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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CWT 105

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

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