医学影像诊断学
±200∽±300。 检查床:运动精度误差小于±0.2mm。 高压发生器:功率大,高档CT一般为50~60kW。
X线管:管电流100~600mA,目前高档CT球管热 容量为6~7MHU,焦点0.5~1.2mm。
准直器:前后准直器的作用不同。 探测器性能要求:X线衰减效率高、转换效率高、
10LP/cm, 高档CT为14LP/cm或更高。
三、CT的应用范围
影像学检查中,CT检查几乎可包括人体的任何 一个部位。
普通X线无法检查的软组织,CT能显示。 增强CT能分清血管的解剖结构、观察血管与病
灶之间关系、病灶部位的血供和血液动力学的 变化。
标尺和距离测量软件 进行穿刺活检定位,准确性优于常规透视下穿刺。
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(二)数据的采集
一幅图像按纵横方向均划分为n个小容积元, 按矩阵排列,表示为N×N。每个阵元称为像 素,一幅图像由N×N个像素构成。该容积元 就是像素。
要计算图像矩阵中N2个未知数,必须建立≥ N2 个方程组成方程组。
测量一个方向的投影数据获得一个方程,欲重 建一幅图像,需≥ N2个方向投影。
三维成像软件 进行三维图像,为制订手术方案和选择手术途径提供 影像学资料。
定量测量软件 用于老年骨质疏松、心脏冠状动脉钙化测量。
CT有助于放射治疗计划的制订和疗效评价。
第二节 CT基本结构和成像原理
一、CT基本结构 (硬件结构、软件结构两大部分)
(一)CT机的硬件结构
1.扫描系统 扫描架:孔径650∽700mm、倾斜角度
稳定性好、一致性好、余晖时间短、几何特性好, 可紧密多层排列等。
滤过器作用:吸收低能X线,减少散射线,降低 辐射剂量,提高图像质量。
2.计算机系统:有主控计算机和阵列处理计 算机两部分组成。 主控计算机是中央处理系统,阵列处理 计算机是进行数据运算的系统。
3.光盘存储容量达700兆(Mb),可存储图像 一千多幅。
为此第一代CT采取平移-旋转方式完成180º的 数据采集,目前CT采用扇形X线束,扫描范围 扩展到了360º。
(三) 图像重建
2×2矩阵(4个未知数/4个方程式) 3×3矩阵(9个未知数/9个方程式)
图像重建的算法(解方程):
1.直接反投影法(总和法或线性叠加法):把所测 到的投影值按其原路径反投影到每一个像素点上, 各方向的投影值反投影完后,利用累加值计算各 像素值,形成CT图像。
包括二维傅里叶重建法、滤过反投影法 和卷积反投影法。
特点:重建图像速度快,图像精确度高、 质量好。
(四)图像显示
值—CT值。 1.CT值定义:
CT值 组织 水 K 水
( k一般为1000。) CT值单位:HU
CT范围是-1024~+3071HU,共4096个值。
各组织CT值(下表)
组织 密质骨 松质骨 钙化 血液 血浆 渗出液 漏出液 脑积液 脂肪 水
CT值(HU) >250 30~230 >80 50~90 25~30 <15
18 3~8 -100~-50
0
组织 CT值(HU) 肌肉 35~50 肝脏 45~75 脾脏 35~55 肾脏 20~40 胰腺 25~55 甲状腺 35~50 脑灰质 32~40 脑白质 28~32 肺脏 -950~-550 空气 -1000
该方法的图像质量差,图像重建时间长,已不用。
2.迭代法(逐次近似法):先赋予各像素一假 设初始值,利用此值计算射线穿过物体的可 能投影值,再用可能投影值和实际投影值比 较,获得修正值,去反复修正值假设值(反 复迭代),直到计算值和实测值接近止。
该法重建图像较为真实准确,但耗时太 长,被淘汰。
3.解析法:目前普遍采用
第一代CT扫描方式 第二代CT扫描方式
第四代CT扫描方式 第三代CT扫描方式
第五代CT— EBCT / FUCT 扫描方式
单排/多排螺旋CT扫描方式
多螺旋CT排数与层数的关系
二、CT图像的特点
CT图像是 横断面 图像。 密度分辨力高,是CT的突出优点。 CT值可作 定量分析。 CT作多种图像处理。 CT图像的 空间分辨力较低,中档CT机为
第一节 概 述
一、CT的发明和进展 二、CT图像的特点 三、CT的应用范围
一、CT的发明和进展
Computed Tomography,简称CT。 1968年设计、1972年英国EMI公司制造。
机 普通CT 型 发 展 螺旋CT
第一、二、三、四、五代CT
单排螺旋CT
多排螺旋CT
双排、8排、10排、16排、 32排、64排及128排CT
本章学习目标
1.掌握CT操作技术的基本参数、CT机的基本结构 和成像原理、常用图像处理技术、常见部位的 CT检查。
2.熟悉螺旋CT的基本原理和常用参数,熟悉CT 机的辐射防护。
3.了解CT的发明、进展和应用范围。
本章所属节
第一节 概述 第二节 CT基本结构和成像原理 第三节 螺旋CT 第四节 图像质量和放射剂量 第五节 CT操作技术及临床应用
(二)CT机的软件结构
包括基本功能软件和特殊功能软件。
基本功能软件:扫描、照相、图像储存和清盘 等软件,作用是完成图像处理和机械故障分析 等。
常用特殊软件有:动态扫描、快速连续扫描、 定位扫描、目标扫描、图像过滤、高分辨力扫 描、图像二维重建、图像三位重建、CT心脏成 像、智能血管分析软件等。
二、CT成像原理
普通X线检查图像形成过程
旋X转线扫描获得人矢多体状的面
方位数据,为冠数状面
学重建获得无重 叠数据作准备
重叠的 吸收系 数值
X线
旋转扫 描人体 的横断 面
重叠的 吸收系 数值
X-CT 图 像 形 成 过 程
荧光 屏、 胶片
反投影法 迭代法 解析重法叠矢状 扇形面束、C冠T算状法 螺旋面C像T算。法
探测数据、 光电转换、 放大、 A/D转换
图像 数学 重建
无重叠横 断面图像
CT成像过程含: 数据采集、图像重建和图像显示三部分。
(一)X线束的衰减
X
X
线线Biblioteka 穿穿过过
均 匀 物
非 均 匀 物
体
体
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非均质物体可以分解为n个不同厚度的小容积 元组成,公式变换可得: