Application of Optical Instrumentation in Medicine, 8. Ed by Joel Gray #(Society of p pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:SPIE--The International Society for Optical Engineering

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1980-12

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780892522620

丛书系列:

图书标签:

• 医学光学仪器
• 生物医学工程
• 光学工程
• 医学影像
• 诊断技术
• 生物光子学
• 激光医学
• 医疗设备
• 临床应用
• 光学传感器

医疗光学仪器应用：探索与革新 光学仪器在现代医学诊断、治疗和研究领域扮演着至关重要的角色，其应用范围之广、技术之精深，已成为推动医疗进步的关键力量。本书聚焦于光学仪器在医学领域的应用，旨在深入探讨其原理、发展现状、前沿技术以及未来趋势，为读者提供一个全面而详尽的视角。 第一部分：光学基础与医学应用原理 本部分将从光学的基础理论出发，逐步引申至其在医学领域的具体应用。我们将回顾光的波动性和粒子性，理解光的传播、反射、折射、衍射和干涉等基本现象，并探讨偏振光、荧光、拉曼散射等更复杂的概念。在此基础上，本书将深入阐述光学原理如何在医学成像、光谱分析、光疗以及生物传感等关键技术中得以实现。 光的传播与成像： 聚焦于透镜、反射镜等光学元件如何构建成像系统。我们将详细介绍显微镜的基本原理，从复式显微镜到共聚焦显微镜，分析其放大、分辨能力的关键因素，以及如何应用于细胞、组织和微生物的观察。同时，我们将探讨眼科学中使用的裂隙灯显微镜、眼底镜等，以及它们在眼部疾病诊断中的作用。 光的吸收与发射： 深入研究物质与光相互作用的机制。我们将详细介绍吸收光谱和发射光谱的原理，以及它们如何被应用于临床诊断。例如，脉搏血氧仪利用不同氧合血红蛋白对光的吸收特性来测量血氧饱和度；分光光度计则通过测量样品对不同波长光的吸收程度来定量分析生物分子。荧光显微镜技术，利用荧光染料标记生物分子，可以实现对细胞结构和功能的特异性可视化，为生命科学研究提供了强大的工具。 光与物质的相互作用： 探讨更复杂的光学现象在医学中的应用。拉曼光谱，作为一种无损的分子指纹识别技术，正逐渐应用于肿瘤的早期诊断、药物鉴别等方面。偏振光在眼科检查中用于评估角膜的形变和屈光不正，也用于分析生物组织的光学特性。 第二部分：经典光学仪器在医学诊断中的应用 本部分将重点介绍一系列成熟且广泛应用于医学诊断的光学仪器，深入剖析其工作原理、临床应用以及优势和局限性。 显微镜技术： 光学显微镜： 从基础的光学显微镜到高级的荧光显微镜、共聚焦显微镜，详细介绍其成像原理、放大倍数、分辨率的提升策略，以及在病理学、细胞生物学、微生物学等领域的广泛应用。重点阐述荧光显微镜在细胞成像、蛋白定位、基因表达研究中的关键作用，以及共聚焦显微镜如何通过光学切片技术获得三维高分辨率图像。 数字成像与图像处理： 讨论显微图像的数字化采集、存储和分析技术。介绍计算机辅助诊断（CAD）系统在病理切片分析中的应用，如何帮助病理医生提高诊断效率和准确性。 内窥镜技术： 硬管内窥镜与软管内窥镜： 详细介绍光纤束或微型摄像头的应用，实现对体内腔道的观察。分析不同类型的内窥镜，如胃镜、肠镜、腹腔镜、喉镜等，以及它们在诊断和微创手术中的作用。 三维内窥镜与窄带成像（NBI）： 探讨内窥镜技术的最新发展，如三维成像技术如何提供更直观的手术视野，以及NBI技术如何通过特定波长的光增强粘膜表面病变的对比度，提高早期癌症的检出率。 光谱分析技术： 分光光度法： 深入介绍其在临床生化检测中的应用，如血红蛋白、胆红素、葡萄糖等物质的定量分析。 