计算机断层成像技术优秀课件 (2)
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x射线计算机断层成像xct培训课件
12 34
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
17
四、CT图像重建的数理基础
反投影法(back projection) ➢ 反投影法优缺点
优点: 重建速度快
缺点: 边缘失锐
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
18
四、CT图像重建的数理基础
反投影法(back projection)
➢边缘失锐的抑制 滤波反投影法
值成像
X-CT指导思想
恰当理论、方法、技术确定值分布
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
7
一、断层与解剖断面
1.断层(体层) 图像薄层
2.解剖断面
人体剖面
X-CT图像是断层形态结构的平均 此平均代表解剖断面形态结构
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
8
二、体素(voxel)与像素(pixel)
对受检体扫描
投影值
μi为未知数的线性方程
求联立方程得出所有体素的衰减系数μi值的二维分布矩阵 重建图像
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
15
四、CT图像重建的数理基础
反投影法(back projection)(总和法，目前常用的唯一方法）
➢ 值计算法----解方程
x1 x2
A= 2
x01 x22
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
19
五、CT值与灰度显示
1. CT值
表示像素对应的体素对X射线平均衰减量大小(单位HU—亨)
CTk w
水的衰减系数
w
k 分度因子 k=1000
CTAir= -1000 (HU) CTWater = 0 (HU) 人体在-1000HU—1000HU之间 2. 灰度显示
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
17
四、CT图像重建的数理基础
反投影法(back projection) ➢ 反投影法优缺点
优点: 重建速度快
缺点: 边缘失锐
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
18
四、CT图像重建的数理基础
反投影法(back projection)
➢边缘失锐的抑制 滤波反投影法
值成像
X-CT指导思想
恰当理论、方法、技术确定值分布
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
7
一、断层与解剖断面
1.断层(体层) 图像薄层
2.解剖断面
人体剖面
X-CT图像是断层形态结构的平均 此平均代表解剖断面形态结构
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
8
二、体素(voxel)与像素(pixel)
对受检体扫描
投影值
μi为未知数的线性方程
求联立方程得出所有体素的衰减系数μi值的二维分布矩阵 重建图像
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
15
四、CT图像重建的数理基础
反投影法(back projection)(总和法，目前常用的唯一方法）
➢ 值计算法----解方程
x1 x2
A= 2
x01 x22
第三章 X射线计算机断层成像（X-CT）
19
五、CT值与灰度显示
1. CT值
表示像素对应的体素对X射线平均衰减量大小(单位HU—亨)
CTk w
水的衰减系数
w
k 分度因子 k=1000
CTAir= -1000 (HU) CTWater = 0 (HU) 人体在-1000HU—1000HU之间 2. 灰度显示
