影像物理知識(shí)點(diǎn)

影像物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)2學(xué)時(shí)1、X射線的產(chǎn)生條件（P1）電子源，高速電子流（高電壓、高真空度），X射線靶（或陽(yáng)極靶）2、陰極與陽(yáng)極的作用（P1-2）陰極：發(fā)射電子、使電子聚焦，陽(yáng)極：產(chǎn)生X射線第一章X射線物理3、韌致輻射（P5）當(dāng)高速電子經(jīng)過(guò)原子核時(shí)，它會(huì)慢下來(lái)，并改變其原來(lái)的軌跡，電子將向外輻射電磁波，電子的這種能量輻射叫韌致輻射。4、X射線的基本特性（P8）電磁波、不帶電，穿透作用，熒光作用，電離作用，熱作用，化學(xué)和生物作用第一章X射線物理第一章X射線物理5、X射線與物質(zhì)的主要作用形式（P15-19）光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)，電子對(duì)效應(yīng)。6、連續(xù)X射線在物質(zhì)中衰減的特點(diǎn)（P23）強(qiáng)度（量）變小，硬度（質(zhì)）變大。7、水分子有效原子序數(shù)的近似計(jì)算（P27）8、X射線強(qiáng)度、硬度、濾過(guò)、半價(jià)層的概念強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)單位面積的x和射線的總能量（光子數(shù)與單光子能量之積）硬度：?jiǎn)喂庾幽芰炕蛩泄庾拥钠骄芰繛V過(guò)：用一定厚度金屬將X射線的低能部分吸收，使X射線的硬度提高的過(guò)程。分為固有濾過(guò)和附加濾過(guò)。半價(jià)層：使X射線束強(qiáng)度減弱為原一半的濾過(guò)板厚度。第一章X射線物理1、X射線影像的基本原理（P30）X射線源（X射線管）產(chǎn)生X射線束（強(qiáng)度大致均勻）投照于人體（密度、厚度不同，衰減不同）后產(chǎn)生X射線束（強(qiáng)度分布不同），然后采集、轉(zhuǎn)換、顯示此強(qiáng)度分布（轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)影像）2、對(duì)比劑的選擇必須具備的條件（P35）無(wú)毒性、無(wú)刺激性、副作用小;容易吸收和排泄，不久存于體內(nèi)發(fā)，理化性能穩(wěn)定，便于儲(chǔ)存，有效原子序數(shù)高（或低）、密度大（或?。?，用于有效原子序數(shù)低（或高）、密度?。ɑ虼螅┑慕M織器官中，能形成較高的密度差別，使影像清晰。第二章X射線影像3、評(píng)價(jià)醫(yī)學(xué)影像質(zhì)量的參數(shù)（P35）對(duì)比度與對(duì)比度分辨力，模糊與細(xì)節(jié)的可見(jiàn)度，噪聲，偽影，畸變（失真）４、為什么不宜無(wú)限增加灰階？（P41）增加灰隊(duì)階可以獲得更高的細(xì)節(jié)可見(jiàn)度，但是因?yàn)殡娮釉肼暫土孔釉肼暤拇嬖?，使信?hào)包含了一定的隨機(jī)誤差，只有用適當(dāng)?shù)幕译A才能不明顯增加誤差，因此過(guò)多的增加灰階是一種浪費(fèi)。第二章X射線影像5、數(shù)字圖像處理的主要方法（P42）對(duì)比度增強(qiáng)（灰度變換法，直方圖修正法），圖像平滑（鄰域平均法，低通濾波法）圖像銳化（高通濾波法，反銳化掩模，偽彩色顯示，代數(shù)運(yùn)算）興趣區(qū)定量估值6、CR系統(tǒng)成像基本過(guò)程（P55）X射線照射IP，貯存潛影；激光束掃描，PSL被激勵(lì)釋放貯能；發(fā)出熒光集光器收集送光電倍增管；信號(hào)放大并轉(zhuǎn)成電信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)；顯示與貯存第二章X射線影像7、概念：對(duì)比度、模糊度、噪聲、偽影、像素、灰度、灰階、光激勵(lì)發(fā)光對(duì)比度：對(duì)比度就是差異程度。模糊度：圖像中小物點(diǎn)存在擴(kuò)展的情況叫模糊，模糊圖像的線度叫模糊度。噪聲：圖像中可觀察到的光密度隨機(jī)出現(xiàn)的變化。偽影：圖像中出現(xiàn)的成像物體本身所不存在的虛假信息。第二章X射線影像像素：組成圖像的最小基本單元。