醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)考試題庫及答案(三)

醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)試題及答案

第三章X射線計算機(jī)斷層成像（X-CD

3-1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模擬像，而x-CT圖像是數(shù)字化的斷

層圖像。

3-2何謂體層或斷層？何謂體素和像素？在重建中二者有什么關(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。要注意的是CT圖像的像素和工

業(yè)上的像素不是同一個概念。

體素和像素的關(guān)系是二者對應(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）。

3-3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L，即P=I。廣義之，這個投影P又是由L決定的書中表述的。

n

3-4請寫出射線束透射下列非均勻介質(zhì)后廣義下的投影值（見書中習(xí)題

3-4圖）。

答案：（a）17；（b）

i=l

3-5何謂層厚？它與哪些因素有關(guān)？

答：層厚的本意系指斷層的厚度。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。

3-6什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?/p>

得投影值反投回到各個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。

3-7現(xiàn)有四體素陣列且在四個方向上的反投影值已填寫在各個體

素中，如圖所示，試求四個體素的成像參數(shù)u的數(shù)值。

解：分三步

第一步求和：每個體素在全部各個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)二成像參數(shù)總和二任一投影方向（對本題而言

或為0°,45°,或為90°,或埃135°）上投影值總和,

基數(shù)二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）。

3-8何謂CT值？它與衰減系數(shù)n的數(shù)值有什么關(guān)系？

答：按相對于水的衰減計算出來的衰減系數(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。實際中，均以水的衰減系數(shù)L作為基準(zhǔn)，

若某種物質(zhì)的平均衰減系數(shù)為則其對應(yīng)的CT值由下式給出

CT值的標(biāo)尺按空氣的CT值=-1000HU和水的CT值=0H分為兩個固

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”，規(guī)定L為能量是73keV的X射線在水中的衰

減系數(shù)，Hw=19時式中k稱為分度因子，按CT值標(biāo)尺，取k=1000,故實

用的定義式應(yīng)表為

CT=AAXIOOOHU

3-9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。

3-10請你簡述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P分布，并轉(zhuǎn)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。

3-11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值表示則為：

窗寬=CT-CT；

maxmin

窗寬取得寬的優(yōu)點是不易丟失圖像數(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：

窗位二CT+CT

國jJ'ma-丁J'min

2

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

像上都是丟失圖像解構(gòu)，窗位取得高圖像偏白，窗位取得低圖像偏黑。

3T2觀察腦組織時，一般取窗寬為120HU,窗位為35HU試估計腦組織的

CT值范圍。

解：由于窗寬=CT_CT=120HU

maxmin

CT—HU

可解得CT=95HU,CT=-25HU,可見腦組織的CT值范圍約為

maxmin

-25HLO95HUo

3-13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

A=—X100%

a+b

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。

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

O

可觀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%

口1.0%,這比普通X射線攝影要高得多。由于衰減系數(shù)u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（圖3-23）做CT,

然后對試模的CT像進(jìn)行主觀的視覺評價。

3-14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，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，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GB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%時，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mn或Lp/cmo

國家GB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，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

O

3-15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)兩鄰近點的能力?？臻g分辨力可用分辨

距離（即能分辨的兩個點間的最小距離）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。目前在這一方面，

傳統(tǒng)X-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

點為1mm焦距為1.8m時，X射線攝影的空間分辨距離為0.1D0.2mm,

核素檢測的Y照相為5D10mqi傳統(tǒng)CT機(jī)的空間分辨距離介于上兩者之

間，約為lD2mm（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)在沿斷層軸向上的空間分辨

力（也稱為縱向空間分辨力或長軸分辨力）不同。在沿斷層軸向上的空間

分辨力，主要由層厚決定。傳統(tǒng)CT的縱向空間分辨力約為3口15mm,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0.5mm