CT电子计算机断层扫描课件
2009年6月25日星期四
8
8.海绵窦
2009年6月25日星期四
CT，水平矢状切面-3
2009年6月25日星期四
CT，水平矢状切面-4
2009年6月25日星期四
6.颈内动脉 28.垂体茎 49.小脑幕
6
28
49
2009年6月25日星期四
CT，水平矢状切面-5
2009年6月25日星期四
2.大脑前动脉 14.窦汇 26.大脑中动脉 31.大脑后动脉
4.主动脉 22.肝左叶 23.肝右叶 25.食道 38.脾脏 44.下腔静脉
22
23 44 4 38 25
2009年6月25日星期四
CT，水平矢状切面，吞钡、中 量造影剂
2009年6月25日星期四
4.主动脉 9.肝尾叶 14.(横隔)隔脚 29.左侧门静脉 31.右侧门静脉 38.脾脏 41.胃 44.下腔静脉
20
41
15 30
26 40 10 44 2 38
18
18
2009年6月25日星期四
CT，水平矢状切面，吞钡、中 量造影剂
2009年6月25日星期四
16.结肠右曲 18.肾 24.肠系膜上动脉 27.胰头 34.左肾静脉 35.右肾静脉 37.小肠 44.下腔静脉
37
16 27 44 35
24 34
2009年6月25日星期四
腹部外伤
2009年6月25日星期四
肝创伤
2009年6月25日星期四
坠落伤，患者右上腹疼痛。 输入造影剂后发现肝右叶存在 撕裂伤。
2009年6月25日星期四
血肿 箭头所指部位相比肝实质密度 较低
2009年6月25日星期四
《医学影像诊断技术课件——计算机断层扫描》
快速，诊断速度高。
无痛、非侵入性，适合检测早期炎症等疾病。
局限性
易受到金属异物、骨质钙化等因素干扰。
计算机断层扫描的常见应用案例
颅脑
早期发现脑血栓、脑梗塞、脑肿瘤等病变，为神经 外科手术提供重要影像学依据。
心脏
可以在不止一个方向的建立三维图像，观察心脏是 否存在异常和心脏的重构、功能。是实现无创性评 估心脏解剖和功能依据。
计算机断层扫描的应用领域
1
临床诊断
主要用于对肿瘤、病灶、骨折、脑卒中
医学教育
2
和肺血栓等疾病的早期检测。
提供全新的视角分层展示病变部位和病
变情况，促进医学生和医生的学习和深
度讨论。
3
治疗计划
为手术、放疗和化疗治疗方案的制定和 跟踪提供重要依据。
计算机断层扫变部位。
胸部
可以确诊肺癌、肺结核、肺部占位性病变等各类肺
腹部
对患者肝、脾、肾、胃、肠等内脏产生这种像素清
计算机断层扫描技术的发展趋 势
计算机断层扫描的发展已经从单纯依靠人眼判断到智能化医疗时代，目前是 影像学技术不断发展的阶段，利用深度学习等算法，建立全新的影像诊断模 型。未来，它将更加精准、便携化、低辐射，覆盖范围也将扩大到更广泛的 应用场景。
《医学影像诊断技术课 件——计算机断层扫描》
欢迎来到本次课件，我们将一起学习关于计算机断层扫描的有趣知识。
计算机断层扫描的定义和原理
计算机断层扫描是一种医学影像技术，利用不同密度的组织对射线的吸收程度不同的原理，通过旋转式X射线 源和探测器扫描患者身体内部的组织结构，得到大量的截面图像，再由计算机重建成层层逼真的三维图像。
计算机断层扫描的未来前景
计算机断层扫描在医学领域起到了不可替代的作用，未来将会有更多的研究程序与算法的开发以应用于更多的 应用场景，引领医学技术不断向前推进，让那些原本因为无法诊断而被抛弃的疾病，和那些未来可能会发生的 疾病，都能被更早发现并治疗。
无痛、非侵入性，适合检测早期炎症等疾病。
局限性
易受到金属异物、骨质钙化等因素干扰。
计算机断层扫描的常见应用案例
颅脑
早期发现脑血栓、脑梗塞、脑肿瘤等病变，为神经 外科手术提供重要影像学依据。
心脏
可以在不止一个方向的建立三维图像，观察心脏是 否存在异常和心脏的重构、功能。是实现无创性评 估心脏解剖和功能依据。
计算机断层扫描的应用领域
1
临床诊断
主要用于对肿瘤、病灶、骨折、脑卒中
医学教育
2
和肺血栓等疾病的早期检测。
提供全新的视角分层展示病变部位和病
变情况，促进医学生和医生的学习和深
度讨论。
3
治疗计划
为手术、放疗和化疗治疗方案的制定和 跟踪提供重要依据。
计算机断层扫变部位。
胸部
