醫(yī)學影像設備學模擬試題一

模擬試題一標準答案與評分標準一、單項選擇題（每小題1分，共15分）1．B2．D3．C4．C5．C6．D7．A8．B9．B10．A11．B12．B13．B14．A15．A二、填空題（每空1分，共15分）1．燈絲加熱電流管電壓管電流2．二次電子散亂射線固定和熱傳導鎢3．平移斜率4．光電管式電離室式5．主機外圍設備6．治療設備診斷設備三、名詞解釋（每小題2.5分，共5分）1．答：燈絲發(fā)射特性曲線（Ia~If）是在一定的管電壓下，管電流（Ia）與燈絲加熱電流（If）的關系。2．答：在單相全波橋式整流高壓次級電路中，高壓變壓器線圈的匝與匝間、層與層間、線圈對地間以及高壓電纜芯線對地之間均可形成分布電容，有高壓時便產生電容電流。四、簡答題（每小題5分，共25分）1．答：燈絲后端發(fā)射出來的電子，由于電子之間相互排斥和燈絲的屏蔽作用，致使電場作用力很微弱，因此這部分電子滯留在燈絲后面的空間，形成“空間電荷”（3分）。攝影時管電流較大，空間電荷較多，管電流隨管電壓變化較大，所以，攝影時需對空間電荷進行補償（2分）。2．答：要點：合閘，開機，按下AN1→JCⅡA、JCⅡB工作→JC0工作→自耦變壓器B1得電→GQⅡA、GQⅡK工作，切換到二管位。選擇曝光條件正常時，J3不工作。（1分）按下AN10→JC8工作→JC5工作→JC6工作，旋陽啟動、運轉，燈絲開始加熱，1.2秒后→J4工作，曝光準備完畢。（2分）松開AN10→JC8失電→JC3A、JC3B工作→J11工作→J9工作→J13工作→過零點到來→J6A、J6B工作→主可控硅導通→曝光開始，同時限時器開始工作，曝光時間到→J7工作→J6A、J6B失電→過零點到來→曝光結束→稍后J8工作→J10工作→JC5失電→JC6失電，旋陽制動，燈絲熄滅→JC3A、JC3B失電→J11失電→J9失電→J13失電，其他參入攝影的繼電器亦失電。（2分）3．答：高壓發(fā)生裝置是X線機主機系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是：①把自耦變壓器輸入的交流電壓升高數(shù)百倍，再經(jīng)整流，為X線管提供產生X線所需的直流高壓（kV）；②把X線管燈絲初級電路輸入的交流電壓降低，為X線管燈絲提供加熱電壓；③如配有兩只以上X線管，還要完成kV和燈絲加熱電壓的切換。（2.5分）高壓發(fā)生裝置由高壓變壓器、X線管燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘、高壓插頭和插座等高壓元器件構成。（2.5分）4．答：共有三個補償電容電流補償、管電壓補償、空間電荷補償（2.5分）高壓次級電路、高壓初級電路、燈絲電路（2.5分）5．答：①當高壓變壓器負載時，即次級電壓加在X線管兩端產生X線時，由于電源電阻、自耦變壓器阻抗、高壓變壓器阻抗及其他器件內阻的存在，電路中將產生電壓降。管電流越大，產生的電壓降也就越大。這樣，就使得X線管兩端的實際管電壓要小于預示的kV值，且隨管電流的變化而變化，這種現(xiàn)象將會嚴重影響X線攝影效果。為解決這一問題，中型以上的X線機管電壓預示電路中，都設置了各種形式的補償電路。（2.5分）②用某種方法按不同管電流預先增加高壓變壓器初級電壓，以補償負載時的電壓降，補償?shù)膋V值正好等于負載時降落的kV數(shù)值。（1.5分）③由平移補償和斜率補償組成，可通過電阻式和變壓器式管電壓補償兩種方法實現(xiàn)。（1分）五、電路分析題（每小題20分，共40分）1．答：如圖4-1所示，攝影時，Ⅱ臺工作。開機后，JCⅡA、JCⅡB工作，完成臺次轉換。若攝影條件選擇得當，技術選擇開關AJ選擇正確時，按下曝光按鈕AN10，JC8、JC5相繼工作，燈絲加熱，旋轉陽極啟動運轉，1.2秒后，J4工作，完成攝影準備。松開曝光按鈕AN10，JC8斷電，其常閉觸點JC8（23、24）閉合，JC3A、JC3B工作使延時繼電器J11、上閘繼電器J9、隔離繼電器J13相繼工作。J13的得電電路為BG14（＋）→J9（常開）→R31→J13（線圈）→BG14（－）。（5分）J13（8、2）觸點閉合后，BG96陽極得電。