成像范文10篇

1系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)采用上－下位機(jī)的結(jié)構(gòu)，上位機(jī)由PC機(jī)擔(dān)任，進(jìn)行可視控制、圖像實(shí)時(shí)顯示；下位機(jī)由單片機(jī)擔(dān)任負(fù)責(zé)電極選通切換、數(shù)據(jù)采集以及與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。這里單片機(jī)選用美國Cygnal公司最近推出的高速C8051F121（最高處理速度達(dá)100MIPS），其片內(nèi)具有128KFlash、（256＋8）KRAM以及增益可編程放大器和采樣率達(dá)100ksps的12位A／D轉(zhuǎn)換器。

圖1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體框圖

EIT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括恒流源激勵(lì)信號發(fā)生器、電極選通與驅(qū)動單元、可編程增益放大器、解調(diào)處理單元、A／D轉(zhuǎn)換（C8051片內(nèi)12位A／D）單元等，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

PC機(jī)作為上位機(jī)提供一個(gè)可視界面，可設(shè)置激勵(lì)源的頻率、激勵(lì)模式（如相鄰模式、相對模式），命令單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并根據(jù)接收的反應(yīng)阻抗信息的數(shù)據(jù)來重建圖像。單片機(jī)按PC機(jī)發(fā)出的要求對激勵(lì)信號源進(jìn)行頻率選擇、相位及幅值控制；按激勵(lì)模式依次選通激勵(lì)電極與測量電極；選擇可編程增益放大器的增益；啟動A／D轉(zhuǎn)換并將數(shù)據(jù)存儲后轉(zhuǎn)發(fā)給PC機(jī)。

2激勵(lì)注入與信號提取

本節(jié)內(nèi)容是本章的核心，它是學(xué)生在學(xué)習(xí)第2節(jié)“生活中的透鏡”，對生活中常用的透鏡及對其成像情況獲得豐富、具體的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，帶著問題，用探究的方法研究本節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)的主要內(nèi)容，就是讓學(xué)生通過科學(xué)探究的活動，找出凸透鏡成像的規(guī)律，使學(xué)生在全過程中自主探究，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程，從而激發(fā)學(xué)生探究成像規(guī)律的興趣，使學(xué)生能夠體驗(yàn)科學(xué)探究的過程與方法。新教材以探究凸透鏡成像情況與物距關(guān)系有關(guān)為主線，安排了學(xué)生“提出問題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析與結(jié)論”等教學(xué)過程，讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)生興趣、發(fā)現(xiàn)問題、激發(fā)矛盾、進(jìn)一步解決問題的過程。很好地體現(xiàn)了新教材讓學(xué)生在體驗(yàn)知識的形成、發(fā)展過程中，主動獲取知識的精神。為了降低學(xué)生理解凸透鏡成像規(guī)律的難度，這次再版的人教版新教材把另一個(gè)難點(diǎn)實(shí)像和虛像放到了“生活中的透鏡”中，相對于第1版來說，這次教材明確提出了實(shí)驗(yàn)時(shí)物體離凸透鏡的距離分別為：u>2f、f

●〇教法分析

本節(jié)課是初中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中第一次進(jìn)行全過程探究，本節(jié)課需要兩個(gè)課時(shí)(每課時(shí)40分鐘)，第1課時(shí)重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生猜想能力與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，學(xué)生猜想時(shí)一般不懂怎樣去猜想，有時(shí)猜想與提出的問題毫無關(guān)聯(lián)，所以我們關(guān)鍵應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生怎樣去猜想，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)合理猜想情景，并且引導(dǎo)學(xué)生知道猜想要有猜想的理由，不能胡亂猜想。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是探究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以我們要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)研究什么和怎樣去研究，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該觀察什么、測量什么、記錄什么?第二課時(shí)的重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和論證的能力方面，教師引導(dǎo)學(xué)生分析表格數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的比較，分析它們的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，讓學(xué)生進(jìn)行簡單的因果推理，讓學(xué)生以書面或口頭表述自己的觀點(diǎn)，最后教師歸納總結(jié)，這樣讓學(xué)生經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)歸納科學(xué)規(guī)律的過程，培養(yǎng)了學(xué)生的處理信息的能力、分析概括的能力，從而提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

●〇教學(xué)目標(biāo)

