第二章2014醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)2013-4

1、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)(physics of medicine imaging) (4) 重慶醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)物理學(xué)教研室重慶醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)物理學(xué)教研室 醫(yī)學(xué)影像專業(yè)課程X射線影像技術(shù)的物理原理：射線影像技術(shù)的物理原理： X射線（不可見）射線（不可見） 人體（人體（X射線的衰減）射線的衰減） X射線影像（潛影）射線影像（潛影） 透視和照相、數(shù)字化圖像、透視和照相、數(shù)字化圖像、XCT等等 （可見圖像）（可見圖像）第二章第二章 X X射線影像射線影像重點內(nèi)容重點內(nèi)容 X射線的透視與照相；影像增強器、射線的透視與照相；影像增強器、特殊特殊X射線攝影和射線攝影和X射線造影；射線造影；X射線射線影像質(zhì)量

2、影像質(zhì)量| 計算機數(shù)字圖像的基本概念，數(shù)字計算機數(shù)字圖像的基本概念，數(shù)字圖像的處理方法圖像的處理方法 數(shù)字透視（數(shù)字透視（DSA）數(shù)）數(shù)字?jǐn)z影字?jǐn)z影 X-CT的物理數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的物理數(shù)學(xué)基礎(chǔ); 掃描方式；掃描方式；圖像質(zhì)量控制。圖像質(zhì)量控制。第二章第二章 X射線影像射線影像 第一節(jié) 模擬X射線影像(投影)第二節(jié) 數(shù)字X射線影像(投影)第三節(jié) X射線計算機斷層成像（X-CT）第一節(jié) 模擬X射線影像 一、普通X射線攝像 二、特殊X射線攝像 三、X射線攝影圖像質(zhì)量評價X射線信息“影像” 21 11 22 13 14 33 43 44 12 31 41 32 42 34 23 24 當(dāng)X射線投照被檢體時

3、，由于不同組織衰減系數(shù)不同，使出射X射線強度分布發(fā)生變化，形成攜帶人體信息的X射線信息影像。 用膠片等來采集、轉(zhuǎn)換X射線信息影像，使之成為可見的影像，即為X射線攝影。X射線影像 膠片非均勻非均勻X射線射線均勻均勻X射線射線投影X射線影像的形成第二章第二章 X射線影像射線影像 第一節(jié) 模擬X射線影像(投影)第二節(jié) 數(shù)字X射線影像(投影)第三節(jié) X射線計算機斷層成像（X-CT）數(shù)字?jǐn)?shù)字X X射線影像系統(tǒng)示意圖射線影像系統(tǒng)示意圖 X射線源 人體檢測器檢測器（模擬（模擬信號）信號）數(shù)數(shù)字字化化設(shè)設(shè)備備（A A/ /D D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換）換）計算機處理計算機處理存儲器顯顯示示設(shè)設(shè)備備（D D/ /A A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換）

4、換） 顯示屏顯示屏 攝影攝影第二節(jié) 數(shù)字X射線影像 四、數(shù)字X射線影像的主要技術(shù)優(yōu)勢一、數(shù)字圖像基礎(chǔ)二、數(shù)字減影血管造影三、數(shù)字X射線攝影二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)一、數(shù)字減影血管造影的物理基礎(chǔ)二、DSA的基本方法三、DSA的參數(shù)性成像四、DSA的影像質(zhì)量與優(yōu)缺點 數(shù)字減影血管造影是將造影前、后獲得的數(shù)字圖像進(jìn)行數(shù)字減影，在減影圖像中消除骨骼和軟組織結(jié)構(gòu)，使低濃度對比劑（照比正常對比劑）充盈的血管在圖像中 顯示，圖像對比度較高。 二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DS

5、A)1、DSA的物理基礎(chǔ) DSA設(shè)備二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)數(shù)字圖像減影原理示意圖造影前圖像造影后圖像- -減影圖像二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)1、DSA的物理基礎(chǔ) 醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)字化步驟：步驟：1 1。像素化。像素化（圖像的抽（圖像的抽樣）樣）2 2。數(shù)字化。數(shù)字化（灰度的量（灰度的量化）化）（1） 時間減影（2） 能量減影（3） 混合減影二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)

