2计算机体层成像
第二章 x线计算机体层成像
2-2-1 CTa.b，同一例，a.常
（二）三维重建技术
三维重建技术包括最大密度投影（maximum intensity projection ，MIP）、最小密度投影（minimum intensity projection，mIP ）、表面遮盖显示（shaded surface display， SSD）和容积再现 技术（volume rendering technique，VRT）。
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；
• 2．最小密度投影 mIP与最大密度投影相反，是将感兴趣容积内具有 低于规定阈值的最小CT值的体素，投影在一个平面上，所得图像即 为最小密度投影。临床上用于气管、支气管的观察。
• 3．表面遮盖显示 SSD首先用CT阈值的方法提取出欲观察的器官 结构，然后应用软件以一虚拟光源投照在器官结构的表面，并 依与光源的距离，计算出表面上各点的明亮度，则图像上器官 结构的表面就出现明暗变化，达到三维立体显示的效果，犹如 人物肖像（图2-2-1f、g）。SSD主要用于明确复杂解剖结构及 其病变的空间结构关系，不足之处是不能同时显示其内部结构， 且重建过程中有一定信息量的丢失。
医学图像处理-第3章-X射线计算机体层成像
3．灰度
灰度：指图像面黑白或明暗的程度。 从全黑到全白可有无数个不同的灰度。 CT 影像是以灰度分布的形式显示的图像 。
CT图像的本质是μ成像。
若CT值按2000个计算，相应的灰度值也有 2000个，即从全黑（CT值为－l000）到全白 （CT值为＋1000）有2000个不同的黑白或明 暗等级（灰度），CT像是一个灰度不同、且 灰度变化不连续的图像。
造成CT图像的不均匀性。
22
2．CT值
μ是一个物理量，CT值表达人体组织对X线
衰减的量值 。
CT值定义：CT影像中每个像素对应的物质 对X线线性平均衰减量大小的表示。应用中 CT值：人体被测组织的吸收系数与水的吸收
系数的相对值： CT值x wK w
CT值单位“HU” 。μw为73keV能量X线在水
解出180×180个单元体所对应的μ 。 32
3.2.2 数据采集基本原则
CT成像数据采集是利用X线管和检测器等的 同步扫描来完成。 检测器是一种X线光子转换为电流信号的换 能器。 1．须按空间位置有规律地进行 X线束经被测人体层面吸收的投影是X线束 扫描位置的函数。 数据采集须按照被测人体层面的空间位置有 规律地进行。
主要内容 3.1 CT成像技术发展 3.2 CT成像原理 3.3 数据采集与扫描方法 3.4 CT图像重建 3.5 CT图像处理 3.6 图像重建方法
4
第一节 CT成像技术发展
5
3.1 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。
7
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。
成像名词解释
第三章
1．潜影：是感光胶片被曝光后，在胶片内部产生的微量的新生银原子集团。 2．感绿胶片：这是一种配合发绿色荧光增感屏使用的胶片，吸收光谱的峰 值约为 550nm。 3．感蓝胶片（色盲片） ：是配合发蓝色荧光增感屏使用的胶片，感光乳剂的 固有感色是以蓝色为主，不添加色素。其吸收光谱的峰值约为 420 nm。 4．感光中心：就是在乳剂的制备过程中形成的微量银质点。 5． 感光效应： 使感光系统 （屏-片系统） 产生的感光效果称为感光效应 （E） 。 6． 胶片特性曲线： 是指曝光量与所曝光量产生的密度之间关系的一条曲线， 由于这条曲线可以表示出感光材料的感光特性，所以称之为〝特性曲线〞。 7．本底灰雾（最小密度 D min ） ：感光材料未经曝光，而在显影加工后部分
