医学影像物理习题(共32页)

1、PAGE PAGE 37第一章 习题(xt)解答1-1 产生X射线需要哪些(nxi)条件？答：这个题目实际上把高速电子轰击靶产生X射线这一事实在条件(tiojin)上予以明确。首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶，电子加速的环境条件即在阴极和阳极间建立电位差，为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失，要制造压强小于的真空环境，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。1-3 在X射线管中，若电子到达阳极靶面的速度为1.5ms-1，求连续X射线谱的最短波长和相应的最大光子能量。答：此

2、题的思路是由动能公式求出电子的最大动能，此能量也是最大的光子能量，从而求出最短波长。但当速度可与光速c=3ms-1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子的质量 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于靶物质的原子序数；E连续(linx)X射线的质与管电流无关。正确(z

3、hngqu)答案：B、C、E1-5 下面有关标识X射线的解释，哪些(nxi)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射线的质与高速电子的能量有关；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、E1-6 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

4、数量与能量乘积的总和。可见，X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射线强度增加；提高靶物质原子序数，X射线的质和量均增加，X射线强度增加；增加滤过，X射线的质增加、但X射线的量减少，X射线强度减少；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射线的质和量均减少，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，当它发射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h，试计算原子的反冲动

5、能。答：此题的关键在于利用X射线的动量和能量的关系：。根据动量守恒，可知：这样，原子的反冲动能1-9 X射线摄影中，光电效应(un din xio yng)和康普顿效应对影像质量和患者防护各有何利弊？答：诊断放射学中的光电效应，可从利弊两个方面进行评价。有利的方面，能产生(chnshng)质量好的影像，其原因是：不产生(chnshng)散射线，大大减少了照片的灰雾；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。钼靶乳腺X射线摄影，就是利用低能X射线在软组织中因光电吸收的明显差别产生高对比度照片的。有害的方面是，入射X射线通过光电效应可全部被人体

6、吸收，增加了受检者的剂量。从全面质量管理观点讲，应尽量减少每次X射线检查的剂量。康普顿效应中产生的散射线是辐射防护中必须引起注意的问题。在X射线诊断中，从受检者身上产生的散射线其能量与原射线相差很少，并且散射线比较对称地分布在整个空间，这个事实必须引起医生和技术人员的重视，并采取相应的防护措施。另外，散射线增加了照片的灰雾，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。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。答：此题是衰减规律的简单应用。根据衰减规律，可知：，从而求得线性衰减系数1.523cm-1再根据半价层HVL与线性衰减系数的关系：，得：

7、HVL=0.455cmAl1-11 质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者间的区别和联系怎样？答：X射线光子与吸收物质发生相互作用时，一般情况下，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(zhling)衰减系数表示入射X射线与物质相互作用的总概率，它包括所有可能发生的相互作用的概率之和。质能转移(zhuny)系数表示相互作用过程中光子能量转移给带电粒子的那部分份额的总和。不过，由于光核反应及其它一些过程的发生概率很小，因而(yn r)带电粒子的能量主要来自光电效应、康普顿效应和电子对效应三个主要过程。传递给带电粒子的能量，其中又有一部分

8、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部分能量所占的份额。在数量上它们之间的关系为： ， ， 1-12 已知入射光子的能量为, 散射角为,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方向上光子散射的情况。电子的静止能量为。答：由能量守恒和动量守恒，可得，散射光子能量为： 为入射光子能量h和电子的静止能量的比值，=0.511MeV。当时，。由于，故=0.511MeV，这说明，不管入射X射线光子的能量有多高，散射光子的能量最大不超过0.511MeV。1-13 X射线在物质中的衰减规律的适用条件是什么？答：的适用条件

9、是：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()。答：根据(gnj)混合物或化合物的质量衰减系数公式：来计算(j sun)。空气(kngq)的质量衰减系数为： =0.360.75+0.5870.232+8.310.013 =0.514(m2/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射线管的钨靶中K、L、M 壳层的电子结合能分别是69keV、12ke

10、V、2keV，则在X射线管中产生的标识线的能量为A2keV； B12keV； C55keV； D57keV；4能量80keV的电子入射到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； CmAs； 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 A. ； B. ； C. ； D. ；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

11、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(tiojin)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(xioyng)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(suyu)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。9X射线管发射的每秒 1012 个光子以窄束方式撞击在0.1mm厚的增感屏上。假定X射线束由40keV光子组成，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-1和5m-1。试求在0.5秒曝光时间内增感屏吸收的总能量。10试证明无论入射光子的能量多大，在900方向上散射光子

12、的最大能量为511keV。 第三章 习题解答3-1 以下是原子质量数与原子序数的几种组合,使原子核的自旋为零的组合是A奇数，奇数 B奇数，偶数 C偶数，奇数 D偶数，偶数分析：原子核的自旋量子数的取值由原子核内部的质子数和中子数决定。实验发现，质子数和中子数都为偶数的原子核，其自旋；质子数和中子数都为奇数的原子核，其自旋为整数；质子数和中子数有一个为奇数，一个为偶数的原子核，其自旋为半整数。正确答案：C3-2 原子核磁矩与静磁场的夹角增加，是由于A原子核从外界吸收能量 B原子核向外放出能量C系统能量保持不变 D以上说法都不对分析：在稳定状态下原子核磁矩与静磁场的夹角保持不变；当外界施加的电磁波

