2025年大学《核物理》专业题库—— 核技术在医疗影像中的应用.docxVIP

2025年大学《核物理》专业题库——核技术在医疗影像中的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（请将正确选项的字母填入括号内）

1.在核医学成像中，用于正电子发射断层显像（PET）的放射性核素主要是通过哪个过程产生？

A.β-衰变B.β+衰变C.α衰变D.电子俘获

2.下列哪种射线的穿透能力最强，通常用于深部组织的核医学成像？

A.α粒子B.β-粒子C.β+粒子D.γ射线

3.放射性药物（显像剂）进入体内后，需要与特定的生物大分子或细胞发生结合，这通常称为？

A.放射化学纯度B.放射生物学活性C.放射物理特性D.稳定性

4.闪烁探测器将接收到的γ射线光子能量转换为电信号的过程主要依赖于？

A.康普顿散射B.光电效应C.电子对生成D.原子核的重新分布

5.SPECT和PET这两种成像技术的主要区别在于所利用的放射性核素衰变产生的射线类型？

A.γ射线vsβ射线B.α射线vsβ射线C.正电子vs负电子D.α粒子vsγ射线

6.在单光子发射计算机断层显像（SPECT）中，为了获得断层面图像，通常需要？

A.只在一个角度采集数据B.在多个角度进行数据采集并进行图像重建C.使用同步的X射线源进行扫描D.使用外部强磁场定位

7.FDG（氟代脱氧葡萄糖）作为PET显像剂，其成像原理主要基于？

A.发射α粒子B.发射β+粒子C.发射γ射线D.代谢活跃的组织摄取并保留放射性葡萄糖

8.对于需要较高空间分辨率的应用，以下哪种核医学成像设备可能更优？

A.闪烁扫描仪B.高分辨率SPECTC.PETD.勃拉格-戈瑞透镜系统

9.放射性核素治疗（如碘-131治疗甲状腺癌）的原理主要是利用了碘原子在甲状腺组织中的什么特性？

A.高灵敏度B.易于被甲状腺摄取C.发射的β粒子或γ射线对癌细胞具有杀伤作用D.较长的半衰期

10.在核医学影像质量控制中，空间分辨率通常用什么单位来衡量？

A.活度（Bq）B.时间（秒）C.能量（keV）D.水平线或垂直线的数量

二、填空题（请将答案填入横线上）

1.核医学成像中常用的放射性核素衰变方式有β-衰变、______、电子俘获和α衰变。

2.放射性药物进入体内后，需要通过______系统被特定的器官或组织摄取。

3.闪烁探测器通常由______和光电倍增管两部分组成。

4.SPECT成像中，为了克服运动伪影和提高空间分辨率，常采用______技术。

5.PET成像中，探测器阵列需要能够同时测量来自衰变事件产生的两个______的湮灭辐射。

6.γ相机（闪烁扫描仪）是SPECT成像系统的核心部件，它主要利用了γ射线与物质发生______和______的相互作用原理。

7.核医学影像的对比度主要由放射性分布的不均匀性以及探测器对不同能量射线的响应差异（即______）决定。

8.正电子发射断层显像（PET）利用放射性示踪剂在生物体内分布的______差异来反映生理或病理状态。

9.放射性核素治疗的基本原理是利用放射性核素衰变时释放的______（如β粒子、α粒子或γ射线）对病变组织进行照射。

10.在核医学领域，通常用______来表示放射性核素每秒钟发生核衰变的次数。

三、简答题

1.简述γ射线与物质的相互作用的主要方式，并说明每种方式在核医学成像（特别是γ相机成像）中的作用。

2.与传统的CT或MRI相比，简述正电子发射断层显像（PET）的主要优势和局限性。

3.解释什么是放射性药物，并简述其作为核医学成像显像剂的基本要求。

4.简述单光子发射计算机断层显像（SPECT）的基本工作原理，包括数据采集和图像重建的主要步骤。

四、计算题

1.某放射性核素的半衰期为6小时，现需要配制活度为1000MBq的显像剂。请计算：

a.该核素经过12小时后的活度是多少？

b.需要多少克原始放射性核素（假设其浓度为1.0Ci/g）才能满足配制要求？（结果分别保留三位有效数字）

2.一个患者接受了注射111In-OVA（用于消化道出血显像）的检查。注射后1小时，在距离注射部位5厘米处测得表面累积剂量率为0.5μGy/h。已知该放射性核素的能量为60keV，发射的主要是γ射线。请估算此时患者体内的总活度（假设患者体表面积为1.7m2，并简化计算，仅考虑γ射线贡献，不考虑衰变和代谢）。（结果保留两位有效数字）

五、