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数字超声成像原理和架构体系设计
	定价	98.00
	出版社	科学出版社
	版次	1
	出版时间	2016年02月
	开本	16
	作者	何为，王平
	装帧	平装
	页数	280
	字数	352
	ISBN编码	9787030401632

内容介绍
《数字超声成像原理和架构体系设计》在超声成像的硬件和体系构架设计基础上，以B型超声成像系统为主要分析对象，详细介绍了数字超声成像中宽频带传感器、高速前端AD转换、数字波束合成、回波信号的处理技术、图像显示处理、可控波形编码发射、线性调频波、Golay互补码和Barker码等编码技术的设计要点，以及合成孔径成像等方面的研究内容，重点介绍了数字声束合成技术。针对超声传播的独特性，《数字超声成像原理和架构体系设计》还涉及声传播的基础理论和超声弹性成像方面的内容。
《数字超声成像原理和架构体系设计》可供从事超声仪器开发的工程技术人员、超声设备的检修与操作人员以及使用技术人员参考，也可作为高等院校、研究所超声学相关专业的研究生和本科生的教学参考书。

目录
前言
第1章 绪论
1.1 超声成像的背景与意义
1.2 超声成像方法的现状
1.3 波束形成技术
参考文献

第2章 数字超声的基础理论与成像原理
2.1 数字B型超声成像系统原理
2.2 超声成像基础理论
2.2.1 超声波产生与接收原理
2.2.2 超声波信号的特性
2.2.3 超声波的反射、折射和散射
2.2.4 超声波的衰减
2.2.5 超声波声场特性
2.3 高速采样的AD转换
2.4 时间增益控制
2.5 超声成像质量的评价标准
2.5.1 轴向分辨率
2.5.2 横向分辨率
2.5.3 对比度
2.5.4 时间分辨率
2.5.5 动态范围
参考文献

第3章 数字超声硬件系统的设计与研究
3.1 数字B型超声系统的原理
3.2 超声发射电路
3.3 超声扫描线的生成
3.3.1 超声扫查的原理
3.3.2 间隔扫查方法
3.3.3 收发交叉扫查方法
3.3.4 收发间隔交叉扫查方法
3.3.5 飞越扫查方法
3.4 发射阵列开关
3.4.1 发射阵列
3.4.2 超声发射信号的整序网络
3.4.3 超声发射信号的产生
3.5 TR接收电路
3.6 时间增益控制电路
3.6.1 时间增益控制原理
3.6.2 时间增益控制电路的设计
3.7 高速AD转换
3.8 接收整序网络
参考文献

第4章 数字波束合成技术
4.1 延时叠加波束形成
4.2 聚焦技术
4.2.1 聚焦技术的实现过程
4.2.2 声场分布的计算
4.2.3 凸阵探头的仿真
4.2.4 超声图像的仿真
4.3 动态聚焦的工程实现方法
4.4 非均匀采样法动态聚焦
4.5 均匀采样内插法动态聚焦
4.5.1 聚焦延时参数实时修正的产生方法
4.5.2 聚焦延时参数的压缩存储与实时生成方法
4.5.3 逐点聚焦算法的FPGA实现
4.5.4 改进聚焦算法的性能分析与讨论
4.6 数字多波束逐点聚焦技术
4.7 幅度变迹技术
4.7.1 单一幅度变迹
4.7.2 分段动态变迹技术的研究
4.7.3 动态幅度变迹技术的实现方法
4.8 动态孔径技术
4.8.1 动态孔径的优点
4.8.2 动态孔径的原理及实现算法
……
第5章 超声回波信号的处理技术
第6章 超声的数字图像处理技术
第7章 基于虚拟阵元的超声成像双聚焦波束合成
第8章 自适应波束合成算法
第9章 Chirp码与自适应加权融合的鲁棒双聚焦超声波束合成
第10章 数字超声系统设计中的若干问题与解决方法
第11章 超声弹性成像基本原理和成像关键方程
第12章 声波与声子晶体
第13章 弹性波在介质中的传播成像及NCB法正则参数的选择
第14章 NCB正则化Lanczos超声反卷积大规模逆成像
第15章 基于光流的超声心动图心肌运动与变形分析
参考文献

