【课程名称】:医学影像物理( medical imageology) 【课程编码】 【课程类别】基础课 【课时】72+24 【学分】4+1 【课程性质、目标和要求】 医学影像物理学是影像专业必修课之一,它是一门严格的、精密的基础科学,是影像基础理论 课。其教学质量直接为本专业学生的影像诊断理论水平和实践运用能力奠定基础。 本课程的教学目的和任务,处理好传统物理知识和用现代技术手段来采集成像数据,并按一定 的数学方法用计算机重建数字图象的影像物理的衔接;适当的培养学生能深入挖掘图象所蕴藏的生 物信息和很好的控制图象质量;通过传授知识,注意提高学生的科学方法素质和独立分析,解决问 题的能力 【教学时间安排】 本课程计4+1学分, 72+24学时,学时分配如下: 实验 序号 课程内容/实验名称 课时 备注 类型 1x射线物理 2|x射线影象 3|x射线计算机断层成像 4核磁共振现象 88868 5核磁共振成像 6放射性核素显像 10 7超声物理 8超声波成像 9|医学影像中的辐射防护 10电子示波器的使用 基础 11|线路故障的分析 基础 12单相全波整流电路的工作特性 基础 13倍压整流电路的工作特性 88833333 基础 14三相全波整流的工作特性 基础
【课程名称】：医学影像物理（medical imageology） 【课程编码】 【课程类别】 基础课 【课时】 72+24 【学分】 4+1 【课程性质、目标和要求】 医学影像物理学是影像专业必修课之一，它是一门严格的、精密的基础科学，是影像基础理论 课。其教学质量直接为本专业学生的影像诊断理论水平和实践运用能力奠定基础。 本课程的教学目的和任务，处理好传统物理知识和用现代技术手段来采集成像数据，并按一定 的数学方法用计算机重建数字图象的影像物理的衔接；适当的培养学生能深入挖掘图象所蕴藏的生 物信息和很好的控制图象质量；通过传授知识，注意提高学生的科学方法素质和独立分析，解决问 题的能力 【教学时间安排】 本课程计 4+1学分， 72+24学时, 学时分配如下： 序号 课程内容/实验名称 实验 类型 课时 备注 1 X射线物理 8 2 X射线影象 8 3 X射线计算机断层成像 8 4 核磁共振现象 6 5 核磁共振成像 8 6 放射性核素显像 10 7 超声物理 8 8 超声波成像 8 9 医学影像中的辐射防护 8 10 电子示波器的使用 基础 3 11 线路故障的分析 基础 3 12 单相全波整流电路的工作特性 基础 3 13 倍压整流电路的工作特性 基础 3 14 三相全波整流的工作特性 基础 3
15旋转阳极启动与延时保护电路 基础 16摄影限时电路与限时保护电路 基础 333 17X线机灯丝逆变电路实验 基础 合计 72+24 【教学内容要点】 第一章X射线物理 一、教学要求 1.掌握X射线管的结构、特性,X射线产生机理及其辐射场的空间分布。 2.掌握X射线辐射的空间分布 3.理解并掌握X射线与物质相互的主要形式,以及每一种形式与那些量有关。 4.熟练掌握X射线在介质中及人体组织内的衰减,以及运用X射线进行透视以及摄影的原理和方 教学内容 射线的产生 X射线辐射场的空间分布 X射线与物质的相互作用 X射线在物质中的衰减 X射线在人体中的衰减 三、课堂讨论选题 1.连续X射线与标识X射线产生机制的不同之处 2.电流、管电压、X射线管的长度、滤过层的厚度与X射线强度之间的关系。 影响X射线管有效焦点大小的因素有那些 四、课外作业选题 部分课后习题。 第二章X射线影象 学习目的要求