可以确诊肺癌、肺结核、肺部占位性病变等各类肺
腹部
对患者肝、脾、肾、胃、肠等内脏产生这种像素清
计算机断层扫描技术的发展趋 势
计算机断层扫描的发展已经从单纯依靠人眼判断到智能化医疗时代，目前是 影像学技术不断发展的阶段，利用深度学习等算法，建立全新的影像诊断模 型。未来，它将更加精准、便携化、低辐射，覆盖范围也将扩大到更广泛的 应用场景。
《医学影像诊断技术课 件——计算机断层扫描》
欢迎来到本次课件，我们将一起学习关于计算机断层扫描的有趣知识。
计算机断层扫描的定义和原理
计算机断层扫描是一种医学影像技术，利用不同密度的组织对射线的吸收程度不同的原理，通过旋转式X射线 源和探测器扫描患者身体内部的组织结构，得到大量的截面图像，再由计算机重建成层层逼真的三维图像。
计算机断层扫描的未来前景
计算机断层扫描在医学领域起到了不可替代的作用，未来将会有更多的研究程序与算法的开发以应用于更多的 应用场景，引领医学技术不断向前推进，让那些原本因为无法诊断而被抛弃的疾病，和那些未来可能会发生的 疾病，都能被更早发现并治疗。
X射线计算机断层成像PPT课件
❖ 1972年利用这台X线CT首次为一名妇女诊断出脑部的囊肿，并取得了世 界上第一张CT照片。
❖ 1974年美国George-town大学医学中心的Ledly研制成第一台全身CT扫 描机。
❖ 为此Hounsfield和Cormack共同获得了1979年的诺贝尔生理和医学奖。
伦琴与X-Ray
1895年，X-Ray 第一次被发现
CT图像重建的数理基础（1）
X射线通过非均匀介质：
N1 N2 N3
Nn
I0
μ1 μ2 μ3 μm μn
In
Δx Δx Δx
Δx
Im-1
Im
Δx
n
I I e I e I e nx
( 1 2 n )x
(x• i )
i1
n
n 1
0
0
二.X-CT基础知识
CT图像重建的数理基础（2）
狄拉克函数（ 函数）
CT值的定义式：
人体各组织CT值约为-1000~1000HU，即约有2000个CT值
二.X-CT基础知识
灰度显示—在图像上，表现各像素黑白或明暗程度的量 1000
0
-1000
三.传统X-CT的扫描方式
传
静止-旋转
（S/R）
统
C
T
扫 单束平移-旋转
描
（T/R）
扫描方式
旋转-旋转 （R/R）
方
式
窄扇形平移-旋转
严重的环状伪影
homogeneuous CT va种原因，对相同强度的入射X 线，探测器不可能始终输出同样的扫描信号。
当探测器输出错误信号甚至无 信号，会导致图像中的“环状 伪影”。
可通过每天开机或连续几小时 不工作后，作系统校正测量及 其定期地作系统维护来防止， 而一旦排除不了，须由维修工 程师来解决 !
❖ 1974年美国George-town大学医学中心的Ledly研制成第一台全身CT扫 描机。
❖ 为此Hounsfield和Cormack共同获得了1979年的诺贝尔生理和医学奖。
伦琴与X-Ray
1895年，X-Ray 第一次被发现
CT图像重建的数理基础（1）
X射线通过非均匀介质：
N1 N2 N3
Nn
I0
μ1 μ2 μ3 μm μn
In
Δx Δx Δx
Δx
Im-1
Im
Δx
n
I I e I e I e nx
( 1 2 n )x
(x• i )
i1
n
n 1
0
0
二.X-CT基础知识
CT图像重建的数理基础（2）
狄拉克函数（ 函数）
CT值的定义式：
人体各组织CT值约为-1000~1000HU，即约有2000个CT值
二.X-CT基础知识
灰度显示—在图像上，表现各像素黑白或明暗程度的量 1000
0
-1000
三.传统X-CT的扫描方式
传
静止-旋转
（S/R）
统
C
T
扫 单束平移-旋转
描
（T/R）
扫描方式
旋转-旋转 （R/R）
方
式
窄扇形平移-旋转
严重的环状伪影
homogeneuous CT va种原因，对相同强度的入射X 线，探测器不可能始终输出同样的扫描信号。
当探测器输出错误信号甚至无 信号，会导致图像中的“环状 伪影”。
可通过每天开机或连续几小时 不工作后，作系统校正测量及 其定期地作系统维护来防止， 而一旦排除不了，须由维修工 程师来解决 !
