医学影像设备学模拟试题一

模拟试题一标准答案与评分标准一、单项选择题（每小题1分，共15分）1．B2．D3．C4．C5．C6．D7．A8．B9．B10．A11．B12．B13．B14．A15．A二、填空题（每空1分，共15分）1．灯丝加热电流管电压管电流2．二次电子散乱射线固定和热传导钨3．平移斜率4．光电管式电离室式5．主机外围设备6．治疗设备诊断设备三、名词解释（每小题2.5分，共5分）1．答：灯丝发射特性曲线（Ia~If）是在一定的管电压下，管电流（Ia）与灯丝加热电流（If）的关系。2．答：在单相全波桥式整流高压次级电路中，高压变压器线圈的匝与匝间、层与层间、线圈对地间以及高压电缆芯线对地之间均可形成分布电容，有高压时便产生电容电流。四、简答题（每小题5分，共25分）1．答：灯丝后端发射出来的电子，由于电子之间相互排斥和灯丝的屏蔽作用，致使电场作用力很微弱，因此这部分电子滞留在灯丝后面的空间，形成“空间电荷”（3分）。摄影时管电流较大，空间电荷较多，管电流随管电压变化较大，所以，摄影时需对空间电荷进行补偿（2分）。2．答：要点：合闸，开机，按下AN1→JCⅡA、JCⅡB工作→JC0工作→自耦变压器B1得电→GQⅡA、GQⅡK工作，切换到二管位。选择曝光条件正常时，J3不工作。（1分）按下AN10→JC8工作→JC5工作→JC6工作，旋阳启动、运转，灯丝开始加热，1.2秒后→J4工作，曝光准备完毕。（2分）松开AN10→JC8失电→JC3A、JC3B工作→J11工作→J9工作→J13工作→过零点到来→J6A、J6B工作→主可控硅导通→曝光开始，同时限时器开始工作，曝光时间到→J7工作→J6A、J6B失电→过零点到来→曝光结束→稍后J8工作→J10工作→JC5失电→JC6失电，旋阳制动，灯丝熄灭→JC3A、JC3B失电→J11失电→J9失电→J13失电，其他参入摄影的继电器亦失电。（2分）3．答：高压发生装置是X线机主机系统的重要组成部分，其作用是：①把自耦变压器输入的交流电压升高数百倍，再经整流，为X线管提供产生X线所需的直流高压（kV）；②把X线管灯丝初级电路输入的交流电压降低，为X线管灯丝提供加热电压；③如配有两只以上X线管，还要完成kV和灯丝加热电压的切换。（2.5分）高压发生装置由高压变压器、X线管灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸、高压插头和插座等高压元器件构成。（2.5分）4．答：共有三个补偿电容电流补偿、管电压补偿、空间电荷补偿（2.5分）高压次级电路、高压初级电路、灯丝电路（2.5分）5．答：①当高压变压器负载时，即次级电压加在X线管两端产生X线时，由于电源电阻、自耦变压器阻抗、高压变压器阻抗及其他器件内阻的存在，电路中将产生电压降。管电流越大，产生的电压降也就越大。这样，就使得X线管两端的实际管电压要小于预示的kV值，且随管电流的变化而变化，这种现象将会严重影响X线摄影效果。为解决这一问题，中型以上的X线机管电压预示电路中，都设置了各种形式的补偿电路。（2.5分）②用某种方法按不同管电流预先增加高压变压器初级电压，以补偿负载时的电压降，补偿的kV值正好等于负载时降落的kV数值。（1.5分）③由平移补偿和斜率补偿组成，可通过电阻式和变压器式管电压补偿两种方法实现。（1分）五、电路分析题（每小题20分，共40分）1．答：如图4-1所示，摄影时，Ⅱ台工作。开机后，JCⅡA、JCⅡB工作，完成台次转换。若摄影条件选择得当，技术选择开关AJ选择正确时，按下曝光按钮AN10，JC8、JC5相继工作，灯丝加热，旋转阳极启动运转，1.2秒后，J4工作，完成摄影准备。松开曝光按钮AN10，JC8断电，其常闭触点JC8（23、24）闭合，JC3A、JC3B工作使延时继电器J11、上闸继电器J9、隔离继电器J13相继工作。