脉搏血氧饱和度仪： 详细解析其工作原理，利用红光和红外光对血红蛋白的吸收差异来计算血氧饱和度，是ICU、手术室等场所的必备设备。 拉曼光谱： 探讨其在无创诊断领域的潜力，如用于区分正常组织与肿瘤组织，分析皮肤病变等。 影像增强技术： X射线成像： 虽然并非纯粹的光学仪器，但其与光学成像原理在信息获取上有共通之处。简要介绍X射线成像的基本原理，以及其在骨骼、肺部等影像诊断中的核心地位。 CT与MRI： 介绍这些先进的医学成像技术如何结合计算机处理和传感器技术，实现对人体内部结构的精细成像，为疾病诊断提供丰富信息。 第三部分：光学在医学治疗中的应用 除了诊断，光学技术在医学治疗领域同样扮演着不可或缺的角色，为疾病的治疗提供了更精确、更微创的解决方案。 激光治疗： 激光的原理与特性： 介绍激光的单色性、相干性、方向性等特性，以及不同波长激光在医学治疗中的应用。 外科手术： 探讨激光在眼科手术（如LASIK、白内障手术）、皮肤科手术（如去除纹身、治疗血管瘤）、肿瘤切除等方面的应用，强调其高精度、低损伤的优势。 光动力疗法（PDT）： 详细阐述PDT的原理，即利用特定波长的光激活光敏剂，产生单线态氧，从而杀死癌细胞。介绍其在肿瘤治疗、皮肤病治疗等领域的应用。 疼痛管理与康复： 探讨低强度激光疗法（LLLT）在缓解疼痛、促进组织修复方面的作用。 光疗与光动力治疗： 光动力治疗： 再次强调其在肿瘤治疗中的地位，以及在新兴应用领域的探索。 光疗： 介绍光疗在皮肤病治疗（如银屑病、白癜风）中的应用，以及紫外线、蓝光等对特定疾病的治疗作用。 光生物学效应： 光在细胞和组织中的作用： 探讨光照对细胞代谢、生长、凋亡等过程的影响，以及如何利用这些效应进行疾病治疗。 第四部分：前沿光学技术在医学领域的探索与展望 本部分将聚焦于新兴的光学技术及其在医学领域的最新研究与应用，展望未来发展趋势。 光学相干层析成像（OCT）： 原理与优势： 详细介绍OCT的工作原理，利用低相干光干涉测量组织内部的横截面图像，实现对生物组织的无损、高分辨率成像。 临床应用： 重点介绍OCT在眼科（视网膜疾病诊断）、心脏病学（血管斑块成像）、皮肤病学等领域的应用。 超分辨率显微镜： 突破衍射极限： 探讨STED、PALM、STORM等超分辨率显微镜技术如何突破传统光学显微镜的分辨率限制，实现对细胞亚结构（如蛋白复合物、DNA链）的精确观察。 在生命科学研究中的应用： 分析这些技术如何为理解细胞功能、疾病机制提供更深层次的洞察。 光声成像（PAI）： 结合光学与超声： 介绍PAI的原理，利用激光脉冲激发组织吸收光后产生的声波来成像，同时兼具光学成像的组织特异性和超声成像的穿透深度。 在肿瘤检测、血管成像等领域的潜力： 探讨PAI在早期癌症诊断、微血管网络可视化等方面的应用前景。 生物传感器与光学诊断： 基于表面等离子体共振（SPR）： 介绍SPR传感器如何利用光与金属表面的电子振荡耦合效应，实现对生物分子相互作用的实时、高灵敏度检测。 微流控芯片与集成光学： 探讨将光学元件集成到微流控芯片上的技术，实现便携式、低成本的液体活检和即时诊断。 人工智能与光学技术的融合： AI在图像分析中的应用： 探讨深度学习算法如何辅助光学成像数据的分析，提高诊断的准确性和效率。 AI在仪器优化与控制中的应用： 分析AI如何帮助优化光学仪器设计，提升成像质量，甚至实现自动化诊断。 微创与无创光学技术的发展： 对患者的益处： 强调微创与无创光学技术在降低手术风险、缩短恢复时间、提高患者舒适度方面的优势。 未来的发展方向： 展望更安全、更精准、更便捷的光学诊疗技术。 结论 光学仪器在医学领域的应用是一个充满活力和不断创新的领域。从基础的光学原理到尖端的成像技术，本书力求为读者展现这一领域的全貌。随着科学技术的不断进步，我们有理由相信，光学仪器将在未来的医学诊断、治疗和预防中发挥更加关键的作用，为人类健康福祉做出更大的贡献。本书的编写旨在激发读者对医学光学仪器应用更深入的思考和研究，推动该领域的持续发展。

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