6、2、DSA的基本方法 手部動脈血管圖像DSA二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)腹部血管圖像DSA二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)腿部血管圖像DSA二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)頸部大腦血管DSA二、 數(shù)字減影血管造影 (digital subtraction angiography DSA)三、 數(shù)字X射線攝影 1、計算機X射線攝影(CR;IP板）2、直接數(shù)字化X射線攝影X 射線PSL物質(zhì)物質(zhì)X射線

7、信號一次激發(fā)光模擬信號二次激發(fā)光PSL物質(zhì)物質(zhì)熒光信號光電倍增管電信號A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號熒光屏 照相機熒光信號人體組織人體組織CR 流程圖1、計算機X射線攝影(computed radiography CR) 某些物質(zhì)在第一次受到光照射時，能將一次激發(fā)光所攜帶的信息貯存下來，當(dāng)再次受到照射光照射時，能發(fā)出與一次激發(fā)光所攜帶信息相關(guān)的熒光，這種現(xiàn)象被稱為光激勵發(fā)光這種物質(zhì)就被稱之為光激勵發(fā)光物質(zhì)。（1） 光激勵發(fā)光(photostimulated luminescence PSL)1、計算機X射線攝影(computed radiography CR)氟 鹵化 鋇電子空穴電離電離Eu2+ 離子離

8、子捕獲電子能量轉(zhuǎn)移 亞穩(wěn)態(tài) F心Eu2+ 離子離子釋放釋放躍遷電子熒光X 射線照射二次激發(fā)光1）發(fā)光原理(computed radiography CR)（1） 光激勵發(fā)光 (photostimulated luminescence PSL)1、計算機X射線攝影2）發(fā)光特性熒光強度與 一次激發(fā)光 的X射線照 射量呈5位數(shù) 的直線關(guān)系;晶體直徑4-7(computed radiography CR)(注: )141058.21kgCR210110010110210310010110210310410510X射線照射量（mR）PSL相對強度p45圖2-15 X射線照射量與PSL光強的曲線關(guān)系（1）

9、 光激勵發(fā)光1、計算機X射線攝影m1062）發(fā)光特性PSL發(fā)射光譜二次激發(fā)光ex為600nm， PSL的em在390400nm，此時 PSL強度最大(computed radiography CR)P46圖2-16 氟鹵化鋇的發(fā)射光譜和激發(fā)光譜0.05.00.1300400500600700800PSL相對強度波長(nm)二次激發(fā)光譜（1） 光激勵發(fā)光1、計算機X射線攝影2）發(fā)光特性最理想的發(fā)光時間是當(dāng)已激活的PSL物質(zhì)受到二次激發(fā)光照射時，能立即產(chǎn)生PSL，一旦停止照射，PSL立即消失。但實際上PSL并不立即消失，而是逐漸衰減。在一定的范圍內(nèi),PSL的強度隨二次激發(fā)光 的功率增大而增大。(c

10、omputed radiography CR)（1） 光激勵發(fā)光1、計算機X射線攝影2）貯存信息的消褪與環(huán)境的干擾時間延長電子逃逸PSL強度減小信息衰減消褪(fading)現(xiàn)象(computed radiography CR)（1） 光激勵發(fā)光1、計算機X射線攝影1）成像板結(jié)構(gòu)表面保護(hù)層PSL物質(zhì)層基板背面保護(hù)層P46圖2-17 成像板結(jié)構(gòu)示意圖表面保護(hù)層PSL物質(zhì)層基板背面保護(hù)層(computed radiography CR)（2） 成像板(image plate, IP) 1、計算機X射線攝影1）IP使用注意事項防止丟失信息，攝片后8小時內(nèi)讀取處理IP使用前光照，消除潛影 攝影后避光，有

