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文檔簡介

1、章后習題解答1-1 產生X射線需要哪些條件?答:這個題目實際上把高速電子轟擊靶產生X射線這一事實在條件上予以明確。首先要有產生電子的陰極和被轟擊的陽極靶,電子加速的環境條件即在陰極和陽極間建立電位差,為防止陰極和陽極氧化以及電子與中性分子碰撞的數量損失,要制造壓強小于的真空環境,為此要有一個耐壓、密封的管殼。1-2 影響X射線管有效焦點大小的因素有哪些? 答:影響有效焦點大小的因素有:燈絲大小、管電壓和管電流、靶傾角。1-3 在X射線管中,若電子到達陽極靶面的速度為1.5ms-1,求連續X射線譜的最短波長和相應的最大光子能量。答:此題的思路是由動能公式求出電子的最大動能,此能量也是最大的光子能

2、量,從而求出最短波長。但當速度可與光速c=3ms-1相比較時,必須考慮相對論效應,我們可以用下面公式求出運動中電子的質量此題的結果告訴我們,管電壓為73.8KV。反過來,如果知道管電壓,求電子到達陽極靶表面的電子速度時,同樣需要考慮相對論效應。1-4 下面有關連續X射線的解釋,哪些是正確的?A連續X射線是高速電子與靶物質軌道電子相互作用的結果;B連續X射線是高速電子與靶物質的原子核電場相互作用的結果;C連續X射線的最大能量決定于管電壓;D連續X射線的最大能量決定于靶物質的原子序數;E連續X射線的質與管電流無關。正確答案:B、C、E1-5 下面有關標識X射線的解釋,哪些是正確的?A標識X射線是高

3、速電子與靶物質軌道電子相互作用的結果;B標識X射線的質與高速電子的能量有關;C標識X射線的波長由躍遷電子的能級差決定;D濾過使標識X射線變硬;E靶物質原子序數越高,標識X射線的能量就越大。正確答案:A、C、E1-6 影響X射線能譜的因素有哪些?答:電子轟擊陽極靶產生的X射線能譜的形狀(歸一化后)主要由管電壓、靶傾角和固有濾過決定。當然,通過附加濾過也可改變X射線能譜的形狀。1-7 影響X射線強度的因素有哪些?答:X射線在空間某一點的強度是指單位時間內通過垂直于X射線傳播方向上的單位面積上的光子數量與能量乘積的總和。可見,X射線強度是由光子數目和光子能量兩個因素決定的。影響X射線強度(量與質)的

4、因素很多,主要有:增加毫安秒,X射線的質不變、量增加,X射線強度增加;增加管電壓,X射線的質和量均增加,X射線強度增加;提高靶物質原子序數,X射線的質和量均增加,X射線強度增加;增加濾過,X射線的質增加、但X射線的量減少,X射線強度減少;增加離X射線源的距離,X射線的質不變,X射線的量減少,X射線強度減少;管電壓的脈動,X射線的質和量均減少,X射線強度減少。1-8 原子放出X射線前是靜止的,為了保持活動不變,當它發射X射線時,原子經歷反沖。設原子的質量是M,X射線的能量為h,試計算原子的反沖動能。答:此題的關鍵在于利用X射線的動量和能量的關系:。根據動量守恒,可知:這樣,原子的反沖動能1-9

5、X射線攝影中,光電效應和康普頓效應對影像質量和患者防護各有何利弊?答:診斷放射學中的光電效應,可從利弊兩個方面進行評價。有利的方面,能產生質量好的影像,其原因是:不產生散射線,大大減少了照片的灰霧;可增加人體不同組織和造影劑對射線的吸收差別,產生高對比度的X射線照片,對提高診斷的準確性有好處。鉬靶乳腺X射線攝影,就是利用低能X射線在軟組織中因光電吸收的明顯差別產生高對比度照片的。有害的方面是,入射X射線通過光電效應可全部被人體吸收,增加了受檢者的劑量。從全面質量管理觀點講,應盡量減少每次X射線檢查的劑量。康普頓效應中產生的散射線是輻射防護中必須引起注意的問題。在X射線診斷中,從受檢者身上產生的

6、散射線其能量與原射線相差很少,并且散射線比較對稱地分布在整個空間,這個事實必須引起醫生和技術人員的重視,并采取相應的防護措施。另外,散射線增加了照片的灰霧,降低了影像的對比度,但與光電效應相比受檢者的劑量較低。1-10 0.5cm的鋁將單能X射線強度衰減到46.7%, 試求該光子束的HVL。答:此題是衰減規律的簡單應用。根據衰減規律,可知:,從而求得線性衰減系數1.523cm-1再根據半價層HVL與線性衰減系數的關系:,得:HVL=0.455cmAl1-11 質量衰減系數、質能轉移系數和質能吸收系數三者間的區別和聯系怎樣?答:X射線光子與吸收物質發生相互作用時,一般情況下,光子的一部分能量以散