13、的频率正好和原子核在静磁场的旋进频率相同时，就会产生核磁共振。发生核磁共振时，核系统吸收外界电磁波能量跃迁到高能态，而在微观来看原子核磁矩就会在电磁波的磁矢量作用下偏离磁场方向，即夹角增大。正确(zhngqu)答案：A 3-3 I=3的磁性(cxng)核在静磁场中有 种取向(q xin)。A3 B5 C6 D7答：磁性核在静磁场中存在2I+1种可能的取向。正确答案：D 3-4 氢核在静磁场中进动时，其自旋角动量 。A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，方向也改变分析：在静磁场的作用下，自旋会有特定的空间取向，使得和静磁场存在特定的夹角；静磁场与自旋间的相互作用还会

14、产生一施加在上的力矩，此力矩会使得以夹角在以静磁场为轴（z方向）的圆锥面上以恒定的角速度旋进，在旋进过程中大小保持不变，但方向时时在改变。 正确答案：B 3-5 磁化强度矢量偏离的角度和所施加的RF脉冲有关，加大RF脉冲强度，角度 ；缩短RF脉冲的持续时间，角度 。A减小，减小 B增大，增大 C减小，增大 D增大，减小分析：在RF脉冲的作用下，样品产生了磁共振，其宏观表现就是样品的磁化强度矢量偏离静磁场方向角度，角的大小取决于RF脉冲的强度及作用时间。加大RF脉冲强度，角增大；缩短RF脉冲的持续时间，角减小。正确答案：D3-6 在核磁共振的驰豫过程中，偏离平衡状态的程度越 ，则恢复到平衡状态的

15、速度越 。A小，快 B大，慢 C大，快 D都不是 分析(fnx)：Bloch从实验(shyn)发现，弛豫过程中磁化强度偏离(pinl)平衡状态的程度越大，则其恢复的速度就越快。正确答案：C 。3-7 90RF脉冲过后，将作 ，将作 。A指数衰减，指数衰减 B指数增加，指数增加C指数衰减，指数增加 D指数增加，指数衰减 分析：90RF脉冲过后，将指数衰减，将指数增加。正确答案：C 3-8 化合物C3H5Cl3， MRS图谱上有3组峰的结构式是： ACH3-CH2-CCl3 BCH3-CCl2-CH2Cl CCH2Cl-CH2-CH2Cl DCH2Cl-CH2-CHCl2分析：上述答案中只有D含有

16、三个不同的含氢基团，分别是CH2Cl、CH2和CHCl2，属于这三个基团的氢核，由于它们的结合状态不同，其化学位移也不相同，结果产生了与这三种氢核相对应的三条共振吸收谱线。正确答案：D3-9 在100MHz仪器中，某质子的化学位移=1ppm，其共振频率与TMS相差：A100Hz B1 000Hz C1Hz D10Hz 分析：1ppm100MHz = 100Hz 。正确答案：A3-10 样品的磁化强度矢量与哪些量有关？ 答：样品的磁化强度矢量与样品内自旋核的数目、静磁场的大小以及环境温度有关。样品中自旋核的密度越大，则越大；静磁场越大，也越大；环境温度越高，越小。3-11 什么时候可以观察持续稳

17、定的核磁共振吸收信号？答：一般，观察核磁共振信号是测量样品受激跃迁时所吸收的外加交变磁场的能量，从每秒受激跃迁造成的由下能级跃迁的净粒子数可求出样品每秒吸收的能量，共振吸收信号的强度就正比于。受激跃迁使得高、低能态上的氢核数之差趋向于零,而热弛豫跃迁则会使得高、低能态上的氢核数之差趋向于玻尔兹曼热平衡分布。当高、低能态上的氢核数之差随时间的变化率为零时，系统达到动态平衡，可以持续观察稳定(wndng)的核磁共振吸收信号。3-12 为什么会随环境温度的升高(shn o)而增长？答：自旋(z xun)核处于不同的分子环境中有不同的共振频率，这样自旋核就有一定的共振频率范围，而样品热弛豫跃迁的电磁波

18、谱范围是很宽的，但总有一部分和自旋核共振频率范围相重叠，总的趋势是当环境温度越高时重叠的部分越小，样品内发生的受激辐射的概率减少，从而使延长。3-13 90RF脉冲过后，磁性核系统开始向平衡状态恢复，在这个过程中，恢复到零时是否同时恢复到到？为什么？答：恢复到零时不会同时恢复到到，因为纵向弛豫和横向弛豫是两个完全独立的过程，它们产生的机制是不同的。一般同一组织的远比长，也就是说横向磁化在RF脉冲停止后很快完成弛豫而衰减为零，但纵向磁化的恢复却需要较长时间才能完成。3-14 180RF脉冲过后,磁性核系统开始向平衡状态恢复，在这个过程中，和会经历一个怎样的变化过程？ 答：180RF脉冲过后, 为

