書籍・雑誌概要

『医用画像情報学』の講義用テキストとしてデータの変換法や処理法の原理を単に記述するだけでなく，用語アラカルトや「プラスアルファ」などの囲み記事も盛り込みながら難しい工学的な部分をわかりやすく解説，さらに臨床画像も例示し，臨床に出たときにその技術や知識がどう役に立つのかをイメージできる。加えて，理解度確認に使える演習問題や実験レポートを作成する際に着眼すべきポイント，典型的な実験の手順，押さえておきたい知識なども記載されているので，実体験とともに理解できる実践的教科書。

目次

第１章　医用画像情報の基礎
　1 情報の表現　　大松将彦
　　1　数の表現
　　　位取り記数法
　　　2 進数と情報量の単位
　　　R 進数
　　　負数の表現
　　　実数の表現
　　　2 進化10 進数（BCD）
　　2　基数変換
　　　10 進数からの変換
　　　循環小数
　　　10 進数への変換
　　　2 進数⇔8，16進数間の直接変換方法
　2 論理回路　　大松将彦
　　1　論理素子
　　　論理演算子
　　　論理ゲート
　　　多入力論理ゲート
　　　双安定回路（フリップフロップ）
　　2　論理演算
　　　真理値表
　　　ブール代数
　　　論理演算機能
　　3　論理回路
　　　半加算器
　　　全加算器
　　　多桁の加減算回路
　　　2 進カウンタ
　3 医用画像の基礎　　 橋本雄幸
　　1　画像の認識
　　　人間の画像認識の仕組み
　　　カラー画像の表現
　　2　画像の種類と単位
　　　ディジタル画像の表現方法
　　　画像の種類
　　　画像に使われる単位
　　3　医用画像の特徴
　　　1画素への割り当て
　　　階調
　　　グレースケールとカラースケール
　4 コンピュータの基礎　　大松将彦
　　1　ハードウエア構成
　　　コンピュータ開発の履歴
　　　コンピュータの5大機能
　　　中央処理装置
　　　記憶装置
　　　入出力装置
　　　インターフェイス
　　　今後の展望
　　2　ソフトウエアの役割
　　　ハードウエアとの関係
　　　基本ソフトウエア
　　　応用ソフトウエア
　　　その他ソフトウエア
　　3　コンピュータネットワーク
　　　歴史的背景
　　　ネットワークの構成
　　　WAN
　　　LAN
　　　通信プロトコル
　　　LAN のトポロジーとOSI参照モデル
　　　実際のパケット送信例とTCP/IPモデル
　　　今後の展望
　第1 章　演習問題
第２章　医用画像
　1 アナログ画像　　中世古和真
　　1　増感紙フィルムシステム（S/F系）
　　　フィルムと感光
　　　現像，定着
　　　写真現象
　　2　センシトメトリ
　　　基礎項目
　　　センシトメトリ
　2 ディジタル画像　　橋本雄幸
　　1　画素，画像データ量
　　　画素
　　　画像データ量
　　2　画像の標本化・量子化
　　　標本化
　　　量子化
　　3　空間周波数とフーリエ変換
　　　フーリエ変換とは
　　　フーリエ変換の性質
　　　パーセバルの定理
　　　重畳積分
　　　特殊な関数のフーリエ変換
　　　振幅と位相
　　　アフィン変換との関係
　　4　サンプリング定理
　　　サンプリング定理とは
　　　エイリアシング
　　5　画像作成
　　　X 線の減弱
　　　単純X 線撮影の場合
　　6　画像再構成
　　　X 線CTの画像再構成
　　　単純逆投影法
　　　フーリエ変換法
　　　フィルタ補正逆投影法
　　　重畳積分法
　　　逐次近似法（ART法とSIRT法）
　　　逐次近似法（ML-EM 法とOSEM 法）
　3 画像処理①　　中世古和真
　　1　階調処理
　　　ヒストグラムと線形階調処理
　　　階調処理（画像情報を基にした処理）
　　2　2値化，モルフォロジカル処理
　　　2値化
　　　モルフォロジカル処理（2値化，濃度画像）
　　3　空間フィルタ
　　　基礎項目
　　　線形フィルタ
　　　非線形フィルタ
　　4　周波数処理
　　　基礎項目
　　　周波数空間のフィルタ演算
　　　その他の周波数空間の処理
　　5　データ圧縮
　　　データ圧縮の種類
　　　圧縮が行われる背景と用いる処理
　　6　画像間演算
　　　経時サブトラクション
　　　エネルギーサブトラクション
　　　ボケマスク処理
　　　マルチ周波数処理
　　　リカーシブフィルタ
　4 画像処理②　　奥村英一郎
　　1　三次元表示
　　　多断面再構成法（MPR）
　　　サーフェイスレンダリング法
　　　ボリュームレンダリング法（VR）
　　　最小値投影法
