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第0章 总论 1

0.1 医学成像的发展历程 1

0.1.1 X射线成像 1

0.1.2 核磁共振成像 3

0.1.3 核医学成像 3

0.1.4 超声成像 4

0.1.5 其他医学成像 4

0.2 医学成像的生物学基础 6

0.2.1 人体的解剖结构成像 6

0.2.2 人体的生理信息成像 7

0.2.3 人体的病理信息成像 8

0.3 医学视光学基础 8

0.3.1 人的视觉系统 9

0.3.2 视光学基础 9

0.3.3 视觉的特性 10

第一篇 X射线平面投影成像 17

第1章 X射线成像的物理基础 17

1.1 X射线的产生 17

1.1.1 X射线的发现 17

1.1.2 X射线的性质 17

1.1.3 X射线的产生原理 20

1.1.4 X射线管 26

1.2 X射线与物质的相互作用 30

1.2.1 光电效应 30

1.2.2 康普顿效应 32

1.2.3 相干散射 34

1.2.4 电子对效应 35

1.2.5 X射线的衰减规律 36

第2章 X射线平面成像基本原理 42

2.1 成像原理 42

2.1.1 X射线平面投影成像过程 42

2.1.2 点源成像原理 42

2.1.3 点源对成像的影响 43

2.1.4 平面源的效应 46

2.2 X射线影像的显像方法 47

2.2.1 荧光显像 47

2.2.2 屏-胶显像 52

2.2.3 光激励存储荧光体显像 58

2.2.4 探测器显像 62

2.3 影响图像质量的因素 67

2.3.1 成像链对图像质量的影响 67

2.3.2 评价医学影像质量的参数 71

2.3.3 影响X射线图像质量的因素 74

第3章 X射线平面投影成像系统 78

3.1 传统X射线成像系统 78

3.1.1 透视系统 78

3.1.2 普通摄影系统 80

3.1.3 体层摄影系统 81

3.1.4 软X射线摄影系统 82

3.1.5 造影检查系统 83

3.2 数字化X射线成像系统 84

3.2.1 数字荧光摄影系统 85

3.2.2 计算机X射线摄影系统 85

3.2.3 数字X射线摄影系统 89

3.3 数字减影血管造影系统 97

3.3.1 DSA的原理和方法 97

3.3.2 图像后处理 103

3.3.3 技术新进展 105

第二篇 X射线计算机断层成像 109

第4章 CT成像的数理基础 109

4.1 CT成像的原理 109

4.1.1 CT成像的数学基础 109

4.1.2 CT成像的基本概念 112

4.2 CT图像重建方法 114

4.2.1 CT扫描方式 115

4.2.2 CT图像重建算法 127

第5章 CT图像处理及质量评价 144

5.1 CT图像处理 144

5.1.1 图像处理功能种类 144

5.1.2 窗口技术 144

5.1.3 感兴趣区的测量 146

5.1.4 图像处理与显示 146

5.2 CT图像质量评价 148

5.2.1 分辨力 148

5.2.2 噪声 150

5.2.3 伪影 151

第三篇 核磁共振成像 159

第6章 核磁共振成像原理 159

6.1 核磁共振现象 159

6.1.1 原子核自旋与核磁矩 159

6.1.2 磁性核在磁场中的能级分裂与旋进 162

6.1.3 核磁共振现象 163

6.2 核磁共振的宏观解释 165

6.2.1 宏观磁化强度矢量M 165

6.2.2 射频场激励与M0的章动 166

6.2.3 弛豫及弛豫过程 168

6.2.4 T1弛豫 168

6.2.5 T2弛豫 170

6.2.6 T2弛豫 171

6.2.7 自由感应衰减信号 172

6.2.8 旋转坐标系与实验室坐标系 173

6.2.9 核磁共振的两种解释理论 175

6.3 核磁共振信号检测与处理 176

6.3.1 核磁共振信号的检测与灵敏度 176

6.3.2 化学位移与核磁共振波谱 176

6.3.3 核磁共振信号的傅里叶变换 178

6.3.4 核磁共振信号处理 179

6.4 二维核磁共振空间编码 182

6.4.1 梯度磁场与磁场梯度 182

6.4.2 选层及选层梯度 183

6.4.3 频率编码梯度Gf 185

6.4.4 相位编码梯度Gp 185

6.5 核磁共振图像重建 188

6.5.1 图像重建方法 188

6.5.2 二维傅里叶变换图像重建原理 189

6.5.3 K空间及其特性 191

第7章 核磁共振成像脉冲序列 195

7.1 SE序列 195

7.1.1 自由感应衰减序列 195

