概要
●近年,医療施設における「チーム医療」の重要性が唱えられ,診療放射線技師には画像検査について,より高度な知識・能力が要求されている.このような医療環境の急速な展開と,画像技術の高度な発達に合わせ,旧版『医用放射線科学講座13 放射線診断機器工学 第2版』を全面的に改訂し,新版として発行!
●全章で内容の充実を図り,レベルの高さを一定ラインに保ちつつも,鮮明な画像,明解な図を多数収載し,平易な文体で解説し「わかりやすさ」を徹底させた.学生から臨床現場の技師まで,より実践に生かせる工夫を凝らした内容構成.生涯使える決定版テキスト.
●「IVR」「内視鏡検査装置」など,臨床で使われている最新の機器を収載.この1冊で診療画像機器のほぼすべてを網羅.真に必要な知識を得るために必読の書.
目次
第1編 画像診断装置
第1章 画像診断装置の概要
1 はじめに(岡部哲夫)
2 画像診断装置の発展(稲本一夫)
1)レントゲンのX線発見
2)軍陣医学でのX線の利用
3)結核対策,間接撮影の出現
4)胃癌対策,X線テレビの出現
5)X線CTの出現
6)MRI
7)分子イメージング・PETの登場
8)CADの出現
9)電子カルテの出現
10)将来の予測
3 規格,関連法規(細羽 実)
1.医療機器と法規制
2.画像品質の維持と安全性を確保する規格,ガイドライン
1)画像診断機器の品質維持の規格
2)画像表示装置の品質管理
3)医療情報システムとしての安全性確保
第2章 一般X線撮影装置
1 はじめに(小倉敏裕)
2 汎用撮影装置
3 胸部撮影装置
4 腹部撮影装置
5 小児用撮影装置(上原真澄)
6 頭部専用撮影装置
第3章 消化管透視撮影装置(中村雅人)
1 概要
2 装置構成
1)透視撮影台
2)天 板
3)スポット撮影装置(速写撮影装置)
4)X線テレビジョンシステム
5)X線管およびX線可動絞り
3 透視撮影装置の分類
1.近接式透視撮影装置と遠隔式透視撮影装置
1)近接式透視撮影装置
2)遠隔式透視撮影装置
2.オーバーテーブルチューブタイプとアンダーテーブルチューブタイプ
1)オーバーテーブルチューブタイプ
2)アンダーテーブルチューブタイプ
3.カセッテ方式とカセッテレス方式
1)カセッテ方式
2)カセッテレス方式
4 透視撮影装置のおもな動作
5 多方向診断装置
6 今後の展望
第4章 消化管内視鏡検査装置(小井戸薫雄)
1 内視鏡の原理と種類
2 内視鏡検査の特徴,利点
1.上部消化管用内視鏡
2.下部消化管用内視鏡
3.超音波内視鏡
4.内視鏡治療
5.内視鏡画像ファイリング
6.内視鏡検査の課題と問題点
1)消毒
2)偶発症
7.インフォームドコンセント
8.最近の内視鏡診断の話題
3 X線造影検査との比較
1.胃腫瘍性病変におけるX線造影検査との比較
2.胃炎症性病変におけるX線造影検査との比較
3.H.pylori陽性胃炎におけるX線造影検査との比較
4.大腸腫瘍性病変におけるX線造影検査との比較
5.食道腫瘍におけるX線造影検査との比較
6.小腸癌におけるX線造影検査との比較
第5章 循環器撮影装置
1 装置の構成と種類(小林 透)
1.頭部用システム
2.腹部用システム
3.心血管用システム
4.四肢用システム
下肢ステッピング撮影
2 X線装置
1.X線管
2.高電圧発生装置
3 X線映像装置
1.イメージインテンシファイアを用いた映像系
1)イメージインテンシファイア
2)X線テレビ装置
3)シネカメラ,フィルムチェンジャ
2.平面検出器を用いた撮像系
4 X線機械装置
1.撮影系保持装置
2.循環器用X線撮影台
5 DF装置
6 デジタルサブトラクションアンギオグラフィ(DSA)
7 IVR(インターベンショナルラジオロジー)(田島廣之)
1.血管系IVR
1)薬剤の局所投与,血栓の破砕吸引
2)血管塞栓術