稍后，信號發(fā)生電路中的BG85在電源電壓過零點時截止，使BG96控制極獲得一脈沖電壓而立即導通，將25V直流電壓加到限時電路，觸發(fā)繼電器J6A、J6B得電工作。其得電電路為CH9-12→J6B→J6A→J8（2、4）→J7（4、2）→CH9-22。（3分）常開觸點閉合，接通觸發(fā)電路中BG81、BG82基極電路，BG81、BG82導通，觸發(fā)信號輸出，主晶閘管導通，高壓初級得電，曝光開始。在J6A、J6B工作的同時，25V直流電壓經(jīng)BG22和RX1~RX23電阻群中的任一個電阻給C22充電，其得電電路為CH9-12→BG22→RX1~RX23→XK2-500→R51→R53→C22→J7（2）→CH9-22。（3分）經(jīng)BG21和RY1~RY5電阻群中的任一個電阻給C21充電，其得電電路為CH9-12→BG21→R67→RY1~RY5→XK2-400→R68→C21→J7（2）→CH9-22。（2分）至預定時間后，C22兩端電壓達到BG92峰點電壓，BG92導通，繼而使BG97導通，下閘繼電器J7得電工作，其得電電路為CH9-12→BG22→R59→J7（線圈）→BG97→J7（2）→CH9-22。（2分）J7工作后，常閉觸點J7（2、4）斷開，切斷J6A、J6B通路使其失電，觸點打開，觸發(fā)信號關斷，主晶閘管BG17和BG18在電壓過零點時截止，曝光結束。J7的常開觸點J7（1、7）閉合，加速了C21的充電，約10ms后，C21兩端電壓達到BG93峰點電壓，BG93導通，繼而BG98導通，下閘繼電器J8工作。其得電電路為CH9-10→R65→J8（線圈）→BG98→JC3B（常開）→J7（2）→CH9-22。（3分）J8工作后使控制電路中的繼電器J10工作，切斷JC3A、JC3B電路，JC3A、JC3B失電其觸點斷開，J8失電，電路恢復到起始狀態(tài)。由此可見，繼電器J8不僅具有使電路恢復到起始狀態(tài)的作用，而且具有限時保護作用，即當J7不能正常工作時，J8能在比預定時間稍晚一點后，切斷電路，起到保護作用。（1分）曝光結束后，限時電路中的C22經(jīng)電阻R52和繼電器J7（2、8）觸點將殘存電荷泄放。限時保護電路中的C21經(jīng)電阻R68和JC3B常閉觸點將殘存電荷泄放，為下次曝光作好準備。（1分）2．答：如圖4-2（1）所示，普通攝影、濾線器攝影和體層攝影時Ⅱ臺工作，JCⅡA觸點閉合，待攝影預備繼電器JC5工作后，JC6得電觸點閉合，交流電壓加于D2定子線圈，D2啟動運轉。其得電電路為QQ2→JCⅡA→C1A//C1B→JC5（常開）0V→RD4→→120V。YQ2→JCⅡA→B6→JC6（常開快速觸點）（5分）如圖4-2（2）所示，開機后，保護電路得電。B8、B6無電壓輸入，使BG211、BG212處于正偏置而導通，C201被旁路，三極管BG205截止。攝影時，當按下手閘后，旋轉陽極啟動，X線管燈絲升溫，B8、B6、B7的次級各產生一感應電壓，分別經(jīng)BG216、BG214、BG215整流，C202、C204、C203濾波，在R208、R210、R209兩端得到約10V的直流電壓，使二極管BG211、BG213、BG212反偏置而截止。穩(wěn)壓電源經(jīng)R207、R206給電容器C201充電，其得電電路為BG601（＋）→R201→R207→R206→C201→BG601（－）。（5分）當電壓充至9V時，BG205導通，繼而BG204導通，繼電器J4工作，其得電電路為BG601（＋）→R201→BG202→BG203→BG204→J4（線圈）→BG601（－）。其串聯(lián)在攝影高壓接觸器JC2、JC3A回路中的常開觸點閉合，為JC2、JC3A工作提供了條件。C201充電時間為0.8~1.2s，可改變電位器R206的阻值進行調節(jié)。曝光結束后，B6、B8失電，B7因燈絲低溫預熱而電流減小，BG211、BG212、BG213導通，C201經(jīng)R208、R209、R210放電。其得電電路為C201（＋）→R206→BG211（或BG212）→R208（或R209）→C201（－）。