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第一章 X射线物理1

第一节 X射线的产生1

一、X射线管1

二、X射线管的焦点2

三、连续X射线和标识X射线的特性2

四、X射线能谱3

五、X射线的基本特性4

第二节 X射线辐射场的空间分布4

一、X射线强度4

二、辐射场的空间分布5

第三节 X射线与物质的相互作用5

一、作用截面5

二、衰减系数5

三、主要作用过程7

第四节 X射线在物质中的衰减9

一、单能X射线在均匀物质中的衰减9

二、连续X射线在均匀物质中的衰减10

三、X射线在非均匀物质中的衰减10

章后习题解答11

自我检测题14

第二章 X射线影像16

第一节 X射线摄影16

一、X射线影像的物理基础16

二、摄影胶片的特性参数16

三、关于密度17

第二节 特殊X射线摄影19

一、客观对比度20

二、主观对比度20

第三节 X射线摄影图像质量评价20

三、图像对比度21

四、成像系统的空间分辨力与调制传递函数21

五、图像的对比度分辨力与图像的空间分辨力22

六、医学影像的成像本质与指导思想22

七、X射线的量子噪声23

第四节 数字图像基础23

一、图像的表示方法23

二、空间域图像、频率域频谱与变换域23

三、灰度变换法24

四、图像增强策略25

五、图像的几何运算26

第五节 数字减影血管造影27

第六节 数字X射线摄影29

二、医学图像融合31

第七节 数字X射线影像的主要技术优势31

一、图像储存和传输系统31

三、X射线影像技术创新与完善的特点及其蕴涵的创造性思想33

章后习题解答34

自我检测题40

第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）42

第一节 有关X-CT的基础理论知识42

一、体素与像素43

二、扫描与投影43

三、CT图像重建的数理基础44

四、CT值与灰度显示49

第二节 传统X-CT的扫描方式51

第三节 关于X-CT后处理技术51

一、典型的图像后处理技术52

一、图像的主要质量参数54

第四节 X-CT图像的质量控制54

二、后处理的其他种类54

二、X-CT图像的伪像57

第五节 螺旋CT简介59

一、单层螺旋CT59

二、多层螺旋CT61

章后习题解答63

自我检测题70

第四章 核磁共振现象72

第一节 原子核的磁矩72

一、陀螺旋进角速度与相关物理量的关系72

二、水分子相当于两个“裸露”的氢核73

第二节 微观核磁共振73

一、氢核磁矩在两个能级的占有数的差别73

三、氢核能级与相应磁量子数的关系74

二、氢核磁矩？在外磁场？中的旋进角度74

第三节 核磁共振现象的宏观描述75

一、M的大小与相关物理量之间的数值关系75

二、如何使？绕？的旋进能稳定进行75

三、如何获得旋转磁场？75

四、热辐射的电磁波谱部分和共振频率段相重叠76

第四节 化学位移和核磁共振谱76

一、固体中引起核磁共振谱线加宽的主要原因76

二、液体中引起核磁共振谱线加宽的主要原因76

三、谱线出现精细结构的原因77

章后习题解答77

自我检测题78

第五章 磁共振成像81

第一节 磁共振信号与加权图像81

一、磁共振加权图像81

二、自旋回波序列与图像特点82

三、反转恢复序列与图像特点83

第二节 磁共振图像重建84

一、梯度磁场84

二、MRI的空间定位84

三、二维傅里叶变换图像重建85

四、K空间86

第三节 快速成像序列88

一、快速自旋回波序列88

二、梯度回波序列89

三、回波平面成像序列92

四、快速成像序列应用93

第四节 磁共振血管成像95

一、流动现象95

三、时间飞越法血管成像96

二、流动现象的补偿96

四、相位对比法血管成像97

五、MIP图像重建98

第五节 磁共振图像质量99

一、信噪比99

二、对比度99

三、空间分辨力99

四、常见图像伪影100

章后习题解答101

自我检测题105

第六章 放射性核素显像107

第一节 概述107

一、放射性核素显像的技术特点107

