医学影像物理学复习整理new

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1、医学影像物理学复习整理(四种成像技术的物理原理，基本思想等)第一章：X射线物理第一节：X射线的产生医学成像用的X射线辐射源都是利用高速运动的电子撞击靶物质而产生的。1.产生X射线的四个条件：（1）电子源（2）高速电子流（3）阳极靶（4）真空环境2.X射线管结构及其作用（阴极，阳极，玻璃壁）（1）阴极：包括灯丝，聚焦杯，灯丝为电子源，聚焦杯调节电流束斑大小和电子发射方向。（2）阳极：接收阴极发出的电子；为X射线管的靶提供机械支撑；是良好的热辐射体。（3）玻璃壁：提供真空环境。3.a.实际焦点：灯丝发射的电子，经聚焦加速后撞击在阳极靶上的面积称为实际焦点。b.有效焦点：X射线管的实际焦点在

2、垂直于X射线管轴线方向上投影的面积，称为有效焦点。c.有效焦点的面积为实际焦点面积的sinθ倍。(θ为靶与竖直方向的夹角)补充：影响焦点大小的因素有哪些？答：灯丝的形状、大小及在阴极体中的位置和阳极的靶角θ有关。4.碰撞损失：电子与原子外层电子作用而损失的能量。5.辐射损失：电子与原子内层电子或原子核作用而损失的能量。6.管电流升高，焦点变大；管电压升高，焦点变小。7.a.标识辐射：高速电子与原子内层电子发生相互作用，将能量转化为标识辐射。b.韧致辐射：高速电子与靶原子核发生相互作用，将能量转化为韧致辐射。6.连续X射线的短波极限只与管电压有关。且与其成反比。7.X射线的产生机制：电子

3、与物质的相互作用，X射线是高速运动的电子在与物质相互作用中产生的。韧致辐射是产生连续X射线的机制。*影响X射线发射谱的因素：因素影响管电流能谱的幅度管电压能谱的幅度和位置附加滤过能谱幅度，在低能时更加有效靶材料能谱的幅度和标识X射线谱的位置管电压波形能谱幅度，在高能时更加有效8．X射线的基本特征（1）X射线的穿透作用（2）荧光作用（3）电离作用（4）热作用（5）化学和生物效应*X射线的穿透作用是X射线医学影像学的基础。第二节：X射线辐射场的空间分布1.X射线强度：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数量与能量乘积的总和。补充：X射线强度是由

4、光子数量和光子能量两个因素决定。2.X射线的量是射线的光子数目，而质是射线的光子能量，表示X射线的硬度。3．各种因素对X射线强度的影响影响因素（增加）X射线的质X射线的量毫安秒不变增加管电压增加增加靶原子序数增加增加滤过增加降低距离不变降低电压脉动降低降低管电流不变增加第三节：X射线与物质的相互作用1.X射线与物质三种作用形式：光电效应，康普顿效应，电子对效应2.光电效应：能量为hv的X射线光子通过物质时，与物质原子的轨道电子发生相互作用，把全部能量传递给这个电子，光子消失，获得能量的电子挣脱原子束缚成为自由电子（光电子）；原子的电子轨道出现一个空位而处于激发状态，他将通过发射标识X射

5、线或俄歇电子的形式很快回到基态，这个过程成为光电效应。3.诊断放射学中的光电效应：利：能产生质量好的影像，原因是：（1）不产生散射线，减少照片灰雾（2）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。弊：入射X射线通过光电效应可全部被人体吸收，增加了受检者的剂量。4.康普顿效应:当入射X射线光子和原子内一个轨道电子发生相互作用时，光子损失一部分能量，并改变运动方向，电子获得能量而脱离原子，这个过程成为康普顿效应。5.诊断放射学中的康普顿效应：散射线增加了照片灰雾，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。散射较强，医生和技术人

6、员应注意防护。6.电子对效应:当X射线光子从原子核旁经过时，在原子核库伦场的作用下形成一对正负电子，此过程称为电子对效应。7.各种相互作用的相对重要性：光子能量处于低能端部分，光电效应占优势；中间部分，康普顿效应占优势；高能端部分电子对效应占优势第四节：X射线在物质中的衰减这部分给的比较模糊，看书吧。主要是连续X射线在物质中的衰减规律。补充：滤过分为固有滤过和附加滤过。第二章第一节1.X射线摄影基本原理?X射线贯穿本领强，当一束强度大致均匀的x射线照到人体时，由于人体各种组织、器官在度、厚度方面的差异，对投照在其上的x射线的衰减各不相同，使透过人体的x射线强度分布发生变化，携带人体信息

7、，形成x射线信息影像。再通过一定的采集，转换，显示系统将x射线强度分布转换成可见光的分布，形成人眼可见的X射线影像。2.医用X线胶片的作用胶片的主要功能是影像的记录，显示与贮存。3.胶片成像原理X射线照射的胶片，经过显影、定影后，胶片感光层中的卤化银被还原成金属银残留在胶片上，形成由金属银颗粒组成的黑色影像。胶片变黑的程度称为胶片光密度。4.临床上，影像白对应组织的密度高，吸收X射线多，照片上呈白影；黑对应组织的密度低，吸收的X线少，照在胶片上