一、课程简介
医学影像仪器（设备）学（Medical Imaging Equipment）课程是生物医学工程专业的专业基础课。主要阐述医学影像设备（X线机、数字X线摄影、X线CT、磁共振、超声与核医学等成像设备）的应用原理、基本结构、功能、应用特点、成像特征、诊断意义。重点介绍医学影像设备的成像方法、成像特征以及在临床上的诊断意义、培养学生应用影像技术从事医学科学的诊断研究的能力，提高学生临床诊断水平。
在教学内容处理上，力求做到把握主题，选材适当，循序渐进，便于学生学习；加强与本专业其他课程之间的紧密联系，互相呼应，互相配合。在教学内容编排、文字组织、图表应用等方面，力求做到概念清楚、条理分明、语言通顺、形象直观，能启发学生理解和分析问题，培养学生科学性、创造性思维，以增强学生发现问题、解决问题的能力。
本课程在第六学期开设，为必修考试课。总学时数为66学时，3.0学分。其中理论学时48，实验学时18。
二、课程目标
（一）基本理论知识
掌握普通X线机成像设备、计算机X线摄影成像设备（CR）、DR、数字减影血管造影成像设备（DSA）、计算机断层成像设备（CT）、核磁共振成像设备（MRI）、超声波成像设备、核医学成像设备、医用激光相机和医学影像存储与传输系统PACS的基本机构、工作原理和性能特征。
（二）基本技能
要求学生在学完本课程后，能够对医学影像设备的基本结构、成像原理和成像特点有清楚的认识。
（三）基本素质
通过理论知识的讲授加强对学生抽象与逻辑思维能力的培养，培养学生具有严谨的、事实求是的科学作风，培养学生独立自主分析问题、解决问题的能力；强调理论与实际相结合；在教学过程中，要注意培养学生的自学能力，分析问题和解决问题的能力，课后应给学生介绍一些课外参考书。
三、学时分配
单元 |
名称 |
理论学时 |
实验学时 |
1 |
总论 |
3 |
|
2 |
普通X线成像设备与原理 |
9 |
6 |
3 |
数字X线摄影成像设备 |
6 |
3 |
4 |
计算机断层成像设备 |
9 |
3 |
5 |
核磁共振成像设备 |
6 |
3 |
6 |
超声波成像设备 |
6 |
3 |
7 |
核医学成像设备 |
3 |
|
8 |
医用激光相机 |
3 |
|
9 |
医学影像存储与传输系统 |
3 |
|
合 计 |
48 |
18 |
四、理论课教学目标与内容
总论
目标
1.掌握 医学影像设备的定义及分类。
2.熟悉 医学影像设备的发展。
3.了解 诊断、治疗和监护之间的关系。
内容
1.重点阐述 （1）X线机、CT及磁共振成像设备的发展。
2.详细了解 （1）医学影像设备分类；（2）医学影像诊断设备，医学影像治疗设备。（3）图像存储、传输系统和远程放射学系统。
3.一般介绍 （1）医学影像设备发展历程，常规X线设备问世，为放射学的建立奠定了基础，X线CT机的诞生，标志着医学影像设备的革命性进展，现代医学影像设备体系的建立；（2）我国医学影像设备发展简况。
普通X线机成像设备与原理
目标
1.掌握 X射线的基本特征、主要效应，X射线管的结构特点。
2.熟悉 （1）X射线的发射机制，X射线的物理特性，X线设备在临床中常见应用，荧光屏的成像原理，胶片增感屏的结构特点；（2）影像增强器的原理，其结构特点及在临床成像中的作用和地位。
3.了解 X线的产生过程
内容
1.重点阐述 诊断用X线机，诊断用X线机发展史与现状，诊断用X线机的组成。
2.详细了解；（1）诊断用X线管与高压发生装置，诊断用X线管，高压发生装置；（2）单相全波X线机，主要技术参数，电路结构特点，基本电路原理；（3）电容充放电X线机，基本结构。（4）中频X线机，中频机与工频机的比较，直流逆变电源，中频X线机结构及工作原理。
3.一般介绍 诊断用X线机，透视用X线机，普通摄影用X线机，消化道造影用X线机，胸部摄影用X线机，心血管造影用X线机，其他诊断用X线机的基本结构。
数字X线成像设备
目标
