指定規則改正に準拠した最新版！医療現場で導入の進むAI-CADの基礎事項や応用事例などを含め，最新情報にリニューアル！

●指定規則の改定に伴い「医療画像情報工学」に改題．
●X線像のデジタル撮像，ノイズの特性，コンピュータ支援診断，医療用モニタ，医療情報の電子化と標準化など，最新の情報に基づき内容を全面的にアップデートした第2版！

【目 次】
第1編 画像形成論
第1章 医療画像の特徴と医療画像形成
1 医療画像の特徴
2 医療画像の形成
第2章 画像のデジタル化（藤田広志）
1 アナログ信号とデジタル信号
2 アナログ信号のデジタル化
1）標本化
2）量子化
3）デジタル化と画質
4）デジタル化パラメータ
5）3次元画像
3 標本化間隔とエリアシング
1）標本化間隔
2）エリアシング
第3章 フーリエ変換と畳み込み積分
1 フーリエ級数展開
2 フーリエ変換
3 フーリエ変換の性質
1）線形性
2）対称性
3）平行移動
4）パーシバルの定理
4 フーリエ変換の例
1）矩形波
2）デルタ関数
3）デルタ関数列
5 画像のフーリエ変換
6 畳み込み積分
1）1次元信号の畳み込み積分
2）2次元信号の畳み込み積分
第4章 医療画像形成理論
1 X線像の形成
1）X線の発生とその空間分布
2）X線スペクトルと画像
3）X線の減弱
4）画像の検出・表示
2 X線像のデジタル撮像
1）デジタル撮像
2）CR装置による撮像
3）FPD装置による撮像
3 乳房X線撮像装置の画像形成理論
1）マンモグラフィ装置
2）トモシンセシス装置
4 X線CT装置の画像形成理論
1）機器構成
2）投影データの収集
3）投影データと断面の関係
4）画像再構成処理
5）3次元データ収集のための工夫
6）CT値とCT画像の表示

第2編 画像評価論
第1章 画質に影響する因子
1 画質の3因子
2 コントラスト
3 解像特性
4 ノイズ特性
5 物理評価と視覚評価
第2章 入出力特性
1 特性曲線
1）アナログ系の特性曲線
2）デジタル系の特性曲線
2 実際の測定方法
1）距離法
2）ブーツストラップ法
3）タイムスケール法
第3章 解像特性
1 解像特性と画質
1）解像力
2 広がり関数
1）点広がり関数
2）線広がり関数
3）エッジ広がり関数
3 MTF
1）レスポンス関数
2）空間周波数
3）MTFの定義
4 MTF測定法
1）スリット法
2）デジタル画像システムのMTF
第4章 ノイズ特性
1 はじめに
2 X線量子のゆらぎ
3 粒状の構造
4 ノイズ特性の評価方法
1）RMS粒状度
2）自己相関関数
3）ウィナースペクトル
4）離散データによるデジタルWS
5）デジタルWSの測定方法
6）解像度特性とデジタルWSとの関係
第5章 信号検出理論
1 統計的決定理論
1）刺激-反応行列
2）ベイズの決定則
2 ROC曲線
1）yes-no手続き
2）評定手続き
3）連続確信度法
4）強制選択手続き
3 C-Dダイアグラム
4 DQEとNEQ
1）DQE―入力と出力のゆらぎの比
2）DQEとSN比
3）NEQ―雑音に等価な量子数
4）空間周波数特性としてのDQE，NEQ
第6章 さまざまな医療画像
1 マンモグラフィ画像の画像評価
1）ACR推奨ファントムとステップファントムを用いた視覚評価
2）マンモグラフィのためのC-Dダイアグラム
3）デジタルマンモグラフィの品質管理のための画像評価
4）デジタルブレストトモシンセシス用ファントム
2 CT画像の画質評価
1）CT値の精度
2）ノイズ特性
3）面内の空間分解能
4）体軸方向の空間分解能
5）低コントラスト検出能
6）非線形画像の画質評価