《医学影像科学与技术前沿：无创诊断的革新之路》 内容简介 《医学影像科学与技术前沿：无创诊断的革新之路》是一本深入探讨当前医学影像技术发展现状、前沿理论突破以及未来发展趋势的权威专著。本书旨在为从事医学影像学研究、临床诊断、技术开发以及相关教育领域的专业人士提供一个全面、系统且富有洞察力的知识框架。本书不包含任何关于“按需印刷”、“数字超声成像原理和架构体系设计”的特定内容。 本书共分为七个部分，共计三十余万字，通过对医学影像领域最新进展的梳理和分析，勾勒出无创诊断技术如何从基础理论走向临床应用，以及如何不断推动医疗健康事业的进步。 第一部分：医学影像基础理论的深化与拓展 本部分首先回顾了医学影像学的基本原理，但着重于近年来在这些基础理论上取得的重大进展。例如，在X射线成像方面，本书深入探讨了双能X射线吸收法（DXA）在骨密度检测的精度提升，以及其在全身成分分析中的应用拓展。对于CT成像，我们详细阐述了迭代重建算法如何显著降低X射线辐射剂量，同时保持甚至提升图像质量，并介绍了其在复杂病例诊断中的关键作用。 在核磁共振成像（MRI）领域，本书聚焦于功能性磁共振成像（fMRI）的最新发展，包括静息态fMRI在神经科学研究中的突破性应用，以及运动想象fMRI在康复评估中的潜力。此外，还深入探讨了扩散张量成像（DTI）在白质纤维束追踪中的精准度提升，以及其在脑损伤、神经退行性疾病诊断中的重要性。 对于放射性核素成像，本书重点介绍了PET/CT和SPECT/CT在分子影像学领域的最新进展，特别是新型示踪剂的开发如何实现对特定疾病标志物的更早期、更精确的检测，例如在肿瘤诊断和治疗监测中的应用。 第二部分：新兴医学影像技术的突破与融合 本部分是本书的亮点之一，聚焦于那些正在快速发展并有望改变未来诊断格局的新兴影像技术。 2.1 光学相干断层成像（OCT）的临床应用拓展： 我们详细介绍了OCT技术在眼科（视网膜病变、青光眼检测）、皮肤科（早期黑色素瘤诊断）以及心血管介入治疗（斑块性质评估、支架放置监测）等领域的最新临床实践和研究进展。本书重点关注OCT图像处理算法的优化，以及其与人工智能结合，实现更自动化、更智能化的病灶识别和分析。 2.2 磁共振弹性成像（MRE）与灌注成像的联合应用： MRE通过测量组织硬度来评估疾病，尤其在肝脏纤维化、肿瘤硬度评估方面展现出巨大潜力。本书深入分析了MRE技术的原理、数据采集方法以及其在诊断中的优势。同时，本书还探讨了MRE与多种灌注成像技术（如动态对比增强MRI）的结合，如何提供更全面的组织特性信息，为疾病的鉴别诊断提供更丰富的数据支持。 2.3 显微成像技术在基础研究与精准诊断中的作用： 本部分介绍了活体显微成像技术，如双光子激发显微镜（2PM）和共聚焦显微镜，如何在不损伤生物组织的情况下，观察细胞和亚细胞水平的动态过程。本书重点阐述了这些技术如何被应用于癌症微环境研究、药物递送机制探索以及早期病理变化检测，为精准医疗奠定基础。 2.4 整合医学影像信息的多模态融合技术： 现代医学影像已不再是单一技术的应用，而是多种技术的融合。本书深入探讨了如何将CT、MRI、PET等不同影像模态的数据进行精准配准和信息融合，以获得更全面、更准确的诊断信息。特别关注了基于深度学习的影像融合算法，以及其在肿瘤分期、疗效评估等方面的突破性进展。 第三部分：人工智能在医学影像诊断中的革命性应用 人工智能（AI）是当前医学影像领域最热门、最具颠覆性的技术之一。本部分将AI在医学影像中的应用细化到多个层面。 3.1 深度学习驱动的影像识别与病灶检测： 本章详细介绍了卷积神经网络（CNN）等深度学习模型如何在医学影像中进行自动化的病灶检测、分割和分类。本书通过大量的实际案例，展示了AI在识别肺结节、乳腺癌、视网膜病变等常见疾病中的高精度表现，并探讨了AI如何辅助医生进行阅片，减少漏诊和误诊。 3.2 AI辅助的影像量化与预后评估： 除了病灶识别，AI还能对影像特征进行精细量化，并预测疾病的进展和预后。本书介绍了AI在肿瘤影像组学（Radiomics）中的应用，如何从影像中提取数百甚至数千个特征，并构建预测模型，为患者的治疗方案选择和生存期预测提供科学依据。 3.3 AI在影像重建与图像增强中的作用： AI不仅用于诊断，还能优化影像的采集和重建过程。