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1、医学影像物理学试题及答案第六章 放射性核素显像6-1放射性核素显像的方法是根据A超声传播的特性及其有效信息，B根据人体器官的组织密度的差异成像，C. 射线穿透不同人体器官组织的差异成像，D. 放射性药物在不同的器官及病变组织中特异性分布而成像。 解：根据放射性核素显像的定义，答案D是正确的。正确答案：D6-2放射性核素显像时射线的来源是A.体外X射线穿透病人机体，B.引入被检者体内放射性核素 发出，C.频率为2.5MHz7.5MHz超声，D.置于被检者体外放射性 核素发出。解：A是X照相和X-CT的射线来源，C是超声成像所用的超声， 对于B、D来说，显然B正确。正确答案： B6-3 定量的99
2、mTc经过3T后放射性活度为原来的1/2A1/3，B1/4，C1/8，D1/16。解根据A = A。刖5，当七= 3Ti/2时,8正确答案： C6-4在递次衰变99MO99mTC中，子核放射性活度达到峰值的时间为A6.02h，B66.02h，C23h，D48h。解 参考例题，T =66.02h, T =6.02h,九=ln2/T ,九=ln2/T11/2 21/2 1 11/2 2 2，1/2根据公式t =1 ln乂计算得出，t =22.886h=22h53minm人2九2正确答案：C6-5利用i3il的溶液作甲状腺扫描，在溶液出厂时只需注射1.0ml 就够了，若出厂后存放了 4天，则作同样扫
3、描需注射溶液为(1311半 衰期为8天)A0.7ml，B1.4ml，C1.8ml，D2.8ml。解：作同样扫描必须保证同样的活度，设单位体积内1311核素数 目为n，根据放射性衰变规律，n(t)= n 0，T =8d1/2刚出厂时，V=1ml溶液放射性活度为A =XN =Xn V，0 0 0 0 0存放t=4d后，V体积的溶液放射性活度为A =XN =Xn V ,1 1 1 1 1根据 A1=A0，得出 V = V= V 21/ti/2 = V 込1.4ml101 o n o 1/2 o1正确答案： B6-6放射系母体为A，子体为B，其核素数目分别为N (t)、N (t)，AB放射性活度为A
4、(t)、A(t),达到暂时平衡后ABA. N (t) =N (t)，B. A (t) =A (t)，ABABC. N (t)、N (t)不随时间变化，D. N (t)、N (t)的比例不随时间ABAB变化。解：A、B、C不正确,根据式(6-12)及(6-18),在递次衰变中，炷二九i 1 - e-(一)t。N (t)九一九2 11 2 1暂时平衡，N- L , A N (t) 尢尢A (t) 尢尢1 2 1 1 2 1正确答案：D6-799mTc是SPECT最常用的放射性核素，其衰变时产生的Y射线能谱中能量最大的峰(称为光电峰或全能峰)为A140keV，B190keV，C411keV，D511
5、keV。解：140keV是99mTc的y射线光电峰，190keV是8imKr的Y峰， 411keV是i9sAu和152EU的Y峰，511keV是电子对湮灭时产生的一对 Y光子中每个光子的能量。正确答案： A6-8 iiC、诫、150、18F等是PET常用的放射性核素，这些核素会发生 0+衰变放出正电子0+，0+与电子0-发生湮灭时，产生一对飞行方向 相反的光子，每个光子的能量为A140keV，B511keV，C635keV，D1.022MeV。解：参考上题解。正确答案： B6-9 RNI的技术特点是什么？答：其他医学影像，如X线摄影、CT、MRI及超声，一般提供组 织的形态结构信息，而RNI是
6、一种具有较高特异性的功能性显像，除 显示形态结构外，它主要是提供有关脏器和病变的功能信息。由于病 变组织功能变化早于组织结构方面变化，所以SPECT有利于发现早期 的病变，在这方面SPECT明显优于XCT和B超，甚至MR。6-10 放射性核素或其标记化合物应用于示踪的根据是什么？答：放射性核素或其标记化合物应用于示踪是基于两个基本根 据：同一元素的同位素有相同的化学性质，进入生物体后所发生的 化学变化和生物学过程均完全相同，而生物体不能区别同一元素的各 个同位素，这就有可能用放射性核素来代替其同位素中的稳定性核 素；放射性核素在核衰变时发射射线，利用高灵敏度的放射性测量 仪器可对它所标记的物质
7、进行精确定性、定量及定位测量。这两点的 有机结合，是建立放射性核素示踪技术的理论基础。借助这种技术， 就能有效地动态研究各种物质在生物体内的运动规律，揭示其内在关 系。6-11 放射性核素示踪技术的优越性主要表现在哪些方面？答：放射性核素示踪技术的优越性主要表现在：灵敏度高， 测量方法简便，准确性高，结果可靠，在医学科学中应用广泛。 6-12 表示放射性核素衰变快慢的三个物理常数间的关系是什么?答：有效衰变常数九和物理衰变常数九、生物衰变常数九之间的e p b关系九二九+九epb有效半衰期T和物理半衰期T 、生物半衰期T之间的e1/2 p 1/2 b1/2关系丄二丄+丄TTTe1/2 p1/
