可視化醫(yī)學(xué)

第一章從醫(yī)學(xué)影像到可視化醫(yī)學(xué)的演進001
一、概述與發(fā)展里程碑003
二、傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像003
（一）X射線和計算機斷層掃描003
（二）磁共振成像005
（三）核醫(yī)學(xué)成像005
（四）超聲成像006
三、分子影像006
（一）光學(xué)分子影像006
（二）放射性核素分子影像008
（三）磁共振分子影像008
（四）多模態(tài)分子影像008
四、可視化醫(yī)學(xué)010
（一）VR/AR輔助技術(shù)011
（二）人工智能個性化診斷012
（三）影像引導(dǎo)機器人精準(zhǔn)手術(shù)012
（四）智能中醫(yī)013
五、未來展望014
參考文獻015
第二章傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像與成像對比劑023
一、磁共振成像027
（一）磁共振成像的基本原理027
（二）磁共振成像對比劑028
二、X射線和計算機斷層掃描（CT）030
（一）X射線和CT成像的基本原理030
（二）CT成像對比劑032
三、放射性核素成像034
（一）正電子發(fā)射斷層掃描035
（二）單光子發(fā)射計算機斷層掃描037
四、超聲成像039
（一）超聲成像的基本原理039
（二）超聲成像對比劑041
五、光學(xué)成像043
（一）光學(xué)成像的基本原理043
（二）光學(xué)成像對比劑045
參考文獻046
第三章分子影像與分子影像探針061
一、單模態(tài)分子影像063
（一）磁共振分子影像063
（二）超聲分子影像067
（三）光學(xué)分子影像069
（四）核醫(yī)學(xué)分子影像074
（五）X射線及CT分子影像075
二、雙模態(tài)與多模態(tài)分子影像075
（一）光聲成像077
（二）熱聲成像079
（三）其他多模態(tài)分子影像080
三、分子影像探針082
（一）分子影像探針的設(shè)計082
（二）分子影像探針的合成083
（三）分子影像探針的修飾085
（四）分子影像探針的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用088
四、新一代分子影像探針097
（一）可視化診療多功能分子探針097
（二）影像導(dǎo)航手術(shù)分子探針101
（三）細(xì)菌檢測的納米影像探針103
參考文獻106
第四章影像引導(dǎo)精準(zhǔn)治療125
一、化學(xué)治療127
二、放射治療128
（一）3D適形放射治療129
（二）調(diào)強放療129
（三）影像引導(dǎo)放射治療129
三、熱療130
（一）光熱治療130
（二）磁熱治療131
（三）熱消融133
四、動力學(xué)治療135
（一）光動力治療137
（二）聲動力治療137
（三）化學(xué)動力治療139
（四）其他動力治療142
五、氣體治療145
（一）一氧化氮治療146
（二）氫氣治療147
（三）硫化氫治療148
（四）一氧化碳治療150
參考文獻151
第五章影像導(dǎo)航手術(shù)161
一、內(nèi)鏡163
（一）內(nèi)鏡的發(fā)展歷程164
（二）內(nèi)鏡的臨床應(yīng)用172
二、手術(shù)機器人174
（一）國外手術(shù)機器人的發(fā)展177
（二）國內(nèi)手術(shù)機器人的最新進展179
（三）手術(shù)機器人的臨床應(yīng)用與未來展望183
三、納米機器人185
（一）靶向給藥與精準(zhǔn)治療187
（二）微手術(shù)188
（三）納米機器人的未來發(fā)展189
參考文獻190
第六章人工智能影像診斷與疾病預(yù)測201
一、人工智能的定義和發(fā)展歷程203
（一）人工智能的定義203
（二）人工智能的發(fā)展歷程203
二、醫(yī)療人工智能產(chǎn)業(yè)體系205
（一）可視化醫(yī)學(xué)人工智能技術(shù)體系205
（二）醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)生態(tài)中的人工智能206
（三）人工智能醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)格局208
三、人工智能在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用209