3)血管形成術・弁形成術
4)その他の血管系IVR
2.非血管系IVR
1)生検(バイオプシ)
2)エタノール治療,ラジオ波治療
3)ドレナージ
4)ステント
5)その他
8 付属装置(小林 透)
1.造影剤自動注入器(インジェクタ)
2.心電図モニタ,圧記録機器
3.麻酔器,吸引装置,除細動装置
9 最近のX線システム
第6章 特殊X線撮影装置
1 外科用X線装置(川又雅次)
1.はじめに
2.用 途
1)整形外科領域
2)整形外科以外の領域
3.構 成
1)基本構成
2)組み合わせ装置
4.各部の仕様・性能
1)X線発生装置
2)X線制御装置
3)移動形本体
4)I.I. およびTV装置
5)ビデオメモリ装置
6)ほかの媒体への記録装置
7)カセッテホルダおよび撮影用ハンドスイッチ
8)透視用スイッチ
9)手術室以外で外科用X線装置を使用する場合のスイッチ(遠隔操作用X線スイッチ)
10)モニタ台車
11)DSA機能付き外科用X線装置
5.環境条件
1)電源条件
2)周囲条件
6.装置使用上の注意
7.今後の動向
2 乳房用X線装置(根岸 徹)
1.乳房用X線装置の物理的特性
2.乳房用X線装置の構成
3.乳房用X線装置のX線管の特性
4.付加フィルタ
5.圧迫器
6.撮影台(カセッテホルダと運動グリッド,自動露出機構)
7.画像受像部
1)増感紙-フィルム系
2)デジタル系
8.乳房用X線装置の精度管理
1)日常の精度管理(画像評価)
2)1年ごと精度管理
9.最新の撮影技術
1)位相コントラストマンモグラフィ(PCM)
2)tomosynthesis
3)tele-mammography
3 泌尿器科・産婦人科専用装置(上原真澄)
4 歯科専用撮影装置
1.歯科用X線装置
2.回転式パノラマX線撮影装置
第7章 X線CT装置
1 X線CTの原理(八木一夫)
1.X線CT装置の出現
1)X線CT装置の開発
2)X線CT装置の進歩
2.X線CT装置の原理
1)基本原理
2)X線CT装置の基本機能
3)投影データの収集
4)画像再構成
5)CT装置における計算機システム
3.X線CTのデータサンプリング
1)サンプリングの定理
2)ビューサンプリング数
3)サンプリング間隔とエリアシング誤差
4)サンプリング間隔と解像力
4.X線CT画像の保存系
1)画像の保存
2)画像表示
3)画像の記録
2 システム仕様と性能
1.概説
1)X線出力とX線管球容量
2)スキャン時間
3)再構成時間とスキャンサイクル
4)撮影領域とスライス厚
5)ピクセルとスライス厚
6)CT画像の表示法とCT値
7)ウインドウレベル
8)ウインドウ幅
9)高濃度域と低濃度域
2.空間分解能(高コントラスト分解能)
3.密度分解能(低コントラスト分解能)
4.スループット
5.被ばく線量
6.性能評価
1)ノイズ(雑音)
2)コントラストスケール
3)空間分解能
4)スライス厚
5)高コントラスト分解能
6)低コントラスト分解能
7)被ばく線量
3 アーチファクト
1.CTの原理から発生するアーチファクト
1)モーションアーチファクト
2)パーシャルボリュームアーチファクト
3)ビームハードニング
4)メタルアーチファクト
5)散乱線によるアーチファクト
2.CT装置の故障・調整不良によるアーチファクト
1)リング状アーチファクト
2)ストリーク,シャワー状アーチファクト
4 CTのハードウェアおよびコンピュータシステム
1.X線発生装置
1)X線管
2)X線高電圧装置の概要
2.検出器とデータ収集系
1)検出器とデータ収集系の性能
2)X線CT用検出器
3)データの流れと各種処理
3.ガントリと寝台
1)ガントリの機能と構造
2)寝台の機能と構造
4.コンピュータシステム
1)CTのコンピュータシステム
2)制御のためのコンピュータシステム
3)CT内部のデータの流れ