7、射輻射的方式從吸收體中輻射掉,另一部分轉化為高速電子或正電子的動能。質量衰減系數表示入射X射線與物質相互作用的總概率,它包括所有可能發生的相互作用的概率之和。質能轉移系數表示相互作用過程中光子能量轉移給帶電粒子的那部分份額的總和。不過,由于光核反應及其它一些過程的發生概率很小,因而帶電粒子的能量主要來自光電效應、康普頓效應和電子對效應三個主要過程。傳遞給帶電粒子的能量,其中又有一部分轉移成韌致輻射。質能吸收系數表示扣除韌致輻射后,光子交給帶電粒子的能量用于造成電離、激發,從而真正被物質吸收的那部分能量所占的份額。在數量上它們之間的關系為:, , 1-12 已知入射光子的能量為, 散射角為,試求

8、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況。電子的靜止能量為。答:由能量守恒和動量守恒,可得,散射光子能量為:為入射光子能量h和電子的靜止能量的比值,=0.511MeV。當時,。由于,故=0.511MeV,這說明,不管入射X射線光子的能量有多高,散射光子的能量最大不超過0.511MeV。1-13 X射線在物質中的衰減規律的適用條件是什么?答:的適用條件是:單能、窄束、均勻物質。1-14 若空氣中各組分的質量百分比為氮75%,氧23.2%,氬1.3%,試計算在能量為20keV光子作用下,空氣的質量衰減系數。已知氮、氧、氬的質量衰減系數分別為0.36、0.587、和8.

9、31()。答:根據混合物或化合物的質量衰減系數公式:來計算。空氣的質量衰減系數為: =0.360.75+0.5870.232+8.310.013 =0.514(m2/kg)自我檢測題1何為實際焦點、有效焦點、靶傾角?三者關系如何?2韌致輻射產生的連續譜中為何存在最短波長?3在X射線管的鎢靶中K、L、M 殼層的電子結合能分別是69keV、12keV、2keV,則在X射線管中產生的標識線的能量為A2keV; B12keV; C55keV; D57keV;4能量80keV的電子入射到X射線管的鎢靶上產生的結果是A連續X射線的最大能量是80keV;B標識X射線的最大能量是80keV;C產生的X射線絕大

10、部分是標識X射線;D僅有1%的電子能量以熱量的形式沉積在鎢靶中;5在120kV管電壓下鎢靶X射線管產生的標識X射線的能量取決于A靶傾角; B焦點大小; CmAs; D靶物質的原子序數;6一單能X射線通過3個半價層的厚度后強度為原來的 A. ; B.; C.; D.;7是非判斷題 (1) 在診斷X線能量范圍內也有電子對效應產生。 (2) 低能X線與高原子序數物質最容易發生光電效應。(3) 在窄束條件下測量的半價層比寬束條件下測量的半價層小。(4) 康普頓效應的質量減弱系數對所有物質(除氫外)都幾近于相等。(5) 在康普頓效應中,所有方向上都能找到反沖電子。8簡述X射線與物質相互作用的主要過程。9

11、X射線管發射的每秒 1012 個光子以窄束方式撞擊在0.1mm厚的增感屏上。假定X射線束由40keV光子組成,對于40keV而言,增感屏的線性衰減系數和線性能量吸收系數分別為23m-1和5m-1。試求在0.5秒曝光時間內增感屏吸收的總能量。10試證明無論入射光子的能量多大,在900方向上散射光子的最大能量為511keV。4-1 具有自旋的原子核置于外磁場中為什么會發生自旋或角動量旋進?答:具有自旋的原子核置于外磁場中,其自旋角動量受到一個與之垂直的力矩的作用,所以自旋或角動量就產生旋進。4-2 當一質子處于磁場中時,如果增加此磁場的強度,則其旋進頻率將A減小 B增加C不發生變化 D依賴于其它條

12、件答:因為旋進頻率,如果增加此磁場的強度,則其旋進頻率將將增加。正確答案:B4-3 、是核磁共振成像中的兩個馳豫時間常數,以下敘述哪個正確?A、都是橫向馳豫時間常數B、都是縱向馳豫時間常數C是橫向馳豫時間常數、是縱向馳豫時間常數D是橫向馳豫時間常數、是縱向馳豫時間常數答:核磁共振成像中的通常用表示橫向馳豫時間常數、用表示縱向馳豫時間。正確答案:D4-4 磁場中,處于熱平衡狀態的1H核從外界吸收了能量,則其旋進角_;反之,如果向外界放出能量,則其旋進角_。答:磁矩在磁場中會得到能量,獲得的能量的大小,與磁矩同磁場的夾角有關,當夾角增大時,磁矩系統能量增加。反之,當夾角減小時,磁矩系統能量減小,向

