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医学影像物理学试题及答案 第三章 X射线计算机断层成像（X-CT） 3-1 普通X射线摄影像与X-CT图像最大不同之处是什么? 答：普通X射线摄影像是重叠的模拟像，而X-CT图像是数字化的断层图像。 3-2 何谓体层或断层? 何谓体素和像素? 在重建中二者有什么关系? 答：体层或断层是指在人体上欲重建CT像的薄层。 体素是人体中欲重建CT像断层上的小体积元，是人为划分的，是采集（或获取）成像参数（衰减系数值）的最小体积元（实际中是扫描野进行划分）；像素是构成图像的最小单元，是人为在重建平面上划分的，其数值是构成CT图像数据的最小单元。要注意的是CT图像的像素和工业上的像素不是同一个概念。 体素和像素的关系是二者一一对应。按重建的思想是体素的坐标位置和成像参数值被对应的像素表现（坐标位置对应、衰减系数值以灰度的形式显示在CT图像上）。 3-3 何谓扫描? 扫描有哪些方式? 何谓投影? 答：所谓扫描系指在CT的重建中使用的采集数据的物理技术，具体言之就是以不同的方式，沿不同的角度，按一顶的次序用X射线对受检体进行投照的过程称为扫描。 扫描方式从总体上说有平移扫描和旋转扫描两种。扫描的目的是为了采集足够的重建数据。 所谓投影的本意系指透射物体后的光投照在屏上所得之影。若物体完全透明，透射光强等于投照光强，则影是完全亮的；若物体半透明, 透射光强小于投照光强，则影是半明半暗；若物体完全不透明，透射光强等于零，则影是完全暗的。按此种考虑，所谓投影的本质就是透射光的强度。 对重建CT像过程中投影p的直接含义就是透射人体后的X射线强度，即书中X射线透射一串非均匀介质（或人体）后的出射X射线的强度In ，即p =In 。广义之，这个投影p又是由In 决定的书中表述的=p 。 3-4 请写出射线束透射下列非均匀介质后广义下的投影值（见书中习题3-4图）。 答案：(a)17；(b) 3-5 何谓层厚? 它与哪些因素有关? 答：层厚的本意系指断层的厚度。对于传统CT和单螺旋CT通常层厚由X线束在扫描野中心处扫描断层的有效厚度决定，这个厚度一般用扫描野中心处层厚灵敏度曲线的半高宽表示。影响层厚的因素有准直器的准直孔径，检测器的有效受照宽度（尤其是MSCT），内插算法等。以横断面为例，凡是影响在断层内外沿人体长轴方向的X射线能量分布情况的因素都将影响层厚的有效厚度。 3-6 什么是重建中的反投影法？CT的重建中，为何要用滤波反投影法? 答：重建中的反投影法，系指把投影沿扫描路径的反方向将所得投影值反投回到各个体素中去的一种重建算法。反投影法又称总和法，它几乎是各CT生产厂家实际采用的唯一的算法。 为克服反投影法重建产生的边缘失锐伪像，所以要对投影进行滤波后再进行反投影，这样可以消除重建的边缘失锐伪像。 3-7 现有四体素阵列且在四个方向上的反投影值已填写在各个体素中，如图所示，试求四个体素的成像参数μ的数值。 解：分三步 第一步求和：每个体素在全部各个方向上的反投影值分别求总和，分别为20、26、23、29； 第二步减基数：基数=成像参数总和=任一投影方向 (对本题而言或为0o,45o,或为90o,或诶135o)上投影值总和，如下 基数=任一方向上投影值总和 =5+9=2+7+5=6+8=4+7+3=14 由各像素值总和20、26、23、29分别减基数14求得各体素为 6、12、9、15 第三步化简：把各体素值6、12、9、15化成相对最简数(用3约)。 2026 20 26 23 29 6 12 9 15 2 4 3 5 求和 减基数 化简 3-8 何谓CT值? 它与衰减系数μ的数值有什么关系? 答：按相对于水的衰减计算出来的衰减系数的相对值被称为CT值。国标对CT值的定义为：CT值是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。实际中，均以水的衰减系数μw作为基准，若某种物质的平均衰减系数为μ，则其对应的CT值由下式给出 CT = k CT值的标尺按空气的CT值=-1000HU和水的CT值=0HU作为两个固定值标定,这样标定的根据是因空气和水的CT值几乎不受X线能量影响。CT值的单位为“亨，HU” ，规定μw为能量是73keV的X射线在水中的衰减系数，μw =19m-1。式中k称为分度因子，按CT值标尺，取k=1000，故实用的定义式应表为 CT = ×1000 HU 3-9 何谓准直器? 准直器有什么作用? 答：准直器系指在X-CT扫描中限定X线束的装置，用铅制成。如传统X-CT中准直器的准直通道可限定X线束的束宽和束高。准直器的基本作用有两条，一是限定并