2025年影像原理模考试题含参考答案

2025年影像原理模考试题含参考答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.关于X射线产生的基本条件，下列哪项描述错误？A.高速运动的电子流B.电子流的突然减速C.足够高的管电压（≥10kV）D.靶物质原子序数需低于102.某X线管阳极靶面材料为钨（原子序数74），当管电压为120kVp时，产生的连续X射线最短波长约为（h=6.626×10⁻³⁴J·s，c=3×10⁸m/s，e=1.6×10⁻¹⁹C）A.0.0103nmB.0.0206nmC.0.0309nmD.0.0412nm3.关于光电效应的描述，正确的是A.入射光子能量需小于靶物质原子的K层结合能B.光子能量全部转移给轨道电子C.产生的散射线能量与原射线相近D.主要发生在低能X射线与高原子序数物质作用时4.数字化X线摄影（DR）中，非晶硅平板探测器的核心结构是A.碘化铯闪烁层+薄膜晶体管阵列（TFT）B.硒光电导体层+电荷耦合器件（CCD）C.氟氯化钡荧光体+互补金属氧化物半导体（CMOS）D.碲化镉半导体层+场效应管（FET）5.CT扫描中，螺距（Pitch）的定义为A.扫描架旋转一周床移动距离/准直宽度B.准直宽度/扫描架旋转一周床移动距离C.扫描层厚×扫描架旋转次数/总扫描时间D.探测器排数×单排探测器宽度/床移动速度6.关于CT图像重建算法，下列说法错误的是A.滤波反投影法（FBP）对噪声敏感B.迭代重建（IR）可降低辐射剂量但计算量大C.正弦图（Sinogram）是投影数据按角度排列的二维矩阵D.扇形束重建比平行束重建需要更少的投影角度7.MRI中，T1弛豫（纵向弛豫）的本质是A.质子群与周围晶格之间的能量交换B.质子群内部自旋-自旋的能量传递C.横向磁化矢量向纵向恢复的过程D.主磁场不均匀导致的相位离散8.1.5TMRI设备中，氢质子的共振频率约为（γ=42.58MHz/T）A.21.29MHzB.42.58MHzC.63.87MHzD.85.16MHz9.超声成像中，提高帧频最有效的方法是A.增加扫描线密度B.减少探测深度C.提高探头频率D.采用多焦点聚焦10.关于数字减影血管造影（DSA）的时间减影法，正确的描述是A.蒙片是对比剂充盈后的图像B.减影图像反映对比剂分布的动态变化C.需采集多帧蒙片以降低运动伪影D.后处理中需对蒙片和造影片进行严格配准11.光子计数CT（PhotonCountingCT）相比传统能量积分CT的优势不包括A.更高的空间分辨率B.更低的辐射剂量C.能谱成像能力D.减少电子学噪声12.乳腺钼靶摄影中，选择钼靶（原子序数42）的主要原因是A.钼的K系特征X射线能量（17.5keV）与乳腺组织衰减特性匹配B.钼的原子序数较低，可减少光电效应C.钼靶产生的连续X射线能量更高，穿透性更强D.钼靶材料成本低，易于加工13.关于PET-CT的符合探测原理，正确的是A.正电子与电子湮灭产生两个方向相反、能量各为511keV的γ光子B.两个γ光子需在5ns内被同一探测器接收C.符合探测可消除散射光子的干扰D.飞行时间（TOF）技术通过测量光子到达时间差提高定位精度14.影响X射线照片对比度的主要因素是A.管电流（mA）B.曝光时间（s）C.管电压（kVp）D.焦-片距（FFD）15.CT值的定义公式为CT=(μ组织-μ水)/μ水×1000HU，若某组织的线性衰减系数为0.20cm⁻¹，水的衰减系数为0.19cm⁻¹，则其CT值约为A.52.6HUB.5.26HUC.-5.26HUD.-52.6HU16.MRI中，短TI反转恢复序列（STIR）的主要用途是A.抑制脂肪信号B.抑制水信号C.增强T2对比D.提高信噪比17.超声多普勒技术中，频移公式fd=2vcosθf0/c，其中θ是A.探头与血流方向的夹角B.探头与组织界面的入射角C.声波在介质中的折射角D.脉冲重复频率与最大流速的夹角18.关于影像噪声的描述，错误的是A.X线照片噪声主要来源于量子噪声B.CT图像噪声与探测器灵敏度成反比C.MRI噪声与扫描时间平方根成反比D.超声图像噪声主要由电噪声和组织散射引起19.双能CT（DualEnergyCT）的临床应用不包括A.区分尿酸结石与钙化结石B.肺灌注成像C.金属伪影校正D.骨密度定量分析20.关于影像质量评价指标，下列配对错误的是A.空间分辨率——调制传递函数（MTF）B.对比度——信噪比（SNR）C.噪声——均方根误差（RMSE）D.伪影——模体测试图像分析二、填空题（每空1分，共20分）1.X射线的本质是______，具有______和粒子性的双重特性。2.数字X线摄影中，图像后处理的关键步骤包括______、灰度变换和______。3.CT扫描模式分为______扫描和螺旋扫描，其中螺旋扫描的优势是______。4.MRI中，T2加权像的权重主要由______时间决定，脂肪在T1加权像中呈______信号。5.超声换能器的核心材料是______，其工作原理基于______效应。6.DSA的减影方式包括时间减影、______减影和______减影。7.