13、外界放出能量。所以第一個空填“增加”,第二個空填“減小”。4-5 判斷正誤1核磁共振成像中馳豫過程是磁化矢量受激翻倒的過程2核磁共振成像中馳豫過程是磁化矢量受激翻倒的過程的逆過程3核磁共振成像中馳豫過程是射頻脈沖過后,組織中的質子先進行馳豫,再進行馳豫的過程4核磁共振成像中馳豫過程是磁化量的x軸分量和y軸分量消失,z軸分量向自旋系統的熱平衡狀態恢復的過程答:射頻脈沖結束之后,核磁矩解脫了射頻場的影響,而只受到主磁場的作用,進行“自由旋進”。所有核磁矩力圖恢復到原來的熱平衡狀態。這一從“不平衡”狀態恢復到平衡狀態的過程,稱為弛豫過程。可見,馳豫過程是射頻脈沖過后,組織中的質子同時進行馳豫,和馳豫

14、。即是磁化量的x軸分量和y軸分量消失,z軸分量向自旋系統的熱平衡狀態恢復的過程。所以選項1、2、3錯,選項4正確。4-6 具有自旋角動量的1H核在外磁場中旋進時,其自旋角動量A不發生變化 B大小不變,方向改變C大小改變,方向不變 D大小改變,方向也改變答:可用兩種方法分析自旋角動量旋進的情況1用質點的圓周運動引出體系發生純旋進質點要作圓周運動:在平動中,當外力與質點的運動速度(或動量)始終保持垂直時,質點要作圓周運動,即質點的運動速度大小不變,而速度方向連續發生改變。體系發生純旋進:若作轉動的體系所受的外力矩與體系的角動量始終垂直時,體系將發生純旋進,即角動量的大小不變,而角動量的方向連續發生

15、改變。所以選項B正確。2用剛體轉動中角動量定理引出角動量旋進的數學表達式如圖所示(教材圖4-2),當陀螺傾斜時,重力矩,與陀螺的自旋角動量 始終垂直時,陀螺將產生純旋進(以下簡稱旋進),具體表現是陀螺除自旋外,還繞鉛直方向作轉動。的大小不變,方向時刻發生變化。所以選項B正確。正確答案:B4-7 具有自旋的原子核置于外磁場中能級劈裂的間距等于什么? 能級劈裂的數目由什么決定? 答:因為自旋核在磁場中的附加能量和核磁量子數的關系為 所以具有自旋的原子核置于外磁場中能級劈裂的間距為 能級劈裂的數目由決定。4-8 計算1H、23Na在0.5T及1.0T的磁場中發生核磁共振的頻率。 答:從表4-1中可知

16、, 當B=0.6T時, 當B=1.0T時,4-9 樣品的磁化強度矢量與哪些量有關? 答:樣品的磁化強度矢量與樣品內自旋核的數目、外磁場的大小以及環境溫度有關。樣品中自旋核的密度越大,則越大;外磁場越大,也越大;環境溫度越高,越小。自我檢測題1已知1H的旋磁比MHzT-1,今欲使其發生磁共振,則外磁場與射頻(RF)角頻率的關系是 A只有當=1T,42.58MHz才能發生磁共振; B只有當=2T,85.16MHz才能發生磁共振; C只有當=3T,127.74MHz才能發生磁共振; D只要與滿足拉莫公式,就可能發生磁共振。2氫核在外磁場中的附加能量為A; B;C; D3氫核能級在外磁場的作用下將發生

17、劈裂現象,其裂距為A; B;C; D4宏觀磁矩與外磁場的關系是: A大,大; B大,小; C小,大; D小,小。5在外磁場中,氫核系統的磁化矢量是指 A一個系統氫核磁矩在任意方向的矢量和; B一個系統氫核磁矩在垂直于外磁場方向的矢量和; C一個系統氫核磁矩在外磁場方向的矢量和; D一個系統氫核磁矩在外磁場反方向的矢量和6核磁矩的經典圖像表示核磁矩或角動量的矢線會繞外磁場方向形成上下兩個喇叭筒,以下說法正確的是A上喇叭筒的核磁矩的矢線是由處于低能級的原子核磁矩或角動量圍成B上喇叭筒的核磁矩的矢線是由處于高能級的原子核磁矩或角動量圍成C上喇叭筒的核磁矩的矢線是由處于低能級的原子核磁矩或角動量圍成D

18、下喇叭筒的核磁矩的矢線是由處于高能級的原子核磁矩或角動量圍成7縱向弛豫過程是指: A氫核與周圍物質進行能量交換過程; B自旋晶格弛豫過程; C從縱向分量由小到大,最后恢復到未偏離磁場方向以前大小的過程; D同類核相互交換能量的過程。8橫向弛豫過程是指 A同類核相互交換能量的過程; B自旋一自旋弛豫過程; C在水平方向散開,的過程; D氫核與周圍物質進行能量交換過程。9縱向宏觀磁矩按的指數規律增長,式中是指 A恢復到的67時所需的時間; B恢復到的63時所需的時間; C恢復到的37時所需的時間; D恢復到的33時所需的時間。10橫向宏觀磁矩是按隨時間減小的,式中是指 A減弱到最大值的37時所需的

