醫學影像物理學教程（簡體書）

《醫療器械系列教材：醫學影像物理學教程》主要介紹了X射線、CT、核磁共振、核醫學和超聲成像技術的成像原理、相關性能參數，密切聯繫臨床應用和各相應技術領域的新進展。具體安排如下：總論部分首先介紹了醫學成像的發展歷程、醫學成像的生物學基礎和視光學基礎；第一篇介紹X射線平面投影成像，主要有X射線成像的物理基礎、X射線平面成像基本原理、成像系統及其臨床應用；第二篇介紹X射線計算機斷層成像（X射線CT），有CT成像的數理基礎、成像原理、重建方法和CT圖像處理及質量評價；第三篇介紹核磁共振成像原理、成像脈衝序列以及圖像質量評價；第四篇介紹核醫學成像的物理基礎和基本原理；第五篇介紹超聲成像的物理基礎、成像原理及其新技術；附錄部分介紹X射線CT相位成像。
《醫療器械系列教材：醫學影像物理學教程》可作為生物醫學工程等各相關專業，如醫療器械工程、醫學影像技術（醫學）、醫學影像設備（工程）和（近代）應用物理學專業教材，也可供相關方向的碩士研究生或相關領域的工程師、教師閱讀參考。

《醫療器械系列教材:醫學影像物理學教程》可作為生物醫學工程等各相關專業，如醫療器械工程、醫學影像技術（醫學）、醫學影像設備（工程）和（近代）應用物理學專業教材，也可供相關方向的碩士研究生或相關領域的工程師、教師閱讀參考。

前言
第0章總論
0.1醫學成像的發展歷程
0.1.1X射線成像
0.1.2核磁共振成像
0.1.3核醫學成像
0.1.4超聲成像
0.1.5其他醫學成像
0.2醫學成像的生物學基礎
0.2.1人體的解剖結構成像
0.2.2人體的生理信息成像
0.2.3人體的病理信息成像
0.3醫學視光學基礎
0.3.1人的視覺系統
0.3.2視光學基礎
0.3.3視覺的特性

第一篇X射線平面投影成像
第1章X射線成像的物理基礎
1.1X射線的產生
1.1.1X射線的發現
1.1.2X射線的性質
1.1.3X射線的產生原理
1.1.4X射線管
1.2X射線與物質的相互作用
1.2.1光電效應
1.2.2康普頓效應
1.2.3相干散射
1.2.4電子對效應
1.2.5X射線的衰減規律
第2章X射線平面成像基本原理
2.1成像原理
2.1.1X射線平面投影成像過程
2.1.2點源成像原理
2.1.3點源對成像的影響
2.1.4平面源的效應
2.2X射線影像的顯像方法
2.2.1熒光顯像
2.2.2屏膠顯像
2.2.3光激勵存儲熒光體顯像
2.2.4探測器顯像
2.3影響圖像質量的因素
2.3.1成像鏈對圖像質量的影響
2.3.2評價醫學影像質量的參數
2.3.3影響X射線圖像質量的因素
第3章X射線平面投影成像系統
3.1傳統X射線成像系統
3.1.1透視系統
3.1.2普通攝影系統
3.1.3體層攝影系統
3.1.4軟X射線攝影系統
3.1.5造影檢查系統
3.2數字化X射線成像系統
3.2.1數字熒光攝影系統
3.2.2計算機X射線攝影系統
3.2.3數字X射線攝影系統
3.3數字減影血管造影系統
3.3.1DSA的原理和方法
3.3.2圖像後處理
3.3.3技術新進展

第二篇X射線計算機斷層成像
第三篇核磁共振成像
第四篇核醫學成像
第五篇超聲成像
附錄X射線相位成像
參考文獻

③肩部（C—D段）。這一段膠片密度隨曝光量的增加而增加，但不成比例，即曝光量增加很多，密度上升不大。此部在照片影像上反映為曝光過度。
④反轉部（D—E段）。此部曝光量增加，密度反而下降，影像呈逆轉現象。照片影像產生逆轉現象是潛影被溴化的結果。當曝光量超過一定數值之后，鹵化銀在光化學反應中產生大量的鹵族元素，不能全部被明膠吸收，剩余的鹵族元素又與潛影中的銀元素重新化合，成為鹵化銀。這些鹵化銀包圍了潛影，結果形成了一層保護膜，使潛影不能與顯影液接觸，顯示不出銀影來，于是就產生了曝光量增加，而密度下降的逆轉現象。
H—D曝光特性曲線代表了膠片的性能。其形狀受曝光過程和顯影過程中某些因素（如照射光的頻率、顯影的時間和環境的溫度等）的影響。因此，在給出此曲線時應對相關的條件進行說明。
（2）反差系數。
在圖2—13的特性曲線中近似直線部分的平均斜率稱為膠片的反差系數，用7表示式中，Dc是由曝光量Hc得出的光密度；DB是由曝光量HB得到的光密度。通常在估計反差系數時，DB和Dc可分別取光密度值為0.3和2.0。γ值實際上也等于B、C兩點的連線與坐標橫軸所形成的夾角θ的正切值，即
相對于反差系數較低的膠片，反差系數較高的膠片更易于產生對比度高的灰度圖像。另外，H—D曲線近似直線部分決定的曝光量范圍可稱為膠片的寬容度，也叫曝光寬容度。顯然，寬容度大的膠片可較真實反映反差更大的組織或器官特征，寬容度較小的膠片在成像時中間層次丟失過多。從反差系數與寬容度的關系來看，反差系數較高的膠片其寬容度則較小。
（3）感光度。
感光度是指感光材料對光作用的響應程度，也即感光材料達到一定光密度值所需曝光量的倒數，也稱為感光速度。醫用膠片感光度定義為：在膠片本底光密度以上產生光密度1.0所需曝光量的倒數。具有較高感光度的膠片，其H—D曲線下部的坡腳較短，如圖2—13所示。膠片感光度越低坡腳越長。膠片的感光度主要取決于感光明膠乳劑中鹵化銀晶體微粒的大小。微粒較大的膠片比微粒小的膠片感光速度更快。
（4）膠片的成像特性。
①感色特性。膠片對不同顏色（實際上是不同波長）的光線的敏感程度稱為感色特性。單純溴化銀乳劑的感色范圍，大都局限于藍色、紫色和紫外線區域，此區域被稱為固有感色波長域。具有這種感色性能的膠片稱為色盲片或藍敏片。直接X射線攝影用膠片多為色盲片，感光色譜范圍約在390～500nm，對X射線也可感光，但感光度會較可見光下降許多。在上述單純溴化銀乳劑中加入某種色素（光學增感劑）之后，就可能改變其感色性能。
②顆粒性。膠片經曝光、顯影加工后，形成影像的銀粒粗細及分布狀態稱為顆粒性。表示顆粒性的量度值稱為顆粒度。顆粒度大的膠片，其影像顆粒粗糙且分布不均勻，呈現明顯的顆粒狀態。目前，用于膠片感光的鹵化銀顆粒平均線度為1 μm左右。
③分辨力。膠片記錄被攝體細節的能力稱為分辨力或解像力，以每毫米長度內可以分辨、記錄出多少線對（LP／mm）來表示。分辨力高，說明這種膠片對被攝體細節的記錄表達能力高。通常，膠片的分辨力可以達到很高的水平（50LP／mm），這是任何一種影像終端顯示方式（如顯示器、打印機等）所不能比擬的。