被还原的银所产生的密度， 称为本底灰雾或最小密度。 它由片基灰雾和乳剂灰雾 组合而成。 8．片基灰雾：指感光材料不经显影，直接在定影中处理，将卤化银全部溶 解之后的密度。 9．乳剂灰雾：指乳剂制作中，为谋求一定的感度而产生的感光中心。带有 这种感光中心的卤化银结晶， 即使不经曝光在显影加工时也会还原成银。 这种较 大的感光中心称为灰雾中心， 灰雾度的大小取决于乳剂中灰雾中心的量。 乳剂灰 雾可由本底灰雾减去片基灰雾得到。 10．感光度（S） ：是指感光材料对光作用的响应程度，也即感光材料达到 一定密度值所需曝光量的倒数。 医用 X 线胶片感光度定义为产生密度 1.0 所需曝 光量的倒数。 11．反差系数（γ值） ：称对比度（contrast）系数。反差系数是指特性曲 线直线部分的斜率。 12．平均斜率（用 G 表示） ：连接特性曲线上指定两点密度（ Dmin 0.25 和
1 到激励而发生磁共振现象， 当 RF 脉冲中止后， H 在弛豫过程中发射出射频信号
计算机体层成像
计算机体层成像(computed tomography，CT)作为影像学检查方法之一，在临床上有着不可替代的作用。
自1998年，多层螺旋CT开始了真正意义的起步，主要表现在同步扫描的能力越来越强(4层/圈—6~8层/圈—10~16层/圈—32~40层/圈—64层/圈)，扫描速度越来越快(0.5 s—0.42 s—0.37 s—0.33 s)，图像分辨率越来越高(以Z轴分辨率为例：1 mm—0.75 mm—0.6 mm—0.33 mm)。
时至今日，CT扫描的速度和分辨率均以达到前所未有的水平，极大程度上满足临床各种检查的需要，多层螺旋CT(包括64层及更多层数、排数的单源CT)在临床上一直面临着难以逾越的问题: ①在高心率及不规则心率情况下无法实现有效的心脏成像(时间分辨率需要低于100 ms)当机架旋转一圈时的时间最短达到0.33 s时，对机械制造业来说已经达到了一个新的极限速度，其高速旋转的离心力达到28 G，心脏成像的时间分辨率达到165 ms。
而为了适应心率的波动情况，特别是在高心率和心率失常的情况下，时间分辨率需要小于100 ms，此时相应的机架旋转时间须在0.2 s左右，离心力则将达到75 G[1,2]，而这是单源CT难以达到和维持的。
②一次扫描难以完成整个器官的扫描：目前所有的多层螺旋CT均采用在扫描方向上(Z轴)的多排亚毫米级的探测器组合，单圈扫描的最大覆盖范围仅为20~40 mm，难以完成整个器官的瞬间扫描。
尤其对心脏等运动器官的扫描时，其采集方式为螺距小于1(pitch值一般为0.2-0.4)即多实相重叠扫描方式，需要多圈次的扫描来产生容积数据用于图像重建，但是通过这种方式无法观察到整个器官随时间变化的血流灌注情况，而且图像的空间分辨率难以进一步提高到常规X线平片的水平。
③难以最大的容积覆盖速度和足够的功率来完成高清晰的成像：现在临床上越来越多需要大范围、高速度、超薄层的扫描。
第三章 X射线计算机体层成像
第三章 X射线计算机体层成像第5题第9题第11题第14题第16题第18题第21题3-1 普通X射线影像与X-CT影像最大的不同之处是什么？答：二者最大的不同之处在于：X-CT像是断层图，而普通X射线摄影像是多器官的重叠像。
3-2 何为体层？何为体素？何为像素？在重建CT像的过程中，体素与像素有什么关系？答：所谓体层，指的是受检体中的一个薄层，又称之为切层。
在建立CT图像的扫描过程中，受检体中被X射线束透射的部分就是此切层。
所谓体素，是指在受检体内欲成像的层面上按一定的大小和一定的坐标人为划分的形如一小段火柴杆状的小体积元。
对划分好的体素要进行空间位置编码（即在层面上按体素的划分顺序，对体素进行位置编号），从而形成编好排序的体素阵列。
所谓像素系指构成图像的基本单元。
对于二维图像来说，这些像素就是图像平面的小面积元。
像素是按一定的大小和一定的坐标人为划分的。