↘知識與技能

①理解凸透鏡成像規(guī)律。

1計(jì)量技術(shù)為醫(yī)學(xué)放射成像提供技術(shù)保障

醫(yī)學(xué)放射成像技術(shù)中，計(jì)量發(fā)揮著非常重要的技術(shù)保障作用。常規(guī)X射線機(jī)、數(shù)字X射線機(jī)等X射線攝影裝置利用X射線穿透不同人體組織的衰減不同的特性，反映人體組織密度和形態(tài)的不同，實(shí)現(xiàn)人體組織成像。X射線的輻射輸出的質(zhì)、輸出的重復(fù)性、輸出的線性，以及X射線管的電壓和電流等計(jì)量參數(shù)是X射線攝影裝置的成像質(zhì)量的重要保障。醫(yī)用診斷計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置(通常稱作CT機(jī))，用探測器測量X射線通過人體臟器斷層時(shí)沿X射線路徑的總的衰減系數(shù)，將射線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)數(shù)字化后由計(jì)算機(jī)處理、計(jì)算出與人體某一層面上臟器的每個(gè)體素相關(guān)的吸收系數(shù)，進(jìn)而用不同灰度的圖像顯示人體臟器的形態(tài)和密度。CT機(jī)的主要計(jì)量參數(shù)有劑量指數(shù)、CT值及其噪聲等等。

2核醫(yī)學(xué)成像的計(jì)量特點(diǎn)和主要參數(shù)

核醫(yī)學(xué)成像的主要成像裝置有單光子發(fā)射型CT(通常稱作SPECT)和正電子發(fā)射型CT(通常稱作PET)。它利用人體某一器官(或組織)對特定放射性核素藥物的選擇性吸收或不吸收，儲聚或排泄等代謝功能的特性，給病人口服或靜脈注射含有特定種類、特定活度和半衰期的放射性核素示蹤劑。采用探測器來探測示蹤劑在人體內(nèi)的特定器官聚集、發(fā)射出的單光子(γ射線)射線并轉(zhuǎn)化成電脈沖信號，記錄下這樣γ射線信號的大小和空間分布，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和重建圖像，得到反映人體臟器形態(tài)和組織功能特征的醫(yī)學(xué)圖像。示蹤劑聚集多的部位發(fā)射的單光子射線能量強(qiáng)，呈現(xiàn)較亮的圖像，通常稱之為“熱點(diǎn)”;反之，則稱之為“冷點(diǎn)”。核醫(yī)學(xué)成像裝置的計(jì)量參數(shù)有示蹤劑的放射性活度;裝置的最大計(jì)數(shù)率、旋轉(zhuǎn)中心漂移、固有能量分辨率、固有均勻性、空間分辨率和線性等;圖像的斷層熱點(diǎn)源分辨力、斷層冷點(diǎn)源分辨力，以及斷層圖像均勻性和線性等等。從單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像的技術(shù)特征來看，示蹤劑進(jìn)入人體發(fā)射出的射線對人體造成的傷害應(yīng)盡量少，尤其應(yīng)當(dāng)靈敏、準(zhǔn)確地計(jì)量這樣微量的單光子射線能量產(chǎn)生的微小電脈沖信號，應(yīng)當(dāng)將計(jì)量結(jié)果對應(yīng)的熱點(diǎn)、冷點(diǎn)轉(zhuǎn)換成真實(shí)、清晰的圖像。相對于其它醫(yī)學(xué)放射成像中的計(jì)量技術(shù)而言，核醫(yī)學(xué)成像計(jì)量是更微量、更準(zhǔn)確的計(jì)量技術(shù)。

3計(jì)量技術(shù)在核醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用

3.1放射性核素藥物活度計(jì)量的重要性和計(jì)量技術(shù)

摘要：目的:探討多層螺旋CT（MSCT）冠狀動脈成像在篩檢冠心病患者及行數(shù)字減影血管造影（DSA）冠脈內(nèi)支架術(shù)后評價(jià)中起到的作用。方法:對18例患者行MSCT冠狀動脈成像，通過回顧性心電門控的薄層數(shù)據(jù)采集和心臟扇區(qū)圖像重建算法以及二維和三維圖像重組獲得優(yōu)良的冠狀動脈圖像，并結(jié)合臨床進(jìn)行影像分析。結(jié)果:18例患者中，4例正常，8例左冠狹窄，2例單純右冠起始部狹窄，1例右冠開口起始于左冠主干且發(fā)育細(xì)小，3例經(jīng)DSA內(nèi)支架術(shù)后隨訪復(fù)查均未見再狹窄。結(jié)論:MSCT冠狀動脈成像在篩檢冠心病（包括無癥狀者）患者及行DSA冠脈內(nèi)支架術(shù)后評價(jià)中具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：多層螺旋CT冠狀動脈成像篩檢;冠心病

