最新计算机体层成像及临床应用_-ct总论ppt课件.ppt

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1、2012计算机体层成像及临床应用_-CT总论第一节概述9/9/20212CT1917年奥地利数学家Radon得出“根据面投影到线并重建图像的计算公式”。为CT奠定数学基础。1963年美国物理学家Cormack发表文章“用线积分表示一函数的方法及其在放射学上的应用”。为CT研制提出物理构想。1967年至1970年英国工程师Hounsfield研制成功世界上第一台CT扫描机。1971年9月首台CT机正式投入临床。同年10月检查了第一例病人。1972年取得了世界上第一张CT照片。Hounsfield和Corma

2、ck共同获得1979年度诺贝尔生理和医学奖。(一)CT的历史9/9/20213CT第二节CT成像的基本原理9/9/20217CTCT如何工作?重建&后处理X线衰减X线发生数据获取9/9/20218CT(一)数据采集从X线的产生到信息数据的获得过程。X线被检体信号衰减探测器接收信号放大A/D转换原始数字信号9/9/20219CT(二)数据处理对数字数据进行重建前的一系列处理,得到能表示扫描部位密度和厚度的重建数据。减除空气值和修正零点漂移值。对X线束硬化效应进行校正(称线性化)。对扫描数据的总和进行校正(称

3、正常化)。(X线束硬化效应:X线穿过人体一定厚度时,低能X线较高能X线衰减快的现象)9/9/202110CT(三)数据重建处理过的原始数据经过各种复杂运算而得到矩阵数列,准备用来显示图像的过程。方法:直接反投影法(每点投影值的叠加)滤波反投影法(利用一维傅立叶变换)解析法(利用二维傅立叶变换)9/9/202111CT(四)显示图像把重建处理后的数字矩阵经过A/D转换形成模拟信号,以黑白不等的灰阶表示,再运用适合的窗宽和窗位,使图像清晰显示出来。显示介质:显示器存储器胶片9/9/202112CT层厚X-ra

4、y通过准直器穿透物体轴向层面的有效厚度,叫层厚。它决定体素的高度。9/9/202113CT体素:把层厚分成很小的体积单位称体素。通常长和宽都为1mm,与体积相对应。高等于层厚。像素:体素的大小在CT图像上的表现即为像素。是最小成像单位。像素越多,图像越清晰体素与像素9/9/202114CT在一个矩形面积内,每行和每列的像素按扫描顺序有序排列,形成二维排列的数字方格,即图像矩阵。如256×256,512×512。矩阵3536393433313433353231808590789/9/202115CTμ为该物

5、质的衰减系数;I为穿过物质后的X射线强度;I0为射入物质之前的X射线强度;X为该物质的厚度;II0XX线衰减系数(μ)X线穿过人体时,组织有一定吸收,密度越大,吸收越多,称X线的衰减。9/9/202116CT空间分辨率在高对比度情况下区分相邻最小物体的能力。又叫高对比度分辨率。决定图像的清晰度。9/9/202117CT低对比度情况下分辨物体微小差别的能力。又叫低对比度分辨率。影像因素:清晰度和噪声。密度分辨率9/9/202118CT第三节CT设备9/9/202119CT机架床高压发生器控制台计算机控制台扫

6、描床机架高压发生器9/9/202120CT(一)CT组成X线管X线发生器探测器机架和床主计算机(控制扫描运行)阵列处理器(承担图像重建)显示器、存储器和激光相机扫描部分计算机系统显示存储系统9/9/202121CTX线管作用:用于产生X射线固定阳极X线管:用于一、二代CT旋转阳极X线管:用于三、四代CTCT管特点:大热容量高散热率高毫安输出9/9/202122CT准直器作用:用于调整X线束X线管侧准直器:位于X线管前方调整X线束,减少散射线。探测器侧准直器:位于探测器前方决定扫描层厚,提高图像质量。准直器

7、孔尺寸=切层厚度(2,3,5,7,8,10,13)mm9/9/202123CT作用:用于接收衰减的X线信号材料:早期使用晶体耦合光电倍增管。现在使用闪烁晶体探测器。分类:固体探测器气体探测器探测器9/9/202124CT(二)CT机发展变革第一次:旋转扫描-螺旋扫描(1989年)第二次:单排螺旋-多排螺旋(1998年)第三次:多排螺旋-容积CT(2004年)第四次:单源螺旋-双源螺旋(2005年)9/9/202125CT属于头颅机。为旋转-晶体平移扫描技术。由一个X线束和1个晶体探测器组成。X样线束如铅笔

8、芯粗细,叫笔形束扫描机。缺点:射线利用率低,扫描时间长(3-5min)重建图像差。第一代CT9/9/202126CT第二代CT准全身扫描机。为旋转-晶体平移扫描技术。由一个X线管和3-30个晶体探测器组成。X线束是5-20度的扇形束,叫小扇束扫描机。特点:射线利用率低得到提高;扫描时间缩短(18sec);重建图像质量有所提高;对病人引起的伪影特别敏感。9/9/202127CT第三代CT标准全身扫描机(最常用)。为旋转-旋转扫描

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