绪论 1
一、医学影像物理学的主要内容 1
二、医学影像物理学在医学影像学中的作用 2
三、医学影像物理学阐述医学成像的技术手段和科学方法 3
四、医学影像物理学的发展 4
第一章 X射线物理 5
第一节 X射线的产生 5
一、X射线的发现及其基本特性 5
二、X射线管 6
三、X射线的产生机制 8
第二节 X射线的空间分布 12
一、X射线管的输出 12
二、X射线的空间分布 13
第三节 X射线与物质相互作用的类型 15
一、光电效应 15
二、康普顿效应 17
三、电子对效应 18
四、X射线与物质的其他相互作用过程 19
五、各种相互作用的相对重要性 20
第四节 X射线在物质中的衰减 20
一、X射线与物质相互作用系数 20
二、X射线在物质中的衰减规律 22
三、X射线的滤过及其质 24
第五节 X射线在人体内的衰减 25
一、人体的物质组成 26
二、混合物和化合物的质量衰减系数 26
三、化合物的有效原子序数 26
四、X射线在人体内的衰减 28
习题一 28
第二章 X射线影像 30
第一节 模拟X射线摄影 30
一、普通X射线摄影 30
二、特殊X射线摄影 33
三、X射线摄影图像质量评价 34
第二节 数字X射线摄影 37
一、数字图像基础 38
二、数字减影血管造影 45
三、计算机X射线摄影 49
四、直接数字化X射线摄影 53
五、数字X射线系统与模拟X射线系统的比较 56
第三节 X射线计算机断层成像 58
一、X-CT的基础知识 58
二、螺旋CT 67
三、CT影像质量 71
习题二 77
第三章 超声波物理 80
第一节 超声波的基本性质 80
一、超声波的分类 80
二、超声波的产生机制 80
三、声速、声压、声强与声阻抗 81
第二节 超声场 84
一、圆形单晶片声源的超声场 85
二、声束的聚焦 88
第三节 超声波在介质中的传播特性 89
一、反射与透射 89
二、衍射与散射 92
三、声波在介质中的衰减规律 93
四、声波的波型转换和声学谐波 95
五、声束通过介质薄层的特征 98
第四节 多普勒效应 99
一、声波的多普勒效应 99
二、多普勒频移的数学表示 99
三、频移信号的采集 101
习题三 102
第四章 超声成像 103
第一节 超声回波所携带的信息 103
一、反射和散射回波 103
二、超声成像的三个物理假定 104
第二节 A型超声成像与M型超声成像 105
一、A型超声成像 105
二、M型超声成像 106
第三节 B型超声成像 107
一、辉度调制式断面图像的形成 107
二、B型超声成像中的电子扫描 108
三、B型超声成像中的图像处理 109
四、B超图像及质量评价 110
第四节 频谱多普勒 115
一、连续波多普勒 115
二、脉冲波多普勒 116
三、频谱分析与显示 118
四、伪像 119
第五节 彩色多普勒血流成像 120
一、单道相位检测 120
二、运动目标指示器原理 121
三、自相关技术 121
四、信号输出的显示方式 123
五、彩色多普勒血流成像的特点 124
六、彩色多普勒血流成像的局限 125
七、伪像 125
第六节 三维超声成像 126
一、三维超声成像的基本原理 126
二、静态、动态和实时三维成像 127
第七节 其他超声技术 128
一、超声造影成像 128
二、谐波成像 128
三、彩色多普勒能量成像 130
四、多普勒组织成像 131
五、超声组织定征 133
六、超声弹性成像 134
七、斑点追踪成像 135
八、全景超声成像 135
习题四 136
第五章 磁共振物理 138
第一节 原子核的磁性 138
一、原子核的自旋 138
二、原子核的磁矩 139
三、物质的磁性 139
四、用于磁共振成像的磁性核 140
第二节 静磁场中的磁性核 141
一、微观描述 141
二、宏观描述 142
第三节 磁共振 144
一、磁共振的基本原理 144
二、磁共振的宏观表现 145
三、稳态磁共振 147
第四节 弛豫过程 147
一、弛豫及其规律 147
二、弛豫的机制 148