MSCT技術(shù)的應(yīng)用給臨床帶來了極大的進(jìn)展，它的快速掃描明顯地減少了運(yùn)動偽影，在一次屏氣中即可完成整個(gè)臟器的、大范圍掃描，還可獲得不同層面的薄層圖像，因而提供了早期檢出和鑒別診斷的能力，尤其在心臟的檢查上有了突破性進(jìn)展，對冠狀動脈及其病變顯示清晰，這種無創(chuàng)檢查為臨床篩檢病人和術(shù)后影響學(xué)評價(jià)起到了一定的作用。冠心病的檢查方法有侵入性和非侵入性兩種。選擇性冠狀動脈造影（CAG）為常用檢查方法，是診斷冠心病的金指標(biāo)，為有創(chuàng)檢查，并有一定的并發(fā)癥。多排螺旋CT冠脈成像（MSCT），為無創(chuàng)傷性檢查，通過造影增強(qiáng)及三維重建可以顯示冠脈管腔的大小，直接評價(jià)冠脈有無明顯的狹窄。本文對36例臨床疑診冠心病患者159支血管同時(shí)進(jìn)行了MSCT和CAG檢查，旨在探討MSCT對冠心病診斷的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1.資料和方法

1.1資料

以冠脈造影（CAG）結(jié)果為金指標(biāo)，采用64排螺旋CT對100例疑診冠心病患者的冠脈主干及主要分支400節(jié)段進(jìn)行重建和分析，評價(jià)其診斷冠心病的靈敏性和特異性。結(jié)果：64排螺旋CT能清晰顯示冠脈主干及分支狹窄、鈣化、開口起源異常及橋血管病變，對冠脈狹窄性病變的診斷準(zhǔn)確性高，診斷冠脈病變的靈敏度96.37％，特異度96．14％，陽性預(yù)測值95．88％，陰性預(yù)測值96．6％。但對慢性閉塞性病變診斷性的準(zhǔn)確率稍差，靈敏度50％，特異度96．77％，陽性預(yù)測值62．5％，陰性預(yù)測值94．73％。結(jié)論：64排螺旋CT冠脈成像對冠脈狹窄病變、橋血管、心肌橋、支架管腔均顯影良好，對鈣化病變診斷率優(yōu)于冠脈造影，可以作為冠心病高危人群無創(chuàng)性篩選檢查及冠脈支架、搭橋術(shù)后隨訪手段。

1.從規(guī)律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，實(shí)像和虛像，放大和縮小。規(guī)律多，在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同。

2.從學(xué)生的思維特點(diǎn)找原因：初二年級正處在形象思維向抽象思維過渡的階段，學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強(qiáng)。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。

3.從教師的教學(xué)策略找原因：有些教師自己做演示實(shí)驗(yàn)，只讓學(xué)生觀看，學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué)，但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng)，最后只能由教師包辦說出規(guī)律，失去探究實(shí)驗(yàn)的意義。有些教師不能深入研究新教材，對探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前教材中要求學(xué)生做的一些成像實(shí)驗(yàn)重視不夠，如小孔成像。

（二）教學(xué)策略的理論根據(jù)

新學(xué)習(xí)的物理概念、規(guī)律將進(jìn)入學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)，引起認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展、更新或重建。不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同的學(xué)習(xí)順序使認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)生改變的方式也不同。根據(jù)奧蘇伯爾的命題學(xué)習(xí)理論，新的學(xué)習(xí)內(nèi)容同認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有內(nèi)容相結(jié)合的方式可以分為下位關(guān)系、上位關(guān)系和并列關(guān)系三種類型。

（三）講究教學(xué)策略，化解教學(xué)難點(diǎn)

教學(xué)目標(biāo)

認(rèn)知目標(biāo)1.理解平面鏡成像特點(diǎn)

2.知道在光的反射現(xiàn)象中光路可逆

3.知道潛望鏡、萬花筒的光學(xué)原理

技能目標(biāo)學(xué)會平面鏡成像作圖法

重點(diǎn)

摘要：隨著微光成像技術(shù)的發(fā)展，微光夜視系統(tǒng)在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用。分析了微光成像技術(shù)的特點(diǎn)及在航空機(jī)載領(lǐng)域的典型應(yīng)用，梳理了微光夜視系統(tǒng)在國內(nèi)外航空機(jī)載領(lǐng)域裝備應(yīng)用情況。討論了航空機(jī)載領(lǐng)域微光成像技術(shù)的發(fā)展趨勢，為國內(nèi)航空機(jī)載微光夜視裝備的研制提供參考。