1.掌握 CR，DR、DSA系统的工作原理和基本结构。
2.熟悉 CR，DR、DSA的成像原理。
3.了解 （1）数字减影技术的分类；（2）数字减影减影系统的构成，时间减影技术的原理。
内容
1.重点阐述 （1）数字X线成像设备；（2）计算机X线摄影系统；（3）数字减影血管造影系统。
2.详细了解 （1）数字X线成像设备的发展，影像信号的数字化；（2）CR的基本组成和工作原理，影像板，读取装置，计算机图像处理，图像储存和记录装置；（3）数字X线摄影系统；（4）DR的基本结构和工作原理，直接数字X线摄影系统；（5）DSA的基本组成和原理，DSA的工作方式。
3.一般介绍 DSA对设备的特殊要求和技术措施
计算机断层成像设备与原理
目标
1.掌握 CT的工作原理。
2.熟悉 CT图像的常用处理方法。
3.了解 CT机的一般结构特点。
内容
1.重点阐述 （1）计算机体层成像设备；（2）CT的发展历史，CT技术的发展趋势，CT临床应用的新技术。
2.详细了解 （1）CT扫描成像系统，X线管，探测器，准直器，滤过器，数据采集系统（DAS），多幅照相机，CT设备的计算机；（2）螺旋CT，螺旋扫描装置；（3）超高速CT的结构。
3.一般介绍 超高速CT机概述。
磁共振成像设备与原理
目标
1.掌握 核磁成像原理与方法。
2.熟悉 磁共振图像的一般表现了解组织被磁化的概念。
3.了解 （1）射频的各种物理参数，熟悉T1，T2驰豫过程；（2）常见的图像伪影；（3）MRI仪器的一般结构，MRI技术的一些新进展。
内容
1.重点阐述 （1）磁共振成像设备；（2）图像重建，图像显示。
2.详细了解 （1）磁体系统，永久磁体，常导磁体，超导磁体，场强的选择；（2）梯度磁场系统，梯度场的产生，梯度场线圈，梯度场的参数；（3）射频系统，发射线圈，发射通道，接收线圈，接收通道。
3.一般介绍 （1）计算机系统；（2）梯度磁场的控制，射频脉冲的控制。
超声波成像设备与原理
目标
1.掌握 （1）B超的工作原理，掌握其分类和结构特点；（2）多普勒彩超的工作原理。
2.熟悉 （1）医学超声成像原理；（2）超声诊断仪的组成结构
3.了解 （1）超声波的一般物理特性；（2）A超、M超工作原理和结构特点。
内容
1.重点阐述 （1）超声成像设备，超声成像设备发展史，超声诊断仪的基本结构，超声诊断仪的类型；（2）A型超声诊断仪，M型超声诊断仪，二维切面超声诊断仪，二维切面超声诊断仪的类型，机械扇形扫查和机械径向扫查，电子线阵，电子扇扫；（3）超声多普勒系统，超声彩色血流成像系统。
2.详细了解 超声诊断仪的分类及相关参数。
3.一般介绍 全数字化技术。
核医学成像设备
目标
1.掌握 核医学影像设备的工作原理和结构。
2.熟悉 （1）核医学的物理基础；（2）单光子发射型计算机断层成像仪
3.了解 放射性物质测量常用单位及其含义
内容
1.重点阐述 （1）核医学成像设备，核医学成像设备发展史，设备的分类及应用特点，核医学成像设备的新进展；（2）单光子发射型计算机体层设备，SPECT的基本结构与工作原理，探测器，机架，控制台，计算机，外围设备，主要技术指标；（3）正电子发射型计算机体层设备，PET的基本结构与工作原理，探测器，机架，计算机与外围设备。
2.详细了解 γ照相机，γ照相机的基本结构与工作原理，准直器，闪烁晶体，光电倍增管。
3.一般介绍 PET/CT成像系统。
医用激光相机
目标
1.掌握 激光相机工作原理和结构。
2.熟悉 （1）干式激光相机成像原理及结构；（2）湿式激光相机成像原理及结构
3.了解 常用医用相机参数
内容
1.重点阐述 湿式、干式和直热式激光相机工作原理和结构。
2.详细了解 医用激光相机的分类。
3.一般介绍 医用激光相机未来发展趋势。
医学影像存储与传输系统
目标
1.掌握 医学影像存储与传输系统（PACS）的概念、组成及工作过程。
2.熟悉 （1）PACS的数据标准；（2）PACS的临床应用。
3.了解 RIS的功能及其工作流程
