医疗仪器原理导论课-第一阶段测验答案.doc

医疗仪器原理导论课 第一阶段测验答案（1-30讲，主要内容在前28讲）一、填充题：（每空一分，共80分）1 生物电信号记录仪是用于记录体表生物电信号以提供给医生进行诊断的医用电子仪器，如心电图机、脑电图机（或肌电图机及其它医用电子仪器）等。2 心电图有12个标准导联，分别是：I导联、II导联、III导联、aVL、aVR、aVF以及六个胸导联。3 在某种特定的情况下，较微小的电流流过人体（如180m A）也会引起室颤。这种电击称为微电击。这类易受这种电击的病人称为电气敏感病人，一般认为其允许的安全极限为10mA。 4 心电监护最基本的项目有: 心率显示；心率上下限报警；心电波形的实时显示。5 血压测量的方法有直接测压和间接测压，其英文缩写可表示为IBP和NBP。其中间接测压通常仅能测得收缩压和舒张压；直接测量法可以测得血压波形曲线。6 脉搏血氧仪主要用于测量血氧饱和度，习惯上用英语简写为SpO2，以区别于用其他类型的血氧计所测得的结果。7 光电比色计的基本原理可叙述为如下：若先配制一已知浓度的标准溶液，根据朗伯-比尔定律，有：As=KsCsbs。待测浓度的溶液：Ax=KxCxbx。如使bx=bs，Kx=Ks，即光程和溶液已知，则待测溶液的浓度：Cx=(Ax/As)Cs。8 分光光度计有：紫外可见光分光光度计、光焰分光光度计、原子吸收分光光度计、荧光分光光度计等类型。9 血气分析仪是对人体血液及呼出气的酸碱度(pH)、二氧化碳分压(PCO2)、氧分压(PO2)进行定量测定的仪器。 可用来分析和评价人体血液酸碱平衡(紊乱)状态和输氧状态。它还可以用于人体其它体液进行分析测量。10 血细胞计数主要是指计数单位容积中红细胞、白细胞和血小板的个数。根据对白细胞分类的能力，血细胞计数器可分为三分类和五分类等。 11 现代医学成像系统类型有：X线成像；磁共振成像；核医学成像；超声成像；热成像；光学成像。12 当X线穿过受体时，由于它与物质间的相互作用，产生吸收和散射，使输出的光子数N少于输入的光子数No，称为X线衰减，并以常数表示衰减的快慢，该常数称为衰减系数。若对于均匀物质，入射（输入）的光子数行进L距离后余下的光子数为N，则 ，。在位于x-y坐标系中的图像上，到达X光胶片的X线强度为 13 CT值是以 水 的值作为基准的相对值。CT值=（组织-水)/水1000。单位H。水的CT值正好为0，空气为-1000，骨为+1000。14 拉莫尔关系表示的是进动角频率0、磁场强度B0和磁旋比之间的关系，关系式是0=B0，这里是每种核素的一个基本物理常数。如果向磁矩施加符合拉莫尔频率0的射频能量，而这个能量等于较高和较低两种基本能量状态间磁场能量的差值，就能使磁矩发生共振。15 磁体主要有：主磁体（产生强大的静磁场B0）、补偿线圈（校正线圈）、射频线圈（产生B1磁场）、梯度线圈（产生GXYZ磁场）。其中主磁体分三类：普通电磁体、永磁体和超导磁体。目前临床上常用的磁场强度为11.5T。16 声回波信号的基本显示模式有：A型(即幅度调制)、B型(即亮度调制)、M型 (即运动调制)。在此基础上，还有C型显示，D型显示以及P型显示等技术17 超声探头使用特性主要有工作频率、频带宽度、灵敏度、分辨率等。一般软组织适合用25MHz频率的超声，对甲状腺的等小器官的探测宜使用5MHz以上的频率，对于眼球的探测可用10MHz或以上的探头。可以认为超声频率越高，其分辨率越高，其穿透力越低。二、问答题：（共20分）1、什么是共模抑制比？该值体现了仪器的什么能力。心电图机的共模抑制比至少要求为多少分贝？按照这个标准如果对心电信号的增益为1000，则其共模信号的增益应小于多少？共模抑制比可表示为CMRR=Ad/Acm （其中Ad为系统总的差模增益，Acm为系统总的共模增益。常用分贝（dB）表示，即CMRR=20lgAd/Acm）。该值体现了仪器的抗共模干扰的能力。心电图机的共模抑制比至少要求为60dB，现代电生理设备一般都能做到100dB以上。（6分）如果对心电信号的增益为1000，即Ad=1000，如取CMRR=60dB，则Acm=1，即共模信号的增益应小于1，或者说对共模信号无放大作用。（4分）2、写出X-CT主要系统的构成和作用，在拍摄CT图像时，各系统是以怎样的工作流程（步骤）协调工作的？（10分）CT机的基本结构由四个主要方面构成：X线产生系统；数据采集系统；数据处理系统；图像显示系统。X线产生系统主要包括X线管、高压发生器、X线控制器等。其作用就是提供一个稳定的，可以控制的X线光束。数据采集系统包括检测器、扫描机架、扫描床，获取穿出物体后的X线衰减信号和空间位置。数据处理和图像显示系统将得到的数据信号进行处理，并加工成图像信号进行显示和记录。各系统之间由主计算机进行协调。CT机的工作过程可以分为四个步骤：产生X线；获取穿出物体后的X线衰减信号；将得到的数据信号进行处理，并加工成图像信号；将图像信号显示和记录下来。