南京邮电大学医学成像技术复习提纲

复习提纲填空题:30分,每空2分选择题:15分，每题1分简答题:35分，5-6题计算题:20分（2-3）题第二章X射线的物理基础X射线摄影技术成像原理和设备X射线摄影技术的发展数字减影血管造影X射线摄影图像质量评价第二章X射线的物理基础X射线的产生X射线的五个性质与物质的相互作用—三个效应X射线的产生A:金属阳极C:阴极灯丝Uh:低电压，加热灯丝，产生电子Ua:几万伏至几十万伏高电压，使电子加速撞向阳极X射线的五个性质穿透作用荧光作用电离作用热作用化学和生物效应与物质的相互作用—三个效应光电效应康普顿效应电子对效应X射线在介质中的传输X射线的能量衰减公式X射线在人体内的衰减X射线的衰减程度与经过物质的厚度l和衰减系数m有关人体组织的密度人体组织的厚度人体组织衰减系数人体各种组织、器官衰减程度存在差异计算机X射线摄影技术(ComputedRadiography,CR)数字X射线摄影技术(DigitalRadiography,DR)成像板的特性,如何使用以及保存,如何擦除数字减影血管造影(DigitalSubtractionAngiography,DSA

)时间减影能量减影混合减影对比度就是有差异的程度客体对比度主体对比度图像对比度物体本身的物理对比度透射出人体的X

射线的强度发生变化，形成了X

射线对比度图像各部分反差的大小，有差异的程度对比度客体对比度主体对比度图像对比度成像基础成像的充分条件成像的必要条件不可见可见不锐度用于衡量图像模糊程度的一项指标图像模糊降低了小物体和细节的对比度和可见度几何模糊运动模糊屏模糊由于X射线源尺寸大小引起的由于物体运动引起的由于检测器厚度引起的噪声噪声：图像上观察到的亮度水平中随机出现的波动广义上说，影像上任何妨碍观察者解释的像点均可作为噪声通俗：图像中的“斑点”、“雪花”常见噪声高斯噪声泊松噪声椒盐噪声噪声采用信噪比(SignaltoNoiseRation,SNR)来描述成像系统的噪声水平S为有用图像信号幅度，N是噪声幅度信噪比越高，图像质量越好伪影伪影：实际物体被扫描时，重建后的医学图像中出现的实物中不存在的成分大大降低医学图像的可信度和准确性，降低医学图像的分辨率会给医生的临床诊断带来困难，甚至会使医生做出错误的判断主要是由设备和病患引起

伪影设备伪影运动伪影金属伪影第三章X-CT的简单介绍X-CT的工作原理X-CT的发展X-CT的成像原理X-CT图像的后处理X-CT图像的质量控制X-CT的简单介绍X射线计算机断层成像X-rayComputedTomography,X-CT

计算机断层成像X-CT的工作原理工作流程X射线管产生X射线探测器捕获透射过人体的射线X射线管和对应的检测器围绕着人体某一平面产生携带人体信息的投影数据传送到计算机里获得图像X-CT的工作原理物理原理:利用了人体各组织对X射线的衰减程度不同在实际工作中用CT值来说明人体各组织密度

mt表示传播介质的衰减系数，mwater表示水的衰减系数CT值的单位是Hounsfield，简称为Hu

投影数据g如何获得投影数据沿着某一条投影线L计算L经过的所有点(x,y)的密度函数f(x,y)的线积分如何获得投影数据--平行束平行束投影线L公式是如何获得的？？证明：投影线L的方程可以写成其中斜率a，截距b为

中心切片定理中心切片定理内容：

密度函数f(x,y)在某一方向上的投影函数gq(s)的一维傅立叶变换函数Gq(r)是原密度函数f(x,y)的二维傅立叶变换函数F(r,q)在(r,q)平面上沿同一角度q且经过原点的直线上的值。

