第二章-计算机体层成像
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第二章 x线计算机体层成像
– 3．曲面重建 需要在轴位、多平面重建图像或三维图像上勾画出欲观 察曲面结构的中心线，应用相应的软件，即可生成曲面重建图像。如 此在单一二维层面图像上就能观察到不规则走行的结构，如血管、支 气管和牙列等（图2-2-1c、d）。
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。
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。
201x计算机体层成像及临床应用_-CT总论最新
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28
第四代CT
➢ 螺旋全身扫描机。 ➢ 为旋转－固定扫描技术。 ➢ 由一个X线管和600－4800个晶体探测器组成。 ➢ X线束是50-90度扇形束，叫全广角扇束扫描机。 ➢ 特点：射线量较少；
扫描时间缩短（1－5sec）； 重建图像有明显质量较高； 病人伪影基本解决。
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CT值
+1000
窗宽
窗位
0 -1000
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灰阶显示
CT 窗口技术
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常用窗口参数
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（六）图像伪影
由于设备或病人造成的人体中并不存在的影像。
图像伪影
运动
误操作
金属
扫描系统误差
部分容积效应
线束硬化
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金属伪影
间隔5 mm
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间隔3 mm
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螺旋CT的优势
➢ 无间隙扫描。 ➢ 一次屏息完成扫描。 ➢ 减少部分容积效应。 ➢ 叠加影像可任意方式重建。 ➢ 为3D重建提供高质量的数据。
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（四）多排CT特点
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第四节 CT图像的特点
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（一）灰阶图像
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0
Spleen脾
Kidneys肾
Blood血
Liver肝脏
Heart心脏
Tumor瘤
Bone 骨
Water 水
Pancreas 胰腺
第二章 X射线影像_X射线计算机断层成像
1) 窗口技术 人体组织的CT值 人体组织的 值(-1000Hu ~ +1000Hu) (1) 如2000Hu分成 分成2000个灰度级，则相差60Hu人眼才可能 个灰度级，则相差 人眼才可能 分成 个灰度级 分辨。不利正确诊断。且计算机速度容量也不容许。 分辨。不利正确诊断。且计算机速度容量也不容许。 2000/60=33
(2) CT扫描用 射线束 扫描用X射线束 扫描用 射线。一般情况下， 有一定能谱宽度的连续 X 射线。一般情况下，可用有效能量 来表示CT扫描能量 扫描能量。 来表示 扫描能量。 (3) 窄束 射线的获取 窄束X射线的获取 射线通过准直器孔后被准直成扁形的窄束状线束， 射线通过准直器孔后被准直成扁形的窄束状线束 准直器 : X射线通过准直器孔后被准直成扁形的窄束状线束， 束宽决定于准直器孔径的宽度， 一般1~2mm， 束高 束宽决定于准直器孔径的宽度 ， 一般 ， 决定于准直孔径的高度，一般3~15mm。 决定于准直孔径的高度，一般 。 断层厚度与束高对应， 断层厚度与束高对应， 它也基本上决定了体素 的高度。 的高度。 国标定义层厚： 国标定义层厚 ：在扫描 野的中心处X射线扫描 野的中心处 射线扫描 层面的有效宽度。 层面的有效宽度。
体素 图2-20 脑断层体素
2. 扫描与投影
(1) 扫描与投影 扫描：用近于单能窄束的X射线束以不同的方式 射线束以不同的方式、 扫描 ： 用近于单能窄束的 射线束以不同的方式、 按一定的 顺序、 顺序、沿不同的方向对划分好体素编号的受检体体层进 行投照， 行投照，并用高灵敏度的探测器接收透射一系列体素后 出射X线束强度 这就是X-CT重建图像中采用的获取投 线束强度。 出射 线束强度。这就是 重建图像中采用的获取投 影数值的物理技术，即通常说的采集数据的扫描技术。 影数值的物理技术，即通常说的采集数据的扫描技术。 投影：投照受检体后出射X线束的强度 称为投影， 投影：投照受检体后出射 线束的强度 I 称为投影，投影的 数值称为投影值，投影值的分布，称为投影函数。 数值称为投影值，投影值的分布，称为投影函数。 扫描的方式有平移扫描，旋转扫描，平移加旋转扫描等。 扫描的方式有平移扫描，旋转扫描，平移加旋转扫描等。
临床本科-《医学影像学》课程基本要求与教学大纲
《医学影像学》课程基本要求与教学大纲前言《医学影像学》第五版教材反映对基础知识、基本理论和基本技能与思想性、科学性、启发性、先进性和适用性的要求。