CT计算机断层扫描课件
*
What are some common uses of the procedure?
CT
胸部
头部
血管造影
腹部和盆腔
心脏
其他
back
CT计算机断层扫描
*
头部CT
脑出血脑梗塞 动脉瘤，血管畸形 各种肿瘤 外伤，出血，骨折，先天畸形等
CT计算机断层扫描
*
头部CT
多发腔隙性梗塞伴脑萎缩
back
CT计算机断层扫描
CT (Computed Tomography)
对CT的大概印象 CT 是什么样 的？ CT图像有哪些特点？ CT可以做哪些检查？ 我们需要做哪些准备？ CT优势和风险? CT的局限
CT
CT计算机断层扫描
*
对CT的大概印象
吸收率不同
X射线
非侵入性
？
切片
不开刀，无痛苦
断层扫描，全方位
back
CT计算机断层扫描
正常阑尾
阑尾炎
CT计算机断层扫描
*
Abdominal and pelvic
正常胰腺
肝癌
CT计算机断层扫描
*
盆腔CT
CT计算机断层扫描
*
盆腔CT
back
膀胱
CT计算机断层扫描
*
其他
骨折，外伤 骨质增生 椎间盘病变 椎管狭窄 肿瘤，结核等
back
CT计算机断层扫描
*
我们应该做好哪些准备？
衣服：
食物：
装饰物：
过敏：
病史：
How should we prepare?
宽松，舒适
珠宝，首饰，眼镜，助听器，发卡
啥都别吃了
碘，海鲜
What are some common uses of the procedure?
CT
胸部
头部
血管造影
腹部和盆腔
心脏
其他
back
CT计算机断层扫描
*
头部CT
脑出血脑梗塞 动脉瘤，血管畸形 各种肿瘤 外伤，出血，骨折，先天畸形等
CT计算机断层扫描
*
头部CT
多发腔隙性梗塞伴脑萎缩
back
CT计算机断层扫描
CT (Computed Tomography)
对CT的大概印象 CT 是什么样 的？ CT图像有哪些特点？ CT可以做哪些检查？ 我们需要做哪些准备？ CT优势和风险? CT的局限
CT
CT计算机断层扫描
*
对CT的大概印象
吸收率不同
X射线
非侵入性
？
切片
不开刀，无痛苦
断层扫描，全方位
back
CT计算机断层扫描
正常阑尾
阑尾炎
CT计算机断层扫描
*
Abdominal and pelvic
正常胰腺
肝癌
CT计算机断层扫描
*
盆腔CT
CT计算机断层扫描
*
盆腔CT
back
膀胱
CT计算机断层扫描
*
其他
骨折，外伤 骨质增生 椎间盘病变 椎管狭窄 肿瘤，结核等
back
CT计算机断层扫描
*
我们应该做好哪些准备？
衣服：
食物：
装饰物：
过敏：
病史：
How should we prepare?
