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第一章　总论 1

第一节　医学影像在医学中的作用 1

一、医学影像学的诞生 1

目录 1

二、医学影像在医学中的重要性 2

三、医学影像成像的基本原理 2

四、医学成像技术的发展历程 3

第二节 医学影像的分类及特点 5

一、X线医学成像 6

二、超声医学成像 6

三、核医学成像 7

四、磁共振成像 7

五、可见光学医学影像 8

六、红外、微波医学成像 8

二、超声成像与X线成像的比较 9

三、解剖形态学成像与功能成像 9

一、电磁波透射成像的分析 9

第三节 医学成像系统的评价 9

四、对人体的安全性 10

第四节 医学影像技术展望 11

一、开发医学成像新的功能 11

二、各种医学影像数字化融合 12

三、虚拟内镜 13

四、医学影像存储和通讯系统 14

五、人体电阻抗成像 14

六、虚拟人体计划概述 15

练习与思考 16

第二章　数字图像基础 17

第一节　人眼视觉的生理特点 17

一、人眼对图像亮度的感觉及分辨能力 17

二、人眼对图像细节的分辨能力 19

三、人眼图像的时间分辨能力 20

四、人眼对图像色彩的感觉 20

第二节　数字图像的基本知识 21

一、图像的定义 21

三、图像的表示方法 22

二、图像的表述要素 22

四、数字图像的表示方法 23

五、医学成像 24

六、图像数据格式 25

第三节 医学影像的数学处理 25

一、医学图像处理概述 25

二、医学影像的数学处理 26

三、医学影像数字处理的应用 29

一、空间分辨力 31

第四节 图像质量的评价指标 31

二、图像对比度 32

三、时间分辨力 32

四、均匀性与畸变 33

五、伪影 33

六、噪声 33

第五节 图像存档与通信系统 33

一、概述 33

二、PACS的基本组成和要求 34

三、PACS的基本类型 36

四、图像数据量的确定 39

五、PACS的发展趋势 39

练习与思考 40

第三章　图像显示原理 41

第一节 图像显示概述 41

一、图像显示的意义 41

二、常见图像显示的原理及特点 42

一、CRT显示的特点 43

第二节　CRT显示 43

二、单色显示CRT-MDT 44

三、彩色显示用CRT-CDT 44

第三节 LCD显示 45

一、液晶的基本知识 45

二、液晶显示器的原理结构 47

三、液晶显示的基本原理 48

四、LCD的特点 49

二、PDP的工作原理 50

第四节 等离子（PDP）显示 50

一、低压气体放电的基本知识 50

三、PDP的原理结构 51

四、PDP的主要特点 51

第五节　其他图像显示 53

一、场致发射显示（FED） 53

二、场离子发射显示（FID） 53

三、电致发光显示（ELD） 54

四、立体显示 55

五、荧光显示器件 57

练习与思考 58

第四章　X线物理基础 59

第一节　X线的本质与特性 59

一、X线的发现 59

二、X线的本质 60

三、X线的特性 61

一、X线产生的条件 63

第二节　X线的产生与能谱特点 63

二、X线的能谱特点 64

三、影响X线辐射谱线产生的因素 67

第三节 X线与物质的相互作用 68

一、不变散射（经典散射） 68

二、康普顿效应 68

三、光电效应 69

一、X线的质和量 70

第四节　X线传播中的衰减因素 70

二、X线的衰减因素 71

练习与思考 73

第五章　X线直接投影成像 74

第一节　X线直接投影成像 74

一、X线直接投影成像概述 74

二、X线成像发展简史 76

三、X线成像特点 76

二、X成影像信息的形成 77

一、X线成像有关基本概念 77

第二节　X线直接投影胶片成像 77

四、X线直接投影成像的基本原理 77

三、X线胶片 78

四、增感屏 80

五、滤线栅 81

第三节　X线直接投影数字成像 83

一、数字X线成像概述 83

二、计算机X线摄影 84

三、直接数字X线摄影 90

第四节　数字减影血管造影 92

一、数字减影血管造影概述 92

二、DSA减影原理 93

三、DSA的基本方法 94

练习与思考 96

第六章　X线计算机体层成像 97

第一节　CT概述 97

一、CT的发明及发展 97

二、CT图像的优点 98

三、CT的临床应用价值及限度 99

第二节 CT的基本结构和成像原理 100

一、CT基本结构 100

二、CT成像原理 101

第三节 各代CT的特点 106

一、第一代CT机——笔束平移＋旋转式 106

二、第二代CT机——窄扇形束平移＋旋转式 106

三、第三代CT机——宽扇形束旋转＋旋转式 106

五、第五代CT机电子束CT 107

四、第四代CT机——宽扇形束旋转＋静止式 107

第四节 螺旋CT 108

一、螺旋CT简介 109

二、单层螺旋CT成像原理 109

三、多层螺旋CT（简称MSCT）简介 111

练习与思考 112

第七章　磁共振成像物理学基础 114

第一节　原子与原子核的结构 114

一、磁场 115

第二节　磁与原子核的磁特性 115

