照高度基本上決定了層厚，也就是基本上決定了沿體層軸向上的長軸分辨力，或縱向分辨力。重建算法對空間分辨力也有影響，選用不同的算法將得到不同分辨力的圖像質(zhì)量。圖像矩陣對空間分辨力的影響是，圖像矩陣越大，分辨力越高。這是因圖像矩陣是由組成圖像的像素組成，像素越多（即劃

46、分的像素越小）圖像就應(yīng)越細(xì)膩。表現(xiàn)在圖像上的對比度也影響圖像的空間分辨力，當(dāng)鄰近的兩個(gè)微小結(jié)構(gòu)對比度過低時(shí)，既使?jié)M足空間分辨力，也會因兩個(gè)鄰近微小組織結(jié)構(gòu)的低對比度而造成不可分辯。所以，只有同時(shí)具有高的對比度分辯力和高的空間分辯力，圖像才能清晰顯示微細(xì)組織結(jié)構(gòu)。檢測CT機(jī)空間分辨力的方法通常用高密度模體做CT，然后對模體的CT像進(jìn)行主觀的視覺評價(jià)。2-36 圖像噪聲有哪些? 如何定量估計(jì)圖像噪聲?答：圖像噪聲有量子噪聲，還有電子測量系統(tǒng)工作狀態(tài)的隨機(jī)變化而產(chǎn)生的熱噪聲，以及重建算法等所造成的噪聲。這些噪聲隨機(jī)不均勻分布在圖像上的反應(yīng)或表現(xiàn)，統(tǒng)稱為圖像噪聲。噪聲會使得勻質(zhì)體CT像上各像點(diǎn)的CT值

47、不相同。噪聲的存在表現(xiàn)在CT值的統(tǒng)計(jì)漲落上。增大X射線的劑量可以減小圖像噪聲。圖像噪聲可以用像素CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示或估計(jì) =CT圖像的噪聲量可用掃描水模的方法來測定，然后用觀察感興趣部分的圖像處理技術(shù)顯示該部分CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。可以用它來估計(jì)CT值在平均值上下的起伏程度，并以此來估計(jì)圖像的噪聲量。2-37 已知有16陣列的各像素CT值如圖，試估計(jì)圖像噪聲水平。圖2-13 習(xí)題2-37圖解：提示用像素CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示或估計(jì)=求得平均值=0.31HU ；=1.40HU 2-38 X射線劑量和圖像噪聲之間有什么關(guān)系?答：增大X射線的劑量可以減小圖像噪聲。2-39 何謂圖像均勻度? 如何估計(jì)

48、圖像均勻度? 答：均勻度或均勻性，是描述在斷面不同位置上的同一種組織成像時(shí)，是否具有同一個(gè)平均CT值的量。國標(biāo)對均勻度的定義是：在掃描野中，勻質(zhì)體各局部在CT圖像上顯示出的CT值的一致性。由圖像噪聲的討論可知，勻質(zhì)體在其CT像上各處的CT值，表現(xiàn)出事實(shí)上的不一致。此種不一致表現(xiàn)在圖像上各局部區(qū)域內(nèi)的平均CT值上，也將是不一致的。這不一致之間究竟有多大的偏離程度，可由均勻性定量給出。偏離程度越大，均勻性越差；偏離程度越小，則均勻性越好?？梢?，均勻性在進(jìn)行圖像的定量評價(jià)時(shí)具有特殊意義。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每月都要對CT像均勻性的穩(wěn)定性指標(biāo)做檢測。檢測方法是：配置勻質(zhì)（水或線性衰減系數(shù)與水接近的其它均勻

49、物質(zhì)）圓柱形試模（仲裁時(shí)用水模）；使模體圓柱軸線與掃描層面垂直，并處于掃描野的中心；采用頭部和體部掃描條件分別進(jìn)行掃描，獲取模體CT像；在圖像中心處取一大于100個(gè)像素點(diǎn)并小于圖像面積10%的區(qū)域，測出此區(qū)域內(nèi)的平均CT值和噪聲；然后在相當(dāng)于鐘表時(shí)針3、6、9、12時(shí)，并距模體邊緣lcm處的四個(gè)位置上取面積同于前述規(guī)定的面積區(qū)域，分別測出四個(gè)區(qū)域的平均CT值，其中與中心區(qū)域平均CT值差別最大的，其差值用來表示圖像的均勻性。第三章 磁共振物理3-1 以下是原子質(zhì)量數(shù)與原子序數(shù)的幾種組合,使原子核的自旋為零的組合是A奇數(shù)，奇數(shù) B奇數(shù)，偶數(shù) C偶數(shù)，奇數(shù) D偶數(shù)，偶數(shù)分析：原子核的自旋量子數(shù)的取值