15 旋转阳极启动与延时保护电路 基础 3 16 摄影限时电路与限时保护电路 基础 3 17 X线机灯丝逆变电路实验 基础 3 合计 72+24 【教学内容要点】 第一章 X射线物理 一、教学要求 1．掌握X射线管的结构、特性，X射线产生机理及其辐射场的空间分布。 2．掌握X射线辐射的空间分布。 3．理解并掌握X射线与物质相互的主要形式，以及每一种形式与那些量有关。 4．熟练掌握X射线在介质中及人体组织内的衰减，以及运用X射线进行透视以及摄影的原理和方 法。 二、教学内容 X射线的产生 X射线辐射场的空间分布 X射线与物质的相互作用 X射线在物质中的衰减 X射线在人体中的衰减 三、课堂讨论选题 1. 连续X射线与标识X射线产生机制的不同之处。 2. 电流、管电压、X射线管的长度、滤过层的厚度与X射线强度之间的关系。 3. 影响X射线管有效焦点大小的因素有那些。 四、课外作业选题 部分课后习题。 第二章 X射线影象 一、学习目的要求
1.了解常规X射线投影成像系统 2.理解X射线影像质量的标准及影响影像质量的因素。 3.了解特殊X射线摄影 4.理解并掌握数字X射线图象的形成,以及对其处理的主要方法。 理解并掌握数字减影血管造影的物理基础。 二、主要教学内容 X射线摄影 特殊X射线摄影 X射线摄影图象质量的评价 数字图象基础 数字减影血管造影 数字X射线摄影 、课堂讨论选题 1.客观对比度、图象对比度与成像系统的对比度分辨力三者之间存在怎样的关系。 2.图象的模糊与那些因素有关? 3.比较时间减影与能量减影的不同。 四、课外作业选题 1.总结能量减影的物理实质。 2.部分课后习题。 第三章运动的守恒定律 学习目的要求 1.理解运动X射线断层摄影原理 2.掌握X射线计算机体层成像:CT成像原理、CT数据采集与扫描方式、CT图象重建原理;了解 CT图像处理方法、CT图像质量、多层螺旋CT。 3.熟练掌握X一CT的几个典型的图象后处理技术。 二、主要教学内容
1. 了解常规X射线投影成像系统。 2. 理解X射线影像质量的标准及影响影像质量的因素。 3. 了解特殊X射线摄影。 4. 理解并掌握数字X射线图象的形成，以及对其处理的主要方法。 5. 理解并掌握数字减影血管造影的物理基础。 二、主要教学内容 X射线摄影 特殊X射线摄影 X射线摄影图象质量的评价 数字图象基础 数字减影血管造影 数字X射线摄影 三、课堂讨论选题 1. 客观对比度、图象对比度与成像系统的对比度分辨力三者之间存在怎样的关系。 2. 图象的模糊与那些因素有关？ 3. 比较时间减影与能量减影的不同。 四、课外作业选题 1. 总结能量减影的物理实质。 2. 部分课后习题。 第三章运动的守恒定律 一、学习目的要求 1. 理解运动X射线断层摄影原理； 2. 掌握X射线计算机体层成像：CT成像原理、CT数据采集与扫描方式、CT图象重建原理；了解 CT图像处理方法、CT图像质量、多层螺旋CT。 3. 熟练掌握X—CT的几个典型的图象后处理技术。 二、主要教学内容
X-CT的基础知识 传统XCT的扫描方式 X-CT后处理技术 Ⅹ-CT图象的质量控制 螺旋CT 、课堂讨论选题 1.普通X射线摄影像与X-CT图象最大不同之处。 2.X射线剂量和图象噪声之间的关系。 3.反投影法的总结。 四、课外作业选题 1.部分课后习题 第四章核磁共振现象 目的要求 1.掌握原子核、电子各类运动的轨道磁矩和自旋磁矩。 2.掌握微观核磁共振的条件,以及共振的物理现象、结果等 3.理解并掌握化学位移的概念,并掌握核磁共振谱分析。 主要教学内容 原子核的磁矩 微观核磁共振 核磁共振现象的宏观描述 化学位移和核磁共振谱 三、课堂讨论选题 1.原子核置于外磁场中为什么会发生自旋或角动量旋进。 2.样品的磁化强度矢量与那些量有关。 3.说明原子的磁矩和原子核磁化强度的关系
X-CT的基础知识 传统X-CT的扫描方式 X-CT后处理技术 X-CT图象的质量控制 螺旋CT 三、课堂讨论选题 1. 普通X射线摄影像与X-CT图象最大不同之处。 2. X射线剂量和图象噪声之间的关系。 3. 反投影法的总结。 四、课外作业选题 1. 部分课后习题。 第四章 核磁共振现象 一、目的要求 1. 掌握原子核、电子各类运动的轨道磁矩和自旋磁矩。 2. 掌握微观核磁共振的条件，以及共振的物理现象、结果等。 3. 理解并掌握化学位移的概念，并掌握核磁共振谱分析。 二、主要教学内容 原子核的磁矩 微观核磁共振 核磁共振现象的宏观描述 化学位移和核磁共振谱 三、课堂讨论选题 1．原子核置于外磁场中为什么会发生自旋或角动量旋进。 2．样品的磁化强度矢量与那些量有关。 3．说明原子的磁矩和原子核磁化强度的关系
