2025年大学医学影像电子学基础（影像电子认知）试题及答案

2025年大学医学影像电子学基础（影像电子认知）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.医学影像电子学主要研究的是A.医学影像设备的电路原理B.医学影像的成像技术C.医学影像的诊断方法D.医学影像的存储与传输2.以下哪种元件不属于电子电路的基本元件A.电阻B.电容C.晶体管D.骨骼3.关于半导体，下列说法正确的是A.导电能力介于导体和绝缘体之间B.不能用于制造电子器件C.完全不导电D.导电性能比导体还好4.二极管的主要特性是A.单向导电性B.双向导电性C.放大作用D.稳压作用5.三极管处于放大状态时，其发射结和集电结的偏置情况是A.发射结正偏，集电结反偏B.发射结反偏，集电结正偏C.发射结和集电结都正偏D.发射结和集电结都反偏6.数字电路中最基本的逻辑门是A.与门B.或门C.非门D.以上都是7.二进制数1011转换为十进制数是A.10B.11C.12D.138.以下哪种不是医学影像设备的信号源A.X射线管B.超声换能器C.人体组织D.电源变压器9.模拟信号与数字信号的主要区别在于A.信号的幅度是否连续B.信号的频率是否连续C.信号的相位是否连续D.信号的编码方式不同10.图像数字化过程不包括以下哪个步骤A.采样B.量化C.编码D.滤波11.关于影像增强器，下列说法错误的是A.能增强影像的亮度B.不能改善影像的对比度C.是一种电子成像器件D.可用于X射线成像系统12.X射线管产生X射线的条件不包括A.阴极灯丝发射电子B.阳极靶面接受电子轰击C.管电压足够高D.管电流足够小13.CT成像的基本原理是A.利用X射线穿透人体后直接成像B.利用X射线穿透人体后，探测器接收衰减后的信号，经计算机处理后重建图像C.利用超声反射成像D.利用磁共振信号成像14.MRI成像中，用于产生磁场的部件是A.射频线圈B.梯度线圈C.主磁体D.接收线圈15.超声成像的频率范围一般在A.20Hz-20kHzB.20kHz-10MHzC.10MHz-100MHzD.100MHz以上16.数字影像处理中，图像平滑处理的目的是A.增强图像的边缘B.去除图像中的噪声C.提高图像的分辨率D.改变图像的颜色17.医学影像存档与通信系统（PACS）主要用于A.医学影像的采集B.医学影像的数据管理和传输C.医学影像的诊断D.医学影像设备的维护18.关于影像设备的电源电路，下列说法正确的是A.只提供低电压B.不需要稳定的电压C.能将市电转换为设备所需的各种电压D.与影像成像无关19.下列哪种设备不属于医学影像诊断设备A.X射线机B.CT扫描仪C.心电图机（用于记录心脏电活动，不属于影像诊断设备）D.MRI扫描仪20.医学影像电子学的发展趋势不包括A.提高图像质量B.降低设备成本C.减少对人体的辐射剂量D.完全取代传统医学影像设备第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在题中的横线上填上正确答案。1.电子电路按信号类型可分为______电路和______电路。2.晶体管有______、______、______三个极。3.影像增强器的输入屏主要由______和______组成。4.CT图像重建算法主要有______、______等。5.PACS系统的主要组成部分包括______、______、______等。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述半导体二极管的单向导电性原理。2.说明数字影像处理中图像锐化处理的作用及常用方法。3.简述X射线管的基本结构及各部分的作用。4.简述MRI成像的基本流程。（三）分析题（共10分）答题要求：本大题共1小题，10分。分析以下问题。某医学影像设备在使用过程中出现图像模糊的故障现象，请分析可能导致该故障的电子学方面的原因，并提出相应的解决措施。（四）材料分析题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在医学影像电子学中，图像质量是至关重要的。图像质量的评价指标包括空间分辨率、密度分辨率、对比度分辨率等。空间分辨率表示图像中可分辨的最小细节；密度分辨率反映了图像对不同密度组织的分辨能力；对比度分辨率则体现了图像区分不同对比度组织的能力。某新型CT设备宣称其空间分辨率比传统CT设备有显著提高。问题：请分析提高空间分辨率对医学影像诊断的意义，并举例说明在哪些疾病的诊断中空间分辨率的提高可能起到关键作用。（150字到200字之间）（五）综合应用题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：现有一个简单的医学影像采集系统，其包括X射线管、影像增强器、探测器和数据采集卡。X射线管产生X射线穿透人体，影像增强器增强透过人体后的X射线信号，探测器将增强后的信号转换为电信号，数据采集卡采集电信号并进行初步处理。问题：请设计一个方案，通过调整该采集系统的参数，提高采集到的影像的对比度分辨率。（150字到200字之间）答案：1.A2.D3.A4.A5.A6.D7.B8.D9.A10.D11.B12.D13.B14.C15.B16.B17.B18.C19.C20.D填空题答案：1.模拟、数字2.发射极、基极、集电极3.输入荧光屏、光电阴极4.滤波反投影法、迭代法5.影像采集设备、影像存储设备、影像传输网络简答题答案：1.半导体二极管由P型半导体和N型半导体组成，中间有一个PN结。当PN结加正向电压时，外电场与内电场方向相反，使内电场被削弱，有利于多子的扩散运动，形成较大的正向电流，二极管导通；当加反向电压时，外电场与内电场方向相同，使内电场增强，多子的扩散运动难以进行，只有少数载流子的漂移运动，形成很小的反向电流，二极管截止，从而呈现单向导电性。2.图像锐化处理的作用是突出图像的边缘和细节，使图像更加清晰。常用方法有梯度锐化法，通过计算图像的梯度值来增强边缘；拉普拉斯锐化法，利用拉普拉斯算子对图像进行卷积运算，突出图像中的突变点，从而锐化图像。3.X射线管主要由阴极、阳极和管壳组成。阴极灯丝发射电子，为X射线的产生提供电子源；阳极靶面接受电子轰击，产生X射线；管壳用于保持管内真空，保护灯丝和靶面，并引出X射线。4.MRI成像基本流程：首先，通过主磁体产生静磁场，使人体组织中的氢质子发生磁共振现象。然后，射频线圈发射射频脉冲，激发氢质子产生共振信号。接着，在射频脉冲停止后，氢质子释放能量，产生自由感应衰减信号，该信号被接收线圈检测到。最后，通过信号处理和图像重建算法得到MRI图像。分析题答案：可能原因：探测器灵敏度下降，导致采集到的信号强度不足，影响图像细节；数据采集卡采样精度不够，丢失部分信号信息；影像增强器性能下降；电子电路中的噪声干扰影响信号质量。解决措施：更换高灵敏度探测器；检查数据采集卡并进行校准或更换；维修或更换影像增强器；排查电子电路中的噪声源，采取滤波等抗干扰措施。材料分析题答案：提高空间分辨率能更清晰地显示组织的细微结构，有助于发现早期病变、准确判断病变的形态和边界等。例如在肺部疾病诊断中，高空间分辨率可清晰显示肺部小结节的形态、密度等特征，对于早期肺癌的筛查和诊断至关重要；在脑部疾病诊断中，能更精准地观察到脑部微小病