Medical Imaging Systems Technology

Medical Imaging Systems Technology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:World Scientific Pub Co Inc
作者:Leondes, Cornelius T. (EDT)
出品人:
页数:387
译者:
出版时间:
价格:100
装帧:HRD
isbn号码:9789812569936
丛书系列:
图书标签:
  • 医学影像
  • 医学技术
  • 影像系统
  • 医疗设备
  • 诊断技术
  • 医学工程
  • 生物医学
  • 影像学
  • 医疗影像设备
  • 医学物理学
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具体描述

现代材料科学:从原子结构到宏观性能 本书全面探讨了现代材料科学的广阔领域,内容涵盖了从基础的原子和电子结构到宏观力学、热学和电学性能的各个层面。它旨在为材料学、化学工程、物理学以及相关领域的本科生和研究生提供一个深入且系统的学习框架。 第一部分:材料科学基础与结构 第一章:材料的分类与概述 本章首先对材料进行宏观分类,包括金属、陶瓷、聚合物和复合材料。随后深入探讨了材料在现代技术中的关键作用,并简要介绍了材料科学研究的基本方法论,强调了结构-性能关系的核心地位。 第二章:晶体结构与缺陷 这是理解固体材料本征性质的基础。我们将详尽分析晶体学的基本概念,如晶格、晶胞、密堆积结构(FCC, BCC, HCP)。重点讨论了点缺陷(空位、间隙原子、取代原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界、孪晶界)的形成、运动及其对材料宏观性能(如塑性、导电性)的影响。特别会引入X射线衍射(XRD)作为结构表征的主要工具。 第三章:原子键合与能带理论 本章聚焦于原子间的相互作用力。详细阐述了离子键、共价键、金属键和范德华力等主要化学键的性质及其对材料宏观特性的决定作用。随后,引入量子力学基础,解释能带理论如何决定材料是导体、半导体还是绝缘体,并讨论费米能级及其在材料设计中的意义。 第二章:热力学与动力学基础 本章侧重于材料体系的状态变化和演化过程。 第四章:材料热力学 讲解吉布斯自由能、相图的构建原理及其在多组分体系中的应用。重点分析平衡相图(如二元合金相图)的解读,包括固溶体、共晶反应、共析反应的形成机制,并探讨热力学在材料选择和处理过程设计中的指导作用。 第五章:扩散与动力学 扩散是材料微观结构演变的关键驱动力。本章详细介绍Fick定律,并区分固态扩散的机理(间隙扩散、空位机制)。讨论温度、浓度梯度对外扩散速率的影响,以及扩散在热处理、合金化过程中的重要性。 第二部分:特定材料类别及其性能 第三章:金属材料 本章系统考察金属材料的结构与性能。 第六章:金属的形变与强化机制 深入分析金属的塑性变形机制,包括位错的产生、运动和交割。详尽阐述主要的金属强化技术,如固溶强化、加工硬化(形变强化)、晶粒细化强化(Hall-Petch关系)和沉淀强化。 第七章:铁合金与非铁合金 重点分析钢铁材料中碳含量对微观结构(铁素体、奥氏体、渗碳体)和力学性能的决定性影响。讨论相变和热处理(退火、正火、淬火、回火)在获得特定性能(如强度、韧性)中的作用。同时,简要介绍铝、铜、钛等关键非铁合金的应用与特性。 第四章:陶瓷材料 陶瓷因其高硬度、耐高温和化学惰性而备受关注。 第八章:陶瓷的结构与烧结 讨论陶瓷材料的离子和共价键特性,以及其晶体结构(如MgO, Al2O3, ZrO2)。详述粉末冶金过程,特别是陶瓷的烧结过程,解释液相烧结与固相烧结的机理,以及气孔率对最终性能的影响。 第九章:结构陶瓷与功能陶瓷 区分结构陶瓷(如耐火材料、结构部件)和功能陶瓷(如压电材料、半导体陶瓷)。探讨陶瓷的脆性断裂机制及其增韧途径。 第五章:聚合物材料 本章专注于长链有机分子构成的聚合物。 第十章:聚合物结构与热力学 介绍聚合物的分子结构特征,包括分子量、分子量分布、链结构(线性、支化、交联)。深入分析聚合物的构象、构型,并结合玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)的概念,阐述聚合物的热行为。 第十一章:聚合物的力学性能与加工 讨论聚合物的粘弹性行为,这是其区别于金属和陶瓷的关键特性。介绍拉伸、蠕变和应力松弛实验,并分析取向和结晶度对机械性能的调控作用。概述常见的聚合物加工方法(如注塑、挤出)。 第三部分:复合材料与界面科学 第六章:复合材料设计原理 复合材料通过结合两种或多种不同材料的优点,实现单一材料无法达到的性能。 第十二章:界面与增强机制 本章强调界面在复合材料中的关键作用。详细分析纤维增强复合材料(如碳纤维、玻璃纤维)和颗粒增强复合材料的力学模型,包括各向同性与各向异性材料的应力传递机制。 第十三章:先进复合材料 聚焦于金属基复合材料(MMC)、陶瓷基复合材料(CMC)和聚合物基复合材料(PMC)的典型应用,探讨先进制造技术(如层压、渗透)对微观结构控制的挑战。 第七部分:材料的性能与测试 第七章:材料的力学性能与断裂 本章深入研究材料如何响应外力。 第十四章:应力、应变与弹性模量 详细推导线弹性本构关系,讨论胡克定律的适用范围。分析杨氏模量、剪切模量和泊松比的物理意义。 第十五章:断裂力学基础 引入韧性材料和脆性材料的断裂概念。重点讲解应力集中、裂纹扩展的驱动力(应力强度因子 K),以及断裂韧度(Kc)的概念。讨论疲劳损伤积累和蠕变断裂的评估方法。 第八章:电学、磁学与光学性能 本章探究材料如何与电磁场和光相互作用。 第十六章:导电性与半导体物理 复习能带理论,深入讨论本征半导体的掺杂机制(N型和P型),PN结的形成及其在电子器件中的基础应用。探讨导体中的散射机制。 第十七章:磁性材料 分类介绍抗磁性、顺磁性和铁磁性。详细解析铁磁畴理论、磁滞回线、矫顽力和剩磁,并讨论软磁材料和硬磁材料的设计目标。 第十八章:光学特性 讨论材料对光的吸收、透射和反射机制,重点介绍介质中的折射率与色散现象,以及在光学薄膜和光电子器件中的应用。 本书的最终目标是使读者能够从微观结构角度理解材料的行为,并掌握利用材料设计原理解决工程挑战的能力。通过对结构、热力学、动力学和性能的系统整合,本书为材料科学的深入研究和创新应用奠定了坚实的基础。