宽松，舒适
珠宝，首饰，眼镜，助听器，发卡
啥都别吃了
碘，海鲜
第二章x线计算机体层成像ppt课件
• 3．CT造影扫描 是先行某一器官或结构的造影，然后 再行CT扫描的方法。临床上很少应用。如先将对比剂 注入脊蛛网膜下腔或关节腔内，再行CT扫描，分别称 之为脊髓造影CT扫描和关节造影CT扫描。 • CT检查除了上述三种方法外，临床上在平扫和增强时还 常应用高分辨力CT（high resolution CT，HRCT）扫描 ，即扫描和重建时层面要薄，为1.5mm以下，图像重建 则用高分辨力算法，且矩阵数不低于512×512。
内容
• 第一节 CT成像的基本原理和设备 • 第二节 CT检查技术 • 第三节 CT临床应用
第一节 CT成像的基本原理和设备
• 一、CT成像的基本原理 • 二、CT成像设备成像
一、CT成像的基本原理
为了便于理解和掌握CT成像的基本原理，可将其分为如下三 个连续过程：
①获得扫描层面的数字化信息：用高度准直的Ⅹ线束环绕人体某部位一定厚度 的横断层面进行连续扫描，由探测器（detector）接受通过该层面的Ⅹ线，并 经光电转换为电信号．再经模／数转换为数字化信息；
tomo: Greek tomos[ section ] 希腊语 tomos[ 切面 ]
graphy: Latin -graphia, from Greek, from graphein. writing or representation in a (specified) manner or by a (specified) means or of a (specified) object.
• ③由数字矩阵重建为CT灰阶图像 ：经数／模转换，依扫描层面数字 矩阵各体素衰减系数值的高低，赋 予由白至黑不同的灰阶，即可重建 为扫描层面的CT灰阶图像。其中 ，由每一体素转换而来的黑白灰度 不同的小方块称之为像素（pixel） ，其是组成CT图像的基本单位。 数字矩阵数目愈多，像素面积就愈 小，所组成的CT图像就愈细腻， 空间分辨力亦就愈高。
CT成像原理介绍PPT课件
CT成像与其他医学影像技术的比较
与传统的X射线相比，CT成像能够提供 更准确的内部结构信息，并且能够通过
三维重建技术展示物体的立体图像。
MRI（磁共振成像）与CT成像有类似 的成像原理，但MRI使用磁场而非X射 线，适用于某些类型的检查，如神经系
统和关节。
Ultrasound（超声成像）是一种无创 、无辐射的成像技术，适用于观察软组 织，但在观察骨结构和肺部等方面不如
放射治疗计划制定
靶区勾画
放射治疗前，医生通过CT图像精 确勾画出肿瘤的位置和大小，作
为制定放疗计划的依据。
剂量计算
基于CT图像，可以对放疗剂量进 行精确计算，确保肿瘤得到足够 照射而周围正常组织不受损伤。
放疗验证
通过比较放疗前后的CT图像，可 以验证放疗效果，及时调整治疗
方案。
科研和教学
医学研究
通过傅里叶变换，可以将投影数据从空间域转换到频率域，从而更好地突出物体 的边缘和细节。
滤波反投影算法
滤波反投影算法是CT成像中最常用的算法之一。它通过滤波和反投影两个步骤来重 建图像。
滤波是为了去除噪声和伪影，提高图像质量。反投影则是将滤波后的数据还原成图 像的过程。
滤波反投影算法具有快速、稳定和易于实现的特点，因此在现代CT成像中得到了广 泛应用。
02
CT成像能够提供物体内部结构的 二维或三维图像，广泛应用于医 学、工业和科研等领域。
CT成像的发明和发展
1960年代初，英国工程师Godfrey Hounsfield发明了第一台CT扫描仪 ，并获得了1979年的诺贝尔生理学 或医学奖。
随着技术的不断发展，CT成像的扫描 速度、分辨率和图像质量得到了显著 提高，同时出现了多种不同类型的CT 扫描仪，如多排螺旋CT、双源CT等。
X射线计算机断层成像PPT课件
第 2 代 CT 机探测器的 数目增加 5～20 个左右， X 线束呈扇型，扫描角 度增加为 360º,扫描时 间仍较长,一般在20s～ 1min /层，扫描方式为窄 扇束扫描平移—旋转方 式。
扫描方式
• 宽扇束旋转—旋转方式（第三代）
第 3 代 CT 探测器数目一 般多超过 100 个，有的接 近1000 个，X 线扇形束扩 大到 40º～50º，足以覆盖 人体的横径,这样扫描就不 需要再平移，而只需要旋 转就可以了,故称为旋转/旋 转型。扫描时间一般均在 几秒钟,最快速度 0.5s，实 现了亚秒级扫描。