O

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（即劃分的像素越?。﹫D

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)鄰近的兩個微小

結(jié)構(gòu)對比度過低時，既使?jié)M足空間分辨力，也會因兩個鄰近微小組織結(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（圖3-24）做CT,然

后對模體的CT像進(jìn)行主觀的視覺評價。

3-16圖像噪聲有哪些？如何定量估計圖像噪聲？

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

像點的CT值不相同。噪聲的存在表現(xiàn)在CT值的統(tǒng)計漲落上。

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b來表示或估計

一J（C7；,-Cf）2

芋n-1

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。如在書中圖3-25所示的掃

描水模所得體素數(shù)字矩陣中，CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差可求得為b=1.72HU,以此來

估計CT值在平均值上下的起伏程度，并以此來估計圖像的噪聲量。

3-17已知有16陣列的各像素CT值如圖，試估計圖像噪聲水平。

3-17圖

解：提示用像素CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差b來表示或估計

（cTrcTy=1.

求得平均值CT=O.31HU;a=JyOOHU

VJn-l

3-18X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。

3-19何謂圖像均勻度？如何估計圖像均勻度？

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，是

否具有同一個平均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

定量評價時具有特殊意義。

按國家GB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物質(zhì)）圓

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個像素點并小于圖像面積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)于鐘表時針3、6、9、12時，并

距模體邊緣1cm處的四個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。

3-20螺旋掃描同傳統(tǒng)掃描有何不同？

答：與傳統(tǒng)CT第一個不同點是螺旋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。

第二個不同點是與傳統(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)動改為向一個方向圍繞受檢體連

續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描，受檢體（檢查床）同時向一個方向連續(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間（X射線管復(fù)位花費的時間），

可進(jìn)行連續(xù)的動態(tài)掃描，故解決了傳統(tǒng)掃描時的層隔問題。其優(yōu)點主要有

二，一是提高了掃描速度，單次屏氣就可以完成整個檢查部位的掃描，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、各種方式各個角度的重建、各種回顧性重建等。

3-21何謂螺旋數(shù)據(jù)？何謂螺旋插值？MSC藥什么要進(jìn)行螺旋插值？螺旋

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)，見書中圖3-28所示：傳

統(tǒng)CT對同一斷層掃描的數(shù)據(jù)采集點和螺旋CT掃描的數(shù)據(jù)采集點示意圖，

傳統(tǒng)CT的數(shù)據(jù)采集點在同一斷層內(nèi)，螺旋CT掃描數(shù)據(jù)采集點的空間位置

不斷離開起始點所在的斷層。

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測采樣值，通過某種計算即所謂的內(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)，并非象傳統(tǒng)CT那樣是由真實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。

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MSC1勺數(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，MSC珀描中被利用的X線束形

狀應(yīng)是以X射線管為頂點（射出X線之處，稱為焦點）的四棱錐形，這樣

的X線束才能同時覆蓋多排檢測器（實際使用時不一定要全覆蓋）。稱這

樣的X線束稱為“小孔束”或厚扇形束。

3-23何謂容積數(shù)據(jù)？多層螺旋CT的重建主要優(yōu)點有哪些？

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，這些優(yōu)點也表現(xiàn)為多層CT優(yōu)點。

MSC的最大優(yōu)勢首先是實現(xiàn)了重建的各向同性（16層以上CD,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,橫向為0.5mm）；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,其單圈掃描的時間可短到半秒），這些優(yōu)點為動

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。

第八章超聲波成像

8-1在8超成像中，對組織與器官的輪廓顯示主要取決于（）

回波；反映組織特征的圖像由（）回波決定。

B.衍射C.散射D.透射

答：在8超成像中，組織與器官的輪廓的顯示主要是取決于反射和散

射回波。因為8超是在入射一方接收信息，故透射波所攜帶的信息是不能

接收得到的；而超聲回波對特殊的組織結(jié)構(gòu)也可能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，但這在