钟明媚-第六批次作业一、简述放射治疗的目的和治疗原理？可以采用哪些射线作为治疗手段？答：目的：利用放射线在尽可能保护正常组织和器官的前提下，最大限度地杀灭肿瘤细胞。治疗原理：之所以能发挥抗癌作用，是因为放射线承载着一种特殊能量，称为辐射。当一个细胞吸收任何形式的辐射线后，射线都可能直接与细胞内的结构发生作用，直接或间接地损伤细胞DNA。（直接损伤 主要由射线直接作用于有机分子而产生自由基引起DNA分子出现断裂、交叉。间接损伤 主要由射线对人体组织内水发生电离，产生自由基，这些自由基再和生物大分子发生作用，导致不可逆损伤。两种效应有同等的重要性。）可以用来作为治疗手段的射线：X线，线，线。钟明媚-第五批次作业一、现代医学成像系统包括哪些类型？分别简述其测量原理。答：现代医学成像系统类型有：X线成像；磁共振成像；核医学成像；超声成像；热成像；光学成像。测量原理：X线成像：X线之所以能使人体组织在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应；另一方面是基于人体组织之间有密度和厚度的差别。当X线透过人体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。这样，在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。 X线影像的形成，是基于以下三个基本条件：首先，X线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构；第二，被穿透的组织结构，存在这密度和厚度的差异，X线在穿透过程中被吸收的量不同，以致剩余下来的X线量有差别；第三，这个有差别的剩余X线，是不可见的，经过显像过程，例如经过X线片、荧屏或电视屏显示，就能获得具有黑白对比、层次差异的X线图像。磁共振成像：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。核医学成像：核医学成像属于放射法，它是将放射源(放射性核素)通过一定的方式置于患者体内，释放的正电子与体内存在的电子碰撞而湮没，从而放射出射线，利用体外检测法获得数据，进行成像。为使射线射出体外时不致过分衰减，射线的能量应足够高；但也不宜过高，否则检测数据很困难，不易成像。核医学成像中所使用的射线的能量范围一般在25keV-1.0MeV之间，这与X线成像时应用的能量相近，但平均能量要高些。核医学成像有许多引入注目的地方：它能反映体内生理、生化和病理过程，可以显示出组织、器官的功能等。超声成像：超声成像是利用超声波的声成像。目前的医用超声诊断仪都是利用超声波照射人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织与结构的可见图像的方法和技术。热成像：现代的热成像装置工作在中红外区域（波长35m）或远红外区域（波长812m）。通过探测物体发出的红外辐射，热成像仪产生一个实时的图像，从而提供一种景物的热图像。并将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。热成像仪非常灵敏，能探测到小于0.1的温差。工作时，热成像仪利用光学器件将场景中的物体发出的红外能量聚焦在红外探测器上，然后来自与每个探测器元件的红外数据转换成标准的视频格式，可以在标准的视频监视器上显示出来，或记录在录像带上。由于热成像系统探测的是热而不是光，所以可全天候使用；又因为它完全是被动式的装置，没有光辐射或射频能量，所以不会暴露使用者的位置。光学成像：直接利用光学及电视技术，观察人体部分器官的形态。二、简述X射线成像的基本条件。答：基本条件有三个：1、 X线应具有一定的穿透力，这样才能穿透照射的组织结构；2、 被穿透的组织结构，必须存在着密度和厚度的差异，这样，在穿透过程中被吸收后剩余下来的X线量，才会是有差别的；3、 这个有差别的剩余X线，仍是不可见的，还必须将经过显像这一过程，例如经X线片、荧屏和电视屏才能显示密度差异丰富的X线影像。3、 写出X-CT主要系统构成和作用，在拍摄CT图像时，各系统是以怎样的工作流程（步骤）协调工作的？ 答：CT机的基本结构由四个主要方面构成：X线产生系统；数据采集系统；数据处理系统；图像显示系统。X线产生系统主要包括X线管、高压发生器、X线控制器等。其作用就是提供一个稳定的，可以控制的X线光束。数据采集系统包括检测器、扫描机架、扫描床，获取穿出物体后的X线衰减信号和空间位置。数据处理和图像显示系统将得到的数据信号进行处理，并加工成图像信号进行显示和记录。各系统之间由主计算机进行协调。CT机的工作过程可以分为四个步骤：产生X线；获取穿出物体后的X线衰减信号；将得到的数据信号进行处理，并加工成图像信号；将图像信号显示和记录下来。2、 放射治疗设备主要有哪些？立体空间放射治疗与常规放射治疗相比有何优点？