对划分好的像素也要进行空间位置编码（即在图像平面上按像素的划分顺序，对像素进行位置编号），从而形成编好排序的像素阵列。
根据重建CT图像的思想，体素和像素的关系是：二者一一对应，使体素的坐标排序和像素的坐标排序要完全相同，并使各体素的特征参数（即线性吸收系数或衰减系数）值的大小被对应的像素以灰度的方式表现，从而在图像画面上形成灰度分布的图像。
3-3 重建CT图像都要通过扫描来采集足够的投影数据，请问何为扫描？扫描有哪些方式？答：扫描是采集重建图像数据而使用的物理技术。
在X-CT重建图像过程中，首先要进行的就是对受检体的扫描。
所谓扫描，是用近于单能窄束的X射线束以不同的方式、按一定的顺序、沿不同的方向对划分好体素的受检体切层进行投照，这就是X-CT重并用高灵敏度的探测器接受透射各体素后的出射X线束的强度I。
建图像中采用的获取投影数值的物理技术，也即通常所说的采集数据的扫描技术。
扫描的方式有平移扫描、旋转扫描、平移加旋转扫描等。
扫描方式的选择着眼于加快重建图像的速度，同时，扫描方式的采用也与算法互相制约。
计算机体层成像(CT)PPT课件
CT在安全检查中的应用案例
机场安检
01
CT扫描能够快速检测行李中的危险物品，提高机场安检的效率
和准确性。
海关检查
02
CT扫描能够检测出走私物品和违禁品，为海关检查提供重要手
段。
工业检测
03
在制造业中，CT扫描能够检测产品内部缺陷和问题，提高产品
质量和可靠性。
THANKS FOR WATCHING
微结构。
多角度成像
通过旋转扫描，CT可以 获取不同角度的图像， 有助于医生全面了解病
变情况。
快速扫描
相比于传统的X光成像， CT的扫描速度更快，减 少了患者的等待时间。
定量分析
CT图像可以进行定量分 析，为医生提供更准确
的诊断依据。
缺点
01
02
03
04
辐射暴露
CT扫描过程中会产生一定剂 量的辐射，长期或频繁接受 CT检查可能对人体造成损伤
CT在科学研究中的应用案例
1 2
材料科学
通过CT扫描，科学家可以观察材料内部结构，了 解材料的力学性能和物理性质，为材料科学研究 和工程应用提供支持。
地质学
CT扫描能够揭示地质样本内部的矿物分布和结构， 为地质学研究和矿产资源勘探提供重要信息。
3
生ห้องสมุดไป่ตู้学
通过CT扫描，生物学家可以观察动物和植物的内 部结构，了解其生长和发育过程，为生物学研究 提供有力支持。
个性化医疗
根据患者的个体差异，制定个性 化的治疗方案，提高治疗效果。
面临的挑战
数据安全与隐私保护
随着CT数据的不断增加，如何确保数据的安全和隐私成为重要问 题。
医疗资源分配
如何合理分配医疗资源，使CT技术在更多地区得到普及和应用。
计算机体层摄影
CT成像原理
以第一代日本的CT-H2头颅CT扫描机为例，每 次直线扫描可得256个信息，旋转1800，作180次扫 描，可得46080个信息。因此，像素越小，探测器数 目越多，计算机所测出的衰减系数就越多越精确， 从而可以建立清晰的图像，以满足医学诊断上的需 要。
CT成像原理（总结）
X线束对人体某部一定厚度的层面扫描，由探测器接收被该层面部分 吸收的剩余X线；
6．模/数转换器（A/D） 7．高压发生器: 8．计算机系统: 9．扫描检查床:螺旋CT对床移动的精度要求很高。 10．辅助设备:电源系统、照相机、工作站
CT成像系统的组成 （二）软件系统
CT机的软件平台多采用专用操作系统、Unix、Linux等操 作系统。 1．基本功能软件
完成扫描、图像处理、图像存储、照相等常规工作的软 件。 2．特殊功能软件
包括故障诊断软件、特殊扫描软件（如动态扫描、快速 连续扫描、高分辨率扫描等）、图像特殊处理软件（如三 维表面重建、模拟内窥镜等）、定量分析软件等。
CT 基本结构
扫描部分：x线管、 探测器和扫描架， 计算机系统：将扫描收集到的信息数据进行储
存和运算， 图像显示和存储系统：经计算机处理，重建的