4)データ処理部
5)対話用入力デバイス
6)画像の表示
7)データの保存と周辺機器
8)データ転送
5 ヘリカルCT(らせんCT)
1.ヘリカルスキャン
1)原理
2)ヘリカルスキャンの画像再構成法(補間再構成法)
3)ヘリカルスキャンの特徴
2.三次元画像
1)三次元画像の表示法
2)MIP表示
3)シネ表示
4)MPR表示
3.ヘリカルスキャンの応用
1)種々のヘリカルスキャンモード
2)CT透視法
3)マルチスライスCT(4列,8列,16列,32列,64列マルチスライスCT)
4)胸部集団検診
6 コーンビームCT(植田 健)
1.コーンビームCTとは
2.コーンビームCTにおける画像生成演算
1)概要
2)投影補正処理
3)三次元画像再構成処理〔フェルドカンプ法〕
4)180°再構成
5)造影血管の三次元再構成
3.コーンビームCT装置の構成
4.コーンビームCTに関する技術課題と開発
1)撮影速度の増大
2)撮影系のダイナミックレンジの拡大
5.臨床画像例
6.今後の課題と方向
7 CTコロノグラフィ(小倉敏裕)
第8章 MRI装置
1 はじめに(高橋哲彦)
2 NMRの原理
1.原子とプロトン
2.縦磁化と緩和
3.歳差運動
4.核磁気共鳴
5.高周波電流と高周波磁場
6.横磁化と緩和
7.空間選択
8.MRIの手順
9.画像コントラスト
1)自由誘導減衰(FID)
2)プロトン密度(PD)強調コントラスト
3)T2強調コントラスト
4)T1強調コントラスト
5)化学シフトと信号コントラスト
6)分子拡散と画像コントラスト
7)スペクトロスコピー
3 画像形成方法
1.スライス方向の空間選択
2.周波数エンコード
3.リフェイズとディフェイズ
4.位相エンコード
5.k空間
1)k空間の説明
2)k空間軌跡
6.パルスシーケンス
1)グラディエントエコーシーケンス
2)スピンエコーシーケンス
3)その他のパルスシーケンス
7.三次元撮像
8.画像のSN比
4 臨床用ヒトMRI装置
1.静磁場強度
1)SN比
2)T1値/T2値/T2*値
3)SAR
4)磁場強度ごとの装置の特徴
2.静磁場磁石
1)常電導磁石
2)永久磁石
3)超電導磁石
3.装置形状
1)オープン型
2)クローズ型
3)その他の形状
5 MRIの基本構成と動作
1.MRIの基本構成
2.UI制御・画像処理部
3.計測制御部
4.RFチェイン
1)RF送信部
2)RF受信部
5.傾斜磁場コイル
6 MRIの画質(宮地利明)
1.コントラスト
1)スピンエコーのコントラスト
2)グラディエントエコーのコントラスト
3)他のパルスシーケンスのコントラスト
2.分解能
3.信号雑音比
4.アーチファクト
1)動きのアーチファクト
2)折り返しアーチファクト(エイリアシングアーチファクト,フォールディングオーバーアーチファクト)
3)データ打ち切り(トランケーション)アーチファクト(ギブスアーチファクト,リンギング)
4)金属アーチファクト
5)化学(ケミカル)シフトアーチファクト
6)磁化率アーチファクト
7)パーシャルボリューム効果
8)マジックアングルアーチファクト
9)装置およびパルスシーケンスによるアーチファクト
5.ひずみ,均一性
6.撮像時間
1)マルチスライス
2)位相エンコードラインのデータ収集の削減
3)高速シーケンス
4)パラレルイメージング
7.画質評価法
1)画質評価の目的
2)画像信号雑音比の評価
3)画像均一性の評価
4)コントラスト雑音比の評価
7 MRアンギオグラフィ
1.MRアンギオグラフィの種類
2.TOF-MRアンギオグラフィ
3.PC-MRアンギオグラフィ
4.造影MRアンギオグラフィ
5.SSFP-MRアンギオグラフィ
6.位相分散による信号損失
7.速度補正用の傾斜磁場
8 ファンクショナルMRI