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《Medical Imaging Systems Technology》这本书,我必须承认,它所包含的内容远比我最初想象的要丰富和深入。我本来以为它会侧重于技术的概览,但它却以一种非常详尽的方式,逐一剖析了各种医学影像技术的原理、设计和应用。书中对数学公式的运用,以及对物理学概念的严谨阐释,都表明了它是一本面向专业读者的著作。 我记得书中关于超声成像的部分,对声波的产生、传播、反射以及探测器的工作原理进行了非常详细的讲解。它不仅解释了超声波是如何被用于成像的,还深入探讨了多普勒效应在血流检测中的应用,以及如何通过优化成像参数来获得更高质量的图像。同样,对于PET成像,书中对放射性核素的衰变过程、正电子湮灭、以及探测器的工作原理都进行了详尽的介绍。书中对图像重建算法的分析,特别是对最大似然估计(MLE)和最大后验概率(MAP)等迭代重建方法的介绍,让我认识到如何通过复杂的数学模型来提高图像的质量和准确性。

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《Medical Imaging Systems Technology》这本书,我个人而言,确实是在我科研道路上一个意想不到的惊喜。我当初选择它,很大程度上是因为我当时正着手一个关于人工智能辅助诊断的项目,而这个项目不可避免地需要深入了解各种医学影像的成像原理和技术细节。我之前对医学成像的理解,很大程度上停留在“知道有CT、MRI、X光”这个层面,对于它们是如何运作的,以及背后复杂的物理学和工程学原理,我是一知半解。这本书的出现,就像是为我打开了一扇新世界的大门。它并没有像我预想的那样,仅仅是对各种成像模态的简单罗列和介绍,而是以一种非常系统和深入的方式,探讨了这些技术背后的“技术”二字。 从物理学的角度,书中对电磁波谱在成像中的应用进行了详尽的阐述,从X射线的产生和衰减,到核磁共振的自旋和弛豫,再到超声波的传播和回声,每一个章节都像是在进行一场严谨的物理学课堂。我尤其对关于CT图像重建的数学算法部分印象深刻。书中不仅解释了 Radon 变换的原理,还详细介绍了各种重建算法,如滤波反投影法(FBP)及其改进,以及迭代重建法(IR)的数学模型和计算过程。这对我理解CT图像的质量和伪影的产生原因至关重要。同样,对于MRI,书中对 Bloch 方程的推导以及各种脉冲序列的设计原则的讲解,也让我受益匪浅。它解释了为什么不同的脉冲序列能产生不同的对比度,以及如何通过优化参数来获得最佳的图像信息。