19、零，而在磁性核系统向平衡状态恢复的过程中，并没有外来因素改变核磁矩的均匀分布状态，所以一直保持为零不变；180RF脉冲过后, 则由负向最大逐渐增加到零，再由零向正向最大恢复。自我检测题1. 下列四种原子核中，哪一种不是磁性核？A B C D 2. 具有自旋的原子核置于静磁场中为什么会发生自旋或角动量旋进？3. 氢核在静磁场中的附加能量为A B C D4. 下列(xili)说法，哪一种是错误的？A在自由空间，质子的取向(q xin)是杂乱无章的B质子在磁场(cchng)中变为有序排列C质子在静磁场中有两种取向；DRF脉冲对于顺磁场方向的质子和逆磁场方向的质子都有激励作用。5. 时间常数表示90R

20、F脉冲过后， 恢复到的 所需的时间。A，37 B，37 C，63 D，636. 组织发射NMR信号的强度和下列哪个因素无关？A磁性核在组织中的浓度 B磁性核中的核子数量C磁性核的相对灵敏度 D静磁场的强度7. 计算1H、23Na在0.5T及1.0T的磁场中发生核磁共振的频率。8. 核磁共振波谱法中, 化学位移的产生是由于( )造成的。 A 核外电子云的屏蔽作用 B自旋耦合 C自旋裂分 D弛豫过程9. 在60MHz仪器中，某质子与TMS的共振频率相差120Hz则质子的化学位移为：A1.2ppm B12ppm C20ppm D2ppm 10. 使用60MHz的仪器, TMS吸收峰和化合物中某质子之

21、间的频率差为180Hz。若使用40MHz的仪器, 则它们之间的频率差是( )A100Hz B120Hz C 160Hz D 180Hz(龚 明)第五章 习题解答5-1 解释名词：（a）同位素、同质异能素、结合能、平均结合能、质量亏损；（b）核衰变、衰变、衰变、衰变、电子俘获、内转换；（c）半衰期、平均寿命、放射性活度、放射平衡。答案(d n)：略5-2 在衰变(shuibin)、+衰变(shuibin)、-衰变和电子俘获中，所产生的子核的原子序数和质量数是如何变化的？在元素周期表中的位置有如何变化？答案：详见各种衰变的位移定则5-3 计算氦原子核的质量亏损和结合能。解：氦原子核是由2个中子和2

22、个质子组成，因此，它们的质量和应该为2mn +2 mp = (1.008665 u +1.007276 u)2 =4.031882 u。但是，测量表明：1个核质量仅为4.002603 u，由此两者质量相差（质量亏损）为 根据质能关系方程结合能，如果质量用原子质量单位u，能量用MeV为单位，则质能关系方程27.25MeV 5-4 放射性样品，其质量为5.76g，实际测量的放射性活度为0.52Ci，其半衰期为4.47109a，求该放射性样品中核素的百分含量。解：因为 A=0.52Ci=0.523.7104 Bq=1.92104 Bq； T=4.47109365243600s=1.411017s 所

23、以，由A=0.693N/T得该放射性样品中的原子个数 N=AT/0.693=3.911021个又因为3.911021个的质量为1.55g，所以5.76g放射性样品中核素的百分含量为1.55g/5.76g=26.9%。5-5 一定量的99mTc经过3T1/2后放射性活度为原来的A1/3B1/4C1/8D1/16分析：根据，当t3T1/2时，。正确答案：C5-6 在递次衰变99Mo99mTc中，子核放射性活度达到峰值的时间为A6.02hB66.02hC23hD48h分析(fnx)：参考(cnko)例题，T1 1/2=66.02h, T2 1/2=6.02h, 1=ln2/T1 1/2, 2= ln

24、2/T2 1/2，根据(gnj)公式计算得出，tm=22.886h23h正确答案：C5-7 利用131I的溶液作甲状腺扫描，在溶液出厂时只需注射1.0ml就够了，若出厂后存放了4d，则作同样扫描需注射溶液为（131I半衰期为8d）A0.7ml B1.4ml C1.8ml D2.8ml分析：作同样扫描必须保证同样的活度，设单位体积内131I核素数目为n，根据放射性衰变规律，T1/2=8d刚出厂时，V0=1ml溶液放射性活度为A0=N0=n0V0，存放t=4d后，V1体积的溶液放射性活度为A1=N1=n1V1，根据A1=A0，得出正确答案：B5-8 放射系母体为A，子体为B，其核素数目分别为 NA

25、(t)、NB(t)，放射性活度为AA(t)、AB(t)，达到放射平衡后ANA(t)NB(t)BAA(t)AB(t) CNA(t)、NB(t)不随时间变化 DNA(t)、NB(t)的比例不随时间变化分析：A、B、C不正确，根据式，在递次衰变中， 。暂时平衡， 正确答案：D 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?答：平均寿命、衰变常数和半衰期T1/2这三个从不同角度表示放射性核素衰变快慢物理量之间的关系是 另外(ln wi)，有效(yuxio)衰变常数e和物理(wl)衰变常数p、生物衰变常数b之间的关系为 e=p+b；有效半衰期Te1/2和物理半衰期T p 1/2、生物半衰期Tb1/

