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第一篇 现代医学影像技术基础1

第一章 现代医学影像技术概述3

第一节 医学影像装置的分类与组成3

一、X线摄影装置3

二、红外影像与医用内窥镜11

第二节 医学影像装置与三级医学影像引导15

一、“四大”医学影像装置15

二、立体定向手术与三维医学影像引导技术16

第三节 基于PACS的远程医学19

一、PACS的构成20

二、PACS的显示和通信22

第二章 医学图像及其评价23

第一节 医学图像及其可视性23

一、医学图像23

二、医学图像可视性的概念24

第二节 影响对医学图像评价的因素32

一、影响对医学图像评价的客观因素32

二、影响对医学图像评价的主观因素34

三、医学图像评价的办法36

第三章 计算机与医学图像38

第一节 计算机与计算机图形38

一、计算机基础38

二、计算机图形学48

第二节 图像与图形49

一、模拟图像与数字图像49

二、关于图形50

第三节 医学影像及其媒体特征51

一、多媒体的概念51

二、计算机医学影像52

三、计算机三维医学影像58

第一节 传感器及其信号62

第四章 传感器与测控系统信号分析62

一、传感器组成特性63

二、传感器信号68

第二节 傅氏变换和拉氏变换69

一、傅氏变换69

二、拉氏变换76

第三节 测试系统模型与分析77

一、系统的线性化78

二、传递函数80

三、系统的时间响应82

四、系统的频率响应83

第四节 一维信号分析85

一、信号调制85

二、一维信号分析87

三、离散非周期信号分析91

第五节 系统辨识95

一、WD变换98

第六节 小波分析98

二、小波变换100

三、小滤变换应用104

四、二维CWT105

第五章 图像变换与增强108

第一节 二维变换108

一、二维傅氏变换和Hankel变换108

二、Hankel变换115

第二节 其他图像变换116

一、其他可分离变换116

二、霍特林(Hotelling)变换120

第三节 图像增强122

一、空间变换增强123

二、空域滤波增强128

三、频滤增强130

四、局部增强与彩色增强134

第二篇 医学影像成像技术分述138

第六章 图像重建理论与技术140

第一节 图像颜色模型及其转换140

一、颜色模型141

二、颜色模型的转换141

第二节 成像与量化142

一、成像变换142

二、量化与坐标变换144

第三节 图像采样定量147

第四节 几何失真较正与图像投影重建152

一、关于几何失真的较正152

二、投影重建的原理和分类154

第五节 变换法重建156

一、傅里叶反变换重建156

二、卷积逆投影重建158

一、级数展开重建160

第六节 级数展开重建与综合重建160

二、综合重建方法162

第七章 X线影像原理技术164

第一节 X线的产生、分布及衰减164

一、X线的产生及特性164

二、X线辐射场的空间分布168

三、X线与物质作用形式170

四、X线在物质中的衰减172

第二节 X线影像173

一、普通X线影像173

二、X线特殊检查技术175

第三节 CT值与CT数据177

一、体素及CT值178

二、X线-CT成像数据179

三、X线-CT图像重建运算方法184

四、X线-CT数据重建189

五、X线-CT装置的发展190

第四节 X线-CT的组成特性194

一、X线-CT的基本组成194

二、X线-CT的计算机系统196

三、X线-CT的窗口技术198

四、X线-CT的主要技术指标199

第五节 CT新技术200

一、螺旋CT设备及其参数200

二、多层CT设备205

第八章 磁共振成像系统原理与技术209

第一节 磁共振及其特性量209

一、核磁共振与核磁共振吸收的宏观描述209

二、弛豫过程与自由感应衰减信号212

第二节 磁共振成像原理216

一、层面选择218

二、投影重建218

三、脉冲序列222

四、核磁图像加权226

第三节 磁共振成像系统228

一、磁体和磁场228

二、射频场和射频控制系统230

第四节 MR成像质量及影响因素232

一、MR图像质量的影响因素232

二、成像参数和脉冲参数对图像质量的作用234

第五节 MR设备新技术235

一、减少扫描数据量技术235

二、快速成像磁共振序列239

三、磁共振成像设备主要研究方向250

第九章 放射性核素影像设备与技术252

第一节 核医学及其技术基础与核探测器252

一、核放射性及γ射线252

二、核设备及其组成253

二、伽马照相机256

第二节 核医学平面影像设备256

一、骨密度仪和扫描机256

第三节 单光子发射断层成像257