7.1.2 基本SE序列 196

7.1.3 序列时间参数对图像权重的影响 198

7.1.4 权重图像的特征和表现 199

7.1.5 多次回波SE序列 200

7.1.6 多层回波SE序列 201

7.2 IR序列 202

7.2.1 IR序列原理 202

7.2.2 T1时间对信号对比度的影响 204

7.2.3 STIR序列和FLAIR序列 205

7.3 GRE序列 205

7.3.1 基本GRE序列 206

7.3.2 去除剩余磁化的GRE序列 208

7.3.3 利用剩余磁化的GRE序列 209

7.3.4 GRE序列参数对图像权重的影响 210

7.4 EPI序列 211

7.4.1 EPI序列及其分类 211

7.4.2 改进型EPI序列 213

7.4.3 螺旋扫描EPI序列 214

第8章 核磁共振图像质量评价 216

8.1 图像质量及其评价 216

8.1.1 信噪比及其决定因素 216

8.1.2 对比度及其决定因素 219

8.1.3 空间分辨力及其决定因素 220

8.1.4 均匀性及其决定因素 220

8.1.5 几何畸变率及其决定因素 221

8.1.6 伪影 222

8.2 性能参数检测与评价 223

8.2.1 性能检测模体与成像溶液要求 223

8.2.2 共振频率检测与评价 223

8.2.3 信噪比检测与评价 223

8.2.4 几何畸变率检测与评价 224

8.2.5 空间分辨力检测与评价 224

8.2.6 图像均匀性检测与评价 225

8.2.7 层厚与层厚均匀性检测与评价 225

8.2.8 制冷剂挥发率检测与评价 225

第四篇 核医学成像 229

第9章 核医学物理基础 229

9.1 放射性核衰变物理基础 229

9.1.1 原子与原子核 229

9.1.2 核衰变的种类 231

9.1.3 核素的衰变规律 235

9.1.4 放射性药物的产生 237

9.2 γ射线测量的基本原理 240

9.2.1 放射性衰变的统计规律 240

9.2.2 医用核辐射探测器 243

9.2.3 能量分辨率和探测效率 248

9.2.4 γ射线能谱 250

第10章 核医学成像基本原理 252

10.1 γ射线平面成像 252

10.1.1 γ射线平面成像原理 252

10.1.2 一次成像γ照相机的性能 264

10.2 发射型计算机断层 266

10.2.1 概述 266

10.2.2 SPECT 267

10.2.3 PET 273

第五篇 超声成像 285

第11章 超声成像的物理基础 285

11.1 超声波的定义 285

11.1.1 超声波 285

11.1.2 超声波的波动状态 286

11.2 超声波的传播特性 287

11.2.1 超声波的物理量 287

11.2.2 超声波传播特性 291

11.3 超声波的衰减 296

11.3.1 超声波的衰减 296

11.3.2 生物组织的声学参数 297

11.4 超声波与物质的相互作用 299

11.4.1 物质对超声波的作用 299

11.4.2 超声波对物质的作用 299

11.4.3 超声波生物效应分析 301

11.4.4 超声诊断安全剂量 302

第12章 超声成像原理 304

12.1 超声成像概述 304

12.1.1 超声成像技术 304

12.1.2 超声成像技术特点 305

12.2 超声的产生与超声场 306

12.2.1 换能原理 306

12.2.2 超声探头的基本结构 307

12.2.3 超声场 309

12.3 超声的发射与聚焦 312

12.3.1 超声的扫描 312

12.3.2 超声的聚焦 314

12.4 超声的接收与显示 318

12.4.1 A式显示与A超 318

12.4.2 B式显示与B超 319

12.4.3 M式显示与M超 320

12.5 多普勒效应与超声多普勒成像 321

12.5.1 多普勒效应 321

12.5.2 超声多普勒技术 324

12.5.3 多普勒频移信号的显示 325

12.6 超声成像的性能参数 328

12.6.1 主要参数 328

12.6.2 主要参数的测量方法 331

附录 X射线相位成像 335

附录A 相位成像简介 335

附录B 相位成像的基本原理 337

B.1 相衬成像的理论基础 337

B.2 泽尼克相衬成像 338

附录C 相位成像的种类 340

C.1 干涉成像 340

C.2 衍射增强成像 341

C.3 光栅剪切相位衬度成像 342

C.4 类同轴全息相衬成像 343

附录D 相位成像需要解决的技术问题 345

参考文献 346