可視化醫(yī)學(xué)是融合傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)、分子影像學(xué)以及醫(yī)學(xué)人工智能、醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析、手術(shù)機(jī)器人、智能醫(yī)用材料等新興技術(shù)而衍生的跨專業(yè)、跨領(lǐng)域交叉學(xué)科。本書及時(shí)總結(jié)與系統(tǒng)歸納了可視化醫(yī)學(xué)的基本概念、學(xué)科內(nèi)涵、主要范疇與臨床應(yīng)用，循著學(xué)科發(fā)展歷程及醫(yī)學(xué)應(yīng)用類別這一主線，構(gòu)建了可視化醫(yī)學(xué)的理論知識(shí)體系，并對(duì)其未來發(fā)展趨勢(shì)做出了前瞻性的展望與分析。
本書在編寫中力求做到邏輯清晰、層次分明，除詳細(xì)總結(jié)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)、分子影像學(xué)的發(fā)展歷程與主要內(nèi)容外，在可視化醫(yī)學(xué)部分，緊緊圍繞可視化治療與檢測(cè)、影像導(dǎo)航手術(shù)、人工智能影像診斷、生物體系可視化、腦機(jī)接口等要點(diǎn)，系統(tǒng)闡述了可視化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的若干最新進(jìn)展與應(yīng)用，既著眼于基本理論的鋪墊、最新技術(shù)的進(jìn)展，也著眼于學(xué)科發(fā)展前沿的介紹，以加深讀者對(duì)于這一領(lǐng)域的微觀知識(shí)的把握與宏觀業(yè)態(tài)發(fā)展的認(rèn)知。同時(shí)，在章節(jié)的結(jié)尾設(shè)計(jì)了“可視書角”這一專欄，將十多個(gè)與可視化醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用相關(guān)的主題以文字及視頻的形式整理出來，以期讀者對(duì)可視化醫(yī)學(xué)的最新發(fā)展與業(yè)界動(dòng)態(tài)有個(gè)全方位的把握。
本書可供與生物醫(yī)學(xué)影像相關(guān)的在校學(xué)生、從業(yè)人員及科技研發(fā)人員，特別是涉及醫(yī)學(xué)人工智能、生物醫(yī)學(xué)工程、智能醫(yī)學(xué)材料、先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的專業(yè)人員參考使用。
第一章從醫(yī)學(xué)影像到可視化醫(yī)學(xué)的演進(jìn)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(jì)算機(jī)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(gè)性化診斷012
（三）影像引導(dǎo)機(jī)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(xiàn)015
第二章傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像與成像對(duì)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(duì)比劑028
二、X射線和計(jì)算機(jī)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(duì)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(jì)算機(jī)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(duì)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(duì)比劑045
參考文獻(xiàn)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(jì)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(cè)的納米影像探針103
參考文獻(xiàn)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(qiáng)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(dòng)力學(xué)治療135
（一）光動(dòng)力治療137
（二）聲動(dòng)力治療137
（三）化學(xué)動(dòng)力治療139
（四）其他動(dòng)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(xiàn)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(jī)器人174
（一）國(guó)外手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展177
（二）國(guó)內(nèi)手術(shù)機(jī)器人的最新進(jìn)展179
（三）手術(shù)機(jī)器人的臨床應(yīng)用與未來展望183
三、納米機(jī)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(jī)器人的未來發(fā)展189
參考文獻(xiàn)190
第六章人工智能影像診斷與疾病預(yù)測(cè)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(xiàn)219
第七章可視化醫(yī)學(xué)傳感與檢測(cè)225
一、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定227
（一）酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定的技術(shù)背景與定義227
（二）酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定的基本原理228
（三）酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用231
二、熒光檢測(cè)235
（一）熒光檢測(cè)概述235
（二）熒光檢測(cè)的基本原理236
（三）熒光檢測(cè)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用239
三、電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)243
（一）電化學(xué)發(fā)光機(jī)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(shí)檢測(cè)251
（一）酶聯(lián)免疫即時(shí)檢測(cè)251
（二）熒光即時(shí)檢測(cè)254
（三）電化學(xué)發(fā)光即時(shí)檢測(cè)256
（四）可穿戴即時(shí)檢測(cè)261
參考文獻(xiàn)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(cè)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(xiàn)297
第九章可視化腦機(jī)接口307
一、腦機(jī)接口概述309
二、腦機(jī)接口系統(tǒng)的構(gòu)成309
（一）神經(jīng)信號(hào)采集309
（二）信號(hào)處理310
（三）設(shè)備輸出311
（四）用戶反饋311
三、用于腦機(jī)接口的腦信號(hào)312
（一）不同神經(jīng)信號(hào)特征的概述312
（二）用于腦機(jī)接口的電生理信號(hào)313
（三）用于腦機(jī)接口的磁信號(hào)316
（四）用于腦機(jī)接口的代謝信號(hào)317
四、用于運(yùn)動(dòng)康復(fù)的腦機(jī)接口技術(shù)319
（一）第一代BrainGate系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二維運(yùn)動(dòng)控制319
（二）第二代BrainGate系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)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(jī)器人用于運(yùn)動(dòng)康復(fù)321
（五）植入式腦機(jī)接口系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)控制322
五、用于交流的腦機(jī)接口研究322
（一）用于打字言語交流的完全植入式腦機(jī)接口322
（二）非侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)通過打字實(shí)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(jī)接口神經(jīng)活動(dòng)模式的可視化及其應(yīng)用326
（一）用于可視化大腦活動(dòng)的模式概述326
（二）可視化腦機(jī)接口通過游戲促進(jìn)神經(jīng)康復(fù)329
（三）可視化腦機(jī)接口多場(chǎng)景下的人機(jī)交互330
參考文獻(xiàn)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(diǎn)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(xiàn)367
附錄縮略詞中英對(duì)照表376
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