Applied Electron Spin Resonance pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Ikeya, M.

出品人:

页数:500

译者:

出版时间:

价格:112

装帧:HRD

isbn号码:9789810211998

丛书系列:

图书标签:

• Electron Spin Resonance
• ESR
• Spectroscopy
• Magnetic Resonance
• Physics
• Chemistry
• Materials Science
• Quantum Mechanics
• Molecular Physics
• Radical Chemistry

书名： 磁共振成像（MRI）原理与临床应用 作者： [此处可填写虚构的资深医学物理学家或放射科主任的姓名] 出版社： [此处可填写一个专业的医学或物理学教材出版社名称] 出版年份： 2024年 --- 磁共振成像（MRI）原理与临床应用 导言：无创诊断的基石 磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）作为现代医学影像学的核心技术之一，以其卓越的软组织对比度、无电离辐射的特性以及多参数成像的能力，彻底改变了疾病的诊断、治疗规划和预后评估方式。本书旨在为医学生、放射技师、临床医生以及生物医学工程领域的科研人员提供一个全面、深入且实用的指南，涵盖了从基础物理原理到复杂临床应用的全部知识体系。 我们深知，准确的诊断依赖于对成像原理的深刻理解。因此，本书不仅关注“如何操作”设备，更着重阐述“为什么是这样”成像。 --- 第一部分：基础物理与信号的起源 本部分将构建理解MRI所需的所有物理学基础，力求清晰地阐释宏观现象背后的微观机制。 第一章：原子核的磁性与拉莫尔进动 我们将从量子力学中的自旋概念出发，介绍氢原子核（质子）作为MRI主要成像对象的独特地位。详细讨论其具有的磁矩，以及在静磁场（$B_0$）中产生的朗之万效应。重点阐述拉莫尔频率（Larmor frequency）的数学推导及其与 $B_0$ 场强之间的线性关系，这是所有MRI信号采集的基础。 第二章：射频脉冲与能级跃迁 本书细致分析了射频（RF）脉冲在激发核磁共振（NMR）信号中的作用。内容包括：共振条件、激发角（Flip Angle）的物理意义、以及不同类型射频脉冲（如矩形脉冲、hanning窗等）的设计与效能比较。我们还将探讨激发后的核自旋的宏观磁矩矢量在三维空间中的动力学行为。 第三章：弛豫过程——信号的衰减与对比度之源 弛豫是MRI对比度的核心。我们将分别深入探讨纵向弛豫（$T_1$ 恢复）和横向弛豫（$T_2$ 衰减）。 $T_1$ 机制： 详细解析自旋-晶格相互作用，并介绍组织特异性（如水、脂肪、灰质、白质）如何影响 $T_1$ 时间常数。 $T_2$ 机制： 解释自旋-自旋相互作用导致的横向退相干。同时，必须区分理想的 $T_2$ 衰减和在实际梯度场不均匀性下的观测值 $T_2^$ 衰减，并引入梯度回波序列对 $T_2^$ 效应的利用。 第四章：空间编码——梯度磁场的魔力 没有梯度场，MRI就无法形成图像。本章详细剖析梯度磁场（Gx, Gy, Gz）如何实现空间定位。内容涵盖： 频率编码（读出）： 在特定轴上施加梯度，使不同空间位置的信号具有不同的频率。 相位编码： 通过多次扫描改变编码梯度强度，引入空间位置相关的相位差。 切片选择： RF脉冲与梯度场结合，实现特定厚度切片的激发。 我们将通过详细的数学模型和时域分析，展示如何将空间信息编码到回波信号中。 --- 第二部分：序列设计与图像形成 本部分专注于将物理原理转化为可操作的成像序列，以及如何处理和重建图像数据。 