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目 录 1

第1章概述 1

1.1历史回顾与发展现状 1

1.1.1投影X射线成像系统 1

1.1.2 X射线计算机断层成像 2

1.1.3超声成像系统 2

1.1.4放射性核素成像 3

1.1.5磁共振成像系统 4

1.2医学成像系统的评价 5

1.2.1电磁波透射成像的分析 5

1.2.2超声成像与X射线成像的比较 6

1.2.4对人体的安全性 7

1.2.3解剖形态学成像与功能成像 7

1.3未来的展望 8

第2章投影X射线成像系统 10

2.1 X射线成像的物理基础 10

2.1.1 X射线的产生及其性质 10

2.1.2 X射线的衰减 12

2.2投影X射线成像设备 17

2.2.1荧光透视成像系统 17

2.2.2胶片摄影系统 18

2.3评价成像系统与图像质量的客观标准 19

2.3.1对比度 19

2.3.2不锐度 21

2.3.3分辨力 22

2.3.4调制传递函数 22

2.4.1 X射线源对成像系统的影响 23

2.4投影X射线成像系统的分析 23

2.4.2记录器对成像系统分辨率的影响 32

2.4.3投影X射线成像系统的总响应 36

2.5数字X射线摄影 38

2.5.1数字X射线图像的采集 38

2.5.2数字X射线减影 40

2.5.3数字X射线摄影的优点与应用前景 42

第3章X射线计算机断层成像系统 43

3.1基本原理与发展概况 43

3.2从投影重建图像的原理——中心切片定理 46

3.3从投影重建图像的算法（一）——平行束反投影重建算法 51

3.3.1直接反投影法 51

3.3.2滤波反投影法 54

3.3.3卷积反投影法 56

3.4从投影重建图像的算法（二）——扇形束反投影重建算法 60

3.4.1等角度扇形束扫描的图像重建 61

3.4.2检测器等距扇形束扫描的图像重建 65

3.4.3数据重排算法 69

3.5 X射线衰减系数的重建 69

第4章放射性核素成像系统 73

4.1放射性核素成像的物理基础 73

4.2 γ照相机 74

4.2.1 系统构成 74

4.2.2准直器 75

4.2.3闪烁晶体 77

4.2.4光电倍增管阵列与位置计算电路 78

4.2.5脉冲高度分析器与显示装置 79

4.3放射性同位素成像系统的分析 80

4.3.2系统的模糊度或分辨力 81

4.3.3对比度 81

4.3.1系统的灵敏度 81

4.3.4 均匀性 82

4.3.5系统噪声 82

4.4发射型计算机断层摄影 82

4.4.1单光子发射型断层摄影 83

4.4.2正电子发射型断层成像 84

第5章超声成像系统 88

5.1超声成像的物理基础 88

5.1.1超声在人体组织中的衰减 88

5.1.2超声在人体组织中的传播速度 89

5.1.3超声在人体组织中的反射、折射、衍射与散射 90

5.2脉冲回波式超声成像系统 91

5.2.2 B型 93

5.2.1 A型 93

5.2.3 M型 95

5.2.4 C型 95

5.2.5多普勒血流测量 96

5.3 B型超声成像系统中的若干关键技术 98

5.3.1换能器与波束形成技术 98

5.3.2数字扫描变换器 102

5.3.3超声图像的复原 106

5.4超声彩色血流图 109

5.4.1多普勒彩色血流图 110

5.4.2时域彩色血流图 113

5.5衡量B型图像质量的客观标准 114

第6章磁共振成像系统 117

6.1磁共振成像的物理基础 117

6.1.1磁共振现象 117

6.1.2磁共振现象中的几个重要参数 122

6.2磁共振信号的采集方法——脉冲序列 126

6.2.1部分饱和序列 126

6.2.2倒转恢复序列 129

6.2.3 自旋回波序列 132

6.3磁共振成像技术 136

6.3.1投影重建方法 136

6.3.2傅里叶变换法 137

6.3.3平面回波成像法 140

6.4磁共振成像设备 142

第7章 医学成像的若干新方法与新技术 144

7.1多维成像 144

7.1.1 医学三维成像系统 144

7.1.2三维医学图像的应用 149

7.2多模式成像 149

7.3多参数成像 153

7.4图像归档与通信系统 155

7.4.1 PACS的构成 155

7.4.2 PACS涉及的主要技术 157

7.4.3 PACS的应用前景 158

参考文献 160

附录Ⅰ 线性系统的基础知识 162

A1.1 线性系统的定义 162

A1.2δ函数、冲激响应及空不变系统 162

A1.3二维傅里叶变换 165

A1.4二维采样定理 169

附录Ⅱ X-CT图像重建的计算机仿真实验研究 172

A2.1仿真头模型 172

A2.2仿真投影数据的产生 173

A2.3卷积反投影方法的计算机仿真实验研究 175