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第一章 绪言1

第二章 医学成像技术7

第一节 概述7

第二节 新的医学成像技术8

2．1 数字放射图像8

2．2 X线CT、高速CT和螺旋CT9

2．2．1 常规X线CT9

2．2．2 高速X线CT10

2．2．3 螺旋X线CT12

2．3．1 单光子成像（SOECT）17

2．3．2 正电子成像（PET）17

2．3 核医学成像18

2．4 磁共振成像（MRI）23

2．4．1 磁共振成像原理24

2．4．2 磁共振成像技术28

2．4．3 功能性磁共振成像32

2．4．4 磁共振波谱技术（MRS）38

2．4．5 磁共振血管成像（MRA）44

2．4．6 加标记磁共振成像50

2．5 脑磁图（MEG）及脑磁源成像60

第三节 图像重建68

3．1 放射成像的基本原理69

3．1．1 常规的放射技术69

3．1．2 常规的断层成像70

3．1．3 计算机断层成像71

3．1．4一些基本关系71

3．2 数学及计算原理74

3．3图像重建算法75

3．3．1 扇形射束对平行射束79

3．3．2 多准则图像重建80

3．4 隐含信息与成像方法84

3．4．1 隐含信息84

3．4．2 隐含信息提取85

第四节 三维生物医学显微成像85

4．1 引言85

4．2 光学断层显微技术86

4．2．1 光学共焦显微技术86

4．2．2 数字计算共焦显微成像93

4．2．3 多光子荧光显微成像技术94

4．2．4 设计与组装多光子荧光显微系统的几点考虑98

4．2．5 光学断层显微成像技术在生物医学研究中的应用及注意事项99

4．3 其他生物医学显微成像技术105

4．3．1 核磁共振显微成像技术105

4．3．3 正电子断层显微成像技术（micro PE）106

4．3．2 X线计算机断层显微成像技术（micro CAT）106

第三章 图像处理和可视化108

第一节 图像处理108

1．1 代数处理109

1．2 直方图处理110

1．3 滤波处理113

第二节 二维图像的生成和显示116

2．1 体数据的多平面重组116

2．2 斜截面116

2．3 曲线截面118

第三节 三维图像生成和显示119

3．1 面绘制121

3．1．1 基本算法121

3．1．2 实现方法124

3．2．1 体绘制方法的分类127

3．2．2 射线追踪算法127

3．2 体绘制127

3．2．3 摄像机模型128

3．2．4 实现方法128

3．3 多结构的绘制135

3．4 交互地探索绘制空间139

3．5 多模态绘制142

第四章 图像的分割、配准与测量144

第一节 概述144

第二节 分割标注145

2．1 边界提取146

2．2 变形模型147

2．2．1 能量最小化模型148

2．2．3 离散数值模型149

2．2．4 概率变形模型的原理149

2．2．2 动态弹性模型149

2．3 梯度向量流场蛇线150

2．4 聚类和阈值分割151

2．5 数学形态学157

2．5．1 基本形态学运算157

2．5．2 数学形态学的应用159

第三节 匹配和融合164

3．1 匹配165

3．1．1 基于点的匹配165

3．1．2 基于曲面的匹配167

3．1．3 基于体的匹配171

3．2 变换177

3．2．1 线性变换177

3．2．2 非线性变换178

第四节 病人数据三维配准的例子181

第五节 图谱和实际图像的配准186

第六节 时间序列图像的匹配189

第七节 图像测量191

7．1 感兴趣区域（ROI）的设定192

7．2 感兴趣区域的测量193

7．2．1 三维坐标及其灰度值的测量193

7．2．2 直线和曲线廓形194

7．2．3 线测量194

7．2．4 面积测量195

7．2．5 体积测量195

7．2．6 灰度直方图196

7．2．7 配准测量197

7．2．8 频域中的测量197

7．3 立体测量技术198

7．4 解释199

第一节 概述201

第二节 神经外科应用实例201

第五章 三维医学图像可视化的应用201

2．1 例一：脑肿瘤活性识别202

2．2 例二：神经功能识别204

2．3 例三：神经功能的可视化和分析205

2．4 例四：神经外科手术前计划206

2．5 例五：神经外科手术中的应用210

2．6 例六：脑肿瘤放射治疗中的应用214

2．7 例七：神经外科计划中的应用216

2．8 例八：治疗效果评价中的应用217

2．9 例九：放射治疗计划218

第三节 颅面外科仿真及规划221

第四节 正颌外科手术224

第五节 矫形外科手术224

第六节 前列腺癌的判断225

第七节 膝关节外科诊断与手术计划228

参考文献232