（5分）如果旋轉陽極未轉動或未達到額定轉速，或X線管燈絲沒有增溫，都將使門電路的三個輸入端中的一個為低電位，二極管BG211、BG212、BG213中則有一個處于導通狀態(tài)，使充電電容器C201被旁路而不能充電。因而BG205、BG204均處于截止狀態(tài)，J4不工作，曝光不能進行，從而起到保護作用。若旋轉陽極啟動電路發(fā)生短路故障，使電流過大，則熔斷器RD4將燒斷，切斷啟動電路電源，起到保護作用。（5分）模擬試題二CT設備試題標準答案與評分標準一、單項選擇題（每小題1分，共25分）1．B2．C3．E4．D5．B6．E7．E8．C9．A10．A11．B12．A13．E14．A15．C16．D17．D18．C19．C20．A21．A22．D23．D24．B25．B二、填空題（每空1分，共20分）1．迭代法解析法直接法2．Z軸內插法外插法3．表面顯示（SSD）投影顯示（MIP）容積顯示仿真內鏡4．密度分辨力場均勻性縱向分辨力劑量5．環(huán)形條紋陰影混雜偽影6．濾過器探測器A/D轉換器三、簡答題（每小題5分，共30分）1．答：體模校正（phantomcalibration）主要目的是校正探測器通道的非線性和X線硬化效應引起的非線性，消除環(huán)行偽影，提高圖像質量。（3分）更換圖像處理線路板和X線管時，一定要重做體模校正，否則將嚴重影響圖像質量。（2分）2．答：由探測器的采樣通道數(shù)和采集一幅圖像的投影數(shù)決定（3分）896×1800（2分）3．答：0.5mm×161mm×162mm×83mm×84mm×8（每種組合1分）4．答：由于探測器每個通道性能不能完全一致，即使入射到探測器各個通道的X線強度完全一致，通過預置放大器的輸出也不會完全一致。消除這種差別所做的校正叫做空氣校正（aircorrection）。（3分）通過減去只掃描空氣所得到的參考值來實現(xiàn)。（1分）校正參數(shù)預先儲存，需要時讀出。（1分）5．答：前準直器、后準直器（2分）前準直器決定層厚；后準直器使用于薄層。（1分）多層面CT采用寬探測器技術，即探測器的列數(shù)增加，掃描時不用常規(guī)的層面或螺旋CT掃描準直寬的扇形線束，而采用可調節(jié)寬度的錐形線束。根據(jù)所采集的厚度來選擇錐形線束的寬度，激發(fā)不同數(shù)目的探測器，從而實現(xiàn)一次采集可同時獲得多層圖像。（2分）6．答：由于管電壓存在波動，使X線管發(fā)出的X線強度即使通過了濾過器也并非完全一致，因此對影像影響較大，因此應進行參考校正（referencecorrection）。（3分）在探測器兩端分別裝有4~8個參考通道，這些參考通道直接接收X線入射而非通過患者，以修正X線強度不同對影像的影響。（2分）四、簡述題（共35分）1．答：CT結構示意圖如圖5-10所示。掃描架掃描架X線管準直器探測器前置放大器X線高壓發(fā)生器中央控制圖像重建系統(tǒng)A/D圖像顯示、記錄、存儲顯示器相機光盤存儲工作站洗片機圖5-10CT結構示意圖（第1列4分，第2列3分，第3、第4、第5列共3分）2．答：=1\*GB3①原始數(shù)據(jù)零點漂移校正；（2分）=2\*GB3②參考校正；（2分）=3\*GB3③空氣校正；（2分）=4\*GB3④體模校正；（2分）=5\*GB3⑤Log轉換；（1分）=6\*GB3⑥環(huán)行校正（1分）等校正的過程叫做預處理。3．答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構成方框圖如圖5-11所示。放大器前置放大器前置對數(shù)放大器模數(shù)轉換器數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)測量裝置去計算機X線探測器圖5-11數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構成方框圖（圖5分）（1）X線管：用來產生X線，即射線源；（1分）（2）準直器：用來校準出射的X線，使其變?yōu)檎渚€；（1分）（3）探測器：吸收穿過被檢者的透射線，作為A/D轉換的信號源；（1分）（4）前置放大器：將探測器輸出的信號進行預先放大；（1分）（5）模擬/數(shù)字轉換器（analogtodigitalconverter，ADC）：將模擬信號轉換成二進制的數(shù)字信號。