具体描述
《医用仪器原理构造和维修系列·医用数字乳腺X射线机原理构造和维修》为一本重点介绍医用数字乳腺X射线机原理、构造和维修的专著。全书图文并茂，结构合理，内容新颖，以实用为原则，论述深入浅出，理论与实践并重，突出实践。尤其是书中的维修理论与方法、故障分析与排除等方面的内容，具有较强的实践指导意义，是从事维修的专业技术人员难得的一本参考书，也可作为数字乳腺X射线机培训班及高等院校临床医学工程专业的教材。
现代影像诊断技术：从基础理论到临床应用 图书名称： 现代影像诊断技术：从基础理论到临床应用 图书简介 本书全面深入地探讨了当代医学影像诊断技术的基础原理、关键设备、操作流程及临床应用，旨在为医工技术人员、影像科医师及相关领域的研究人员提供一本内容详实、体系完备的专业参考书。本书重点关注当前临床应用最为广泛、技术更新迭代最快的几类主流影像模态，对其背后的物理学基础、工程学实现、数据处理算法以及临床决策支持进行了系统性的梳理和阐述。 --- 第一部分：基础物理与信号采集理论 本部分着重于构建读者对医学影像设备产生图像的底层科学认知。 第一章：电磁波谱在医学成像中的应用 本章首先回顾了电磁波的基本性质，重点分析了X射线、射频（RF）电磁波以及超声波（机械波）在人体组织中的传播特性、衰减规律和相互作用机制。详细阐述了不同波段能量与组织密度、有效原子序数之间的定量关系，为后续的成像原理打下理论基础。特别对比了传统X射线成像与新兴的太赫兹（THz）成像在软组织分辨力上的潜力与挑战。 第二章：信号生成与数据采集的数学模型 本章深入探讨了如何将物理交互转化为可量化的数字信号。对于基于射线的成像系统（如CT和数字X线），详细分析了Radon变换及其在二维和三维重建中的应用，包括滤波反投影（FBP）算法的数学推导和局限性。对于基于核磁共振（MRI）的系统，则着重讲解了傅里叶变换在K空间数据采集与图像空间转换中的核心作用，解析了梯度场、射频脉冲序列设计（如自旋回波、梯度回波）如何精确控制空间编码和组织对比度。同时，引入了超声成像中的声传播方程及其在声束形成和聚焦技术中的应用。 第三章：探测器技术与量化精度 本章细致剖析了现代影像设备中用于捕获物理信号的各类核心组件——探测器。内容涵盖了： 1. 间接数字X射线探测系统（CR/DR）： 详细介绍碘化铯（CsI）、钆氧硫（Gd2O2S）等闪烁体材料的光电转换效率、散射抑制技术以及高量子效率（DQE）对低剂量成像的重要性。 2. 直接转换数字X射线探测器（Flat Panel Detectors）： 深入探讨非晶硅（a-Si）和氧化物半导体（IGZO）非晶体薄膜晶体管阵列（TFT）的制造工艺，重点分析光电二极管（Photodiode）的响应速度、填充因子（Fill Factor）及其对空间分辨率的影响。 3. MRI接收线圈技术： 分析不同几何形状（如Helmholtz线圈、Saddle线圈）和技术（如表面线圈、相控阵列线圈）如何提高信噪比（SNR）和空间覆盖范围。 --- 第二部分：关键成像模态的系统工程与优化 本部分聚焦于目前主流影像设备的设计结构、运行机制和性能评估。 第四章：计算机断层扫描（CT）系统工程 本章系统性地介绍了多层螺旋CT（MSCT）的工作原理。详细讲解了球管的功率分配、冷却系统设计，以及高速数据采集系统（DAS）的架构。核心内容包括： 重建算法的迭代与进步： 从传统的FBP到现代的迭代重建（Iterative Reconstruction, IR）技术，如基于统计模型（SIRT, OS-SART）和基于深度学习的降噪与重建方法，及其对辐射剂量和图像质量的平衡影响。 运动伪影的抑制： 针对呼吸和心脏运动引起的伪影，分析了门控技术（Gating）和4D重建方法的工程实现。 能谱CT（Dual-Energy CT）： 深入探讨了快速kVp切换和双探测器阵列的工作原理，以及如何利用物质的有效原子序数差异进行材料分解和虚拟单能（Monoenergetic）重建。 第五章：磁共振成像（MRI）的序列设计与时空控制 本章侧重于MRI在空间、对比度和时间分辨率上的精妙控制。 脉冲序列的逻辑结构： 详细解析了自旋回波（SE）、快速自旋回波（FSE/TSE）、梯度回波（GRE）序列中射频脉冲与梯度场时序的精确配合，以及它们如何分别针对T1、T2和质子密度（PD）进行加权。 先进的空间编码技术： 阐述了Echo Planar Imaging (EPI) 的高速采集机制、并行成像（Parallel Imaging）技术（如SENSE和GRAPPA）如何通过冗余线圈采集来加速扫描，以及扩散加权成像（DWI）中的b值选择和表观扩散系数（ADC）图的计算。 功能性磁共振成像（fMRI）： 重点分析基于血氧水平依赖（BOLD）效应的信号采集原理、统计分析方法（如GLM）以及时间序列的预处理流程。 第六章：超声诊断仪的声束形成与图像处理 本章集中讨论超声系统如何利用高频声波实现实时成像。 换能器与阵列技术： 比较了线阵、凸阵、相控阵换能器的结构特性，以及压电材料的性能对带宽和声场聚焦的影响。 数字波束形成技术： 详细介绍延迟求和（Delay-and-Sum）算法在实现动态聚焦和扇形扫描中的应用，以及相控阵列如何实现机械扫描的虚拟化。 多模态功能性超声： 深入讲解了彩色多普勒（Color Doppler）成像的原理、频谱分析技术，以及三维/四维超声的实时体素渲染和数据管理。 --- 第三部分：图像质量评估、辐射安全与质量保证 本部分关注影像系统的性能验证、操作规范与患者安全。 第七章：图像质量的客观评估与量化标准 本章为影像设备维护与性能验证提供了量化工具。系统介绍了影响诊断准确性的关键图像质量参数的测量方法： 1. 空间分辨率的测量： 使用线对板（LP Plates）和高对比度边缘的MTF（调制传递函数）测量技术。 2. 对比度与噪声的量化： 介绍使用均方根（RMS）噪声分析、对比度噪声比（CNR）和信噪比（SNR）的评估，以及如何使用特定水模进行校准。 3. 均匀性与线性度测试： 阐述了如何通过水箱扫描或特定体模测试系统对图像的灰阶响应一致性进行检验。 第八章：放射防护与剂量管理 针对涉及电离辐射的设备，本章是保障操作人员和患者安全的关键。 辐射物理基础： 详述了辐射剂量学概念，包括吸收剂量（Gy）、剂量当量（Sv）和有效剂量（E），以及辐射防护的三大原则：合理性（Justification）、最优化（Optimization）和剂量限制（Dose Limits）。 设备性能与防护： 分析了球管的过滤、准直系统的设计对准直度与漏射剂量控制的作用。详细说明了X射线曝光参数（kVp, mAs）与患者剂量之间的数学关系，并介绍了剂量面积乘积（DAP）和剂量指数（DI）的临床应用。 第九章：质量保证（QA）与故障排除策略 本章为技术人员提供了系统化的设备维护流程。 预防性维护（PM）计划： 建立基于设备厂家规范和国际标准的定期检查清单，涵盖机械、电气和软件系统的校准。 常见故障诊断流程： 分类解析了数字探测器失效、梯度放大器故障、射频功率不稳定等常见问题的症状表现、初步定位方法和维修策略，强调数据备份与系统恢复的重要性。 --- 总结与展望 本书最终展望了医学影像技术未来的发展方向，包括基于深度学习的图像重建与分析、分子影像技术（如PET/MRI融合）的系统集成，以及对超高场强MRI和低剂量双能CT技术的进一步商业化应用，为读者理解和参与未来医学影像技术的发展提供了广阔的视野。
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