第5章 医学CT影像设备和应用.ppt

（2）闪烁晶体探测器是利用某些晶体受到照射后发光的特征制成的，常用的闪烁晶体有碘化钠等，具有残光少，转换效率高，性能稳定等优点。目前最先进的多层螺旋CT机设备的探测器采用超快速稀土陶瓷材料制作。 闪烁晶体探测器的工作原理是：当X线照射到晶体后，原子接受X线光量子的能量，产生激发或电离，处于激发状态的原子返回到原来的基态时，即释放出能量，这种能量会以荧光光子的形态出现，经过光导传给光电倍增管的光电阴极上，使其上的光电敏感物质发出光电子，聚焦后投射到光电倍增管的联极进一步增大打在阳极上，并在输出电阻上形成一个电压脉冲反馈到检测电路。 （2）A/D转换器在DAS系统中也起着重要的作用，它是将从探测器所获得的脉动的模拟信号，经过缓冲处理后进行积分放大，再转变成数字信号输送给计算机进行运算。 以第3代CT为例说明CT成像的基本步骤与过程，即产生X线——收集数据——处理数据——显示图像。 X线的产生是在高压发生器作用下由X线球管发出的。在CT扫描过程中X线穿过人体后由探测器接受，收据数据系统（DAS）每秒种向探测器取样984次，每次取样可以认为是一次投影，总投影数=每秒取样数×扫描速度（S）。 例如:第3代CT机DAS内共有47块模拟滤过器板，每块板上有16个通道，则共有752个通道，每个通道每秒采样次数为984次，这些采样数据传送到重建和数据收集处理器（RDCP），经过暂存、过滤处理后送到磁盘上保存。 5.2.2 计算机和图像重建系统 数据处理和图像重建的基本过程是： （1）由数据收集系统（DAS）采集的投影数据，首先送到A/D转换器。 （2）阵列处理器（AP）的输入/输出处理器（IOP）接收DAS的投影数据，必要时进行数据的压缩和重定格式处理，然后再将这些数据传送到主存储器的缓冲器中。 （3）AP的运算单元（由存储传输处理器、超高速缓冲存储器、数字转换处理器和算术运算单元等构成）将被滤过的投影数据再传送到反投影系统。 （4）反投影控制器将接收到的投影数据分配到反投影板上的各个单元，每个反投影单元（包含三个存储器，分别是E存储器、L存储器和H存储器）容纳的数据可从一个投影到六个投影，并被同时存储起来。 （5）在主存储器中，AP软件为影像数据建立有一个分区，在投影数据被送到反投影单元后，影像数据已经为处理作好准备，反投影控制器接收影像数据并将它们送到反投影板进行处理。 （6）影像数据与每个反投影单元的结果一起传送到每个反投影板进行求和运算，在离开最后一个反投影单元后，影像数据返回主存储器，等待下一组投影数据的装入。 （7）在影像数据被输送到主控计算机之前，合成扫描影像需要运算单元进行处理和统一换算。 （8）最后，这些合成的像素数据被输送到主控计算机进行存储和显示。 CT图像的显示（imaging display）可以由操作台上的CRT屏显示（单屏或双屏），目前多层螺旋CT多配有高性能的工作站（workstation），也可以在工作站的显示屏上显示图像，并利用工作站的应用软件进行图像的后处理和照相等工作。 5.2.3 图像显示和存储系统 无论CT图像采取何种介质存储，最终还必须提供一种途径产生硬拷贝，即CT影像胶片。 早期的CT机多使用多幅照相机，目前已经被淘汰。 激光照相机则以速度快、连续批量打印，成像清晰、分辨率高，集成度高、网络化和明室操作等优点，现在已经成为医学影像设备常用的硬拷贝工具。目前激光照相机可分为湿式与干式相机，后者可能是将来发展的趋势。 5.2.3 图像显示和存储系统 5.2.3 图像显示和存储系统 干式相机成像原理图 5.3 螺旋CT 5.3.1 螺旋CT主要特点 5.3.2 螺旋CT临床应用 螺旋CT扫描工作示意图 1．滑环技术 滑环技术是螺旋扫描的基础，它的发明问世标志着CT成像技术进入一个快速发展的新时代。滑环技术的重大贡献是解决了CT机架旋转部分与静止部分的馈电和信号传递方式问题，可以实现X线球管连续旋转和曝光。它是用一个滑环和一个碳刷代替了电缆，当碳刷沿着滑环滑动时，则经滑环与碳刷向X线球管供电。由于摆脱了各种电缆的缠绕限制，而且X线发生器和探测器均安装在一个滑环上，因此滑环可单方向连续旋转。 滑环有三部分组成： ①传送设备操作与控制信号的低压环； ②供应X线球管与变压器电源的高压环； ③探测器传送数据的数据环。依照高压环上的电压不同，又可以分为低压滑环与高压滑环两种。 低压滑环是指通过滑环技术对CT扫描机架以低电压馈电的方式，它由外界将数百伏的直流电输入到扫描机架内，电压较低，容易实现良好的绝缘，数据传输性能稳定。其主要缺点是容易产生电弧问题（由焊