　　　最大値投影法（MIP）
　　　平均値投影法
　　2　コンピュータ支援診断（CAD）
　　　CAD の歴史
　　　存在支援診断
　　　鑑別支援診断
　　　画像間処理
　　　CAD の将来像
　　3　機械学習
　　　K 近傍法
　　　線形判別分析（LDA）
　　　サポートベクターマシーン（SVM）
　　　人工ニューラルネットワーク（ANN）
　　　深層学習
　5 画像評価　　中世古和真
　　1　画質因子と評価方法
　　　撮影条件による画質の変化
　　　アナログ写真に影響を与える因子
　　　ディジタル画像に影響を与える因子
　　2　入出力特性
　　　アナログ写真の入出力特性
　　　ディジタル画像の入出力特性
　　3　解像特性
　　　イメージングシステムにおけるボケ
　　　導出過程（理論）
　　　導出方法（スリット，エッジ，矩形波チャート法）
　　　ディジタル画像におけるMTF
　　　実際の導出に用いる処理
　　　MTFで生じるエラー
　　4　ノイズ特性
　　　ノイズとは
　　　RMS 粒状度（root mean square）
　　　ウィナースペクトル
　　　アナログ写真における粒状性
　　　ディジタル画像における粒状性
　　　実際の処理
　　　粒状性と解像特性の関係性
　　　粒状性とコントラストの関係
　　5　信号検出理論
　　　信号検出理論の基礎事項
　　　信号検出理論の流れ
　　　弁別力，バイアスの導出方法
　　　刺激－反応マトリクスより導出される値
　　　観察者の評定試験の方法
　　6　ROC解析
　　　ROC解析の手順
　　　評定試験
　　　ROC曲線の導出
　　　統計的有意差検定
　　7　DQE，NEQ
　　　SNRによる定義
　　　空間周波数としてのDQE，NEQ
　第2 章　演習問題
第３章　医療情報
　1 基本事項　　大松将彦
　　1　電子保存と標準化
　　　医療情報の特性と電子化
　　　電子保存
　　　標準化
　　　DICOM
　　　HL7（Health Level 7）
　　　MFER
　　　IHE
　　　今後の展開
　　2　セキュリティ
　　　情報セキュリティとは
　　　プライバシー保護に関する法令
　　　医療情報に関わるガイドライン
　　　セキュリティ対策
　　　今後の方向性
　2 システム
　　1　病院情報システム（HIS）　　橋本雄幸
　　　病院情報システム（HIS）とは
　　　HISの目的
　　　HISの機能
　　　医療情報に必要なもの
　　2　放射線情報システム（RIS）　　橋本雄幸
　　　RISの目的
　　　RISの機能
　　3　医用画像保存・通信システム（PACS）　　橋本雄幸
　　　PACSの目的
　　　PACSの構成要素
　　　クラウドPACS
　　4　画像表示システム　　 中世古和真
　　　液晶モニタの構造および動作原理
　　　液晶モニタの特性
　　5　検像システム　　橋本雄幸
　　　主な機能
　　　検像時の確認情報
　　　具体的な作業
　　　運用ケース
　　6　遠隔画像診断（テレラジオロジー）　　橋本雄幸
　　　遠隔医療
　　　ガイドライン
　　　遠隔医療診断
　3 品質管理　　奥村英一郎
　　1　画像表示モニタの品質管理
　　　液晶モニタの取り扱い
　　　液晶モニタの品質管理
　第3 章　演習問題
第4章　コンピュータシミュレーション
　1 コンピュータシミュレーション　　阪間　稔
　　1　モンテカルロシミュレーション
　　　コンピュータシミュレーションとは？
　　　モンテカルロ法と放射線/粒子シミュレーション
　　　モンテカルロ法での相互作用の発生アルゴリズム
　　　モンテカルロ法の計算精度：統計的な不確かさと系統的な不確かさ
　　　シミュレーション計算の高速化：モンテカルロ法における並列化計算
　　　可視化について
　第4 章　演習問題
第5章　実習の手引き＆レポートの取り方
　　1 実験レポートのポイント　　橋本雄幸
　　2 ImageJとExcel，実験に関するツール解説　　大松将彦
　　3 階調処理・空間周波数処理 　　奥村英一郎
　　4 サブトラクション処理 　　奥村英一郎
　　5 シミュレーションによるディジタル画像処理および特性の理解　　中世古和真
　　6 シミュレーションによるX 線CTの画像再構成　　橋本雄幸
　　7 コンピュータシミュレーション（モンテカルロ法）　　阪間　稔
　　8 センシトメトリ・特性曲線の作成　　橋本雄幸
　　9 解像特性(MTF)／ノイズ特性(WS）　　橋本雄幸
　　10 検出能/ROC　　橋本雄幸