灰度：明暗或黑白程度灰階：數(shù)字量化后的灰度值稱(chēng)為灰度級(jí)或灰階。光激勵(lì)發(fā)光：某些物質(zhì)在第一次受到光照時(shí)，能將一次激發(fā)光所攜帶的信息貯存下來(lái)，當(dāng)二次受光照時(shí)，能發(fā)出與一次激發(fā)光所攜帶的信息相關(guān)的熒光。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為光激勵(lì)發(fā)光第二章X射線影像1、普通X射線與X－CT圖像的最大不同是什么？（P61）普通X射線：重疊像，X－CT：斷層像2、體層，體素，像素是什么？在重建中二者是什么關(guān)系？（P62）體層：受檢體的一薄層。體素：組成體層的最小單元。像素：組成圖像的最小單元。體素與相應(yīng)位置的像素相對(duì)應(yīng)。第三章X－CT3、何謂掃描？有哪些方式？何謂投影？（P63）掃描：用X射線束以不同方式、按一定順序、沿不同方向?qū)澐趾皿w素編號(hào)的受檢體斷層進(jìn)行投照，并用高靈敏度的檢測(cè)器接收出X射線束強(qiáng)度。掃描方式：平移、旋轉(zhuǎn)、平移加旋轉(zhuǎn)。投影：把投照受檢體后出射X射線束的強(qiáng)度稱(chēng)為投影。第三章X－CT7、圖像重建的反投影法464615543377523512343691213161922各投影值相加減基數(shù)10等效練習(xí)：重建下面四體素矩陣圖像，投影值P：0度8、9，45度5、5、7，90度7、10，135度2、12、3。8、何謂CT值？它與衰減系數(shù)有何關(guān)系？（P71）CT影像中每個(gè)像素所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)對(duì)X射線線性平均衰減大小的表示。是按相對(duì)于水的衰減計(jì)算出來(lái)的衰減系數(shù)的相對(duì)值。關(guān)系式：10、請(qǐng)簡(jiǎn)述X－CT的重建過(guò)程。通過(guò)掃描得到投影值。根據(jù)投影值，利用各種方法（如反投影法）求出衰減系數(shù)二維數(shù)組。把衰減系數(shù)轉(zhuǎn)換成CT值。把CT值轉(zhuǎn)換成灰度。儲(chǔ)存或顯示。第三章X－CT11、何謂窗口技術(shù)？什么叫窗寬？窗寬的寬或窄對(duì)圖像有何影響？什么叫窗位？窗位的高或低對(duì)圖像有何影響？（P76）窗口技術(shù)：把人體中被觀測(cè)組織的CT值范圍相對(duì)應(yīng)的灰度范圍確定為放大或增強(qiáng)的灰度范圍，上限以上增強(qiáng)為全白，下限以下壓縮為全黑，為增強(qiáng)對(duì)比度。窗寬：放大的灰度范圍的上下限之差。窗寬窄觀察對(duì)象的范圍窄，但對(duì)比度強(qiáng)，適于觀察相近密度物質(zhì)。窗寬寬觀察對(duì)象的范圍寬，但對(duì)比度差，適于觀察密度差別大的物質(zhì)。窗位：放大的灰度范圍的中心灰度值。窗位的選擇決定于需要觀察的組織的CT值。第三章X－CT1、具有自旋的原子核置于外磁場(chǎng)中為什么會(huì)發(fā)生自旋或角動(dòng)量旋進(jìn)？外磁場(chǎng)對(duì)具有自旋的原子核會(huì)產(chǎn)生力矩的作用，而力矩的方向又垂直于自旋核的角動(dòng)量方向，所以，力矩只改變角動(dòng)量的方向，不改變角動(dòng)量的大小，作旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)。2、當(dāng)一質(zhì)子處于恒定磁場(chǎng)中時(shí)，如果增加此磁場(chǎng)的強(qiáng)度，則其旋進(jìn)頻率將BA、減小B、增加C、不變D、依賴于其他條件第四章核磁共振現(xiàn)象3、T1、T2是MRI中的兩個(gè)弛豫時(shí)間常數(shù)，以下敘述哪個(gè)正確？DA、T1、T2都是橫向弛豫時(shí)間常數(shù)B、T1、T2都是縱向弛豫時(shí)間常數(shù)C、T1是橫向弛豫時(shí)間常數(shù)，T2是縱向弛豫時(shí)間常數(shù)D、T2是橫向弛豫時(shí)間常數(shù)，T1是縱向弛豫時(shí)間常數(shù)第四章核磁共振現(xiàn)象6、具有自旋角動(dòng)量的1H核在外磁場(chǎng)中旋進(jìn)時(shí)，其自旋角動(dòng)量BA、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9、樣品的磁化強(qiáng)度矢量與那些量有關(guān)？