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《Medical Imaging Systems Technology》这本书,在我看来,更像是一本为医学影像工程师和研究人员量身打造的“兵器谱”。它没有停留在“是什么”的层面,而是深入探讨了“为什么”以及“如何”。书中对各种成像模态的物理学基础,从X射线的产生到伽马射线的探测,再到超声波的传播,都进行了非常细致的讲解。我尤其对书中关于X射线成像的章节印象深刻,它详细解释了X射线的产生机制、与物质的相互作用,以及探测器的工作原理。 它不仅仅是讲解了CT、MRI、PET这些主流技术,还涵盖了一些新兴的成像技术,以及它们在不同领域的应用。例如,书中对光学相干层析成像(OCT)的原理和应用进行了深入的介绍,这对于眼科和皮肤科等领域的微观成像非常有价值。此外,书中对图像重建算法的详细阐述,特别是对迭代重建方法的介绍,让我明白了如何通过数学模型来逼近真实的图像信息,以及如何优化算法以提高图像质量和降低辐射剂量。这些内容对于我理解现代医学影像技术的发展趋势,以及未来可能的技术突破,提供了重要的参考。

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我当初是被这本书的书名所吸引,《Medical Imaging Systems Technology》,它承诺的是对“技术”的深入探讨。而这本书也确实没有让我失望,它以一种非常系统和严谨的方式,剖析了各种医学影像技术的底层原理和实现方法。从电磁波与物质的相互作用,到信号的产生、采集、处理和重建,书中几乎涵盖了医学影像技术的所有关键环节。 我尤其对书中关于核磁共振成像(MRI)的部分印象深刻。它不仅仅介绍了MRI的基本原理,如 Bloch 方程和自旋弛豫,还深入探讨了各种脉冲序列的设计,如梯度回波(GRE)和自旋回波(SE),以及它们在不同成像应用中的优势。书中对傅里叶变换在MRI图像重建中的作用的讲解,也让我更加清晰地理解了k空间的概念和图像形成的数学过程。此外,书中对图像质量的评价和伪影的分析,也提供了非常有价值的见解,帮助我理解在实际成像过程中可能遇到的问题以及如何进行优化。

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坦白说,我原本的预期是这本书会更偏向于临床应用层面,更多地介绍各种影像设备是如何被医生使用的,以及如何解读图像。然而,《Medical Imaging Systems Technology》却出乎意料地将重心放在了“技术”本身。它更像是一本面向工程技术人员、研究人员,甚至是未来希望从事医学影像设备研发的学生的教材。书中对图像采集、图像处理、图像重建以及图像显示的各个环节都进行了深入的探讨。例如,在图像采集部分,它不仅讨论了探测器的类型和特性,还深入分析了采样定理在数字成像中的重要性,以及过采样和欠采样的影响。 我特别欣赏书中关于图像处理和增强技术的章节。它不仅仅罗列了一些常见的算法,而是从信号与噪声的角度,解释了各种滤波技术,如高斯滤波、中值滤波、各向异性扩散滤波等,是如何有效地抑制噪声并保留图像细节的。更重要的是,书中还探讨了图像配准和分割的技术,这对于多模态图像融合和定量分析至关重要。它详细介绍了刚性配准和非刚性配准的算法,以及基于阈值、区域生长、活动轮廓模型等图像分割方法的原理和优缺点。这些内容对于我理解如何从原始图像中提取有用的诊断信息,并将其与AI模型相结合,提供了坚实的基础。

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坦白说,《Medical Imaging Systems Technology》这本书的难度和深度,确实超出了我最初的预期。我原本以为它会是一本相对容易入门的书,能够快速地让我对医学影像技术有一个概览性的了解。然而,事实证明,这本书是一本非常扎实的“硬核”教材。它更适合那些希望深入理解医学影像技术背后科学原理和工程实现的读者。书中对数学模型的运用,对物理学定律的阐释,以及对算法的详细推导,都要求读者具备一定的数学和物理学基础。 我尤其对书中关于图像质量评估的部分印象深刻。它不仅介绍了客观的评价指标,如信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)、调制传递函数(MTF)等,还探讨了主观的评估方法。这让我认识到,图像质量的评价是一个多维度、多层次的问题,需要从多个角度进行考量。书中对各种伪影的成因和消除方法的详细分析,也让我明白了为什么在实际的影像诊断中,有时会出现一些“奇怪”的图像现象,以及如何去识别和规避它们。这些细节性的内容,对于提升临床诊断的准确性和可靠性,无疑是非常宝贵的。