11、效貯存信息 避免IP擦傷(computed radiography CR)（2） 成像板(image plate, IP) 1、計算機X射線攝影（3） CR系統(tǒng)成像的基本過程 1）影像信息的采集: PSL物質(zhì)貯存信息（IP板：5位數(shù)的直線關(guān)系;晶體直徑4-7)2）影像信息的讀取: 激光掃描儀 (PSL掃描儀) 3）影像信息的處理: 數(shù)字信號 圖像處理4）影像的再現(xiàn): 熒光屏顯示 用多幅照相機 激光照相機(computed radiography CR)1、計算機X射線攝影（3） CR系統(tǒng)成像的基本過程 X線管被測體記錄使用前的成像板激光用掃描儀消除讀出消除用光源激光（4） CR的優(yōu)點與不足 1

12、）CR的優(yōu)點: 與屏/片系統(tǒng)比較，CR空間分辨力稍顯不足數(shù)字影像 便于處理、儲存、傳輸X射線照射量動態(tài)范圍大可拍攝平片，體層攝影、胃腸道雙重 造影及數(shù)字減影，應(yīng)用范圍廣IP可重復(fù)使用2）CR的不足:時間分辨力較差，不能滿足動態(tài)器官顯示(computed radiography CR)1、計算機X射線攝影X射線信息影像數(shù)字圖像信息X射線探測器X射線探測器的種類（1）非晶態(tài)硒型平板探測器（ccd）（2）非晶態(tài)硅型平板探測器（3）多絲正比室探測器2、直接數(shù)字化X射線攝影 (DDR)（4） 直接數(shù)字化X射線攝影的主要特點1）較高的細(xì)節(jié)可見度，能夠滿足臨床診斷的需要2）放射劑量小，曝光寬容度大，曝光條件

13、易掌握2、直接數(shù)字化X射線攝影 DDR設(shè)備照片2、直接數(shù)字化X射線攝影 DR照片2、直接數(shù)字化X射線攝影 DR照片2、直接數(shù)字化X射線攝影 DR照片2、直接數(shù)字化X射線攝影 DR照片2、直接數(shù)字化X射線攝影 DR照片2、直接數(shù)字化X射線攝影 6.計算機輔助診斷(computer aided diagnosis，CAD) 四、 數(shù)字X射線影像的主要技術(shù)優(yōu)勢 1.成像環(huán)節(jié)明顯減少，避免圖像信息的丟失2.對比度較高與細(xì)節(jié)可見度適宜3.可在無X射線輻照的情況下觀察和分析, 成像系統(tǒng) 寬容度大，診斷效率提高5.存儲管理非常方便,便于傳輸，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享 4.可根據(jù)臨床需要進(jìn)行各種圖像后處理 X射線影像技

14、術(shù)的物理原理：射線影像技術(shù)的物理原理： X射線（不可見）射線（不可見） 人體（人體（X射線的衰減）射線的衰減） X射線影像（潛影）射線影像（潛影） 透視和照相、數(shù)字化圖像、透視和照相、數(shù)字化圖像、XCT等等 （可見圖像）（可見圖像）一、 X-CT的基礎(chǔ)知識二、 傳統(tǒng)X-CT的掃描方式 三、 電子束掃描方式四、 螺旋CT 五、 X-CT圖像的質(zhì)量控制第三節(jié) X射線計算機斷層成像(X-CT)一、 X-CT的基礎(chǔ)知識1、斷層與解剖斷面 2、體素(voxel)與像素(pixel) 3、掃描(scanning)與投影(projection, P ) 4、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) 5、CT值與灰度顯示 X

15、X射線計算機體層成像射線計算機體層成像(X-ray computed tomography,X-(X-ray computed tomography,X-CT)CT) 1. 1.常規(guī)和數(shù)字化常規(guī)和數(shù)字化X X射線透視的特點射線透視的特點 （1)1)直接獲得物理圖象直接獲得物理圖象( (數(shù)字?jǐn)?shù)字化化:A/D:A/DD/A)D/A)。 (2) (2)多器官的重疊圖象；多器官的重疊圖象；2. X2. X線體層攝影技術(shù)線體層攝影技術(shù) (Tomography) (Tomography) 自從自從18951895年年1111月德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)月德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X X射射線后，線后，X X射線已成為

