- •Кафедра нормальной физиологии
- •Рекомендации к работе с пособием.
- •Приведём пример оформления решения задачи.
- •Количественные критерии при получении и восприятии изображения
- •1. Определите яркость меловой черты, проведённой по чёрной доске. Освещённость доски 50,00 лк и яркость доски2,50 кд/м2 (нт). Коэффициент отражения меловой черты 0,70.
- •7. Определите световой поток, излучаемый точечным источником света внутрь телесного угла, равного 0,4 ср, если сила света источника 100 кд.
- •34. Нормальная освещённость при письме и чтении составляет 50 лк. Определите нормальную яркость матовой бумаги с коэффициентом отражения 0,8 при этих условиях освещённости.
- •Физические основы ультразвуковой диагностики
- •2. Определите акустическое сопротивление глицерина. Плотность
- •46. Графически представьте спектр частот (частотный спектр) колебания:
- •63. Получите связь между коэффициентом затухания ультразвуковых волн постоянной частоты в однородной среде (μ) по интенсивности с коэффициентом затухания по амплитуде (α).
- •64. Выясните физический смысл коэффициента затухания ультразвуковых волн постоянной частоты в однородной среде (μ) по интенсивности.
- •Физические основы рентгенодиагностики
- •7. Определите число слоёв половинного ослабления, необходимое для уменьшения интенсивности рентгеновского излучения в 32 раза.
- •Физические основы применения ямр для медицинской диагностики
- •6. Рассчитайте индукцию магнитного поля, необходимую для того, чтобы протонный магнитный резонанс наблюдался при частоте 120 мГц. G-фактор для протонов равен 5,585.
- •39. Наблюдение объекта производится при условиях, когда спектральный состав света от объекта и от фона одинаков. Значение контраста |1| соответствует случаю, когда яркость объекта
- •49. В настоящий момент при построении акустического изображения мягких тканей и жидких сред человеческого организма используется допущение об
- •5. Решение.
- •6. Решение.
- •28. Решение.
- •29. Решение.
- •30. Решение.
- •31. Решение.
- •32. Решение.
- •33. Решение.
- •34. Решение.
- •35. Решение.
- •36. Решение.
- •37. Решение.
- •38. Решение.
- •Физические основы ультразвуковой диагностики
- •6. Решение
- •7. Решение
- •8. Решение
- •9. Решение
- •10. Решение
- •11. Решение
- •12. Решение
- •13. Решение
- •14. Решение
- •15. Решение
- •16. Решение
- •17. Решение
- •18. Решение
- •19. Решение
- •20. Решение
- •21. Решение
- •22. Решение
- •23. Решение
- •24. Решение
- •25. Решение
- •26. Решение
- •27. Решение
- •28. Решение
- •29. Решение
- •30. Решение
- •31. Решение
- •32. Решение
- •33. Решение
- •34. Решение
- •35. Решение
- •36. Решение
- •37. Решение
- •38. Решение
- •39. Решение
- •40. Решение
- •41. Решение
- •42. Решение
- •43. Решение
- •44. Решение
- •45. Решение
- •46. Решение
- •47. Решение
- •48. Решение
- •49. Решение
- •50. Решение
- •51. Решение
- •52. Решение
- •53. Решение
- •59. Решение.
- •60. Решение.
- •61. Решение.
- •62. Решение.
- •63. Решение.
- •64. Решение.
- •65. Решение.
- •66. Решение.
- •10. Решение. Закон ослабления (обусловленного поглощением) рентгеновского излучения веществом (закон Бугера) - .
- •14. Решение: по определению кт число в единицах Хаунсфилда равно
- •21. Решение.
- •28. Решение.
- •29. Решение.
- •Физические основы применения ямр для медицинской диагностики
- •1. Решение.
- •3. Решение. На виток с электрическим током, помещённый в магнитное поле действует механический вращающий момент:
- •4. Решение. Элемент работы при повороте объекта с магнитным моментом получим, если учтём, что и момент сил поля противоположны по знаку.
- •6. Решение.
- •7. Решение.
- •8. Решение.
- •Физические основы медицинской диагностики с помощью радионуклидов
- •1. Решение.
- •2. Решение.
- •3. Решение.
- •4. Решение.
- •5. Решение.
- •6. Решение. Протон - протон, протон - нейтрон, нейтрон - нейтрон — это те пары, между которыми действуют ядерные силы притяжения.
- •8. Ответ. Вид ядер, которые содержат разное число протонов, но одинаковое число нейтронов, называются изотонами.
- •24. Решение. В соответствии с определением периода полураспада:
- •34. Решение. Основываясь на основном законе радиоактивного распада число не распавшихся ядер:получаем: , откуда: Учтём, что в нашем случае 40% ядер ещё не распалось.
- •44. Решение.
- •Получим:МэВ.
- •45. Решение.
- •46. Решение.
- •47. Решение.
- •48. Решение.
- •49. Решение.
- •50. Решение.
- •Справочные материалы Фундаментальные постоянные
- •Наименования и обозначения приставок си для образования десятичных кратных и дольных единиц и их множители
- •Функция видности дневного зрения человека для некоторых длин волн. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.
- •Правила приближённых вычислений.
- •Оглавление
7. Определите число слоёв половинного ослабления, необходимое для уменьшения интенсивности рентгеновского излучения в 32 раза.
8. Найдите отношение молекулярных коэффициентов поглощения рентгеновского излучения для костной и мягкой ткани человеческого тела. Считать, что вещество кости в основном составляет фосфорнокислый кальций Ca3(PO4)2 . Поглощение мягкими тканями обусловлено, главным образом, входящей в них водой H2O. Считать, что атомные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения зависят от порядковых номеров элементов периодической таблицы и длины волны по формуле .
9. Найдите отношение молекулярных коэффициентов поглощения рентгеновского излучения для костной и мягкой ткани человеческого тела. Считать, что вещество кости в основном составляет фосфорнокислый кальций Ca3(PO4)2 . Поглощение мягкими тканями обусловлено главным образом входящей в них водой H2O. Считать, что атомные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения зависят от порядковых номеров элементов периодической таблицы и длины волны по формуле .
10. Найдите отношение линейных коэффициентов поглощения рентгеновского излучения для костной и мягкой ткани человеческого тела. Считать, что вещество кости в основном составляет фосфорнокислый кальций Ca3(PO4)2 . Поглощение мягкими тканями обусловлено главным образом входящей в них водой H2O. Плотность воды , плотность гидратированной кортикальной костной ткани взрослых.Считать, что атомные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения зависят от порядковых номеров элементов периодической таблицы и длины волны по формуле.
11. На компьютерной томограмме по нижней стенке правой верхнечелюстной пазухи выявляется округлое мягкотканное образование размером 10,2 × 6,4 × 11,9 мм плотностью до 194 HU. Определите максимальное значение линейного коэффициента поглощения рентгеновских лучей веществом выявленного образования. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
12. По компьютерной томограмме определяется в области нёбного корня зуба 2.4 выведение пломбировочного материала в верхнечелюстную пазуху (две точечные тени размером 0,6 мм в диаметре и плотностью до 1301 HU), реакции слизистой нет. Определите максимальное значение линейного коэффициента поглощения рентгеновских лучей веществом пломбировочного материала. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
13. На компьютерной томограмме в средней трети альвеолярной части нижней челюсти с вестибулярной поверхности, определяется инородное тело, которое располагается поднадкостнично, размерами до 1,8 мм в диаметре и протяжённостью до 5,6 мм, плотностью 4165 HU. Определите максимальное значение линейного коэффициента поглощения рентгеновских лучей веществом инородного тела. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата. Изложите свои представления о природе инородного тела.
14. Определите КТ – число по шкале плотности Хаунсфилда для воды. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
15. Определите КТ – число по шкале плотности Хаунсфилда, которым обладает воздух. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м, а для воздуха его можно считать равным нулю. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
16. Определите КТ – число по шкале плотности Хаунсфилда, которым обладает губчатая костная ткань. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м, а для губчатой костной ткани 48,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
17. Определите КТ – число по шкале плотности Хаунсфилда, которым обладает компактная костная ткань. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м, а для компактной костной ткани 80,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
18. Определите КТ – число по шкале плотности Хаунсфилда, которым обладает ткань лёгких. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м, а для ткани лёгких 9,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
19. Определите КТ – число по шкале плотности Хаунсфилда, которым обладает жировая ткань. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м, а для жировой ткани 18,000 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
20. Определите КТ – число по шкале плотности Хаунсфилда, которым обладает кровь. Считайте, что линейный коэффициент поглощения рентгеновских лучей для воды равен 20,000 1/м, а для крови 20,400 1/м. Запишите подробное обоснование полученного Вами результата.
21. Узкий монохроматический пучок рентгеновского излучения последовательно проходит через слой жировой ткани с линейным коэффициентом поглощения 20,000 1/м и затем через слой губчатой костной ткани с линейным коэффициентом поглощения 48,000 1/м. Толщина каждого из слоёв одинакова и равна 20 см. Рассчитайте проекционное число.
22. Узкий монохроматический пучок рентгеновского излучения последовательно проходит слой губчатой костной ткани с линейным коэффициентом поглощения μ1 = 48,0 1/м, слой жировой ткани с μ2 = 20,0 1/м 20,0 1/м и слой ткани лёгких с μ3 = 9,0 1/м. Толщина первого слоя, по ходу рентгеновского луча, равна d1 = 2,0 см, второго d2 = 0,5 см, третьего d3 = 1,0 см. Рассчитайте проекционное число.
23. Узкий монохроматический пучок рентгеновского излучения последовательно проходит через n слоёв вещества. Каждый слой имеет свои собственные линейный коэффициент поглощения μi и толщину di. Получите формулу для проекционного числа.
24. Узкий монохроматический пучок рентгеновского излучения проходит через веществo, в котором μх линейный коэффициент поглощения непрерывно меняется от точки к точке. Получите формулу для проекционного числа в направлении оси х, если излучение прошло в веществе расстояние d.
25. Создана модельная структура, содержащая два ряда (по десять в каждом) небольших объёмов (вокселей). Каждый объём по отношению к ослаблению рентгеновского излучения охарактеризован аддитивной мерой ослабления в некоторых единицах (HU).
Номера вокселей и соответствующие им характеристики ослабления сведены в таблицу
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
HU |
760 |
40 |
35 |
30 |
20 |
20 |
40 |
63 |
40 |
690 |
№ |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
HU |
710 |
40 |
35 |
34 |
20 |
20 |
40 |
35 |
40 |
760 |
Найдите отношение разности суммарного ослабления рентгеновского излучения для направлений: 1 — 10 (I1) и 11 — 20 (I2) к среднему ослаблению по обоим указанным направлениям в процентах.
Это отношение характеризует контраст изображения при обычной рентгенографии. Сделайте выводы.
26. Создана модельная структура, содержащая два ряда (по десять в каждом) небольших объёмов (вокселей). Каждый объём по отношению к ослаблению рентгеновского излучения охарактеризован аддитивной мерой ослабления в некоторых единицах (HU).
Номера вокселей и соответствующие им характеристики ослабления сведены в таблицу
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
HU |
760 |
40 |
35 |
30 |
20 |
20 |
40 |
63 |
40 |
690 |
№ |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
HU |
710 |
40 |
35 |
34 |
20 |
20 |
40 |
35 |
40 |
760 |
Найдите отношение разности суммарного ослабления рентгеновского излучения для вокселей №8 и№18 к среднему ослаблению по обоим указанным вокселям в процентах.
Это отношение характеризует контраст изображения при компьютерной рентгеновской томографии. Сделайте выводы.
27. При компьютерной томографии обследуется объект, состоящий из четырёх вокселей (небольших объёмов внутри каждого из которых все характеристики одинаковы) одинаковой геометрии – кубики с ребром d. Цель обследования, просвечивая объект в разных направлениях (проекциях) монохроматическим рентгеновским излучением и регистрируя интенсивность до объекта и после прохождения через объект, получить данные для вычисления коэффициентов линейного ослабления для каждого из вокселей. Определите направление и число проекций, которые необходимы для достижения поставленной цели.
28. При компьютерной томографии обследуется объект, состоящий из девяти вокселей (небольших объёмов внутри каждого из которых все характеристики одинаковы) одинаковой геометрии – кубики с ребром d. Цель обследования, просвечивая объект в разных направлениях (проекциях) монохроматическим рентгеновским излучением и регистрируя интенсивность до объекта и после прохождения через объект, получить данные для вычисления коэффициентов линейного ослабления для каждого из вокселей. Определите направление и число проекций, которые необходимы для достижения поставленной цели.
29. При компьютерной томографии обследуется объект, состоящий из четырёх вокселей (небольших объёмов внутри каждого из которых все характеристики одинаковы) одинаковой геометрии – кубики с ребром d = 1см. Просвечивали объект в разных направлениях (проекциях) монохроматическим рентгеновским излучением и регистрировали интенсивность до объекта и после прохождения через объект. Вычислили проекционные числа для шести направлений: P1-2 = 0,3; P3-4 = 0,7; P1-3 = 0,4; P2-4 = 0,6; P3-2 = ;P1-4 = . По полученным данным вычислите коэффициенты линейного ослабления для каждого из вокселей.