临床医学中测量?射线能谱主要意义在于：①测定某种放射性同位素的特定能量?射线的计数率，有助

99m

于提高诊断结果的准确性。例如利用Tc作为扫描剂进行扫描时，可使同位素闪烁扫描机中的脉冲分析器

99m

选用适当的阈值及道宽，专门记录Tc的140keV的?射线光电峰的计数率，这样可避免康普顿散射?射线及其他能量?射线的干扰。②定量检定放射性同位素或放射性药物纯度。检定时，只须将样品与标准源(或标准样品)在相同条件下分别测出?射线能谱，然后进行比较(也可以不用标准源，即将测得的样品?能谱与有关手册中刊载的标准?能谱作比较)。如果样品?能谱中出现不应有的光电峰等情况，即说明样品中混有杂质?放射性同位素，并可定量计算。

6-15 ? 照相机探头给出的位置信号和Z信号在?照相机中的作用是什么?

＋－＋－

答：(1)每一个光电倍增管给出的电流都要经前置放大后分别通过四个电阻形成X，X，Y，Y的位

＋－＋－

置信号，其作用是确定?射线打到闪烁晶体上产生的闪烁光点的位置。(2)X，X，Y，Y四个位置信号还要在一个加法器中总合起来，再通过脉冲幅度分析器，选取需要的脉冲信号送到示波器的Z输入端，控制像点的亮度，此信号又称为Z信号。 6-16 如何提高?照相机中的测量灵敏度?

灵敏度不仅仅决定了图像的对比度、均匀性、也直接关系到引入体内的显像制剂的多少。灵敏度的提高的关键是调节幅度分析器的窗位，此窗位应与?能谱中全能峰有准确的对应。由此可见，临床医学中测量?射线能谱的重要意义。

第七章 超声物理

7-1 提高超声检测的空间分辨率的有效途径是增加超声波的( )，但带来的弊病是探测( )的下降。

A．波长；频率 B．频率；强度 C．波长；强度 D．频率；深度

答：由于空间分辨率与脉冲宽度有关，脉冲宽度愈小，纵向分辨率愈高。脉冲宽度的大小一般与超声频率有关，频率愈高脉冲宽度愈小；而频率愈高则衰减快。 所以提高超声检测的空间分辨率的有效途径是增加超声波的频率，但带来的弊病是探测深度的下降。

正确答案：D

2-2

7-2 某超声发射面积为3cm，超声波的强度为200wm，脉宽为5?s，脉冲的间歇时间为15000?s，求峰值发射功率。

解： 平均功率为 W?200?3?10?4?6?10?2W

峰值功率根据 S占空因子?W峰?W平均

W平均WW峰??平均TrS占空因子?6?10?2?2??1.5?105?10?6?180W

答：峰值发射功率为180W。

-1

7-3 超声波在水中的传播速率为1500ms，求频率为0.5MHz和10MHz的超声在水中的波长分别是多少?

c f15001500?3 ?1??3?10m???1.5?10?4m 2670.5?1010?3?4答：频率为0.5MHz和10MHz的超声在水中的波长分别是3?10m、1.5?10m。

解：由公式??7-4 在水中传播的某超声频率为10MHz，声传播速率是1500ms，在某点上的声强是1.0×10Wm，水的密

3-3

度等于10kgm，求(1)该点的声压幅值是多少? (2)忽略介质中声能的衰减，在一个波长范围内，各点声压的最大差值是多少?

-15-2

Pm2解：由 I?

