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光声层析成像
作者：[美] 蒋华北 著，黄林，吴丹 译
出版社：科学出版社
出版时间：2022-01-01
ISBN：9787030711601
定价：¥148.00
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内容简介
《光声层析成像》阐述了光声层析成像的基本原理和应用。首先，《光声层析成像》介绍了定量光声层析成像技术，该技术可以定量重建并获得组织的光吸收系数或声学特性；接着，介绍了一系列基于软件和硬件的图像质量提升方法；其次，介绍了包括二维、三维和四维成像在内的光声成像技术；然后，介绍了光声显微成像技术，以及基于光声层析成像和光声显微成像技术的多模态影像技术；接下来，介绍了基于造影剂的光声分子影像技术；最后，介绍了光声层析成像技术在乳腺癌检测、骨关节炎诊断、癫痫病灶定位、血管内成像和图像导引肿瘤治疗的小动物和临床试验等方面的应用研究。
作者简介
暂缺《光声层析成像》作者简介
目录
目录
第1章 光声层析成像基本原理 1
1.1 光声效应 1
1.1.1 经验描述 1
1.1.2 严格理论描述 3
1.2 图像重建算法 4
1.2.1 延迟叠加波束形成算法 4
1.2.2 非线性迭代重建算法 4
1.3 实验系统简介 10
第2章 定量光声层析成像 12
2.1 重建吸收系数：方法1 12
2.2 重建吸收系数：方法2 15
2.3 重建吸收系数：方法3 19
2.4 重建吸收系数：方法4 22
2.5 同时重建吸收系数和声速 26
2.6 多光谱光声层析成像 31
第3章 用于图像增强的软件和硬件方法 35
3.1 双网格方法 35
3.2 伴随灵敏度方法 37
3.3 全变分最小化方法 38
3.3.1 数学推导 38
3.3.2 实例分析：噪声抑制 39
3.3.3 实例分析：基于有限换能器个数和有限探测角度的图像重建 49
3.4 辐射传输方程 55
3.4.1 RTE及其有限元离散化 56
3.4.2 基于RTE的定量光声层析成像 58
3.4.3 结果与讨论 59
3.5 并行计算 68
3.6 多层-可变厚度PVDF型超声换能器 70
3.7 基于AIN的pMUT超声换能器 76
3.8 液体声学透镜 80
3.9 MEMS微镜扫描系统 85
3.9.1 光声成像系统 86
3.9.2 结果与分析 87
第4章 基于阵列超声换能器的二维、三维和四维光声成像 90
4.1 基于阵列超声换能器的PAT系统和二维光声成像 90
4.1.1 激光源 92
4.1.2 圆形阵列超声换能器 92
4.1.3 控制电路与数据采集模块 93
4.1.4 系统评估和实验研究 95
4.2 三维光声成像 99
4.2.1 系统描述 99
4.2.2 仿体实验 101
4.2.3 活体实验 103
4.3 四维光声成像 104
4.3.1 观察药物传递 105
4.3.2 肿瘤治疗监测 106
第5章 光声显微成像和光声计算显微成像 108
5.1 光学分辨率光声显微成像 108
5.2 声学分辨率光声显微成像 110
5.3 C-scan光声显微成像 111
5.3.1 材料和方法 111
5.3.2 结果与讨论 113
5.4 光声计算显微成像 116
5.4.1 材料和方法 116
5.4.2 结果 120
5.4.3 讨论 128
5.5 基于可变焦距声学透镜的光声显微成像 130
5.6 基于单个多功能透镜的共聚焦光声显微成像 134
第6章 多模态成像方法 139
6.1 PAT/DOT 139
6.1.1 材料和方法 139
6.1.2 结果与讨论 142
6.2 PAT/FMT 150
6.2.1 方法 150
6.2.2 结果与讨论 151
6.3 PAT/US 155
6.4 基于光学分辨率的PAM/OCT 157
6.4.1 材料与方法 157
6.4.2 结果与讨论 159
第7章 基于造影剂的光声分子影像 162
7.1 金纳米颗粒 162
7.2 石墨烯 165
7.3 uPAR-NIR830-ATF-IONP 166
7.3.1 材料与方法 167
7.3.2 结果 170
7.3.3 讨论 173
7.4 靶向HER-2/NEU的磁性IONP 174
7.4.1 材料与方法 175
7.4.2 结果 180
7.4.3 讨论 188
第8章 临床应用与动物研究 189
8.1 关节成像 189
8.1.1 二维单波长定量光声层析成像 190
8.1.2 二维多光谱定量光声层析成像 193
8.1.3 三维单波长定量光声层析成像 198
8.1.4 三维多光谱定量光声层析成像 202
8.2 术中成像 207