J13的得电电路为BG14（＋）→J9（常开）→R31→J13（线圈）→BG14（－）。（5分）J13（8、2）触点闭合后，BG96阳极得电。稍后，信号发生电路中的BG85在电源电压过零点时截止，使BG96控制极获得一脉冲电压而立即导通，将25V直流电压加到限时电路，触发继电器J6A、J6B得电工作。其得电电路为CH9-12→J6B→J6A→J8（2、4）→J7（4、2）→CH9-22。（3分）常开触点闭合，接通触发电路中BG81、BG82基极电路，BG81、BG82导通，触发信号输出，主晶闸管导通，高压初级得电，曝光开始。在J6A、J6B工作的同时，25V直流电压经BG22和RX1~RX23电阻群中的任一个电阻给C22充电，其得电电路为CH9-12→BG22→RX1~RX23→XK2-500→R51→R53→C22→J7（2）→CH9-22。（3分）经BG21和RY1~RY5电阻群中的任一个电阻给C21充电，其得电电路为CH9-12→BG21→R67→RY1~RY5→XK2-400→R68→C21→J7（2）→CH9-22。（2分）至预定时间后，C22两端电压达到BG92峰点电压，BG92导通，继而使BG97导通，下闸继电器J7得电工作，其得电电路为CH9-12→BG22→R59→J7（线圈）→BG97→J7（2）→CH9-22。（2分）J7工作后，常闭触点J7（2、4）断开，切断J6A、J6B通路使其失电，触点打开，触发信号关断，主晶闸管BG17和BG18在电压过零点时截止，曝光结束。J7的常开触点J7（1、7）闭合，加速了C21的充电，约10ms后，C21两端电压达到BG93峰点电压，BG93导通，继而BG98导通，下闸继电器J8工作。其得电电路为CH9-10→R65→J8（线圈）→BG98→JC3B（常开）→J7（2）→CH9-22。（3分）J8工作后使控制电路中的继电器J10工作，切断JC3A、JC3B电路，JC3A、JC3B失电其触点断开，J8失电，电路恢复到起始状态。由此可见，继电器J8不仅具有使电路恢复到起始状态的作用，而且具有限时保护作用，即当J7不能正常工作时，J8能在比预定时间稍晚一点后，切断电路，起到保护作用。（1分）曝光结束后，限时电路中的C22经电阻R52和继电器J7（2、8）触点将残存电荷泄放。限时保护电路中的C21经电阻R68和JC3B常闭触点将残存电荷泄放，为下次曝光作好准备。（1分）2．答：如图4-2（1）所示，普通摄影、滤线器摄影和体层摄影时Ⅱ台工作，JCⅡA触点闭合，待摄影预备继电器JC5工作后，JC6得电触点闭合，交流电压加于D2定子线圈，D2启动运转。其得电电路为QQ2→JCⅡA→C1A//C1B→JC5（常开）0V→RD4→→120V。YQ2→JCⅡA→B6→JC6（常开快速触点）（5分）如图4-2（2）所示，开机后，保护电路得电。B8、B6无电压输入，使BG211、BG212处于正偏置而导通，C201被旁路，三极管BG205截止。摄影时，当按下手闸后，旋转阳极启动，X线管灯丝升温，B8、B6、B7的次级各产生一感应电压，分别经BG216、BG214、BG215整流，C202、C204、C203滤波，在R208、R210、R209两端得到约10V的直流电压，使二极管BG211、BG213、BG212反偏置而截止。稳压电源经R207、R206给电容器C201充电，其得电电路为BG601（＋）→R201→R207→R206→C201→BG601（－）。（5分）当电压充至9V时，BG205导通，继而BG204导通，继电器J4工作，其得电电路为BG601（＋）→R201→BG202→BG203→BG204→J4（线圈）→BG601（－）。其串联在摄影高压接触器JC2、JC3A回路中的常开触点闭合，为JC2、JC3A工作提供了条件。C201充电时间为0.8~1.2s，可改变电位器R206的阻值进行调节。