内容
1.重点阐述 （1）PACS的基本组成；（2）PACS的功能结构；（3）数据传输标准DICOM。
2.详细了解 PACS的基本概念。
3.一般介绍 PACS的数据融合基金集成。
五、实验教学目标与内容
CT原理实验
目标
1.了解 CT实验仪的结构原理。
2.掌握 CT实验仪的扫查及图像的处理。
内容
CT实验仪的性能指标测试
核磁共振实验
目标
1.了解 核磁共振的基本原理。
2.掌握 利用核磁共振校准磁场和测量g因子生的方法。
内容
1.校准永久磁铁中心的磁场B0。
2.测量F19的g因子。
发射电路模块
目标
1.了解 超声发射电路原理，实现方法和电路结构，探头二极管开关及其控制电路。
2.掌握 发射脉冲产生电路、探头二极管开关及其控制电路。
内容
1.利用示波器测试发射脉冲产生电路产生激励脉冲波形，要求测试TX0、TX23发射触发脉冲波形，TR0是TX0经过SN75374的信号，用于打开高压MOS管，产生高压触发脉冲，要求测试TR0、TR23与TX0、TX23对比波形。
2.探头二极管开关及其控制电路，要求测试TL0、TL19信号波形。
X线机阳极启动与延时保护电路
目标
1.熟练掌握旋转阳极启动和延时保护电路的工作原理及在大中型X线机中起到的作用。
2.对因旋转阳极启动与延时保护电路所引起的故障，应能熟练的分析并解决。
内容
1.启动旋转阳极，数据测量静态工作点：静态测试BG201;BG204E;BG205E;A点；充电电容C201的电压；BG204C;BG205C。
2.改变滑动变阻器的大小，调节摄影时间。
X线机灯丝变频电路
目标
1.了解 灯丝变频电路原理。
2.了解 稳压电路的实现特点，大小焦点电路。
内容
1.频率200HZ的前提下，改变电流，控制大小焦点的灯泡的明暗。
2.测电压TP3与TP5、TP4与TP5之间的电压；测TP1与TP2之间的电压；观察TP6的波形。
X线机三相交流变压器电源实验
目标
1.了解单相全波整流电路
2.了解倍压整流电路
3.了解三相全波整流电路
内容
1.分析倍压整流电路的工作原理。
2.整流管D1、D2所承受的反向电压与V2和V3有什么关系？管电流表回路的整流管D3、D4在电路中起什么作用。
X线机磁饱和稳压电路
目标
1.理解谐振式磁饱和稳压器贴心线圈和电容器组成的并联电路产生的谐振现象。
2.掌握交流谐振式磁饱和稳压器的工作原理
内容
1.当输入电压急剧变化时，用示波器观察谐振式磁饱和稳压器的输出电压稳定性是如何变化的。
2.电源频率和电容容量发生变化对输出电压的影响。
超声图像亮带中间有条较宽暗带故障排除
目标
1.了解 B型超声诊断仪的多路信号合成一路状况故障情况
2.培养学生分析和解决超声设备故障问题的能力
内容
超声图像亮带中间有条较宽暗带，排除故障现象
超声诊断仪图像区增益不够，图像发亮故障排除
目标
1.了解 B型超声诊断仪的TGC产生电路故障情况
2.培养学生分析和解决超声设备故障问题的能力
内容
图像区增益不够，图像发亮，排除故障现象。
六、措施与评价
（一）措施
1.以教学目标的要求和教学大纲来指导教学的各个环节(包括备课、授课、实验、考试等),教师应根据教学目标的要求进行教学活动。
2. 按少而精的原则，教学内容包括医学影像仪器的硬件结构、成像原理及新成像方法的介绍。教学中要加强结构和原理结合，培养学生对仪器结构及成像原理的理解力。
3.加强课外辅导,指定参考资料,注意培养同学的自学能力、独立思考和独立解决问题的能力及科学思维能力。
4.定期召开学生座谈会,师生交流教学信息,根据反馈情况,进一步改进教学工作,努力提高教学质量。
（二）评价
1.授课质量评价“教师教学质量评价表”，由督导组、同行、学生和教研室予以评定。
2.学生成绩评价依据教学大纲和理论课考试权值分配进行期末理论考试；参考平时实验操作和实验报告，进行综合评价。学科满分100分，理论成绩和实验成绩分别占70％、30％。
编写 张文超
审校 秦鑫
