목차 일부
1부 기본 영상 원리 ... 1
개요 ... 1
Chapter 01 서론 ... 5
1.1 의학 영상의 역사 ... 5
1.2 물리적 신호 ... 6
1.3 영상기법 ... 7
1.4 투영 방사선 영상법 ... 8
1.5 컴퓨터 단층촬영 ... 9
1.6 핵의학 영상 ... 10
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목차 전체
1부 기본 영상 원리 ... 1
개요 ... 1
Chapter 01 서론 ... 5
1.1 의학 영상의 역사 ... 5
1.2 물리적 신호 ... 6
1.3 영상기법 ... 7
1.4 투영 방사선 영상법 ... 8
1.5 컴퓨터 단층촬영 ... 9
1.6 핵의학 영상 ... 10
1.7 초음파 영상 ... 12
1.8 자기공명영상 ... 13
1.9 약 및 핵심 개념 ... 14
참고문헌 ... 15
Chapter 02 신호와 시스템 ... 17
2.1 서론 ... 17
2.2 신호 ... 18
2.2.1. 점 임펄스 ... 19
2.2.2. 선 임펄스 ... 22
2.2.3. 콤(comb)과 샘플링 함수 ... 22
2.2.4. 직사각형과 싱크 함수 ... 23
2.2.5. 지수 및 정현파 함수 ... 25
2.2.6. 가분 신호 ... 25
2.2.7. 주기신호 ... 26
2.3 시스템 ... 27
2.3.1. 선형시스템 ... 27
2.3.2. 임펄스 응답 ... 28
2.3.3. 이동 불변성 ... 29
2.3.4. 선형 이동 불변시스템의 연결 ... 32
2.3.5. 가분시스템 ... 34
2.3.6. 안정 시스템 ... 36
2.4 퓨리에 변환 ... 37
2.5 퓨리에 변환의 특성 ... 41
2.5.1. 선형성 ... 42
2.5.2. 이동성 ... 42
2.5.3. 켤레와 켤레 대칭성 ... 43
2.5.4. 비례축소 ... 43
2.5.5. 회전 ... 44
2.5.6. 컨볼류션 ... 45
2.5.7. 곱 ... 46
2.5.8. 가분 곱 ... 46
2.5.9. 파스발의 정리 ... 46
2.5.10. 가분성 ... 47
2.6 전달 함수 ... 48
2.7 원형 대칭과 핸켈 변환 ... 50
2.8 샘플링 ... 54
2.8.1. 샘플링 신호 모델 ... 55
2.8.2. 나이퀴스트 샘플링 정리 ... 57
2.8.3. 비 앨리어싱 필터 ... 59
2.9 요약 및 핵심 개념 ... 61
참고문헌 ... 61
연습문제 ... 62
Chapter 03 화질 ... 69
3.1 서론 ... 69
3.2 대조도 ... 71
3.2.1. 변조 ... 71
3.2.2. 변조 전달 함수 ... 71
3.2.3. 국부 대조도 ... 76
3.3 해상도 ... 77
3.3.1. 선 확산 함수 ... 77
3.3.2. 반치 폭 ... 79
3.3.3. 해상도와 변조 전달 함수 ... 80
3.3.4. 서브시스템의 직렬연결 ... 82
3.3.5. 해상도 도구 ... 85
3.3.6. 시간 및 주파수 해상도 ... 85
3.4 잡음 ... 86
3.4.1. 확률 변수 ... 87
3.4.2. 연속 확률 변수 ... 87
3.4.3. 이산 확률 변수 ... 90
3.4.4. 독립 확률 변수 ... 93
3.5 신호 대 잡음비 ... 94
3.5.1. 진폭 신호 대 잡음비 ... 95
3.5.2. 전력 신호 대 잡음비 ... 96
3.5.3. 차이 신호 대 잡음비 ... 98
3.6 비 랜덤 효과 ... 99
3.6.1. 인공물 ... 99
3.6.2. 왜곡 ... 101
3.7 정확도 ... 102
3.7.1. 정량적 정확도 ... 102
3.7.2. 진단 정확도 ... 102
3.8 요약 및 핵심 개념 ... 105
참고문헌 ... 105
연습문제 ... 106
2부 방사선 영상 ... 113
개요 ... 113
Chapter 04 방사선 물리 ... 117
4.1 소개 ... 117
4.2 이온화 ... 118
4.2.1. 원자의 구조 ... 118
4.2.2. 전자 결합에너지 ... 120
4.2.3. 이온화, 여기 ... 120
4.3 이온화 방사선의 형태 ... 122
4.3.1. 입자 방사선 ... 122
4.3.2. 전자기 방사선 ... 124
4.4 이온화 방사선의 특성 및 성질 ... 125
4.4.1. 주 에너지 전자 상호작용 ... 126
4.4.2. 기본적인 전자기 방사선 상호작용 ... 128
4.5 전자기 방사선의 감쇠 ... 133
4.5.1. X선 강도의 측정 ... 133
4.5.2. 좁은 빔, 단일에너지 광자 ... 136
