2025年醫(yī)學(xué)影像成像原理考試題庫(kù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.X線產(chǎn)生的四個(gè)必要條件不包括以下哪項(xiàng)？A.高速電子流B.靶物質(zhì)C.高真空環(huán)境D.強(qiáng)磁場(chǎng)聚焦答案：D（X線產(chǎn)生需高速電子流、靶物質(zhì)、高真空環(huán)境及高壓電場(chǎng)，強(qiáng)磁場(chǎng)聚焦非必要條件）2.CT圖像重建中，濾波反投影法（FBP）的核心步驟是？A.對(duì)原始投影數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積濾波B.直接對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影C.利用迭代算法優(yōu)化像素值D.基于統(tǒng)計(jì)模型校正噪聲答案：A（FBP通過(guò)先對(duì)投影數(shù)據(jù)卷積濾波，再反投影消除偽影，是經(jīng)典重建算法）3.MRI中，T1弛豫的本質(zhì)是？A.質(zhì)子與周圍晶格交換能量的過(guò)程B.質(zhì)子自旋磁矩失相位的過(guò)程C.橫向磁化矢量衰減的過(guò)程D.縱向磁化矢量恢復(fù)的過(guò)程答案：A（T1弛豫指縱向磁化矢量從0恢復(fù)至63%的時(shí)間，本質(zhì)是質(zhì)子與晶格的能量交換）4.超聲成像中，提高探頭頻率可顯著改善哪種分辨力？A.側(cè)向分辨力B.橫向分辨力C.軸向分辨力D.對(duì)比分辨力答案：C（軸向分辨力約為波長(zhǎng)的1/2，頻率越高波長(zhǎng)越短，軸向分辨力越好）5.核醫(yī)學(xué)SPECT成像的物理基礎(chǔ)是？A.正電子湮滅輻射B.單光子發(fā)射C.X線衰減D.超聲反射答案：B（SPECT通過(guò)探測(cè)單光子發(fā)射的γ射線成像，PET探測(cè)正電子湮滅產(chǎn)生的雙光子）6.關(guān)于DR（數(shù)字化X線攝影）與CR（計(jì)算機(jī)X線攝影）的區(qū)別，錯(cuò)誤的是？A.DR使用平板探測(cè)器直接轉(zhuǎn)換信號(hào)，CR使用IP板間接轉(zhuǎn)換B.DR的空間分辨率高于CRC.DR的成像速度快于CRD.DR與CR均需X線曝光答案：B（CR的空間分辨率通常高于DR，因DR平板探測(cè)器像素尺寸較大）7.CT值的定義公式中，水的CT值為？A.0HUB.100HUC.-1000HUD.1000HU答案：A（CT值以水為參考，定義為（μ組織-μ水）/μ水×1000，水的CT值為0HU）8.MRI中，SE序列（自旋回波）的TR（重復(fù)時(shí)間）主要影響？A.T1對(duì)比B.T2對(duì)比C.質(zhì)子密度對(duì)比D.流動(dòng)效應(yīng)答案：A（TR控制縱向磁化矢量恢復(fù)程度，主要影響T1加權(quán)像的對(duì)比）9.超聲多普勒技術(shù)中，頻移公式Δf=2f0vcosθ/c，其中θ是？A.探頭與血流方向的夾角B.組織界面的入射角C.聲波的散射角D.探頭與組織的接觸角答案：A（θ為超聲束與血流方向的夾角，cosθ影響頻移測(cè)量準(zhǔn)確性）10.PET成像中，常用的示蹤劑18F-FDG利用了腫瘤細(xì)胞的哪種代謝特征？A.脂肪酸代謝增強(qiáng)B.氨基酸代謝增強(qiáng)C.葡萄糖代謝增強(qiáng)D.蛋白質(zhì)合成增強(qiáng)答案：C（FDG是葡萄糖類似物，腫瘤細(xì)胞糖酵解活躍，F(xiàn)DG攝取增加）11.關(guān)于X線對(duì)比度，正確的描述是？