（1分）4．答：①平行線束轉換；②濾過處理；③反投影計算。這三種處理被稱之為圖像重建。（2分）①平行線束轉換：X線管輻射出的X線經(jīng)準直器準直，形成一定扇角和厚度的扇形束。扇形束數(shù)據(jù)通過平行束轉換成平行束數(shù)據(jù)，并通過展開探測器使每一個采集面（view）得到平行線束。平行束轉換時，是以扇形面數(shù)據(jù)插值的方式實現(xiàn)的。（1分）②濾波：這個運算處理是通過傅立葉變換實現(xiàn)的，從真實空間轉換至頻域空間。在頻域空間中，復雜運算轉化為簡單的乘法運算，濾波參數(shù)和平行束轉換也是通過簡單乘法運算得到。（1分）③反投影計算：濾波后的數(shù)據(jù)是分別以View和Channel為坐標的投影數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)反投影運算轉換成坐標系內的圖像象素數(shù)據(jù)。每個View的濾波結果的反投影形成圖像，反投影的數(shù)據(jù)以空氣為0基準，空氣的CT值為-1000，執(zhí)行反投影的處理過程稱為后處理。處理后的結果存于硬盤中。（1分）模擬試題三MRI設備試題（A）卷標準答案與評分標準一、單項選擇題（每小題2分，共20分）1．A2．C3．B4．D5．B6．A7．D8．B9．D10．B二、填空題（每空1分，共20分）1．02．主磁體梯度系統(tǒng)RF系統(tǒng)計算機系統(tǒng)3．選擇性RF脈沖非選擇性RF脈沖sinc高斯型4．t=TR×Ny×N/ETL5．梯度磁場靜磁場6．主磁場非均勻性7．磁場強度梯度磁場強度和切換率射頻發(fā)射功率和線圈特性（包含發(fā)射線圈和接收線圈）測量條件8．保持低溫使線圈處于超導狀態(tài)液氦液氮三、名詞解釋（每小題5分，共20分）1．答：距磁體中心的空間磁場強度分布，分X，Y，Z方向。5高斯線是磁場影響的分界線。2．答：90---180---180----180---180-------------這種脈搏激發(fā)方式來獲得信號并成像。3．答：當超導的低溫（-270℃）環(huán)境失去時，主磁場將不存在。磁場強度為零。4．答：MR信號的對稱性，掃描一半，另一半用對稱填充，但一般掃描56℅，保持高信噪比。四、簡答題（每小題10分，共40分）1．答：FOV、NSA、層厚、相位編碼、TR。（每個要點2分）2．答：MRI設備構成方框圖如圖5-12所示。磁體S磁體S梯度磁場發(fā)射接收磁體N梯度磁場發(fā)射濾波盒RFTransRFReciRFSYSTHEGC電源、加熱圖像處理工作站激光相機Dicom顯示器圖5-12MRI設備構成方框圖（圖5分）（1）靜磁場：形成MRI所需的主磁場。（1分）（2）梯度磁場：形成X、Y、Z三方向的編碼，空間定位用磁場。（1分）（3）發(fā)射/接收：發(fā)射MRI成像所需射頻能量。接收MR感應的信號，進行A/D轉換。（1分）（4）圖像處理：工作站+前端通道完成圖像的采集、重建、傳輸、打印。（1分）其它：電源分布，磁體加溫控制。（1分）3．答：磁場均勻度與主磁場的大小有關。相同的ppm在不同的B0下，代表的偏差是不一樣的。（2分）例如，同樣是5ppm，在1.5T的MRI設備中，磁場均勻度的偏差為5×1.5×10–6T（0.0075mT），而在0.3T的MRI設備中，磁場均勻度的偏差為5×0.3×10–6T（0.0015mT）。（4分）另外磁場均勻度與測量空間的大小有關。測量空間一般為橢球體，300mm×350mm或350mm×400mm。測量空間越大，磁場均勻度越差。同樣，磁場均勻度測量范圍越小，磁場均勻度越好。（4分）4．答：正交線圈是兩個彼此垂直的通道共同接收一信號形成一組重建的信號（2分），而相控陣線圈可以用多個線圈包括正交線圈接收一個信號（2分）。從硬件組成上需要增加前置放大器、接受信號電路板，圖像處理板、圖像處理軟件、接收線圈等以完成大范圍掃描成像（6分）。模擬試題四MRI設備試題（B）卷標準答案與評分標準一、單項選擇