课程编号：07140092
英文名称：Medical Imaging Equipment
学 分：4
学 时：74
课程类别：专业平台课程
授课对象：医学影像技术专业本科学生
教学单位：医学院影像医学与核医学学科
修读学期：第3学期
一、教学任务
教育、培养影像技术本科专业学生掌握各种医学成像设备的成像、原理、结构组成、操作维护等方法，并了解其发展趋势。通过本课程的学习，认识医学影像设备的产生与发展，这些医学影像设备有：普通X线设备、数字式X线设备、X-CT、MRI设备、超声设备和核医学设备的构造和临床中的应用范围及特点。使学生认识到医学影像设备的发展与疾病的诊断和治疗的密切关系，为今后走上工作岗位打下坚实的理论与实践基础。
二、教学目标
1．专业知识方面：掌握医学影像设备的成像原理、结构组成和操作维护等。
2．专业能力方面：能熟练地分析医学影像设备的成像原理和结构组成、操作维护等。
3．综合能力方面：对医学影像设备的原理、结构和应用理论及实践能较熟练地掌握，了解未来医学影像设备的研究和发展方向，并具备较高的维修保养能力。
三、教学内容
（一）医学影像设备学概论
1．目的要求
熟悉：医学影像设备的分类方法、数字X线设备的诞生和发展概况、我国医学影像设备学的发展概况。
了解：医学影像设备的发展简史、X线的发现、特性和X线机的发展简史。
2．教学内容
医学影像设备发展历程，医学影像诊断设备、医学影像治疗设备，图像存储与传输系统，远程放射学诊疗系统。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：掌握CR、DR、CT、MRI（并写出它们的英文全称）的概念。
难点：各种影像设备成像原理，机械及电子电路分析，操作与维护。
（二）诊断用X线机简介
1．目的要求
掌握：各种诊断用X线机种类、结构组成，及各部分的性能、工作原理及技术参数等。
熟悉：各类诊断用X线机在临床中的适用范围及特点等。
2．教学内容
诊断用X线机的发展史与现状，诊断用X线机的组成，诊断用X线机各论（包括透视用X线机，普通摄影用X线机，胃肠造影用X线机，口腔专用X线机，乳腺专用X线机，手术、床边X线机等）。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。理论讲授与部件标本实物演示，参观相关医院及实验室各类设备并现场讲解。
4．重点和难点
重点：各种诊断用X线机种类、结构组成，及各部分的性能、工作原理及技术参数等，在临床中的适用范围，构造异同。
难点：各种诊断用X线机机械结构组成，中、大型X线机电路分析等。
（三）诊断用X线管
1．目的要求
掌握：固定阳极和旋转阳极X线管的结构和区别及它们的优缺点和用途、各类诊断用X线管的工作原理和结构及技术参数等。
熟悉：各类X线管的管套，组合机头，管内内部结构及作用。
了解：各类特殊诊断用X线管的种类及专用用途等。
2．教学内容
固定和旋转阳极X线管的结构、工作状态、旋转装置、特殊X线管，各类X线管管套、组合机头等。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：固定阳极和旋转阳极X线管的结构和区别及它们的优缺点和用途，发明旋转阳极X线管的动因。
难点：旋转阳极X线管工作过程及电路保护措施等。
（四）高压发生装置
1．目的要求
掌握：高压发生器的工作原理和结构及组成技术参数等。
了解：各高压元器件构成、材质，知道各类放射影象设备中高压发生器的区别和演变过程。
2．教学内容
高压发生器的工作原理，结构构造；在现代影象设备中演变过程。灯丝变压器、高压变压器的特点。高压电缆、电缆头和插座，变压器油、油箱。高压交换闸。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：掌握高压发生器的工作原理和结构及技术参数。
难点：掌握灯丝变压器、高压变压器结构特点及高压变压器中心点接地原理等。
（五）X线机单元电路分析
1．目的要求
掌握：X线机基本组成、各部件的功能及工作原理。学会基本电路的分析和理解。
熟悉：常规电路元器件的测量和基本性能参数，
2．教学内容
X线机电路构成方框图，灯丝加热电路图，高压电路、限时电路，构成和工作原理，电离室的结构和和电离室控时电路工作原理等。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：掌握X线机基本组成、各部件的功能及工作原理。