A.僅與X線的質(zhì)有關(guān)B.與組織的原子序數(shù)、密度、厚度相關(guān)C.軟組織間的X線對(duì)比度高于骨與軟組織D.高千伏攝影可提高對(duì)比度答案：B（X線對(duì)比度由組織對(duì)X線的吸收差異決定，與原子序數(shù)（Z）、密度（ρ）、厚度（d）相關(guān)）12.CT的部分容積效應(yīng)是指？A.同一掃描層面內(nèi)不同密度組織的平均CT值被錯(cuò)誤顯示B.射線硬化導(dǎo)致的偽影C.運(yùn)動(dòng)引起的圖像模糊D.探測(cè)器響應(yīng)不一致導(dǎo)致的誤差答案：A（部分容積效應(yīng)指掃描層面內(nèi)不同密度組織的CT值被平均，導(dǎo)致圖像失真）13.MRI中，化學(xué)位移偽影最易出現(xiàn)在？A.脂肪與水相鄰的界面B.骨與軟組織界面C.氣體與液體界面D.肌肉與血管界面答案：A（脂肪與水中質(zhì)子的共振頻率不同，導(dǎo)致相位編碼方向出現(xiàn)位移偽影）14.超聲的衰減主要與以下哪項(xiàng)無(wú)關(guān)？A.吸收B.散射C.反射D.折射答案：D（超聲衰減主要由吸收、散射、反射引起，折射不直接導(dǎo)致能量衰減）15.關(guān)于核醫(yī)學(xué)圖像的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是？A.反映功能代謝信息B.空間分辨率高于CTC.需引入放射性示蹤劑D.可進(jìn)行定量分析答案：B（核醫(yī)學(xué)圖像空間分辨率較低，通常低于CT和MRI）二、填空題（每空1分，共20分）1.X線的最短波長(zhǎng)（λmin）計(jì)算公式為λmin=______（單位：nm），其中U為管電壓（kV）。答案：1.24/U2.CT的空間分辨率通常用______表示，單位為lp/mm（線對(duì)每毫米）。答案：調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）3.MRI中，T2加權(quán)成像時(shí)需選擇______TR（長(zhǎng)/短）和______TE（長(zhǎng)/短）。答案：長(zhǎng)；長(zhǎng)4.超聲的分辨力分為_(kāi)_____分辨力（沿聲束傳播方向）和______分辨力（垂直于聲束方向）。答案：軸向；側(cè)向（或橫向）5.核醫(yī)學(xué)中，SPECT使用的γ射線能量通常為_(kāi)_____keV，PET使用的γ射線能量為_(kāi)_____keV。答案：140（如99mTc）；5116.DR系統(tǒng)的核心部件是______，其將X線直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。答案：平板探測(cè)器（FPD）7.CT的噪聲主要來(lái)源于______噪聲和______噪聲，其中前者是影響圖像質(zhì)量的主要因素。答案：量子；電子8.MRI的主磁場(chǎng)強(qiáng)度越高，質(zhì)子的拉莫爾頻率______（越高/越低），圖像的信噪比______（越高/越低）。答案：越高；越高9.超聲彈性成像分為_(kāi)_____彈性成像（通過(guò)外部加壓）和______彈性成像（通過(guò)聲波激發(fā)）。答案：應(yīng)變；剪切波10.核醫(yī)學(xué)的示蹤原理基于______，即放射性核素與穩(wěn)定性核素的______性質(zhì)相同。答案：同位素示蹤；化學(xué)三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述X線成像的基本原理。