（P104）自旋核密度越大，磁化強(qiáng)度矢量越大；外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁化強(qiáng)度矢量越大；環(huán)境溫度越高，磁化強(qiáng)度矢量越小。第四章核磁共振現(xiàn)象10、為什么磁場(chǎng)的不均勻性會(huì)使T2急劇縮短？（P108）因?yàn)榇艌?chǎng)的不均勻性會(huì)大大加劇自旋核磁矩方向分散，使T2急劇縮短。補(bǔ)：1、MRI基本原理利用射頻電磁波對(duì)置于磁場(chǎng)中含有自旋不為零的原子核的物質(zhì)進(jìn)行激發(fā)，發(fā)生核磁共振，用感應(yīng)線圈采集共振信號(hào)，按一定數(shù)學(xué)方法建立數(shù)字圖像。第四章核磁共振現(xiàn)象2、化學(xué)位移核不孤立，被外帶磁性的電子云包圍，處于屏蔽之中，可能大于或小于B0，故同類(lèi)核有不同共振頻率。樣品中自旋核的共振頻率與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中自旋核的共振頻率之差稱(chēng)為化學(xué)位移。3、核磁共振譜（MRS）的物理基礎(chǔ)與意義物理基礎(chǔ)：化合物有自己特有的特征峰的頻率位置；共振峰面積正比于化合物中自旋核的數(shù)量；共振峰的形態(tài)反映分子結(jié)構(gòu)。意義：細(xì)胞能量代謝的變化在組織學(xué)結(jié)構(gòu)改變之前，所以MRS先于MRI出現(xiàn)異常。第四章核磁共振現(xiàn)象1、如何理解加權(quán)成像？由某個(gè)量主要決定的圖像，則稱(chēng)為該量的加權(quán)成像。短TE,長(zhǎng)TR時(shí)，圖像主要由質(zhì)子密度決定，叫密度加權(quán)成像；短TE,短TR時(shí)，圖像主要由T1決定，叫T1加權(quán)成像；長(zhǎng)TE,長(zhǎng)TR時(shí)，圖像主要由T2決定，叫T2加權(quán)成像；密度加權(quán)成像的特點(diǎn)為：共振信號(hào)最強(qiáng)，最清晰，分辨率最高，但組織含水差別很小，反差不大，氫核周?chē)纳±硇畔⒎从成?。T1、T2加權(quán)成像的特點(diǎn)為：T1、T2值差別遠(yuǎn)大于水比例，反差大，同時(shí)能反映氫核周?chē)肿咏Y(jié)構(gòu)的生化信息。3、采用自旋回波脈沖序列，為獲得T1加權(quán)像，應(yīng)選用第五章磁共振成像8、在MRI中，梯度場(chǎng)是如何選層，定層厚和層面位置的？選層：Gz各層B不同，同層B相同；拉莫爾公式，不同層共振頻率不同；設(shè)計(jì)RF，使某一層產(chǎn)生共振。層厚由RF脈沖寬度和梯度場(chǎng)的斜度有關(guān)，RF脈沖寬度越小，梯度場(chǎng)的斜度越小，層厚越大。定位置：位相編碼：X軸加一梯度場(chǎng)Gx；垂X方向同一直線B相同，不同直線略有差異；各線旋進(jìn)速度不一樣，相位也不一樣；一定時(shí)間后去掉Gx，頻率相同，相位不一樣；不同位相信號(hào)即為不同直線體素；頻率編碼：接收信號(hào)時(shí)，沿Y方向加一較大梯度場(chǎng)Gy；垂Y,B相同，不同直線B不同，旋進(jìn)頻率不同；不同頻率信號(hào)即為不同直線體素。第五章磁共振成像補(bǔ)：1、常見(jiàn)MRI圖像偽影有哪些？P139B0不均勻偽影、梯度磁場(chǎng)偽影、RF脈沖偽影、運(yùn)動(dòng)偽影、磁敏感性偽影、化學(xué)位移偽影、混淆偽影。第五章磁共振成像1、放射性核素顯像的方法是根據(jù)A、超聲傳播的特性及其有效信息B、根據(jù)人體器官的組織密度的差異成像C、射線穿透不同人體器官組織的差異成像D、放射性藥物在不同的器官及病變組織中特異性分布而成像第六章放射性核素顯像2、放射性核素顯像時(shí)射線的來(lái)源是BA、體外X射線穿透病人機(jī)體B、引入被檢者體內(nèi)放射性核素發(fā)出C、一定頻率的超聲波D、置于被檢者體外放射性核素發(fā)出3、一定量的放射性核素經(jīng)過(guò)3T1