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出版者:Lippincott Williams & Wilkins

作者:Martin P. Sandler

出品人:

页数:1430

译者:

出版时间:2002-10

价格:USD 239.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780781732529

丛书系列:

图书标签:

• 核医学
• 诊断
• 医学影像
• 核素
• PET-CT
• SPECT
• 放射性药物
• 疾病诊断
• 临床医学
• 医学

《医学影像技术原理与实践：聚焦非电离辐射成像》 内容简介 本书旨在全面深入地探讨非电离辐射在医学影像学中的应用，为临床医生、放射技术人员、医学物理师以及相关领域的研究人员提供一份详实的技术指南和理论参考。我们摒弃了传统的、仅限于某种特定成像模态的叙述方式，而是将重点放在非电离辐射成像技术背后的物理学原理、技术实现、图像质量评价以及临床应用等共性议题上，旨在构建一个更具普适性和前瞻性的医学影像知识体系。 第一部分：非电离辐射成像的基础理论 本部分将首先回顾电磁波谱，并着重介绍与医学影像密切相关的非电离辐射波段，例如射频（RF）波和超声波。我们将详细阐述这些辐射与生物组织相互作用的物理机制，包括但不限于吸收、散射、反射、折射等现象。深入理解这些基本原理，对于掌握不同成像技术的成像机制、优化成像参数以及解释图像信息至关重要。 电磁波谱与非电离辐射： 本章节将概述整个电磁波谱，并聚焦于在医学影像中使用的非电离辐射部分，如射频波（与核磁共振相关）和低能声波（与超声相关）。我们将讨论这些辐射的波长、频率和能量特征，以及它们与电离辐射在生物效应上的根本区别。 辐射与物质的相互作用： 这一部分将详细解析不同类型的非电离辐射如何与生物组织相互作用。例如，对于射频波，我们将深入探讨其在组织中的弛豫过程（T1和T2弛豫）、饱和现象以及共振效应，这些是磁共振成像（MRI）信号产生的基础。对于超声波，我们将重点讲解其在组织中的传播、衰减、反射（阻抗失配）、折射和散射等现象，以及这些现象如何被用于形成声像图。我们将特别关注不同组织成分（如水、脂肪、骨骼、气体）对超声波的独特响应，以及这些响应如何体现在成像信号中。 第二部分：关键非电离辐射成像技术的原理与进展 本部分将对目前临床上应用广泛且发展迅速的几项非电离辐射成像技术进行系统性的梳理和深入的剖析。我们不仅会介绍其基本成像原理，还会关注最新的技术进展、硬件升级以及图像重建算法的创新。 磁共振成像（MRI）： 磁共振成像技术是本书的核心内容之一。我们将从核磁共振现象本身讲起，详细阐述质子的自旋、磁矩、外加磁场的作用以及射频脉冲的激发。重点将放在梯度磁场的产生及其在空间编码中的作用，以及各种脉冲序列（如自旋回波、梯度回波、快速成像序列）的设计原理和各自的优缺点。我们将深入探讨T1加权、T2加权、质子密度加权以及各种特殊成像序列（如扩散加权成像DWI、灌注加权成像PWI、磁化准备成像）的原理及其在疾病诊断中的价值。此外，本书还将介绍MRI硬件的最新进展，包括高场强磁体、超导技术、射频线圈设计以及并行成像技术，这些都极大地提升了图像质量和成像速度。关于图像重建，我们将讨论傅里叶变换在MRI中的应用，以及更先进的重建算法，如迭代重建和基于学习的重建方法，如何克服伪影、提高分辨率和缩短扫描时间。 超声成像（Ultrasound Imaging）： 超声成像凭借其无创、实时、经济的优势，在临床上占据重要地位。本书将详细讲解超声波的产生（压电效应）、声束的形成与聚焦，以及回声信号的接收和处理。我们将深入探讨不同成像模式，包括A型超声、B型超声（二维成像）、M型超声以及彩色多普勒超声。对于彩色多普勒，我们将详细阐述多普勒效应的原理，以及如何利用它来评估血流速度、方向和性质，包括连续波多普勒、脉冲多普勒以及能量多普勒。