一、原子的核式结构 115

二、原子核的结构 115

二、原子核的磁特性 118

三、医用磁性核 120

第三节 静磁场对自旋磁体的作用 120

一、磁化 120

二、核能级分裂 121

三、自旋核的进动 121

第四节　磁共振与自旋弛豫 123

一、磁共振 123

二、自旋弛豫 124

第五节　磁共振信号的产生和接收 127

一、磁共振信号的产生和接收 127

二、射频脉冲的激励方式 127

三、自由感应衰减信号 127

练习与思考 128

第一节　磁共振成像概述 129

第八章　磁共振成像原理 129

一、磁共振成像检查的优点 130

二、磁共振成像检查的一些局限 130

第二节　磁共振装置基本组成及作用 131

一、磁体系统 131

二、梯度系统 132

三、射频系统 134

四、计算机和数据处理系统 135

二、磁共振图像的品质因素 137

第三节　磁共振平面成像原理 137

一、磁共振图像的构成及意义 137

三、傅里叶变换 138

四、梯度场与定位 139

五、K空间 142

第四节 磁共振成像的参数与序列技术 143

一、脉冲序列 143

二、磁共振成像参数 143

三、自旋回波脉冲序列 144

四、回波平面成像序列 146

第五节　磁共振其他成像简介 147

一、扩散成像 147

二、灌注成像 148

三、屏息心脏成像及磁共振电影成像 148

四、化学位移成像与磁共振波谱技术 149

五、磁共振功能成像 149

练习与思考 150

一、医学超声概述 151

第一节 医学超声的定义及特点 151

第九章　超声成像的物理基础 151

二、振动与波动 153

三、超声的物理量 154

第二节　超声在介质中的传播特性 159

一、超声的反射 159

二、超声的折射 160

三、超声的透射 161

五、超声的散射 162

四、超声波的衍射 162

六、超声的干涉 163

七、超声多普勒效应 163

八、超声波的衰减与吸收规律 166

第三节　超声的产生与超声场 168

一、压电效应 169

二、超声换能器的原理结构 170

三、超声场特性 171

第四节　超声与物质的相互作用 173

一、超声的理化作用 173

二、超声的生物效应 174

练习与思考 176

第十章　超声成像原理 177

第一节　脉冲回波幅度信号成像 177

一、脉冲回波成像工作的相关参数 177

二、脉冲回波幅度成像的基本原理 179

三、B型超声成像原理 181

四、M型超声成像原理 182

第二节　脉冲回波频移信号成像 183

一、脉冲回波频移信号成像的工作原理 183

二、连续波多普勒超声显示 186

三、脉冲多普勒显像 186

四、彩色多普勒血流成像 188

第三节　其他类型的超声成像 190

一、依据脉冲回波幅度信号成像 190

二、依据脉冲回波多普勒信号成像 192

三、依据超声的谐频回波成像 193

四、依据时距测速式超声成像 193

五、超声透射成像 193

第四节　超声医学图像质量 194

一、超声波探测的分辨能力 194

二、超声图像质量的评价 197

练习与思考 197

一、原子核的组成 199

第一节　原子核基本性质 199

第十一章　核医学物理学基础 199

二、核力的基本概念 200

三、原子核的结合能 201

第二节　放射性衰变及衰变规律 201

一、放射性核素 201

二、放射性衰变 201

三、核衰变规律 204

二、诊断用放射性药物 206

三、放射性核素的来源 206

一、放射性药物 206

第三节　放射性药物及来源 206

第四节 射线与物质的相互作用 208

一、带电粒子与物质的相互作用 208

二、光子与物质的相互作用 209

三、中子与物质的相互作用 209

练习与思考 209

一、核医学成像的范畴 211

第一节　核医学成像概况 211

第十二章　核医学成像 211

二、核医学成像特点 212

三、核医学成像的发展简史 212

第二节　核医学成像原理 213

一、核素成像的基本原理 213

二、核素成像仪器的基本结构 214

第三节　γ照相机 214

一、γ照相机的成像原理 215

二、γ照相机的质量控制 219

三、γ照相机成像的主要特点 220

第四节　发射型计算机断层 220

一、单光子发射型计算机断层（SPECT） 220

二、正电子发射型计算机断层（PET） 222

练习与思考 224

第十三章　其他医学成像原理 225

第一节 医用光学内镜 225

一、医用内镜发展简史 225

三、医用电子内镜 226

二、纤维光学内镜 226

四、无线胶囊式内镜 227

第二节　红外线成像 229

一、红外线成像概述 229

二、红外线成像的基本原理 229

三、红外线成像的基本方法 230

四、红外传感器原理 230

五、红外线成像的应用前景及发展方向 231

第三节　激光医学成像 232

一、激光概述 232

二、激光超声全息成像 234

第四节　微波成像 235

一、微波CT的基本原理 235

二、微波CT的基本类型 235

练习与思考 236

实验与实训项目参考 237

参考文献 241