2?c 得 Pm?2?cI?(2?103?1.5?103?105)512?5.48?105Pa

?Pm?2Pm?1.1?106Pa

答：该点的声压幅值是5.48?10Pa，一个波长范围内，各点声压的最大差值是1.1?106Pa。

7-5 已知超声探测器的增益为100dB，探头是发射和接收两用型，在某组织中的最大探测深度是0.5米，求该组织的吸收系数。

16

解：根据公式 H得 H?10lgI1I2

?10lgI1I?10lg?1?2x?10lge?2x?10?2?xlge I2I1eH100??0.23dB?cm?1

20xlge20?0.5?0.43?1?1答：该组织的吸收系数为0.23dB?cm或23dB?m。

??7-6 圆片型（活塞式）超声发生器产生的超声场在近场及远场声压分布各有何特点？

答：近场沿发射方向有声压极大值和极小值交替分布，且非等周期。基本为平行束。远场声压单值、非线性衰减，当x>5L时呈线性衰减，声束明显发散。 7-7 直径为10mm的圆形晶片，发射的超声频率为10MHz，求在水中的近场长度和半扩散角各为多少？（设

-1

声波在水中的速率为1500ms）。

解：

a2?fL???c(5?10?3)2?107 ?31.5?10?0.167mc??sin?1(1.22?)fd

1.22?15000?sin?17?8.6310?10?27-8 用连续型多普勒诊断仪研究心脏壁的运动速率。超声频率为5MHz，垂直入射心脏，已知声速为

-1

1500ms，测得的多普勒频移为500Hz，求此瞬间心脏壁的运动速率大小。

解：设某瞬间心脏壁间探头运动

a2

?0.075m/s?7.5cm/s7-9 多普勒频移公式的矢量表

示意义是什么?

答：Doppler频移大小，不仅与f0 、v、c大小有关，且与声束与血流的夹角有关。 7-10 怎样减小探头与皮肤表面的入射超声衰减?

答：加耦合剂，设计使其声阻抗Z2介于皮肤和探头的声阻中间值。

-1

7-11 用10MHz的脉冲超声探测眼球，脉宽为2?s，声速为1500ms，求最小探测深度的理论值。

解：

c?vfo ccc?v探头接到 f?f,?fo

c?vc?v2vfd?f?fo?fo cf?cv?d2fof,?

?Y??1c?21?1500?2?10?6 2?1.5?10?3m?1.5mm7-13 水在内径d为10cm的管中流动，平均流速为50cms，水的粘滞系数?为0.01泊，试问水在管中呈

-3

何种流动状态? 若设管中的流体是油，流速不变，但油的密度为0.8gcm。粘滞系数?为0.25泊，试问油在管中又里何种流动状态。

17

-1

解：水的雷诺数 Re?vd1?50?10??5?104?2000 ?0.01?vd0.8?50?10??1600?2000 油的雷诺数 Re??0.25?答：水在管中呈湍流状态。油在管中呈层流状态。

第八章 超声波成像

8-1 在B超成像中，对组织与器官的轮廓显示主要取决于（ ）回波；反映组织特征的图像由（ ）回波决定。

A．反射 B．衍射 C．散射 D．透射

答：在B超成像中，组织与器官的轮廓的显示主要是取决于反射和散射回波。因为B超是在入射一方接收信息，故透射波所携带的信息是不能接收得到的；而超声回波对特殊的组织结构也可能产生衍射现象，但这在超声成像中不是主要决定因素，注意我们的问题是“主要取决于 ”。用排除法，剩下A和C，在教科书中也已明确介绍。

正确答案：A、C

8-2 超声束如果不能垂直入射被检部位，所带来的弊病是可能产生

A．折射伪像 B．半波损失 C．回波增大 D．频率降低

答：超声束不能垂直入射被检部位的声介质界面时，如果是从低声速介质进入高声速介质，在入射角超过临界角时，产生全反射，以致其后方出现声影。此现象称作折射声影伪像，简称折射伪像。而B、C、D都与问题的条件无关。

正确答案：A

8-3 提高超声成像的空间分辨力的有效途径是增加超声波的（ ），但带来的弊病是影响了探测的（ ）。

A．波长；频率 B．频率；强度 C．波长；强度 D．频率；深度

答：分析题意，第一个填空选项有两个被选目标：一个是波长；另一个是频率。由教科书介绍，空间分辨力可分为横向分辨力和纵向分辨力。对横向分辨力，若两个相邻点之间最小距离用ΔY表示，依据公式