面对本学科的迅猛发展。
新技术、新方法的不断问世和普及应用，《医学影像学》已成为临床医学发展的重要支柱和最重要的诊断手段之一。
新版教材内容丰富，以系统和病种为中心编写，各种疾病的诊断均涉及X线、CT、USG、MRI等。
本次修订力求在有限的规定学时内，反应本学科结构的系统性和学科发展的趋势，重视基础理论知识，突出启发式教学，重在学生能力的培养，以遵循专业培养目标的要求。
一、教学要求X线诊断学是医学影像学的基础，仍是教学的重点内容，但由于学时数的限制，应适当删减。
CT诊断日益普及，应加大教学的比重。
MRI发展很快，可作必要介绍。
USG我校单独开课，可在临床应用方法选择中进行简要比较评价。
二、教学内容总论主要介绍各种成像技术学的基本原理、成像设备、图像特点、检查技术、分析与诊断方法以及应用价值与限度，使学生了解各种成像诊断的基楚知识。
对近年来发展的信息放射学作适当介绍。
由于成像技术的发展，总论的大课时数作相应增加。
各论重点介绍骨骼系统与关节、肺与纵隔、心脏与大血管、食道与胃肠道、肝胆胰脾、中枢神经几个系统不同成像技术的正常与基本病变的影像学表现，并启发性的讲授几个代表性的常见疾病的影像诊断。
对每一疾病应先简述其临床病理，再介绍不同成像技术，主要是X线和CT的影像学表现和诊断，进行以系统为中心的病种教学，使学生对一个疾病的影像诊断有一个全面、完整的认识。
各论中急腹症、泌尿系统与肾上腺、女性和男性生殖系统、腹膜腔与腹膜后间隙、头颅部等内容作为自学内容。
介入放射学是医学影像学的重要组成部份，发展很快，应作为专题进行介绍，使学生了解医学影像学不仅是诊断，而且可以在影像系统导引下对多种疾病进行有效的治疗。
三、教学方法在教学中加强思想性、应用辩证唯物主义的世界观和方法论，采用直观形象教学，使学生建立正确的医学影像思维方法，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。
X线计算机体层成像
第一代：平移-旋转 第二代：平移-旋转
第三代：旋转-旋转
第四代：旋转-固定
第五代：电子束CT
（EBCT）
医学影像学（第8版）
三、 CT检查方法
平扫
不用对比剂增强或造影的扫描
扫描方位多采用横断层面
检查颅脑以及头面部病变有时可加用冠状层面扫描 增强扫描ຫໍສະໝຸດ 常规增强扫描
动态CT增强扫描（dynamic CT enhancement scan） 延迟增强扫描
医学影像学（第8版）
五、CT图像特点
CT图像是数字化模拟灰度图像
经数字转换的重建模拟图像 一定数目从黑到白不同灰度的像素（pixel）按固有矩阵排列而成 像素的灰度反映的是相应体素（voxel）的X线吸收系数
CT图像具有较高的密度分辨力
密度分辨力较常规X线图像高，相当于10~20倍 清楚显示由软组织构成的器官，空间分辨力不及常规X线图像 CT增强检查有利于病变的检出和诊断
CT图像为断层图像
CT横轴位断层图像是含有一定层面厚度的组织结构的重建图像 密度并非代表任何一种组织（平均值），为部分容积效应或部分容积现象 利用计算机软件对CT轴位断面图像信息进行图像重组，为CT图像后处理技术
医学影像学（第8版）
五、CT图像特点
肺窗(W:1000 L:-700)
2003年 2001年 第一台8排CT 第一台32排CT
1976年 第一台旋转-旋转CT
0.5s 0.5s 0.5s 0.35s 0.35s 2s 1min 10s 1s
0.5s
2s
1991
1998
医学影像学（第8版）
二、 CT设备与CT成像性能
第三代：旋转-旋转
第四代：旋转-固定
第五代：电子束CT
（EBCT）
医学影像学（第8版）
三、 CT检查方法
平扫
不用对比剂增强或造影的扫描
扫描方位多采用横断层面
检查颅脑以及头面部病变有时可加用冠状层面扫描 增强扫描ຫໍສະໝຸດ 常规增强扫描
动态CT增强扫描（dynamic CT enhancement scan） 延迟增强扫描
医学影像学（第8版）
五、CT图像特点
CT图像是数字化模拟灰度图像
经数字转换的重建模拟图像 一定数目从黑到白不同灰度的像素（pixel）按固有矩阵排列而成 像素的灰度反映的是相应体素（voxel）的X线吸收系数
CT图像具有较高的密度分辨力
密度分辨力较常规X线图像高，相当于10~20倍 清楚显示由软组织构成的器官，空间分辨力不及常规X线图像 CT增强检查有利于病变的检出和诊断
CT图像为断层图像
CT横轴位断层图像是含有一定层面厚度的组织结构的重建图像 密度并非代表任何一种组织（平均值），为部分容积效应或部分容积现象 利用计算机软件对CT轴位断面图像信息进行图像重组，为CT图像后处理技术
医学影像学（第8版）
五、CT图像特点
肺窗(W:1000 L:-700)
2003年 2001年 第一台8排CT 第一台32排CT
1976年 第一台旋转-旋转CT
0.5s 0.5s 0.5s 0.35s 0.35s 2s 1min 10s 1s
0.5s
2s
1991
1998
医学影像学（第8版）
二、 CT设备与CT成像性能
一门临床学科,其内容包括X线成像、CTX线计算机体层
《医学影像学》公共课教学大纲（甲平台）医学影像学是利用各种成像技术显示的人体解剖、生理、生化及病理变化进行诊断的一门临床学科，其内容包括X线成像、CT（X线计算机体层成像）、超声成像、MRI（磁共振成像）、放射性核素成像、DSA（数字减影血管造影）和介入放射学等，现代医学影像学源自传统的X线诊断学，随着电子计算机及数字化技术的迅猛发展，已经成为临床医学中发展最快的学科之一。
影像学的发展也有力地促进了其它临床各学科地发展。
学习医学影像学是要了解各种检查方法的成像原理，学会使用各种成像技术为临床服务，为学习观察分析各种影像学图像奠定一定基础。
