医学成像的基本原理

2009-5  

电子工业出版社  

黄力宇  

388  

前些年，开设生物医学工程本科或研究生教育的学校大多集中在国内比较知名的重点院校，但现在大多数医学院和相当一部分工科院校都有了生物医学工程专业，累计高校已超过百所。然而，与各学校培养生物医学工程专业高级人才的热情相比，生物医学工程专业的教材建设却相对滞后，各门专业课都缺少业界公认的优秀教材，教师选择教材的余地很小。以“医学成像技术”课程为例，国内目前同类教材极为匮乏。清华大学高上凯教授主编的《医学成像系统》（清华大学出版社2000年出版）注重系统分析方法，但以不足二百页的篇幅要使讨论达到一定深度还显困难。西安交通大学黄诒焯教授翻译的《医学成像的物理原理》一书（高等教育出版社1993年出版）用浅显的语言定性描述医学成像的原理，曾在国内多所高校使用。但该书外文原版编写的主要目的是为培训临床医生和相关工程师使用的，其内容侧重、理论深度和描述方式都使得该书不太适合用于研究型大学的本科生教学。另外，该书原版出版较早（1988年），许多成像技术的新发展不可能提及。相比之下，近年出版的国外原版医学成像原理类著作的内容往往十分丰富，除了四大成像的基本知识外，还涉及发展历史、图像质量的评价与影响因素、放射防护、伪像的产生与消除，有的还介绍了不少相关的基础知识如概率与统计、傅里叶变换、计算机网络，甚至包括人类的视觉特性等。但原版书不适合作为教材使用的原因包括篇幅过大、内容过多过细，部分我们认为重要的内容却一带而过，如断层成像的重建算法在多本原版书中都介绍得相当简略。另外，购买国外原版书非常昂贵，翻印又会存在知识产权问题。编写适合我国国情的医学成像教材刻不容缓。本教材是在作者多年来为西安电子科技大学生物医学工程专业本科生授课所用讲义的基础上充实而成的。

本书完整系统地讨论了医学临床上最常见的X光（包括X射线、CT）、超声、磁共振、核素等四大成像的基本原理，描述对图像性能的评价，说明最新发展与趋势。除此之外，对目前成像领域的研究热点如分子成像、功能成像也在最后给出了简要介绍。? 本书的特色是注重基本概念和方法，尽可能地采取定量描述以使讨论达到一定深度，通俗易懂，方便自学。读者只要经过理工科大学二年级的数理训练，读懂本书应该不存在知识盲点。? 尽管本书编写的目标和出发点都是立足于为研究型大学“生物医学工程”专业的本科高年级学生、或为研究生教学提供深度适中的教材，但几乎所有理工科毕业的相关从业人员或对医学成像技术感兴趣的读者阅读起来也不会有太大困难。