關(guān)鍵詞：微光成像；微光像增強(qiáng)器；機(jī)載夜視；夜視鏡

微光成像技術(shù)是在夜天光（如微弱月光、星光、大氣輝光等）照明條件下實(shí)現(xiàn)光-電子圖像信息之間相互轉(zhuǎn)換、增強(qiáng)、處理、顯示的一門技術(shù)等。利用微光成像技術(shù)，能將人眼不能或不易看見的近紅外輻射、極微弱星光等景物圖像通過各類微光像增強(qiáng)器和微光視頻成像器件進(jìn)行光譜和光電轉(zhuǎn)換，變成亮度被增強(qiáng)的人眼易看的可見光圖像，從而彌補(bǔ)了人眼的局限性，擴(kuò)展了人眼的視野和功能[1]。隨著20世紀(jì)40年代國外開始研究微光夜視技術(shù)開始研究以來，作為微光夜視技術(shù)核心的微光像增強(qiáng)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，先后有了一代、二代、三代和超二代微光像增強(qiáng)器的問世，代表的廠家有美國ITT公司、諾斯羅普•格魯曼公司，法國的PHOTONIS公司、荷蘭DEP公司等。我國微光夜視技術(shù)經(jīng)過發(fā)展，已具備一代和二代以及高性能超二代微光像增強(qiáng)器的批量生產(chǎn)能力，并大量裝備部隊(duì)。三代微光器件研究已獲得重大技術(shù)突破，實(shí)驗(yàn)室樣管可以達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)三代管的水平[2、3]。國外目前已大量裝備微光夜視系統(tǒng)，尤其是在航空機(jī)載領(lǐng)域，美軍表現(xiàn)比較突出，其在轟炸機(jī)、殲擊機(jī)、加油機(jī)、運(yùn)輸機(jī)以及各種旋翼機(jī)平臺上都配備了多種微光夜視系統(tǒng)，以突出其在夜戰(zhàn)中的優(yōu)勢力量。目前，國內(nèi)微光夜視產(chǎn)品由于受核心器件發(fā)展限制，微光夜視產(chǎn)品從裝備數(shù)量和技術(shù)指標(biāo)與國外相比仍有差距。

1微光成像技術(shù)特點(diǎn)及在航空機(jī)載領(lǐng)域的應(yīng)用

微光成像系統(tǒng)通常有兩種類型：直視型微光夜視鏡和視頻型微光夜視攝像機(jī)。其中，前者通過目鏡直接觀察，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉；后者通過各類視頻型微光器件轉(zhuǎn)換為視頻信號，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的傳輸、多傳感器信號疊加以及圖像優(yōu)化處理。微光成像技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）成像效果與人眼的視覺效果接近；（2）微光夜視儀體積小、重量輕，而且由于工作方式是被動的，便于隱蔽使用；（3）不易識別偽裝目標(biāo)；（4）作用距離與觀察效果受到氣象影響較大。綜合國內(nèi)外航空機(jī)載領(lǐng)域夜視系統(tǒng)裝備平臺和應(yīng)用領(lǐng)域，夜視系統(tǒng)在航空機(jī)載領(lǐng)域的主要應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面：（1）可在燈光管制等特殊環(huán)境下進(jìn)行艙內(nèi)及艙外觀察，并可輔助飛行員目視觀察進(jìn)行飛機(jī)的起降及搜索目標(biāo)；（2）可輔助進(jìn)行夜間飛行編隊(duì)，有效縮短編隊(duì)距離；（3）可以輔助觀察它機(jī)或本機(jī)特定波段激光照射所產(chǎn)生的激光斑；（4）可進(jìn)行夜間空中加油的觀察與監(jiān)視；（5）配合其他傳感器完成飛行員飛行數(shù)據(jù)信息綜合顯示。

2國內(nèi)外航空機(jī)載領(lǐng)域微光夜視系統(tǒng)裝備情況

對于所有可以直接看見的設(shè)備，紅外熱成像產(chǎn)品都能夠確定所有連接點(diǎn)的熱隱患。對于那些由于屏蔽而無法直接看到的部分，則可以根據(jù)其熱量傳導(dǎo)到外面的部件上的情況，來發(fā)現(xiàn)其熱隱患，這種情況對傳統(tǒng)的方法來說，除了解體檢查和清潔接頭外，是沒有其它的辦法。斷路器、導(dǎo)體、母線及其它部件的運(yùn)行測試，紅外熱成像產(chǎn)品是無法取代。然而紅外熱成像產(chǎn)品可以很容易地探測到回路過載或三相負(fù)載的不平衡。

