Exempeltenta - Del B

Ultraljud_________________________________________________________

1.AC I figuren visas en schematisk bild av en ultraljudstransducer med 5 element (1- 5). Transducerns bredd är 5 mm.

a) Uppskatta genom att göra rimliga antaganden vilka tidsfördröjningar som bör användas för element 1-5 för att skapa en fokuserad ultraljudsstråle i punkt A, 8 mm från transducern i dess laterala mittpunkt. (2p)

b) Beskriv två andra sätt än det i a) för att fokusera en ultraljudsstråle. (1p)

2.AC En barnmorska undersöker ett foster i vecka 38 med ultraljud. En kurvlinjär transducer används för att samla in bilder i B-mode.

a) Uppskatta den axiella upplösningen i ultraljudsbilden genom att göra rimliga antaganden om nödvändig information. (1,5p)

b) Uppskatta den temporala upplösningen genom att göra rimliga antaganden om nödvändig information. (1,5p)

MR______________________________________________________________

3.AC Två MR-bilder, A och B, tas på samma objekt med olika inställningar som anges nedan. De inställningar som inte anges antas vara samma för de två bilderna. Finns det en skillnad och i så fall vilken bild (A eller B) har bäst:

a) spatiell upplösning?

b) T1-kontrast mellan vatten och fett.

Relaxationstider för vatten och fett vid 1T anges i tabell 1. Motivera dina svar! Svar utan motivering ger 0p. (3p)

4.AC Figuren visar en MR-bild på ett hjärta i kort-axel med snitt-tjockleken 8 mm.

a) Vilken viktning har bilden? Förklara varför blod är mörkt och varför muskel är ljust samt ange och motivera typiska TE och TR i ms för att ta en bild med denna viktning. (1,5p)

b) Uppskatta, genom att göra rimliga antaganden, den temporala upplösningen i bilder/s då hjärtat avbildas i 3D med T1-viktning och 8 mm tjocka snitt. (1,5p)

Transmission_____________________________________________________

Antag att en viss bröstcancervävnad har attenueringskoefficient µbk = µb(1 +e^-βE), där β = 0,01 MeV^-1, E ∈  [10^-2 MeV; 10^-1 MeV] och µb är attenueringskoefficienten för frisk bröstvävnad (som kan antas vara samma som soft tissue). Antag också att geometrin för en mammografi är den som visas i figur ovan och att 10⁴ fotoner / (pixel · s) skickas genom bröstet och data samlas i 10 s.

5.AC (a) Bestäm objektkontrasten samt SDNR mellan två pixlar (en bakom frisk vävnad och en bakom cancervävnad) för en tumör med 0,5 cm i diameter vid 10 keV respektive 20 keV. Tag bara hänsyn till primära fotoner i dina beräkningar. (3p)

6. AC (b) Baserat på dina resultat i tidigare deluppgiften och med Comptonspridning samt dos till patienten som ytterligare faktorer, diskutera vilken energi som kan vara optimal för en mammografisk undersökning under de ovanbeskrivna omständigheterna. (3p)

Emission_____________________________________________________

7.AC En ⁵⁷Co punktformig källa (100 µCi) har placerats på en gammal grammofonskivspelare (45 rpm) och data har samlats in under 2 s med en av GE Neurocams tre kamerahuvuden. Källan placerades 6,5 cm från skivans rotationscentrum och cirka 3 cm från kamerahuvudet. En pixel i bilden motsvarar 1 mm och kamerans spatiella upplösning vid det givna avståndet är ca 0,2 cm. Kollimatorn som användes är 3 cm tjock och har 1,8 mm håldiameter. Avståndet mellan kollimator och bildplan (kristallens mittplan) är ca 1 cm. Kristallen är NaI och har en tjocklek på 0,8 cm.

(a) Vilken av följande visar bilden som fåtts i ovannämnda försök? (1p)

(b) Motivera ditt svar. (2p)

8.AC Beskriv hur du skulle gå tillväga för att bestämma den optimala aktivitet som ska injiceras i en patient för en PET-undersökning. (3p)