二、核素示踪107

一、放射性衰变规律108

三、放射性制剂108

第二节 原子核的放射性108

二、放射性活度109

三、递次衰变109

四、放射平衡109

五、放射性核素发生器基本原理110

六、放射性计数的统计规律110

第三节 原子核反应111

一、核反应的一般概念111

二、中子及分类112

三、中子核反应112

四、医用放射性核素的来源113

第四节 γ射线探测113

一、γ射线能谱113

第五节 准直器114

一、准直器的作用114

二、闪烁计数器114

三、脉冲幅度分析器114

二、准直器的技术参数115

第六节 γ照相机和单光子发射型计算机断层116

一、γ照相机原理116

二、γ照相机的性能指标及质量控制117

三、单光子发射型计算机断层原理117

四、单光子发射型计算机断层的技术优势117

五、单光子发射型计算机断层性能指标及质量控制117

第七节 正电子发射型计算机断层118

一、正电子发射型计算机断层原理118

二、正电子发射型计算机断层的技术优势118

三、正电子发射型计算机断层应用评价及发展趋势118

章后习题解答119

自我检测题122

第七章 超声物理123

第一节 超声波基本物理性质123

一、超声波的分类123

二、超声波的动力学方程123

三、超声波的速度124

四、声压、声强与声阻抗124

第二节 声波在介质中的传播特性126

一、波的反射和折射126

二、衍射与散射129

三、干涉与驻波129

四、声波在介质中的衰减规律130

五、声波通过界面的特性130

六、声束通过介质薄层的特征131

第三节 声波的多普勒效应132

一、声波的多普勒效应132

二、多普勒效应的数学表示133

三、频移信号的采集134

第四节 压电效应134

一、压电效应与电致伸缩效应134

二、压电材料的选择135

第五节 超声场135

一、圆形单晶片声源的超声场135

二、超声场的角分布137

三、声束聚焦139

第六节 血流动力学效应140

一、实际液体的流动140

四、涡流发放距离141

三、感应141

二、连续效应141

五、掩盖142

六、减速的不稳定性142

章后习题解答142

自我检测题144

第八章 超声波成像146

第一节 超声回波所携带的信息146

一、超声成像的基本特征146

二、反射回波成像147

三、散射回波成像147

四、增益补偿147

第二节 B超原理149

二、B超图像处理与灰阶150

一、B超原理150

三、谐波成像151

第三节 超声多普勒成像原理152

一、超声多普勒成像原理152

二、频谱分析方法153

第四节 脉冲多普勒技术156

一、距离选通156

二、尼奎斯特频率极限157

第五节 彩色多普勒血流成像158

一、彩色多普勒血流显像特征158

二、自相关技术159

第六节 超声图像的质量评价160

一、空间分辨力161

二、超声诊断的伪像161

章后习题解答162

自我检测题165

第一节 电离辐射的生物效应167

一、电离辐射损伤的表观特性167

二、直接作用和间接作用167

第九章 医学影像检查中的辐射防护167

三、确定性效应和随机性效应168

四、危险度的概念168

第二节 辐射剂量单位168

一、照射量和比释动能168

二、吸收剂量169

三、X、K、D之间的换算169

四、当量剂量和有效剂量169

五、集体剂量169

第三节 医学辐照的基本概念及防护要求170

一、医学辐照的特殊性及重要性170

三、医学照射防护上的基本要求171

二、强化医学辐照防护的法规意识171

第四节 影像检查的防护173

一、X射线检查的几项原则173

二、降低受检者剂量的技术方法173

三、核素显像的药物分发和药房管理174

第五节 非电离性电磁波和超声的防护174

一、电磁波在介质中的传播与吸收174

二、超声波的生物效应175

章后习题解答176

自我检测题177

医学影像物理学模拟试题一179

医学影像物理学模拟试题二181

医学影像物理学模拟试题三184

参考答案186