26、2之间的关系为 。5-10 为什么临床上愿意用短寿命的核素？答：(1)当两种核素N相同不同，有。即如果引入体内两种数量相等的不同的核素，短寿命的核素的活度大。(2)当A一定时，有。即在满足体外测量的一定活度下，引入体内的放射性核素寿命越短，所需数量越少，这就是为什么临床上都要用短寿命核素的原因。自我检测题1一定量的99mTc经过1.5T1/2后放射性活度为原来的A0.707B0.50 C0.35 D0.252某放射性核素，每分钟衰变1.8106次，其放射性活度为，A3.0104BqB137BqC2.703CiD137Ci3放射性核素引入体内后，表示放射性核素衰变快慢的三个物理常数间的关系是，A

27、Te1/2T p 1/2，Te1/2T b 1/2BTe1/2T p 1/2，Te1/2T b 1/2CTe1/2T p 1/2Tb1/2T p 1/24放射系母体为A，子体为B，其核素数目分别为 NA(t)、NB(t)，放射性活度为AA(t)、AB(t)，达到长期平衡后，ANA(t)NB(t)BAA(t)AB(t)CNA(t)、NB(t)不随时间变化，DAA(t)、AB(t) 不随时间变化。5简述放射性核素发生器的基本原理。 (甘 平)第七章 习题(xt)解答7-1 提高(t go)超声检测的空间分辨率的有效途径是增加超声波的( )，但带来的弊病(bbng)是探测( )的下降。A波长；频率

28、B频率；强度 C波长；强度 D频率；深度分析：由于空间分辨率与脉冲宽度有关，脉冲宽度愈小，纵向分辨率愈高。脉冲宽度的大小一般与超声频率有关，频率愈高脉冲宽度愈小；而频率愈高则衰减快。 所以提高超声检测的空间分辨率的有效途径是增加超声波的频率，但带来的弊病是探测深度的下降。正确答案：D7-2 某超声发射面积为3cm2，超声波的强度为200Wm-2，脉宽为5s，脉冲的间歇时间为15 000s，求峰值发射功率。解： 平均功率为 峰值功率根据 答：峰值发射功率为180W。7-3 在水中传播的某超声频率为10MHz，声传播速率是1 500ms-1，在某点上的声强是1.0105Wm-2，水的密度等于103

29、kgm-3，求(1)该点的声压幅值是多少? (2)忽略介质中声能的衰减，在一个波长范围内，各点声压的最大差值是多少?解：由 得 答：该点的声压(shn y)幅值是，一个(y )波长范围内，各点声压的最大差值是。7-4 已知超声探测器的增益(zngy)为100dB，探头是发射和接收两用型，在某组织中的最大探测深度是0.5米，求该组织的吸收系数。解：根据公式 得 答：该组织的吸收系数为或。7-5 圆片型超声发生器产生的超声场在近场及远场声压分布各有何特点？答：近场沿发射方向有声压极大值和极小值交替分布，且非等周期。基本为平行束。远场声压单值、非线性衰减，当x5L时呈线性衰减，声束明显发散。7-6

30、一晶片直径为10mm的探头，在水中辐射纵波，超声频率为1.25MHz，波长为1.2mm，求声压极小值的位置(已知声波在水中传播速率为c=1 500ms-1)。 解：因为；故n=1、2、3、4，分别代入教材中式 (7-15)得7-7 直径(zhjng)为10mm的圆形晶片，发射(fsh)的超声频率为10MHz，求在水中的近场长度和半扩散(kusn)角各为多少？（设声波在水中的速率为1 500ms-1）。解：根据频率、速率和波长的关系可得出此波长为：再由近场长度表达式得： 依教材中式(7-24a)可求得半扩散角为： 7-8 用连续型多普勒诊断仪研究心脏壁的运动速率。超声频率为5MHz，垂直入射心脏

31、，已知声速为1 500ms-1，测得的多普勒频移为500Hz，求此瞬间心脏壁的运动速率大小。解：设某瞬间心脏壁间探头运动探头接到 7-9 多普勒频移公式的矢量表示意义是什么?答：多普勒频移不仅与f0、c大小有关，且与声束与血流的夹角有关。7-10 怎样减小探头与皮肤表面的入射超声衰减?答：加耦合剂，设计使其声阻抗Z介于皮肤和探头的声阻中间值。自我检测题1医用超声波是一种(y zhn)A机械波、横波(hngb) B电磁波 C机械波、纵波(zn b) D只能在固体中传播的机械波。2某超声仪器在测量病灶的大小时，系统误差在5%左右，这是因为：A此超声仪器性能不佳 B灵敏度时间控制曲线（STC）调节不