难点：各种单元电路分析及电路工作原理。
（六）数字X线成像设备
1．目的要求
掌握：CR、DR、DSA的基本结构组成、各部件的功能及工作原理，影像设备的数字化给诊断与工作效率带来的好处等。
熟悉：CR、DR、DSA的成像特点及最后生成的影像本质等。
了解：数字X线成像设备的发展史。
2．教学内容
数字X线成像设备的发展，CR的基本组成和工作原理，DR的基本结构和工作原理，DSA的基本组成、原理和工作方式。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：CR、DR、DSA的基本组成、各部件的功能及工作原理。
难点：讲解分析各数字化成像设备最后生成的影像本质的异同。
（七）X线计算机体层成像设备
1．目的要求
掌握：普通X-CT扫描成像系统的组成及各部件的原理和功能。
熟悉：CT的工作原理和优点及临床上的优越性及适用范围等。
了解：CT的发展历史、CT技术的发展趋势及CT临床应用的新技术；各专用CT应用优势。
2．教学内容
CT的发展历史、CT技术的发展趋势及CT临床应用的新技术，CT扫描成像系统的组成及各部件的原理和功能，螺旋CT、专业CT的结构及优点。数字化图像处理技术。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：CT的组成及各部件的原理和功能及临床上的优越性及适用范围。
难点：CT成像过程与别的X线设备的区别。
（八）磁共振成像设备
1．目的要求
掌握：超导磁体的组成及工作原理，梯度线圈的组成及工作原理、梯度场的作用及描述梯度场的参数，射频线圈的组成及工作原理。常导磁体组成及工作原理。
熟悉：磁力线范围及屏蔽。
了解：磁共振图像的重建算法与显示方式。
2．教学内容
磁体系统（包括永久磁体、常导磁体和超导磁体），梯度场的产生、梯度线圈和描述梯度场的参数，射频系统的发射线圈、发射通道、接收线圈机接收通道，计算机系统。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：磁体、梯度线圈、射频线圈的组成及工作原理，磁力线范围及屏蔽。
难点：磁体、梯度线圈、射频线圈的组成及工作原理。
（九）超声成像设备
1．目的要求
掌握：A、B、M、C、P型超声诊断仪的成像原理及基本结构，二维切面超声诊断仪的类型、成像原理及扫描方式。
熟悉：超声多普勒的成像原理和临床应用意义。
了解：超声成像设备发展史，全数字化技术。
2．教学内容
超声成像设备发展史，超声诊断仪的类型和基本结构，A型、B型、M型、C型、P型超声诊断仪，二维切面超声诊断仪的类型及扫描方式（包括机械扇形扫查、机械径向扫查、电子扇扫），D型超声诊断仪，超声彩色血流成像系统，全数字化技术。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：B超的成像原理及基本结构，超声多普勒的成像原理和临床应用意义。
难点：超声多普勒的成像原理及临床应用适应症。
（十）核医学成像设备
1．目的要求
掌握；γ 照相机、SPECT、PET-CT的基本结构、工作原理及各部件的功能和性能参数。
熟悉：核医学成像设备的临床应用特点。
了解：核医学成像设备发展史及新进展。
2．教学内容
核医学成像设备发展史及新进展，核医学成像设备的分类及应用特点，γ照相机、SPECT、PET-CT的基本结构、工作原理及各部件的功能和性能参数。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：γ照相机、SPECT、PET-CT的基本结构、工作原理及临床应用特点。
难点：γ照相机、SPECT、PET-CT的临床应用特点。
（十一）图象存储与传输系统
1．目的要求
掌握：图象存储文件格式，数据传输的标准协议，存储方式；PACS系统的组成、分类及现实意义及优点，网络的物理框架和必要设备。
了解：DICOM/OSI模型结构，数字图象和通讯标准和接口。
2．教学内容
PACS/RIS/HIS的定义及功能，DICOM3.0标准的主要内容及功能，PICS网络架构，以及PACS/RIS/HIS三网融合，图像存储与传输系统，远程放射学诊疗系统。
3．教学组织形式
影像设备专用示教室理论讲授为主，标本演示，学生自主动手实验，演示实验，及多媒体教学等相结合的教学方法及形式。
4．重点和难点