16、醫(yī)學(xué)上診斷和治療疾病的一種射線已成為醫(yī)學(xué)上診斷和治療疾病的一種重要手段重要手段. .人們通過人們通過X X射線透視和攝影得到了人體射線透視和攝影得到了人體形態(tài)學(xué)的信息。但由于普通形態(tài)學(xué)的信息。但由于普通X X射線透視攝影是將一射線透視攝影是將一個立體的器官投照在一個平面上，它將產(chǎn)生影象個立體的器官投照在一個平面上，它將產(chǎn)生影象重疊現(xiàn)象。為了醫(yī)學(xué)研究的需要，必須獲得二維重疊現(xiàn)象。為了醫(yī)學(xué)研究的需要，必須獲得二維平面信息的象，即常規(guī)的解剖斷層圖象。平面信息的象，即常規(guī)的解剖斷層圖象。 體層攝影技術(shù)是體層攝影技術(shù)是x x線診斷技術(shù)中較常用的一種特殊線診斷技術(shù)中較常用的一種特殊攝影技術(shù)。攝影技術(shù)。 這

17、一技術(shù)既可清楚地攝取人體某一層組織的影像，這一技術(shù)既可清楚地攝取人體某一層組織的影像，又可使其他各層組織成為模糊不清的背景。體層攝影又又可使其他各層組織成為模糊不清的背景。體層攝影又稱斷層攝影或分層攝影。進(jìn)行體層攝影的機器稱之為稱斷層攝影或分層攝影。進(jìn)行體層攝影的機器稱之為x x線體層機。體層攝影技術(shù)通常選取沿人體長軸的縱斷層線體層機。體層攝影技術(shù)通常選取沿人體長軸的縱斷層面成像，因此又稱為縱斷體層攝影術(shù)。面成像，因此又稱為縱斷體層攝影術(shù)。 根據(jù)文獻(xiàn)記載，法國的根據(jù)文獻(xiàn)記載，法國的A.E.BocagaA.E.Bocaga等人于等人于19211921年年發(fā)表了體層攝影的理論并描述了它的方法。發(fā)表

18、了體層攝影的理論并描述了它的方法。19301930年由意年由意大利人大利人VallebonaVallebona將這種方法應(yīng)用于臨床。將這種方法應(yīng)用于臨床。19511951年法國年法國的的MassiotMassiot廠首先制成了多軌跡體層照相裝置，由單一廠首先制成了多軌跡體層照相裝置，由單一的軌跡發(fā)展成為直線、圓、橢圓及內(nèi)圓擺線等多種軌跡。的軌跡發(fā)展成為直線、圓、橢圓及內(nèi)圓擺線等多種軌跡。 我國從我國從2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代開始引進(jìn)多軌跡體層攝影機，年代開始引進(jìn)多軌跡體層攝影機，7070年代我國已開始生產(chǎn)多軌跡的體層照像裝置。年代我國已開始生產(chǎn)多軌跡的體層照像裝置。普通X射線攝影X-CT斷

19、層圖像示意圖X射線斷面重疊像非重疊像X射線底片檢測器X射線管第一節(jié) X-CT的基礎(chǔ)知識X-CT斷層圖像 腿骨多層X-CT斷層圖像一、 X-CT的基礎(chǔ)知識3.CT3.CT簡介簡介 常規(guī)的斷層圖象將使欲研究平面以外的圖象變得常規(guī)的斷層圖象將使欲研究平面以外的圖象變得模糊，而且由于模糊圖象的重疊使醫(yī)生不能分清圖象模糊，而且由于模糊圖象的重疊使醫(yī)生不能分清圖象中人體內(nèi)部細(xì)小的形態(tài)。中人體內(nèi)部細(xì)小的形態(tài)。 世界上第一臺世界上第一臺X-CTX-CT是在是在19721972年由英國科學(xué)家亨斯年由英國科學(xué)家亨斯菲爾（菲爾（G GN NHounsfieldHounsfield）發(fā)明的，他因此和美國物）發(fā)明的，他