美國MAI公司對許多已經(jīng)進(jìn)行過一般電氣預(yù)防性設(shè)備做紅外熱成像產(chǎn)品檢查，發(fā)現(xiàn)其中不少已接受過維修的設(shè)備仍然存在電氣故障。例如一個(gè)重要電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，這個(gè)公司對其電氣設(shè)備每兩年進(jìn)行一次停電維修。在這停電運(yùn)行期間，進(jìn)行設(shè)備清掃，對所有連接點(diǎn)緊固和斷路器的跳閘試驗(yàn)。并對高、低壓開關(guān)裝置安裝進(jìn)行測試。在傳統(tǒng)維修之后進(jìn)行的紅外熱成像產(chǎn)品檢查，仍然確定了一些隱患。在不同設(shè)備上發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重隱患有19個(gè)，一般隱患有179個(gè)。這些嚴(yán)重隱患是指被測設(shè)備的表面溫度超過NEMA或UL的最大設(shè)計(jì)溫度。大多數(shù)隱患是在電動機(jī)控制設(shè)備上發(fā)現(xiàn)的，另外也在開關(guān)裝置和動力盤上發(fā)現(xiàn)一些隱患。又例如一個(gè)聯(lián)邦政府辦公用建筑物內(nèi)一個(gè)主要電動機(jī)控制中心發(fā)生火災(zāi)之后，每六個(gè)月對設(shè)備進(jìn)行一次預(yù)防性維修。在這次火災(zāi)之后進(jìn)行過兩次維修，又進(jìn)行一次紅外熱成像產(chǎn)品檢查，其結(jié)果是：嚴(yán)重隱患預(yù)防維修之前為3個(gè)，而預(yù)防維修之后還是3個(gè)。所以紅外熱成像產(chǎn)品檢查的必要性是顯而易見的。

此外，使用紅外熱成像產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的清掃和緊固可以節(jié)省大量費(fèi)用。這種節(jié)約有兩個(gè)原因：首先是紅外熱成像產(chǎn)品檢查進(jìn)行的十分快，而不像傳統(tǒng)的方法那樣花費(fèi)大量人力去進(jìn)行設(shè)備的清掃和緊固。另外紅外熱成像產(chǎn)品檢查在進(jìn)行時(shí)，不要求設(shè)備停電，而只是在找出隱患后，在進(jìn)行修理時(shí)才要求短時(shí)間停電。并且為修理個(gè)別隱患的停電只是局部性的，停電時(shí)間很有限，甚至可能安排在計(jì)劃停電時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修理。下面是幾個(gè)例子。

1、美國的一個(gè)《資產(chǎn)管理公司》推行一個(gè)包括所有電動機(jī)控制設(shè)備、照明、動力盤和開關(guān)裝置的完整維修項(xiàng)目（不包括斷路器跳閘試驗(yàn)）。其收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)工作量而定，一個(gè)典型的辦公大樓（250,000平方英尺，10層）平均維修費(fèi)用為6,500美元。同樣的大樓進(jìn)行紅外熱成像產(chǎn)品檢查，只要一天便可以完成對所有電動機(jī)控制，配電盤和開關(guān)裝置的檢查（并包括各種機(jī)械設(shè)備），其紅外熱成像產(chǎn)品檢查服務(wù)費(fèi)大約為600美元到800美元。因此，紅外熱成像產(chǎn)品的費(fèi)用僅是傳統(tǒng)方法費(fèi)用的1/10。

2、一個(gè)《電子設(shè)備制造廠》在簽定紅外熱成像產(chǎn)品檢查合同之前，是采用4天停電，由3個(gè)組5個(gè)電工進(jìn)行傳統(tǒng)維修，工人每天工作為12小時(shí)，以便清潔和緊固所有開關(guān)裝置、電動機(jī)控制設(shè)備和動力盤中的連接點(diǎn)。這些工作的人工費(fèi)用為30,000美元。對于同樣設(shè)備的紅外熱成像產(chǎn)品檢查也進(jìn)行了4天，并在2個(gè)工廠工人協(xié)助下完成，其費(fèi)用只有3,000美元。

3、一個(gè)大型《辦公/旅館/售貨商業(yè)綜合樓》每三年進(jìn)行一次高、低開關(guān)裝置的傳統(tǒng)維修，在維修期間花在清潔和緊固工作上的費(fèi)用至少有20,000美元。而對同樣設(shè)備進(jìn)行紅外熱成像產(chǎn)品檢查則只用12小時(shí)，花費(fèi)僅2,000美元，發(fā)現(xiàn)了12隱患，其中兩個(gè)為能引發(fā)火災(zāi)的嚴(yán)重隱患。

醫(yī)用磁共振成像原理很復(fù)雜，簡單歸納為磁共振成像(MRI)設(shè)備是利用射頻電磁波(RF)對置于磁場中含有自旋不為零的氫原子核的物質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)，發(fā)生核磁共振(NMR)，用感應(yīng)線圈采集共振信號，經(jīng)處理，按一定數(shù)學(xué)方法，建立數(shù)字圖像的系統(tǒng)。與其他醫(yī)用設(shè)備相比，醫(yī)用磁共振成像設(shè)備有著自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此其安全管理也要從設(shè)備的構(gòu)成原理出發(fā)，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來制定出科學(xué)合理的安全管理方案。