该课程主要内容涵盖临床医生所具备的最基本的医学影像知识：X线、超声、CT、MR 的成像原理、图像特点和临床应用。
分别描述呼吸、骨关节、循环、消化、泌尿、中枢神经与头颈部的正常影像学表现、检查方法、基本病变和常见病变的典型基本影像学诊断。
重点为X线成像。
适当介绍介入放射学的基本概念和临床应用。
能够满足执业医师考试的技能考试要求。
主要适合于临床医学专业。
本大纲是老师授课和学生考核的依据。
课程基本要求一、课程目标1.熟悉X线、超声、CT和MR成像技术的成像原理、诊断价值与限度、在临床工作中的地位和最新发展动态。
2.掌握临床常用的医学影像检查方法，及其应用范围，并能在临床工作中根据患者的具体情况正确使用。
3.学会对不同成像的观察、分析，并结合临床作出综合判断。
4.重点掌握骨骼和肌肉系统、胸部、腹部的正常及基本病变X线、CT表现，掌握几种常见疾病的影像诊断。
5.掌握中枢神经系统与头颈部的正常解剖、基本病变和几种常见病的影像学诊断。
6.了解介入放射学的概念、诊疗方法及主要的临床应用。
二、教学方法1.理论授课2.见习看片，注意参考实习指导3.自学与讨论，注意网络课程和影像教学素材库4.PBL教学三、学时分布：69学时，其中理论授课48学时，实习21学时，自学6学时，PBL3学时。
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。
【医学课件】医学影像学-总论
37
三，CT检查方法
(一）平扫检查 plain scan:不注射造影剂的扫描， 常规先行平扫，脑出血、支气管 扩张、肾结石、肝囊肿等平扫即 可确诊
38
（二），对比增强检查 (contrast enhancement,CE):经静
脉注入水溶性有机碘对比剂后再 行扫描的方法，常简称为增强检 查
39
当平扫显示病变而未 能明确诊断、或可疑异 常、或未显示异常而临 床和其他辅助检查提示 有病变时，均应行增强 检查，正常组织结构及 病变内可因含对比剂而 密度增高，称之为强化
57
58
五，CT图像的特点
1，黑白反映组织结构的密度 2，多幅横断面，结构物重叠 3，窗技术 4，增强检查改变了组织结构的密度 5，图像后处理技术改变了常规横断层面的 显示模式
59
识别CT图像
1，识别CT 平扫：多幅横断、骨皮质：白影，肌 肉:灰影，脂肪：黑影 2，识别增强CT：血管和富血供的器官明显强化， 密度增高
12
CT成像的基本原理
CT的技术原理不同于传统的X线成像， 但也是利用X线穿透人体不同密度和厚度 组织结构后，发生不同吸收而产生影像对 比，CT成像所不同的两点：一是对人体具 有一定厚度的横断面进行成像，二是通过 数字化转换进行成像，因此穿透X线上的 黑白灰度即密度概念，同样适用于CT图像 的诊断描述
40
增强检查的分类： 1，普通增强检查:常用于颅脑疾病 2，多期增强检查：腹部、盆腔等 3，CT血管成像（CT angiography,CTA)：肺动 脉栓塞、主动脉夹层 4，CT灌注成像(CT perfusion imaging)：急性 脑梗死、肺梗死等
41
普通平扫+增强
42
多期增强
三，CT检查方法
(一）平扫检查 plain scan:不注射造影剂的扫描， 常规先行平扫，脑出血、支气管 扩张、肾结石、肝囊肿等平扫即 可确诊
38
（二），对比增强检查 (contrast enhancement,CE):经静
脉注入水溶性有机碘对比剂后再 行扫描的方法，常简称为增强检 查
39
当平扫显示病变而未 能明确诊断、或可疑异 常、或未显示异常而临 床和其他辅助检查提示 有病变时，均应行增强 检查，正常组织结构及 病变内可因含对比剂而 密度增高，称之为强化
57
58
五，CT图像的特点
1，黑白反映组织结构的密度 2，多幅横断面，结构物重叠 3，窗技术 4，增强检查改变了组织结构的密度 5，图像后处理技术改变了常规横断层面的 显示模式
59
识别CT图像
1，识别CT 平扫：多幅横断、骨皮质：白影，肌 肉:灰影，脂肪：黑影 2，识别增强CT：血管和富血供的器官明显强化， 密度增高
12
CT成像的基本原理
CT的技术原理不同于传统的X线成像， 但也是利用X线穿透人体不同密度和厚度 组织结构后，发生不同吸收而产生影像对 比，CT成像所不同的两点：一是对人体具 有一定厚度的横断面进行成像，二是通过 数字化转换进行成像，因此穿透X线上的 黑白灰度即密度概念，同样适用于CT图像 的诊断描述
40
增强检查的分类： 1，普通增强检查:常用于颅脑疾病 2，多期增强检查：腹部、盆腔等 3，CT血管成像（CT angiography,CTA)：肺动 脉栓塞、主动脉夹层 4，CT灌注成像(CT perfusion imaging)：急性 脑梗死、肺梗死等
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普通平扫+增强
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多期增强
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。
计算机体层成像
2015-7-3
文本与图像
29
2015-7-3
文本与图像
30
(六）CT的限制
• CT在发现病变、确定其位置、大 小与数目方面是较敏感而可靠的， 对部分具有典型征象的病变，可 以作出定性诊断，但仍有部对病 理性质的诊断有一定的限制
2015-7-3 文本与图像 31
第三节 DSA
• 数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）
2015-7-3
文本与图像