曝光结束后，B6、B8失电，B7因灯丝低温预热而电流减小，BG211、BG212、BG213导通，C201经R208、R209、R210放电。其得电电路为C201（＋）→R206→BG211（或BG212）→R208（或R209）→C201（－）。（5分）如果旋转阳极未转动或未达到额定转速，或X线管灯丝没有增温，都将使门电路的三个输入端中的一个为低电位，二极管BG211、BG212、BG213中则有一个处于导通状态，使充电电容器C201被旁路而不能充电。因而BG205、BG204均处于截止状态，J4不工作，曝光不能进行，从而起到保护作用。若旋转阳极启动电路发生短路故障，使电流过大，则熔断器RD4将烧断，切断启动电路电源，起到保护作用。（5分）模拟试题二CT设备试题标准答案与评分标准一、单项选择题（每小题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、填空题（每空1分，共20分）1．迭代法解析法直接法2．Z轴内插法外插法3．表面显示（SSD）投影显示（MIP）容积显示仿真内镜4．密度分辨力场均匀性纵向分辨力剂量5．环形条纹阴影混杂伪影6．滤过器探测器A/D转换器三、简答题（每小题5分，共30分）1．答：体模校正（phantomcalibration）主要目的是校正探测器通道的非线性和X线硬化效应引起的非线性，消除环行伪影，提高图像质量。（3分）更换图像处理线路板和X线管时，一定要重做体模校正，否则将严重影响图像质量。（2分）2．答：由探测器的采样通道数和采集一幅图像的投影数决定（3分）896×1800（2分）3．答：0.5mm×161mm×162mm×83mm×84mm×8（每种组合1分）4．答：由于探测器每个通道性能不能完全一致，即使入射到探测器各个通道的X线强度完全一致，通过预置放大器的输出也不会完全一致。消除这种差别所做的校正叫做空气校正（aircorrection）。（3分）通过减去只扫描空气所得到的参考值来实现。（1分）校正参数预先储存，需要时读出。（1分）5．答：前准直器、后准直器（2分）前准直器决定层厚；后准直器使用于薄层。（1分）多层面CT采用宽探测器技术，即探测器的列数增加，扫描时不用常规的层面或螺旋CT扫描准直宽的扇形线束，而采用可调节宽度的锥形线束。根据所采集的厚度来选择锥形线束的宽度，激发不同数目的探测器，从而实现一次采集可同时获得多层图像。（2分）6．答：由于管电压存在波动，使X线管发出的X线强度即使通过了滤过器也并非完全一致，因此对影像影响较大，因此应进行参考校正（referencecorrection）。（3分）在探测器两端分别装有4~8个参考通道，这些参考通道直接接收X线入射而非通过患者，以修正X线强度不同对影像的影响。（2分）四、简述题（共35分）1．答：CT结构示意图如图5-10所示。扫描架扫描架X线管准直器探测器前置放大器X线高压发生器中央控制图像重建系统A/D图像显示、记录、存储显示器相机光盘存储工作站洗片机图5-10CT结构示意图（第1列4分，第2列3分，第3、第4、第5列共3分）2．答：=1\*GB3①原始数据零点漂移校正；（2分）=2\*GB3②参考校正；（2分）=3\*GB3③空气校正；（2分）=4\*GB3④体模校正；（2分）=5\*GB3⑤Log转换；（1分）=6\*GB3⑥环行校正（1分）等校正的过程叫做预处理。3．答：数据采集系统构成方框图如图5-11所示。放大器前置放大器前置对数放大器模数转换器数据传输数据测量装置去计算机X线探测器图5-11数据采集系统构成方框图（图5分）（1）X线管：用来产生X线，即射线源；（1分）（2）准直器：用来校准出射的X线，使其变为窄束射线；（1分）（3）探测器：吸收穿过被检者的透射线，作为A/D转换的信号源；（1分）（4）前置放大器：将探测器输出的信号进行预先放大；（1分）（5）模拟/数字转换器（analogtodigitalconverter，ADC）：将模拟信号转换成二进制的数字信号。