第五章 X线计算机体层成像设备(一).ppt

山东省千佛山医院 李军 第五章 X线计算机体层成像设备（一） 山东省千佛山医院 李军 第一节 概述 一、CT扫描机的发展和应用 （一）CT扫描机的发展 1917年奥地利数学家雷当提出利用X线投影来重建图像。 1963年美国数学家科玛可研究出图像重建的数学方法。 1971年9月英国工程师豪斯菲尔德研制出第一台CT。 1972年4月豪斯菲尔德宣告CT的正式诞生。 1989年在滑环技术的基础上，螺旋CT问世。 （一）CT扫描机的发展 1992年研制成功双层螺旋CT。 1998年多层螺旋（MSCT）CT的诞生。 2004年推出的64排螺旋CT（容积CT）。 2005年双源CT（DSCT）研制成功。 2008年能谱CT研制成功 。 一、CT扫描机的发展和应用 （二）CT扫描机的应用 CT主要应用于医学影像学对疾病的诊断，CT的检查几乎包括人体的任何一个器官，常规扫描使细微结构可辨别；增强扫描可分清血管的解剖结构及与病灶的关系。穿刺活检检查，制定放射治疗计划和放疗效果的评价等。 （三）CT的发展趋势 1．研制和生产新型高效探测器 2. 与其他成像设备的整合 3. 与放射治疗设备的整合 一、CT扫描机的发展和应用 （一）前四代CT扫描机的特点 二、各代CT扫描机的特点 （二）第五代CT扫描机的特点 山东省千佛山医院 李军 第二节 CT成像原理 一、CT成像的基本原理 （一）X线线性衰减系数（μ） 理想的单能窄束X线透过各向同性均匀连续介质时，X线的强度衰减符合朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律 假如认为某一非均质物体在X线束穿过的方向是由若干个厚度为d的非常小的单元组成，则每一个单元可近似看作是一个均质物体，具有线性衰减系数μ，X线透过该物体的X线强度与入射X线强度之间的关系： 一、CT成像的基本原理 （一）X线线性衰减系数（μ） 对上式进行变换可得： 在CT成像时，如果仅测量一个方向的X线强度，根据上述公式仅能获得被检体断面一个方向的投影。要想重建出图像质量可接受的CT图像，需要获得足够量的投影值，因此需对断面在多个方向进行数据采集，测量范围至少180°角，从而求得成像组织最小单元的线性衰减系数的数值，获得线性衰减系数的二维分布矩阵重建出CT图像。 一、CT成像的基本原理 （二）CT图像重建的基本方法 1.反投影法（求和法） 2.迭代法 3.分解法（解析法） 二、CT数据采集的基本原理 （一）数据采集的基本原理 CT的成像是透射射线按照特定的方式通过被成像的人体横断面，探测器接收穿过人体的射线，将射线衰减信号送给计算机处理，经计算机重建处理后形成一幅人体内部脏器的横断面图像。 两种不同的数据采集方式，一种是逐层采集法，即一层一层的采集（序列扫描）；另一种是容积数据采集法（螺旋扫描）。 二、CT数据采集的基本原理 （二）数据采集的基本原则 1．投影是X线束扫描位置的函数 2. 对被测人体断层平面的扫描应无空隙的覆盖 3．提高数据采集的扫描速度 4．数据采集过程要精确 三、CT成像的基本过程 在计算机的控制下，由X线管发出X射线，经过准直器形成窄扇形X线束，穿过受检体断层，经过受检体断层内组织或器官衰减后射出到探测器，探测器将含有一定图像信息的X线信号转化为相应的电信号，通过测量电路放大，再由模/数转换器（A/D）转换为数字信号，送给计算机进行运算，计算机进行图像重建后，再由数/模转换器（D/A）转化为模拟信号，最后以不同的灰阶的形式在监示器上显示或用激光相机打印出CT照片。 CT成像的基本过程 三、CT成像的基本过程 CT成像基本过程流程图