19、時間; B減弱到最大值的63時所需的時間; C減弱到最大值的33時所需的時間; D減弱到最大值的67時所需的時間。11符合拉莫爾頻率的射頻RF使宏觀磁矩偏離方向角,則這個RF是一個( )射頻脈沖 A角; B+90o; C+180o; D 90o。12試推導自旋系統受到90o脈沖作用后橫向磁化矢量的恢復方程為5-1 如何理解加權圖像?答:磁共振成像是多參數成像,圖像的灰度反映了各像素上MR信號的強度,而MR信號的強度則由成像物體的質子密度、縱向弛豫時間、橫向弛豫時間等特性參數決定。在磁共振成像中,出于分析圖像的方便,我們希望一幅MR圖像的灰度主要由一個特定的成像參數決定,這就是所謂的加權圖像,例

20、如圖像灰度主要由決定時就是加權圖像、主要由決定時就是加權圖像,主要由質子密度決定時就是質子密度加權圖像。在磁共振成像中,通過選擇不同的序列參數,可以獲得同一斷層組織無數種不同對比情況的加權圖像,以便在最大限度上顯示病灶,提高病灶組織和正常組織的對比度。5-2 SE信號是如何產生的?SE序列的對比特點是什么?答:(1)SE序列由一個脈沖和一個脈沖組合而成,脈沖使得縱向磁化翻轉到xy平面,于是就出現了橫向磁化,橫向磁化也就是開始在xy平面旋進。由于磁場的不均勻(包括靜磁場的不均勻和自旋-自旋相互作用產生的磁場不均勻),自旋磁矩的旋進速度會不一致,自旋磁矩的相位一致性會逐漸喪失,橫向磁化逐漸衰減。為

21、消除靜磁場不均勻所致的自旋磁矩失相位,脈沖過后的時刻,施加一個脈沖,使得自旋磁矩翻轉,于是處于失相位狀態的自旋磁矩開始相位重聚,在接收線圈中出現一個幅值先增長后衰減的MR信號,即SE信號。 (2)SE序列的圖像對比主要決定和的選擇:加權圖像:選擇短、短產生。越短,影響越小,信號幅度也越高,圖像的SNR也就越高;越短,對比越強,但信號幅度隨之下降,圖像的SNR也越低。加權圖像:選擇長、長產生。越長,影響越小;越長則對比越強,但信號幅度隨之下降,圖像的SNR也越低。質子密度加權圖像:選擇短、長產生。越短,影響越小,質子密度對比越強;越長,影響就越小。5-3 采用自旋回波脈沖序列,為獲得 加權像,應

22、選用 A長 ,短 ; B. 短,短 ; C長 , 長 ; D. 短,長 。答:因為在SE脈沖序列中,圖像的加權主要由掃描參數和決定,其中的長度決定了縱向磁化的恢復程度,而的長度決定了橫向磁化的衰減程度,所以選擇短可使各類組織縱向磁化的恢復程度存在較大差異,突出組織的對比;而選擇短可使各類組織橫向磁化的衰減程度差異不大,對圖像對比的影響較小。正確答案:B5-4 IR信號是如何產生的?IR序列的對比特點是什么?答:(1)IR序列先使用脈沖使縱向磁化翻轉到負軸上,待縱向磁化恢復一段時間后,再施加脈沖,使恢復到一定程度的縱向磁化翻轉到xy平面成為橫向磁化,由此在接收線圈產生的MR信號就是IR信號。(2

23、)IR序列中,的選擇對圖像的形成起著非常重要的作用,因為第一個脈沖后,經過時間的弛豫,較長的組織,縱向磁化尚處于負值;一般的組織,縱向磁化可能正好過零點;較短的組織,縱向磁化已恢復到某一正值。但無論縱向磁化是正值還是負值,脈沖后在xy平面上的橫向磁化是其絕對值,IR信號的強度只與此絕對值相關。由于存在部分組織在時刻正好過零點,這部分組織的信號就很弱,所以IR圖像SNR較低。選擇長、短、長形成質子密度加權圖像。長使得所有組織的縱向磁化均可完全恢復,短使得影響減小。選擇中等長的、短、長形成加權圖像。中等長,使得大部分組織的縱向磁化已恢復至正值,對比加強;越短,影響越小。選擇較短、較長形成加權圖像。

