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医医学学影影像像物物理理学学__复复习习⼤⼤纲纲整整理理

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⽣的。

1.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射线的⽣机制：电⼦与物质的相互作⽤，X射线是⾼速运动的电⼦在与物质相互作⽤中⽣的。韧致辐射是⽣连续X射

线的机制。

（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。

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：能⽣质量好的影像，原因是：（1）不⽣散射线，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，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，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，照在胶⽚上的多，

胶⽚呈⿊影。

5.胶⽚特性曲