8、2 b1/ 26-13 为什么临床上愿意用短寿命的核素?答：（1）当两种核素N相同九不同，有A心1。即如果引入体内 T两种数量相等的不同的核素，短寿命的核素的活度大。（2）当A定 时，有N . 1“。即在满足体外测量的一定活度下，引入体内的放射 性核素寿命越短，所需数量越少，这就是为什么临床上都要用短寿命 核素的原因。6-14什么是丫射线能谱？临床医学中测量丫射线能谱有什么意义？答：丫射线能谱是指丫射线在丫闪烁能谱仪中产生的脉冲高度谱。y 闪烁能谱仪的探头内是用Nal（Tl）晶体接收y射线，y射线源所发射的y 光子与晶体作用，产生闪烁光，通过光电倍增管计数，就得到脉冲高 度随闪烁光光子能量的分
9、布曲线（或称脉冲高度谱），这就是y射线能 谱。临床医学中测量y射线能谱主要意义在于：测定某种放射性同 位素的特定能量y射线的计数率，有助于提高诊断结果的准确性。例 如利用 99mTc 作为扫描剂进行扫描时，可使同位素闪烁扫描机中的脉 冲分析器选用适当的阈值及道宽，专门记录99mTc的140keV的y射线光 电峰的计数率，这样可避免康普顿散射y射线及其他能量y射线的干 扰。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y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y能谱与有关手册中刊载 的标准y能谱作比较）。如果样品y能谱中出现
10、不应有的光电峰等情况， 即说明样品中混有杂质y放射性同位素，并可定量计算。6-15 y照相机探头给出的位置信号和Z信号在y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Y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如何提高丫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
11、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，此窗位应与丫能谱中全能峰有准确的对应。由此可见，临床医学 中测量Y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：D7-2某超声发射面积为3cm
12、2,超声波的强度为200wm-2,脉宽为5ys, 脉冲的间歇时间为15000ys，求峰值发射功率。解：平均功率为W = 200 x 3 x 10-4 = 6 x 10-2 W峰值功率根据SxW = W占空因子峰平均WWW 平均一平均T峰STr占空因子6 x10 -2 1.5 10x 1.5 x 10 - 25 x 10-6=180W答：峰值发射功率为 180W。7-3 超声波在水中的传播速率为1500ms-i，求频率为0.5MHz和10MHz的超声在水中的波长分别是多少？解：由公式“ f15000.5 x 106=3 x 10-3 m1500=1.5x10-4m答：频率为 0.5MHz 和 1
13、0MHz 的超声在水中的波长分别是3x10-3m 、1.5x10-4m 。7-4在水中传播的某超声频率为10MHz，声传播速率是1500ms-1， 在某点上的声强是1.0x105Wm-2，水的密度等于103kgm-3，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？解：由P2I m2 p c得P p2pcI (2x 103 x 1.5x 103 x 105)12 5.48x 105P maAP 2 P 1.1 x 106 Pmma答：该点的声压幅值是5.48x 105P，一个波长范围内，各点声压a的最大差值是1.1 x 106 P。a
14、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。解：根据公式H二10lg士2H = 10 lg 1 = 10 lg += 10 lg ea 2 x = 10 x 2a x lg eII e-a 2 xH20 x lg e2120 x 0.5 x 0.43 = 0.23dB -Cm-1答：该组织的吸收系数为0.23dB -cm-1 或 23dB -m-17-6 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
15、性衰减，当x5L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？（设声波在水中的速率为1500ms-1）。解：=(5 x 10-3)2 x 1071.5 x 103= 0.167mc0 = sin -1 (1.22 x)fd1.22 x 1500=sin 1= 8.630107 x1027-8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1500ms-i,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二 fco探头接到2vcof - cv =