扫描方式
• 宽扇束旋转—静止方式（第四代）
第 4 代 CT 机与早先产 品不同，探测器呈 360º 环状固定排列在机架内 (目前有的机型多达 4800 个探测器)，X 线管则围 绕人体和机架作 360º旋 转,把第 4 代称固定/旋转 型(螺旋 CT 属此型)。
扫描方式
• 电子束方式（第五代）
第 5 代 CT 机与第 1 到第 4 代 CT 机不同，在成像 过程中 X线管不需环绕机架作机械运动，它是用电 子束方法产生旋转的 X线源,再穿透人体由探测器接 受,这种 CT 机称为电子束 CT,也称超高速 CT，特 点是扫描速度很快, 50～100ms /层,每秒最多可扫 34 层,就其扫描速度是普通 CT 的 40 倍，螺旋 CT 的 20 倍,可用于心脏一类运动器官的扫描。
扫描方式
基本原理
• 扫描和投影：
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 。
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。
基本原理
基本原理
• 物理原理：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
扫描方式
• 宽扇束旋转—旋转方式（第三代）
第 3 代 CT 探测器数目一 般多超过 100 个，有的接 近1000 个，X 线扇形束扩 大到 40º～50º，足以覆盖 人体的横径,这样扫描就不 需要再平移，而只需要旋 转就可以了,故称为旋转/旋 转型。扫描时间一般均在 几秒钟,最快速度 0.5s，实 现了亚秒级扫描。
扫描方式
• 宽扇束旋转—静止方式（第四代）
第 4 代 CT 机与早先产 品不同，探测器呈 360º 环状固定排列在机架内 (目前有的机型多达 4800 个探测器)，X 线管则围 绕人体和机架作 360º旋 转,把第 4 代称固定/旋转 型(螺旋 CT 属此型)。
扫描方式
• 电子束方式（第五代）
第 5 代 CT 机与第 1 到第 4 代 CT 机不同，在成像 过程中 X线管不需环绕机架作机械运动，它是用电 子束方法产生旋转的 X线源,再穿透人体由探测器接 受,这种 CT 机称为电子束 CT,也称超高速 CT，特 点是扫描速度很快, 50～100ms /层,每秒最多可扫 34 层,就其扫描速度是普通 CT 的 40 倍，螺旋 CT 的 20 倍,可用于心脏一类运动器官的扫描。
扫描方式
基本原理
• 扫描和投影：
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 。
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。
基本原理
基本原理
• 物理原理：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计算机体层成像CTPPT课件
6.肋骨 os costae 7.肝脏 liver 8.胆囊 gall bladder 9.肋软骨cartilago costalis 10.剑状软骨 cartilago xiphoideus
第27页/共35页
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10
11
图3 ：图1中横切面2和CT图 2 Fig．3：Transverse section 2 of Fig．1 and Im:2 of
CT view
1.棘突 processus spinosus 2.横突 processus transversus
3.胸主动脉 aorta
thoracoca
4. 食管 esophagus
5.肺脏 lung 6.胸腔 cavum pleurae 7.膈 diaghragm
8. 肋骨 os costae 9.肝脏 liver 10.肋软骨 cartilago costalis 11.胸骨 sternum
19 17 15 13 11 9 7 5 3 1
第25页/共35页
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14
图2：图1中横切面1和CT图1 Fig．2： Transverse section 1 of Fig．1 and Im:1 of CT view