四、课外作业选题 1.部分课后习题 第五章核磁共振成像 学习目的要求 1.掌握自由感应衰减信号、MR成像技术、MR图像空间定位和重建技术、MR成像的序列技术 掌握快速成像序列。 3.掌握磁共振血管成像的原理和方法。 4.掌握MR成像的图像质量评价,以及利用这些技术指标进行权衡和折衷 主要教学内容 磁共振信号与加权图象 磁共振图象的重建 快速成像序列 磁共振血管成像 磁共振图象质量 三、课堂讨论选题 1.采用自旋回波序列,分别为了获得Z1,T,的加权图象,会对序列参数有什么要求呢? 2.快速自旋回波序列与自旋回波序列有何不同 四、课外作业选题 部分课后习题 第六章放射性核素显像 学习目的要求 1.理解放射性核素的概念,放射性核素的衰减规律。 2.解γ照相机的基本结构与工作原理,理解发射型计算机体层成像( SPECT、PET)的基本结构 与工作原理 二、主要教学内容 放射性的概述
四、课外作业选题 1．部分课后习题 第五章 核磁共振成像 一、学习目的要求 1. 掌握自由感应衰减信号、MR成像技术、MR图像空间定位和重建技术、MR成像的序列技术。 2. 掌握快速成像序列。 3. 掌握磁共振血管成像的原理和方法。 4. 掌握MR成像的图像质量评价，以及利用这些技术指标进行权衡和折衷。 二、主要教学内容 磁共振信号与加权图象 磁共振图象的重建 快速成像序列 磁共振血管成像 磁共振图象质量 三、课堂讨论选题 1. 采用自旋回波序列，分别为了获得 的加权图象，会对序列参数有什么要求呢？ 2. 快速自旋回波序列与自旋回波序列有何不同。 四、课外作业选题 部分课后习题 第六章 放射性核素显像 一、学习目的要求 1．理解放射性核素的概念，放射性核素的衰减规律。 2．解γ照相机的基本结构与工作原理，理解发射型计算机体层成像（SPECT、PET）的基本结构 与工作原理。 二、主要教学内容 放射性的概述
原子核的放射性 原子核反应 y射线探测 准直器 y照相机和单光子发射型计算机断层 正电子发射型计算机断层 三、课堂讨论选题 1.RM的技术特点是什么。 2.为什么临床上愿意使用短寿命的核素。 四、课外作业选题 部分课后习题 第七章超声物理 一、学习目的要求 1.理解超声波的物理基础。 2.理解超声波在介质中的传播特性、多谱勒效应。 3.熟练掌握血流动力学效应 主要教学内容 超声波物理基本性质 超声波在介质中的传播特性 多谱勒效应 压电效应 超声场 血流动力学 三、课堂讨论选题 怎样减小探头与皮肤表面的入射超声衰减
原子核的放射性 原子核反应 射线探测 准直器 照相机和单光子发射型计算机断层 正电子发射型计算机断层 三、课堂讨论选题 1． 的技术特点是什么。 2．为什么临床上愿意使用短寿命的核素。 四、课外作业选题 部分课后习题 第七章 超声物理 一、学习目的要求 1. 理解超声波的物理基础。 2. 理解超声波在介质中的传播特性、多谱勒效应。 3. 熟练掌握血流动力学效应。 二、主要教学内容 超声波物理基本性质 超声波在介质中的传播特性。 多谱勒效应 压电效应 超声场 血流动力学 三、课堂讨论选题 怎样减小探头与皮肤表面的入射超声衰减
四、课外作业选题 部分课后习题 第八章超声波成像 学习目的要求 1.理解B型超声诊断仪、M型超声诊断仪的构造及工作原理。 理解超声多普勒成像原理 3.理解超声彩色血流成像系统工作原理 4.掌握超声图象的质量评价的参数,以及根据这些参数来调整图象质量。 二、主要教学内容 超声回波所携带的信息 M超与B超原理 超声多普勒成像原理 脉冲多普勒技术 彩色多普勒血流成像 超声图象的质量评价 三、课堂讨论选题 1.提高超声频率对超声探测的利弊各是什么? 2.超声成像与XCT比,主要特点有那些。 四、课外作业选题 部分课后习题 第九章医学影像中的辐射防护 学习目的要求 1.了解电离辐射、以及其计量单位。 2.掌握医学照射的基本概念及防护要求 3.理解非电离性的电磁波和超声的防护