第五节 自由感应衰减信号 150
第六节 化学位移和磁共振谱 151
一、化学位移 151
二、MRS分析 152
三、“自由水”“结合水”及其MRS 153
习题五 154
第六章 磁共振成像 156
第一节 磁共振信号与加权图像 156
一、FID信号加权与对比度形成 156
二、自由感应衰减类序列 158
三、自旋回波序列与加权图像 158
四、反转恢复序列与加权图像 161
第二节 磁共振图像重建 163
一、梯度磁场和梯度 163
二、层面选择 163
三、相位编码和频率编码 164
四、二维傅里叶变换图像重建 166
五、k空间 167
六、三维傅里叶变换成像 169
第三节 快速成像序列 169
一、梯度回波序列 169
二、快速自旋回波序列 171
三、平面回波成像序列 173
四、快速成像序列的应用 175
第四节 磁共振血管成像 179
一、流动现象 180
二、流动现象的补偿 181
三、时间飞越法血管成像 181
四、相位对比法血管成像 182
五、磁敏感加权成像 183
习题六 185
第七章 核医学物理 187
第一节 原子核的性质与衰变类型 187
一、核力的性质 187
二、原子核的稳定性 187
三、α衰变 188
四、β衰变 189
五、γ衰变 190
六、衰变纲图 190
第二节 原子核衰变的宏观规律 191
一、核素及分类 191
二、放射性指数衰变规律 191
三、与核衰变相关的物理量 192
四、递次衰变 194
五、放射平衡 196
六、放射性计数的统计规律 198
第三节 原子核反应 199
一、核反应的一般概念 199
二、中子及分类 200
三、中子核反应 201
第四节 医用放射性核素的来源 201
一、反应堆生产放射性核素 201
二、回旋加速器生产医用放射性核素 202
三、放射性核素发生器生产医用放射性核素 202
习题七 203
第八章 核医学影像 205
第一节 概述 205
一、核素示踪 205
二、放射性制剂 206
三、核医学影像及其技术特点 206
第二节 γ射线探测 206
一、γ射线能谱 206
二、闪烁计数器 207
三、脉冲幅度分析器 208
第三节 准直器 209
一、准直器的作用 209
二、准直器的技术参数 210
第四节 γ照相机和单光子发射型计算机断层 212
一、γ照相机原理 212
二、γ照相机的性能指标及质量控制 214
三、单光子发射型计算机断层原理 215
四、单光子发射型计算机断层的技术优势 216
第五节 PET及其融合技术 217
一、PET原理 217
二、PET技术优势 220
三、PET融合技术 220
习题八 223
第九章 电离辐射的生物效应 225
第一节 辐射量及其测量 225
一、电离辐射的常用辐射量及其单位 225
二、辐射防护用辐射量和单位 226
三、电离辐射的测量方法 229
第二节 电离辐射的生物学效应 229
一、电离辐射损伤的表现特性 229
二、确定性效应和随机性效应 230
三、小剂量电离辐射的生物效应 230
四、影响辐射生物效应的因素 231
第三节 电离辐射损伤机制 231
一、辐射与自由基 231
二、直接作用与间接作用 232
三、原初过程和时间进程 233
四、靶学说和生物靶的调节作用 233
习题九 234
第十章 电离辐射的防护 236
第一节 电离辐射防护的法规与标准 236
一、电离辐射防护的目的 236
二、电离辐射防护的基本原则 236
三、电离辐射防护的基本标准 237
四、医疗照射剂量的约束 238
第二节 电离辐射防护的基本方法 241
一、内照射防护与外照射防护 241
二、屏蔽材料的选择 241
三、视屏装置的辐射防护 242
第三节 医用放射线的防护 242
一、医用诊断射线的防护 242
二、医用治疗射线的防护 243
三、介入放射学的安全与防护 244
四、医学影像放射防护的监测与管理 246
习题十 247
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