2-31 单层螺旋CT与多层螺旋CT扫描使用的X线束有何不同? 答：在传统CT和单层螺旋CT的扫描中，因只有一排检测器采集数据（接收信号），故通过准直器后的X线束为薄扇形束即可，且线束宽度近似等于层厚。而在MSCT的数据采集中，在长轴方向上有多排检测器排列采集数据（接收信号），故X射线束沿长轴方向的总宽度应大于等于数排检测器沿长轴方向的宽度总和才行。所以，MSCT扫描中被利用的X线束形状应是以X射线管为顶点（射出X线之处，称为焦点）的四棱锥形，这样的X线束才能同时覆盖多排检测器（实际使用时不一定要全覆盖）。称这样的X线束称为锥形或厚扇形束。
2-32 何谓容积数据? 多层螺旋CT的重建主要优点有哪些?
答：所谓容积数据系指三维分布的数据。由于容积数据的获取，使得在此基础上的重建有了许多新的优点，这些优点也表现为多层CT优点。
MSCT的最大优势首先是实现了重建的各向同性（16层以上CT），如长轴分辩率和横向分辩率几乎完全相同，并且都很高（如16层CT纵向分辩率为0.6mm,横向为0.5mm）；第二是大大地提高了检查速度（16层CT被称为亚秒级扫描CT,其单圈扫描的时间可短到半秒），这些优点为动态器官重建及加快临床检查奠定基础；第三是为各种回顾性重建及三维重建的高质量提供保证。
2-33 何谓对比度? 何谓对比度分辩力? 影响对比度分辩力的因素有哪些？如何用模体检测对比度分辩力?
答：所谓CT图像的对比度是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
??a?b?100% a?b对比度主要由物质间的密度差（或说不同物质对X射线衰减的差异）决定，但也与X射线的能量有关。许多其它因素，对对比度也有影响，如噪声等就会使对比度降低。
所谓对比度分辩力也叫密度分辨力，它是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。
可观察小对比度的组织是CT的优势，典型CT对比度分辨力为0.1%～1.0%，这比普通X射线摄影要高得多。由于衰减系数?与X射线的能量有关，故对比度分辨力也与X射线的能量有关。对比度分辨力还受探测器噪声的影响，噪声越大，对比度分辨力越低、图像信噪比越低。窗宽和窗位的选择也影响对比度分辨。
对比度分辨力高是图像能清晰显示微细组织结构的一个重要参数保证。 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。
2-34 何谓高对比度分辩力? 何谓低对比度分辩力?
答：当被分辨组织器官的较小结构或病灶的线度过小时，即使在满足对比度分辨力的条件下，该较小结构或病灶也未必能被分辨或识别出来。由此可见，CT机或CT像存在一个对物体线度大小的分辨能力问题。此分辨能力和对比度有关，在高对比度下，或说物体与周围环境的线性衰减系数差别较大的情况下，物体的线度不很大时，就可能被分辨或识别出来；在低对比度下，或说物体与周围环境的线性衰减系数差别较小的情况下，物体线度需较大些，物体才可能被分辨或识别出来。
按国家标准，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（从而也是CT图像）能分辨该物体的能力。高对比度分辨力的单位是mm或LP·cm-1。
国家标准对低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小于1%时，CT机（从而也是图像）能分辨该物体的能力。 低对比度分辨力的单位是mm。
2-35 何谓空间分辩力? 影响空间分辩力的因素有哪些? 如何用模体检测空间分辩力?
答：空间分辨力系指CT像分辨两个距离很近的微小组织结构的能力，抽象地说就是CT图像分辨断层内两邻近点的能力。空间分辨力可用分辨距离（即能分辨的两个点间的最小距离）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。目前在这一方面，传统CT同某些其它影像相比并不占优势。以胸部检测为例，射线源焦点为1mm，焦距为1.8m时，X射
线摄影的空间分辨距离为0.1～0.2mm，核素检测的?照相为5～10mm，传统CT机的空间分辨距离介于上两者之间，约为1～2mm(这里指的是在断层表面上的空间分辨力，或称为横向空间分辨力)。
表现在断层表面上的空间分辨力，与表现在沿断层轴向上的空间分辨力(也称为纵向空间分辨力或长轴分辨力)不同。在沿断层轴向上的空间分辨力，主要由层厚决定。传统CT的纵向空间分辨力约为3～15mm,不如表现在体层表面上的横向空间分辨力；多层CT的纵向空间分辨力和横向空间分辨力接近，如16层CT纵向约为0.6mm，横向约为0.5mm。
CT图像的空间分辨力主要取决于检测器有效受照宽度（传统CT与线束宽度相对应）和有效受照高度（传统CT与线束高度相对应）的大小，或者说取决于在检测器前方准直器的准直孔径。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。检测器的有效受照宽度基本上决定了在体层表面上的空间分辨力；而检测器的有效受照高度基本上决定了层厚，也就是基本上决定了沿体层轴向上的长轴分辨力，或纵向分辨力。
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分辨力的图像质量。
图像矩阵对空间分辨力的影响是，图像矩阵越大，分辨力越高。这是因图像矩阵是由组成图像的像素组成，像素越多（即划分的像素越小）图像就应越细腻。
表现在图像上的对比度也影响图像的空间分辨力，当邻近的两个微小结构对比度过低时，既使满足空间分辨力，也会因两个邻近微小组织结构的低对比度而造成不可分辩。所以，只有同时具有高的对比度分辩力和高的空间分辩力，图像才能清晰显示微细组织结构。
检测CT机空间分辨力的方法通常用高密度模体做CT，然后对模体的CT像进行主观的视觉评价。
2-36 图像噪声有哪些? 如何定量估计图像噪声?
