影像物理知识点课件

1、影像物理学知识点2学时1、X射线的产生条件（P1） 电子源，高速电子流（高电压、高真空度），X射线靶（或阳极靶）2、阴极与阳极的作用 （P1-2）阴极：发射电子、 使电子聚焦，阳极：产生 X 射线第一章X射线物理3、韧致辐射 （P5） 当高速电子经过原子核时，它会慢下来，并改变其原来的轨迹，电子将向外辐射电磁波，电子的这种能量辐射叫韧致辐射。4、X射线的基本特性 （P8） 电磁波、不带电，穿透作用，荧光作用，电离作用，热作用，化学和生物作用第一章X射线物理第一章X射线物理5、X射线与物质的主要作用形式（P15-19）光电效应，康普顿效应，电子对效应。6、 连续X射线在物质中衰减的特点（P23）

2、强度（量）变小，硬度（质）变大。7、 水分子有效原子序数的近似计算（P27）8、X射线强度、硬度、滤过、半价层的概念强度：单位时间通过单位面积的x和射线的总能量（光子数与单光子能量之积）硬度：单光子能量或所有光子的平均能量滤过：用一定厚度金属将X射线的低能部分吸收，使X射线的硬度提高的过程。分为固有滤过和附加滤过。半价层：使X射线束强度减弱为原一半的滤过板厚度。第一章X射线物理3、评价医学影像质量的参数 （P35） 对比度与对比度分辨力， 模糊与细节的可见度，噪声 ，伪影 ， 畸变（失真）、为什么不宜无限增加灰阶？ （P41） 增加灰队阶可以获得更高的细节可见度，但是因为电子噪声和量子噪声的存

3、在，使信号包含了一定的随机误差，只有用适当的灰阶才能不明显增加误差，因此过多的增加灰阶是一种浪费。第二章X射线影像5、数字图像处理的主要方法 （P42） 对比度增强（灰度变换法，直方图修正法）， 图像平滑（ 邻域平均法，低通滤波法） 图像锐化（高通滤波法，反锐化掩模，伪彩色显示， 代数运算 ）兴趣区定量估值6、CR系统成像基本过程 （P55） X射线照射IP，贮存潜影；激光束扫描，PSL被激励释放贮能；发出荧光集光器收集送光电倍增管；信号放大并转成电信号；A/D转成数字信号；显示与贮存第二章X射线影像像素：组成图像的最小基本单元。灰度：明暗或黑白程度灰阶：数字量化后的灰度值称为灰度级或灰阶。光

4、激励发光：某些物质在第一次受到光照时，能将一次激发光所携带的信息贮存下来，当二次受光照时，能发出与一次激发光所携带的信息相关的荧光。这种现象被称为光激励发光第二章X射线影像1、普通X射线与XCT图像的最大不同是什么？（P61） 普通X射线：重叠像，XCT：断层像2、体层，体素，像素是什么？在重建中二者是什么关系？（P62） 体层：受检体的一薄层。体素：组成体层的最小单元。像素：组成图像的最小单元。体素与相应位置的像素相对应。第三章XCT3、何谓扫描？有哪些方式？何谓投影？（P63）扫描：用X射线束以不同方式、按一定顺序、沿不同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出

5、X射线束强度。扫描方式：平移、旋转、平移加旋转。投影：把投照受检体后出射X射线束的强度称为投影。第三章XCT8、何谓CT值？它与衰减系数有何关系？（P71）CT影像中每个像素所对应的物质对X射线线性平均衰减大小的表示。是按相对于水的衰减计算出来的衰减系数的相对值。关系式：10、请简述XCT的重建过程。通过扫描得到投影值。根据投影值，利用各种方法（如反投影法）求出衰减系数二维数组。把衰减系数转换成CT值。把CT值转换成灰度。储存或显示。第三章XCT11、何谓窗口技术？什么叫窗宽？窗宽的宽或窄对图像有何影响？什么叫窗位？窗位的高或低对图像有何影响？（P76）窗口技术：把人体中被观测组织的CT值范围

6、相对应的灰度范围确定为放大或增强的灰度范围，上限以上增强为全白，下限以下压缩为全黑，为增强对比度。窗宽：放大的灰度范围的上下限之差。窗宽窄观察对象的范围窄，但对比度强，适于观察相近密度物质。窗宽宽观察对象的范围宽，但对比度差，适于观察密度差别大的物质。窗位：放大的灰度范围的中心灰度值。窗位的选择决定于需要观察的组织的CT值。第三章XCT3、T1、T2是MRI中的两个弛豫时间常数，以下叙述哪个正确？ DA、T1、T2都是横向弛豫时间常数B、T1、T2都是纵向弛豫时间常数C、T1是横向弛豫时间常数，T2是纵向弛豫时间常数D、T2是横向弛豫时间常数，T1是纵向弛豫时间常数第四章核磁共振现象6、具有自

7、旋角动量的1H核在外磁场中旋进时，其自旋角动量 BA、不发生变化 B、大小不变，方向改变 C、大小改变，方向不变 D、大小改变，方向也改变9、样品的磁化强度矢量与那些量有关？（P104） 自旋核密度越大，磁化强度矢量越大；外磁场的磁感应强度越大，磁化强度矢量越大；环境温度越高，磁化强度矢量越小。第四章核磁共振现象10、为什么磁场的不均匀性会使T2急剧缩短？（P108）因为磁场的不均匀性会大大加剧自旋核磁矩方向分散，使T2急剧缩短。补：1、MRI基本原理利用射频电磁波对置于磁场中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，按一定数学方法建立数字图像。第四章核磁共振