24、較短時不同組織縱向磁化恢復至正值和負值的絕對值相仿,脈沖后的信號強度相差不大,即影響較小;較長的,會使得的影響加大。5-5 反轉恢復法是否可獲得加權像?答:選擇較短,較長可以形成加權像,因為較短時不同組織縱向磁化恢復至正值和負值的絕對值相仿,脈沖后的信號強度相差不大,即影響較小;而較長的,會使得的影響加大。5-6 在反轉恢復脈沖序列中,為有效地抑制脂肪信號,應選用A短的 ; B.長的 ; C.中等長度的 ; D. A、B、C都正確。答:因為當非常短時,大多數組織的縱向磁化都是負值,只有短組織的縱向磁化處于轉折點,如脂肪,因此圖像中該組織的信號完全被抑制。正確答案:A5-7 液體衰減反轉恢復(F

25、LAIR)序列是如何來抑制腦脊液(含水組織)的高信號,使腦脊液周圍的病變在圖像中得以突出的?答:流動衰減反轉恢復(FLAIR)序列是由反轉恢復脈沖序列發展而來的,該序列采用很長的,使得幾乎所有組織的縱向磁化都已恢復,只有非常長的組織的縱向磁化處于轉折點,如水,因此圖像中含水組織(如腦脊液)的信號完全被抑制,腦脊液周圍的病變在圖像中得以突出抑制。5-8 梯度磁場是如何選層、確定層厚和層面位置的?答:磁共振成像中,斷層位置的選擇是線性梯度磁場和選擇性RF脈沖(sinc函數型)共同作用的結果。在疊加上線性梯度磁場后,自旋核所受的磁場就變為,于是坐標z不同的自旋核,其共振頻率也就不同,為 。 假定在疊

26、加線性梯度磁場時,施加中心頻率的RF脈沖,就只有這一層面的自旋核受到激勵,所需的斷層就選擇出來了。由于所施加的RF脈沖的頻率總是有一定頻率范圍的,即 , 因此所選擇的斷層厚度為 。5-9 一磁共振成像儀,其靜磁場為1.5T,假設z方向的梯度場選定為1高斯/cm,為獲取10mm層厚的橫斷面像,射頻脈沖的頻寬應為多少?假設梯度場改為2高斯/cm,射頻脈沖的頻寬不變,層厚變為多少?(磁旋比=42.6MHz/T,1T=10000高斯)答:(1)在疊加上線性梯度磁場后,坐標z不同的自旋核,其共振頻率也就不同,為假定施加的RF脈沖頻率范圍為,其中,于是就只有這一斷層的自旋核受到激勵,所需的斷層就選擇出來了

27、。由于 于是射頻脈沖的頻寬 =(2)當梯度場改為2高斯/cm,射頻脈沖的頻寬不變時,層厚變為=5-10 采用二維傅里葉變換成像(2DFT),為獲取 256256 個像素的圖像,至少要施加多少次幅度各不相同的相位編碼梯度場?A1 ; B256 ; C128 ; D256256。答:因為在2DFT圖像重建中,沿相位編碼方向排列的像素的個數決定了為實現重建圖像所需進行的相位編碼的次數。正確答案:B5-11 用二維多層面法對16個層面進行掃描時,如果脈沖周期的重復時間為1.5秒,重復測量次數為2,圖像矩陣為128128,則整個掃描時間為多少秒?A161.52128128 ; B161.52128; C

28、161.52 ; D1.52128 。答:因為多層面掃描是同時進行的,這就使得多個層面所需的掃描時間與一個層面的成像時間幾乎相同,而2DFT完成一個層面的掃描時間等于序列重復時間相位編碼次數重復測量次數。正確答案:D5-12 K空間的性質如何?答:在K空間中,每個點的數據都來源于整個成像物體,而圖像上每個像素的信號都由K空間內的所有數據點疊加而成,但K空間內位置不同的數據點對圖像的貢獻有所差異,K空間中心部分,所對應的MR信號空間頻率低、幅度大,主要形成圖像對比度;K空間的外圍部分,所對應的MR信號空間頻率高、幅度低,主要形成圖像的分辨力。5-13 快速自旋回波(FSE)序列與多回波SE序列有

29、何不同?答:FSE序列與多回波SE序列一樣,都是在一個周期內先發射RF脈沖,再連續發射多個RF脈沖,從而形成多個有一定間隔的自旋回波。在多回波SE序列中,一個周期內相位編碼梯度磁場的幅度是固定的,每個回波參與產生不同的圖像,最終形成多幅不同加權的圖像,也即每個回波所對應的數據要填充到不同的K空間;而在FSE序列中,一個周期內各個回波經過不同幅度的相位編碼作用,這些回波所對應的數據被填寫到同一K空間中,最終形成一幅圖像。5-14 在FSE序列中,多數情況下一次激勵不能填充整個K空間,必須經過多次激勵才能產生足夠的數據行,那么在多次激勵下該如何填寫K空間呢?答:在FSE序列中,一般是根據回波鏈長E

