〖医学〗医学影像技术学-CT扫描技术教材-课件.ppt

徐州医学院 影像技术学教研室 徐州医学院 附属医院 影像科 ;CT扫描技术;本章节推荐教学参考书;第一节 CT成像系统概述 一、CT的发明 CT（Computed Tomography）即电子计算机体层摄影，又称X线CT。 X线平片的缺点…,CT的发明解决了其不足;;二、CT的成像原理 （一）基本原理 CT成像的物理学基础是物体对X线的吸收存在差异。高度准直的X线束对人体某个部位按一定厚度进行扫描→穿过人体的X线由探测器接收→ 经放大变为电子流→ A/D转换→输入计算机处理→计算机通过运算得出该断面上各体素的X线吸收值，并排列成数字数字矩阵→经D/A转换后用不同的灰度等级在显示器上显示即获得该部位的横断面或冠状面的CT图像。;;（二）CT成像中的基本概念 1．CT值 （CT number） X线穿透人体时，不同的组织密度值代表不同的线性衰减系数μ，一般用它的相对值表示，称为CT值。 CT值＝（（μ物质-μ水）/μ水）×K K为分度因数（设为1000），则CT值的单位为HU（Hounsfield Unit） CT值的定义是以水为标准，其它组织与之比较后得出。水的线性衰减系数为1，致密骨约为2，空气约为0（实际为0.0013），水的CT值为0HU，人们将－1000～+1000分为2001个等级来表示CT值的差别。;;2．矩阵（matrix） 在CT技术中，矩阵的大小影响着图像质量，矩阵大，象素数量相应增加，图像的分辨率就高，图像质量越好，512×512、1024×1024最为常用。 重建矩阵和显示矩阵:重建矩阵是X线线性衰减系数的矩阵，其大小决定了图像分辨率；显示矩阵是指显示器上图像的矩阵。 3．体素（voxel） CT图像是人体某部位一定厚度（如1mm、5mm、10mm）的体层像，把体层分成按矩阵排列的若干个很小的体积单元，这些体积单元称为体素。 体素是三维的，每个体素中的μ是一致的。 ;（2）窗位 （windows level，WL） 窗位是窗宽上、下限CT值的平均数。 窗位主要影响CT图像的亮度，WL低图像亮度高呈白色，而窗位高图像亮度低呈黑色。 骨组织的WL：350左右 肺组织的WL： -650左右 腹部、纵隔的WL：40左右;脑组织窗;（三）CT成像的过程 包括数据采集、数据处理、图像重建、图像显示、打印等几步。 1．数据采集 从X线的发生到数据信息的获得，这个过程称为～。 数据采集系统由X线管、滤过板、准直器、探测器和A/D转换器等组成。 ;2．数据处理 （1）校正X线束硬化效应（线性化）： X线管发出的射线是由不同的能量组成，作用于人体时，低能射线比高能射线衰减的多，使得高能射线与全部射线的比率相对提高，X线束硬度增加，这种现象称为X线束的硬化效应。 硬化效应会使得采集到的数据失真，影响图像重建效果。校正是在A/D转换器中进行的。;（2）去除空气值：因探测器不是工作在真空中，所以存在一定的空气值，须将此值去掉，才能保证数据的相对准确。 （3）修正零点漂移：探测器在收集和转换数据的过程中存在着余辉时间及参数的差异，加之X线管输出量的细微变化，使得几次扫描时各通道的输出稍有不同，有的通道是零，有的通道是正或负，这种现象被称为探测器的零点漂移，将引起空气的CT值不是-1000。 （4）正常化处理：是指对探测器收集到的全部数据进行校正和检验。 ;3．图像重建 图像重建的过程主要是如何求解μ1、μ2…、μn，图像重建的处理过程包含了复杂的数学运算。 重建方法分直接法和间接法两类，直接法通过直接计算线性方程式进行，包括反矩阵法、迭代法等，现已不再采用；间接法是先计算傅立叶变换系数再求出衰减系数的方法，有二维傅立叶变换法、卷积法和反投影法等。 4．图像显示、打印及冲洗 重建出来的图像显示于显示器上，将图像调节到理想状态后供诊断用，最后将图像送照相机、打印机拍照，经冲洗得到CT照片。;三、CT成像系统的组成 （一）硬件系统 1．扫描机架:X线管、准直器、探测器等，机架可倾斜。 2．X线管:大容量、旋转阳极X线管， “飞焦点” 。 3．准直器:决定扫描层厚、减少散射线以提高图像质量、降低被检者的辐射剂量。 4．楔形滤过器:滤掉低能射线，提高X线束的平均能量。 5．探测器:接受穿透人体的剩余射线，将其变为电信号。 稀土陶瓷探测器，多排探测器。 6．模/数转换器（A/D） 7．高压发生器: 8．计算机系统: 9．扫描检查床:螺旋CT对床移动的精度要求很高。 10．辅助设备:电源系统、照相机、工作站;（二）软件系统