重点：图象存储文件格式，数据传输的标准协议；PACS系统的组成、组建及现实意义及优点，网络的物理框架和必要设备；DICOM3.0标准的主要内容及功能。
难点：PACS系统的组建；DICOM3.0标准的主要内容及功能等。
（四）实践环节及基本要求
本课程以这几方式进行实践，其中包括：演示，去医院现场操作讲解，学生动手实验等方式，使学生能通过理论知识加深对各类影像设备的结构组成、使用操作及维护、工作原理的理解。
实验一 现场观附属医院放射科各类影像设备及操作演示讲解
（一）实验目的
通过参观，熟悉放射科各类设备的结构组成，工作原理，临床适用范围，操作维护要领，放射科布局，电源配置等。
（二）实验内容
通过参观，实物讲解不同类型影像设备的临床适用范围，构造特点，使学生增强各类设备的感性认识。通过教学老师示范操作演示，初步认识各类影像设备的应用情况。并对数字化影像技术加深印像等。
（三）实验设备及材料
附属医院各种影像设备及附属装置。
实验二 基本X线机电源电路的接线及测试
（一）实验目的
通过此实验，进一步掌握X线机电源电路的工作原理及电源电路在X线机中作为供电枢纽的地位，并增强学生动手实践能力。
（二）实验内容
通过电源电路板中，各类元器件间进行接线连接，熟知X线机电源电路工作原理，掌握使用各类电子、电工工具的使用等。
（三）实验设备及材料
X线机电源电路实验板，万用表、尖嘴钳、剪刀、一字型、十字型螺丝刀若干把，导线苦干，60W、15W/220V白炽灯等。
实验三 基本X线机X线管灯丝加热初级电路的接线及测试
（一）实验目的
通过此实验，进一步掌握X线机X线管灯丝加热初级电路的工作原理及X线管灯丝加热初级电路在X线机中作为供电枢纽的地位，并增强学生动手实践能力。
（二）实验内容
通过电源电路板中，各类元器件间进行接线连接，熟知X线机电源电路工作原理，掌握使用各类电子、电工工具的使用等。
（三）实验设备及材料
X线机X线管灯丝加热初级电路实验板，万用表、尖嘴钳、剪刀、一字型、十字型螺丝刀若干把，导线苦干，60W、15W/220V白炽灯等。
实验四 基本X线机控制电路的接线及测试
（一）实验目的
通过此实验，进一步掌握X线机控制电路的工作原理及电源电路在X线机中作为供电枢纽的地位，并增强学生动手实践能力。
（二）实验内容
通过电源电路板中，各类元器件间进行接线连接，熟知X线机电源电路工作原理，掌握使用各类电子、电工工具的使用等。
（三）实验设备及材料
X线机电源电路实验板，万用表、尖嘴钳、剪刀、一字型、十字型螺丝刀若干把，导线苦干，60W/220V白炽灯泡，脚开关，手开关等。
实验五 X线机医学影像综合实验台演示及讲解
（一）实验目的
通过本实验台，熟悉各基本电路的工作原理，并进一步理解各基本电路的互相协调，如何控制整机电路完成整个X线机曝光过程的控制过程。
（二）实验内容
认识X线机各分立单元电路工作原理及整机电路协调控制过程的原理。
（三）实验设备及材料
X线机医学影像综合实验台；万用表、示波器、电烙铁、螺丝刀等。
实验六 高压电缆头制作演示实验
（一）实验目的
通过本实验，熟知当高压电缆头击穿后如何对电缆头的修复工作，并用进一步理解包括高压电缆头在内的各高压元件的结构组成，使用事项等。
（二）实验内容
通过边演示边讲解，如何制作高压电缆头的全过程细节，及制作过程中的注意事项等。
（三）实验设备及材料
5米以上长高压电缆；沥青；电炉；钢锯；钢制变压器油杯；电烙铁100W，35W各一把；万用表；漆包铜线；砂轮机；螺丝刀若干等。
实验七 X线管各类故障及真空度测试演示
（一）实验目的
通过讲解X线管各类故障，领会使用X线设备实际使用过程中的操作注意事项及判断检测X线管故障，属何种类型故障与如何解决故障。通过X线真空度检查以确认X线管是否漏油、进气及其它故障类型。
（二）实验内容
X线管各类故障演示及分析、讲解。如何检测X线管真空度？真空度不良会引起电脑影像或胶片出现什么异常影像表现。
（三）实验设备及材料
各类X线管故障标本；X线管真空度测试装置等。
实验八 X线机高压发生器吊装及内部元器件测试演示
（一）实验目的
通过把高压发生器内各元器件吊装，进一步认识其包含的各类高压元件及测试方法，并认识到如何防范此类操作受到高压电击的危险性。
（二）实验内容
进一步认识高压发生器内各类元器件结构及作用，及如何测试性能好坏。如何防止免受X线机高压发生器产生高压的危险性。
（三）实验设备及材料
实验室、教室内高压发生器油箱及各高压元件。手拉手或电动葫芦吊装设备，及其它相关如万用表等工具。
