五、数据测量装置.pptVIP

五、数据测量装置 数据测量装置位于探测器阵列和计算机之间，如图12-25所示。它的任务是将探测器输出的微弱信号经过前置放大、模数转换后送往计算机，供计算机进行图像重建用。其基本构成如图12-26所示。 1．前置放大器 将探测器输出的信号进行预先放大。 2．对数放大器 对入射X线强度I0（X线管处的X线强度）和透射X线强度I（穿过病人后的X线强度）进行对数换算。 3．模拟/数字转换器（analog to digital converter，ADC）将模拟信号转换成二进制的数字信号。 4．数字数据传输 一些CT采用了光导纤维进行数据传输。光纤传输是指使用了一个由透镜和发光二极管组成的系统，将数据传输给计算机。这样可以消除外界的干扰。 六、扫描机架 CT的机架由两部分组成。一是旋转部分，主要由X线管及其冷却系统、准直器及其控制系统、滤过器、探测器、数据采集系统（digital adopt system，DAS）、滑环部分、高压发生器（螺旋CT）等组成。二是固定部分，主要由旋转支架，旋转控制电机及其伺服系统，机架主控电路板组成。如图12-27所示。 扫描时，旋转电机经减速器通过齿形带带动旋转架旋转，旋转方向为顺时针（螺旋CT）其中包括启动过程、采样过程和减速刹车过程。 采样过程中，球管旋转并持续放出X线，X线穿过受检者后信号被探测器接收，完成360°采样，一次扫描结束后，所获得的扫描数据信号经过前置放大器放大和A/D转换，传送至图像处理系统。 高压发生器一般均采用高频逆变式，体积较小，分阴极、阳极两部分，分别装于旋转部的左右两边，使旋转部较为平稳。 扫描孔是一贯穿扫描架前后的孔，借助于安装在扫描孔中的激光束装置对病人进行扫描定位，一般CT的孔径为65~75mm。 CT的扫描架可做偏离垂直平面的前后倾斜，以满足病人进行不同部位检查的需要，倾斜角度一般在±20°~±30°之间。 七、扫描床 扫描床由床面和底座构成，它是扫描病人的载体。扫描床的运动一般由两个电机控制：一个是床身升降电机；另一个是床面水平移动电机。为了保证扫描位置的精确，无论是垂直方向床身的升降还是水平方向床面的移动都应平稳。 下面以CT-C3000型螺旋CT的扫描床为例介绍扫描床的结构。CT-C3000的扫描床采用“马架”结构，即采用一种交叉支架，支点在中间，上端连接床面，下端连接底座。其最低高度、进头高度以及进体高度、最高高度的控制都是通过安装在底座上的行程开关实现的。另外，在绕线轮上有一根尼龙线，它可带动编码器用来测量扫描床的高度，并在操作面板上显示。 由单相交流伺服电机（水平电机）带动同步齿型带驱动床面的水平移动。在水平电机旁边设有一个光电编码器，它可测量床面水平移动的相对位置。可由计算机控制、面板控制和手拖动三种方式使床面水平移动。方式的转换由扫描床尾部下面的一个手动离合器完成。 （一）扫描床定位 床板定位的精度直接决定切片位置的准确性，本系统的定位精度不大于0.1mm。 定位系统采用计算机控制。其具体工作过程是：在计算机系统设置床面位置后，发出指令，使水平电机驱动床面水平移动，到达指定位置后，计算机系统收到光电编码器发来的到位信号后，计算机系统发出指令，使单相交流伺服电机失电、停转。从而实现高精度、闭环的床面水平移动控制。 （二）床面板 床面板由碳素纤维制成。因为碳素纤维具有强度高、重量轻、且对X线衰减小等特点。CT-C3000型螺旋CT的床面板比较长，达2060mm，床面水平移动的最大距离为1600mm，床台上设有限位开关，以保证床面在正常的范围内移动。扫描架上方的数码显示板可显示扫描床的高度、床面的水平位置和扫描架的前后倾斜角度。 床高度指示：0~550mm 床水平运行指示：0~1600mm，1m显示误差5mm。 第五节 计算机及图像重建系统 CT的整个系统是用计算机来管理的。通常选用一台主计算机与多台微机共用来执行系统管理、任务分配和外设控制等任务。具体的内容是：①控制和监视整个扫描过程，并将采集的数据送入存储器；②CT值的矫正和输入数据的扩展；③与操作者对话并控制扫描等信息的传送；④图像重建的程序控制；⑤故障诊断及分析。 同时，采用专用计算机（又称阵列处理机或阵列处理器）来执行图像重建和处理的任务。阵列处理机与主计算机相连，其本身不能独立工作，而是在主计算机的控制下，进行图像重建和处理。 一、测量数据的校正 对患者扫描结束后，应用取得的原始数据进行图像重建，在此过程中，为了得到忠实于患者的横断层图像，必须在图像处理过程中，对原始数据进行一些校正。 （一）原始数据零点漂移校正 零点漂移包括探测器的暗电流、前置放大器的零漂、探测器及其连接电缆的震动噪声等。对此，应进行原始数据的零点漂移校正（offset co