20、因此和美國物理學(xué)家科馬克理學(xué)家科馬克(A.M.Cormaok)(A.M.Cormaok)共同獲得了共同獲得了19791979年度的年度的諾貝爾醫(yī)學(xué)生理獎。諾貝爾醫(yī)學(xué)生理獎。 人們通過人們通過X-CTX-CT可以清楚地觀察到由不同器官、不可以清楚地觀察到由不同器官、不同密度的各類型組織在吸收同密度的各類型組織在吸收X X射線上的差異而形成的射線上的差異而形成的圖象，從而對那些對比度較低的軟組織（即過去不能圖象，從而對那些對比度較低的軟組織（即過去不能診斷或很難診斷的血腫、水腫、梗塞、萎縮）有能力診斷或很難診斷的血腫、水腫、梗塞、萎縮）有能力進(jìn)行診斷，特別是為早期診斷腫瘤開辟了廣闊的前景。進(jìn)行診斷

21、，特別是為早期診斷腫瘤開辟了廣闊的前景。 CT CT原理的發(fā)現(xiàn)可以追溯到原理的發(fā)現(xiàn)可以追溯到19171917年，奧地利數(shù)年，奧地利數(shù)學(xué)家雷當(dāng)（學(xué)家雷當(dāng)（J JRadonRadon）曾經(jīng)著文證明二維或三維）曾經(jīng)著文證明二維或三維的物體能夠從它投影的無限集合來唯一地重建圖的物體能夠從它投影的無限集合來唯一地重建圖象（即提出方程法）。象（即提出方程法）。19381938年，年，Gabriel FrankGabriel Frank首先在一個專利中描述圖象重建技術(shù)在首先在一個專利中描述圖象重建技術(shù)在X X射線診射線診斷中的應(yīng)用（即提出反投影法）。斷中的應(yīng)用（即提出反投影法）。19611961年年, ,美

22、國美國W.H.OldendorfW.H.Oldendorf及及D.E.KuhlD.E.Kuhl等人對人體模型進(jìn)行等人對人體模型進(jìn)行了掃描試驗。了掃描試驗。19631963年美國物理學(xué)家科馬克提出了年美國物理學(xué)家科馬克提出了新的新的X X射線圖象重建的數(shù)學(xué)模型。射線圖象重建的數(shù)學(xué)模型。 然而，全世界真正能夠運用于臨床診斷的然而，全世界真正能夠運用于臨床診斷的X X射射線圖象重建儀器是英國工程師亨斯菲爾于線圖象重建儀器是英國工程師亨斯菲爾于19721972年年在在EMIEMI公司研制出的第一臺腦部公司研制出的第一臺腦部CTCT掃描儀。掃描儀。 X X射線射線CTCT技術(shù)是放射物理學(xué)和計算機科學(xué)相結(jié)

23、合的技術(shù)是放射物理學(xué)和計算機科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是電子計算機技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所取得的重產(chǎn)物，它是電子計算機技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所取得的重大成果。在大成果。在X X射線射線CTCT技術(shù)的帶動下，人們又相繼開展了技術(shù)的帶動下，人們又相繼開展了對超聲對超聲CTCT、正電子、正電子CTCT和核磁共振和核磁共振CTCT的研究。的研究。 這些斷層成像的方法大體相同，但圖像的物理內(nèi)容這些斷層成像的方法大體相同，但圖像的物理內(nèi)容各異。它們可分別提供人體密度分布、聲阻抗分布、物各異。它們可分別提供人體密度分布、聲阻抗分布、物質(zhì)分布和生理功能等多方面的信息。特別是由于核磁共質(zhì)分布和生理功能等多方面的信息。特別是由

