CT扫描技术解读.ppt

孙存杰 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 suncj@pub.xz.jsinfo.net 第四章 CT扫描技术 内容提要： 第一节 CT成像系统概述 第二节 CT扫描技术概述 第三节 螺旋CT的图像后处理技术 第四节 CT图像的质量控制 第五节 人体各部位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。 4．象素（pixel） 一幅CT图像是由许多矩阵排列的小单元组成，这些组成图像的基本单元称为象素。象素是二维的，每一个象素内密度均一，象素结构中的平均密度决定其灰度值。由于每个体素的μ值是一定的，它在CT图像中是以象素的形式来反映。象素越小，图像的分辨率越高，图像质量越好。 5．灰阶 （grey scale） CT图像是将重建矩阵中的每一个象素经D/A转换成相应的亮、暗信号在显示器上显示，这些亮暗信号的等级差别称为灰阶，一般将灰阶分为16阶，每阶又有4级连续变化的灰度，共有64个连续的过度等级，因CT值在-1000～+1000范围内，所以每级分别代表约31个连续的CT值。 6.窗口技术（windows technology） 人眼不能分辨微小的灰度差异，为了提高组织结构的细微显示效果，分辨相邻组织的差别，突出显示诊断需要的图像信息（感兴趣区），通常通过调节图像的对比度和亮度来完成，这种技术称为窗口技术，窗口技术分为窗宽和窗位。 （1）窗宽(windows width，WW) 窗宽表示的是图像上包含的16个灰阶的CT值的范围。 窗宽主要影响CT图像的对比度，窗宽窄图像的层次少，对比度强，每级灰阶代表的CT值幅度较小，可分辨密度差异较小的组织结构，如脑组织的WW（80～100）。窗宽增大，每级灰阶代表的CT值幅度加大，图像对比度差，但轮廓光滑，适于分辨密度差别较大的组织，如肺组织的WW为1300～1800。 （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 （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