发布时间 : 星期二 文章医学影像物理学+课后答桉(1)更新完毕开始阅读381cc1205901020207409ce7
123．在目前的医学实际中，实用的且几乎是惟一的重建CT像的方法是反投影法。请问，什么是反投影法?实际 应用反投影法重建CT像时为何要用滤波(卷积)反投影法?
124．何为CT像的伪影?产生伪影的因素有哪些?伪影的 识别有何意义? (五)计算题
125．已知水( )、骨( )和空气( )的吸收系数分别为1.0、2.0和0.0，求水、骨和空气的CT值。
126．已知有四个体素阵列且在四个方向上的反投影值已填写在各体素中，如图3-5所示。试求四个体素的特征参数岸的数值。
图3－5 习题126图
127．如图3-6所示，请画出或写出下列射 线束投照各种介质后广义下的投影值。
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图3－6 习题127图
128．如图3-7所示，已知扫描16体素阵列的水模所得各体素的CT值已 填写在各体素中。试估计图像噪声水平。
图3-7 习题128圈
129．若窗宽为400 H和800 H，则图像矩阵中像素可识别的灰度差所对应的CT值 分别是多少?设黑白显示器荧光屏的灰度可分为16个 等级。
130.若窗宽为500 H，窗口上限为400 H，则窗位为多少?可观测 的CT值范围是多少?
答题要点
(一)单项选择题 1．A 2．E
3．D 4．E 5．D 6．E 7．A 8．C 9．B 10.A 11．C 12．A 13．A 14．A 15．A 16．A 17．E 18．D 19．D 20.A 21．A 22．E 23．A 24．D 25．C 26．E 27．A 28．B29．E 30.E 31．C 32．A 33．D 34．B 35．B 36．E 37．C 38．E 39．A 40.A 41．D 42 E 43．A 44．B 45．C 46．C 47．B 48．E
49．C 50.E 51．B 52．C 53．A 54．A 55．B 56．A 57．D 58．B 59．A 60.D 61．C 62．A 63．A 64．C 65．D 66．A (二)多项选择题
67．ABCD 68．ABC 69．ABCD 70.CDE 71．ABCD 72．ABC 73．ABCD 74．ABD 75．ABCD 76．AB 77．AB 78．ABCDE 79．ABCDE 80.ABCDE 81．ABD 82．CDE 83．ABCDE
84．ABCD 85．ABCDE 86．ABCDE 87．ABD 88．ABCDE 89．AB 90.ABCD 91．ABCDE (三)名词解释
92．CT是利用计算机技术将人体组织分 成2 000个密度等份，其定量值为\值”， 它反映组织对X线的吸收系数。
93．放大的灰度范围上下限之差叫窗宽。窗宽=CTmax－CTmin。
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94．X－CT是运用一定的物理技术，以测定X射线在 人体内的衰减系数为基础，采用一定数学方法，经电子计算机处理，求解出衰减系数值在人体某剖面上的二维分布矩阵，再应用电子技术把此二维分布矩阵转变为图 像画面上的灰度分布，从而实现建立断层图像的现代医学成像技术。
95. 把投照受检体后出射X线束的 强度I称为投影，投影的数值称为投影值，投影值的分布，称为投影函数。 96．反投影法是把各方向投影值沿投影反方向投影回矩阵里，然后把它们累加起来，经数学方法处理后，得到 重建一幅图像的 值矩阵。
97．按式 考虑，若令X射线 沿不同路径对受检体进行投照，即对受检体进行扫描，就会得到一系列的投影值，而获得若干个线性方程。只要独立方程的数目等于体素的个数，即所有体紊所对应 的衰减系数的个数，则从方程的联立中可求出所有体素的衰减系数 的数值，由此得到产 值的二维分布矩阵，这就是 值的数字图像，利用这些值就可以重建图像，这种图像重建的数学方法称 方程法。 98．运算中的基数等于所有体素的特征参数的总和，这个总和也等于任一方向上的投影值的总和。