50、由原子核內(nèi)部的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都為偶數(shù)的原子核，其自旋；質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都為奇數(shù)的原子核，其自旋為整數(shù)；質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有一個(gè)為奇數(shù)，一個(gè)為偶數(shù)的原子核，其自旋為半整數(shù)。正確答案：C3-2 原子核磁矩與靜磁場的夾角增加，是由于A原子核從外界吸收能量 B原子核向外放出能量C系統(tǒng)能量保持不變 D以上說法都不對分析：在穩(wěn)定狀態(tài)下原子核磁矩與靜磁場的夾角保持不變；當(dāng)外界施加的電磁波的頻率正好和原子核在靜磁場的旋進(jìn)頻率相同時(shí)，就會產(chǎn)生核磁共振。發(fā)生核磁共振時(shí)，核系統(tǒng)吸收外界電磁波能量躍遷到高能態(tài)，而在微觀來看原子核磁矩就會在電磁波的磁矢量作用下偏離磁場方向，即夾角增大。正確答案：

51、A 3-3 I=3的磁性核在靜磁場中有 種取向。A3 B5 C6 D7答：磁性核在靜磁場中存在2I+1種可能的取向。正確答案：D 3-4 氫核在靜磁場中進(jìn)動時(shí)，其自旋角動量 。A不發(fā)生變化 B大小不變，方向改變C大小改變，方向不變 D大小改變，方向也改變分析：在靜磁場的作用下，自旋會有特定的空間取向，使得和靜磁場存在特定的夾角；靜磁場與自旋間的相互作用還會產(chǎn)生一施加在上的力矩，此力矩會使得以夾角在以靜磁場為軸（z方向）的圓錐面上以恒定的角速度旋進(jìn)，在旋進(jìn)過程中大小保持不變，但方向時(shí)時(shí)在改變。 正確答案：B 3-5 磁化強(qiáng)度矢量偏離的角度和所施加的RF脈沖有關(guān)，加大RF脈沖強(qiáng)度，角度 ；縮短RF

52、脈沖的持續(xù)時(shí)間，角度 。A減小，減小 B增大，增大 C減小，增大 D增大，減小分析：在RF脈沖的作用下，樣品產(chǎn)生了磁共振，其宏觀表現(xiàn)就是樣品的磁化強(qiáng)度矢量偏離靜磁場方向角度，角的大小取決于RF脈沖的強(qiáng)度及作用時(shí)間。加大RF脈沖強(qiáng)度，角增大；縮短RF脈沖的持續(xù)時(shí)間，角減小。正確答案：D3-6 在核磁共振的馳豫過程中，偏離平衡狀態(tài)的程度越 ，則恢復(fù)到平衡狀態(tài)的速度越 。A小，快 B大，慢 C大，快 D都不是 分析：Bloch從實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，弛豫過程中磁化強(qiáng)度偏離平衡狀態(tài)的程度越大，則其恢復(fù)的速度就越快。正確答案：C 。3-7 90°RF脈沖過后，將作 ，將作 。A指數(shù)衰減，指數(shù)衰減 B指數(shù)增

53、加，指數(shù)增加C指數(shù)衰減，指數(shù)增加 D指數(shù)增加，指數(shù)衰減 分析：90°RF脈沖過后，將指數(shù)衰減，將指數(shù)增加。正確答案：C 3-8 化合物C3H5Cl3， MRS圖譜上有3組峰的結(jié)構(gòu)式是： ACH3-CH2-CCl3 BCH3-CCl2-CH2Cl CCH2Cl-CH2-CH2Cl DCH2Cl-CH2-CHCl2分析：上述答案中只有D含有三個(gè)不同的含氫基團(tuán)，分別是CH2Cl、CH2和CHCl2，屬于這三個(gè)基團(tuán)的氫核，由于它們的結(jié)合狀態(tài)不同，其化學(xué)位移也不相同，結(jié)果產(chǎn)生了與這三種氫核相對應(yīng)的三條共振吸收譜線。正確答案：D3-9 在100MHz儀器中，某質(zhì)子的化學(xué)位移d=1ppm，其共振頻