四、课外作业选题 部分课后习题 第八章 超声波成像 一、学习目的要求 1. 理解B型超声诊断仪、M型超声诊断仪的构造及工作原理。 2. 理解超声多普勒成像原理。 3. 理解超声彩色血流成像系统工作原理。 4. 掌握超声图象的质量评价的参数，以及根据这些参数来调整图象质量。 二、主要教学内容 超声回波所携带的信息 M超与B超原理 超声多普勒成像原理 脉冲多普勒技术 彩色多普勒血流成像 超声图象的质量评价 三、课堂讨论选题 1. 提高超声频率对超声探测的利弊各是什么？ 2. 超声成像与X-CT比，主要特点有那些。 四、课外作业选题 部分课后习题 第九章 医学影像中的辐射防护 一、学习目的要求 1. 了解电离辐射、以及其计量单位。 2. 掌握医学照射的基本概念及防护要求。 3. 理解非电离性的电磁波和超声的防护
、主要教学内容 电离辐射的生物效应 辐射计量单位 医学照射的基本概念及防护要求 影像检查的防护 非电离的电磁波和超声的防护 三、课堂讨论选题 给年龄在20-60岁的妇女作乳房疾病检查,你认为怎样安排检查技术才符合防护的基本要求。 四、课外作业选题 部分课后习题 【教学(实验)内容要点】 (实验1) 1、实验目的要求 1.了解双通道示波器的基本结构和基本工作原理 2.初步掌握双通道示波器的使用方法 3.学习使用示波器观察电信号的波形及测量频率 2、实验主要内容 1.认识示波器面板上各个旋钮及其作用 2.按照使用步骤观察交流电信号波形(可用机内“实验电压”) 3.观察音频信号发生器输出信号波形.(100Hz、150Hz、200Hz、2000Hz、1000Hz) 4.观察半波整流后的波形 将半波整流接线板(图3-9-6)的输入端接音频信号发生器,输出端接示波器,观察半波整流后 的信号. 测量电压 利用利萨如图测正弦波频率 实验仪器设备
二、主要教学内容 电离辐射的生物效应 辐射计量单位 医学照射的基本概念及防护要求 影像检查的防护 非电离的电磁波和超声的防护 三、课堂讨论选题 给年龄在 岁的妇女作乳房疾病检查，你认为怎样安排检查技术才符合防护的基本要求。 四、课外作业选题 部分课后习题。 【教学（实验）内容要点】 一、（实验1） 1、实验目的要求 1．了解双通道示波器的基本结构和基本工作原理． 2．初步掌握双通道示波器的使用方法． 3．学习使用示波器观察电信号的波形及测量频率． 2、实验主要内容 1．认识示波器面板上各个旋钮及其作用． 2．按照使用步骤观察交流电信号波形（可用机内“实验电压”）． 3．观察音频信号发生器输出信号波形．（100Hz、150Hz、200Hz、2000Hz、1000Hz）． 4．观察半波整流后的波形． 将半波整流接线板（图3-9-6）的输入端接音频信号发生器，输出端接示波器，观察半波整流后 的信号． 5．测量电压 6．利用利萨如图测正弦波频率 3、实验仪器设备
双通道示波器,音频信号发生器,万用表 二、(实验2) 1、实验目的要求 1.学习几种检查,分析电路的方法 2.熟悉万用表的使用 、实验主要内容 1.利用电压法检査线路的故障并排除。 2.自行设计故障,练习用电压法检查故障 3.实验小组之间互相设故障进行检查。 3、实验仪器设备 稳压电源,电阻箱,滑线变阻器,电路板,万用表 三(实验3) 1、实验目的要求 通过观察电路中各整流管的工作情况和波形,掌握X线管的工作特性,加深对该电路工作原理的 理解 、实验主要内容 1.在不同的管电压和管电流的情况下,测量灯丝电压下相对应的各管电流数值,然后做出灯丝 发射特性曲线。 2.在灯丝电压一定时,调整管电压为不同值,对应各管电压分别测量管电流值,然后,做出阳 极特性曲线 3.用示波器观察管电压的波形。 实验仪器设备 自耦变压器(输入22V,输出0~250V)一台,X线整流电路实验箱(单相全波整流电路) 台,万用表MF-64型一块,示波器一台。单相电源插头250V/5A一只,毫安表一块(最大量程200mA) 导线若干。 四(实验4) 1、实验目的要求