超聲成像中不是主要決定因素，注意我們的問題是“主要取決于用排除

法，剩下A和C,在教科書中也已明確介紹。

正確答案：A、C

8-2超聲束如果不能垂直入射被檢部位，所帶來的弊病是可能產(chǎn)生

A.折射偽像B.半波損失C.回波增大D.頻率降低

答：超聲束不能垂直入射被檢部位的聲介質(zhì)界面時，如果是從低聲速

介質(zhì)進(jìn)入高聲速介質(zhì)，在入射角超過臨界角時，產(chǎn)生全反射，以致其后方

出現(xiàn)聲影。此現(xiàn)象稱作折射聲影偽像，簡稱折射偽像。而B、

C、D都與問題的條件無關(guān)。

正確答案：A

8-3提高超聲成像的空間分辨力的有效途徑是增加超聲波的

()，但帶來的弊病是影響了探測的()o

A.波長；頻率B.頻率；強(qiáng)度C.波長；強(qiáng)度D.頻率；深度

答：分析題意，第一個填空選項有兩個被選目標(biāo)：一個是波長；另

一個是頻率。由教科書介紹，空間分辨力可分為橫向分辨力和縱向分辨

力。對橫向分辨力，若兩個相鄰點之間最小距離用AY表示，依據(jù)公式

AK-1.2—

人是超聲波長；/學(xué)聲透鏡的焦距。顯然』y隨距離義的增加而增大，而

的有效途徑

是增加超聲波的頻率。

對于縱向分辨力，假設(shè)脈沖寬度為了，兩界面可探測最小距離是聲

速用C表示，若使兩界面回波剛好不重合，必須滿足

d=~CT

2

這里，脈沖寬度［的大小與超聲頻率大小有關(guān)，［值越大，頻率越??；而1

值越小，頻率越大。值與d成正比，而d增大意味著縱向分辨力下降。

所以，提高超聲成像縱向分辨力的有效途徑也是增加超聲波的頻率。因此,

就問題第一個填空選項而言，可選B和D。

對第二個填空選項而言，在B和D中也有兩個被選目標(biāo)：一個是強(qiáng)

度；另一個是深度。分析題意，由于提高超聲成像空間分辨力的有效途徑

是增加超聲波的頻率，所以當(dāng)頻率增加時，超聲波的強(qiáng)度依據(jù)公式

1=ApcAico2=2pcA27i?

顯然也要增加；而探測深度依據(jù)超聲波衰減規(guī)律，衰減系數(shù)與頻率成

正比，所以頻率越大，衰減越多，超聲波探測的深度就越要受到影響。故

帶來的弊病是影響了探測的深度。

正確答案：D

8-4提高超聲檢測的圖像分辨率的重要方法之一是增加超聲波的

A.檢測次數(shù)B.掃描聲線數(shù)目C.探測時間

D.波長

答：提高超聲檢測的圖像分辨率的方法有很多，因此這里做題時應(yīng)選

用排除法：A增加檢測次數(shù)只能摸索條件、積累經(jīng)驗，不會改善圖象質(zhì)量;

