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前言1

第一章 概论1

1.1 生物医学与计算机1

前言页1

1.2 生物医学信号的分类与特点4

1.2.1 直接信号及其特点5

1.2.2 间接信号及其特点6

习题7

参考文献7

第二章 生物医学数据压缩8

2.1 生物医学数据压缩的必要性8

2.2 数据压缩的基本原理9

2.2.1 信息量、熵及多余度9

2.2.2 压缩比13

2.2.3 数据压缩系统的误差准则14

2.3.1 数据压缩方法分类15

2.3 常用生物医学数据压缩算法15

2.3.2 非多余采样编码法17

2.3.3 变换编码法39

2.3.4 预测编码法——DPCM数据压缩算法及其在ECG数据压缩中的应用56

2.3.5 内插编码及其在ECG数据压缩中的应用64

2.3.6 熵编码——哈夫曼码用于生物医学数据压缩67

2.4 放射图像数据压缩71

2.4.1 基于游程长度编码的压缩方法72

2.4.2 剪裁压缩法75

习题75

参考文献76

第三章 生物医学信号的计算机处理79

3.1 生物医学信号处理中的数字滤波79

3.1.1 整系数线性相位数字滤波器及其在生物医学数据处理的应用80

3.1.2 应用于生物医学仪器的其他数字陷波滤波器92

3.1.3 基于最小二乘法多项式拟合的低通数字滤波器96

3.2.1 相干平均原理99

3.2 生物医学信号处理中的相干平均技术99

3.2.2 相干平均应用举例101

3.2.3 空间叠加平均102

3.3 生物医学信号的相关处理103

3.3.1 波形的相似性与相关系数103

3.3.2 时移波的相似性与相关函数105

3.3.3 相关技术的应用106

3.4 自适应滤波器109

3.4.1 自适应滤波器的基本原理109

3.4.2 LMS自适应算法112

3.4.3 自适应噪声抵消器及其在生物医学信息提取中的应用115

3.4.4 自适应信源增强器ALE120

习题122

参考文献122

4.1.1 CT在医学成像中的地位124

第四章 X射线计算机断层成像术124

4.1 概述124

4.1.2 CT数128

4.2 反投影重建算法129

4.2.1 反投影重建算法的物理概念129

4.2.2 反投影重建算法的数学描述133

4.2.3 正弦图134

4.2.4 反投影重建算法的实现136

4.3 滤波反投影重建算法136

4.3.1 投影定理137

4.3.2 卷积反投影重建139

4.3.3 平行射束卷积反投影重建算法的计算机实现141

4.4 扇束投影重建算法及其实现159

习题164

参考文献164

5.1 概述166

第五章 核磁共振成像166

5.2 核磁共振的物理基础167

5.2.1 核磁矩与自旋角动量167

5.2.2 外磁场中的原子核——量子力学观点171

5.2.3 外磁场中的原子核——经典力学观点173

5.3 核磁共振的宏观理论178

5.3.1 宏观磁化178

5.3.2 NMR信号的检测179

5.3.3 弛豫机理及弛豫时间的测量183

5.3.4 Bloch方程193

5.4 核磁共振成像方法194

5.4.1 层面选择195

5.4.2 投影重建算法196

5.4.3 二维傅里叶变换重建199

5.4.4 其他重建算法205

参考文献206

习题206

第六章 计算机网络及其在医院信息系统中的应用207

6.1 计算机网络简介207

6.1.1 计算机网络的定义207

6.1.2 计算机网络的分类207

6.1.3 计算机网络的结构与组成208

6.1.4 计算机网络的拓扑209

6.1.5 计算机网络的体系结构210

6.1.6 开放系统互连环境212

6.1.7 其他网络体系举例——TCP/IP214

6.1.8 局域网技术216

6.2 医院信息管理系统232

6.2.1 医院信息系统的概念232

6.2.2 医院信息管理系统的功能232

6.2.3 HIS的计算机网络系统234

参考文献237

习题237

第七章 医学影像存档及通信系统239

7.1 概述239

7.2 有关术语241

7.2.1 空间分辨力241

7.2.2 密度分辨力242

7.2.3 调制转移函数MTF243

7.3.1 PACS的基本模块246

7.3 PACS的基本模块及设计概念246

7.3.2 PACS系统设计原则251

7.4 图像采集——X射线胶片图像的数字化252

7.5 ACR-NEMA 300标准255

7.5.1 概述255

7.5.2 ACR-NEMA模型与ISO-OSI模型比较256

7.5.3 报文格式260

7.5.4 报文内容264

7.6.1 概述274

7.6 DICOM 3.0标准274

7.6.2 设计思想和模型278

7.6.3 信息对象定义281

7.6.4 服务类284

7.6.5 编码289

7.6.6 上层服务295

7.6.7 DICOM应用举例296

7.7 图像显示及显示工作站298

7.7.1 概述298

7.7.2 监视器的选择300

7.7.3 图像变形与图像处理301

7.7.4 图像显示工作部的类型302

7.8 结语303

附录 PACS系统举例303

习题303

参考文献306