32、正确C动态范围调节过度 D超声波在人体内各种软组织中的传播速度不同 E深度调节太深 3下列关于超声波的描述错误的是：A超声波在人体组织中的传播速度与温度有关 B如果掌握了声速与温度的关系，则可以用超声波测量体内的温度 C频率超过20 000Hz（20KHz）的声波称为超声波 D超声波在人体组织中的平均声速是1 540ms-1E根据公式c=f，超声波在人体组织中的传播速度与声波频率有关 4关于超声耦合剂的描述错误的是：A可用于排除空气，增加透声性 B耦合剂的特性阻抗接近于人体软组织的特性阻抗 C耦合剂可以减小或消除超声在耦合剂与组织接触界面上的反射 D常规情况下，超声耦合剂可以用生理盐水来代替

33、5超声在人体内传播时，引起声波衰减的原因有：A人体组织对声波的吸收 B散射衰减 C声能转化为其它形式的能量 D声束扩散 E以上都对6下列关于医用超声波的描述错误的是：A测量病变的大小是根据回波测距原理 B测量血流速度是根据多普勒频移原理 C经过人工极化过的压电陶瓷，在机械应力的作用下会在电极表面产生电荷，这种机械能转变成电能的现象称为正压电效应 D超声波的发射是利用正压电效应，超声波的接收是利用逆压电效应 7下列关于超声生物效应描述错误的是：A产生超声生物效应的物理机制主要有热机制、机械机制和空化机制 B空化效应(xioyng)包括稳态空化效应和瞬态空化效应两种 C引起空化效应的前提是有气泡的

34、存在(cnzi)，气泡尺寸适中，则可在低声强下产生稳态空化；气泡太小时，只能作为空化核，在较高的声强(shn qin)下产生瞬态空化 D超声理疗机常用的输出强度是14Wcm-2 E声强处于7001 500 Wcm-2的中间范围时，损伤机理主要来自机械机制F高声强、辐射时间短时，损伤机理以热机制为主8B超检查中所用耦合剂的作用是A排除空气，减少透声性 B耦润滑皮肤，减少透声性 C排除空气，增加透声性 D润滑皮肤，增加透声性第十一章 习题解答11-1下列几种电磁辐射，哪种不是电离辐射A中子射线 B射线 CMRI中的RF电磁波 D软X射线分析：RF 电磁波频率在100MHz以内，其光子能量不足以引起

35、分子电离。正确答案：C11-2对下面的说法判断正误A做X射线检查的间隔时间很长，则头几次X射线辐射的效应消失。B除特大剂量，电离辐射的生物效应不会马上显现出来。C生活在地球上的生物是不可能避开电离辐射的。D电离辐射是“隐形杀手”，因而更应提高警惕。分析：电离辐射剂量具有累积性。正确答案：A错，B 、C、D 均对。11-3电离辐射的遗传效应是因为辐射在生物体内产生自由基造成了A局部高温 B电荷局部集聚C生物体具有了放射性 D染色体畸变，DNA受损分析：自由基的化学活性极高，对生物分子的破坏作用大。正确答案：D11-4X射线辐射源，放置于水中，表示其辐射场强弱的辐射量是哪一个？A照射(zhosh)

36、量 B比释动能(dngnng) C吸收剂量 D当量(dngling)剂量分析：照射量和比释动能都是描述辐射场强弱的物理量，但前者要求介质一定是空气，后者为任意介质。吸收剂量一般用来描述被辐照体受辐照情况。正确答案：B11-5在我国特别是发达国家中，X射线透视、摄影、X-CT检查构成的集体剂量以X-CT检查贡献最大，其原因是：AX-CT的使用频率在三种检查中为最高B三种检查中，X-CT的费用最高C三种检查中，X-CT的剂量最大DX-CT检查容易分析：X-CT的使用频率不高，但每次检查的剂量远高于摄影与透视。正确答案：C11-6确定性效应和随机性效应的主要差别是什么？答：确定性效应：此生物效应的严

37、重程度与照射剂量的大小成正比，且存在剂量阈值，通常为0.10.2Gy。当剂量低于阈值时，因机体被杀死的细胞较少，不会引起组织器官的可检查到的功能性损伤，确定性效应不会发生，在健康人中引起的损害概率为零。但随着剂量的增大，被杀死的细胞随之增加，当剂量增加到一定值时，其损害概率上升到100%。随机性效应：此效应无剂量阈值，损伤的严重程度与受辐射剂量大小无关，但效应发生的概率与所受剂量的大小成正比。注意这个剂量是累积剂量，因此有日、月、年及终生剂量之说。11-7直接作用和间接作用的主要差别是什么？答：直接作用：当辐射能量被生物体（如脱氧核糖核酸）所吸收时，射线有可能直接与细胞中的关键部位（俗称靶）作