1靜磁場系統(tǒng)的安全管理

靜磁場系統(tǒng)中的磁體是醫(yī)用磁共振成像設(shè)備的主體，它能夠讓人體內(nèi)的氫原子排列整齊產(chǎn)生縱向磁化矢量，為產(chǎn)生共振提供必要的條件。因此，為了能夠確保最后的呈現(xiàn)足夠的清晰，磁體的磁場強(qiáng)度必須達(dá)到一定的強(qiáng)度。目前醫(yī)用磁共振成像設(shè)備的磁體主要采用的是開放式結(jié)構(gòu)，其射頻發(fā)射線圈由螺旋管型改進(jìn)為平面型，并且在考慮到射頻磁場均勻性和發(fā)射效率的基礎(chǔ)上，采用了正交射頻發(fā)射線圈。在醫(yī)用NMR設(shè)備的實(shí)際操作中，首先要做的就是對磁體系統(tǒng)進(jìn)行磁場均勻度調(diào)整，用高斯計(jì)測出有效視野內(nèi)各點(diǎn)的磁場強(qiáng)度，以便對其非均勻性進(jìn)行調(diào)整。磁場均勻度在MRI中要求很高，磁場不均勻會產(chǎn)生信號丟失以及空間畸變，圖像質(zhì)量就會降低。現(xiàn)代醫(yī)用NMR設(shè)備引入超導(dǎo)磁體線圈來調(diào)節(jié)檢查腔內(nèi)達(dá)到均勻磁場。結(jié)合以上特點(diǎn)，特提出了如下安全管理措施。首先，對于靜磁場系統(tǒng)出現(xiàn)的在強(qiáng)磁場作用下，鐵磁性物體以一定的速度投向磁體的問題，即拋射物效應(yīng)。這種情況下靜磁場的磁體很容易受到損壞，從而導(dǎo)致磁體所產(chǎn)生的主磁場會延伸到磁體的外界。所以必須絕對禁止患者和操作者身上具有鐵磁性物體，不然就會在磁場的作用下出現(xiàn)位移或者傾倒，使患者身體受到損害。冷卻劑泄漏。超導(dǎo)型MRI設(shè)備一般用液氦和液氮作冷卻劑，當(dāng)發(fā)生失超或容器破裂時(shí)，可能造成冷卻劑泄漏。正常情況下泄漏的冷卻劑有專用管道排出，但也有可能發(fā)生意外而進(jìn)入檢查室，其危險(xiǎn)性有：超低溫冷卻劑引起人員凍傷；液氦和液氮的直接傷害。液氦本身具有毒性，液氮雖然無毒但是可引起局部空間氧氣含量降低而造成人員窒息。對此兩類問題我們可以根據(jù)醫(yī)用NMR設(shè)備的相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻觀察設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，如物體質(zhì)量參數(shù)、物體磁導(dǎo)率參數(shù)、磁場的強(qiáng)度參數(shù)等來判斷是否會產(chǎn)生投射效應(yīng)，確保能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)并根據(jù)參數(shù)對比找出問題原因。其次，由于接受線圈收集到射頻噪聲、磁場強(qiáng)度不均勻、屏蔽不好等因素導(dǎo)致的最終成像出現(xiàn)偽影現(xiàn)象。對于這一問題可以根據(jù)原有的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別，最為根本的方法是檢查線圈的接口是否完好。如果在線圈接口完好的情況下出現(xiàn)偽影，那么就需要更換不同的線圈。如果在更換線圈之后偽影現(xiàn)象仍舊存在，就需要對醫(yī)用NMR設(shè)備及其運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行整體性檢查，如輔助設(shè)備是否有異常，磁體間的溫度、濕度等是否達(dá)標(biāo)，干擾物的存在等。

2梯度磁場系統(tǒng)的安全管理

梯度磁場是醫(yī)用核磁共振成像設(shè)備的重要組成部分，其運(yùn)行狀況的好壞與否和圖像質(zhì)量有著最為直接的影響。從理論上來說，梯度磁場系統(tǒng)其實(shí)是靜磁場系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，兩者都是磁場系統(tǒng)，但是由于磁場強(qiáng)度以及穩(wěn)定性要求的不同，使得梯度磁場系統(tǒng)成為獨(dú)立于靜磁場系統(tǒng)的磁共振成像設(shè)備構(gòu)件。一般情況下，梯度磁場系統(tǒng)的磁場強(qiáng)度并不是穩(wěn)定不變的，而是會隨著空間的變化而變化，人體組織的不同會對磁場有著細(xì)微的影響，這也是醫(yī)用核磁共振成像設(shè)備能夠準(zhǔn)確得到人體組織圖像的關(guān)鍵所在。從這一特性出發(fā)，梯度磁場系統(tǒng)的安全管理措施如下：梯度磁場系統(tǒng)最容易出現(xiàn)的問題就是最終的成像一半清楚，一半模糊，對于此問題需要對醫(yī)用磁共振成像設(shè)備進(jìn)行逐一的排查，把PF所有的測試項(xiàng)目都做一遍，其中肯定有一項(xiàng)測試指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)有著明顯的區(qū)別。例如在其他測試指標(biāo)完全正常的情況下，如果在做Mars測試的時(shí)候，pci-star測試的結(jié)果為notok的時(shí)候，那么就說明這個(gè)部分出現(xiàn)了問題。在確定問題方向之后，把相關(guān)的零件更換一遍，然后重啟機(jī)器。主要思路是通過逐一測試來縮小范圍，這種維護(hù)方法雖然較為麻煩，但是如果能夠熟悉醫(yī)用NMR設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理的話，也是能夠迅速地找到故障地方，從而及時(shí)有效地解決問題。

