X-CT成像原理幻灯片.pptVIP

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2) 低压滑环:传递电压为数百伏。 优点:传递电压低,易处理;高压电缆短,损耗小。 缺点:高压电源与X线管组合一起旋转,增加旋转部分重量。 高压发生器 X线管 高压电缆 低压电缆 1) 高压滑环:传递电压万伏以上 优点:高压电源放在扫描机架外部; 缺点:易发生高压放电导致高压噪声。影响数据采集系统和图像质量 高压 电源 X线管 高压电缆 单层探测器 多层探测器 X 光管 X 光管 2、多层面扫描螺旋CT(1998) 单层螺旋CT: 线束宽度近似于层厚; 多层螺旋CT: 线束以X射线管为顶点,呈四棱锥形 检测器结构:单排、多排(64)、等宽、不等宽 1、动态空间扫描 28个X线管(半圆),28个检测器(半圆); 电子开关控制轮流发射X射线脉冲束;时间<1s 。 应用范围:心、肺动态器官 三、超高速扫描 [第5代(1987)] 2、电子束扫描 钟形X射线管和静止排列的检测器环 时间约 10ms 应用范围: 心、肺等动态器官 CT的优缺点 ●优点: 1、真正断面像:准直系统准直,无层面外组织结构干扰; 软件处理重建,获得诊断所需多方位像。 2、密度分辨力高:严格准直,灵敏探测器; 窗口技术,灰阶可调节; 无断层外干扰。 3、可做定量分析:测量μ值,定量分析。 ●局限性: 1、空间分辨力仍低于常规X线检查; 2、不是所有脏器都适合CT检查(如空腔性脏器、胃肠道) 3、CT定位、定性诊断的准确性仍受各种因素的影响 (病变部位、大小、性质、病程长短); 4、不能反映脏器的功能、生化信息 (基本上只反映解剖学方面的性质)。 §3—4 X-CT图像的质量评价 用物理学、影像学原理→检测、评价设备性能 主要有:分辨率、噪声、均匀性等参数 评价方法:在临床应用条件下对标准测试体模作断层扫描,采集影像数据,用物理学方法做数据分析处理,根据各项指标的测量值相对于标称值的偏差评定是否合格,并进行校正、维修 一、图像的主要质量参数 1、对比度及对比度分辨力 ①对比度:不同物质的密度差异→X射线透射差异 →像素灰度间的黑白程度的对比 * 第三章 X 射线计算机断层扫描成像 (X-ray computed tomography, X-CT) 普通X射线影像的缺点 ■X射线穿透不同密度和厚度组织结构后的总和投影 ●影像重叠:深度方向上的信息重叠在一起,引起混淆 ●密度分辨率低:对软组织分辨能力低 ●剂量大 Computed tomography ●X—CT是运用物理技术,以测定X射线在人体内的衰减系数为基础,采用数学方法,经计算机处理,求解出衰减系数值在人体某剖面上的二维分布矩阵,转变为图像画面上的灰度分布,从而实现重新建立断面图像的现代医学成像技术。 ■X—CT像的本质是衰减系数成像 ■指导思想:如何确定衰减系数值在人体某剖面上的二维分布 §3—1 X-CT成像原理 体层、体素 ●体层、体素、像素 体层(断层): 受检体中的一个薄层 像素(pixel):构成图像的基本单元,体素的平均密度决定其灰度值。 ■像素越多,像素就越小,画面越细腻 ,携带的生物信息量越多 体素(voxel):成像的体层分成按矩阵排列的若干个小基本体元 体积:长×宽×高 ■一般体素的大小: 长和宽:1~2mm 高(体层厚):3~10mm 体素划分:256×256(=65536个体素);512×512(=262144) 一、投影采集与图象重建 扫描:用X射线束以不同方式、按一定顺序、沿不同方向对体层进行投照,并用高灵敏度的探测器接受出射X射线的强度 。 1、扫描与投影 投影:投照受检体后出射X线束的强度;投影值的分布为投影函数 2、窄束X射线的获取 准直器:允许X射线通过的细长狭窄通道 3、图象重建 美国物理学家科马克(A.M Cormack,1963)通过模拟实验,提出用X射线投影数据重建人体断层图像的数学方法。 像素 二、CT成像的物理基础 注意: μ是物体种类和X射线能量的函数 1、 均匀物质对X射线的吸收规律: 2、 X射线束通过非均匀物质 μ1 μ2 μ3 …… μn x I0 In I1 = I0e(—μ1x) I 2= I1e(—μ2x) … … In = I0e[-(μ1 + μ2+…+ μn)]x μi 视为均匀 1、CT值 ●CT测量并计算μ ,获取一定数目体素的μ值重建图像

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