第3編 画像処理論
第1章 画像処理の基礎
1 画像情報の可視化
1）ヒストグラム
2）プロファイル
2 階調処理
1）濃度ウインドウ処理
2）ヒストグラム平坦化
3 X線像の空間フィルタ処理
1）画像の平滑化
2）画像の鮮鋭化
4 エッジ検出
1）1次微分フィルタ
2）2次微分フィルタ
5 空間周波数フィルタ処理
1）畳み込み積分とフーリエ変換
2）空間周波数フィルタ処理
6 画像の2値化
7 ラベリング
8 モルフォロジカルフィルタ
1）膨張と収縮
2）オープニングとクロージング
9 画像の拡大・縮小
1）座標変換
2）濃度補間
10 画像間演算
1）四則処理
第2章 情報理論と画像圧縮
1 情報理論の概要
2 情報の定量化
1）情報量の定義
2）画像データの情報量
3）平均情報量（エントロピー）
3 情報の符号化
4 可逆圧縮と非可逆圧縮
1）可逆圧縮のアルゴリズム
2）離散コサイン変換を用いた画像圧縮
3）ウェーブレット変換を用いた画像圧縮
第3章 3次元画像の可視化
1 医学領域における3次元画像とその可視化方法
2 多断面再構成法
3 サーフェスレンダリング法
4 ボリュームレンダリング法
5 最大値投影法（MIP）
6 加算平均投影法（RaySum）
7 仮想内視鏡
1）仮想大腸内視鏡
2）仮想血管内視鏡ほか
8 3Dプリンティング技術の医療応用
1）3Dプリンティングとは
2）3Dプリンタによる臓器モデル造形の流れ
3）3Dプリンティングの医療応用
4）3Dプリンティングの形式
5）3Dプリンティングによる臓器形状表現
6）3Dプリンタによる造形物の後処理加工
第4章 コンピュータ支援診断
1 コンピュータ支援診断（CAD）とは
1）歴史
2）目的と利用方法
3）課題
4）最終診断は医師
2 人工知能とニューラルネットワーク
1）人工知能・AIの概念
2）機械学習の概念と代表的な機械学習モデル
3）ANN
4）階層型ANNによる予測と学習
3 ディープラーニング
1）ディープラーニング
2）CNN
3）転移学習・ファインチューニング
4）データ拡張
5）ディープラーニングによる画像処理
4 医療情報の統合による診断支援
1）radiomicsとは
2）オミクス研究とradiomics研究の統合による新しい診断支援の形
3）radiomicsに基づくCAD研究の動向
5 CADの性能評価
1）病変候補を提示するCADシステムの性能評価
2）良・悪性などのクラス分類の結果を提示するCADシステムの性能評価
6 CAD応用事例
1）胸部X線画像を対象としたAI-CAD
2）乳房X線画像を対象としたCAD
3）X線CT画像を対象としたCAD
4）歯科X線画像を対象としたCAD
5）MRIのCAD
6）超音波画像を対象としたCAD
7）核医学画像を対象としたCAD
8）放射線治療へのCAD応用
9）検査支援のためのAI技術

第4編 医療情報論
第1章 医療用モニタ
1 モニタの構造
1）液晶ディスプレイの構造
2）液晶パネルの方式と視野角特性
2 医療用モニタの特性
1）輝度
2）コントラスト比
3）輝度・色度均一性
4）解像度と画素ピッチ
5）階調特性
3 医療用モニタの校正・品質管理
1）JESRAにおける評価
2）使用機器
3）周囲光の影響
第2章 医療情報の電子化と標準化
1 医療情報の電子化
1）医療情報とは
2）医療情報電子化の背景
3）医療情報の電子保存
2 医療用コードの標準化
1）厚生労働省標準規格
2）薬品に関する標準マスター（HOT）
3）病名に関する標準マスター（ICD）
4）画像検査に関する標準マスター（JJ1017）
5）MEDIS標準マスター
3 画像および文字情報の標準規格と統合
1）DICOM
2）HL7
3）IHE
第3章 医療情報システム
1 病院情報システム（HIS）
1）HIS導入のメリット
2）病院情報システムの構成
3）システム更新
4）データや通信規格などの標準規格
2 放射線情報システム（RIS）
1）RISの機能
2）放射線業務一般における情報の具体的な流れ
3）規格とプロトコル
4）システム更新
3 PACS
1）PACS登場の歴史
2）PACSの構成と機能
3）PACSのメリットとデメリット
4 遠隔医療
1）PACS遠隔医療の背景にある医師不足
2）遠隔医療の種類
3）遠隔医療のメリットとデメリット
5 検像システム
1）検像とは
2）検像システムの機能
3）検像システムのメリットとデメリット
6 情報セキュリティと個人情報
1）情報セキュリティとは
2）医療情報の安全管理（法律，ガイドライン）
3）電子保存の三原則
4）リスクへの対策
5）コンピュータウイルス対策（ウイルス対策ソフト）
6）個人情報保護

第5編 演習問題
演習問題
解答