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从读者角度来看,《Medical Imaging Systems Technology》这本书,与其说是一本“读物”,不如说是一本“工具书”。它提供的知识密度非常高,而且内容非常专业。我个人在阅读过程中,经常需要反复查阅相关的数学和物理学资料,才能完全理解其中的概念。书中对各种成像技术的物理基础,从电磁波的产生和探测,到声波的传播和反射,都进行了严谨的科学分析。 我尤其对书中关于MRI成像中梯度磁场的设计和应用感到着迷。它详细解释了如何通过施加空间变化的梯度磁场来编码空间信息,以及不同梯度序列的设计如何影响图像的对比度和成像速度。书中对自旋回波和梯度回波序列的比较,以及对多平面成像(MPI)和三维成像的阐述,都让我对MRI成像的技术细节有了更深入的了解。此外,书中对图像质量的评价和伪影的分析,也为我理解实际成像过程中可能遇到的挑战,以及如何进行优化,提供了宝贵的指导。

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这本书的标题《Medical Imaging Systems Technology》,精确地概括了它所包含的核心内容。我从中获得的,是对医学影像系统背后“技术”的深刻理解。它不仅仅是简单地介绍各种成像模态,而是深入到每一个环节,从物理原理到工程实现。我尤其被书中关于X射线成像的详细阐述所吸引,它不仅解释了X射线的产生和与物质的相互作用,还深入探讨了不同探测器类型(如闪烁体探测器和半导体探测器)的工作原理及其优缺点。 书中对数字图像处理的全面介绍,也为我提供了重要的理论基础。它详细讲解了各种滤波技术(如高斯滤波、拉普拉斯滤波)、边缘检测算法(如Sobel算子、Canny算子),以及图像分割方法(如阈值分割、区域生长)。这些技术对于从原始影像数据中提取有用的信息,并进行进一步的分析和量化,起到了至关重要的作用。而且,书中对图像配准技术的讨论,也让我明白了如何将不同时间、不同模态的图像进行对齐,从而进行更全面的诊断和研究。

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这本书给我最大的感受是它的“技术深度”。我之前阅读的很多关于医学影像的书籍,要么过于浅显,要么过于侧重某个单一模态。而《Medical Imaging Systems Technology》则以一种非常宏观的视角,对多种主要的医学影像技术进行了系统性的梳理和分析,并且深入到了各个技术的底层原理。书中对各种成像设备的物理基础、信号产生机制、数据采集方式、以及图像重建和后处理的算法都进行了详细的介绍。 我记得其中关于放射治疗剂量计算的部分,书中对蒙特卡罗模拟和剂量学算法的介绍,让我对放射治疗的精确性有了全新的认识。它解释了为什么在癌症治疗中,精确的剂量分布如此关键,以及如何通过复杂的计算来优化治疗计划,最大限度地杀伤肿瘤细胞,同时最小化对正常组织的损伤。此外,书中对数字图像处理在医学影像中的应用也进行了详尽的阐述,从基本的灰度变换、对比度增强,到更复杂的去噪、边缘检测、以及特征提取技术,都给出了深入的理论分析和算法讲解。这些内容对于理解如何从原始影像数据中提取有用的信息,并进行进一步的分析和诊断,起到了关键性的作用。

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《Medical Imaging Systems Technology》这本书,给我最直观的感受是它的“学术性”和“技术性”。它不像一本面向大众的科普读物,而是更像一本为医学影像领域的研究者和从业者设计的参考书。书中对各种成像技术的物理原理、数学模型和算法实现都进行了非常详尽的阐述,要求读者具备一定的专业知识背景。 我特别欣赏书中关于伽马相机和单光子发射计算机断层成像(SPECT)的章节。它详细解释了伽马射线的探测原理,以及如何利用这些信息来构建三维图像。书中对不同类型的探测器(如闪烁体探测器和半导体探测器)的性能比较,以及对图像重建算法(如滤波反投影法)的深入分析,都让我对SPECT成像有了更全面的认识。同样,对于PET成像,书中对放射性核素的选择、探测器的工作原理、以及图像重建的挑战都进行了深入的探讨。这些内容对于理解核医学成像技术的原理和局限性,非常有帮助。

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