3射頻場系統(tǒng)的安全管理

桌面試劑成像儀用于家庭中的醫(yī)療自測，通過對試劑卡中試劑測試樣品進(jìn)行圖像拍攝后分析數(shù)據(jù)，以此來判斷被試對象的身體狀況。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，創(chuàng)意與造型設(shè)計(jì)的完成并不是設(shè)計(jì)的終點(diǎn)，設(shè)計(jì)若想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化并推向市場，還需經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、表面處理等多個(gè)程序。這其中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其中至關(guān)重要的一環(huán)。

一、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中占據(jù)重要的地位，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能創(chuàng)新、交互方式創(chuàng)新和造型創(chuàng)新的重要途徑。在實(shí)際的設(shè)計(jì)流程中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是一種“被動”式的設(shè)計(jì)，即要在已經(jīng)成型的造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就需要在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中既不能破壞產(chǎn)品的造型美感，又要尊重產(chǎn)品的造型細(xì)節(jié)，如某些裝飾嵌件、分型線的位置和形態(tài)、按鈕的效果等。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致可分為如下幾個(gè)方面，即功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交互性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和造型性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，下面分別加以分析。（一）功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指為了滿足產(chǎn)品的功能而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)固定、限位以及對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材料特性的把握等。功能性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是產(chǎn)品順利實(shí)現(xiàn)其功能的重要保證。如圖1所示為可租賃自行車的鎖具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)主要針對產(chǎn)品各部件的位置固定和限位，以及針對鈑金材料進(jìn)行功能部件的劃分。（二）交互性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。交互性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的操作方式和交互方式而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如產(chǎn)品部件的展開方式，產(chǎn)品按鈕的響應(yīng)方式，產(chǎn)品各功能的組合方式等。交互性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠保證產(chǎn)品在操作方式和交互方面的創(chuàng)新性。圖2所示為不同時(shí)期的手機(jī)開蓋方式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不同的開啟方式給用戶帶來的操作感覺不同，從而造成了產(chǎn)品交互方式的變遷。（三）造型性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。造型性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指為了保證產(chǎn)品的造型細(xì)節(jié)而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最難進(jìn)行的環(huán)節(jié)，由于受到了造型的限制，結(jié)構(gòu)要最大限度保證造型的完整性，這往往要犧牲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。在整個(gè)過程中應(yīng)該保證造型設(shè)計(jì)師和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師之間溝通的順暢，在某些細(xì)節(jié)問題上雙方做出取舍和讓步，有必要的話還要進(jìn)行方案的修改。

