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第一章 概论1

第一节 医学成像技术的分类1

一、X线成像1

二、X线计算机体层成像2

三、磁共振成像2

四、超声成像3

五、放射性核素成像3

六、其他成像4

第二节 医学影像成像的基本条件4

一、信息影像的传递与形成4

二、信息源5

三、信息载体7

四、信息检测8

五、影像视读9

第三节 医学成像系统的评价10

一、电磁波透射成像10

二、超声成像与X线成像10

三、MR成像与CT成像11

四、形态学成像与功能成像11

五、对人体的安全性11

第四节 医学影像展望12

一、医学影像学发展历程12

二、提高影像设备的性能13

三、分子影像14

四、医学影像存储与通信系统14

五、计算机辅助诊断15

第二章 放射物理基础18

第一节 X线的产生和性质18

一、X线发现18

二、X线的本质和特性18

三、X线的产生20

四、X线产生原理21

五、X线的量与质26

六、影响X线量与质的因素27

七、X线产生效率28

八、X线强度空间分布28

第二节 X线与物质的相互作用30

一、光电效应31

二、康普顿效应33

三、电子对效应35

四、其他作用35

五、在诊断放射学中各种作用发生的概率36

第三节 X线的衰减规律37

一、距离引起的衰减37

二、物质引起的衰减规律37

三、X线通过人体的衰减规律42

四、影响X线衰减的因素42

第三章 模拟X线成像45

第一节 X线影像的形成45

一、X线影像信息的形成45

二、X线影像信息的采集、传递与转换46

三、X线影像的形成与显示46

第二节 X线照片47

一、医用X线胶片47

二、增感屏51

三、屏-片组合54

四、数字成像胶片57

第三节 X线照片影像的基本要素65

一、密度65

二、对比度68

第四节 X线影像清晰度73

一、X线管焦点的成像性能73

二、模糊度76

三、影像噪声79

四、影像失真79

五、散射线81

第四章 数字X线成像88

第一节 数字图像基础知识88

一、数字图像88

二、数字成像基本概念89

三、数字图像的形成90

四、数字图像的基本处理92

第二节 计算机X线摄影93

一、成像板93

二、CR成像基本原理95

三、CR图像处理97

四、CR技术新进展102

第三节 数字X线摄影103

一、直接型平板探测器104

二、间接型平板探测器105

三、多丝正比电离室型107

四、DR特殊成像技术108

第四节 数字减影血管造影109

一、DSA原理与方法109

二、DSA工作方式112

三、DSA图像后处理113

四、DSA技术新进展115

第五节 数字X线图像质量116

一、影响数字成像质量的因素116

二、数字图像质量评价120

第五章 X线成像理论125

第一节 信号理论125

一、信号的描述125

二、信号系统的描述128

三、信息理论129

第二节 信号检测与受试者操作特性解析132

一、受试者操作特性解析的应用意义132

二、ROC解析的基本原理132

三、ROC曲线的制作方法135

四、ROC曲线的种类136

五、ROC解析的特征参数136

六、ROC曲线评价指标与临床应用140

第三节 影像的频率响应特性141

一、空间频率和调制度141

二、点扩散函数143

三、线扩散函数143

四、卷积计算成像146

五、光学传递函数147

六、单脉冲函数傅氏变换的物理意义152

七、X线成像系统的非线性及其线性变换153

八、成像系统的调制传递函数153

九、调制传递函数的测试与应用153

第四节 噪声特性160

一、噪声的概念160

二、影响噪声的因素160

三、噪声特性161

第五节 噪声的等价量子数和量子探测效率167

一、用NEQ和DQE评价成像性能的原因167

二、NEQ和DQE在放射成像系统中的物理意义167

三、数字X线成像系统DQE的检测方法168

第六章 CT成像174

第一节 成像原理174

一、概述174

二、成像原理175

三、CT值与灰度176

第二节 扫描方式与数据采集177

一、扫描方式177

二、数据采集原则181

三、数据采集方法182

第三节 CT图像重建188

一、数理基础189

二、图像重建方法193

第四节 CT图像后处理201

一、显示功能处理202

二、测量兴趣区域204

三、二维重组205

四、三维重建205

五、表面阴影显示206

六、最大密度投影及最小密度投影207

七、容积再现208

八、仿真内镜208

第五节 CT成像新技术209

一、CT灌注成像209

二、CT能谱成像211

第六节 CT图像质量212

一、CT成像系统的主要技术指标213

二、CT图像质量参数213

三、CT放射剂量219

第七章 磁共振成像221

第一节 磁共振物理基础221

一、原子核的自旋与磁矩221

二、静磁场中的自旋核223

三、磁共振现象和磁共振条件227

四、磁共振的宏观描述231

五、饱和现象235

第二节 弛豫和共振信号的检测236

一、弛豫236

二、磁化强度矢量M的弛豫过程237

三、弛豫的生物学意义241

四、自由感应衰减信号检测243

五、磁性核的特性245

第三节 磁共振成像247

一、梯度场247

二、磁共振成像的空间定位249

三、磁共振图像重建255

第四节 磁共振成像序列258

一、脉冲序列的基本概念258

二、自旋回波序列259

三、快速自旋回波序列261

四、反转恢复序列262

五、梯度回波序列263

六、梯度自旋回波序列266

七、平面回波成像序列266

第五节 磁共振血管成像267

一、时间飞越法MRA267

二、相位对比法MRA269

三、对比增强MRA270

四、非对比剂增强血管成像技术270

第六节 磁共振其他成像技术270

一、磁共振波谱成像270

二、磁共振功能成像271

三、磁共振灌注成像271

四、弥散成像272

五、磁敏感加权成像274

第七节 磁共振成像的图像质量275

一、MR图像质量参数275

二、MRI参数优化277

三、提高图像质量的特殊技术284

第八章 超声成像286

第一节 超声的传播286

一、超声在介质中的传播286

二、超声多普勒效应289

三、超声的衰减292

第二节 超声探测的物理基础293

一、超声的发射与接收293

二、超声脉冲回波成像原理297

第三节 超声成像系统工作原理299

一、A型超声诊断仪299

二、B型超声诊断仪300

三、M型超声诊断仪303

四、超声多普勒成像系统303

五、其他超声成像309

第四节 超声医学图像质量311

一、图像质量参数311

二、质量控制312

三、临床诊断的强度与安全剂量313

第九章 核医学成像315

第一节 核医学成像物理基础315

一、放射性核素315

二、放射性核素衰变规律316

第二节 放射性核素的产生319

一、核反应堆和原子核裂变319

二、医用回旋加速器320

三、放射性核素发生器321

第三节 放射性药物322

一、放射性药物分类322

二、放射性药物标记方法322

三、临床常用体内诊断放射性药物323

四、放射性药物质量控制325

第四节 核医学显像原理327

一、核医学显像基本原理327

二、放射性药物体内定位机制327

三、核医学显像特点和显像类型329

第五节 γ照相机330

一、γ照相机的成像原理331

二、γ照相机成像中的定位方法331

三、γ照相机的图像采集332

第六节 单光子发射型计算机断层成像332

一、单光子发射型计算机体层成像原理333

二、单光子发射型计算机断层图像采集333

三、单光子发射型计算机断层图像重建334

四、单光子发射型计算机断层特点334

第七节 正电子发射型计算机断层成像335

一、正电子发射型计算机断层成像原理335

二、正电子发射型计算机断层图像采集336

三、正电子发射型计算机断层图像重建337

第八节 正电子发射断层与计算机断层成像338

一、PET/CT图像采集338

二、PET/CT的图像融合及图像配准339

参考文献342

附录343

实验344

中英文名词索引357

英中文名词索引362