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出版者:SPIE--The International Society for Optical Engineering

作者:James T. Dobbins

出品人:

页数:718

译者:

出版时间:2000-04-25

价格:USD 140.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780819435941

丛书系列:

图书标签:

• 医学影像
• 医学图像学
• 影像技术
• 诊断学
• 医学
• 医疗
• 2000年
• 医学设备
• 影像诊断
• 医学研究

临床诊断与前沿技术：现代医学影像的深度解析 本书聚焦于当前临床医学影像领域最核心的诊断技术、新兴的图像处理方法以及它们在疾病管理中的实际应用。全书内容严谨、图文并茂，旨在为放射科医师、影像科医生、医学生以及生物医学工程师提供一个全面且深入的参考框架。 --- 第一部分：基础原理与关键成像模态 本部分系统地回顾了现代医学影像学的物理基础，并对目前临床应用最广泛的几种成像技术进行了详尽的阐述。 第一章：医学影像物理学基础重述 本章深入探讨了所有现代模态背后的物理学原理，侧重于如何将物理信号转化为可供诊断的图像信息。 1.1 X射线成像的量子特性与衰减机制：详细分析了光子在不同组织中的吸收和散射过程，重点讨论了如何通过优化能量谱和滤波技术来提高对比度和降低剂量。引入了剂量学（Dosimetry）的概念，并对比了标准诊断X射线与数字X射线成像（DR/CR）的成像链效率。 1.2 磁共振成像（MRI）的 Bloch 方程与弛豫现象：不仅仅停留在基础的自旋密度和弛豫时间概念上，本章着重剖析了 $T_1$, $T_2$, $T_{2}^{}$ 的生物物理学意义。特别讨论了梯度场的设计如何影响空间编码，以及射频脉冲序列（如 Spin Echo, Gradient Echo）在组织对比度塑造中的决定性作用。对先进的弛豫时间测量技术如 T1 mapping 和 T2 mapping 在定量分析中的应用进行了实例解析。 1.3 超声波的声学传播与多普勒效应：阐述了声波在软组织中的传播特性，包括反射、折射和散射。详细分析了多普勒原理在血流动力学评估中的应用，包括彩色多普勒、能量多普勒和频谱多普勒的定量分析方法，以及伪影（Artifacts）的产生原因与消除策略。 1.4 核医学成像的放射性药物动力学：概述了放射性示踪剂的生物分布和药代动力学（PK/PD）模型，这是理解单光子发射计算机断层扫描（SPECT）和正电子发射断层扫描（PET）图像信息的基础。讨论了放射性药物的质量控制和标准化注射流程。 第二章：计算机断层扫描（CT）的重建与优化 本章专注于CT成像的革命性进步及其对临床诊断的影响。 2.1 CT重建算法的演进：从基础的滤波反投影（FBP）到迭代重建（IR）算法的转变。重点分析了IR如何通过建模系统误差（如射线束硬化、散射）来显著降低辐射剂量并提高低对比度物体的可检测性。 2.2 多层螺旋CT（MDCT）与能谱CT（Spectral CT）：详细介绍了多层探测器的几何设计如何实现快速扫描和三维数据采集。随后，深入探讨了能谱CT（Dual-Energy CT, DECT）的工作原理，包括材料分离技术（Material Decomposition）和碘/水密度图的生成，及其在区分钙化、尿酸盐结石和血管内碘对比剂中的优势。 2.3 剂量管理与质量保证：讨论了当前国际公认的CT剂量指数（CTDIvol）和剂量长度积（DLP）的测量与报告标准。引入了迭代重建中的剂量平衡策略，确保在图像质量满足诊断要求的前提下实现剂量最小化。 --- 第二部分：系统应用与高级诊断策略 本部分将重点放在特定器官系统中的影像学诊断流程和前沿应用，强调多模态融合的重要性。 第三章：中枢神经系统影像的复杂病变解读 本章关注神经放射学中高难度和需要精细判读的病例。 3.1 脑肿瘤的鉴别诊断与治疗反应评估：结合MRI的灌注成像（Perfusion MRI，如ASL和DSC）和弥散张量成像（DTI）数据，对胶质瘤的分级和肿瘤微环境进行深入分析。讨论了术后残留物、放射性坏死与肿瘤进展的影像学特征区分。 