答：图像噪声有量子噪声，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。噪声会使得匀质体CT像上各像点的CT值不相同。噪声的存在表现在CT值的统计涨落上。
增大X射线的剂量可以减小图像噪声。
图像噪声可以用像素CT值的标准偏差?来表示或估计
2?=?(CTi?CT)n?1 CT图像的噪声量可用扫描水模的方法来测定，然后用观察感兴趣部分的图像处理技术显示该部分CT值的标准偏差。可以用它来估计CT值在平均值上下的起伏程度，并以此来估计图像的噪声量。
2-37 已知有16阵列的各像素CT值如图，试估计图像噪声水平。
图2-13 习题2-37图 解：提示用像素CT值的标准偏差?来表示或估计
2?=?(CTi?CT)n?1 求得平均值CT=0.31HU ；?=?(CT2i?CT)n?1?1.40HU
2-38 X射线剂量和图像噪声之间有什么关系? 答：增大X射线的剂量可以减小图像噪声。 2-39 何谓图像均匀度? 如何估计图像均匀度?
答：均匀度或均匀性，是描述在断面不同位置上的同一种组织成像时，是否具有同一个平均CT值的量。国标对均匀度的定义是：在扫描野中，匀质体各局部在CT图像上显示出的CT值的一致性。由图像噪声的讨论可知，匀质体在其CT像上各处的CT值，表现出事实上的不一致。此种不一致表现在图像上各局部区域内的平均CT值上，也将是不一致的。这不一致之间究竟有多大的偏离程度，可由均匀性定量给出。偏离程度越大，均匀性越差；偏离程度越小，则均匀性越好。可见，均匀性在进行图像的定量评价时具有特殊意义。
按国家标准规定，每月都要对CT像均匀性的稳定性指标做检测。检测方法是：配置匀质（水或线性衰减系数与水接近的其它均匀物质）圆柱形试模（仲裁时用水模）；使模体圆柱轴线与扫描层面垂直，并处于扫描野的中心；采用头部和体部扫描条件分别进行扫描，获取模体CT像；在图像中心处取一大于100个像素点并小于图像面积10%的区域，测出此区域内的平均CT值和噪声；然后在
相当于钟表时针3、6、9、12时，并距模体边缘lcm处的四个位置上取面积同于前述规定的面积区域，分别测出四个区域的平均CT值，其中与中心区域平均CT值差别最大的，其差值用来表示图像的均匀性。
第三章 磁共振物理
3-1 以下是原子质量数与原子序数的几种组合,使原子核的自旋为零的组合是
A．奇数，奇数 B．奇数，偶数 C．偶数，奇数 D．偶数，偶数 分析：原子核的自旋量子数I的取值由原子核内部的质子数和中子数决定。实验发现，质子数和中子数都为偶数的原子核，其自旋I?0；质子数和中子数都为奇数的原子核，其自旋I为整数；质子数和中子数有一个为奇数，一个为偶数的原子核，其自旋I为半整数。
正确答案：C
??3-2 原子核磁矩?与静磁场B0的夹角增加，是由于 A．原子核从外界吸收能量 B．原子核向外放出能量
C．系统能量保持不变 D．以上说法都不对
??分析：在稳定状态下原子核磁矩?与静磁场B0的夹角保持不变；当外界施
??加的电磁波的频率正好和原子核在静磁场B0的旋进频率相同时，就会产生核磁共振。发生核磁共振时，核系统吸收外界电磁波能量跃迁到高能态，而在微观来
???看原子核磁矩?就会在电磁波的磁矢量B1作用下偏离磁场B0方向，即夹角增大。
正确答案：A
3-3 I=3的磁性核在静磁场中有 种取向。 A．3 B．5 C．6 D．7 答：磁性核在静磁场中存在2I+1种可能的取向。 正确答案：D
3-4 氢核在静磁场B0中进动时，其自旋角动量 。 A．不发生变化 B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变 D．大小改变，方向也改变
???分析：在静磁场B0的作用下，自旋LI会有特定的空间取向，使得LI和静磁