双通道示波器，音频信号发生器，万用表 二、（实验2） 1、实验目的要求 1．学习几种检查，分析电路的方法． 2．熟悉万用表的使用． 2、实验主要内容 1. 利用电压法检查线路的故障并排除。 2. 自行设计故障，练习用电压法检查故障。 3. 实验小组之间互相设故障进行检查。 3、实验仪器设备 稳压电源，电阻箱，滑线变阻器，电路板，万用表． 三（实验3） 1、实验目的要求 通过观察电路中各整流管的工作情况和波形，掌握X线管的工作特性，加深对该电路工作原理的 理解。 2、实验主要内容 1．在不同的管电压和管电流的情况下，测量灯丝电压下相对应的各管电流数值，然后做出灯丝 发射特性曲线。 2．在灯丝电压一定时，调整管电压为不同值，对应各管电压分别测量管电流值，然后，做出阳 极特性曲线 3．用示波器观察管电压的波形。 3、实验仪器设备 自耦变压器（输入220V，输出0～250V）一台，X线整流电路实验箱（单相全波整流电路）一 台，万用表MF-64型一块，示波器一台。单相电源插头250V/5A一只，毫安表一块（最大量程200mA） 导线若干。 四（实验4） 1、实验目的要求
通过观测本电路关键测试点间的电压、电流及电压波形,掌握该电路的工作状态和特性,加深 对该电路工作原理的理解。 实验主要内容 1.变压器在空载下的电压关系 调整灯丝加热电压,使管电流指示固定值,测出变压器的电压关系 3.根据示波器测量管电压的最大、最小和平均值。 3、实验仪器设备 万用表MF-64型一块:;自耦变压器(输入22V、输出0~250V)一台;X线整流电路实验箱(倍压 整流电路)一台;双踪示波器一台。单相电源插头250V5A一只,导线若干。 五(实验5) 1、实验目的要求 通过观测三相全波整流实验电路,使学生理解并掌握整流电路的工作原理及特点。 2、实验主要内容 1.根据实验图接线。 2.给三相点全波整流。 3、实验仪器设备 三相自耦变压器一台,X线整流电路实验箱(三相全波整流电路)一台;万用表M-64型一块, 双踪示波器一台。单相电源插头250V/5A一只,导线若干。 六(实验6) 1、实验目的要求 熟练掌握旋转阳极启动与延时保护电路的工作原理及在大中型X线机电路中所起的作用。对因旋 转阳极启动与延时保护电路所引起的故障,应能熟练地分析并解决所出现的问题 2、实验主要内容 1.熟悉旋转阳极启动与延时保护电路。 2.分别在电路处于动态静态下测量元件的参数 3.测量射线管阳极的转速
通过观测本电路关键测试点间的电压、电流及电压波形，掌握该电路的工作状态和特性，加深 对该电路工作原理的理解。 2、实验主要内容 1. 变压器在空载下的电压关系。 2. 调整灯丝加热电压，使管电流指示固定值，测出变压器的电压关系。 3. 根据示波器测量管电压的最大、最小和平均值。 3、实验仪器设备 万用表MF-64型一块；自耦变压器（输入220V、输出0~250V）一台；X线整流电路实验箱（倍压 整流电路）一台；双踪示波器一台。单相电源插头250V/5A一只，导线若干。 五（实验5） 1、实验目的要求 通过观测三相全波整流实验电路，使学生理解并掌握整流电路的工作原理及特点。 2、实验主要内容 1. 根据实验图接线。 2. 给三相点全波整流。 3、实验仪器设备 三相自耦变压器一台，X线整流电路实验箱（三相全波整流电路）一台；万用表MF-64型一块， 双踪示波器一台。单相电源插头250V/5A一只，导线若干。 六（实验6） 1、实验目的要求 熟练掌握旋转阳极启动与延时保护电路的工作原理及在大中型X线机电路中所起的作用。对因旋 转阳极启动与延时保护电路所引起的故障，应能熟练地分析并解决所出现的问题。 2、实验主要内容 1. 熟悉旋转阳极启动与延时保护电路。 2. 分别在电路处于动态 静态下测量元件的参数。 3. 测量射线管阳极的转速