中心切片定理—证明极坐标转化f(x,y)的二维傅立叶变换可表示为

极坐标转化令u=rcosq

，v=rsinq

卷积反投影重建算法--实现待重建图像的步长为

△=△x=△y图像大小为N×N图像左下角像素标号设为(1,1)，右上角像素标号设为(N,N)，则坐标原点

O标号为((N+1)/2,(N+1)/2)投影数据的格式为

180×185X射线方程为xcosq

+ysinq

=sS平面是探测器平面，它与X轴成q角度将坐标原点O在探测器平面上的垂足设为探测器的坐标原点

卷积反投影重建算法--实现图像尺寸N，待求灰度值的点坐标为(X,Y)；已知投影数据角度θ，在该角度下共有185个投影数据1.计算坐标步长2.把像素标号转变为直角坐标系下的坐标卷积反投影重建算法--实现3.经过点(x0,y0)的投影线为4.转换Sx的定义域5.插值计算窗宽窗位调节CT值国际标准的定义：CT影像中每个像素所对应的物质对X射线线性平均衰减量大小的表示相对于水的衰减系数计算出来的相对值单位是HUmw是能量为73keV的X射线在水中的衰减系数P57第四章简要介绍核物理基础放射性核素断层成像原理简要介绍放射性(Radioactivity)天然放射性人工放射性天然存在的放射性核素所具有的放射性用核反应的办法所获得的放射性四个原子模型汤姆逊模型卢瑟福模型玻尔模型薛定谔模型核素同位素(Isotope)具有相同质子数而质量数不同的核素各种元素都有各自的同位素化学性质基本相同，物理性质可能有很大不同同量异位素(Isobar)质量数相同而质子数不同的核素同质异能素(Isomer)质量数和质子数相同而处于不同能量状态的核素核衰变主要分为a衰变、b衰变和g衰变核衰变b+衰变反应式为e是正电子，即b+粒子实际上是一个质子转化为一个中子和一个正电子的过程核衰变b+衰变正电子极易与周围的电子进行合并，发生湮灭放射出一对511keV光子，方向相反且沿直线飞出一般原理放射性同位素示踪计作用追踪各种元素的新陈代谢途径来源：反应堆、回旋加速器和放射性核素发生器g相机成像优点不仅能提供静态图像，还能提供动态图像具有丰富的功能信息可以对人体某个部位成像，也可对全身成像缺点图像存在重叠，不能获得断层图像第四章SPECT,PET中文名,英文全称PET成像原理成像原理放射性核素在进入人体之后，参与人体内的新陈代谢活动，发生b+衰变产生正电子正电子发生湮灭放射出一对能量为511keV、方向相反且沿直线飞出的γ光子

第五章简单介绍核磁共振现象磁共振成像原理和成像设备磁共振图像后处理技术MRI的中文和英文全称原子核的磁性原子核的磁性原子核可看成是具有一定质量与体积的均匀带电球体原子核的自旋产生角动量，形成了绕核心旋转的环形电流根据法拉第的电磁理论，环形电流在其周围产生磁场，因此原子核具有一定磁性物质的磁性物质原子磁性磁性顺磁性逆磁性铁磁性核磁共振现象核磁共振现象核磁共振现象核磁共振现象弛豫过程弛豫过程可分为纵向弛豫和横向弛豫纵向弛豫：纵向磁化向量M逐渐达到M0的过程横向弛豫：横向磁化向量Mxy逐渐衰减为0的过程磁共振图像重建过程可分为以下四个阶段激励阶段空间定位编码阶段数据读出阶段重建图像阶段第六章简单介绍超声波的基本性质超声波传播特性多普勒效应超声成像技术原理超声图像的后处理和质量评价

超声波的基本性质超声(Ultrasound,US)一种高频机械波，振动频率超过20000Hz，最高可达1015Hz人耳的听觉范围在20~20000Hz之间，因此听不到超声波诊断用超声频率在1MHz~100MHz之间超声波的基本性质—产生

由电场作用引起材料内部正负电荷重心发生相对位移，使材料内部产生应力导致宏观几何形变，这种电能转变为机械能的效应称为电致伸缩效应电致伸缩效应超声波的基本性质—产生压电效应

某些各向异性的材料，在外部拉力或压力的作用下引起材料内部原来重合的正负电荷重心发生相对位移，在相应表面上产生符号相反的表面电荷，即在机械力作用下产生了电场，这种机械能转换