54、率與TMS相差：A100Hz B1 000Hz C1Hz D10Hz 分析：1ppm×100MHz = 100Hz 。正確答案：A3-10 樣品的磁化強(qiáng)度矢量與哪些量有關(guān)？ 答：樣品的磁化強(qiáng)度矢量與樣品內(nèi)自旋核的數(shù)目、靜磁場的大小以及環(huán)境溫度有關(guān)。樣品中自旋核的密度越大，則越大；靜磁場越大，也越大；環(huán)境溫度越高，越小。3-11 什么時(shí)候可以觀察持續(xù)穩(wěn)定的核磁共振吸收信號？答：一般，觀察核磁共振信號是測量樣品受激躍遷時(shí)所吸收的外加交變磁場的能量，從每秒受激躍遷造成的由下能級躍遷的凈粒子數(shù)可求出樣品每秒吸收的能量，共振吸收信號的強(qiáng)度就正比于。受激躍遷使得高、低能態(tài)上的氫核數(shù)之差趨向于零,

55、而熱弛豫躍遷則會使得高、低能態(tài)上的氫核數(shù)之差趨向于玻爾茲曼熱平衡分布。當(dāng)高、低能態(tài)上的氫核數(shù)之差隨時(shí)間的變化率為零時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到動態(tài)平衡，可以持續(xù)觀察穩(wěn)定的核磁共振吸收信號。3-12 為什么會隨環(huán)境溫度的升高而增長？答：自旋核處于不同的分子環(huán)境中有不同的共振頻率，這樣自旋核就有一定的共振頻率范圍，而樣品熱弛豫躍遷的電磁波譜范圍是很寬的，但總有一部分和自旋核共振頻率范圍相重疊，總的趨勢是當(dāng)環(huán)境溫度越高時(shí)重疊的部分越小，樣品內(nèi)發(fā)生的受激輻射的概率減少，從而使延長。3-13 90°RF脈沖過后，磁性核系統(tǒng)開始向平衡狀態(tài)恢復(fù)，在這個(gè)過程中，恢復(fù)到零時(shí)是否同時(shí)恢復(fù)到到？為什么？答：恢復(fù)到零時(shí)不會

56、同時(shí)恢復(fù)到到，因?yàn)榭v向弛豫和橫向弛豫是兩個(gè)完全獨(dú)立的過程，它們產(chǎn)生的機(jī)制是不同的。一般同一組織的遠(yuǎn)比長，也就是說橫向磁化在RF脈沖停止后很快完成弛豫而衰減為零，但縱向磁化的恢復(fù)卻需要較長時(shí)間才能完成。3-14 180°RF脈沖過后,磁性核系統(tǒng)開始向平衡狀態(tài)恢復(fù)，在這個(gè)過程中，和會經(jīng)歷一個(gè)怎樣的變化過程？ 答：180°RF脈沖過后, 為零，而在磁性核系統(tǒng)向平衡狀態(tài)恢復(fù)的過程中，并沒有外來因素改變核磁矩的均勻分布狀態(tài)，所以一直保持為零不變；180°RF脈沖過后, 則由負(fù)向最大逐漸增加到零，再由零向正向最大恢復(fù)。第四章 磁共振成像4-1 如何理解加權(quán)圖像？答： 磁共振成像是多參數(shù)成像，圖像的灰度反映了各像素上MR信號的強(qiáng)度，而MR信號的強(qiáng)度則由成像物體的質(zhì)子密度、縱向弛豫時(shí)間、橫向弛豫時(shí)間等特性參數(shù)決定。出于分析圖像的方便，我們希望一幅MR圖像的灰度主要由一個(gè)特定的成像參數(shù)決定，這就是所謂的加權(quán)圖像。例如圖像灰度主要由決定時(shí)，就是加權(quán)圖像；主要由決定時(shí)