?Y?1.2?fa

λ是超声波长；f是声透镜的焦距。显然ΔY随距离λ的增加而增大，而ΔY增大意味着横向分辨力下降。

所以，提高超声成像横向分辨力的有效途径是增加超声波的频率。

对于纵向分辨力，假设脉冲宽度为τ，两界面可探测最小距离是d，声速用c表示，若使两界面回波刚好不重合，必须满足

d?1c? 2

这里，脉冲宽度τ的大小与超声频率大小有关，τ值越大，频率越小；而τ值越小，频率越大。τ值与d成正比，而d增大意味着纵向分辨力下降。所以，提高超声成像纵向分辨力的有效途径也是增加超声波的频率。因此，就问题第一个填空选项而言，可选B和D。

对第二个填空选项而言，在B和D中也有两个被选目标：一个是强度；另一个是深度。分析题意，由于提高超声成像空间分辨力的有效途径是增加超声波的频率，所以当频率增加时，超声波的强度依据公式

I?1?cA2?2?2?cA2?2f22

显然也要增加；而探测深度依据超声波衰减规律，衰减系数与频率成正比，所以频率越大，衰减越多，超声波探测的深度就越要受到影响。故带来的弊病是影响了探测的深度。

正确答案：D

8-4 提高超声检测的图像分辨率的重要方法之一是增加超声波的

A．检测次数 B．扫描声线数目 C．探测时间 D．波长

答：提高超声检测的图像分辨率的方法有很多，因此这里做题时应选用排除法：A增加检测次数只能摸索条件、积累经验，不会改善图象质量；C延长探测时间则与图象质量无关；D增加超声波的波长亦即使频率下降，更使得图像的空间分辨力下降。增加超声波的扫描声线数目，可以提高超声检测的图像分辨率。因为扫描声线愈多，所成的图像愈是清晰细腻，分辨细节的程度愈高。

正确答案：B

8-5 多普勒型超声脉冲诊断仪中，采样时刻为τK，脉冲重复周期为TR，脉冲宽度为τ，声束截面积为s，声速为c，采样容积大小为

18

A．?1?c?s B．?k?c?s C．??c?s D．TR?c?s

2答：此题的目标是为了捋清概念，加深理解，区分容易混淆的几个特征量。因此，依据定义，

??c?S（S为声束截面积，τ为采样时间间隔）被称为采样容积。

正确答案：A

8-6 尼奎斯特频率是（PRF为脉冲重复频率）

A．2PRF B．PRF C．

11PRF D．PRF 2412PRF，称为尼奎斯特

答：在超声多普勒测量中，血流速度的测量要受到脉冲重复频率的限制。脉冲重复频率用PRF表示，是指单位时间内发射脉冲群的次数，又称采样频率。脉冲重复频率的二分之一，即

频率极限。

正确答案：C

8-7 试比较M型超声与A型、B型超声的相同之处？

答：A型和M型都是属于一维图像的探测，即都是通过扫描实现距离展开；B型和M型都是通过辉度显示某一声线上的回波图像。

8-8 提高超声频率对超声探测的利弊各是什么？

答：提高超声频率可以改善空间分辨力，增加图像的清晰程度，提高图像质量；但也会使声束在介质中的衰减增大，限制探测深度。另外，提高超声频率超过一定的临界值时，也会产生空化效应等负面效应，造成生物组织甚至生物分子的损伤。

8-9 证明：频谱的方差由最基本的自相关函数表示为

?R'?0??R''?0? ?2????R?0??R?0??解：由方差的数学定义可知

2?2?2?????P???d??????P???d????j?????2????2

又知功率谱P(ω)和自相关函数R（τ）是一对傅立叶变换，所以有： R???????P???e??d? R?0???P???d?

??? R'???????j?P???ej??d? R'?0?????j?P???d? ?????????2P???ej??d? R''?0???????2P???d?

2? R''?再由数学公式 ????????2P???d?