答：X線成像基于X線的穿透性、人體組織對(duì)X線的吸收差異及感光/熒光效應(yīng)。X線穿透人體時(shí)，因不同組織（骨、肌肉、脂肪、氣體）的原子序數(shù)、密度、厚度不同，對(duì)X線的吸收程度不同，導(dǎo)致到達(dá)探測(cè)器的X線強(qiáng)度存在差異。探測(cè)器將X線強(qiáng)度差異轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)處理后形成黑白對(duì)比的圖像：吸收X線多（如骨）顯示為白色，吸收少（如氣體）顯示為黑色。2.CT與普通X線攝影的本質(zhì)區(qū)別是什么？答：本質(zhì)區(qū)別在于成像方式和信息處理。普通X線攝影是重疊投影成像（二維），組織前后重疊，無(wú)法區(qū)分同一投影方向的不同深度組織；CT通過(guò)旋轉(zhuǎn)掃描獲取多個(gè)方向的投影數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)重建技術(shù)得到斷層圖像（三維中的二維切片），消除了組織重疊，可顯示不同深度的解剖結(jié)構(gòu)。此外，CT采用數(shù)字化采集和重建，密度分辨率顯著高于普通X線（約高100倍）。3.簡(jiǎn)述MRI中T1加權(quán)像（T1WI）和T2加權(quán)像（T2WI）的對(duì)比機(jī)制。答：T1WI主要反映組織T1值（縱向弛豫時(shí)間）的差異。通過(guò)短TR（≤500ms）和短TE（≤30ms），抑制長(zhǎng)T1組織（如水）的信號(hào)，突出短T1組織（如脂肪）的高信號(hào)，圖像中脂肪呈亮白，水呈暗黑。T2WI主要反映組織T2值（橫向弛豫時(shí)間）的差異。通過(guò)長(zhǎng)TR（≥2000ms）和長(zhǎng)TE（≥80ms），抑制短T2組織（如皮質(zhì)骨）的信號(hào)，突出長(zhǎng)T2組織（如水、腦脊液）的高信號(hào)，圖像中水呈亮白，脂肪信號(hào)減弱。4.超聲的分辨力分為哪幾類？各受哪些因素影響？答：超聲分辨力分為：（1）軸向分辨力：沿聲束傳播方向區(qū)分兩個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的能力，約為λ/2（λ為波長(zhǎng)），受探頭頻率（頻率↑，λ↓，軸向分辨力↑）和脈沖長(zhǎng)度（窄脈沖↑分辨力）影響。（2）側(cè)向分辨力：垂直于聲束方向（方位向）的分辨力，受聲束寬度（聚焦技術(shù)可減小聲束寬度，提高分辨力）和探頭孔徑影響。（3）橫向分辨力：垂直于聲束長(zhǎng)軸方向的分辨力，受探頭陣元排列和聚焦技術(shù)影響。（4）對(duì)比分辨力：區(qū)分不同回聲強(qiáng)度組織的能力，與儀器動(dòng)態(tài)范圍、噪聲水平及組織對(duì)比度有關(guān)。5.核醫(yī)學(xué)SPECT與PET的主要區(qū)別有哪些？答：（1）射線類型：SPECT探測(cè)單光子（γ射線，能量100-300keV）；PET探測(cè)正電子湮滅產(chǎn)生的雙光子（能量511keV，方向相反）。（2）示蹤劑：SPECT使用單光子發(fā)射核素（如99mTc、131I）；PET使用正電子發(fā)射核素（如18F、11C、15O），多為短半衰期（如18F半衰期110分鐘）。（3）成像原理：SPECT需準(zhǔn)直器定位γ射線來(lái)源；PET利用符合探測(cè)技術(shù)（僅同時(shí)探測(cè)到兩個(gè)相反方向的511keV光子時(shí)計(jì)數(shù)），無(wú)需準(zhǔn)直器，靈敏度更高。（4）圖像特性：PET的分辨率（約4-5mm）高于SPECT（約8-10mm），且可進(jìn)行絕對(duì)定量分析（如葡萄糖代謝率）。