第五章：经典序列的构建与优化 本书系统介绍了主要的MRI序列类型，并分析了它们在特定应用中的优缺点： 自旋回波（SE）序列： 细节分析 90°–180°脉冲的生成机制和 $T_2$ 权重的实现。 梯度回波（GRE）序列： 探讨了不同激发角 ($alpha$) 对 $T_1$ 和 $T_2^$ 权重的灵活控制，以及快速成像的潜力。 反转恢复（IR）序列： 深入研究了 $T_1$ 抑制（如 $ ext{STIR}$ 序列）和 $ ext{FLAIR}$ 序列的物理基础，这是识别水肿和脑脊液的关键。 第六章：数据采集与图像重建（K空间理论） 本章是连接物理信号与最终图像的关键。我们将深入 K 空间（频率空间）的概念，它是采集到的原始数据的数学表示。 K空间填充策略： 比较了线性采集、螺旋采集和非线性采集方式的效率和伪影特性。 傅立叶变换（FT）重建： 详细阐述二维傅立叶变换（2DFT）在将 K 空间数据反变换为空间图像中的核心地位。 并行成像技术（如 SENSE 和 GRAPPA）： 介绍了如何利用多通道线圈阵列来加速数据采集，显著缩短扫描时间，同时讨论其引入的信噪比（SNR）折衷和伪影控制。 --- 第三部分：高级成像技术与临床应用 本部分将理论知识应用于解决复杂的临床问题，介绍现代MRI的高级功能模块。 第七章：功能性磁共振成像（fMRI） fMRI 是研究大脑活动的强大工具。我们侧重于 血氧水平依赖性（BOLD）效应 的物理和生理基础。 BOLD 信号产生： 氧合血红蛋白（顺磁性）和脱氧血红蛋白（顺磁性）磁敏感性的差异如何影响局部 $T_2^$ 弛豫时间。 数据预处理与统计分析： 从原始时间序列数据到激活图的生成流程，包括运动校正、滤波、以及一般线性模型（GLM）的应用。 第八章：弥散与灌注成像 这些技术为评估组织微结构和血流动力学提供了独特的视角。 弥散加权成像（DWI）： 详细解释了 $b$ 值、表观弥散系数（ADC）图的计算，及其在急性缺血性脑卒中、肿瘤扩散评估中的临床价值。 磁共振血管造影（MRA）与灌注（MRP）： 区分动脉自旋标记（ASL）和动态磁化率增强（DSC-PWI）技术在脑部和外周血管成像中的原理和应用差异。 第九章：磁共振波谱学（MRS）与定量成像 本书探讨了超越形态学的定量分析方法。 化学位移与光谱： MRS 如何利用不同化学环境下的质子化学位移来识别和量化代谢物（如 NAA, 胆碱, 肌酸）。 定量 $T_1$ 和 $T_2$ 映射： 如何通过多回波或多间隔采集获得绝对弛豫时间图，用于量化组织病理生理学变化。 第十章：伪影分析与质量保证 任何成像系统都会产生伪影。本章指导读者识别、理解并尽量消除常见的成像缺陷。内容包括： 运动伪影： 患者体动和生理运动（如呼吸、心跳）的影响。 磁场不均匀性伪影： 场强滚降和磁敏感性伪影（尤其在颅底和鼻窦区域）。 化学位移伪影和黑边（Gibbs Ringing）。 --- 附录 附录 A： MRI 安全性、禁忌症与射频/梯度场的生物效应。 附录 B： 常见组织 $T_1, T_2, ext{ADC}$ 值参考表。 附录 C： 常用序列参数设置与优化实例（如针对神经、肌肉骨骼、腹部的具体参数建议）。 --- 本书特色： 深度整合： 理论物理与临床实践的无缝衔接，避免了纯物理书籍的抽象性和纯临床书籍的肤浅性。 侧重原理： 通过大量图示和公式推导，阐明了现代加速技术和对比度增强背后的核心数学逻辑。 实用导向： 提供了大量的案例分析，帮助读者将理论知识直接转化为精确的诊断能力。 本书是希望掌握 MRI 核心技术、致力于优化诊断流程的专业人士的必备参考书。

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