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ME教科書シリーズ D-3)

  超音波

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千原國宏 奈良先端科学技術大学院大教授 工博 著

発行年月日:2001/07/18 , 判 型: B5,  ページ数:174頁

ISBN:978-4-339-07163-4,  定 価:2,916円 (本体2,700円+税)

医用超音波画像計測におけるディジタル信号処理と画像処理を主眼に解説した。超音波の伝播やディジタル信号処理に関する基礎事項から,エコーロケーションやドップラフローメトリ,またCG関連技術に至るまで,統一的に解説した。

【目次】

1.超音波序論
 1.1 超音波とは
 1.2 研究の経緯
  1.2.1 生物分野
  1.2.2 工学分野
1.超音波序論
 1.1 超音波とは
 1.2 研究の経緯
  1.2.1 生物分野
  1.2.2 工学分野
  1.2.3 医用分野
 1.3 医用超音波の現状
  1.3.1 基本的なシステム構成
  1.3.2 アナログからディジタルへ

2.超音波の基礎
 2.1 数学的モデル
  2.1.1 概要
  2.1.2 三角関数
  2.1.3 複素指数関数
  2.1.4 単振動モデル
  2.1.5 進行波モデル
  2.1.6 用語
 2.2 超音波の発生
  2.2.1 圧電効果
  2.2.2 圧電材料
 2.3 超音波の伝搬
  2.3.1 縦波と横波
  2.3.2 平面波と球面波
  2.3.3 超音波の音場パラメータ
  2.3.4 反射と透過
  2.3.5 減衰
  2.3.6 ドプラ効果
  2.3.7 生体内の超音波
 2.4 波動方程式と超音波
  2.4.1 基礎方程式
  2.4.2 波動方程式
  2.4.3 平面波と球面波
  2.4.4 強度とエネルギー密度
  2.4.5 非線形超音波
 演習問題

3.ディジタル信号処理の基礎
 3.1 はじめに
 3.2 信号の表現
  3.2.1 信号の関数
  3.2.2 信号の直接的表現
  3.2.3 信号の間接的表現
 3.3 システムの表現
  3.3.1 線形時不変システム
  3.3.2 畳込み
  3.3.3 離散LTIシステム
  3.3.4 画像計測システムのモデル
 3.4 周波数分析
  3.4.1 概要
  3.4.2 パワースペクトル
  3.4.3 離散時間信号の生成
  3.4.4 周波数折返し現象
  3.4.5 ランダム過程
 演習問題

4.エコーロケーション
 4.1 はじめに
 4.2 走査式映像場とプローブ
  4.2.1 概要
  4.2.2 走査の種類
  4.2.3 体表プローブ
  4.2.4 体腔内プローブ
  4.2.5 血管用細径プローブ
 4.3 パルスエコー法
  4.3.1 概要
  4.3.2 距離方向のターゲットモデル
  4.3.3 送受波信号モデル
  4.3.4 ターゲットモデルの同定
  4.3.5 帯域制限信号による逆畳込み
  4.3.6 マッチドフィルタリング
  4.3.7 エコー信号のディジタル処理
  4.3.8 ターゲットの分布条件
 4.4 ビームフォーミング
  4.4.1 概要
  4.4.2 2次元ターゲットモデル
  4.4.3 音場モデル
  4.4.4 フォーカスモデル
  4.4.5 電子ビーム走査法
 4.5 合成開口トモグラフィ
  4.5.1 概要
  4.5.2 瞬時影像法
 演習問題

5.ドプラフローメトリ
 5.1 はじめに
 5.2 血流計測法
  5.2.1 連続波ドプラ血流法
  5.2.2 パルスドプラ血流法
  5.2.3 カラードプラ血流法
 5.3 ドプラ信号モデル
  5.3.1 連続波ドプラ信号
  5.3.2 パルスドプラ信号
 5.4 信号の前処理法
  5.4.1 概要
  5.4.2 直交検波
  5.4.3 固定部キャンセラ
 5.5 周波数分析法
  5.5.1 概要
  5.5.2 離散フーリエ変換法
  5.5.3 可変時間窓関数法
  5.5.4 瞬時周波数法
 5.6 血流量の計測
  5.6.1 計測原理
  5.6.2 流路断面積計測の問題点
  5.6.3 流速計測の問題点
 演習問題

6.画像化技術
 6.1 はじめに
 6.2 映像表示と蓄積
  6.2.1 表示装置
  6.2.2 TVモニタ
  6.2.3 画像の解像度
  6.2.4 計測画像分解能と画像計測レート
  6.2.5 記録と蓄積
 6.3 画像処理法
  6.3.1 概要
  6.3.2 画像生成
  6.3.3 画像フィルタリング
 6.4 Bモード画像と画像処理例
  6.4.1 概要
  6.4.2 エッジトラッキング
  6.4.3 超音波映像のアーチファクト
 6.5 非線形イメージング法
  6.5.1 概要
  6.5.2 方位分解能の向上
  6.5.3 組織ハーモニック法
  6.5.4 バブルハーモニック法
 6.6 3次元超音波映像化技術
  6.6.1 概要
  6.6.2 3次元立体画像の表示法
  6.6.3 体表アプローチ法
  6.6.4 体腔内アプローチ法
  6.6.5 瞬時3次元超音波イメージング法
  6.6.6 3次元ディスプレイ
  6.6.7 VR技術と3次元超音波
 演習問題

付録
引用・参考文献
演習問題の略解
索引

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