應用科學 AQA/成像方法
... 熟悉 NHS 中可用的所有診斷技術。
| 績效結果 | 透過 | 優秀 | 傑出 |
| 要獲得透過，學習者必須證明他們能夠 | 除了透過標準外，要獲得優秀，學習者必須證明他們能夠 | 除了滿足透過和優秀標準外，要獲得傑出，學習者必須證明他們能夠 | |
| PO1
理解成像方法 |
P1
描述所列兩種成像方法背後的基本原理。 |
M1
將兩種成像方法背後的基本原理聯絡起來，解釋影像是如何產生的。 |
D1
對於兩種方法，使用計算來支援對基本原理的描述。 |
| 概述危險，例如電離輻射的危險。
裝置和形成的影像的圖表將有助於您支援您的描述。 |
參考所涉及的波的性質。
解釋它們的屬性如何與其能量、頻率或波長相關。 |
每種方法至少兩個計算。
(見下面的例子) 將您的計算與例如影像質量或危險聯絡起來。） | |
| P2
選擇一種醫療狀況，並確定一種適合和一種不適合調查該狀況的技術。 |
M2
解釋為什麼所選技術適合，為什麼所選不適合技術不合適。 |
||
| 重點關注對疾病狀況的描述，包括其在體內的位置以及具體問題所在。
在此處簡要說明適合/不適合的方法，並在 M2 中提供更多詳細資訊。 |
參考例如每種方法產生的影像質量（解析度、對比度...），以及可能的危險。
示例影像有助於您解釋為什麼一種技術優於另一種技術。 |
一般來說，引導學生朝著採取的方法，而不是僅僅向他們提供資訊。
- 選擇兩種方法
- 解釋它們如何運作以生成影像（包括圖表）
- 描述和解釋每種技術的適合和不適合的成像條件
- 包含示例計算以支援您對技術運作方式的解釋
為 D1 設定您的計算
1. 導言 - 您能計算出什麼以及為什麼它有用。
(例如，我將顯示聲阻抗的計算，因為它在...時很有用)
2. 方程（文字或符號） - 以及各術語的含義。
(例如，在此處寫下方程式 - 在解釋術語時，包含單位很有用。)
3. 上下文 - 介紹您將在計算中使用的相關數字。
(例如，骨骼的密度是...；超聲波在骨骼中傳播的速度是...)
4. 計算步驟 - 顯示數字如何在方程中使用。
(清晰地設定此項)
5. 答案 - 帶有單位，並評論其含義。例如，它告訴您關於影像質量或比較的資訊。
(例如，這個值遠高於軟組織，這告訴我們...；這個數字然後可以用於計算反射係數，這可以告訴我們...)
要包含的計算想法
研究這些想法 - 旨在為每種成像方法包含至少兩種不同的計算，以確保滿足傑出標準。
| 技術 | 可能的計算 |
|---|---|
| 超聲波 | 1. 不同材料的聲阻抗 - 以及這對聲音傳輸意味著什麼。 2. 反射係數 - 為什麼這對於理解為什麼不同的材料在掃描中顯示或不顯示至關重要。 3. 波動方程。從頻率計算波長可以為您提供與影像解析度相關的資訊。 |
| X 射線 | 1. 您應該已經解釋了 X 射線管的工作原理。您可以將管子的電壓與產生的 X 射線的能量和頻率聯絡起來嗎？ 2. 使用波動方程計算產生的 X 射線的波長。 3. 接收劑量 - X 射線掃描的典型劑量是多少，以 Sv 為單位？ - 這與日常生活/其他成像技術相比如何？ - 探討這種劑量的隨機風險 - 這與引起新癌症的機率如何關聯？ - 什麼是西弗？ 什麼計算顯示了多少能量沉積在體內？ 4. 半值層 (HVT) - 不同能量的 X 射線在不同材料中的 HVT 是多少。您將如何進行允許您計算 HVT 的實驗？ 5. 檢視 X 射線在不同組織中的衰減率，並使用它們來解釋為什麼一些組織會顯示出來，而另一些則不會。(提示：HU) |
| CAT 掃描 | 由於 CAT 掃描使用 X 射線技術，因此上述大多數計算都可以用在這裡。 1. 您一定要研究劑量計算以進行比較。 2. 嘗試考慮解析度和掃描次數 - 這些對劑量、所需時間和所需資料儲存量有什麼影響？ 3. 瞭解造影劑 - 以及它們是如何提高對比度的衰減率。 |
| MRI | 1. 磁場強度以特斯拉 (T) 為單位測量。MRI 的磁場強度與地球的磁場強度相比如何？ 2. 線圈產生射頻訊號以使某些型別的原子發生共振。使用波動方程來顯示射頻的頻率和波長之間的關係。 3. 您能否瞭解不同生物分子的共振頻率，並使用它來解釋為什麼有些在 MRI 上顯示出來，而另一些則沒有？ 4. 您能否參考 A 級別物理課程並尋找一個告訴您產生一定強度磁場所需的電壓的方程？ |
| PET | 1. 使用的同位素的半衰期。 - 這對它們在體內保持活躍的時間意味著什麼？ - 對它們的儲存/製造有什麼影響？ 2. 接收劑量 - PET 掃描的典型劑量是多少，以 Sv 為單位？ - 這與日常生活/其他成像技術相比如何？ - 探討這種劑量的隨機風險 - 這與引起新癌症的機率如何關聯？ - 什麼是西弗？ 什麼計算顯示了多少能量沉積在體內？ |
| 熱成像 | 1. 使用波動方程來關聯發射的紅外線的波長和頻率。 2. 您能否找到一個將身體溫度與發射的熱量的頻率或波長聯絡起來的方程？ 3. 不同的表面發射不同量的熱輻射。您可以研究人體組織/皮膚中發射率的概念。 4. 許多熱成像相機誤差為 +/- 2%。您可以使用此想法來計算人體不同部位的溫度誤差範圍嗎？ |
| 您已經... | |
|---|---|
| 透過 | 1. 寫了兩種成像方法嗎？ 2. 描述了方法 1 背後的基本原理嗎？ 3. 描述了方法 2 背後的基本原理嗎？ 4. 確定了一種特定的醫療狀況，並確定了一種成像技術適合調查它嗎？ 5. 命名了一種不適合調查該醫療狀況的成像技術嗎？ |
| 優秀 | 6. 使用科學理論解釋了方法 1 的工作原理嗎？ 7. 使用科學理論解釋了方法 2 的工作原理嗎？ 8. 解釋了為什麼成像技術（在 4 中）適合調查該狀況嗎？ 9. 解釋了為什麼成像技術（在 5 中）不適合調查它嗎？ |
| 傑出 | 10. 使用計算來支援您對方法 1 工作原理的解釋（6）？ 11. 使用計算來支援您對方法 2 工作原理的解釋（7）？ |
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推薦的教科書
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