四、論述題（每題10分，共20分）1.對(duì)比分析X線、CT、MRI在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中的優(yōu)勢(shì)與局限性。答：中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）疾病包括腦腫瘤、腦出血、腦梗死、腦外傷等，X線、CT、MRI的應(yīng)用各有特點(diǎn)：（1）X線：優(yōu)勢(shì)是操作簡(jiǎn)單、成本低，對(duì)顱骨骨折（如凹陷性骨折、線性骨折）顯示清晰；局限性為對(duì)顱內(nèi)軟組織（腦實(shí)質(zhì)、血管）分辨力極低，無(wú)法顯示腦腫瘤、早期腦梗死等病變，已基本被CT/MRI替代。（2）CT：優(yōu)勢(shì)是掃描速度快（數(shù)秒完成），對(duì)急性腦出血（發(fā)病6小時(shí)內(nèi)）高度敏感（高密度影），可清晰顯示顱骨骨折、顱內(nèi)鈣化（如腦膜瘤鈣化）及腦外傷（硬膜外/下血腫）；對(duì)腦腫瘤的定位（如幕上/下）和大致定性（囊變、壞死）有幫助。局限性為對(duì)后顱窩病變（如小腦、腦干）因骨偽影干擾顯示較差；對(duì)腦梗死早期（<6小時(shí)）不敏感（CT表現(xiàn)為等密度）；軟組織分辨率低于MRI，無(wú)法顯示腦白質(zhì)病變（如多發(fā)性硬化）。（3）MRI：優(yōu)勢(shì)是軟組織分辨率極高，可多參數(shù)（T1、T2、DWI、PWI、MRS）、多方位成像。DWI（彌散加權(quán)成像）對(duì)超急性期腦梗死（發(fā)病2小時(shí)內(nèi)）敏感（高信號(hào)）；T2-FLAIR（液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)）可抑制腦脊液信號(hào)，清晰顯示腦皮層、腦室周圍病變（如脫髓鞘）；增強(qiáng)MRI可評(píng)估腫瘤血腦屏障破壞程度（如膠質(zhì)瘤強(qiáng)化）；MRS（磁共振波譜）可分析代謝物（NAA、Cho、Lac），鑒別腫瘤與炎癥。局限性為掃描時(shí)間長(zhǎng)（10-30分鐘），不適合躁動(dòng)或危重患者；對(duì)急性腦出血（<24小時(shí)）的顯示不如CT（急性期血腫在T1WI呈等信號(hào)，T2WI呈低信號(hào)）；體內(nèi)有金屬植入物（如心臟起搏器）者禁忌。2.試述超聲彈性成像的原理及其在臨床中的主要應(yīng)用。答：超聲彈性成像（UE）通過(guò)檢測(cè)組織在應(yīng)力作用下的形變程度，評(píng)估組織硬度（彈性模量），間接反映組織病理性質(zhì)（如良惡性）。原理分為兩類：（1）應(yīng)變彈性成像（SE）：探頭對(duì)組織施加微小壓力（手動(dòng)或機(jī)械），計(jì)算組織壓縮前后的應(yīng)變（形變程度），硬組織應(yīng)變?。ㄋ{(lán)色），軟組織應(yīng)變大（紅色），通過(guò)色階圖顯示彈性差異（如“彈性評(píng)分法”）。（2）剪切波彈性成像（SWE）：利用聲輻射力激發(fā)組織產(chǎn)生剪切波，通過(guò)追蹤剪切波傳播速度（SWS）計(jì)算彈性模量（E=3ρv2，ρ為組織密度），定量測(cè)量組織硬度（單位kPa或m/s）。臨床應(yīng)用：（1）乳腺疾病：鑒別乳腺腫塊良惡性（惡性腫瘤硬度高，SWS>5m/s或彈性評(píng)分4-5分），指導(dǎo)活檢定位。（2）甲狀腺疾病：鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)（惡性結(jié)