《医学影像物理基础》

第一章超声波的物理性质3

第一节 超声的基本概念3

超声波的类型及其变换4

超声波的动力学方程式5

超声的速度7

第二节 描述超声场的物理量11

声压11

声强12

声阻抗14

声强级和声压级15

第三节 超声波在介质中的传播特性18

超声的反射和折射18

超声透过介质薄层21

衍射和散射22

干涉和驻波23

第四节 超声波的衰减和吸收规律25

超声的衰减25

吸收规律26

生物组织声学参数26

第二章超声探测的物理基础29

第一节 超声波的发生与接收29

压电效应29

压电材料的性能32

换能器压电材料的选择33

超声单晶片探头结构34

圆形单晶片作为声源时产生的超声场35

第二节 超声场35

聚焦型探头辐射的超声场40

连续波与脉冲波的超声场43

第三节 超声基本量的测量44

声速的测量44

声阻抗的测量45

声压的测量46

超声功率的测量46

超声衰减的测量48

超声频率的测量49

超声场的光学测量法50

第四节 超声多普勒51

声源和接受者在两者连线上运动的多普勒公式51

声源和接受者不在两者连线上运动的多普勒公式54

第五节 超声波探测的分辨能力55

直径分辨力及其与超声波长的关系55

纵向分辨力及其与脉冲宽度的关系56

横向分辨力及其与超声束直径的关系58

第六节 常见超声诊断仪原理59

回波法探测的物理依据59

A型超声诊断仪原理59

B型超声诊断仪原理60

B型起声仪的扫查与灰阶60

M型超声诊断仪原理62

连续多普勒超声仪63

彩色多普勒血流成像仪63

超声波对物质作用的效应65

第七节 超声波的生物效应65

超声波的生物作用67

超声波的安全剂量69

第三章X射线的基本性质73

第一节 X射线的产生及其装置73

X射线的产生条件73

X射线管的构造73

X射线管容量的计算77

第二节 X射线管的物理特性77

X射线管焦点的基本性质77

X射线管焦点对成像的影响78

X射线管的发展80

相互作用中的能量转换82

第三节 X射线产生的物理过程82

轫致辐射84

标识辐射86

第四节 X射线的物理特性89

X射线的物理本质89

X射线的物理特性92

第五节 描写X射线的物理量94

X射线的强度94

X射线强度的测量与表示95

影响X射线量与质的因素96

第六节 X射线管辐射强度的空间分布98

薄靶周围X射线强度的角分布98

厚靶产生的X射线的空间分布99

放射诊断与治疗中X射线量与质的意义101

第四章X射线影像原理103

第一节 X射线与物质的主要作用形式103

作用概率与作用截面103

光电效应104

康普顿散射104

电子对效应105

三种主要效应发生概率的比较106

第二节 X射线在物质中的减弱106

窄束X射线及其衰减规律106

连续能谱X射线在物质中的衰减规律109

影响X射线衰减的因素109

混合物和化合物的质量衰减系数111

X射线在人体中的衰减112

第三节 X射线透视114

X射线透视114

X射线影像增强器115

医用X射线电视系统115

医用X射线电视的优点117

第四节 普通X射线摄影118

普通X射线摄影118

X射线胶片118

暗室技术119

增感屏119

滤线器120

软X射线和硬X射线摄影120

血管数字减影技术122

第五节 X射线特殊检查122

X射线造影122

X射线断层摄影124

第六节 X射线电子计算机断层摄影（X—CT）125

普通X射线摄影与X—CT的比较125

X—CT原理126

CT值与窗口技术128

CT中的扫描方式130

X—CT图像重建的质量参数131

X—CT的局限性132

第五章核医学影像基础134

第一节 核医学诊断的特点134

原子核的质量135

同位素、同核异能素135

原子核的组成135

原子核的电荷135

第二节 原子核的基本性质135

核力的基本概念136

原子核的稳定性136

原子核的能级、电矩和磁矩137

第三节 放射性衰变规律137

放射性衰变规律137

放射性活度139

递次衰变规律139

放射平衡141

对医用放射性核素发生器的要求143

放射性核素发生器发展简况143

第四节 放射性核素发生器143

放射性核素发生器的基本原理145

放射性核素发生器的类型及构造147

放射性核素发生器的展望148

第五节 核反应与粒子加速器149

核反应的一般概念149

粒子加速器151

第六节 核素显像原理及放射性同位素扫描装置153

同位素显像原理153

闪烁扫描机153

准直器153

信息传输与数据处理系统155

平滑运算156

图像显示系统157

第七节 闪烁照相机（γ照相机）158

γ照相机的工作原理158

Z脉冲及电阻矩阵电路160

γ照相机的主要优缺点161

第八节 发射型计算机断层摄影（ECT）162

SPECT工作原理162

SPECT与X-G的性能比较164

PET工作原理164

第六章磁共振物理基础166

第一节 原子核的角动量和磁矩166

角动量与进动、磁矩166

原子的角动量与磁矩168

原子核的角动量与磁矩174

原子光谱的超精细结构176

外磁场对原子的作用、塞曼效应177

第二节 核磁共振180

磁场中原子核行为的经典图像180

核磁共振的量子力学描述183

自旋核按能级的分布185

核磁共振的宏观描述186

第三节 核磁共振的可测信号及可测参数189

弛豫时间常数189

自由感应衰减信号192

化学位移192

MR信号测量及脉冲序列195

第四节 磁共振成像基本原理195

MR图像重建原理198

流动效应199

MRI的局限性199

第七章辐射防护的物理基础201

第一节 放射生物效应201

辐射的直接与间接作用201

氧效应202

第二节 辐射效应的物理量度203

照射量及其单位203

吸收剂量及其单位204

相对生物效应系数RBE204

照射量的测量205

第三节 辐射剂量的典型测定205

荆量当量及其单位205

吸收荆量的测量207

吸收剂量和照射量换算208

第四节 剂量测量中的其它方法209

正比计数器在剂量测量中的应用209

闪烁计数器在剂量测量中的应用209

胶片剂量计210

热释光剂量仪210

剂量测量方法的选择211

第五节 辐射防护标准211

自然辐射与医疗照射212

剂量限值212

决定内照射剂量的因素214

ALI、DAC和DIC214

第六节 内照射及其防护214

摄入放射性物质的途径214

内照射的防护215

内照射量的估算215

第七节 外照射的防护及计算216

外照射防护的基本措施216

γ射线的防护217

β射线的防护220

中子的防护221

第八节 辐射剂量监测222

环境监测222

个人剂量监测224