1.血流動態
1)造影剤を使用する方法
2)造影剤を使用しない方法
2.分子拡散
3.磁化移動
4.代謝
5.弾性
6.温度
第9章 核医学診断装置
1 はじめに(村瀬研也)
2 核医学診断装置の歴史
3 シンチレーション検出器
1.原理
2.シンチレータ
3.光電子増倍管
4.波高(エネルギー)分析器
4 半導体検出器
5 試料測定装置
6 体外計測用機器
1.シンチレーションカメラ
2.コリメータ
1)平行多孔コリメータ
2)ピンホールコリメータ
3)コンバージング(収束多孔)コリメータ
4)ダイバージング(拡散多孔)コリメータ
5)スラントホールコリメータ
6)ファンビームコリメータ
7)コーンビームコリメータ
3.多結晶型ガンマカメラ
4.ホールボディスキャナ(全身イメージング装置)
7 SPECT装置
1.ガンマカメラ回転型SPECT装置
2.リング型SPECT装置
3.多検出器型SPECT装置
8 ポジトロン核種用SPECT装置
9 PET装置
1.原理
2.装置
3.三次元PET
10 サイクロトロン
11 半導体検出器型ガンマカメラ
12 画像再構成法
1.SPECTにおける吸収補正
1)均一吸収補正法
2)不均一吸収補正法
2.PETにおける吸収補正
3.SPECTにおける散乱線補正
1)デコンボリューション法
2)エネルギーウインドウ法
3)トランスミッション法
4.PETにおける散乱線補正
13 核医学診断装置の品質管理
1.ガンマカメラの品質管理
2.SPECT装置の品質管理
3.PET装置の品質管理
14 PET-CT・MRの事情(高橋康幸)
1.PET-CT装置
2.PET-MR装置
第10章 超音波診断装置
1 超音波の生体特性(平間 信)
1.生体内音速と波長
2.超音波の伝搬特性
3.超音波の反射と散乱
4.超音波の減衰
2 超音波画像診断装置の特徴と限界
3 超音波画像診断装置
1.原理
2.超音波の走査方法
1)機械走査
2)電子走査
3)機械走査と電子走査の比較
3.超音波診断装置の性能
4 超音波ドプラ法
1.超音波ドプラ法
2.カラードプラ断層法
1)概要
2)応用
5 超音波画像のアーチファクト
6 プローブと臨床応用(石蔵文信)
1.一般的なプローブの種類
1)リニアプローブ
2)コンベックスプローブ
3)セクタプローブ
2.特殊なプローブ
1)経食道プローブ
2)経直腸・経腟プローブ
3)穿刺用プローブ
4)胎児3Dエコー
3.よりよい画像を得るための技術
1)単結晶
2)ハナフィレンズを用いた音場の均一化
3)マトリックス振動子を用いた音場の均一化
4)マトリックス振動子を用いた三次元画像
7 新手法
1.コントラスト技術
1)基本的な技術(セカンドハーモニック法)
2)高音圧で用いられる技術(1.5ハーモニック法とウルトラハーモニック法)
3)低音圧で用いられる技術(パルスインバージョン法)
4)腹部での造影法(マイクロフローイメージング)
2.心機能の新しい評価法
1)ストレイン法
2)ベロシティベクターイメージング(VVI)
3.その他の新技術
1)画像コンパウンド(複合)技術
2)組織の硬さの表示:エラストグラフィ
3)血管の観察:高周波プローブの開発と動脈硬化の測定
4)ポータブルエコーの登場
8 超音波診断の安全性(平間 信)
9 超音波診断機器の将来
第2編 基礎技術
第1章 X線の物理(松本政雄)
1 X線の発生
1.X線の発生
2.X線の発生効率
3.特性X線
4.連続X線
2 X線の減弱
1.X線撮影系での減弱
2.指数関数の法則と減弱係数
3.X線スペクトルの減弱
4.照射線量減弱曲線と半価層
3 X線像の形成
1.X線による画像の形成
1)増感紙-フィルム系の画像形成
2)散乱X線の影響
2.画像の幾何学的形成
1)画像の拡大
2)画像のひずみ