24、于核磁共振振CTCT的飛躍發(fā)展，使醫(yī)學(xué)界長期幻想用無損傷技術(shù)獲得的飛躍發(fā)展，使醫(yī)學(xué)界長期幻想用無損傷技術(shù)獲得人體器官和組織的精細(xì)診斷圖像、監(jiān)測活體組織的化學(xué)人體器官和組織的精細(xì)診斷圖像、監(jiān)測活體組織的化學(xué)變化以便窺測人體內(nèi)部的早期病變的設(shè)想接近實現(xiàn)。正變化以便窺測人體內(nèi)部的早期病變的設(shè)想接近實現(xiàn)。正電子電子CTCT可顯示大腦中的物質(zhì)代謝過程，對大腦的研究及可顯示大腦中的物質(zhì)代謝過程，對大腦的研究及思維科學(xué)的發(fā)展將會引起新的突破。這不但可使長期爭思維科學(xué)的發(fā)展將會引起新的突破。這不但可使長期爭論的有關(guān)思維科學(xué)問題獲得實驗根據(jù)，而且對一些精神論的有關(guān)思維科學(xué)問題獲得實驗根據(jù)，而且對一些精神分裂癥有

25、可能得到正確的診斷。分裂癥有可能得到正確的診斷。1979生理學(xué)或醫(yī)學(xué)諾貝爾獎第三節(jié) X射線計算機斷層成像(X-CT)英國工程師亨斯菲爾英國工程師亨斯菲爾 MR和ECT等各種CT成像與X-CT 圖像重建類似一一 .X-CT .X-CT的數(shù)理基礎(chǔ)知識的數(shù)理基礎(chǔ)知識（1 1）X-CTX-CT的定義的定義(p50)(p50)（2 2）物理理論）物理理論: : 值的成像值的成像. I= I0exp(-. I= I0exp(-d)d)（3 3）數(shù)學(xué)基礎(chǔ)）數(shù)學(xué)基礎(chǔ): : 值數(shù)字圖象重建的各種值數(shù)字圖象重建的各種運算方法運算方法. .（包括方程法及反（包括方程法及反投影法等數(shù)學(xué)方法）投影法等數(shù)學(xué)方法）X-CT

26、原理X-CT本質(zhì)X-CT指導(dǎo)思想掃描投影測衰減系數(shù) 值二維分布矩陣灰度分布值成像恰當(dāng)理論、方法、技術(shù)確定值分布一、 X-CT的基礎(chǔ)知識1、斷層與解剖斷面 （1）斷層(體層) （2）解剖斷面 X-CT圖像是斷層形態(tài)結(jié)構(gòu)的平均圖像薄層人體剖面此平均代表解剖斷面形態(tài)結(jié)構(gòu)頭部斷層 （3）體素 腦斷層體素體素長或?qū)?12mm高 315mm斷層內(nèi)小體積元空間位置編碼體素體素陣列1、斷層與解剖斷面 （4）像素 圖像基本單元像素與體素一一對應(yīng)圖空間位置編碼像素像素矩陣1、斷層與解剖斷面 一一. 斷層與解剖斷面斷層與解剖斷面1.1.斷層斷層: :又稱體層又稱體層. . (X-CT (X-CT的專用技術(shù)術(shù)語的專用

27、技術(shù)術(shù)語. .具有一定具有一定的厚度的厚度) )2.2.解剖斷面解剖斷面 ( (醫(yī)學(xué)的常用術(shù)語醫(yī)學(xué)的常用術(shù)語. .理論上理論上: :沒有厚沒有厚度度) )二二.體素與像素體素與像素1.1.體素體素: :構(gòu)成體層的基本單元構(gòu)成體層的基本單元. . 參量參量:(1):(1)位置位置( (空間編碼空間編碼) ) (2) (2)體積大小體積大小( (表示表示CTCT空間分空間分辨率辨率. . 長和寬長和寬:1-2mm ;:1-2mm ;高高( (厚厚度度):3-10mm):3-10mm)2.2.像素像素: :構(gòu)成圖象的基本單元構(gòu)成圖象的基本單元. .參量參量: :位位置和面積大小置和面積大小. .(