（1分）4．答：①平行线束转换；②滤过处理；③反投影计算。这三种处理被称之为图像重建。（2分）①平行线束转换：X线管辐射出的X线经准直器准直，形成一定扇角和厚度的扇形束。扇形束数据通过平行束转换成平行束数据，并通过展开探测器使每一个采集面（view）得到平行线束。平行束转换时，是以扇形面数据插值的方式实现的。（1分）②滤波：这个运算处理是通过傅立叶变换实现的，从真实空间转换至频域空间。在频域空间中，复杂运算转化为简单的乘法运算，滤波参数和平行束转换也是通过简单乘法运算得到。（1分）③反投影计算：滤波后的数据是分别以View和Channel为坐标的投影数据，这些数据经反投影运算转换成坐标系内的图像象素数据。每个View的滤波结果的反投影形成图像，反投影的数据以空气为0基准，空气的CT值为-1000，执行反投影的处理过程称为后处理。处理后的结果存于硬盘中。（1分）模拟试题三MRI设备试题（A）卷标准答案与评分标准一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．A2．C3．B4．D5．B6．A7．D8．B9．D10．B二、填空题（每空1分，共20分）1．02．主磁体梯度系统RF系统计算机系统3．选择性RF脉冲非选择性RF脉冲sinc高斯型4．t=TR×Ny×N/ETL5．梯度磁场静磁场6．主磁场非均匀性7．磁场强度梯度磁场强度和切换率射频发射功率和线圈特性（包含发射线圈和接收线圈）测量条件8．保持低温使线圈处于超导状态液氦液氮三、名词解释（每小题5分，共20分）1．答：距磁体中心的空间磁场强度分布，分X，Y，Z方向。5高斯线是磁场影响的分界线。2．答：90---180---180----180---180-------------这种脉搏激发方式来获得信号并成像。3．答：当超导的低温（-270℃）环境失去时，主磁场将不存在。磁场强度为零。4．答：MR信号的对称性，扫描一半，另一半用对称填充，但一般扫描56℅，保持高信噪比。四、简答题（每小题10分，共40分）1．答：FOV、NSA、层厚、相位编码、TR。（每个要点2分）2．答：MRI设备构成方框图如图5-12所示。磁体S磁体S梯度磁场发射接收磁体N梯度磁场发射滤波盒RFTransRFReciRFSYSTHEGC电源、加热图像处理工作站激光相机Dicom显示器图5-12MRI设备构成方框图（图5分）（1）静磁场：形成MRI所需的主磁场。（1分）（2）梯度磁场：形成X、Y、Z三方向的编码，空间定位用磁场。（1分）（3）发射/接收：发射MRI成像所需射频能量。接收MR感应的信号，进行A/D转换。（1分）（4）图像处理：工作站+前端通道完成图像的采集、重建、传输、打印。（1分）其它：电源分布，磁体加温控制。（1分）3．答：磁场均匀度与主磁场的大小有关。相同的ppm在不同的B0下，代表的偏差是不一样的。（2分）例如，同样是5ppm，在1.5T的MRI设备中，磁场均匀度的偏差为5×1.5×10–6T（0.0075mT），而在0.3T的MRI设备中，磁场均匀度的偏差为5×0.3×10–6T（0.0015mT）。（4分）另外磁场均匀度与测量空间的大小有关。测量空间一般为椭球体，300mm×350mm或350mm×400mm。测量空间越大，磁场均匀度越差。同样，磁场均匀度测量范围越小，磁场均匀度越好。（4分）4．答：正交线圈是两个彼此垂直的通道共同接收一信号形成一组重建的信号（2分），而相控阵线圈可以用多个线圈包括正交线圈接收一个信号（2分）。从硬件组成上需要增加前置放大器、接受信号电路板，图像处理板、图像处理软件、接收线圈等以完成大范围扫描成像（6分）。模拟试题四MRI设备试题（B）卷标准答案与评分标准一、单项选择