图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光相 机将图像摄下。
探测器将接收到的各方向不同强度的X线信号由光电转换器转变为电 信号，再经模/数转换器转变为数字信号，传送到计算机的数据采集系 统；
1．扫描机架:X线管、准直器、探测器等，机架可倾斜。 2．X线管:大容量、旋转阳极X线管， “飞焦点” 。 3．准直器:决定扫描层厚、减少散射线以提高图像质量、降 低被检者的辐射剂量。
4．楔形滤过器:滤掉低能射线，提高X线束的平均能量。 5．探测器:接受穿透人体的剩余射线，将其变为电信号。
第1章计算机体层成像解析
图1-1-5 螺旋CT示意图 X线管和高压发生器由滑环上的电刷供电产生X 线，X线管及与其相对应的探测器在机架内沿着 滑环顺着一个方向不停旋转，在扫描床移动中作 连续扫描
螺距(Pitch)等于X线球管旋转一周时 检查床移动距离与层厚的比值。 扫描范围等于检查床移动距离/s与X线 球管连续曝光时间之积。 单层螺旋CT的螺距范围一般从1.0至2.0。 若层厚不变，螺距值越大，则扫描的范 围越长或扫描同样的体积需要的时间越 短；若层面变厚，容积效应增加，图像 分辨率下降。
胰腺
30 ～ 55
肾 脑灰质 脑白质 脂肪 肺
20 ～ 40 40 ～ 65 25 ～ 45 -100 ～ -80 -700 ～ -900
CT值范围 70~90 50~60 20~30 15~20 0 ~20
病变 骨化 钙化 坏死 囊液 液化 脓液 积气
CT值范围 150以上 80以上 0~30 0~20 0~30 10~30 -500以下
窗宽,窗位技术应用原则 窗宽越宽所包含的信息量越大，窗宽越窄密 度分辨率越高;而窗位则应放在所要观察的 组织相应的CT值上。
相对适用于观察某组织的窗宽/窗位为组织窗 肺窗为1200～2000/-300～-700 软组织窗为250～300/35～45 肝窗120～150/35～45 骨窗1000～2000/200~400
三、造影CT扫描
把对比剂(包括低密度的空气及 高密度的有机碘)注入器官或结 构，造影后再扫描。包括椎管脊 髓造影CT、脑池造影CT及胆系 造影CT等。
第四节 图像后处理技术
指CT扫描所采集的数据经计算机处理得 到图像，有以下几种： （1）多平面容积重组 (multiplanar volume reformation，
第三章 X射线计算机体层成像
三、X线-CT的扫描方式
第一代CT
运动方式：平移+旋转 特点：
直线笔形扫描束 单一探测器 一次平移获得240个数据
每次旋转1度
共重复180次 检测一个层面4-5min
射线利用率低，扫描速度慢，只适用于无运动器官的扫描
43
三、X线-CT的扫描方式
第二代CT
运动方式：平移+旋转 特点：
3D图像的合成
3D Face (threshold: -400 HU)
3D Head (threshold: 150 HU)
14
CT成像特点
1 具有较高的X射线检测能力。 2 能显示人体某一断层平面上的器官或组织的解 剖结构。 3 能分辨人体内器官或组织密度微小的变化。
15
二、X线-CT成像原理
21
扫描
扫描的方式有平移扫描、旋转扫描、平移加 旋转扫描等。扫描方式的选择着眼于加快 重建图像的速度，同时，扫描方式的采用 也与算法互相制约。
22
投影(Projection)
投照受检体后出射X射线束的强度I称 为投影，投影的数值称为投影值；投影值 的空间分布，称为投影函数。获取的投影 就是运用扫描技术而采集到的数据。
CT ( Computed Tomography ) 计算机断层摄影
1
自1895年伦琴发现X射线之日起，人 们就很快地意识到了X射线在医学成像 中的应用前景。在这之后的几十年中， X射线摄影技术有了不小的发展，包括 使用旋转阳极X射线管、影像增强管及 采用运动断层摄影、数字化X射线成像 技术等。
2
CT会是什么样?
