医学影像物理学重点目录•医学影像物理学概述•X射线成像技术•核磁共振成像技术•超声成像技术•放射性核素成像技术•医学影像质量评价与优化方法01医学影像物理学概述定义医学影像物理学是研究医学影像技术中物理原理、方法及其应用的学科。发展历程从X射线发现到计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、超声成像（US）等技术的不断涌现，医学影像物理学经历了漫长的发展历程。定义与发展历程010203提高诊断准确性医学影像技术为医生提供了直观、准确的病灶信息，有助于提高诊断准确性。辅助治疗方案制定通过对病灶的精确定位和定量分析，医学影像物理学有助于医生制定个性化的治疗方案。促进医学研究与教育医学影像物理学不仅为医学研究提供了重要的技术手段，同时也为医学教育提供了丰富的教学资源。医学影像物理学在医学领域重要性相关学科交叉与融合与医学影像学关系医学影像物理学是医学影像学的基础学科，为其提供理论和技术支持。与生物医学工程关系生物医学工程是医学影像物理学的重要应用领域之一，两者在技术和方法上有很大的交叉和融合。与计算机科学关系计算机科学在医学影像处理、分析和存储等方面发挥着重要作用，与医学影像物理学有密切的合作关系。02X射线成像技术高速运动的电子轰击靶物质，电子突然减速产生的电磁波即为X射线。X射线的产生具有波长短、能量高、穿透力强等特点，可使荧光物质发光，可使胶片感光，同时也可引起生物组织电离。X射线的性质X射线产生及性质X射线光子被原子内层电子吸收，电子获得能量后从原子内层跃迁到外层或成为自由电子，同时原子被激发或电离。光电效应X射线光子与原子外层电子发生弹性碰撞，光子将部分能量转移给电子，改变其运动方向，同时光子能量减少、波长变长。康普顿效应当X射线光子能量足够高时，可在原子核库仑场作用下转化为一对正负电子。电子对效应X射线与物质相互作用机制X射线成像设备主要包括X射线机、高压发生器、X射线管、准直器、滤线器、探测器等部件。X射线成像方法包括普通X射线摄影、计算机X射线摄影（CR）、数字X射线摄影（DR）、X射线计算机断层成像（CT）等。成像原理利用X射线的穿透性和荧光效应，将人体内部的结构信息以影像的方式呈现出来。通过探测器接收穿过人体的X射线，经过模数转换和处理后形成数字图像，再经过图像处理和重建算法得到最终的医学影像。X射线成像设备与方法03核磁共振成像技术利用特定频率的射频脉冲激发人体组织内的氢原子核，使其发生共振并产生信号。当射频脉冲停止后，氢原子核会释放出能量并产生回波信号，该信号被接收线圈接收并转换为图像。核磁共振基本原理及信号产生机制信号产生机制核磁共振基本原理主要包括磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统以及患者承载系统等部分。设备结构组成通过强大的磁场和射频脉冲作用于人体组织，利用不同组织间弛豫时间的差异形成对比度，从而得到人体内部结构的图像。工作原理核磁共振成像设备结构组成及工作原理自旋回波序列（SE）最基本的MRI序列，通过90°和180°射频脉冲组合实现，可得到T1和T2加权像。扩散加权成像（DWI）通过测量水分子的扩散运动来反映组织微观结构的变化，常用于脑梗死等疾病的早期诊断。梯度回波序列（GRE）使用梯度场切换来产生回波信号，成像速度较快，常用于T2*加权成像和血管成像等。磁共振血管成像（MRA）利用流动血液与静止组织之间的信号差异来显示血管结构，无需注射造影剂即可实现无创性血管检查。反转恢复序列（IR）在SE或GRE序列前加上180°反转脉冲，用于脂肪抑制、水成像等特殊应用。磁共振水成像（MRH）利用重T2加权技术使含水器官和组织呈现高信号，从而清晰显示其形态和结构。不同类型核磁共振成像技术比较04超声成像技术超声波产生利用压电效应或磁致伸缩效应，将电能转换为机械能，产生超声波。超声波传播特性超声波在介质中传播时，会发生反射、折射、散射、衍射等现象，其传播速度与介质密度、弹性模量等物理性质有关。超声波产生及传播特性压电式超声换能器01利用压电材料的压电效应，将电能转换为机械能或将机械能转换为电能。磁致伸缩式超声换能器02利用磁致伸缩材料的磁致伸...