3.2 卒中管理的时效性影像学：详述了急性缺血性卒中（AIS）的“缺血核心”与“半暗带”的识别。对比了CT灌注（CTP）和MR灌注在评估可复灌区域（Penumbra）中的优劣，并探讨了血管内取栓术前后影像学指标的变化。 3.3 神经退行性疾病的生物标志物成像：聚焦于阿尔茨海默病（AD）的早期诊断。讨论了淀粉样蛋白PET（如$^{18}$F-Florbetapir）和Tau蛋白PET的显像原理及其在临床试验中的应用。 第四章：心血管与胸部影像的量化分析 本部分探讨了心脏和肺部疾病的无创评估技术。 4.1 冠状动脉CT血管造影（CCTA）的图像后处理：详细介绍了从原始数据到诊断报告的完整流程，包括钙化斑块评分（CAC Score）、血管狭窄程度的精确测量方法。重点讨论了斑块成分分析（如软斑块、纤维帽厚度）的成像技术。 4.2 心脏MRI（CMR）在心肌活检替代中的作用：阐述了CMR在心肌纤维化、水肿和脂肪浸润评估中的核心地位。尤其深入分析了延迟钆增强（LGE）技术，用于识别心肌梗死瘢痕、心肌淀粉样变性和肥厚性心肌病（HCM）的病理特征。 4.3 肺结节的动态监测与风险分层：结合临床指南（如Fleischner Society Guideline），分析了低剂量CT（LDCT）筛查的剂量优化。讨论了人工智能（AI）辅助的结节检测和跟踪系统，以及如何利用CT灌注成像评估肺炎和肺栓塞的血流灌注受损情况。 第五章：腹盆腔影像的介入放射学支持 本章关注腹腔内复杂疾病的诊断与微创治疗的影像引导。 5.1 肝脏和胰腺占位的鉴别诊断：详细对比了肝细胞癌（HCC）、转移瘤和局灶性结节性增生（FNH）在动态增强MRI和CT上的典型表现。重点讲解了肝脏的肝细胞特异性期（HBP）在诊断中的重要性。 5.2 泌尿生殖系统影像的对比增强模式：探讨了肾脏病变的病理学特征与增强模式的关联性。对肾细胞癌（RCC）的亚型（如透明细胞癌、乳头状癌）在增强CT/MRI上的影像学异质性进行了细致的分类描述。 5.3 消化道疾病的MR结肠造影（MR Enterography）：阐述了小肠疾病（如克罗恩病）的评估，重点在于评估肠壁的增厚程度、水肿、瘘管和脓肿的敏感检测技术，并讨论了口服对比剂和直肠充盈技术对诊断的优化。 --- 第三部分：前沿技术与影像科学的未来 本部分着眼于超越传统诊断范畴的定量分析和新兴技术。 第六章：医学影像中的定量分析与功能导向 本章强调从“看形态”到“测功能”的转变。 6.1 放射组学（Radiomics）的特征提取与生物学意义：系统介绍了如何从标准影像数据中提取数百个高维特征（如纹理、形状、密度特征）。讨论了特征选择方法和机器学习模型在预测肿瘤异质性、基因表达和治疗反应中的初步应用。 6.2 弥散加权成像（DWI）的定量参数解读：深入分析表观扩散系数（ADC）值的局限性，并引入了高阶扩散模型（如双指数模型），用于区分细胞水肿与细胞外间隙受限，以提高对早期病变（如急性肾损伤、胰腺炎）的敏感性。 6.3 分子影像与治疗的耦合：探讨了PET/MRI融合技术在精确靶向治疗中的潜力。详细描述了Theranostics（治疗诊断学）的概念，即使用相同的分子探针先进行诊断成像，后用于放射性核素治疗的策略。 第七章：影像设备质量控制与数据管理 本章涉及临床操作和数据环境的优化。 7.1 伪影的深度解析与校正：对金属伪影（Metal Artifact Reduction, MAR）的迭代算法、呼吸运动伪影的门控与重排技术进行了详尽的技术说明。分析了不同模态下特定伪影（如MRI的化学位移效应、CT的束硬化）的物理根源。 7.2 医学影像信息学（PACS/RIS/HIS）的集成与互操作性：讨论了DICOM标准在影像数据传输和存储中的关键作用，以及如何通过标准化流程来保证数据完整性和可追溯性。 7.3 影像质量的客观评价指标：介绍了客观评价图像质量的参数，如信噪比（SNR）、对比度噪声比（CNR）、调制传递函数（MTF）的测量方法，为设备性能的年度评估提供科学依据。 --- 本书的结构设计旨在确保读者能够将深厚的物理学理解与复杂的临床病例解读无缝对接，并为应对未来基于数据驱动的精准医学挑战做好准备。

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