99．滤波反投影法即卷积法。此方法是把获得的投影函数作卷积处理，即人为设计一种滤波函数，用它对所得 投影函数进行改造，而后把这些改造过的投影函数进行相加等处理，就可以达到消除星状伪影的目的。
100.CT图像通过数学方法对CT原始 数据进行重建，得到图像矩阵；计算机把重建图像矩阵中的各个像素转变为不同明暗的相痖光点，通过显示设备显示出来。 101．在同一体素内通常都含有两种以上不同密度的物质，其所测Cr值是它们的平均值，因而不能如实反映体素内其任何一种物质的CT值，这种现象为部分容积效应或称部分容积现象。
102．所谓灰度是指黑自或明暗的程度，它是在图像画面上，表现各像素黑白或明暗程度的量。 103．CT图像的后处理技术是根据一定的 数学方法应用计算机技术和电子技术，对已获取的像素CT值数字矩阵进行有的放矢地、灵活地再加 工处理，使图像能被方便识别辨认，以利于快速地获取准确诊断信息的技术。
104。窗口技术指CT机放 大某段范围内灰度的技术，即把人体中与被观测组织的CT值范围相对应的灰度范围定为放大的灰度 范围，把放大灰度范围的上限增强为全白，把放大灰度范围的下限压缩为全黑，这样就放大或增强了局部灰度范围内不同灰度之间黑自对比程度。
105．图像的过滤是在图像的数字矩阵获取以后，根据需要采用不同的数学模式进一步处理的方法。
106．灰阶又称灰度级，指由整数表示的像素的灰度等级。
107．放大的灰度范围的平均值，即所放大灰度范围的灰度中心值叫窗位。
(四)论述题
108．普通X射线摄影像与X－CT影像最大不同之处在于，普通X射线摄影像是多器官的重叠图像，而X－CT像是清晰的断层图像。
109. 所谓扫描是用近于单能窄束的X射线束 以不同的方式、按一定的顺序、沿不同的方向对划分好体素编号的受检体体层进行投照，并用高灵敏度的探测器接
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收透射一串串体素后的出射X线束的强度I。这就 是X－CT重建图像中采用的获取投影数值 的物理技术，也即通常说的采集数据的扫描技术。
扫描方式有：单束平移—旋转方式，窄扇形束扫描平移一旋转方式，旋转 一旋转方式，静止—旋转扫描方式，螺旋扫描方式，动态空间扫描和电子束扫描方式等。
110. 所谓体层，指的是受检体中的一个薄层，又称之为断层，此断层的两个表面可粗略视为是平行的平面。
所谓体素是指在受检体内欲成像的层面上按一定的大小和一定的坐标人为划分的小体积元。
所谓像素是指构成图像的这些“点子”。即构成图像的基本单元。对于二维图像来说，这些像素就是图像 平面的面积元。
在重建CT像的过程中，体素和像素在坐 标上一一对应。
111．CT是利用X线对人体扫描所获取的信息，经电子计算机进行数字化处理并重建图像，比起传统X线检查方法的密度分辨率有显著提高，能够分辨各种软组织结构间的微小密度差异因而扩大了X线检查范围，提高了图像质量，并促进了现代医学影像学的发展。
CT扫描的适应范围主要是
①颅内疾病如脑外伤、出血、梗死、肿瘤、感染、变性和先天性畸形等 的诊断；同时也可诊断某些脊椎、椎间盘和椎管内疾病。
②对眼科、耳鼻咽喉科疾病，如眼眶、鼻窦、鼻咽、喉部、中耳、内耳疾 病等诊断很有帮助。
③检查胸部可早期发现肺癌及肺纵隔的原发和转移瘤，但需在胸部平片和 体层摄影基础上有目的地进行。
④与B超结合检查腹部和盆腔疾病。
112．准直器是指允许X射线通 过的细长狭窄通道，一般由铅制成。准直器能吸收散射线，当入射光子与吸收物质发生相互作用时，元论是散射光子还是湮灭辐射光子，只要是偏离准直孔道的光 子，都将被准直器吸收。因此，由准直器出来的射线可视为理想的窄束。也就是说准直器的作用是产生窄束X射 线。 113．CT图像的本质是衰减系数成像。通 过计算机，对获取的投影数值进行一定的算法处理，可求解出各个体素的衰减系数值，从而获取衰减系数值的二维分布(即衰减系数矩阵)。再按CT值的定义把各个体索的衰减系数值转换为对应像素的CT值，于是就得到CT值的 二维分布(即CT值矩阵).此后，再把图像画面上各像素的CT值转 换为灰度，就得到图像画面上的灰度分布，此灰度分布就是X－CT像。