实验九 核对实验室内现有各种X线机单元及整机电路符号与实物关联
（一）实验目的
通过实验，对影像设备实验室内现有的整机线路进行实物与电路图路上的元器件符号的一一对应的核查工作。从而进一步熟悉电子、电工电路图的各类元器件符号与真正实物元件的对应关系。为下面《影像设备安装与维修学》打好坚实的基础。
（二）实验内容
完成实验室现有整机设备与电路图中元器件实物一一对应，核实查找的基本技能。
（三）实验设备及材料
XG-200X线机；F78-ⅢAX线机；XG-500X线机，以上三架X线机电路图。万用表、螺丝刀等。
实验十 X线机、B超等影像设备的维护保养
（一）实验目的
学会影像设备的日常维护，定期维护，年度全面对设备进行检测、全面维护及保养，减少设备故障率及设备使用安全隐患等。
（二）实验内容
如何进行维护保养？部件维护及清洁，漏电检测；机械装置安全性检测；曝光参数检测及调整等。
（三）实验设备及材料
实验室内、示教室内各型X线机；B超仪；无水酒精、乙醚；医用纱布；各类维护测试用专用工具等。
五、学时分配
总学时74学时，其中理论54学时，实验20学时，建议自主学习12小时，
分配如下：
教 学 内 容
| 理论学时
| 实验学时
| 合计
|
第一章 绪论
| 2
| 2
| 4
|
第二章 诊断用X线机简介
| 2
| 2
| 4
|
第三章 诊断用X线管
| 6
| 4
| 10
|
第四章 高压发生装置
| 4
| 4
| 8
|
第五章X线机主机单元电路分析
| 12
| 6
| 18
|
第十章 数字X线设备
| 4
|
| 4
|
第十一章X线计算机体层成像设备
| 4
|
| 4
|
第十二章 磁共振成像设备
| 4
|
| 4
|
第十三章 超声成像设备
| 4
| 2
| 6
|
第十四章 核医学成像设备
| 2
|
| 2
|
第十五章 图象存储与传输系统
| 2
|
| 2
|
中频X线机
| 2
|
| 2
|
专用X线机
| 2
|
| 2
|
X线机电视系统
| 4
|
| 4
|
合计
| 54
| 20
| 74
|
实验学时分配如下：
序号
| 实验名称
| 学时
| 开课学期
| 实验要求
| 实验类型
|
实验一
| 实验一 现场观附属医院放射科各类影像设备及操作演示讲解
| 2
| 四
| 必修
| 演示验证
|
实验二
| 实验二 基本X线机电源电路的接线及测试
| 2
| 四
| 必修
| 自主及验证
|
实验三
| 实验三 基本X线机X线管灯丝加热初级电路的接线及测试
| 2
| 四
| 必修
| 自主及验证
|
实验四
| 实验四 基本X线机控制电路的接线及测试
| 2
| 四
| 必修
| 自主及验证
|
实验五
| 实验五 X线机医学影像综合实验台演示及讲解
| 2
| 四
| 必修
| 自主及验证
|
实验六
| 实验六 高压电缆头制作演示实验
| 2
| 四
| 必修
| 演示验证
|
实验七
| 实验七 X线管各类故障及真空度测试演示
| 2
| 四
| 必修
| 演示验证
|
实验八
| 实验八 X线机高压发生器吊装及内部元器件测试演示
| 2
| 四
| 必修
| 演示验证
|
实验九
| 实验九核对实验室内现有各种X线机单元及整机电路符号与实物关联
| 2
| 四
| 必修
| 自主及验证
|
实验十
| 实验十X线机、B超等影像设备的维护保养
| 2
| 四
| 必修
| 自主及验证与演示
|
自主学习内容
| 建议时间
|
中频X线机
| 2学时
|
电容充放电X线机
| 1学时
|
X线机电视系统
| 2学时
|
实验室开放性学生自主实验（由老师监导下）
| 7学时
|
合计
| 12小时
|
六、学业评价和课程考核
学业评价和课程考核采用过程性和结果性相结合的方式：过程性的方式包括作业、实验报告等书写10次（占10%）和期中考核（占20%）等；结果性的方式包括期末考核（占70%）。
七、教学反馈
每次课堂提问2-3次，并当场反馈；期中、期末考试各一次，并把考试结果反馈给学生。
八、教材与教学参考资料
教 材：韩丰谈，朱险峰主编．《医学影像设备学》（第２版）．北京：人民卫生出版社．2010年７月．
教学参考资料：
[1]石国民主编．《医学影像设备学》．北京：高等教育出版社．2008年．
[２]王学民，沈克涵主编．《医用成像系统》．北京：清华大学出版社．2006年８月．
九、说明
执笔人：郭荣军何伟国 学科主任：夏国园 教学院长：朱小芳 院长：郭航远
