《医学成像系统(第2版)》介绍目前在临床上广泛使用的各种医学成像系统，包括投影X射线成像、X射线计算机断层成像、放射性核素成像、超声成像以及磁共振成像系统。
《医学成像系统(第2版)》的特点是以线性系统的理论为基础，分析成像过程，以便使读者更好地了解成像的机理及系统的性能。《医学成像系统(第2版)》同时还提供对断层图像重建算法的实验研究指导。
《医学成像系统(第2版)》可供高等院校生物医学工程专业的研究生或本科生用做教材，也可供有关专业的教师及工程技术人员阅读参考。
随着近代科学技术的发展，医学成像系统已迅速发展成为一个专门的技术领域。各种类型的医学图像不仅使医生有可能观察到体内脏器在形态学上的变化，而且有可能对脏器的功能作出判断。目前，医学成像系统已成为临床与医学研究中不可缺少的工具。
本书主要介绍目前临床上广泛使用的各种成像系统，包括投影X射线成像、X射线计算机断层成像、放射性核素成像、超声成像以及磁共振成像系统。为了满足系统分析的需要，本书在附录A中扼要介绍了线性系统的基础知识，在附录B中介绍了计算机断层图像重建算法的计算机仿真实验研究方法。
鉴于医学成像系统近十年来的新进展，本次再版中除了保留原版本中有关的基础知识和基本概念外，将重点放在增添近年来发展起来的新技术与新方法上。具体增添的内容包括：
（1） 在第2章投影X射线成像系统中增加了数字X射线成像系统；
（2） 在第3章XCT中增加了螺旋CT、多排螺旋CT的内容；
（3） 在第4章放射性核素成像系统中，加强了PET的内容；
（4） 在第5章超声成像系统中，增加了谐波成像、编码激励成像等内容；
（5） 在第6章MRI成像系统中增加了快速成像等内容；
（6） 在第7章中增加了PET/CT、fMRI等内容。
本书除可供高等院校生物医学工程专业的本科生或研究生用做教材外，也可供有关专业的教师及工程技术人员阅读参考。
由于篇幅的限制，本书的内容只包含了目前临床上最常用的成像系统，还有一些其他的成像系统没有在书中提及，即使是书中
涉及的成像系统，所介绍的内容也有一定的局限性。另外，由于作者水平有限，书中难免会有错误与不妥之处，恳请广大读者给予批评、指正。
编者2010年1月
第1章 概述
1.1 历史回顾与发展现状
1.1.1 投影X射线成像系统
1.1.2 X射线计算机断层成像系统
1.1.3 超声成像系统
1.1.4 放射性核素成像系统
1.1.5 磁共振成像系统
1.2 医学成像系统的评价
1.2.1 电磁波透射成像与超声波反射成像的分析
1.2.2 解剖形态学成像与功能成像分析
1.2.3 对人体的安全性
1.3 未来的展望
第2章 投影X射线成像系统
2.1 X射线成像的物理基础
2.1.1 X射线的产生及其性质
2.1.2 X射线与人体组织的相互作用
2.2 投影X射线成像设备
2.2.1 透视成像系统
2.2.2 胶片摄影系统
2.2.3 数字X射线减影成像
2.2.4 数字式X射线成像
2.3 投影X射线成像系统的分析
2.3.1 X射线源对成像系统的影响
2.3.2 记录器对成像系统分辨率的影响
2.3.3 投影X射线成像系统的总响应
2.4 图像质量的评价
2.4.1 信噪比
2.4.2 对比度
2.4.3 空间分辨率
2.4.4 调制传递函数
2.4.5 量子检测效率
第3章 X射线计算机断层成像系统
3.1 基本原理与发展概况
3.2 从投影重建图像的原理
3.2.1 中心切片定理
3.2.2 正弦图
3.2.3 Radon空间与变换
3.2.4 从投影重建图像——傅里叶变换法
3.3 从投影重建图像的算法（一）——平行束反投影重建算法
3.3.1 直接反投影法
3.3.2 滤波反投影法
3.3.3 卷积反投影法
3.4 从投影重建图像的算法（二）——扇形束反投影重建算法
3.4.1 扇形束扫描数据的采集方法
3.4.2 等角度扇形束扫描的图像重建方法
3.4.3 检测器等距离扇形束扫描的图像重建方法
3.4.4 数据重排算法
3.5 螺旋CT
3.5.1 螺旋CT的工作原理
3.5.2 多排螺旋CT
3.5.3 螺旋CT设备
3.6 图像质量的评价
第4章 放射性核素成像系统
4.1 放射性核素成像的物理基础