C延長探測時間則與圖象質(zhì)量無關(guān)；D增加超聲波的波長亦即使頻率下降，

更使得圖像的空間分辨力下降。增加超聲波的掃描聲線數(shù)目，可以提高超

聲檢測的圖像分辨率。因為掃描聲線愈多，所成的圖像愈是清晰細(xì)膩，分

辨細(xì)節(jié)的程度愈高。

正確答案：B8-5多普勒型超聲脈沖診斷儀中，采樣時刻為冰,脈沖重

復(fù)周期為

TR,脈沖寬度為T,聲束截面積為S,聲速為C,采樣容積大小為

A.T?C-SB.Tk-c-SC.gzcsD.TQES答：此題的目標(biāo)是為了捋清

概念，加深理解，區(qū)分容易混淆

的幾個特征量。因此，依據(jù)定義，ccS（S為聲束截面積，「為

采樣時間間隔）被稱為采樣容積。

正確答案：A

8-6尼奎斯特頻率是（戶砂為脈沖重復(fù)頻率）

A.2PRFB.PRFC.-PRFD.-PRF

24

答：在超聲多普勒測量中，血流速度的測量要受到脈沖重復(fù)頻率的限

制。脈沖重復(fù)頻率用PRF表示，是指單位時間內(nèi)發(fā)射脈沖群的次數(shù)，又稱

采樣頻率。脈沖重復(fù)頻率的二分之一，即-PRF,稱為尼2

奎斯特頻率極限。

正確答案：C

8-7試比較M型超聲與A型、B型超聲的相同之處？

答：A型和M型都是屬于一維圖像的探測，即都是通過掃描實現(xiàn)距離

展開；B型和M型都是通過輝度顯示某一聲線上的回波圖像。8-8提高超

聲頻率對超聲探測的利弊各是什么？

答：提高超聲頻率可以改善空間分辨力，增加圖像的清晰程度，提高

圖像質(zhì)量；但也會使聲束在介質(zhì)中的衰減增大，限制探測深度。另外，提

高超聲頻率超過一定的臨界值時，也會產(chǎn)生空化效應(yīng)等負(fù)面效應(yīng)，造成生

物組織甚至生物分子的損傷。

8-9證明：頻譜的方差由最基本的自相關(guān)函數(shù)表示為

解：由方差的數(shù)學(xué)定義可知

jP(co)da)

rP(G))do)…

T—

J00

又知功率譜P(CO)和自相關(guān)函數(shù)R(T)是一對傅立葉變換，所以

有：

陽如R(0)=

R(o);「ja>p{co)dco

R(r)=Jja>PR，(o)=—

(a>)eJtorda>「a)2P(a))da)

再由呼公器加皿

lp((D)d(

j°_

a)P(co)da)

CD-----------------

f

代入至幀遹的徽學(xué)定義公式中得

J-。。

?尸—廳—z-y_LX-S如_(L*S)d)2_zR,(o)f_R,,

(o)一

PP(a))da)(「P(o)d<?)2［火(。))*(。)

J-00J-00

8-10用10MH#/脈沖超聲探測眼球，脈寬為2Ps,聲速為1500msi,

求可分辨的最小探測深度的理論值。

解：AK-4CT=-X1500x2X1O.6=I,5xlO3m22

8-11超聲多普勒血流檢測中過程中，如果最大可測深度是5cm,探

測頻率為10MHZ探頭與血管的夾角為60。，求可探測的最大流速(聲

速取1500mSi)□

解：依公式

u<逡

8治aJoCOSO

代入具體數(shù)值有

歹max<------------------------------------------------_=K125ms_j

8人maxAco?8x0.05xl0?cos60°

第九章醫(yī)學(xué)影像中的輻射

防護(hù)

9-1下列幾種電磁輻射，哪種不是電離輻射？

A.中子射線B.丫射線

C.MRI中RF電磁波D.軟X射線

答：RF電磁波頻率在100MH擬內(nèi)，其光子能量不足以引起分子電

離。

正確答案：C

9-2對下面的說法判斷正誤

A.作X射線檢查的間隔時間很長，頭幾次X射線輻射的效應(yīng)消失

的差不多了。

B.除特大劑量，電離輻射的生物效應(yīng)不會馬上顯現(xiàn)出來。

C,生活在地球上的生物是不可能避開電離輻射的。

D.電離輻射是“隱形殺手”，因而更應(yīng)提高警惕。

答：電離輻射劑量具有累積性。

正確答案：A錯，B、C、D均對。

9-3電離輻射的遺傳效應(yīng)是因為輻射在生物體內(nèi)產(chǎn)生自由基造成了

A.局部高溫B.電荷局部集聚

C.生物體具有了放射性D.自由基造成了染色體畸變，

DN震