?P???d????P???d?? ?? ?P???d???????代入到方差的数学定义公式中得

??2??2?????2??????2P???d?P???d???(??P???d?)2(?P???d?)2??-1

???????R'?0??R''?0????? ?R?0??R?0???28-10 用10MHz的脉冲超声探测眼球，脉宽为2μs，声速为1500ms，求可分辨的最小探测深度的理论值。

解：?Y?11c???1500?2?10?6?1.5?10?3m 2219

8-11 超声多普勒血流检测中过程中，如果最大可测深度是5cm，探测频率为10MHz，探头与血管的夹角为

60o，求可探测的最大流速（声速取1500ms）。

解：依公式

-1

c2vmax?8Rmaxf0cos?代入具体数值有

c215002-1 vmax???1.125 ms78Rmaxf0cos?8?0.05?10cos60?第九章 医学影像中的辐射防护

9-1 下列几种电磁辐射，哪种不是电离辐射？

A. 中子射线 B. γ射线 C．MRI中RF电磁波 D．软X射线

答：RF 电磁波频率在100MHz以内，其光子能量不足以引起分子电离。 正确答案：C

9-2 对下面的说法判断正误

A．作X射线检查的间隔时间很长，头几次X射线辐射的效应消失的差不多了。 B．除特大剂量，电离辐射的生物效应不会马上显现出来。 C．生活在地球上的生物是不可能避开电离辐射的。 D．电离辐射是“隐形杀手”，因而更应提高警惕。

答：电离辐射剂量具有累积性。

正确答案：A错，B 、C、D 均对。

9-3 电离辐射的遗传效应是因为辐射在生物体内产生自由基造成了 A．局部高温 B．电荷局部集聚

C．生物体具有了放射性 D．自由基造成了染色体畸变，DNA受损

答：自由基的化学活性极高，对生物分子的破坏作用大。 正确答案：D

9-4 电离辐射的随机性生物效应的主要特点是什么？

答：无阈值。效应产生以概率形式出现。

9-5 一X射线辐射源，放置于水中，表示其辐射场强弱的辐射量应是哪一个？

A．照射量 B．比释东能 C．吸收剂量

答：照射量和比释动能都是描述辐射场强弱的物理量，但前者要求介质一定是空气，后者为任意介质。吸收剂量一般用来描述被辐照体受辐照情况。

正确答案：C

9-6 指出当量剂量、吸收剂量、有效剂量之间的相同与不同之处。

答：它们的量纲相同，技术名称不同。它们的定义及物理内涵不同。

9-7 在我国特别是发达国家中，X射线透视、摄影、X-CT检查构成的集体剂量以X-CT检查贡献最大，其原因是:

A．X-CT的使用频率在三种检查中为最高 B．三种检查中，X-CT的费用最高 C．三种检查中，X-CT的剂量最大

答：X-CT的使用频率不高，但每次检查的剂量远高于摄影与透视。 正确答案：C

9-8 使用辐射测量仪时，要注意哪些问题？

答：是否适用于欲探测的辐射类型；量程、精确度和能量响应是否符合测量要求；仪器是否经过校准。 9-9 为什么要突出强调医学辐射中的防护？

答：主要原因是医学辐射技术的应用频率越来越高。 9-10 医学辐射防护施行怎样的管理手段？

答：注册责任人制度，实行法规及标准化监管。 9-11 医学辐射防护的基本要求是什么？

答：实践的正当性、防护技术最优化及剂量限值和指导水平。

9-12 对某疑似早期脑梗死患者采取下面一些检查方法哪种属于正当实践？ A．MRI B．X-CT C．头部血管造影 D．CR

答：B、C、D是不正当实践。脑梗塞诊断的首选应是MRI。 正确答案：A

9-13 给年龄在20~60岁的妇女作乳房疾病普查，你认为怎样安排检查技术才符合防护的基本要求？

答：临床流行病统计表明，50岁以下妇女因X射线辐照诱发乳腺病的概率明显高于其它原因引起乳腺病的概率。故50岁以下应采用非电离辐射的检查。

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