本书探讨了AI在加速MRI扫描、减少CT辐射剂量、以及提升低质量影像质量方面的技术突破，从而实现更高效、更安全的影像检查。 3.4 AI伦理、法规与临床转化挑战： 技术的进步离不开对伦理和社会影响的审视。本章深入探讨了AI在医学影像应用中面临的伦理挑战，如数据隐私、算法偏见、以及责任归属等问题，并分析了AI技术从实验室走向临床的必要法规审批流程和实际转化障碍。 第四部分：精准医学时代下的影像诊断新范式 精准医学要求根据个体的基因、环境和生活方式来制定个性化的治疗方案。医学影像在其中扮演着至关重要的角色。 4.1 影像基因组学（Radiogenomics）： 本部分深入探讨了影像特征与基因表达谱之间的关联性研究。本书通过分析大量研究数据，揭示了特定的影像表型可能预示着某些基因突变，从而为靶向治疗的选择提供重要线索。 4.2 治疗反应监测与疗效评估的影像学指标： 在精准治疗过程中，及时准确地评估治疗反应至关重要。本书详细介绍了各种影像学技术（如CT、MRI、PET）在监测肿瘤治疗效果、评估药物敏感性以及识别治疗耐药性方面的最新指标和方法。 4.3 个体化治疗方案制定的影像学依据： 本部分强调了医学影像如何为个体化治疗方案的制定提供关键证据。例如，通过分析肿瘤的大小、形状、生长速率、代谢活性以及与周围组织的关系，医生可以更精准地选择手术、放疗、化疗或免疫治疗等方案。 第五部分：医学影像的质量控制与安全保障 随着影像技术的广泛应用，质量控制和患者安全成为不可忽视的重点。 5.1 影像设备性能的标准化与校准： 本章强调了医学影像设备性能标准化的重要性，以及定期的校准和维护对于保证图像质量和诊断准确性的必要性。 5.2 辐射剂量管理与优化： 对于涉及电离辐射的影像技术（如X射线、CT、PET），本书详细阐述了最新的辐射剂量管理策略，包括ALARA原则的应用、剂量优化技术以及剂量监测与报告系统，确保患者在接受检查时的辐射暴露降至最低。 5.3 非电离辐射影像的安全考量： 对于MRI等非电离辐射技术，本书也关注了其潜在的安全风险，如电磁场暴露、射频加热效应等，并介绍了相应的安全规程和注意事项。 5.4 影像数据存档与互操作性： 随着影像数据的爆炸式增长，建立高效、安全的影像存档系统（PACS）以及实现不同系统之间的互操作性（如DICOM标准的应用）变得至关重要。本章对此进行了深入探讨。 第六部分：跨学科合作与未来发展展望 医学影像的发展离不开与其他学科的紧密合作。 6.1 影像科学与工程的融合： 本部分强调了影像科学家、工程师与临床医生之间的协同工作模式，以及这种合作如何推动影像硬件、软件和算法的不断创新。 6.2 影像学教育与人才培养： 面对快速发展的技术，医学影像学教育体系的更新和专业人才的培养显得尤为重要。本书探讨了新的教学模式和课程设置，以适应未来影像学专业发展的需求。 6.3 国际合作与行业标准： 本章讨论了医学影像领域国际合作的重要性，以及共同制定行业标准、促进技术交流的必要性，以应对全球性的医疗挑战。 6.4 未来发展趋势预测： 基于对现有技术的分析和对前沿研究的洞察，本书对未来医学影像的发展趋势进行了大胆预测，包括更微创、更精准、更智能、更个性化的影像诊断新时代。 第七部分：案例研究与临床实践指南 为了更好地将理论知识应用于实践，本书最后包含了一系列精心挑选的案例研究。这些案例涵盖了多种疾病的影像诊断过程，并结合了最新的技术和AI辅助工具。 7.1 复杂病例的影像诊断分析： 选取了具有挑战性的临床病例，展示了如何综合运用多种影像技术，结合临床信息，进行精准诊断。 7.2 AI辅助诊断在临床实践中的应用示范： 通过实际操作演示，说明AI工具如何在日常阅片中提供辅助，提高诊断效率和准确性。 7.3 新兴技术在临床治疗中的应用探索： 聚焦于OCT、MRE等新兴技术在特定临床场景下的应用效果和未来潜力。 7.4 临床决策支持系统（CDSS）与影像学： 探讨了影像数据如何被整合到临床决策支持系统中，帮助医生做出更优的治疗选择。 《医学影像科学与技术前沿：无创诊断的革新之路》是一本面向未来的著作，它不仅是对当前医学影像技术成就的总结，更是对未来发展方向的指引。本书将帮助读者深刻理解无创诊断技术如何以前所未有的力量，推动医学向更精准、更个体化、更高效的方向发展，最终惠及广大患者。