28、(一一對應(yīng)一一對應(yīng): :測量測量 體素體素表現(xiàn)表現(xiàn) 像素像素) )三三. .掃描與投影掃描與投影1.1.掃描掃描(1)(1)定義定義: :按一定順序檢測通過體素按一定順序檢測通過體素I I的物理技術(shù)的物理技術(shù). .(2)(2)分類分類: : (a) (a)斷層掃描斷層掃描: :平移掃描平移掃描, ,旋轉(zhuǎn)掃描和混合掃描等旋轉(zhuǎn)掃描和混合掃描等. . (b) (b)螺旋掃描螺旋掃描:(:(又叫容積掃描又叫容積掃描, ,體積掃描體積掃描) )2.2.投影投影: :(1)(1)定義定義: :受檢測的受檢測的I,I, 其投影值其投影值P=ln(I0/I)P=ln(I0/I)(2)(2)窄束窄束X X射線的

29、射線獲取射線的射線獲取 (p63) (p63)獲取窄束X射線的裝置或準(zhǔn)直器的示意圖 3.窄束X射線的獲取散射散射光子光子散射散射光子光子源源y鉛準(zhǔn)直器鉛準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器檢測器x受檢體三、掃描(scanning)與投影(projection, P ) 四.圖象重建的數(shù)理基礎(chǔ)1.1.理論依據(jù)：通過非均勻介質(zhì)的理論依據(jù)：通過非均勻介質(zhì)的P P P= d -1ln(I0/I)= (1+ P= d -1ln(I0/I)= (1+ 2+ n)2+ n)2.圖象重建的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（1）重建數(shù)字圖象的方法之一）重建數(shù)字圖象的方法之一 -方程法方程法 (1917年年 P53 ) （a）理論依據(jù)：）理論依據(jù)： 通過非均勻

30、介質(zhì)的通過非均勻介質(zhì)的P（P53 圖圖2-23） P= d -1ln(I0/I)= (1+ 2+ n) （b）方法：）方法： （c）缺點：）缺點：醫(yī)學(xué)圖像醫(yī)學(xué)圖像2、掃描(scanning)與投影(projection, P ) （1）掃描與投影 （2）CT掃描用X射線束 X射線束不同方式、不同方向、一定順序投照斷層,并用高靈敏度檢測器接收透射X線束強度透射X線束的強度I 值稱投影值投影(projection, P ) 投影值的分布稱投影函數(shù)掃描(scanning)一定能譜寬度的連續(xù)X射線平移掃描旋轉(zhuǎn)掃描平移-旋轉(zhuǎn)掃描（3）窄束X射線的獲取 2、掃描(scanning)與投影(projecti

31、on, P ) 薄扇形X射線束掃描 由投影值求解衰減系數(shù)分布單能窄束X射線透射各向同性均勻連續(xù)介質(zhì)衰減函數(shù)xIIe0IIx0ln1CT 本質(zhì)即 值二維分布CT圖像重建原理: X射線衰減規(guī)律 3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) I0是入射X射線強度，I是X射線出射強度，是均勻介質(zhì)的線性衰減系數(shù)(linear attenuation coefficient)或線性吸收系數(shù)(linear absorption coefficient) 213n（1）X射線束通過非均勻介質(zhì) )d(0nn21IIennIId021ln)(niIId0lndnnnIIe1pIIdni0ln1I0I0I II1I2I3In3、CT

32、圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) P稱投影值非連續(xù)變化值非連續(xù)變化(l)P稱投影或投影函數(shù) llpd )(值連續(xù)變化值連續(xù)變化(一維一維)p（1）X射線束通過非均勻介質(zhì) 3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) 值連續(xù)變化值連續(xù)變化(二維二維)P（x、y）(x、y)（1）X射線束通過非均勻介質(zhì) 3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) 求聯(lián)立方程得出所有體素的衰減系數(shù)i值的二維分布矩陣重建圖像對受檢體掃描投影值i為未知數(shù)的線性方程值連續(xù)變化值連續(xù)變化(二維二維)P（x、y）(x、y)設(shè)L到x-y坐標(biāo)系中心O點距離R，與y軸夾角xcos+ ysin=R 0，2 R從O點至受檢體最大外沿變化用新R-坐標(biāo)系表示X線路徑L在x-y坐標(biāo)平面位置