38、用，靶分子的原子本身被电离或激发，引起这些生物大分子损伤。直接作用与射线粒子在其径迹上释放的能量有关。间接作用：生物分子处在射线的径迹外没有直接受到射线的作用能量，而是通过生物分子周围的介质发生辐射反应时产生的自由基与生物分子作用，引起生物分子损伤。此过程中，水分子是射线能量的直接接受者，生物分子并未直接接受射线的能量。11-8靶学说(xu shu)的理论要点是什么？生物靶的调节作用是指？答：靶学说：活细胞内存在对射线(shxin)特别敏感的区域，称作“靶”，射线辐照在靶上即引起某种生物效应；射线与靶区的作用是一种随机过程，是彼此无关(wgun)的独立事件，“击中”概率服从泊松分布；射线在靶区

39、内的能量沉积超过一定值便发生效应，不同的靶分子或靶细胞具有不同的“击中”数。生物靶的调节：无论何种类型的辐射生物损伤，从发生机制上讲都是自由基对生物分子的损伤。而机体在受到照射时则会产生多种生物靶的调节作用，即具有对外来辐射进行自发地反馈调节、修补和修复细胞的功能。从本质上为抵制和清除自由基的作用。11-9指出照射量、比释动能和吸收剂量之间的区别和联系。答： 区别：照射量、比释动能、吸收剂量是概念完全不同的辐射量，三种的区别主要体现在剂量学中的含义和适用范围不同，如表11-4所示。表11-4 照射量、比势动能和吸收剂量对照表参量照射量比势动能吸收剂量剂量学含义表征X或射线在考察体积内用于电离空

40、气的能量表征非带电粒子在考察体积内交给带电粒子的能量表征任何辐射在考察体积内被物质吸收的能量适用介质空气任何介质任何介质适用辐射类型X或射线非带电粒子辐射任何辐射联系：照射量是以电离电量的形式间接反映辐射场强度的特征量，而吸收剂量和比势动能则是从射线能量转移的角度反映物质在与射线相互作用时，物质所吸收的射线能量。如果电离一对离子的平均消耗能量为，则有在同一物质中与应该是相等的（在低原子序数和X、射线能量较低时），即 11-10 指出(zh ch)当量剂量、吸收剂量和有效剂量之间的相同与不同之处。答：它们(t men)的量纲相同，技术名称不同。它们的定义及物理内涵不同。自我(zw)检测题1你能把

41、如下一些医学影像检查技术对人体的伤害程度，由小到大作一排列吗？A.X射线摄影 B.X射线透视 C.X-CT D.核素显像 E.超声成像2判断下面关于吸收剂量、当量剂量、有效剂量、集体剂量的说法正误。A同一组织接受同一X射线的相同时间照射，吸收剂量与当量剂量，在大小上相同，但单位不同；而当量剂量与有效剂量是大小不同，单位一样。B有效剂量是在当量剂量的修正中，采用了表示不同组织与器官对同一类型辐射的敏感程度不同的权重因子。 C集体剂量适用于较小剂量范围，且有时间性限制。D当量剂量和有效剂量只适用于小剂量、慢照射的辐射防护中。3将一放射源置在水中，测量其辐射场强弱的辐射特征量一定不是哪一个？A.照射

42、量 B.比势动能 C.吸收剂量 D.有效剂量4放射性核素掺入到人体中，放射生物效应最敏感的靶是A.器官 B.蛋白质 C.葡萄糖 D.DNA5某工作人员全身同时均匀受到X射线、电子和能量在10100MeV范围的粒子照射，其中X射线和电子射线的吸收剂量均为10mGy，粒子的吸收剂量为3mGy。试计算该工作人员所吸收的当量剂量。第十二章 习题解答12-1 选择(xunz)：辐射防护的目的(md)是（ ）确定效应发生，（ ）随机效应的发生率，使之达到被认为可以接受的水平A. 限制(xinzh)；防止 B. 限制；限制 C. 防止；防止 D. 防止；限制分析：因为确定效应可以防止，而随机效应无剂量阈值，

43、无法防止，只能限制。正确答案：D12-2 选择：对于医疗照射的防护原则，下列说法正确的是：医疗照射（ ）A适用放射防护三项基本原则 B不适用放射防护基本原则的个人剂量限值 C适用放射防护基本原则的个人剂量限值 D不用限制剂量，因为会影响成像质量正确答案：B12-3 选择：对于疑似早期脑梗死患者采取下面那种方法属于正当实践？AMRI B. X-CT C. 头部血管造影 D. CR分析：因为B、C、D是不正当实践。脑梗塞诊断的首选应是MRI。正确答案：A12-4 选择：我国规定职业照射个人任何一年中有效剂量不得超过（ ）mSv。5年内平均有效剂量不得超过（ ）mSv。A. 50；5 B. 500；

44、50 C. 50；20 D. 20；50正确答案：D12-5 选择：对不同射线，屏蔽材料选取顺序是X射线（ ）；中子（ ）；电子（ ）A. 用铅和水泥；用石蜡和水；用铝网B. 用铅和铝网；用石蜡和水；用水泥C.用铅和水；用石蜡和铝网；用水泥D. 用石蜡和水；用铝网和水泥；用铅正确答案：A12-6 选择：在X射线透视、摄影、X-CT检查中，X-CT检查的集体剂量贡献最大，原因是：A. X-CT的使用频率(pnl)在三种检查中为最高B. 三种(sn zhn)检查中，X-CT的费用(fi yong)最高C. 三种检查中，X-CT的剂量最大D. 三种检查中，X-CT的质量最高分析：因为X-CT的使用频