第2章 X線管装置と付属器具
1 X線管装置(小栁慶二)
1.X線の発生と熱電子
2.X線管の歴史
3.診断用X線管の構造
1)固定陽極X線管
2)回転陽極X線管
3)X線管装置の構成
4.X線管の特性
1)焦点の形成とその測定
2)X線の放射強度分布
3)X線管の管電流特性
4)焦点外X線
5.許容負荷と熱容量
1)X線管と熱
2)許容負荷
3)短時間負荷
4)長時間負荷
5)混合負荷
6)CT負荷
7)負荷による焦点面荒れ
2 新しい動向
3 付属機器(絞り)
1.X線装置用可動絞り
1)透視時のX線照射野
2)焦点外X線
3)固有ろ過と付加フィルタ
2.CT装置用可動絞り
4 散乱X線除去用グリッド(小倉敏裕)
1.固定グリッド
2.運動グリッド
3.グリッドの構造
1)グリッド密度
2)グリッド比
3)集束距離
4.グリッドの物理的特性・性能
第3章 X線高電圧装置(高橋 順)
1 はじめに
1.X線高電圧装置とは
2.用語の説明
3.X線高電圧装置に要求されること
1)性 能
2)小型であること
3)省資源化
4.X線高電圧装置の種類と用途
1)X線高電圧装置の種類
2)おもな用途と変遷
2 変圧器式X線高電圧装置
1.2ピーク形X線高電圧装置
1)高電圧発生の原理と基本回路
2)高電圧発生装置
3)X線制御装置
4)2ピーク形装置の特性
2.6および12ピーク形X線高電圧装置
1)高電圧発生の原理
2)全体構成
3)高電圧発生装置
4)X線制御装置
5)12ピーク形装置の特性
3.定電圧式X線高電圧装置
3 コンデンサ式X線高電圧装置
1.高電圧発生装置
1)高電圧発生の原理
2)高電圧充電回路
3)X線のばく射と遮断
2.制御装置
1)mAsとX線量の関係
2)ばく射時間と特性
4 インバータ式X線高電圧装置
1.概要
2.インバータ式X線高電圧装置に必要な技術
1)電力の変換と制御
2)高電圧変圧器
3)X線管電圧,管電流の制御
3.変圧器形インバータ式X線高電圧装置
1)共振形(周波数固定位相差制御方式)
2)共振形(周波数可変制御方式)
3)非共振形
4.エネルギー蓄積形インバータ式X線高電圧装置
1)蓄電池エネルギー蓄積形
2)コンデンサエネルギー蓄積形
5.インバータ式X線高電圧装置の特性と特徴
5 新しい動向
1.高電圧パワー半導体スイッチによる高速パルス透視システム
1)高速パルス透視システムの構成と動作
2)高電圧パワー半導体スイッチの構造
3)特 性
2.今後の展望
第4章 自動露出制御装置と操作パネル(高橋 順)
1 自動露出制御装置
1.概要
2.原理
1)フォトタイマの原理
2)X線テレビシステム用自動露出制御装置の原理
3.センサ
1)センサの原理
2)光電子増倍管とその特性
3)センサの位置による分類
4)センサの形状による分類
4.自動露出制御装置の各種特性とその補正
5.用途による特殊性
1)一般撮影用
2)断層撮影用
3)消化器用
4)循環器用
5)乳房撮影用
2 操作パネル
1.概 要
2.おもな操作器とその機能
3.操作卓の形状
4.プログラム撮影機能
5.制御回路
6.用途と特徴
1)一般撮影用システム
2)X線テレビシステム
3)循環器システム
4)多目的システム
第5章 デジタル一般X線撮影装置
1 FPD方式(田中利恵)
1.概 要
1)歴 史
2)FPD方式撮影装置の基本構成
2.システム構成と運用方法
1)装置の種類
2)検査システムの構築
3)ワークフロー(仕事の流れ)
4)撮影適応範囲
3.撮影から画像表示まで
1)画像の物理特性
2)画像処理
4.臨床応用
1)FPDシステムによる長尺撮影
2)エネルギーサブトラクション
3)コンピュータ支援診断
4)トモシンセシス
5.将来展望
2 CR方式(荒川 哲)
1.デジタル画像の特徴
1)デジタル画像
2)標本化
3)量子化
