Radiation Protection in the Design of Radiotherapy Facilities pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Renouf Pub Co Ltd

作者:Not Available (NA)

出品人:

页数:129

译者:

出版时间:

价格:39.5

装帧:Pap

isbn号码:9789201005052

丛书系列:

图书标签:

• 放射防护
• 放射治疗
• 设施设计
• 屏蔽计算
• 剂量评估
• 医疗物理
• 辐射安全
• 医院工程
• 质量保证
• 法规标准

《现代医学影像技术：从原理到实践》 图书简介 本书旨在全面、深入地探讨现代医学影像技术的核心原理、设备构建、图像处理以及临床应用。内容涵盖了当前医学影像领域最具代表性的技术，包括X射线成像、计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、超声波成像以及核医学成像（如PET和SPECT）。本书的编写严格遵循科学性、系统性与实用性的原则，力求为医学物理、生物医学工程、放射医学、影像诊断等相关领域的专业人士和高年级学生提供一本权威、详尽的参考读物。 第一部分：成像基础与物理原理 本部分首先确立了医学影像学的基本物理学框架。详细阐述了成像过程中涉及的电磁波谱、粒子束（如电子、质子）与物质的相互作用规律，特别是光子与组织（水、脂肪、骨骼等）的衰减、散射和吸收机制。 第一章：辐射与物质相互作用基础 本章深入剖析了诊断X射线生成机理，包括电子在靶材中的制动辐射和特征X射线产生过程。重点讨论了光子与生物组织相互作用的主要模式——光电效应、康普顿散射和对对产生，并量化分析了不同能量光子在组织中的穿透特性。此外，还引入了剂量学基础概念，如空气比释动能、吸收剂量和剂量当量，为后续的设备设计和质量保证奠定理论基础。 第二章：信号采集与图像重建基础 本章聚焦于如何将物理相互作用的信号转化为可识别的图像。对于投影成像系统，详细解释了傅里叶变换在图像重建中的作用，特别是二维和三维空间中的投影定理。在CT成像部分，系统介绍了滤波反投影（FBP）算法的数学推导及其在处理伪影（如硬束伪影、运动伪影）方面的局限性。此外，引入了现代迭代重建（Iterative Reconstruction, IR）方法的原理，包括最小二乘法、最大似然估计（MLEM）等，并探讨了其在提高图像质量和降低噪声方面的优势。 第二部分：关键成像模态的深度解析 本部分将篇幅重点分配给当前临床应用中最核心的四大成像技术，对其设备构成、信号采集流程和独特的成像优势进行详尽描述。 第三章：计算机断层扫描（CT）系统工程 本章详述了现代多层螺旋CT（MSCT）系统的组件，包括高频X射线球管的设计、探测器阵列（如闪烁体和光电倍增管/硅探测器）的特性和几何排布。深入分析了CT值（Hounsfield Unit, HU）的物理意义及其与组织密度的定量关系。关键技术如准直系统（扇形束与锥束）、扫描几何构型（轴扫、螺旋扫）的演变，以及万向节（Gantry）的设计对扫描速度和容积采集能力的影响，均有详尽论述。并对对比度剂增强扫描、双能CT（Dual-Energy CT, DECT）在材料分离和伪影抑制方面的应用进行了技术剖析。 第四章：磁共振成像（MRI）的物理与工程 本章从核磁共振（NMR）的基本原理出发，解释了宏观磁矩的产生、拉莫尔频率和弛豫现象（T1与T2）。详细阐述了梯度磁场在线圈中的产生、梯度场线性度的重要性以及它们在空间编码中的作用。重点剖析了各种射频（RF）脉冲序列的设计（如Spin Echo, Gradient Echo, Inversion Recovery），以及这些序列如何决定T1加权、T2加权和质子密度加权图像的对比度。此外，还涵盖了先进MRI技术，如功能性MRI（fMRI）的时间序列分析、扩散加权成像（DWI）的原理及表观扩散系数（ADC）图的生成。 第五章：超声波成像原理与波束形成 本章着重于声波在介质中的传播特性，包括声阻抗、反射、折射和衍射现象。详细介绍了超声换能器的工作原理，压电材料的选择及其对频率响应的影响。在图像形成方面，重点讲解了脉冲回波法、声束的聚焦技术（固定聚焦与动态聚焦）和相控阵列技术。对于彩色多普勒（Color Doppler）的应用，细致分析了多普勒效应的原理、血流速度的测量方法，以及如何通过角度依赖性校正来提高测量准确性。本章还讨论了超声造影剂（微泡）的物理特性及其在增强成像中的作用。 第六章：核医学成像（PET/SPECT）与分子探针 本章专注于涉及放射性示踪剂的成像技术。对于单光子发射计算机断层扫描（SPECT），阐述了伽马射线探测器的工作原理，包括闪烁体材料（如NaI(Tl)）、光电倍增管和探测器准直器（平行孔、汇聚孔）对空间分辨率的影响。在正电子发射断层扫描（PET）方面，重点解析了正电子湮灭事件的探测机制、符合计数窗口的设置以及时间飞行（Time-of-Flight, TOF）技术对改善信噪比和空间分辨率的贡献。本章深入探讨了放射性药物的药代动力学在成像对比度形成中的决定性作用，以及如何结合形态学图像（如CT或MRI）进行融合分析（如PET/CT和PET/MRI）。 第三部分：图像质量、质量保证与临床应用 本部分关注成像系统的性能评估、质量控制标准以及新技术在具体临床环境中的整合。 第七章：图像质量评估与量化指标 本章系统地定义和量化了医学图像质量的关键要素。对空间分辨率、对比度分辨率和噪声进行了严格的数学描述。详细介绍了利用物理模型和标准模体对系统性能的评估方法，包括调制传递函数（MTF）的测量、噪声功率谱（NPS）的分析以及信噪比（SNR）和对比度噪声比（CNR）的计算。引入了客观的图像质量指数，帮助用户在不同扫描参数下进行优化选择。 第八章：质量保证与设备维护 本章强调了持续的质量保证（QA）在维持诊断准确性中的必要性。详细阐述了针对CT、MRI和核医学设备所需执行的定性和定量的QA程序，包括系统漂移检测、均匀性校正、剂量输出验证等。讨论了质量控制（QC）文档的建立与维护，以及如何根据国际或国家标准（如AAPM, IEC标准）来规范设备的日常维护和性能验证流程。 第九章：先进图像处理与人工智能辅助诊断 本章探讨了超越基础重建阶段的后期图像处理技术。涵盖了图像配准（Registration）技术在多模态融合中的应用，如刚性配准与形变配准。着重介绍了图像分割（Segmentation）技术，包括阈值法、区域生长法和基于机器学习的自动分割。最后，对当前医学影像领域中人工智能（AI）的应用前景进行了展望，包括深度学习在疾病检测、肿瘤体积测量和工作流程优化中的实际案例和挑战。 结语 本书旨在提供一个全面、跨学科的视角，使读者不仅理解现代医学影像设备的“如何工作”，更能洞悉其背后的“为何如此”。通过对物理基础、工程实现和临床实践的紧密结合，本书期望成为推动影像科学进步的重要工具。

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