《醫學圖像重建》

《醫學圖像重建》可作為生物醫學工程類高年級本科生和研究生的教學參考書，也可作為生物醫學工程類的工程技術人員學習醫學圖像和圖像處理與重建知識的入門讀物。《醫學圖像重建》主要介紹醫學圖像分析系統的現代圖像重建技術 圖書封面圖書封面圖冊 ，內容涵蓋二維(2D)平行光束和扇形束成像，三維(3D)平行線、平行面和錐形束成像，詳細內容包括：解析算法和疊代算法，以及這些算法在X光CT、SPECT、PET、MRI等醫學影像中的套用；使用截斷的投影數據精確重建ROI、Katsevich的錐形束濾波反投影(FBP)算法以及利用l0極小化方法來重建極度欠採樣數據。《醫學圖像重建》力圖用深入淺出的方式介紹一些高深的理論，用圖示的方式來展開討論。

基本信息

• 名稱：《醫學圖像重建》
• 作者：曾更生
• 類別：醫學
• 價格：35.00元
• 語種：中文
• ISBN：9787040288285
• 出版社：高等教育出版社
• 頁數：196頁
• 開本：16開
• 出版時間：2010年2月1日
• 裝幀：平裝

內容簡介

《醫學圖像重建》主要介紹醫學圖像分析系統的現代圖像重建技術

圖書封面

，內容涵蓋二維(2D)平行光束和扇形束成像，三維(3D)平行線、平行面和錐形束成像，詳細內容包括：解析算法和疊代算法，以及這些算法在X光CT、SPECT、PET、MRI等醫學影像中的套用；使用截斷的投影數據精確重建ROI、Katsevich的錐形束濾波反投影(FBP)算法以及利用l0極小化方法來重建極度欠採樣數據。《醫學圖像重建》力圖用深入淺出的方式介紹一些高深的理論，用圖示的方式來展開討論。

編輯推薦

《醫學圖像重建》作者曾更生為美國猶他大學教授，醫學圖像重建算法開發專家。

目錄

1　斷層成像的基本原理
1.1　斷層成像
1.2　投影
1.3　圖像重建
1.4　反投影
1.5　數學表達式
1.5.1　投影
1.5.2　反投影
1.5.3　狄拉克σ分布函式
1.6　例題
小結
練習題
參考文獻
2　平行光束圖像重建
2.1　傅立葉變換
2.2　中心切片定理
2.3　重建算法
2.3.1　方法一
2.3.2　方法二
2.3.3　方法三
2.3.4　方法四
2.3.5　方法五
2.4　計算機模擬例子
2.5　利用截斷的投影數據重建ROI
2.6　數學表達式
2.6.1　傅立葉變換與卷積
2.6.2　希爾伯特變換與有限希爾伯特變換
2.6.3　中心切片定理的證明
2.6.4　FBP算法的推導
2.6.5　先卷積後反投影算法的數學表達式
2.6.6　Radon反演公式的數學表達式
2.6.7　先反投影后濾波算法的推導
2.7　例題
小結
練習題
參考文獻
3　扇形束圖像重建
3.1　扇形束成像的幾何描述及其點擴散函式
3.2　平行光束算法到扇形束算法的轉換
3.3　短掃描
3.4　數學表達式
3.4.1　扇形束FBP算法的推導
3.4.2　扇形束的DHB算法
3.5　例題
小結
練習題
參考文獻
4　透射型投影和發射型投影的斷層成像
4.1　X光CT
4.2　PET和SPECT
4.3　發射型斷層成像的衰減修正
4.4　數學表達式
4.5　例題
小結
練習題
參考文獻
5　三維圖像重建
5.1　平行的線積分數據
5.1.1　先反投影后濾波算法
5.1.2　先濾波後反投影FBP算法
5.2　平行的面積分數據
5.3　錐形束數據
5.3.1　Feldkamp算法
5.3.2　Grangeaft算法
5.3.3　Katsevich算法
5.4　數學表達式
5.4.1　平行的線積分數據的先反投影后濾波算法
5.4.2　平行的線積分數據的先濾波後反投影算法
5.4.3　三維Radon反演公式
5.4.4　三維Radon數據的先反投影后濾波算法
5.4.5　Feldkamp算法
5.4.6　Tuy關係
5.4.7　Grangeat關係
5.4.8　Katsevich算法
5.5　例題
小結
練習題
參考文獻
6　疊代重建
6.1　解線性方程組
6.2　代數重建ART算法
6.3　梯度下降算法
6.4　MLEM算法
6.5　OSEM算法
6.6　噪聲控制
6.6.1　解析方法——加窗函式
6.6.2　疊代方法——提前停止疊代
6.6.3　疊代方法——選擇像素模型
6.6.4　疊代方法——精確建模
6.7　噪聲模型建於似然函式中
6.8　利用先驗知識
6.9　數學表達式
6.9.1　ART
6.9.2　共軛梯度算法
6.9.3　MLEM
6.9.4　OSEM
6.9.5　MAP
6.9.6　匹配的和不匹配的投影運算與反投影運算對
6.10　利用l0極小化來重建極度欠採樣數據
6.11　例題
小結
練習題
參考文獻
7　MRI中的圖像重建
7.1　磁“M”
7.2　共振“R”
7.3　成像“I”
7.3.1　獲取z方向信息——斷層選擇
7.3.2　獲取x方向信息——頻率編碼
7.3.3　獲取y方向信息——相位編碼
7.4　數學表達式
7.5　例題
小結
練習題
參考文獻
名詞術語英漢對照

精彩書摘

4透射型投影和發射型投影的斷層成像
本章涉及實際的醫學成像系統。如果放射源在病人的體外，成像系統所測的數據就是透射型數據。如果放射源在病人的體內，成像系統所測的數據就是發射型數據。對於透射型掃描，所得到的圖像是病人體內衰減係數的分布圖像。對於發射型掃描，所得到的圖像是向病人體內注射的放射性元素在人體內部的密度分布圖像。即使需要的是發射型圖像，為了補償發射的光子所經歷的衰減效應，有時還需要採集一組透射型數據。本章還討論了一些放射型圖像的衰減修正方法。
4.1X光CT
本節的主要目的是把線積分數據的概念與醫學成像（例如，透射型投影和發射型投影的斷層成像）的測量數據聯繫起來。這樣一來，前面幾章所介紹過的圖像重建算法就可以有效地套用到實際的醫學圖像重建中去了。
X光CT（計算機斷層成像）利用對x光穿透病人身體後的剩餘光線進行測量，然後用測量值來估算病人體內的截面圖像。雖然x光具有很高的能量，可以穿透人體，但是並不是所有進入人體的光子都能逃出。有些光子在人體內發生了散射，從而改變了傳播方向，同時光子的能量也有所降低。當x光發生散射時，x光的光子與病人體內的電子發生作用，光子把部分的能量傳遞給了電子，使電子獲得足夠的能量得以脫離原軌道成為自由電子，如圖4.1所示，入射光子把部分能量傳遞給了電子，並散射到一個新的方向。這個x光光子損失了能量，沿著一個偏折的方向繼續前行。
還有一些光子在人體內由於光電效應而完全消失了。它們的能量就留在人體內部了。