30、TL將K空間分成ETL個區域或節段,每一節段所填寫的回波信號性質相同,回波時間也相同,因此一個周期內的ETL個回波就分別對應于K空間的ETL個不同的節段,從而完成ETL條相位編碼線的采集。這樣經過/ ETL次激發就完成了整個K空間的數據采集。在MRI的數據采集中,相位編碼幅度為零時所產生的回波信號被填入K空間的中心行,該回波信號所對應的回波時間稱為有效回波時間。有效回波時間決定著圖像對比性質,它可由操作者來控制,即決定何時實施=0的相位編碼,采集K空間的中央線。5-15 在FSE序列中有效回波時間是如何確定的?它和加權圖像有何關系?答:在FSE序列中,通常將相位編碼梯度為0時所產生的回波信號寫

31、入K空間的中央行,該回波信號所對應的回波時間稱為有效回波時間,有效回波時間決定著圖像對比性質,它可由操作者來控制,即決定何時采集K空間的中央線。5-16 GRE信號是如何產生的?答:在GRE序列中,脈沖作用后,先在頻率編碼方向施加負向去相位梯度使橫向磁化矢量去相位;然后再施加正向反轉梯度使自旋相位重聚,由此形成的回波即為梯度回波。5-17 關于回波平面成像(EPI),以下哪種說法是正確的?AEPI是一種快速數據讀出方式;BEPI要求快速的相位編碼梯度切換; CEPI要求快速的頻率編碼梯度切換; D單次激發EPI最多只能采集一個SE信號。答:單次激發EPI序列是在一次RF激發后,利用讀出梯度的連

32、續快速振蕩,獲取一系列不同相位編碼的回波,直至填完整個K空間,所以EPI技術實質上是一種K空間數據的快速采集方式, (A)和(C) 正確。在單次激發SE-EPI序列中,RF激發后,再施加相位重聚脈沖,離散的自旋相位開始重聚;脈沖停止后若干時間,開始采集第一個回波,但回波并未完全消除的影響;當離散的自旋相位完全重聚時,采集到的才是以衰減SE回波,而在此之后出現的回波將以衰減,所以只能采集到一個SE信號,(D)正確。正確答案:A、C、D5-18 評價MR圖像質量的技術指標主要有哪些?答:評價MR圖像質量的技術指標主要有信噪比、對比度、空間分辨力和偽影,這些技術指標決定著圖像上各種組織的表現,同時它

33、們之間也存在著相互影響和相互制約。5-19 為消除或抑制運動偽影,可采取哪些辦法?答:為消除或抑制運動偽影,可采用GRE或EPI等快速成像技術,使得在成像期間物體的運動可忽略不計,另外就是針對運動偽影產生的不同原因,采取一些不同的方法或技術,如對于呼吸和心跳等周期性生理運動,可采取門控采集技術;對于流體的流動,可采用流動補償技術和預飽和技術;對于兒童的多動或病人的躁動,必要時可使用鎮靜劑或將他們束縛住。自我評估題1像素和體素的區別?2為什么反轉恢復序列圖像信噪比較低?3為什么GRE序列能夠明顯縮短成像時間,同時仍保持較高的圖像信噪比?4為什么在較長時,FISP序列和FLASH序列的圖像比較為相

34、似?5關于PSIF序列,以下哪種說法不正確?APSIF序列產生重; B其實際回波時間大于,CPSIF常用于水成像; DPSIF序列對流動不敏感,常用于椎管造影。6、關于FLASH序列,正確的是:AFLASH序列只能用于T1加權成像; B每次信號采集后,破壞橫向殘余磁化; C通常在相位編碼方向施加破壞梯度或使用隨機相位的射頻破壞橫向殘余磁化;D每次信號采集后,在相位編碼方向施加相位重聚梯度,使橫向磁化恢復,以便在下次激發時產生更大的MR信號。7MR彌散成像的主要觀察目標是A血管內血流活動效應; B器官或組織的運動狀態;C組織水分子的熱運動; D組織水分子的滲透現象。8、功能性磁共振成像的主要觀察

35、目標是A通過腦中樞活動與安靜時局部腦組織的變化,反映活動中樞的解剖位置; B腦中樞活動時局部腦組織信號強度;C腦中樞活動時局部腦組織的變化;D造影劑通過時局部腦組織的變化。9、MRA是否能代替X線血管造影?10、影響 TOF MRA流出效應的因素是A層厚與的比值; B與的比值; C流速與層厚; D流速、層厚與。11、RF線圈的選擇對信噪比有何影響?12化學位移偽影是如何形成的?6-1放射性核素顯像的方法是根據A超聲傳播的特性及其有效信息,B根據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。解:根據放射性核素顯像的定義,