4.5.3. 좁은 빔, 다에너지 광자(Polyenergetic Photons) ... 138
4.5.4. 넓은 빔의 경우 ... 140
4.6 방사선량 측정 ... 140
4.6.1. 조사 ... 140
4.6.2. 조사량과 커마 ... 141
4.6.3. 선형 에너지 전달 ... 141
4.6.4. Fill Factor ... 142
4.6.5. 등가선량 ... 142
4.6.6. 유효조사량 ... 143
4.7 요약과 중요한 개념 ... 144
참고문헌 ... 145
연습문제 ... 145
Chapter 05 투영방사선 ... 149
5.1 서론 ... 149
5.2 장비 ... 150
5.2.1. X-ray 튜브 ... 151
5.2.2. 여과와 제한 ... 153
5.2.3. 보정 여과기와 대조 대행자 ... 156
5.2.4. 격자, 에어 갭, 그리고 스캐닝 슬릿 ... 159
5.2.5. 필름-스크린 검출기 ... 161
5.2.6. X-ray 이미지 증감지 ... 164
5.3 이미지 형성 ... 165
5.3.1. 기본적인 이미지 방정식 ... 165
5.3.2. 구조적 효과 ... 166
5.3.3. 퍼짐 효과(Blurring Effect) ... 174
5.3.4. 필름의 특성 ... 178
5.4 잡음 그리고 산란 ... 180
5.4.1. SNR 비율 ... 181
5.4.2. 양자효율과 양자 검출 효율 ... 183
5.4.3. 컴프턴 산란 ... 186
5.5 요약 그리고 주요한 개념 ... 187
참고문헌 ... 188
연습문제 ... 188
Chapter 06 컴퓨터 단층촬영 ... 199
6.1 서론 ... 199
6.2 CT기기 공학 ... 201
6.2.1. CT 세대 ... 201
6.2.2. X-ray 소스와 시준 ... 208
6.2.3. CT 검출기 ... 209
6.2.4. 갠트리, 집전고리 그리고 환자 테이블 ... 210
6.3 영상구성 ... 211
6.3.1. 선 적분 ... 211
6.3.2. CT 횟수 ... 212
6.3.3. parallel-ray 재구성 ... 212
6.3.4. 팬-빔 재구성(Fan-Beam Reconstruction) ... 224
6.3.5. 나선형의 CT재구현 ... 228
6.3.6. 콘 빔 CT ... 229
6.4 CT에서의 영상화질 ... 229
6.4.1. 해상능 ... 230
6.4.2. 잡음 ... 232
6.4.3. 아티팩트 ... 237
6.5 요약 및 핵심 개념 ... 239
참고문헌 ... 239
연습문제 ... 239
3부 핵의학 영상 ... 253
개요 ... 253
Chapter 07 핵의학의 물리학 ... 257
7.1 서론 ... 257
7.2 명칭 ... 257
7.3 방사성 붕괴 ... 258
7.3.1. 질량 결손과 결합에너지 ... 258
7.3.2. 안정성 ... 260
7.3.3. 방사능 ... 261
7.3.4. 방사성 붕괴 법칙 ... 262
7.4 붕괴유형 ... 263
7.4.1. 양전자 붕괴와 전자포획 ... 263
7.4.2. 핵이성체 전이 ... 264
7.5 붕괴통계 ... 265
7.6 방사성 트레이서 ... 267
7.7 요약 및 핵심개념 ... 270
참고문헌 ... 271
연습문제 ... 271
Chapter 08 평면 섬광계수법 ... 275
8.1 서론 ... 275
8.2 기기 구성 ... 276
8.2.1. 콜리메이터 ... 277
8.2.2. 섬광 크리스탈 ... 279
8.2.3. 광증배관 ... 279
8.2.4. 국지화 논리 ... 281
8.2.5. 파고 분석기 ... 281
8.2.6. 동기 회로 ... 283
8.2.7. 영상 획득 ... 284
8.3 영상 형성 ... 285
8.3.1. 이벤트 위치 추정 ... 285
8.3.2. 수집 모드 ... 287
8.3.3. 앵거 카메라 영상 방정식 ... 291
8.4 영상품질 ... 293
8.4.1. 분해능 ... 293
8.4.2. 민감도 ... 298
8.4.3. 균일성 ... 300
8.4.4. 에너지 분해능 ... 301
8.4.5. 노이즈 ... 302
8.4.6. 계수율에 영향을 미치는 요소들 ... 303
8.5 요약 및 핵심개념 ... 305
참고문헌 ... 305
연습문제 ... 305
Chapter 09 방출 전산화 단층촬영 ... 313
9.1 기기구성 ... 314
9.1.1. SPECT 기기구성 ... 314
9.1.2. PET 기기구성 ... 317
9.2 영상 구성 ... 322