第1章 物质的结构与性质?1.1 物质的原子结构 ? 1.1.1 原子与原子核 ? 1.1.2 电子 ? 1.1.3 原子核的自旋与磁矩 ? 1.1.4 核素 ? 1.2 能量与辐射 ? 1.2.1 能量、功率、强度 ? 1.2.2 辐射 ? 1.2.3 标识辐射和俄歇电子 ? 1.3 放射性物质 ? 1.3.1 衰变指数规律和描述参数 ? 1.3.2 典型衰变简介 ? 1.3.3 衰变纲图（decay schemes） 1.3.4 连续衰变 ? 1.3.5 放射平衡 ?第2章 X射线的产生与辐射剂量 2.1 X射线管 ? 2.2 管电压的产生与控制 ? 2.2.1 高电压的产生 ? 2.2.2 控制电路 ? 2.3 X射线产生的物理机制 ? 2.3.1 X射线的能量谱 ? 2.3.2 X射线管的效率 ? 2.3.3 X射线的滤过 ? 2.4 X射线管的焦点与额定参数 ? 2.4.1 X射线管的焦点 ? 2.4.2 X射线管的额定参数 ? 2.5 X射线的剂量 ? 2.5.1 流量、通量与强度 ? 2.5.2 照射量与吸收剂量 ? 2.5.3 不同辐射源生物效应的比较 ? 2.6 X射线的物理特征 第3章 X射线与物质的相互作用? 3.1 X射线与物质作用的机制 ? 3.1.1 作用参数 ? 3.1.2 光电效应 ? 3.1.3 康普顿散射 ? 3.1.4 电子对效应 ? 3.1.5 三种效应的总结 ? 3.2 X射线在介质中的吸收 ? 3.2.1 化合物与混合物的等效原子序数 ? 3.2.2 X射线在介质中的边缘吸收现象 ? 3.2.3 连续能谱X射线在介质中的衰减 ? 3.3 X射线与人体组织的交互 ?第4章 X射线摄影与透视 4.1 X射线摄影 ? 4.1.1 胶片 ? 4.1.2 增感屏 ? 4.1.3 散射与滤线器 ? 4.1.4 特殊X射线摄影 ? 4.2 X射线透视 ? 4.3 数字X射线成像 ? 4.3.1 概述 ? 4.3.2 胶片的数字化 ? 4.3.3 计算机X射线摄影术 ? 4.3.4 直接数字摄影术——DR ? 4.3.5 线扫描直接数字摄影术——多丝正比法 ? 4.3.6 数字减影技术 ?第5章 X射线计算机断层成像? 5.1 引言 ? 5.2 XCT的扫描方式? 5.2.1 几个基本概念 ? 5.2.2 主要的扫描方式简介 ? 5.3 CT图像的重建算法 ? 5.3.1 解方程组法图像重建 ? 5.3.2 直接反投影法 ? 5.3.3 滤波反投影法 ? 5.4 CT图像的显示与后处理 ? 5.4.1 CT图像的灰度显示 ? 5.4.2 CT图像显示的窗口技术 ? 5.4.3 其他后处理技术简介 ? 5.5 CT扫描机的硬件组成 ? 5.5.1 X射线管 ? 5.5.2 准直器 ? 5.5.3 X射线探测器 ? 5.5.4 机架和滑环 ? 5.6 CT图像的质量评价 ? 5.6.1 对比度分辨率 ? 5.6.2 空间分辨率 ? 5.6.3 噪声 ? 5.6.4 CT值的准确度 ? 5.6.5 剂量 ? 5.6.6 图像质量及相关参数间的制约关系 ? 5.7 伪像及其产生的原因 ? 5.7.1 伪像的定义 ? 5.7.2 与系统设计相关的伪像 ? 5.7.3 与射线管相关的伪像 ? 5.7.4 与射线探测器相关的伪像 ? 5.7.5 受检人体引起的伪像 ? 5.8 CT技术的发展和应用 ? 5.8.1 基本趋势 ? 5.8.2 CT技术进展 ? 5.8.3 新技术的典型应用 ?第6章 放射性核素成像基础? 6.1 概述 ? 6.1.1 放射性核素示踪技术 ? 6.1.2 核素成像的分类和技术特点 ? 6.2 医用放射性核素的生产 ? 6.2.1 回旋加速器法 ? 6.2.2 核反应堆法 ? 6.2.3 核素发生器法 ? 6.3 放射性药物 ? 6.3.1 放射性药物的标记 ? 6.3.2 放射性药物的体内选择性聚集机制 ? 6.3.3 典型显像剂简介 ? 6.4 核辐射探测器 ? 6.4.1 闪烁体 ? 6.4.2 光的收集和光导 ? 6.4.3 光电倍增管 ? 6.5 放射性测量中的统计特征 ? 6.5.1 放射性衰变与测量的统计涨落 ? 6.5.2 放射性测量的误差估计 ? 6.5.3 放射性测量的质量控制 ?第7章 放射性核素成像装置? 7.1 γ照相机 ? 7.1.1 γ照相机的系统构成 ? 7.1.2 γ照相机的性能评价 ? 7.2 单光子发射计算机断层成像 ? 7.2.1 SPECT的成像原理 ? 7.2.2 SPECT图像的特点与质量控制 ? 7.3 正电子发射计算机断层成像 ? 7.3.1 引言 7.3.2 PET成像的原理 ?第8章 医学超声的物理基础 8.1 超声波的性质 8.1.1 超声波的分类和特征量 ? 8.1.2 声波在介质中的传播规律 ? 8.1.3 声波在介质中的衰减 ? 8.2 超声波的生物效应 8.2.1 生物效应的发生机制 ? 8.2.2 超声医学成像的安全剂量 第9章 超声成像系统? 9.1 超声波的发射与接收 ? 9.1.1 压电效应与压电材料 ? 9.1.2 超声换能器 ? 9.1.3 超声换能器的声场分布 ? 9.1.4 超声波声束的聚焦 ? 9.2 超声成像的基本技术 9.2.1 脉冲回波检测技术 ? 9.2.2 回波检测技术涉及的参数讨论 9.2.3 回波信号处理技术 ? 9.3 超声成像的主要方式 ? 9.3.1 A型超声诊断仪 ? 9.3.2 M型超声诊断仪 ? 9.3.3 B型超声诊断仪 ? 9.4 超声图像的质量评估 ? 9.4.1 典型技术指标 ? 9.4.2 伪像 第10章 超声多普勒血流测量与成像? 10.1 多普勒效应 ? 10.2 多普勒血流测量中的信号处理 ? 10.2.1 血流方向信息的提取 ? 10.2.2 血流速度值的提取 ? 10.3 超声多普勒血流测量系统 ? 10.3.1 连续波超声多普勒血流测量仪 ? 10.3.2 脉冲波超声多普勒血流测量仪 10.3.3 多普勒信息的表达 ? 10.4 超声多普勒血流成像 ? 10.4.1 连续波超声多普勒血流成像 ? 10.4.2 脉冲超声多普勒血流成像 ? 10.4.3 彩色超声多普勒血流成像 ?第11章 磁共振成像基础? 11.1 静磁场中的磁性核 ? 11.1.1 拉莫尔进动 ? 11.1.2 塞曼效应与磁共振现象 ? 11.2 核磁共振的宏观描述 ? 11.2.1 磁化强度矢量 ? 11.2.2 弛豫和弛豫时间 ? 11.2.3 自由感应衰减信号 ? 11.3 脉冲序列与组织对比 ? 11.3.1 部分饱和序列与T1对比 ? 11.3.2 组织的T2对比与自旋回波技术 ?第12章 磁共振图像的建立 12.1 基于梯度场的断层选取 ? 12.1.1 MRI图像建立概述 ? 12.1.2 影响断层选取的因素 ? 12.2 平面内信号源的定位 ? 12.2.1 频率编码 ? 12.2.2 相位编码 ? 12.3 K空间与傅里叶变换图像重建 ? 12.3.1 数据空间及其数字化 ? 12.3.2 K空间 12.4 MRI扫描仪 ? 12.4.1 磁体系统 ? 12.4.2 梯度场系统 ? 12.4.3 射频发射与接收系统 ?第13章 功能成像与分子成像? 13.1 概述 ? 13.2 弥散加权与弥散张量成像 ? 13.2.1 弥散加权成像 ? 13.2.2 弥散张量成像 13.2.3 弥散成像的应用 ? 13.3 基于BOLD的脑功能成像 ? 13.3.1 BOLD功能成像的基本原理 13.3.2 BOLD功能成像的过程 13.4 磁共振分子成像 ? 13.4.1 磁共振造影剂 ? 13.4.2 磁共振分子探针 ? 13.5 超声分子成像 ? 13.5.1 超声造影与造影剂 ? 13.5.2 超声分子成像造影剂 ? 参考文献