一、SPECT 的成像原理257

二、SPECT 的结构260

三、SPECT 图像的质量与解决方案262

第四节 正电子ECT(PET)263

一、PET 的工作原理263

二、PET误差校正265

三、PET结构267

第十章 超声波成像原理与技术270

第一节 超声与超声波270

一、超声的概念与特性270

第二节 超声诊断仪器电路构成与技术应用280

一、超声电路的构成280

二、新技术在超声仪器上的应用281

三、人体超声图与B超仪283

四、超声多普勒技术287

第三节 超声设备新技术292

一、造影成像与特征提取293

二、超声生物效应297

三、关于组织谐波成像299

第三篇 PACS和Telemedicine系统303

第十一章 通讯与网络技术基础303

第一节 通讯技术基础305

一、通信介质与数据编码306

二、局域通信和远程通信308

第二节 计算机网络的结构与模式313

一、计算机网络结构与层次313

二、网络连结设备与基本模式316

三、局域网的互连324

四、网络相关标准326

第三节 公共通讯及最新接入模式329

一、传统的公共通信接入技术方式330

二、最新接入方式332

第四节 高速网技术和防火墙技术335

一、高速网技术335

二、防火墙技术与选用338

第十二章 PACS和Telemedicine组网应用343

第一节 PACS和Telemedicine的组网实务343

一、医院LAN网络系统结构设计343

二、医用局域网络的实施346

第二节 医学图像媒体支撑技术348

一、医学图像媒体的平台348

二、会议系统350

三、影像设备的D3标准351

一、PACS与HIS系统概述353

第三节 医学影像PACS系统353

二、PACS系统组成355

三、PACS优势及目前存在的问题360

四、医学影像的采集360

第四节 Telemedicine系统及其服务模式364

一、Telemedicine系统364

二、开展Telemedicine原则与方案366

第五节 一种远程诊断治疗系统369

第六节 PACS和Telemedicine应用中的其他问题370

一、关于现阶段使用Internet的问题370

二、高速网建设问题372

三、图像系统的硬件平台与配置375

二、超声仪器的换能器376

第十三章 医学影像数据格式转换与压缩381

第一节 视听觉信息文件及其转换381

一、图形和图像处理技术381

二、图形和图像的存储格式383

三、信息格式转换388

第二节 多媒体数据压缩390

一、压缩的概念391

二、图像有损压缩技术394

第三节 图像压缩及解压标准400

第四节 影像的融合405

一、信息融合405

二、信息融合中的关键技术406

第四篇 医学图像的识别与3D重建407

第十四章 图像分割、匹配与插值409

第一节 图像分割理论409

一、分割的原则409

二、基于边界的分割414

三、基于区域的分割417

四、分割评价框架420

第二节 生理结构模拟决策模型422

一、模拟匹配429

第三节 图像匹配与插值429

二、断层图像匹配430

第四节 图像插值434

一、匹配插值435

二、轮廊插值436

第十五章 图像识别系统的并行构建技术438

第一节 图像识别系统及其识别方法438

一、图像识别系统439

二、图像识别方法440

第二节 计算机辅助识别与人工智能445

一、图像的计算机辅助识别445

二、人工智能图像自动识别446

第三节 图像识别中的并行技术450

第四节 并行计算机结构特征458

一、SIMD阵列结构458

二、流水线结构460

三、MIMD结构461

四、VLSI结构465

五、与图像技术相关的其他新型并行处理机467

第五节 图像并行技术的应用与发展472

一、图像数据库的应用开发472

二、微型机图像处理系统476

三、微型机图像预处理器480

第十六章 图像信息的体视化处理483

第一节 体视化与体数据483

一、体视化的基本概念与框架484

二、体数据预处理488

第二节 体素级重建方法491

一、等值面的构造立方体法493

二、高精度的等值面构造方法495

三、分解立方体法497

四、等值面构造方法比较与显示方法498

第三节 切片级重建方法500

一、轮廊对应500

二、轮廊拼接501

三、分叉处理与曲面拟合505

第四节 直接体视与体图形学506

一、直接体视化初步506

二、体图形学的基本框架508

三、三维扫描技术511

附录一 基于通用微机的DSA系统513

附录二 X线诊断影像的质量控制516

附录三 CT评价519

参考文献523

A 基础部分523

B 专业基础部分523

C 专业部分524

跋527