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2015-7-3
文本与图像
27
（三）造影扫描：
•
是先作器官或结构的造影，然后再行扫描 的方法。例如向脑池内注入碘曲仑8～10ml或 注入空气4～6ml行脑池造影再行扫描，称之为
脑池造影CT扫描，可清楚显示脑池及其中的小
肿瘤。
2015-7-3 文本与图像 28
五、 CT诊断的临床应用：
文本与图像
34
【检查方法】
•
临床上主要采用动脉法DSA。方法是动脉穿刺 插管-注入肝素防止凝血-超选使导管到达靶器 官血管-影像增强管对准被检部位-高压注入对 比剂-摄像1～3帧/秒×7～10秒-减影图像处理
2015-7-3
文本与图像
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【图像特点】
• DSA血管显示清晰，细小分支，200μm以 下也能清楚显示，对微小血管改变和血管 狭窄等可作出明确诊断。还可观察血流动
CE）
造影扫描
2015-7-3
文本与图像
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（一）平扫：
• 是指不用造影增强或造影的普通扫描。一 般都先作普通扫描。
2015-7-3
文本与图像
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（二）造影增强扫描：
X射线计算机体层成像(
扫描方式 运动方式
扫描时间
笔束扫描 平移/旋转方式
3min
扇束扫描 连续扫描方式
1s~10s 更快
10s~2min 2.8s~10s
主要用途 头颅扫描
全身扫描，观察除 心脏外的脏器
可用于血管造影 和心脏造影
CT成像技术
• 以测定X射线在人体内的衰减系统为基础， 采用图象重建法求解出衰减系数值在人 体某剖面上的二维分布矩阵，再把此二 维分布矩阵转变为图象画面上的灰度分 布，从而建立断层图像的现代医学成像 技术。
Table
Data Acquisition System (DAS)
Pre-Collimator Post-Collimator
Source Filter
Scattering
Detector
Patient
(From G. Wang)
Data Acquisition System (DAS)
X-ray Tube Source Filter
Third Generation
Multiple detectors Translation-rotation Large fan-beam
(From G. Wang)
• 第四代（旋转-静止）CT 扫描方式：探测器排成圆周固定，只有 X线管旋转。 可从探测器数量划分：1200个 ：低档CT 4800个： 高档CT 扫描时间：2秒
(From G. Wang)
15 1 15 0 15 0 15 1 15 0 15 0 15 1 15 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0
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。
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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
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Leabharlann 数据采集2930
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。
42
43
窗口技术
44
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
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
25
26
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
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
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
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
15
常规扫描模式
16
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。
17
螺旋CT
18
19
多 层 螺 旋
20
螺旋CT优点
1. 相同检查范围扫描时间短，相同扫描时间 检查范围长。
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。
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
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。
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
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。
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。
37
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。
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。
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
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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
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
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3、CT成像过程Leabharlann 数据采集2930
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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43
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
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
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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。
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同一图像，不同窗宽
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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
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。
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第四代：旋转－固定式
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
15
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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19
多 层 螺 旋
20
螺旋CT优点
1. 相同检查范围扫描时间短，相同扫描时间 检查范围长。
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
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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。
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。
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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
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。
常用正常值：水
0 HU
骨皮质 1000 HU
空气 -1000HU
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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。
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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
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。
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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。
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
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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。
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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
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2、CT的分代
第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
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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。