8.2.1 术中光声层析成像(iPAT)系统 207
8.2.2 结果与讨论 209
8.3 脑成像 212
8.3.1 方法 213
8.3.2 结果与讨论 214
8.4 肿瘤血管再生成像 220
8.4.1 方法 221
8.4.2 结果与讨论 222
8.5 血管内成像 225
8.6 乳腺成像 228
8.6.1 光声层析成像系统 229
8.6.2 临床试验 229
参考文献(影印) 234
译者后记 244
第1章 光声层析成像基本原理 1
1.1 光声效应 1
1.1.1 经验描述 1
1.1.2 严格理论描述 3
1.2 图像重建算法 4
1.2.1 延迟叠加波束形成算法 4
1.2.2 非线性迭代重建算法 4
1.3 实验系统简介 10
第2章 定量光声层析成像 12
2.1 重建吸收系数：方法1 12
2.2 重建吸收系数：方法2 15
2.3 重建吸收系数：方法3 19
2.4 重建吸收系数：方法4 22
2.5 同时重建吸收系数和声速 26
2.6 多光谱光声层析成像 31
第3章 用于图像增强的软件和硬件方法 35
3.1 双网格方法 35
3.2 伴随灵敏度方法 37
3.3 全变分最小化方法 38
3.3.1 数学推导 38
3.3.2 实例分析：噪声抑制 39
3.3.3 实例分析：基于有限换能器个数和有限探测角度的图像重建 49
3.4 辐射传输方程 55
3.4.1 RTE及其有限元离散化 56
3.4.2 基于RTE的定量光声层析成像 58
3.4.3 结果与讨论 59
3.5 并行计算 68
3.6 多层-可变厚度PVDF型超声换能器 70
3.7 基于AIN的pMUT超声换能器 76
3.8 液体声学透镜 80
3.9 MEMS微镜扫描系统 85
3.9.1 光声成像系统 86
3.9.2 结果与分析 87
第4章 基于阵列超声换能器的二维、三维和四维光声成像 90
4.1 基于阵列超声换能器的PAT系统和二维光声成像 90
4.1.1 激光源 92
4.1.2 圆形阵列超声换能器 92
4.1.3 控制电路与数据采集模块 93
4.1.4 系统评估和实验研究 95
4.2 三维光声成像 99
4.2.1 系统描述 99
4.2.2 仿体实验 101
4.2.3 活体实验 103
4.3 四维光声成像 104
4.3.1 观察药物传递 105
4.3.2 肿瘤治疗监测 106
第5章 光声显微成像和光声计算显微成像 108
5.1 光学分辨率光声显微成像 108
5.2 声学分辨率光声显微成像 110
5.3 C-scan光声显微成像 111
5.3.1 材料和方法 111
5.3.2 结果与讨论 113
5.4 光声计算显微成像 116
5.4.1 材料和方法 116
5.4.2 结果 120
5.4.3 讨论 128
5.5 基于可变焦距声学透镜的光声显微成像 130
5.6 基于单个多功能透镜的共聚焦光声显微成像 134
第6章 多模态成像方法 139
6.1 PAT/DOT 139
6.1.1 材料和方法 139
6.1.2 结果与讨论 142
6.2 PAT/FMT 150
6.2.1 方法 150
6.2.2 结果与讨论 151
6.3 PAT/US 155
6.4 基于光学分辨率的PAM/OCT 157
6.4.1 材料与方法 157
6.4.2 结果与讨论 159
第7章 基于造影剂的光声分子影像 162
7.1 金纳米颗粒 162
7.2 石墨烯 165
7.3 uPAR-NIR830-ATF-IONP 166
7.3.1 材料与方法 167
7.3.2 结果 170
7.3.3 讨论 173
7.4 靶向HER-2/NEU的磁性IONP 174
7.4.1 材料与方法 175
7.4.2 结果 180
7.4.3 讨论 188
第8章 临床应用与动物研究 189
8.1 关节成像 189
8.1.1 二维单波长定量光声层析成像 190
8.1.2 二维多光谱定量光声层析成像 193
8.1.3 三维单波长定量光声层析成像 198
8.1.4 三维多光谱定量光声层析成像 202
8.2 术中成像 207
8.2.1 术中光声层析成像(iPAT)系统 207
8.2.2 结果与讨论 209
8.3 脑成像 212
8.3.1 方法 213
8.3.2 结果与讨论 214
8.4 肿瘤血管再生成像 220
8.4.1 方法 221
8.4.2 结果与讨论 222
8.5 血管内成像 225
8.6 乳腺成像 228
8.6.1 光声层析成像系统 229
8.6.2 临床试验 229
参考文献(影印) 234
译者后记 244
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