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醫(yī)學影像設備與成像理論 版權信息
- ISBN：9787030641564
- 條形碼：9787030641564 ; 978-7-03-064156-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
醫(yī)學影像設備與成像理論 內容簡介
引進國外優(yōu)選教學模式，將真實、典型案例與理論教學相結合，引領醫(yī)學教育教材發(fā)展趨勢。體現(xiàn)當代教育、教學和課程改革的精神和研究成果，強調學科間的聯(lián)系，強化理論與實踐的結合。符合教育部專業(yè)類教學質量國家標準、專業(yè)認證的需要，滿足教學和上崗需求。重視實踐，貼近崗位，緊跟研究生入學考試、執(zhí)業(yè)資格考試和職稱考試案例分析的命題方向。設計精美、圖文并茂、煥然一新的醫(yī)學類系列教材。配套思維導圖與復習考試指南；同步數(shù)字化教學資源，掃描書中二維碼，尊享免費增值服務。
醫(yī)學影像設備與成像理論 目錄
目錄
**章 總論 1
**節(jié) 醫(yī)學影像設備學概述 1
第二節(jié) 醫(yī)學影像成像理論概述 13
第二章 X射線機成像設備與成像理論 26
**節(jié) 模擬X射線機成像設備與成像理論 26
第二節(jié) 數(shù)字X射線攝影設備與成像理論 46
第三節(jié) X射線成像設備影像質量控制與維護 62
第三章 CT設備與成像理論 80
**節(jié) CT成像基本原理 80
第二節(jié) CT設備的組成結構 94
第三節(jié) CT圖像后處理 105
第四節(jié) CT特殊成像原理 123
第五節(jié) CT圖像質量管理 132
第六節(jié) CT設備的安裝與維護 144
第四章 磁共振成像設備與成像理論 155
**節(jié) 磁共振成像設備基本構成 155
第二節(jié) 磁共振成像基本原理 162
第三節(jié) 磁共振成像脈沖序列 183
第四節(jié) 磁共振成像設備的維護 212
第五章 超聲成像原理與設備 226
**節(jié) 醫(yī)學超聲成像設備的成像原理 226
第二節(jié) 醫(yī)用超聲成像設備的組成結構 234
第三節(jié) 醫(yī)用超聲成像設備的質量控制與維護 245
第六章 核醫(yī)學成像原理與設備 254
**節(jié) 核醫(yī)學物理基礎 254
第二節(jié) 核醫(yī)學成像設備、放射性藥物和輻射防護 259
第三節(jié) 各類核醫(yī)學成像設備與應用 264
第七章 輔助設備與成像理論 272
**節(jié) 醫(yī)用高壓注射器 272
第二節(jié) 醫(yī)用膠片打印機 277
第三節(jié) 輔助門控系統(tǒng) 284
中英文名詞對照索引 289
**章 總論 1
**節(jié) 醫(yī)學影像設備學概述 1
第二節(jié) 醫(yī)學影像成像理論概述 13
第二章 X射線機成像設備與成像理論 26
**節(jié) 模擬X射線機成像設備與成像理論 26
第二節(jié) 數(shù)字X射線攝影設備與成像理論 46
第三節(jié) X射線成像設備影像質量控制與維護 62
第三章 CT設備與成像理論 80
**節(jié) CT成像基本原理 80
第二節(jié) CT設備的組成結構 94
第三節(jié) CT圖像后處理 105
第四節(jié) CT特殊成像原理 123
第五節(jié) CT圖像質量管理 132
第六節(jié) CT設備的安裝與維護 144
第四章 磁共振成像設備與成像理論 155
**節(jié) 磁共振成像設備基本構成 155
第二節(jié) 磁共振成像基本原理 162
第三節(jié) 磁共振成像脈沖序列 183
第四節(jié) 磁共振成像設備的維護 212
第五章 超聲成像原理與設備 226
**節(jié) 醫(yī)學超聲成像設備的成像原理 226
第二節(jié) 醫(yī)用超聲成像設備的組成結構 234
第三節(jié) 醫(yī)用超聲成像設備的質量控制與維護 245
第六章 核醫(yī)學成像原理與設備 254
**節(jié) 核醫(yī)學物理基礎 254
第二節(jié) 核醫(yī)學成像設備、放射性藥物和輻射防護 259
第三節(jié) 各類核醫(yī)學成像設備與應用 264
第七章 輔助設備與成像理論 272
**節(jié) 醫(yī)用高壓注射器 272
第二節(jié) 醫(yī)用膠片打印機 277