2.CRの原理
1)CRの構成
2)情報伝達特性
3)読み取りシステムの構成要素
3.画質特性
1)画像形成過程と画質決定要因
2)周波数応答特性の決定要因
3)ノイズ特性の決定要因
4.CRシステムの技術動向
1)両面集光IP読み取りを用いた高画質化
2)マンモグラフィへの応用
3)ライン光源とラインセンサを用いた読み取り技術(ラインスキャン読み取りシステム)
第6章 デジタルX線テレビ装置(池田重之)
1 はじめに
2 イメージインテンシファイアを用いた装置
1.システム構成
2.イメージインテンシファイア
3.CCDカメラ
4.光学系
5.総合特性
1)MTF
2)SN比
6.画像処理装置
1)基本仕様
2)画像処理
7.臨床画像
3 X線平面検出器を用いた装置
1.FPD
2.FPDの特徴
3.FPDを使用するための固有の技術
4.総合特性
1)MTF
2)SN比
5.臨床画像
第7章 画像センサと表示装置
1 増感紙-フィルム系(小倉敏裕)
1.増感紙
2.X線フィルム
3.増感紙-フィルム系を用いたセンサ(カセッテ)
4.感光材料による不鋭と粒状性
2 イメージングプレート(IP)(髙橋健治)
1.輝尽性蛍光体
2.IPの種類と用途
3.IPの構造
4.IPの発光特性
1)発光スペクトルと発光寿命
2)輝尽スペクトル
3)リニアリティ
4)フェーディング
5)消 去
6)自然環境放射線の影響
5.画質に影響を与えるIP因子
1)蛍光体層内でのレーザー光の広がり
2)X線量子ノイズ
3)光量子ノイズ
4)IPの構造ノイズ
6.輝尽性蛍光体およびIP関連技術の進展
1)14面体粒子BaFX:Eu蛍光体
2)両面集光IP読み取りシステム
3)CsBr:Eu柱状結晶を用いたIP
7.今後の展望
3 X線平面検出器(FPD)(山﨑達也)
1.はじめに
2.FPDの歴史
3.液晶ディスプレイとFPD
4.FPDに要求される仕様
5.間接型FPDの原理と特徴
6.直接的FPDの原理と特徴
7.間接型FPDと直接的FPDの検出器比較
8.a-Si TFT基板の動作原理
9.FPDの性能
1)分光感度
2)階調度
3)コントラスト比
4)鮮鋭度
5)ノイズ(粒状性)
6)DQE
10.今後の課題
4 X線イメージインテンシファイア(X線I.I.)(遠藤哲朗)
1.X線I.I. の種類
2.構造と動作原理
1)入力面
2)電子レンズ
3)出力面
3.性能
1)変換係数(Gx)
2)解像度
3)コントラスト比(CR)
4)量子検出効率(DQE)
5)像ひずみ
4.まとめ
5 撮像管(河合敏昭,高橋健二)
1.撮像管の概要と動作
2.撮像管の種類
3.撮像管の諸特性
1)膜面の種類と光電変換特性
2)解像度
3)信号雑音比(SN比)
4)残像・焼き付き特性
5)その他の特性
6 CCD(電荷結合素子)(高橋文隆)
1.CCDの原理
2.CCD撮像素子の種類と特徴
3.CCDの諸特性
1)感度
2)信号雑音比(SN比)
3)解像度特性
4)垂直スミア特性
4.医用画像機器への応用
1)高精細I.I.-DR用CCD
2)CCD以外の素子
7 CRTディスプレイ(橋本憲幸)
1.CRTの構造と動作
2.CRTディスプレイの構成と動作
3.CRTディスプレイの特性
1)幾何学ひずみ
2)空間解像度
3)輝度
4)アーチファクト
8 液晶ディスプレイ(橋本憲幸)
1.液晶パネルの構造
2.液晶パネルの動作
3.液晶ディスプレイの構成
4.液晶ディスプレイの特性
1)輝度
2)GSDF
3)視野角,応答速度
4)アーチファクト
5.画 質
1)サイズ,解像度,粒状性
2)輝度,コントラスト,階調
3)輝度・色度均一性
参考文献
索引
和文索引
欧文索引
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