10
11
一、X线-CT的历史
人体被“切成 ”一层、一层 ...
生物成像技术的原理及其应用
生物成像技术的原理及其应用随着科技的不断发展，生物成像技术的应用越来越广泛，成为了医学、生物科学等领域中不可或缺的工具。
本文将从生物成像技术的原理入手，探究其应用及其意义。
一、生物成像技术的原理生物成像技术是指利用非侵入性或微侵入性的方法对生物体内结构、功能和代谢进行展示和记录的技术，具有高灵敏度、高特异性和高分辨率的特点，广泛应用于医学、生物科学、环境监测等领域。
生物成像技术具体包括以下几种：1. 磁共振成像技术磁共振成像技术是利用核磁共振现象来获取生物体内部结构和组织构成信息的一种非侵入性成像技术。
其原理是将被检查者置于强磁场中，使人体内的水分子、蛋白质等原子核能够产生共振信号，通过检测这些信号的变化，即可获取人体内部构造信息。
2. 计算机体层成像技术计算机体层成像技术利用X射线的吸收情况对身体组织进行层面的成像，一般情况下，一张CT图像可分为数百层不同厚度的切片。
计算机体层成像技术不仅可以获取人体内部构造信息，也可以用于评估肿瘤、脑部疾病等病变的程度。
3. 正电子发射断层成像技术正电子发射断层成像技术是一种核医学成像技术，在体内注入具有放射性核素的药物，随后对其进行成像。
药物在体内会放射出正电子，当正电子与电子遇到时，会产生成对的光子，正电子和电子在运动中的突变位置就能被探测器所测出。
4. 光学成像技术光学成像技术是指利用光学原理来获得人体内部信息的技术，例如：显微镜、激光扫描显微镜、单分子显微镜等。
显微镜是一种从古至今广泛应用的观察生物样本的工具，目前已经发展到具有高分辨率、高灵敏度、高速成像的水平。
5. 生物磁学成像技术生物磁学成像技术是近年来新兴的一种成像技术，其基本原理是检测和分析由人体组织和细胞产生的磁场，从而获得人体内部结构、功能、代谢等信息。
二、生物成像技术的应用1. 医学领域生物成像技术在医学领域中的应用非常广泛，例如，磁共振成像技术可以用于检测肿瘤、脑部疾病等病变，计算机体层成像技术可以对身体进行全身扫描，对器官和组织的立体结构进行观察和评估，正电子发射断层成像技术可以用于检测肿瘤、心血管疾病、神经系统病变等疾病，而生物磁学成像技术则可以发现神经系统的异常。
x线计算机体层成像名词解释
x线计算机体层成像名词解释
X线计算机体层成像（CT）是一种医学影像技术，通过使用X
射线和计算机处理技术来生成人体内部的横断面图像。
这种成像技
术利用X射线通过人体的不同部位，然后通过计算机对X射线的吸
收情况进行处理，生成高分辨率的人体组织横截面图像。
CT扫描可
以提供关于骨骼、器官和组织的详细信息，有助于医生诊断疾病和
损伤。
CT成像通过使用旋转式X射线装置，患者平躺在扫描床上，X
射线管和探测器围绕患者旋转，同时进行X射线扫描。
这些数据被
传输到计算机中，计算机重建出横截面图像，医生可以通过这些图
像来观察人体内部的结构和异常情况。
CT成像在临床诊断中起着重要作用，可以用于检测肿瘤、骨折、出血、感染和其他疾病。
它还可以用于引导手术和放射治疗，以及
评估器官的功能和血液供应情况。
总的来说，X线计算机体层成像是一种通过X射线和计算机技
术生成人体横断面图像的医学影像技术，对于临床诊断和治疗起着
重要作用。
第二章 X线计算机体层成像
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．表面遮盖显示 SSD首先用CT阈值的方法提取出欲观察的器官
结构，然后应用软件以一虚拟光源投照在器官结构的表面，并 依与光源的距离，计算出表面上各点的明亮度，则图像上器官 结构的表面就出现明暗变化，达到三维立体显示的效果，犹如 人物肖像（图2-2-1f、g）。SSD主要用于明确复杂解剖结构及 其病变的空间结构关系，不足之处是不能同时显示其内部结构 ，且重建过程中有一定信息量的丢失。 • 4．容积再现技术 VRT是向感兴趣容积内投照光线，然后以亮度 曲线进行图像重建。其综合了SSD和MIP的优点，并且利用了 全部体素的CT值，因此能重建显示器官结构的表面和内部情况 。VRT还可通过调整亮度曲线和窗宽、窗位，达到不同的透明 效果，通过设定伪彩编码则使图像更为逼真。例如，在胸部能 以不同的色彩和亮度同时显示胸壁的肌肉、骨质、肺、支气管 、肺血管及纵隔内的心脏和大血管等，因而图像清晰、立体感 明显。