第三節(jié) 輔助門控系統(tǒng) 284
中英文名詞對照索引 289
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醫(yī)學影像設備與成像理論 節(jié)選
**章 總論 學習要求 記憶：醫(yī)學影像設備的分類。普通X射線成像基本原理、CT成像原理、MRI原理。 理解：醫(yī)學影像設備的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。MRI物理基礎、超聲波物理性質、核醫(yī)學成像原理。 運用：各種醫(yī)學影像設備的成像理論。各種影像學方法的優(yōu)勢與局限性、超聲檢查的種類。 醫(yī)學影像設備是醫(yī)用儀器設備的重要組成部分，也是醫(yī)療設備高端產(chǎn)業(yè)化的代表。隨著科學的進步，醫(yī)學影像設備的發(fā)展日趨迅速，功能也逐漸完善。在臨床上，醫(yī)學影像設備的應用越來越廣泛，對疾病診斷和治療的幫助越來越大。因此，醫(yī)學影像設備的發(fā)展程度不僅影響到醫(yī)學影像學的發(fā)展，更關系到整個臨床醫(yī)學的進展。 醫(yī)學影像學是通過某種能量（如X射線、電磁場、超聲波、放射性核素等）與人體的相互作用，把人體內部組織和器官的結構與功能等信息以影像的方式表現(xiàn)出來的一門科學技術。醫(yī)學影像設備是獲得醫(yī)學影像圖像的檢查設備的統(tǒng)稱，包括普通X射線成像設備、計算機體層成像（computed tomography，CT）設備、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）設備、超聲成像（ultrasonic imaging，USI）設備和核醫(yī)學成像設備等。不同的醫(yī)學影像設備各自具有不同的成像原理和方式。 本書的主要任務是研究各種醫(yī)學影像設備的基本結構、成像原理、臨床應用、質量保證和日常維護管理。既往傳統(tǒng)教育模式以灌輸式為主，理論學習枯燥乏味。本書在理論教學的基礎上，增加了相關的臨床案例。本書案例與臨床工作密切相關，是臨床操作中常見的實例。案例包含設備構造和成像理論等知識點，是知識點的具體化和形象化呈現(xiàn)方式。通過對臨床案例進行分析，**，可使師生共同參與、互相討論，培養(yǎng)學生主動學習的習慣；第二，運用理論知識抽絲剝繭，分析臨床案例中存在的問題，進而提出解決方案，可培養(yǎng)學生的探索精神；第三，有的案例需要運用多個知識點進行分析，有助于理論知識的前后呼應和融會貫通，提升學生的綜合素質。本書采用啟發(fā)式教學，通過對臨床案例的分析，加深學生對理論知識的記憶、理解和運用，探索發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的臨床思路。 **節(jié) 醫(yī)學影像設備學概述 一、醫(yī)學影像設備的分類 【案例1-1】 男性，56歲，肝區(qū)疼痛1個月余， 實驗室檢查:血清甲胎蛋白(AFP) 532μ/L，有癌癥家族史。臨床醫(yī)生要求進行影像學檢查確診疾病。被檢者及家屬認為所有影像學檢查都是有輻射損傷的檢查，擔心被檢者進行影像學檢查時受到射線輻射，因此到影像科前臺咨詢工作人員。 [問題1-1] (l) 被檢者及家屬的觀點正確嗎? (2) 如果您是影像科前臺工作人員，您如何與被檢者及家屬解釋溝通呢? 【案例1-1 分析討論】 被檢者和家屬的觀點不正確，是不了解醫(yī)學影像設備的分類所致 醫(yī)學影像設備種類繁多，可分為輻射設備和非輻射設備。根據(jù)影像信息載體的不同，輻射設備可以分為X射線成像設備和核醫(yī)學成像設備。非輻射設備分為超聲成像設備和磁共振成像設備。在成像過程中，超聲成像設備和磁共振成像設備無電離輻射，不會引起輻射損傷。目前，診斷用超聲劑量還沒有使被檢者發(fā)生不良反應的報道。磁共振檢查是通過測量構成人體組織元素的原子核發(fā)出的信號實現(xiàn)人體成像，沒有電離輻射，不存在輻射危害。即使是有輻射的影像設備，也通過各種硬件和軟件改進顯著降低了輻射劑量，其輻射劑量均在國家或地區(qū)規(guī)定的安全應用范圍內。 現(xiàn)代醫(yī)學影像設備的種類繁多，發(fā)展迅速，獲得的“影像信息”不僅包括傳統(tǒng)意義上的形態(tài)學含義，還包括人體代謝、生化、功能等信息，新時代的“醫(yī)學影像”已成為綜合信息的代名詞。提供影像信息的醫(yī)學影像設備可以按照不同的方法進行分類。 