（一）神經(jīng)系統(tǒng)疾病210
（二）心臟疾病211
（三）肺部疾病212
（四）眼科疾病214
（五）腫瘤216
四、人工智能的局限性和未來前景218
參考文獻219
第七章可視化醫(yī)學(xué)傳感與檢測225
一、酶聯(lián)免疫吸附測定227
（一）酶聯(lián)免疫吸附測定的技術(shù)背景與定義227
（二）酶聯(lián)免疫吸附測定的基本原理228
（三）酶聯(lián)免疫吸附測定的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用231
二、熒光檢測235
（一）熒光檢測概述235
（二）熒光檢測的基本原理236
（三）熒光檢測的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用239
三、電化學(xué)發(fā)光檢測243
（一）電化學(xué)發(fā)光機理244
（二）電化學(xué)發(fā)光體246
（三）電化學(xué)發(fā)光的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用246
四、即時檢測251
（一）酶聯(lián)免疫即時檢測251
（二）熒光即時檢測254
（三）電化學(xué)發(fā)光即時檢測256
（四）可穿戴即時檢測261
參考文獻264
第八章器官芯片與生物體系可視化275
一、器官芯片概述277
二、器官芯片的底層技術(shù)281
（一）微流控技術(shù)281
（二）細(xì)胞三維培養(yǎng)技術(shù)282
（三）生物標(biāo)志物檢測技術(shù)284
三、器官芯片的種類286
（一）單器官芯片286
（二）多器官芯片291
（三）器官芯片與類器官293
四、器官芯片的應(yīng)用與挑戰(zhàn)294
（一）器官芯片的應(yīng)用294
（二）器官芯片研究中存在的問題296
參考文獻297
第九章可視化腦機接口307
一、腦機接口概述309
二、腦機接口系統(tǒng)的構(gòu)成309
（一）神經(jīng)信號采集309
（二）信號處理310
（三）設(shè)備輸出311
（四）用戶反饋311
三、用于腦機接口的腦信號312
（一）不同神經(jīng)信號特征的概述312
（二）用于腦機接口的電生理信號313
（三）用于腦機接口的磁信號316
（四）用于腦機接口的代謝信號317
四、用于運動康復(fù)的腦機接口技術(shù)319
（一）第一代BrainGate系統(tǒng)實現(xiàn)二維運動控制319
（二）第二代BrainGate系統(tǒng)實現(xiàn)三維運動控制320
（三）神經(jīng)肌肉電刺激套320
（四）“神工”系列神經(jīng)康復(fù)機器人用于運動康復(fù)321
（五）植入式腦機接口系統(tǒng)實現(xiàn)三維運動控制322
五、用于交流的腦機接口研究322
（一）用于打字言語交流的完全植入式腦機接口322
（二）非侵入式腦機接口系統(tǒng)通過打字實現(xiàn)言語交流323
（三）通過大腦皮質(zhì)神經(jīng)信息合成語音用于直接英文交流324
（四）面向漢語言語交流的聲調(diào)語言解碼研究325
六、腦機接口神經(jīng)活動模式的可視化及其應(yīng)用326
（一）用于可視化大腦活動的模式概述326
（二）可視化腦機接口通過游戲促進神經(jīng)康復(fù)329
（三）可視化腦機接口多場景下的人機交互330
參考文獻331
第十章可視化醫(yī)學(xué)的未來337
一、藥械結(jié)合的可視化339
（一）藥械結(jié)合的定義339
（二）藥械結(jié)合的發(fā)展339
（三）藥械結(jié)合的醫(yī)學(xué)應(yīng)用351
二、外科手術(shù)的可視化規(guī)劃352
（一）脊柱手術(shù)規(guī)劃的重要性與可視化需求352
（二）脊柱手術(shù)規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)352
（三）脊柱手術(shù)規(guī)劃可視化應(yīng)用355
三、中醫(yī)可視化359
（一）中醫(yī)的基本概念與主要難點問題359
（二）可視化技術(shù)在中醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用361
（三）可視化技術(shù)在中醫(yī)臨床中的應(yīng)用365
參考文獻367
附錄縮略詞中英對照表376