•
与最初层面扫描方式不同，SCT和 MSCT是在扫描期间，Ⅹ线管球围绕 人体行快速连续多圆周旋转，同时检 查床沿其长轴方向匀速平移，如此X 线对人体扫描的轨迹呈螺旋状，故称 螺旋扫描（图2-1-4）。这种螺旋扫 描采集的数据是连续螺旋形空间的容 积数据，获得的是容积的三维信息， 因此亦称为容积CT扫描（volume CT scanning）。MSCT与单层SCT 的不同点主要是前者的Ⅹ线束呈锥形 并具有多排探测器和多组采集信息的 输出通道，因此每周旋转能够同时采 集多层图像信息，相应能重建多层 CT图像。 电子束CT（EBCT）的扫描部分结构不同于层面CT和SCT，其是用电子枪 发射电子束轰击靶环而产生Ⅹ线，进而对人体进行扫描，而信息采集、计算 机处CT图像的后处理技术 e.f.同一例，e.颅底血管CTA检查最大密度投影图像，f.颅底血管 CTA检查表面遮盖显示图像；g.心脏冠状动脉CTA检查表面遮盖 显示图像；h.结肠CT仿真内镜图像
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常用正常值：水
0 HU
骨皮质 1000 HU
空气 -1000HU
33
34
35
CT值的应用
1.绝对值可以确认某些组织的存在，如： 出血、钙化、脂肪、液体、
2.相对值的计算可以帮助确认病变性质。
36
3、窗口技术
定义：利用数字图像特点，改变亮度与CT 定值的关系，显示不同组织变化的技术。 窗口技术是数字图像所持有的一种显示技
扇形束旋转扫 描，但探测器圆周 排列，固定于扫描 架上不运动，管球 旋转运动，扫描速 度与图像质量与三 代相同。
13
第五代：电子束CT
14
3、常规CT与螺旋CT
A、常规CT
球管为往返式扫描（顺时针3600，逆时针3600） 扫描时球管旋转，病人静止不动 数据采集为二维采样 难以进行高质量图像后处理
22
CT图像特点
1、CT图像质量评价 2、CT值的概念及应用 3、窗口技术
23
1、CT图像质量评价
空间分辨力（spatial resolution) 密度分辨力 (density resolution) 部分容积效应（partial volume)
24
空间分辨力 spatial resolution
38
窗宽
窗宽越宽，可观察组织CT值的变化范围越 大，但灰阶差值亦大，适合观察CT值变化 范围较大的组织。如骨、肺等。
窗宽越窄，灰阶差值越小，适合观察CT值 变化范围较小的组织，如颅脑、眼眶等。
39
同一图像，不同窗宽
40
41
窗位 indow level (central)
又称窗平，为窗宽的中心值。 一般将所观察组织的CT值定为窗位,这样
2. 不间断连续快速容积扫描，不漏诊，图象 质量好。
3. 减少X线吸收量。 4. 实现多时相扫描。
21
第二节 CT图像特点
CT图像是象素按矩阵排列构成，象素越小， 数目越多，图像越细致，空间分辨率越高。
CT图像以不同的灰度来表示，反映组织结 构对X线吸收程度，具有较高的密度分辨率。
CT图像是断层图象，显示整个器官需多帧 连续观察。
第二章 计算机体层成像 x-ray computed tomography
CT成像基本原理与设备 CT图像特点 CT检查技术 CT诊断的临床应用
1
2
CT的发展史
1972年 1974年 1985年 1989年 1992年 1998年 2001年
Hounsfield 第一台CT 全身CT问世 滑环（slip ring)问世，单向连续扫描实现 螺旋扫描CT问世 双层螺旋推出，多层螺旋的先驱
1. 用X线束对人体一定厚度层面进行扫描，探测器 接受透过该层面的X线，并转变成可见光。
2. 光电转换： 可见光→电信号→原始数字信号。
图象重建
把选定层面分成若干体积相同的长方体，即体 素，用扫描信息计算出每个体素X线衰减系数排 成数字矩阵，数字／模拟转换，每个数字变成 黑白不等小方块（象素），按矩阵排列形成CT 图象。