按照信息載體的不同，醫(yī)學影像設備可以分為X射線成像設備、磁共振成像設備、超聲成像設備和核醫(yī)學成像設備。其中X射線成像設備包括普通X射線成像設備和CT設備。 按照是否產(chǎn)生輻射損傷，醫(yī)學影像設備可以分為輻射設備和非輻射設備。其中輻射設備包括X射線成像設備和核醫(yī)學成像設備，非輻射設備包括磁共振成像設備和超聲成像設備。 按照設備是否融合，醫(yī)學影像設備可以分為非融合設備和融合設備。其中融合設備主要包括 SPECT-CT、PET-CT和PET-MR等。 （一）X射線成像設備 X射線成像設備的影像信息載體為X射線，利用X射線穿過被檢體后衰減系數(shù)的差異成像。穿透人體的X射線經(jīng)過不等量衰減，其強度分布不均勻，并攜帶有人體不同組織的信息，通過探測該類X射線可獲得醫(yī)學影像。常見設備主要包括普通X射線成像設備和CT設備。其中，普通X射線成像設備包括模擬X射線機和數(shù)字X射線機。后者包括計算機X射線攝影（computed radiography， CR）、數(shù)字X射線攝影（digital radiography， DR）、數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography， DSA）等設備。由于X射線電離效應的存在，所有X射線成像設備都會造成輻射損傷，檢查過程中必須做好相應的輻射防護。 模擬X射線機產(chǎn)生的是模擬信息。隨著計算機的發(fā)展和影像的數(shù)字化進程，數(shù)字X射線攝影設備獲得的數(shù)字信息可以提高圖像的分辨率和顯示能力，進行圖像后處理，實現(xiàn)醫(yī)學影像存儲與傳輸系統(tǒng)（picture archiving and communication system， PACS）的存儲、傳輸以及遠程會診等，擴大了普通X射線成像設備的應用范圍。DSA設備是數(shù)字X射線攝影設備的重要組成部分，通過減除骨骼和軟組織結構，使對比劑充盈的血管在減影圖像中突出，廣泛應用于血管造影和介入治療等方面。CT圖像是重建的數(shù)字化斷層圖像，清晰度和分辨率高，可以克服普通X射線成像時組織重疊的缺點，可以清楚顯示組織內部結構，確定病灶的位置、大小、形態(tài)及其與周圍組織器官的空間位置關系，大大拓展了X射線成像設備的臨床應用范圍。 （二）磁共振成像設備 磁共振成像設備通過靜磁場和射頻磁場使人體組織內的氫核發(fā)生章動從而產(chǎn)生射頻信號，經(jīng)計算機處理成像。在成像過程中，沒有電離輻射的發(fā)生，不會對人體造成輻射損傷，因此不需要進行輻射防護。磁共振圖像也是數(shù)字化斷層圖像，并可進行任意方位的成像，同時具有良好的軟組織分辨率，可以清晰顯示神經(jīng)系統(tǒng)，肌肉、肌腱、筋膜、脂肪、韌帶、軟骨等組織結構，無需對比劑即可清晰顯示心臟和血管系統(tǒng)。磁共振采用多序列、多參數(shù)成像，可以反映人體內組織的解剖學結構和生理生化等功能學信息，臨床應用非常廣泛。 （三）超聲成像設備 超聲成像設備采用較高頻率的超聲波作為信息載體，從人體內部得到聲學參數(shù)的信息，形成圖像、曲線或其他數(shù)據(jù)進行成像。根據(jù)顯示方式的不同，可分為A型（幅度顯示）、B型（灰度顯示）、D型（多普勒成像）和M型（運動顯示）等。超聲成像軟組織分辨率高，可清晰顯示組織器官的形態(tài)結構，并可進行實時成像，對動態(tài)器官的結構和功能進行連續(xù)觀察與監(jiān)測，超聲多普勒可對各種血流參數(shù)進行測量，結合二維圖像可以同時顯示組織器官的形態(tài)結構和生理、病理功能水平，在甲狀腺、乳房、肝臟、膽囊、泌尿系統(tǒng)、婦產(chǎn)科以及心血管系統(tǒng)等方面應用廣泛。隨著超聲對比劑的應用和發(fā)展，超聲造影檢查在微小血管灌注和腫瘤生長因素研究等方面的應用日益廣泛。此外，超聲成像不存在電離輻射，沒有輻射損傷，經(jīng)濟實用，目前診斷用超聲劑量還沒有出現(xiàn)不良反應的報道。 （四）核醫(yī)學成像設備 核醫(yī)學成像設備的影像信息載體是y射線，通過測量引入人體的放射性核素發(fā)出的Y射線來獲得醫(yī)學影像，主要包括丫照相機、單光子發(fā)射計算機體層顯像儀（single photon emission computed tomography， SPECT）和正電子發(fā)射計算機體層顯像儀（positron emission computed tomography， PET）等。由于Y射線電離效應的存在，核醫(yī)學成像設備也會造成輻射損傷。 