45、率不高，但每次检查的剂量远高于摄影与透视。正确答案：C12-7 为什么要突出强调医学辐射中的防护？答：主要原因是医学辐射技术的应用频率越来越高。12-8 医学辐射防护的基本要求是什么？答：实践的正当性、防护技术最优化，医疗照射剂量约束和参考水平。12-9 给2060岁的妇女作乳房疾病普查，须怎样安排检查技术才符合防护的基本要求？答：临床流行病统计表明，50岁以下妇女因X射线辐照诱发乳腺病的概率明显高于其它原因引起乳腺病的概率。故50岁以下应采用非电离辐射的检查。12-10 做甲状腺扫描的放射工作人员对吸入131I的年摄入量限值ALI为1.7106Bq，如果每周工作40小时，每年50周，参考人每

46、分钟吸入的空气量为0.02 m3计，试估计该项工作导出的空气浓度DAC。 解： 12-11 某人做心血管支架的介入手术。在防护监测过程中，已知病灶表面100cm2的吸收剂量为1.2Gy，胸部面积剂量与有效剂量转换因子是0.14 mSvGy-1cm-2，估算该患者局部受照的有效剂量。 解：面积剂量 有效剂量 12-12 甲状腺扫描的参考(cnko)水平为20MBq，如果(rgu)1MBq所致(su zh)甲状腺的有效剂量是0.28 mSv，已知131I所发出的射线的WR =1， WT=0.04，问每1MBq所致甲状腺的吸收剂量为多少？执行该参考水平的有效剂量为多少？ 解：(1)由WR =1，知D

47、 = H；又有E = WTH； 所以 D = E/ WT= 0.28/0.04 = 7.0 mGy(2) 0.2820 = 5.6 mSv自我检测题1填空题：对使用电离辐射源或产生电离辐射的一切实践活动，以及对放射工作人员和公众接受电离辐射照射需加控制的一切实践活动，进行与防护有关的设计、监督、管理时必须遵守三项基本原则是（ ）、（ ）和（ ）。2填空题：电离辐射防护的个人剂量限值是指( ) 。3填空题：放射防护监测的内涵包括（ ）和（ ）。4常用屏蔽材料有哪几种？各自的特点是什么？5现有甲、乙两个病人在介入诊疗中，甲的皮肤表面接受0.3Sv的当量剂量，而乙的皮肤表面接受的当量剂量的照射，同时

48、肝脏还受到当量剂量的照射，比较两个人的有效剂量，分析哪个病人危险更大些?6填空题：放射事故按其性质分类可分为（ ）事故、（ ）事故和（ ）事故；按实践性质分类可分为（ ）事故、（ ）事故和（ ）事故。7对下面的几种作法给以评述A某医院规定，对转院来患者携带的X射线检查不予认可，一律重新检查。B某医院的习惯作法是：凡是怀疑脑组织病变的患者一律先做头部X-CT。C某地区卫生部门规定，肺结核病普查一律(yl)采用X射线胸部(xin b)摄影。D医学照射剂量不得超过相应(xingyng)的指导水平。899mTc骨髓显像的参考水平为600MBq，如果每1MBq所致骨髓的吸收剂量为6.310-2 mGy，

49、问骨髓所致吸收剂量的参考水平下为多少？如果99mTc所发出的射线的WR=1， WT=0.12，计算相应的当量H有效剂量E。医学影像物理学模拟试题一一、选择题(除*者外，其余均为单选) 1钨的K、L、M壳层的电子结合能分别为69keV、12keV、2keV，在其上产生的K标识谱线的能量为 A69keV B12keV C67keV D57keV 2X射线摄影胶片的光密度D=lgI0/I，下列说法哪个对 AI0为投影到胶片曝光点上X射线的强度 BI为投影到胶片曝光点上X射线的强度 C胶片越黑的地方，光密度D越大 D胶片越白的地方，光密度D越大 3关于CR中PSL物质特性的表述哪个是错误的 APSL具

50、有光子数目放大的作用 B两次光激励的吸收、发射过程中遵守能量守恒，但光子数不守恒 C入射X射线光子数NX等于光激励发射的可见光光子数NP DNPNX 4X射线管的功率不变，观测视野一定，提高X-CT的空间分辨力，图像的信噪比SNR及噪声N将如何变化 ASNRN BSNRN CSNRN DSNRN 5设骨骼和水的线性吸收系数分别为0.380、0.190，分度因子为1 000，则骨的CT值为 A+1 000 B-1 000 C0 D+2 000 *6SE脉冲序列中180脉冲的作用是 A使去相位的质子群相位重聚 B抵消90脉冲的激励能量 C增加(zngji)90脉冲的激励(jl)能量 D使转变(zh