8、现象2、化学位移核不孤立，被外带磁性的电子云包围，处于屏蔽之中，可能大于或小于B0 ，故同类核有不同共振频率。样品中自旋核的共振频率与标准物质中自旋核的共振频率之差称为化学位移。3、核磁共振谱（MRS）的物理基础与意义物理基础：化合物有自己特有的特征峰的频率位置；共振峰面积正比于化合物中自旋核的数量；共振峰的形态反映分子结构。意义：细胞能量代谢的变化在组织学结构改变之前，所以MRS先于MRI出现异常。第四章核磁共振现象1、如何理解加权成像？由某个量主要决定的图像，则称为该量的加权成像。短TE,长TR时，图像主要由质子密度决定，叫密度加权成像；短TE,短TR时，图像主要由T1决定，叫T1加权成像

9、；长TE,长TR时，图像主要由T2决定，叫T2加权成像；密度加权成像的特点为：共振信号最强，最清晰，分辨率最高，但组织含水差别很小，反差不大，氢核周围的生化病理信息反映少。T1、T2加权成像的特点为：T1、T2值差别远大于水比例，反差大，同时能反映氢核周围分子结构的生化信息。3、采用自旋回波脉冲序列，为获得T1加权像，应选用第五章磁共振成像8、在MRI中，梯度场是如何选层，定层厚和层面位置的？ 选层： Gz 各层B不同，同层B相同；拉莫尔公式，不同层共振频率不同；设计RF，使某一层产生共振。层厚由RF脉冲宽度和梯度场的斜度有关，RF脉冲宽度越小，梯度场的斜度越小，层厚越大。定位置：位相编码：X

10、轴加一梯度场 Gx ；垂X方向同一直线B相同，不同直线略有差异；各线旋进速度不一样，相位也不一样；一定时间后去掉Gx，频率相同，相位不一样；不同位相信号即为不同直线体素；频率编码：接收信号时，沿Y方向加一较大梯度场Gy；垂Y, B相同，不同直线B不同，旋进频率不同；不同频率信号即为不同直线体素。第五章磁共振成像1、放射性核素显像的方法是根据A、超声传播的特性及其有效信息B、根据人体器官的组织密度的差异成像C、射线穿透不同人体器官组织的差异成像D、放射性药物在不同的器官及病变组织中特异性分布而成像第六章放射性核素显像2、放射性核素显像时射线的来源是 BA、体外X射线穿透病人机体 B、引入被检者体

11、内放射性核素发出 C、一定频率的超声波 D、置于被检者体外放射性核素发出3、一定量的放射性核素经过3T1/2后放射性活度为原来的 CA、1/3 B、1/4 C、1/8 D、1/16第六章放射性核素显像12、表示放射性核素衰变快慢的三个物理常数间的关系是什么？衰变常数：一放射性核单位时间的衰变概率。半衰期：衰变半数核所需的时间。平均寿命：放射性核平均存在的时间。关系为 第六章放射性核素显像3、超声波在水中的速率为1500m/s，求频率为0.5MHZ和10 MHZ的超声波在水中的波长分别是多少？ 3mm 0.15mm9、用连续型多普勒诊断仪研究心脏壁的运动速率。原频率为5MHZ，垂直入射心脏，已知

12、声速为1500m/s，测得多普勒频移为500HZ，求此瞬间心脏壁的运动速率大小。（P190公式7-44）第七章超声物理11、怎样减小探头与皮肤表面的入射超声衰减？在探头与皮肤表面加一层适当厚度的声阻抗值介于探头与皮肤之间的液体或半液体状材料耦合剂。补：2、超声波的反射或折射条件 （P177）介质的声阻抗在界面处发生突变；界面的线度远大于声波波长及声束的直径。第七章超声物理3、为什么与波长相仿的病灶探测不到？（P179）当病灶与波长相仿时，由于衍射现象，声波会完全绕过病灶，不形成明显的反射回波，所以在图像上不会出现病灶的外轮廓图形。4、物体线度d对散射的影响 （P180） d远大于波长时散射不明

13、显，主要为反折射，有声影；d远小于波长时散射明显，散射场强度均匀分布；d约等于波长时散射情况复杂。第七章超声物理5、声束通过介质薄层的特征（P186）当Z2远小时，声束不能透射。当d等于中间层波长的一半或等情况时，相当于薄层消失。当等情况时，相当于两界面不在。 6、 压电效应与电致伸缩效应（P191）某些各向异材料，在外部压力或拉力的作用下正负电重心相对位移，表面产生相反电荷，即在机械作用产生电场。（反之亦然电致伸缩效应）7、 血流动力学效应中的几个概念（P197）涡流：连续效应：感应：涡流发放距离：掩盖：第七章超声物理1、在B超成像中，对组织与器官的轮廓显示主要取决于（反射）回波，反映组织特

14、征的图像由（散射）回波决定。2、超声束如果不能垂直入射被检部位，所带来的弊病是产生（）(P178) A、折射伪像 B、半波损失 C、回波增大 D、频率降低第八章超声波成像补：1、超声波临床诊断技术分类及作用 （P200）基于回波扫描的探测技术 解剖学范畴检测基于多普勒效应的诊断技术 人体内部运动信息 2、反射波和散射波分别得到什么信息（P200）反射波：位置信息 散射波：结构信息第八章超声波成像3、超声成像的物理假设前提（P202） 1)、声束在介质中直线传播。2)、在各种介质中声速不变。3)、在各种介质中吸收系数不变。第八章超声波成像4、A超、M超、B超的基本原理（P204）A超：一维超声成像;探测界面的位置;幅度调制，表示界面的性质。M超：一维超声成像; 探测界面的位置随时间运动的规律;辉度调制，表示界面的性质。常与心电图等共