1.胸椎thoracic vertebrae2.椎孔 foramen vertebrae 3.椎间盘 disci intervertebrales 4.胸主动脉 aorta thoracoca 5.食管 esophagus 6.支气管 bronchus 7.肺动脉 truncus pulmonalis 8.肺脏 lung 9.心肌 myocardium 10.肋骨 os costae 11.膈 diaghragm 12.肝liver13.肋软第骨26c页a/r共til3a5g页o costalis14.胸骨 sternum
第27页/共35页
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10
11
图3 ：图1中横切面2和CT图 2 Fig．3：Transverse section 2 of Fig．1 and Im:2 of
CT view
1.棘突 processus spinosus 2.横突 processus transversus
3.胸主动脉 aorta
thoracoca
4. 食管 esophagus
5.肺脏 lung 6.胸腔 cavum pleurae 7.膈 diaghragm
8. 肋骨 os costae 9.肝脏 liver 10.肋软骨 cartilago costalis 11.胸骨 sternum
19 17 15 13 11 9 7 5 3 1
第25页/共35页
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14
图2：图1中横切面1和CT图1 Fig．2： Transverse section 1 of Fig．1 and Im:1 of CT view
1.胸椎thoracic vertebrae2.椎孔 foramen vertebrae 3.椎间盘 disci intervertebrales 4.胸主动脉 aorta thoracoca 5.食管 esophagus 6.支气管 bronchus 7.肺动脉 truncus pulmonalis 8.肺脏 lung 9.心肌 myocardium 10.肋骨 os costae 11.膈 diaghragm 12.肝liver13.肋软第骨26c页a/r共til3a5g页o costalis14.胸骨 sternum
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X射线计算机断层成像（X－ray computed tomography，简称X－CT）从 根本上克服了上述困难，是80多年来X射线 诊断学上的一次重大突破。
▪ 普通X线摄影和CT摄影图示
CT发展简史
▪ 1895年，伦琴发现X射线 （诺贝尔奖） ▪ 1917年，奥地利数学家Radon提出图像重建理论
目前医用商用CT的生产厂家
▪ 国外： GE、TOSHIBA、Siemens 、 PHILIPS 垄断国际85%市场
爱迪生
国内：沈阳东软
Hounsfield and his prototype
需要9天时间才能完成数据采集。
Central Research
Laboratories, EMI (Electric and Early laboratory
showing cyst (confirmed) 囊肿
Hounsfield and EMI CT
4分钟可生成图像。
CT scanner 结构图
4.1 概述
一、CT的用途
医学诊断 辅助治疗 工业CT
二、CT的优点 三、CT的局限
显示真正的断层图像 图像清晰、密度分辨率高 操作简单、安全 有些病变不适宜 成分、生物、化学结构 造价高
计算机断层成像技 术
第四章 计算机断层成像技术
X射线发现后的七八十年中辐射成像技 术有了许多进步，但始终没有解决两个根 本性的问题。
一是常规X射线摄影使人体的三维结构通 过投影后显示在一个二维的平面上，造成 器官重。总的来说，投影X射 线成像系统对软组织的分辨能力是比较差 的。
1 9 9 8 年1 月7 日
由清华同方股份有限公司承担的集装箱检测系统产品化工作通过 了国家组织的专家审定。专家委员会认为，该系统已达到可投产 制造的程度，清华同方具备在海关建造系统工程项目的能力。
工业CT装置和医用CT装置的区别