9.2.1. SPECT 영상 형성 ... 322
9.2.2. PET 영상 구성 ... 326
9.2.3. 반복 재구성 ... 330
9.3 SPECT와 PET의 영상 품질 ... 332
9.3.1. 공간 해상도 ... 332
9.3.2. 감쇠와 산란 ... 333
9.3.3. 무작위 동시 발생 ... 335
9.3.4. 대조도 ... 335
9.3.5. 노이즈와 신호대잡음비 ... 336
9.4 요약 및 핵심개념 ... 336
참고문헌 ... 337
연습문제 ... 338
4부 초음파 영상 ... 343
개요 ... 343
Chapter 10 초음파 물리 ... 345
10.1 서론 ... 345
10.2 파동 방정식 ... 346
10.2.1. 3차원에서의 음파 ... 347
10.2.2. 평면파 ... 349
10.2.3. 구형파 ... 351
10.3 파동의 전달 ... 352
10.3.1. 음파의 에너지 및 인텐서티 ... 352
10.3.2. 경계 평면에서 반사와 굴절 ... 353
10.3.3. 경계면에서의 투과 및 반사 계수 ... 355
10.3.4. 감쇠 ... 356
10.3.5. 산란 ... 358
10.4 도플러 효과 ... 60
10.5 빔 패턴 형성 및 초점 형성 ... 364
10.5.1. 단순 필드 패턴 모델 ... 365
10.5.2. 회절 공식 유도 ... 366
10.5.3. 초점 형성 ... 374
10.6 요약 및 핵심 개념 ... 375
참고문헌 ... 376
연습문제 ... 376
Chapter 11 초음파 영상시스템 ... 381
11.1 서론 ... 381
11.2 장치 ... 381
11.2.1 초음파 음파변환기 ... 382
11.2.2 초음파 프로브 ... 385
11.3 펄스-에코 영상 ... 388
11.4 음파발생기의 움직임 ... 392
11.5 초음파 영상의 모드 ... 395
11.5.1. A 모드 스캔 ... 395
11.5.2. M 모드 스캔 ... 395
11.5.3. B 모드 스캔 ... 397
11.6 방향조절과 초점형성 ... 402
11.6.1. 발신 방향조절과 초점형성 ... 402
11.6.2. 빔포밍과 다이나믹 초점형성 ... 405
11.6.3. 3차원 초음파 영상 ... 408
11.7 요약 및 핵심 개념 ... 408
참고문헌 ... 409
연습문제 ... 409
5부 자기공명 영상 ... 417
Chapter 12 자기공명 물리 ... 419
12.1 서론 ... 419
12.2 미시 자화 ... 420
12.3 거시 자화 ... 421
12.4 세차운동과 Larmor 주파수 ... 423
12.5 종자화와 횡자화 ... 426
12.5.1. 핵자기공명 신호 ... 426
12.5.2. 회전좌표계 ... 429
12.6 고주파 여기 ... 429
12.7 이완 ... 432
12.8 Bloch 방정식 ... 435
12.9 스핀에코 ... 437
12.10 대조도 기전 ... 440
12.11 요약 및 핵심 개념 ... 443
참고문헌 ... 443
연습문제 ... 444
Chapter 13 자기공명 영상 ... 449
13.1 자기공명 영상장치 ... 450
13.1.1. 시스템 구성 요소 ... 450
13.1.2. 주자석 ... 451
13.1.3. 경사자계 코일 ... 453
13.1.4. 고주파 코일 ... 456
13.1.5. 콘솔과 컴퓨터 ... 457
13.2 자기공명신호 획득 ... 458
13.2.1. 공간위치의 부호화 ... 458
13.2.2. 단면선택 ... 460
13.2.3. 주파수 부호화 ... 467
13.2.4. 극좌표 주사 ... 472
13.2.5. 경사자계 에코 ... 473
13.2.6. 위상 부호화 ... 475
13.2.7. 스핀에코 ... 478
13.2.8. 펄스 반복간격 ... 480
13.2.9. 현실적인 펄스시퀀스 ... 481
13.3 영상의 재구성 ... 484
13.3.1. 직각선형 정보 ... 484
13.3.2. 극좌표 신호 ... 486
13.3.3. 영상 방정식 ... 487
13.4 영상 품질 ... 490
13.4.1. 표본화 ... 490
13.4.2. 해상도 ... 493
13.4.3. 잡음 ... 495
13.4.4. 신호 대 잡음비 ... 498
13.4.5. 인공물 ... 499
13.5 요약 및 핵심 개념 ... 500
참고문헌 ... 501
연습문제 ... 501
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