本书还将介绍最新的超声技术，如三维（3D）和四维（4D）超声成像，以及谐波成像、复合组织成像（CTI）、斑块成像（ACI）等高级功能，这些技术显著提升了超声成像的空间分辨率和组织对比度。我们还将探讨超声造影剂的工作原理及其在特定疾病诊断中的应用。 光学成像技术（Optical Imaging Techniques）： 尽管不如MRI和超声普及，但光学成像技术在某些特定领域展现出巨大的潜力。我们将介绍几种具有代表性的光学成像技术，如光学相干断层扫描（OCT）和近红外光谱（NIRS）。OCT利用低相干性光源和干涉测量原理，实现对组织微观结构的无损、高分辨率成像，其在眼科、皮肤科和内窥镜检查中已有广泛应用。NIRS则利用特定波长近红外光的组织穿透性，通过测量光的吸收和散射来评估组织氧合状态和血氧变化，在脑功能成像和肌肉生理研究中发挥作用。我们将讨论这些技术的成像机理、技术特点、临床应用以及面临的挑战。 第三部分：图像质量评价、伪影与质量保证 高质量的医学影像对于准确诊断至关重要。本部分将聚焦于非电离辐射成像图像的质量评价标准、常见伪影的成因及其消除方法，以及有效的质量保证（QA）和质量控制（QC）策略。 图像质量评价标准： 本章节将系统阐述用于评估非电离辐射成像图像质量的关键指标，包括空间分辨率、对比度分辨率、信噪比（SNR）和伪影水平。我们将讨论如何通过客观测量和主观评价相结合的方式来量化图像质量，并介绍常用的图像质量评价模型和工具。 常见伪影及其解决方案： 针对MRI和超声成像中常见的各种伪影，如运动伪影、金属伪影、化学位移伪影、截止频率伪影、旁瓣伪影、混叠伪影、旁瓣伪影、多次回波伪影以及阴影伪影等，本书将深入分析其产生机制，并提供切实可行的消除或减轻策略。这包括优化成像参数、改进脉冲序列设计、使用特定的图像处理算法以及指导患者进行配合等。 质量保证与质量控制（QA/QC）： 本章节将重点介绍建立和维护非电离辐射成像设备性能的QA/QC程序。我们将讨论定期的性能检测、校准程序、以及影响设备稳定性的各种因素。对于MRI，我们将关注磁场均匀性、梯度线性度、射频系统灵敏度等关键指标的监测。对于超声，我们将评估探头的性能、图像显示精度、以及多普勒功能的准确性。本书还将强调文档记录、异常情况处理以及持续改进在QA/QC中的重要性。 第四部分：临床应用与前沿展望 本部分将展示非电离辐射成像技术在各个医学领域的广泛应用，并展望未来的发展趋势和潜在突破。 多模态融合与协同诊断： 随着医学影像技术的发展，多模态成像的融合成为重要的研究方向。我们将探讨如何将非电离辐射成像（如MRI、超声）与其他成像方式（如X射线、CT、PET）进行信息融合，以期获得更全面、更准确的诊断信息。重点将讨论不同成像模态在解剖学、功能学和代谢学信息上的互补性，以及在图像配准、信息融合算法等方面的研究进展。 人工智能（AI）在非电离辐射成像中的应用： 人工智能，特别是深度学习，正在深刻改变医学影像领域。本书将详细介绍AI在图像重建、降噪、伪影校正、特征提取、病灶检测与分割、以及定量分析等方面的应用。我们将讨论AI算法的设计原理、训练过程、以及在临床应用中面临的挑战和伦理问题。 新兴成像技术与未来发展： 本部分将对一些新兴的非电离辐射成像技术进行介绍，如高阶磁共振成像技术（如CEST成像、CEST-MRI）、高频超声、微型超声探头、以及光声成像（Photoacoustic Imaging）等。我们将讨论这些技术在提高成像分辨率、拓展成像深度、实现功能成像以及支持微创介入等方面的潜力，并展望非电离辐射成像技术在精准医疗、个性化诊疗以及疾病早期筛查中的未来发展方向。 本书内容严谨，逻辑清晰，理论与实践相结合，力求为读者提供一份全面、深入且具有实际指导意义的非电离辐射医学影像学知识。通过阅读本书，读者将能够更深刻地理解相关成像技术的原理，掌握图像质量评价的方法，熟练应对伪影问题，并对未来的技术发展趋势有更清晰的认识。

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