X射线能量 X射线强度 放射性同位素 高能直线加速器
扫描和结构方式
▪ 2工业CT ▪ 工业CT与X-CT的不同之处主要在于： ▪ （1）吸收剂量限不同 ▪ （2）成像时间要求不同 ▪ （3）谱的硬化和检测标定不同
▪ 用途：缺陷检测、尺寸测量、装配结构分 析、反馈工程
工业CT
工件 旋转
工业CT
420Kev X射线工业CT集成检测系统
2Mev加速器工业CT系统
清华同方威视技术股份有限公司 大型集装箱检查系统
医用CT装置 150KV以下
150mA左右 不采用 不采用 病人静止 X光机和探测器 运动
工业CT装置
常用电压420KV 2mA左右 60Co源 10MeV以上 检测对象运动 X光机和探测器保 持静止
▪ 3核医学发射CT
▪ 原理：将放射性核素注入到人体后，由于 放射性核素参与人体的正常或异常功能和 代谢变化，因而可以通过放射性核素在人 体内分布和代谢反映人体内的病理或生理 变化。
▪
▪ 一次扫描过程结束后，整个X射线源及 检测器系统将沿圆弧旋转一个角度（如每 次旋转1°），然后再重复平移扫描过程， 直至在整个180°圆周上扫描一遍。当把全 部投影数据送入计算机后，就可以通过图 像重建算法来重构关于探测平面的二维图 像，图像的灰度值与组织的衰减系数相对 应。这就是CT的基本工作原理。
威视大型集装箱检查系统发展历程
8 0 年代末：
我国某边境口岸。海关人员正焦急地将货物往花了整整一上午才抽 检完的一只集装箱里塞。身后，数以千计的卡车排开长龙，司机焦 躁地按着喇叭；
1 9 9 1 年，法国戴高乐国际机场
世界上第一台集装箱检测系统投入使用，集装箱内小如香烟盒的物 体在高能X 射线的透视扫描下都清晰可辨。清华大学四位教授致信 校领导，建议注意这一新动向，迅速开展独立研制工作。
4.2几种典型CT
▪ 1 医用X-CT ▪ A、全身型 ▪ 组成：X射线管、固体探测器阵列、转动扫
描机构、可调床位和纵向扫描机构、数据 采集系统，图像处理、存储和输出系统以 及整机电控系统。（为了减少扫描引起的 图像模糊和避免患者吸收不必要的剂量，X 射线管选用脉冲工作方式。）
▪ B、动态X-CT
▪ A、单光子发射CT（SPECT)
▪ SPECT使用的放射性核素通常为鍀-99、 碘-131、碘-123、铊-201等。这些核素发 生β-衰变，每次固定产生一个光子。
▪ B、正电子发射CT(PET) PET使用的核素为短半衰期核素碳-11、
氧-15、氟-18、氮-13.这类核素衰变时发生 β+衰变，释放出一个正电子。 PET的优点： （1）人体累积剂量小； （2）可以显示新陈代谢的情况； （3）图像空间分辨率好，信噪比高。
的数学方法 ▪ 1961年，天文学家Oledendorf做了一个称为“旋
转－平移”的试验，实现了最早的图像重建 ▪ 1963年，美国教授cormark进一步发展了从X线
投影重建图像的准确数学方法（79年诺贝尔奖） ▪ 1967～1970年，hounsfield提出了断层的方法
（79年诺贝尔奖）
▪ 1972年 CT正式应用于临床 ▪ 1974年 全身CT应用于临床 ▪ 1978年 国内开始引进CT ▪ 1983年 电子束CT（EBCT）研制成功 ▪ 1989年 螺旋CT应用于临床 ▪ 1993年 双排CT研制成功 ▪ 1998年 多层螺旋CT应用于临床 ▪ 2000年 采集8层的螺旋CT问世 ▪ 2002年 采集16层的螺旋CT问世 ▪ 2004年 采集64层的螺旋CT问世
Musical Industries )London
prototype of CT scanner
Hounsfield’s Apparatus
改进后需要9个小时才能完成数据采集。 Hounsfield’s Prototype with cow brain slice First CT image (1971)
其它医用CT---PET,发射式
正电子湮灭断层扫描(PET)
注入β+ 核素于人体内目标 发射的正电子和周围的负电子发 生湮没现象 用两个位置相对的探测器符合探 测这一对运动方向相反而能量相 同的γ光子即可对人体的脏器成像
PET装置的剖面图
300万像素彩色LCD
▪ 4.2基本原理
X射线被准直后成为一条很窄的射线束。 当X射线管沿一个方向平移时，与之相对应 的检测器也跟着作平移运动。这样，射线 束就对整个感兴趣的平面进行了一次扫描， 检测器接收到了与脏器衰减系数直接相关 的投影数据。