正电子发射断层成像（PET）的示踪剂需标记______核素，常用的是______（写出核素符号）。8.影像噪声的主要来源包括量子噪声、______噪声和______噪声。9.多排螺旋CT的探测器排列方式有______排列和______排列两种。10.乳腺X线摄影的特殊技术包括______压迫和______滤波。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述X射线在物质中的衰减规律及其影响因素。2.对比分析CR（计算机X线摄影）与DR（数字化X线摄影）的成像流程及优缺点。3.说明CT伪影的主要类型及产生原因（至少列举4种）。4.解释MRI中“加权像”的概念，并比较T1WI、T2WI和PDWI（质子密度加权像）的成像参数与信号特点。5.超声成像中，为什么高频探头分辨率高但穿透性差？如何根据临床需求选择探头频率？四、综合分析题（每题10分，共20分）1.某患者因头部外伤需进行CT检查，试述从X射线产生到图像重建的完整技术流程，并分析降低辐射剂量的可行措施。2.多模态影像融合（如PET-MRI）是当前影像诊断的前沿技术，结合各模态成像原理，分析其优势及临床应用价值。参考答案一、单项选择题1.D2.A3.D4.A5.A6.D7.A8.C9.B10.D11.A12.A13.A14.C15.A16.A17.A18.B19.C20.B二、填空题1.电磁波；波动性2.噪声抑制；空间滤波3.轴位；扫描速度快、覆盖范围大4.TE（回波时间）；高5.压电陶瓷（或压电晶体）；压电6.能量；混合7.正电子发射；¹⁸F8.电子学；运动9.对称；偏移10.乳腺；钼/铑三、简答题1.衰减规律：X射线通过物质时，其强度随穿透厚度按指数规律衰减，公式为I=I₀e^(-μx)，其中μ为线性衰减系数，x为厚度。影响因素包括：①X射线能量（能量越高，衰减越小）；②物质原子序数（Z越高，光电效应为主时衰减越大）；③物质密度（密度越大，衰减越大）；④物质厚度（厚度增加，衰减增加）。2.成像流程：CR使用IP板（影像板）接收X线→激光扫描读取潜影→光电转换→数字处理→图像显示；DR通过平板探测器直接将X线转换为电信号→数字处理→图像显示。优点：DR成像速度更快（秒级）、量子效率更高（DQE约70%vsCR的30%-50%）、动态范围更大；CR无需直接连接成像设备，灵活性高。缺点：DR设备成本高、维护复杂；CR空间分辨率略低、处理时间较长。3.伪影类型及原因：①金属伪影：高衰减物质（如义齿、钢板）导致局部X线衰减差异过大，投影数据缺失；②运动伪影：患者或器官运动（如呼吸、心跳）导致同一层面不同角度投影对应解剖位置不一致；③线束硬化伪影：X射线能谱中低能成分被优先吸收，剩余射线平均能量升高（硬化），导致CT值计算偏差（常见于高密度组织周围，如椎体边缘出现“暗带”）；④环状伪影：CT探测器个别单元损坏或校准误差，导致重建图像出现环形条纹；⑤部分容积伪影：扫描层厚内包含不同密度组织，CT值为平均结果（如脊髓与脑脊液混合时出现“伪强化”）。4.加权像：通过调整成像参数（TR、TE），使图像对比度主要由某一组织特性（T1、T2或质子密度）决定。T1WI：短TR（≤500ms）、短TE（≤30ms），信号主要反映T1差异（脂肪T1短→高信号，水T1长→低信号）；T2WI：长TR（≥2000ms）、长TE（≥80ms），信号主要反映T2差异（水T2长→高信号，脂肪T2短→中等信号）；PDWI：长TR、短TE，信号主要反映质子密度（质子多→高信号，如脑白质与灰质因质子密度差异显示对比）。5.高频探头（如10-15MHz）波长λ=c/f（c为声速，约1540m/s），频率越高，波长越短，根据瑞利判据（分辨率≈1.22λ/2NA），空间分辨率越高；但高频声波在介质中衰减（α∝f^b，b≈1-2）更显著，穿透深度（约为半价层的2-3倍）降低。临床选择：浅表器官（甲状腺、乳腺）用高频（7-15MHz）以提高分辨率；深部组织（腹部、心脏）用低频（2-5MHz）以保证穿透性；血管超声（如颈动脉）常用5-10MHz兼顾分辨率与深度。四、综合分析题1.技术流程：①X射线产生：高压发生器提供管电压（120-140kVp）和管电流（200-500mA），阴极灯丝加热发射电子，经电场加速轰击阳极钨靶，99%能量转化为热能，1%产生X射线；②扫描采集：X射线经准直器形成扇形束，穿过患者后被探测器接收，转换为电信号；③数据预处理：校正增益、消除噪声、对数转换（将透射强度转换为衰减系数）；④图像重建：采用滤波反投影法或迭代重建算法，将投影数据（正弦图）重建为横断面图像；⑤后处理：多平面重组（MPR）、容积再现（VR）等。降低剂量措施：①优化扫描参数（降低管电流、使用自动管电流调制技术）；②缩短扫描范围（仅扫描感兴趣区域）；③采用迭代重建算法（如ASiR、SAFIRE）替代FBP，减少噪声对剂量的依赖；④儿童患者使用专用低剂量协议（调整kVp和mA）；⑤确保患者制动（减少运动伪影导致的重复扫描）。2.优势：PET基于正电子核素示踪（反映代谢/功能），MRI基于氢质子弛豫（反映解剖/组织特性），融合后可同时提供功能-代谢-解剖信息。临床价值：①