51、unbin)为T2 7欲观测区域内平均T1、T2值分别为1 000ms和50ms，欲得到自旋回波的T2加权图像，TR、TE的正确选择是 ATR 1 000ms，TE50ms BTR 1 000ms，TEl 000ms，TE50ms DTR 1 000ms，TE50ms 8照相机型SPECT的断层位置和层厚由什么决定 A探头的旋转位置、次数 B床位和探头直径 C人体移动范围、中心位置 D位置电路(电阻矩阵)的参数选择 *9脉冲超声成像是利用超声在介质中的 A衰减特性 B反射现象 C共振现象 D散射现象 10下面哪种伪像是由于前方有强吸收或反射区而形成的 A混响 B声影 C折射伪像 D旁瓣伪像 二

52、、判断正误1现代B超中，随探测深度的增加会自行降低超声频率，其目的是为保证有足够强的回声。2聚焦超声束的焦距越短越好。3根据公式c=f，声速c与频率f有正比关系。4DSA中能量减影可以消除骨或软组织残影。5X-CT中的CT值与X射线的能量大小有关。6数学图像成像中的体素线度越小越好。7MRI中的T2与磁场的不均匀性特别敏感。8MRI中的化学位移伪像是不可能消除的。9贫中子同位素就是原子核中的中子数比质子数少。10SPECT显像药物发出的1光子多数被用于成像。三、技术名称解释1时间增益补偿2符合计数3RNI中衰减补偿4超声多普勒检测中的采样容积5RNI中准直器的焦点(jiodin)深度6电离辐射

53、防护(fngh)中的正当性实践四、计算题1某介质(jizh)的质量密度为5gcm-3，对某能量X射线的质量吸收系数为4cm2g-1，欲使透射X射线为如射X射线强度的20，求介质的厚度。 2超声探测仪的增益为L，介质的声压吸收系数为P，求最大探测深度Dm。 3已知1H的核g因子为5.58，在1.4T磁场中的NMR频率为60MHz，求核g因子为5.26的19F在1.0T的磁场中NMR频率是多少?医学影像物理学模拟试题二一、判断正误1超声探测中使用耦合剂是为了减少皮肤的声阻抗。2只要声源与接收器相对介质运动就会产生不为零的多普勒频移。3发射、接收两用的脉冲超声探头是在脉冲发射间歇期接收回声信号。4在

54、被投照物体中产生的散射线形成量子噪声。5在时间数字减影血管造影中运动伪像难以克服。6容积伪像在各类数字图像中均存在。7SPECT不宜作形态学观测。8不能采用GE序列测量组织的T2值。9原则上任何可测量参数的空间分布都可以转变为CT图像。10螺旋CT采集的是容积参数，需用插值法才能获得横断层的投影数值。二、技术名称解释1B超的线阵式探头中的飞跃式扫描2NMR中的弛豫过程3MRI中加权图像4NMR中的化学位移5脉冲多普勒探测中的距离选通6电离辐射防护中的剂量指导水平三、选择题(除*者外，其余(qy)均为单选)1超声显像仪中的时间增益补偿(bchng)(TGC)的主要功能是A压缩探测信号(xnho)

55、的动态范围 B抑制杂散回声信号 C按回声的衰减程度进行回声幅度补偿 D有选择地采集一定深度上的回声信号 2提高B超图像的空间分辨力的重要方法是增加 A检测次数 B声线数目 C探测时间 D脉冲宽度 3D型超声采集的信息是 A回波频率 B回波幅度 C回波时间 D回波发生深度 4诊断用X射线的能量范围为20l00keV。下面的说法哪个对 A20keV的X射线以光电效应为主 B20keV的X射线以康普顿散射为主 C100keV的X射线的电子对效应为主 D100keV的X射线的光电效应为主 5连续谱X射线经过滤后 A强度增加，硬度增加 B强度增加，硬度降低 C强度减小，硬度增加 D强度减小，硬度降低。

56、6关于数字图像特性的说法哪个是错误的 A便于进行图像处 B便于图像信息的储存、传输 C能提高图像的观察效果 D可增加原始图像信息 *7关于SE序列图像加权的说法哪个是错误的 ATE不变，TR加长，T2加权的程度增加 BTR不变，TE加长，T2加权的程度增加 CTR曾长，TE不变，T2加权的程度不变 DTR缩短，TE不变，T2加权的程度不变 8关于弛豫过程的正确说法是 A磁场矢量的受激翻转过程 B磁化矢量是受激翻转的逆过程 C射频(sh pn)激励后，先进行T1弛豫 D磁化强度矢量(shling)xy分量(fn ling)逐渐消失，z分量逐渐增加 9X-CT的窗位、窗宽确定应根据下面情况 A病灶的生理、生化特性 B病灶的空间占位大小 C病灶所处深度 D病灶的平均质量密度及质量密度变化范围 10三代核素A、B、C衰变常数分别为A、B、C。t=0 时只有A核，数量为N0，t时刻A核数量为NA，B核为NB，B核衰变速率所满足的是 A B C D 四、计算题(主要公式、