36、答案D是正確的。正確答案:D6-2放射性核素顯像時射線的來源是A體外X射線穿透病人機體,B引入被檢者體內放射性核素發出,C頻率為2.5MHz7.5MHz超聲,D置于被檢者體外放射性核素發出。解:A是X照相和X-CT的射線來源,C是超聲成像所用的超聲,對于B、D來說,顯然B正確。正確答案:B6-3一定量的99mTc經過3T1/2后放射性活度為原來的A1/3,B1/4,C1/8,D1/16。解根據,當t3T1/2時,。正確答案:C6-4在遞次衰變99Mo99mTc中,子核放射性活度達到峰值的時間為A6.02h,B66.02h,C23h,D48h。解參考例題,T1 1/2=66.02h, T2 1/

37、2=6.02h,l1=ln2/T1 1/2, l2= ln2/T2 1/2,根據公式計算得出,tm=22.886h=22h53min正確答案:C6-5利用131I的溶液作甲狀腺掃描,在溶液出廠時只需注射1.0ml就夠了,若出廠后存放了4天,則作同樣掃描需注射溶液為(131I半衰期為8天)A0.7ml, B1.4ml, C1.8ml, D2.8ml。解:作同樣掃描必須保證同樣的活度,設單位體積內131I核素數目為n,根據放射性衰變規律,T1/2=8d剛出廠時,V0=1ml溶液放射性活度為A0=lN0=ln0V0,存放t=4d后,V1體積的溶液放射性活度為A1=lN1=ln1V1,根據A1=A0,

38、得出正確答案:B6-6放射系母體為A,子體為B,其核素數目分別為 NA(t)、NB(t),放射性活度為AA(t)、AB(t),達到暫時平衡后ANA(t)NB(t),BAA(t)AB(t),CNA(t)、NB(t)不隨時間變化,DNA(t)、NB(t)的比例不隨時間變化。解:A、B、C不正確,根據式(6-12)及(6-18),在遞次衰變中, 。暫時平衡, 正確答案:D6-799mTc是SPECT最常用的放射性核素,其衰變時產生的g射線能譜中能量最大的峰(稱為光電峰或全能峰)為A140keV,B190keV,C411keV,D511keV。解:140keV是99mTc 的g射線光電峰, 190ke

39、V是81mKr的峰,411keV是198Au和152Eu的峰,511keV是電子對湮滅時產生的一對光子中每個光子的能量。正確答案:A6-811C、13N、15O、18F等是PET常用的放射性核素,這些核素會發生b衰變放出正電子b,b與電子b發生湮滅時,產生一對飛行方向相反的光子,每個光子的能量為A140keV,B511keV,C635keV,D1.022MeV。解:參考上題解。正確答案:B6-9RNI的技術特點是什么?答:其他醫學影像,如X線攝影、CT、MRI及超聲,一般提供組織的形態結構信息,而RNI是一種具有較高特異性的功能性顯像,除顯示形態結構外,它主要是提供有關臟器和病變的功能信息。由

40、于病變組織功能變化早于組織結構方面變化,所以SPECT有利于發現早期的病變,在這方面SPECT明顯優于XCT和B超,甚至MR。6-10 放射性核素或其標記化合物應用于示蹤的根據是什么?答:放射性核素或其標記化合物應用于示蹤是基于兩個基本根據:同一元素的同位素有相同的化學性質,進入生物體后所發生的化學變化和生物學過程均完全相同,而生物體不能區別同一元素的各個同位素,這就有可能用放射性核素來代替其同位素中的穩定性核素;放射性核素在核衰變時發射射線,利用高靈敏度的放射性測量儀器可對它所標記的物質進行精確定性、定量及定位測量。這兩點的有機結合,是建立放射性核素示蹤技術的理論基礎。借助這種技術,就能有效

41、地動態研究各種物質在生物體內的運動規律,揭示其內在關系。6-11 放射性核素示蹤技術的優越性主要表現在哪些方面?答:放射性核素示蹤技術的優越性主要表現在:靈敏度高,測量方法簡便,準確性高,結果可靠,在醫學科學中應用廣泛。6-12 表示放射性核素衰變快慢的三個物理常數間的關系是什么?答:有效衰變常數le和物理衰變常數lp、生物衰變常數lb之間的關系le=lp+lb有效半衰期Te1/2和物理半衰期T p 1/2、生物半衰期Tb1/2之間的關系6-13 為什么臨床上愿意用短壽命的核素?答:(1) 當兩種核素N相同l不同,有。即如果引入體內兩種數量相等的不同的核素,短壽命的核素的活度大。(2) 當A一

42、定時,有。即在滿足體外測量的一定活度下,引入體內的放射性核素壽命越短,所需數量越少,這就是為什么臨床上都要用短壽命核素的原因。6-14什么是g射線能譜?臨床醫學中測量g射線能譜有什么意義?答:g射線能譜是指g射線在g閃爍能譜儀中產生的脈沖高度譜。g閃爍能譜儀的探頭內是用NaI(Tl)晶體接收g射線,g射線源所發射的g光子與晶體作用,產生閃爍光,通過光電倍增管計數,就得到脈沖高度隨閃爍光光子能量的分布曲線(或稱脈沖高度譜),這就是g射線能譜。臨床醫學中測量g射線能譜主要意義在于:測定某種放射性同位素的特定能量g射線的計數率,有助于提高診斷結果的準確性。例如利用99mTc作為掃描劑進行掃描時,可使

