最新CT成像技术概述.教学讲义ppt课件.ppt

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1、CT成像技术概述.X-CTcomputedtomographytomo:Greektomos[section]希腊语tomos[切面]graphy:Latin-graphia,fromGreek,fromgraphein.writingorrepresentationina(specified)mannerorbya(specified)meansorofa(specified)object.传统的X射线装置的缺点影像重叠。深度方向上的信息至叠在一起，引起混淆。密度分辨率低，对软组织分辨能力低。所用剂量大。CT优点：断层成像密度分辨率高，对

2、软组织分辨能力高。（相对于X射线成像术）投影剂量小（相对于X射线成像术）动态范围大（相对于X光片）存储方便X线医学图像是反映受照体内部结构及组织或器官之间的关系。从研究医学图像与人体内部结构关系角度分为：人体结构医学图像医学图像人体结构正解问题反解问题X线-CT成像装置主要由X线管、准直器、扫描机构、检测器、计算机、监视器等部分组成。(FromPicker)(FromSiemens)控制台（controlconsole）扫描装置（gantrystand）病人床（patienttable）激光图像打印机（laserimager）X线-C

3、T成像装置两个主要装置是数据采集和计算机图像重建部分。各代CT扫描机1971年安装在Wimbledon医院。多属头部专用，有一个X线管和几个NaI晶体探测器组成，由于X线束被准直成笔形扫描束装置，又称为笔形扫描束装置。扫描时间3~5min，重建一幅图像需要5min。一个病人做6层CT，需要35min的时间。是基本能够满足人体头部的扫描图像，但腹部伪影严重。第一代（平移+旋转扫描方式）与第一代明显区别是笔形X线束改成扇形X线束，探测器数目也增加到3~30个。每次扫描后的转角由1度提高到3~30度，这样180的扫描时间缩短到20~90s。第二代

4、（平移+旋转扫描方式）缺点：仍然不能避免腹部器官的运动伪影产生散射线没有分别被准直，结果使投向病人的部分射线照射在探测器的间隔中没有得到有效利用平移+旋转的方式限制了扫描速度。为减少运动时间而取消平移运动，使得X射线管和探测器作为整体指围绕病人作旋转运动进一步缩短了扫描时间。1975年GE首先推出这种方式的CT机第三代（旋转+旋转扫描方式）扇形角30~45度。1~5s是目前临床上应用最为广泛的一种CT机1976年，美国科学工程公司首先推出了第四代CT扫描机。用600个探测器排成圆周。扫描方式是探测器静止，只有X线管旋转。扇形线束角度也较大，

5、单幅数据获取时间缩短。第四代（旋转+静止扫描方式）缺点：对散射线极其敏感，因此在每只探测器旁加一小块翼片作准直器。但这却浪费了空间，增加了病人所受的辐射剂量。探测器数量72000个，加大了成本，并且在扫描过程中并没有充分利用。只有极少量厂家生产扫描时间在毫秒级，可作心脏扫描。目前全世界生产的厂家只有美国的Imatron公司。两个固定环，每个固定环上有432个探测器，共864个。优点：时间分辨率高减少运动伪影增加造影剂使用率第五代（静止+静止扫描方式）各代CT比较第一代第二代第三代第四代第五代扫描方式笔束扫描扇束扫描运动方式平移/旋转方式连续

6、扫描方式扫描时间3min10s~2min2.8s~10s1s~10s更快主要用途头颅扫描全身扫描，观察除心脏外的脏器可用于血管造影和心脏造影使用散热性能好的大容量X线管和高效率的检测器优点：扫描时间短扫描范围在20~30s内达到24~30cm，避免漏扫和重扫，提高了扫描的准确性。缺点：处理需要长时间，大容量存储容量噪声大诊视床运动产生的伪影螺旋扫描方式——螺旋CTCT新技术的应用CT血管造影术（CTA）三维图象重建介入CTCT仿真内窥镜CT在放射治疗的应用X线-CT成像的数据采集X线-CT成像系统的数据采集是利用X线管和检测器的同步扫描，由

7、检测器检测到的X线光子转换为电流信号，经A/D转换成数字值，送入到图像计算机进行图像重建。X线与物质的相互作用干涉散射光电效应：入射X光子消失，全部能量传给原子的内层电子。康普顿效应：X线与原子外层电子相互作用。在CT中起主导作用入射线透射线散射线ComptonScatteringX线-CT成像中，物体对X线的吸收占主要的作用，忽略对X线的散射作用。物质对X线的吸收规律衰减系数u值既是物体种类的函数，又是X射线能量的函数。也就是说不同物质对单能X线而言u值的大小不同；对同一种物质而言，不同能量的X射线对应衰减系数的大小也互不相同。可见，只有

8、单一单能窄束X射线束透射物体衰减时才有唯一准确对应的衰减系数值。然而，CT使用的是具有一定能谱宽度的连续X射线，而不同能量的X射线对应的衰减系数值大小不同，所以，在重建CT像过程