4.2 γ照相机
4.2.1 系统构成
4.2.2 准直器
4.2.3 闪烁晶体
4.2.4 光电倍增管阵列与位置计算电路
4.2.5 脉冲高度分析器与显示装置
4.3 放射性核素成像系统的分析
4.3.1 系统的灵敏度
4.3.2 系统的模糊度或分辨率
4.3.3 对比度
4.3.4 均匀性
4.3.5 系统噪声
4.4 发射型计算机断层成像
4.4.1 单光子发射型断层成像
4.4.2 正电子发射型断层成像
第5章 超声成像系统
5.1 超声成像的物理基础
5.1.1 超声在人体组织中的衰减
5.1.2 超声在人体组织中的传播速度
5.1.3 超声在人体组织中的反射、折射、衍射与散射
5.2 脉冲回波式超声成像系统
5.2.1 A型
5.2.2 B型
5.2.3 M型
5.2.4 C型
5.2.5 多普勒血流测量
5.3 B型超声成像系统中的若干关键技术
5.3.1 换能器与波束形成技术
5.3.2 数字扫描变换器
5.4 超声彩色血流图
5.4.1 多普勒彩色血流图
5.4.2 时域彩色血流图
5.5 超声成像中的新方法
5.5.1 谐波成像
5.5.2 编码激励成像
5.5.3 扩展视野成像
5.5.4 组织多普勒成像
5.6 超声成像系统的评价
第6章 磁共振成像系统
6.1 磁共振成像的物理基础
6.1.1 磁共振现象
6.1.2 磁共振现象中几个重要的参数
6.2 磁共振信号的采集方法——脉冲序列
6.2.1 部分饱和序列
6.2.2 倒转恢复序列
6.2.3 自旋回波序列
6.3 磁共振成像方法的基本原理
6.3.1 成像平面的选择
6.3.2 空间编码的概念
6.3.3 投影重建方法
6.4 傅里叶变换法
6.4.1 层面选择激励
6.4.2 相位编码
6.4.3 频率编码（数据读出）
6.4.4 二维傅里叶变换法
6.4.5 k空间
6.5 先进成像方法
6.5.1 快速自旋回波成像方法
6.5.2 平面回波成像方法
6.5.3 三维成像
6.6 磁共振成像设备
第7章 医学成像的新方法
7.1 多维成像
7.1.1 三维医学成像系统
7.1.2 三维医学图像的应用
7.2 多模式成像
7.2.1 多模式图像间的配准问题
7.2.2 PET/CT简介
7.3 多参数成像
7.3.1 超声组织弹性成像
7.3.2 功能磁共振成像
7.3.3 分子影像学
附录A 线性系统的基础知识
A.1 线性系统的定义
A.2 δ函数、冲激响应及空不变系统
A.3 二维傅里叶变换
A.4 二维采样定理
附录B X-CT图像重建的计算机仿真实验研究
B.1 仿真头模型
B.2 仿真投影数据的产生
B.3 卷积反投影方法的计算机仿真实验研究
参考文献
发射型CT（emission computed tomography，ECT）是放射性核素成像系统较新的发展成果。ECT可分为单光子发射型CT（single photon ECT，SPECT）与正电子CT（positron emission tomography，PET）两类。目前，SPECT在临床上已得到广泛的应用。它是将y照相机的探测器围绕探查部位旋转，并采集相应的投影数据，然后采用与X-CT类似的重建算法计算出放射性同位素分布的断层图像。PET系统的数据采集原理与SPECTT完全不同。它是根据有一类放射性同位素在衰变过程中释放正电子的物理现象来设计的。正电子与电子相互作用发生湮灭现象后，会产生两个能量为511keV且传播方向完全相反的光子，用一个符合检测器就可以检测出这种成对出现的y射线光子。根据这样采集到的数据同样能重建出断层图像。图1-1（d）是一幅人体核素断面图像。
为了将X-CT的高空间分辨率和PET系统的功能成像有效地结合起来，一种全新的称为PET／CT的系统在20世纪初问世，并得到迅速的发展。PET／CT把两种不同的成像模式统一在一台机架上，病人无需挪动，就能完成两种不同模式的扫描。扫描结束后通过计算机软件可以准确地实现两种不同模式的图像融合。这一新的多模式成像方式在肿瘤、心血管疾病和神经系统疾病的早期诊断中发挥着越来越重要的作用。
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