43、同位素閃爍掃描機中的脈沖分析器選用適當的閾值及道寬,專門記錄99mTc的140keV的g射線光電峰的計數率,這樣可避免康普頓散射g射線及其他能量g射線的干擾。定量檢定放射性同位素或放射性藥物純度。檢定時,只須將樣品與標準源(或標準樣品)在相同條件下分別測出g射線能譜,然后進行比較(也可以不用標準源,即將測得的樣品g能譜與有關手冊中刊載的標準g能譜作比較)。如果樣品g能譜中出現不應有的光電峰等情況,即說明樣品中混有雜質g放射性同位素,并可定量計算。6-15 g照相機探頭給出的位置信號和Z信號在g照相機中的作用是什么?答:(1)每一個光電倍增管給出的電流都要經前置放大后分別通過四個電阻形成X,X,

44、Y,Y的位置信號,其作用是確定g射線打到閃爍晶體上產生的閃爍光點的位置。(2)X,X,Y,Y四個位置信號還要在一個加法器中總合起來,再通過脈沖幅度分析器,選取需要的脈沖信號送到示波器的Z輸入端,控制像點的亮度,此信號又稱為Z信號。6-16 如何提高g照相機中的測量靈敏度?靈敏度不僅僅決定了圖像的對比度、均勻性、也直接關系到引入體內的顯像制劑的多少。靈敏度的提高的關鍵是調節幅度分析器的窗位,此窗位應與g能譜中全能峰有準確的對應。由此可見,臨床醫學中測量g射線能譜的重要意義。自我檢測題1關于放射性核素顯像,下列哪個說法正確,A引入體內的核素放出g射線或b射線,根據人體不同組織對射線線性吸收系數的大

45、小而顯像,B引入體內的核素放出g射線或b射線,根據人體不同組織界面對射線的反射和吸收特性而顯像,C引入體內的放射性核素在不同的器官及病變組織中特異性分布而成像,D引入體內的放射性核素與該核素的同位素的化學性質不同而顯像。2一定量的99mTc經過1.5T1/2后放射性活度為原來的A0.707,B0.50,C0.35,D0.25。3某放射性核素,每分鐘衰變1.8106次,其放射性活度為,A3.0104Bq,B137Bq,C2.703Ci,D137Ci。4放射性核素引入體內后,表示放射性核素衰變快慢的三個物理常數間的關系是,ATe1/2T p 1/2,Te1/2T b 1/2,BTe1/2T p 1

46、/2,Te1/2T b 1/2,CTe1/2T p 1/2Tb1/2T p 1/2。5放射系母體為A,子體為B,其核素數目分別為 NA(t)、NB(t),放射性活度為AA(t)、AB(t),達到長期平衡后,ANA(t)NB(t),BAA(t)AB(t),CNA(t)、NB(t)不隨時間變化,DAA(t)、AB(t) 不隨時間變化。6無需準直的成像方法是AX-CT,Bg 照相,CSPECT,DPET。7簡述放射性核素發生器的基本原理。8為什么ECT(SPECT和PET)要進行衰減校正?7-1 提高超聲檢測的空間分辨率的有效途徑是增加超聲波的( ),但帶來的弊病是探測( )的下降。A波長;頻率 B

47、頻率;強度 C波長;強度 D頻率;深度答:由于空間分辨率與脈沖寬度有關,脈沖寬度愈小,縱向分辨率愈高。脈沖寬度的大小一般與超聲頻率有關,頻率愈高脈沖寬度愈小;而頻率愈高則衰減快。 所以提高超聲檢測的空間分辨率的有效途徑是增加超聲波的頻率,但帶來的弊病是探測深度的下降。正確答案:D7-2 某超聲發射面積為3cm2,超聲波的強度為200wm-2,脈寬為5ms,脈沖的間歇時間為15000ms,求峰值發射功率。解: 平均功率為 峰值功率根據 答:峰值發射功率為180W。7-3 超聲波在水中的傳播速率為1500ms-1,求頻率為0.5MHz和10MHz的超聲在水中的波長分別是多少?解:由公式答:頻率為0.5MHz和10MHz的超聲在水中的波長分別是、。7-4 在水中傳播的某超聲頻率為10MHz,聲傳播速率是1500ms-1,在某點上的聲強是1.0105Wm-2,水的密度等于103kgm-3,求(1)該點的聲壓幅值是多少? (2)忽略介質中聲能的衰減,在一個波長范圍內,各點聲壓的最大差值是多少?解:由 得 答:該點的聲壓幅值是,一個波長范圍內,各點聲壓的最大差值是。7-5 已知超聲探測器的增益為100dB,探頭是發射和接

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