Y照相機是核醫(yī)學*基本的成像設備，可對組織器官中的放射性核素分布進行一次成像和連續(xù)動態(tài)觀察。SPECT在Y照相機的基礎上增加了探頭旋轉的功能，可以進行體層成像，獲得橫斷位、冠狀位、矢狀位或任何方位的斷層圖像。SPECT的圖像分辨率和對比度不及X射線成像，但其優(yōu)勢在于顯示放射性核素在人體內的代謝等功能信息，目前可用于全身掃描或斷層成像，以及生理性門控掃描等方面。PET采用的放射性示蹤劑用發(fā)射正電子的核素標記，這些核素是組成人體元素的同位素，能更客觀準確地反映人體內的生物代謝信息，同時PET的靈敏度和空間分辨力有了較大提高，適合于人體生理、代謝等功能方面的研究。 近年來，圖像融合技術的發(fā)展促進了影像設備的融合，主要是將核醫(yī)學成像設備SPECT或PET與放射診斷設備CT或MRI相融合。融合設備主要包括SPECT-CT、PET-CT和PET-MRo SPECT或PET等核醫(yī)學成像設備的優(yōu)點是可以提供組織器官的代謝功能影像，CT或MRI等放射診斷設備的優(yōu)點是可提供組織器官準確清晰的解剖結構影像，兩者的結合實現(xiàn)了代謝功能影像與解剖結構影像的同機融合、優(yōu)勢互補和相互完善。PET-CT—次成像可以獲得同一部位的代謝功能圖像和解剖結構圖像，實現(xiàn)圖像融合。一方面克服了PET解剖結構顯示不清晰、病變定位不準確的缺點，另一方面克服了CT無法進行功能成像的劣勢，發(fā)揮出PET和CT各自*大的優(yōu)勢，拓展了影像設備的臨床應用范疇，有助于更加早期、靈敏、準確、客觀地診斷疾病和指導治療方案，尤其在腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管系統(tǒng)疾病等的診斷中起著越來越重要的作用。PET-MR同時具有PET和MRI 兩種影像設備的優(yōu)點，圖像的軟組織分辨力和整體質量得到改善，實現(xiàn)了解剖結構影像和代謝功能影像的實時融合，有助于腫瘤、心血管系統(tǒng)疾病等的早期診斷，以及基因或干細胞治療等新技術應用的準確實施，是未來影像設備的重要發(fā)展方向。 二、醫(yī)學影像設備的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 （一）普通X射線成像設備 1.發(fā)展歷程1895年德國物理學家威廉？康拉德？倫琴（1845-1923）發(fā)現(xiàn)X射線，并為夫人照了一張手的X射線照片，清楚地顯示手部骨骼和戒指，從此拉開傳統(tǒng)X射線放射學的序幕。120多年來，X射線在醫(yī)學上得到了廣泛的應用，X射線成像設備也日新月異。特別是近幾十年來，隨著電子計算機技術的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的X射線成像方法和技術，使X射線成像發(fā)生了翻天覆地的變化，圖像質量得到了質的飛躍。 *初X射線機的結構非常簡單，產(chǎn)生X射線的是含氣離子管，供電給感應線圈的是蓄電池，供電給離子管的是靜電發(fā)電機，把高壓輸送給離子X射線管的是裸線，沒有防電擊和防散射線的措施。產(chǎn)生的圖像質量很差，只能拍攝組織器官密度差異較大的部位，并且操作麻煩、安全性低。 1913年，**只高真空X射線管研制成功并應用于X射線發(fā)生器。1915年，高壓變壓器和高壓整流管也開始使用。高真空技術的發(fā)展使X射線發(fā)生器產(chǎn)生的X射線的質（管電壓，kV）和量（管電流，mA）都有了大幅改善與提高。隨后，X射線機的構造開始進入電磁部件控制階段，并出現(xiàn)了一系列機械結構和輔助設備。 1927年，旋轉陽極X射線管研制成功，優(yōu)點是焦點小、輸出功率高，提高了X射線圖像質量，為運動器官的X射線檢查提供了可能。高壓發(fā)生器采用單相全波整流方式，同時提高了X射線管的效率和X射線輸出的質量。高壓電纜發(fā)展為防電擊式。各種電路系統(tǒng)也有了較大改進和完善，包括主要電路、預示電路、穩(wěn)壓電路、保護電路等。機械和輔助設備的設計使設備更加堅固靈活、易于操作，設備的輻射防護也有了進一步加強。 20世紀50年代初，隨著影像增強器和X射線電視成像系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得X射線電視透視、電影攝影等新技術得以實現(xiàn)。高壓發(fā)生器采
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