四家公司同时推出多（4）层螺旋 8、10、12、16层螺旋
3
第一节 CT成像基本原理与设备
一、CT成像基本原理 1、数字成像 2、CT成像过程
4
1. 数字图像
a.将图像分割成若干象素 b.通过扫描或曝光测定每一象素的数字值 c.形成数字矩阵 d.重建成灰阶图像
5
6
3、CT成像过程
数据采集
表示 物体直径5 mm、病人接收剂量为0.35Gy时， 密度分辨率为0.35%.
像素越大、层厚越厚, 密度分辨力越高
27
28
部分容积效应 partial volume phenomenon
同一层面中,垂直厚度内如果有两种以上 不同密度组织相互重叠时,所获得的密度 不能如实反映其中的任何一种组织。
7
二、CT设备
1、CT的组成
扫描部分：X线管、 探测器、扫描架
计算机系统 图像显示和存储系
统
8
2、CT的分代
第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
9
第一代：平移－旋转式；线形束
CT的初级阶段 ，笔形X线束，对 侧仅有一个探测器 ，平移旋转转换扫 描角度。扫描孔径 小，仅可做头颅扫 描。
10
第二代：平移－旋转式；扇形束
扫描方法与一 代相同，但X线束改 为扇形，覆盖范围 大，探测器增至数 十个，扫描时间数 十秒钟，用于颅脑 。
11
第三代：旋转－旋转式；扇形束
旋转移动，X线 为宽扇形，探测器 数百或上千个排列 成孤形，与管球相 对固定于扫描架上 ，扫描与旋转同步 进行。
12
第四代：旋转－固定式
29
30
层厚越薄，部分容积效应越小，扫描层厚以被扫描物 体直径的一半可最大限度的避免部分容积效应的影响。
31
错构瘤
S=6.5mm S=6.5mm
S=3.2mm
32
2、 C T 值的概念及应用
定义：用于测量CT图像中密度值的统一 计量单位。
单位：HU （Hounsfield Unit)
公式：CT值＝μMμWμW×α
既能显示比该组织密度高的病变，也能 观察比该组织密度低的病变。
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窗口技术
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第三节 CT检查技术
一、普通CT扫描 二、图像后处理技术 三、CT灌注成像
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常规扫描模式
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3、常规CT与螺旋CT
XB、螺旋CT
x线管球向一个方向连续旋转并曝光，被 扫描物体同时匀速向前（或后）运动。扫 描轨迹成螺旋状，故称螺旋扫描。
三维采集数据，又称容积扫描。
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螺旋CT
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多 层相同检查范围扫描时间短，相同扫描时间 检查范围长。
术，是CT图像的最佳显示技术。它可使同 一组织密度的图像显示不同的灰度差别， 以分别显示不同的组织图像对比度，如分 别显示骨或肺组织。
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窗 宽
window width
亮灰阶所代表的CT值与暗灰 阶所代表CT值的跨度。
高于上界的组织与上界相同， 低于下界的组织与下届相同。 超出上下限值的组织无法分辨。
定义：图像对物体空间大小的分辨能力。 表示方法： lp/cm （每厘米线对）
5÷lp/cm = 可分辨物体最小直径（mm)
象素越小、层厚越薄空间分辨力越高
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密度分辨力 density resolution
定义：图像对组织密度差别的分辨能力。 表示方法：例如，0.35%,5mm,0.35Gy