医学图像处理_第3章_x射线计算机体层成像.ppt

CT是英文“Computed Tomography”的缩写。 词根“tomo”含有断层的意义，具体解释为通过 对一单个层面成像而形成的X线摄影技术。 从名字不难看出CT的技术基础是计算机技 术和X线断层摄影技术。 中文为计算机体层摄影成像，它代表一种图像重建技术。 CT作为一种公认的成熟、快速、可靠的影像设备，正在各级医院的诊断和治疗中发挥着日益重要的作用，并得到广泛的应用。近五年来，多层螺旋CT的推出和新的应用软件的开发，使CT进入又一个快速发展期，各种类型的CT机大量推出。 第一节 CT成像技术发展 1917年，雷登(J．Radon) 指出对二维或三维的物体，可以从各个不同方向上的投影，用数学方法计算出唯一的一张重建图像。称之谓雷登变换。 1956年，天文学家Bracewell用这种方法处理了从太阳发射来的微波信息，并得到了这些数据所描绘的太阳微波发射图。 最初把投影图像重建术应用于医学领域的当推无线电天文学家奥顿道夫(W.H.Oldendorf)。他在1961年用放射源碘131完成了著名的旋抟 – 平移试验，向人们揭示了获取投影数据的基本原理与方法。 1967年，豪斯菲尔德(Godfrey Hounsfield)制成了第一台可用于临床的CT。1971年9月第一台头扫描CT机安装在英国的一所医院中。 1972年，第一张临床CT图像是在伦敦的Atkinson Morley医院拍摄的。用9天时间采集数据，2.5小时重建一幅图像，区分衰减系数4%。 CT立即受到了医学界的热烈欢迎，成功震惊了整个医学界，CT的发明被认为是“自从伦琴1895年发现X 线以来，在放射医学、医学物理和相关学科领域里，没有能与之相比拟的发明” 。 第二节 CT成像原理 第三节 数据采集与扫描方法 第三节 CT图像重建 反投影重建原理 滤波反投影重建 第四节 CT图像处理 第五节 CT图像质量 3.4.2 测量兴趣区域 3.5.1 CT成像系统的主要技术指标 1．扫描时间、重建时间和扫描周期 全身CT最快扫描时间0.5s左右，普及型的全身CT装置达到1～3s。 （1）扫描时间：指X线管和探测器阵列围绕人体旋转扫描一个层面所需的时间。 半程扫描时间（half-scan time）：指X线管扫描210°～240°的扫描时间。 全程扫描时间（full-scan time ）：扫描360°的时间。人体器官或组织运动影响不大的情况下，为了获取高质量的CT图像。是半程扫描时间的1.5～1.7倍。 3.5.1 CT成像系统的主要技术指标 （2）重建时间：是指计算机的阵列处理器将扫描的原始数据重建成图像所需的时间。 缩短重建时间可减少被检者的检查时间，提高效率，但与运动伪影无关。 与被重建的图像矩阵大小有关，矩阵大所 需重建时间长； 与阵列处理器的运算速度和计算机内存容 量大小有关。 3.5.1 CT成像系统的主要技术指标 （3）扫描周期（scan cycle）：指对一个体层平面扫描开始，完成一次扫描过程到下一次扫描开始所需的时间。 包括：扫描时间、数据采集系统的数据处理和恢复时间、扫描装置重新定位时间等，扫描时间在扫描周期中占60％以上。 较好的全身CT扫描系统扫描周期可达3s左右，每分钟可在某层面进行20次扫描。 2 摄影区域和层面厚度 摄影区域（region）：CT扫描系统摄取被照人体最大区域。 摄影区域增大会使X线强度在被照人体上的分布不均匀，也产生图像噪声等问题。 全身CT的最大摄影区域在φ50cm左右。 层面厚度（slice thickness）：射线束的宽度决定扫描的层厚。要得到较高的空间分辨力，须选择薄的层厚。 由于技术原因、被照人体的照射剂量，一般层厚选5～10mm；微细组织结构（耳小骨）扫描，将层厚减到1mm。 3 空间分辨力 spatial resolution也称高对比度分辨力（high contrast resolution）：CT机在高对比度情况下分辨相邻两个最小物体的能力。 表示方法：每厘米包含线对数（LP/cm） 毫米线径（mm） 早期的CT机一般在10LP/cm左右； 高档CT机达到14LP/cm以上； 新的MSCT机达24LP/cm。 4 密度分辨力 density resolution也称低对比度分辨力（low contrast resolution）。 是CT机在低对比度情况下分