射线计算机体层成像课件

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1、第三章X线CT技术1CT(ComputedTomography)计算机断层摄影23要点一、X线-CT的历史二、X线-CT成像原理三、X线-CT的扫描方式四、X线-CT的一些基本参数五、X线-CT的组成六、螺旋X线-CT介绍七、多层螺旋X线-CT介绍4X-Rays的发现...107年前,WilhelmConradRoentgen一、X线-CT的历史5看到人体内部结构...解剖结构是重叠的。软组织是不能区分的。人们破天荒头一次能无损伤看到人体内部的解剖结构！一、X线-CT的历史6在1972年,两位科学家-HounsfieldandAmbrose-推出第一幅临床CT图

2、像...CT消除了这些障碍...一、X线-CT的历史7一、X线-CT的历史1917年奥地利数学家雷当（Radon）：根据面投影到线并重建图像的计算公式。1963年美国物理学家柯马克（A.M.Cormack）：在“应用物理杂志”（JournalofAppliedPhysics）上发表了二篇题为“用线积分表示一函数的方法及其在放射学上的应用”的系列文章。8一、X线-CT的历史1967年至1970年间英国EMI公司的工程师豪斯菲尔德（G.N.Hounsfield）研制成功世界上第一台用于医学临床的X线CT扫描机，于1971年9月被安装在伦敦的Atkinson-Morl

3、ey’s医院。9一、X线-CT的历史1972年利用这台X线CT首次为一名妇女诊断出脑部的囊肿，并取得了世界上第一张CT照片。1974年美国George-town大学医学中心的Ledly研制成第一台全身CT扫描机。为此Hounsfield和Cormack共同获得了1979年的诺贝尔生理和医学奖。10CT会是什么样?1112耗时太长(10分/幅)。分辨率尚需提高。所以我们能看到断层解剖结构&且带有不同密度人体被“切成”一层、一层...一、X线-CT的历史13CT影像质量的进步...SIRETOM(1974)SOMATOMPlus4UFC(1996)143DFace(

4、threshold:-400HU)3DHead(threshold:150HU)3D图像的合成15CT成像特点1具有较高的X射线检测能力。2能显示人体某一断层平面上的器官或组织的解剖结构。3能分辨人体内器官或组织密度微小的变化。16二、X线-CT成像原理CT如何工作?重建&后处理数据获取X-ray发生171819体层进行扫描时，通过受检体的X射线束是一个薄层，即体层(slice)，层厚与束高相对应，决定了体素的高度。层厚在扫描野的中心处，X射线扫描层的有效高度。层厚和在体层厚度内沿轴向的X射线能量分布情况将影像图像的质量。二、X线-CT成像原理2021把体层分成

5、很小的体积单位称“voxels(体素)”通常体素长和宽都为1mm,与体积相对应；体素的大小在CT图像上的表现即为“pixels(像素)”。体素二、X线-CT成像原理22扫描的方式平移扫描旋转扫描平移加旋转扫描23投影(Projection)投照受检体后出射X射线束的强度I称为投影，投影的数值称为投影值；投影值的空间分布，称为投影函数。获取的投影就是运用扫描技术而采集到的数据。24Example:ProjectionSinogramIdealImageProjectionProjection25近似单能窄束的X射线束－cont.获取方法是配准直器。准直器可理解为允

6、许X射线通过的细长狭窄通道，通过准直器后的X射线称为窄束X射线。26根据X射线通过介质时衰减的物理规律，通过对受检体扫描，测出足够多的投影值，运用一定的数学方法求解成像剖面上衰减系数的分布，从而得到CT图像。二、X线-CT成像原理27朗勃-比尔（Lambert-Beer）定律单能窄束X射线强度透射均匀介质时强度衰减的规律符合朗勃-比尔（Lambert-Beer）定律：28CT影像形成-A/D/A*二、X线-CT成像原理29I为穿过某一物质后的X射线强度；I0为射入该物质之前的X射线强度；μ为该物质的吸收系数（不同物质的μ值不同，由物质的物理特性决定）；X为该物质

7、的厚度；II0X二、X线-CT成像原理30测试到衰减后的X线值,转换成CT值并传送到计算机。CT影像形成-“Matrix(矩阵)”353639343331343335323180859078二、X线-CT成像原理31N1N2N3Nnμ1μ2μ3μnΔxΔxΔxμmΔxI0InIm-1ImΔxCT影像的像素值如何计算出来？(1)二、X线-CT成像原理32通过射线方向上的投影值，来计算各像素的衰减系数值。CT影像的像素如何计算出来？(2)？？？？3746253154直接矩阵求解法逐次近似法(迭代法)总和法(反投影法)卷积反投影法二、X线-CT成像原理33反投影法(总

8、和法)backproje