插图：

《医学成像的基本原理》为生物医学工程学科规划教材之一。

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质量很好，这本书是我们老师推荐的，内容应该是不错的!

我是影像专业的，读了以后感觉学到不少。

太好了，还在看

挺好的教材，反正是老师的书单里面规定要买的。

除了快递速度，其他都很好

好书，我们上课要用

书挺好，很满意

书的质量和内容都很好不信的话买了就知道了

虽然说每一本的单价并不是最低的，不过满100减20还是挺好的。崭新的书看着心情很好。哈哈。

书写的很细致，不错，值得一看

理论很全面，一本很好的工具书。

比较深,适合有背景的人.

书不错速度也不错刚好赶在我下午上课的时候来还会常来滴

书是正版的，印刷非常好，便宜点就好了

感觉这本书更像是东抄抄西抄抄，粗看觉得不错啊，貌似很多产品的型号都提到了，但是细看发现不行，并没有自己一个逻辑上的系统的组织架构，而且没有作者自己的理解在里面，感觉很一般，看了容易把人说晕。
ps：验证码太难看懂了，有色盲的人怎么办？？

模糊70分

速度不错，就是封面灰尘有点多…………总的来说还是不错的

书中的讲解都是很基础的东西，比较适合做学生教材，不适合工程师参考。

医学成像的基本原理这本书，黄力宇老师必要的基础知识都进行了讲解，是学生和教师的一本好的参考书。对于超声的讲解很少，和DSA没有讲解，希望黄老师能补充上。

这本书是我的大学导师所著，从最简单的成像原理到医疗仪器的实际运用，讲的面面俱到，很细致，是一本值得推荐的好书

书拿到手上面全是灰，包装还破了，这已经是我第三次拿到这样的书了

大三的生物医学工程专业课教材写的很好，看得懂，不会太难，而且还详细挺不错的

正如这本书介绍时说的，没有盲点，适合零基础的学习。内容很丰富。