二、桌面試劑成像儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)分析。該產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)由甲方委托相關(guān)工業(yè)設(shè)計(jì)公司完成，效果圖如圖3所示。該設(shè)計(jì)主要由三部分組成：上殼、中間裝飾性嵌件、下殼。三部分應(yīng)能主要通過卡扣進(jìn)行自然的連接，且方便拆裝與維護(hù)；產(chǎn)品內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)為一個(gè)結(jié)構(gòu)支架，可用來支撐攝像頭、電路板等內(nèi)部元件以及試劑卡的滑軌和卡槽設(shè)計(jì)；產(chǎn)品細(xì)部結(jié)構(gòu)還包括底部的電池倉設(shè)計(jì)和電源開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中，電池倉要能容納四節(jié)5號電池，而電源開關(guān)要實(shí)現(xiàn)能夠透光的LED燈效果，以彰顯科技感。該設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于造型中間裝飾性嵌件的設(shè)計(jì)。由于整體尺寸的原因，嵌件的寬度會很細(xì)小（<3.5mm），這就必然對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有著嚴(yán)格的要求，既要保證該細(xì)節(jié)的造型特點(diǎn)，又要保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還要兼顧模具設(shè)計(jì)的難度。而由于造型設(shè)計(jì)已確定，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不能以損害造型的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)為代價(jià)，所以只能從結(jié)構(gòu)的功能性設(shè)計(jì)出發(fā)，以保證產(chǎn)品造型性結(jié)構(gòu)的完整性。這也是此次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總原則。經(jīng)過初步的結(jié)構(gòu)分析，決定在產(chǎn)品的內(nèi)部設(shè)置支撐構(gòu)件，該構(gòu)件用來作為連接上下殼和支撐裝飾嵌件，同時(shí)還能對試劑卡槽起到限制的作用。產(chǎn)品的總體爆炸圖如圖4所示。下面分別就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要部件進(jìn)行分析：（二）試劑卡槽與滑軌之間的連接。之所以將卡槽與滑軌之間的連接作為首先要分析的結(jié)構(gòu)，是因?yàn)閷τ谡麄€(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，這部分的結(jié)構(gòu)處于整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布局的核心位置。其裝配關(guān)系如圖5所示。重點(diǎn)要說的是圖中綠色的構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)主要有兩個(gè)功能：一是為產(chǎn)品裝飾嵌件起到支撐的作用，二是為試劑卡槽和滑軌起到支撐和限位作用。先說前者，由于產(chǎn)品的要求是要做到上殼、嵌件和下殼三部分的卡接結(jié)構(gòu)，如果三者直接連接的話，連接部位的殼體厚度會比較小，影響了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而通過圖中綠色部分的構(gòu)件設(shè)計(jì)，可以將結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求轉(zhuǎn)化到該構(gòu)件部分，從外部看絲毫不影響外觀；對于后者來說，該結(jié)構(gòu)的存在則是必須的，因?yàn)榭ú叟c滑軌屬于整個(gè)結(jié)構(gòu)中最易損的部件，不斷插拔試劑卡的過程也要求該部分能夠有較為穩(wěn)定的位置和結(jié)構(gòu)，所以該部分與卡槽之間的配合方式選擇較為牢固的螺紋連接。（三）上殼與嵌件之間的連接。嚴(yán)格來說，上殼與嵌件之間沒有直接連接，而是靠上文中提到的綠色構(gòu)件作為橋梁進(jìn)行連接的。具體的裝配關(guān)系如下：上殼通過卡扣與綠色構(gòu)建進(jìn)行連接，嵌件通過卡槽與綠色構(gòu)建進(jìn)行連接。其中，上殼與綠色構(gòu)件之間的連接較為牢固，而嵌件的連接部分則為接觸連接，并不牢固，綠色的構(gòu)件只是在不同的方向上對嵌件進(jìn)行了限位，防止產(chǎn)品在使用的時(shí)候出現(xiàn)偏移或錯(cuò)位。因?yàn)榫托Ч麍D來看，嵌件的設(shè)計(jì)較為輕薄，很容易在裝配的時(shí)候把握不好位置精度。所以，對其進(jìn)行限位設(shè)計(jì)是必要的。但嵌件還需要與下殼之間進(jìn)行連接，以增加它的連接強(qiáng)度，該結(jié)構(gòu)將在下文中進(jìn)行講解。具體的裝配關(guān)系如圖6（剖視圖）所示。（四）嵌件與下殼之間的連接。嵌件與下殼之間的連接同樣是一個(gè)插接結(jié)構(gòu)，而下殼與綠色構(gòu)件的連接則為螺紋連接，這樣就形成了一個(gè)以綠色構(gòu)件為中心的較高強(qiáng)度的裝配整體。而嵌件在上下殼都有牢固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，被上下擠住，由于有嚴(yán)格的限位結(jié)構(gòu)做支撐，它也獲得了較為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。這樣，就完成了該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最核心的部分。可見，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要有清晰的設(shè)計(jì)思路，需要在保證產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)不被改變的基礎(chǔ)上，巧妙運(yùn)用符合產(chǎn)品特征的結(jié)構(gòu)連接方式，保證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和位置關(guān)系。該部分的具體裝配關(guān)系如圖7所示。（五）其他部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先說電池倉的設(shè)計(jì)，由于產(chǎn)品尺寸的限制，底部空間有限，所以，將四節(jié)電池分為兩組，分別以立式和臥式兩種方式放置，具體的結(jié)構(gòu)如圖8所示。再說一下前面提到的產(chǎn)品開關(guān)設(shè)計(jì)，若想實(shí)現(xiàn)LED燈的透光效果，有如下方法：1.可以購買自發(fā)光開關(guān)，即開關(guān)頂部自帶led燈的開關(guān)。2.選擇輕薄的開關(guān)，在開關(guān)的側(cè)面放置貼片led，視貼片放置的數(shù)量，可能會出現(xiàn)發(fā)光效果不均勻的現(xiàn)象。3.如果按鍵與開關(guān)的位置可以錯(cuò)開，可以在按鍵正下方放置LED燈。

三、設(shè)計(jì)分析與總結(jié)