114．螺旋CT与传统的扫描方式不同之处是螺 旋CT采集数据的扫描方式是X射线管 由以往的往夏旋转运动改为向一个方向连续旋转扫描，受检体(检查床)同时向一个方向移动，因此，X射线管 相对于受检体的运动划过一柱面螺旋线形轨迹。此种扫描方式属于第三代基础上的改进，没有扫描间隔的暂停时间(死时间)，可进行连续的动态扫描，故解决 了传统扫描时的层隔问题。
115．窄窗宽显示的CT值范 围小，每级灰阶代表的CT值跨度小，对组织或结构在密度差异之间显示的黑白对比度大，这有利于对低密度组织或结构(如脑组织)的显示；反之，宽窗宽的每级灰 阶代表的CT值跨度大，对组织或结构在密度差异之间显示的黑自对比度小，适用于密度差别大的组织或结构(如肺、骨质等)的显 示。实际中，应根据观察组织的CT值范围，并兼顾其它结构而选用适
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当的窗位。可见，临床实践中合适地选择窗宽和窗位很重要，窗宽和窗 位的选择将影响CT图像的质量。
116．CT值是CT影像中每个像素所对应的物质X射线线 性衰减系数大小的相对值。公式为
式中K为分度因数，一般取1000，～为能量是73 keV的X射线在水中的线性衰减系数。 117．对比度是CT图像 表示不同物质密度差异、或对X射线透射度微小差异的量。表现在图像上像素间的对比度，是它们灰度间的黑白程度的对比。对比度的定 义如下
式中，a,b为两体素的CT值。
对比度分辨力是CT像表 现不同物质的密度差异(主要是针对生物体的组织器官及病变组织等而言)、或 对X射线透射度微小差异的能力。对比度分辨力通常用能分辨的最小对比 度的数值表示。 影响对比度分辨力的因素：对比度分辨力与X射线 的能量有关同时还受探测器噪声的影响。另外窗宽和窗位的选择也影响图像的对比度分辨。 检测CT机的对比度分辨力方法：通常给 低密度体模做CT,然后对试模的CT像进 行主观的视觉评价。
118．按国家GB标准，高对比度分辨力的定义 是物体与匀质环境的X射线线性衰减系数差别的相对值大于10％ 时，CT机(从面也是图像)能分辨该物体的能力。低对比度分辨力的抽象定义是：物体与匀质环境的X射线线性衰减系数差别的相对值小于1％ 时，CT机(从而也是图像)能分辨该物体的能力。
119．空间分辨力系指CT像分 辨两个距离很近的微小组织或病灶的能力，抽象地说就是打图像分辨体层上两邻近点的能力。空间分辨力可用分辨距离(即能分辨的两个点向的最小距离)表示。 显然，空间分辨力是从空间分布上表征图像分辨物体细节(微小结构)的能力。
影响空间分辨力的因素-CT图 像的空间分辨力主要取决于检测器有效受照宽度和有效受照高度的大小，或者说取决于在检测器前方的准直器的准直孔径。准直孔径的宽度和高度越小，检测器的有 效受照宽度和高度就越小，则相应的空间分辨力就越高。图像重建算法对空间分辨力也有影响。选用不同的算法将得到不同的图像质量。函像矩阵对分辨力的影响 是，图像矩阵越大，分辨力越高。这是因为图像矩阵是由组成图像的像素组成，像素越多(即像素 划分得越细越小)则图像就应越细腻。
检测CT机空间分辨力的方法：通常用高 密度体模体做CT，然后对体模的CT像进 行主观的视觉评价。
120. 按国际GB标准，噪声的定义是在均匀物质 的影像中，表示给定区域的各CT值对其平均值的变化的量。其量值用给定区域CT值 的标准偏差表示。 X－CT的噪声，主要来源于量子噪声(投照光子密度在时间和空间的随机变化)。呲 外，还有电子测量系统工作状态的随机变化而产生的热噪声，以及重建算法等所造成的噪声。这些噪声随机不均匀分布在图像上的反应或表现，统称为图像噪声。
噪声可以用像素CT值的 标准偏差来表示或估计。用像素CT值的标准偏差s表示或 估计的图像噪声为
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