33、則yxyxRpdd ),(),(（1）X射線束通過非均勻介質(zhì) 3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) X-CTX-CT掃描掃描值二維值二維數(shù)字圖象數(shù)字圖象 重建重建物理圖象物理圖象=d-1ln(I0/I)=d-1ln(I0/I) 多種多種數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法CT CT 值灰度值灰度CTCT物理圖象成像的原理圖物理圖象成像的原理圖（2）圖像重建的反投影法 (back projection)（總和法）反投影法又稱總和法，此法是利用投影數(shù)值近似地復(fù)制出i值的二維分布。 反投影圖示意反投投影數(shù)值體素i(x,y)值(a) 投影xzyxzy(b) 反投影3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) （2）圖像重建的反投影法 (back p

34、rojection)（總和法）4590135135 1 2 3 40 22體素矩陣重建3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) 22體素矩陣的反投影法圖像重建0 4 6 4 6求和化簡 所有體素 參數(shù)總和減基數(shù)10 1 5 5 445 3 3 7 790 5 2 3 5135 13 16 19 22 3 6 9 12 1 2 3 4 反投影法優(yōu)缺點（2）圖像重建的反投影法 (back projection)（總和法）重建速度快 邊緣失銳優(yōu)點:缺點:3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) 邊緣尖銳的抑制（2）圖像重建的反投影法 (back projection)（總和法）濾波反投影法3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) （2）圖像

35、重建的反投影法 (back projection)（總和法）反射投影法圖解濾波反射投影法圖解釘子射線源檢測器掃描區(qū)釘子射線源檢測器掃描區(qū)第二次反投影濾波信號第一次反投影第三次反投影反投影與濾波反投影比較圖第二次反投影第一次反投影第三次反投影脈沖信號3、CT圖像重建的數(shù)理基礎(chǔ) X-CTX-CT掃描掃描值二維值二維數(shù)字圖象數(shù)字圖象 重建重建物理圖象物理圖象=d-1ln(I0/I)=d-1ln(I0/I) 多種多種數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法CT CT 值灰度值灰度CTCT物理圖象成像的原理圖物理圖象成像的原理圖（1）CT值4、CT值與灰度顯示 表示像素對應(yīng)的體素對X射線平均衰減量大小CTAir= -1000

36、(HU) CTWater = 0 (HU)k 稱分度因子 k=1000（2） 灰度顯示 灰度分布顯示CT影像wwkCT（1）圖像后處理技術(shù)的種類 （2）幾個典型圖像處理技術(shù) 5、X-CT后處理技術(shù)5. X-CT5. X-CT的圖象后處理技術(shù)的圖象后處理技術(shù)一一. .種類（種類（P56P56） 窗口窗口(window)(window)技術(shù)技術(shù) 計算機圖象處理技術(shù)計算機圖象處理技術(shù)二二. .幾種典型圖象處理技術(shù)幾種典型圖象處理技術(shù)(P58)(P58) 1. 1.窗口窗口(window)(window)技術(shù)技術(shù) 2. 2.計算機圖象處理技術(shù)計算機圖象處理技術(shù) （1 1）圖象的過濾）圖象的過濾 （2

37、2）圖象的放大和縮小）圖象的放大和縮小4.CT值與灰度顯示（物理圖象的再現(xiàn)）1. CT1. CT值（值（P54P54）（1 1）定義：）定義：CTCT圖象測量中表示組織密度的統(tǒng)圖象測量中表示組織密度的統(tǒng)一計量單位一計量單位 表示每個像素所對應(yīng)的線表示每個像素所對應(yīng)的線性衰減系數(shù)的大小。性衰減系數(shù)的大小。 規(guī)定規(guī)定:HU:HU（亨；（亨；H;HuH;Hu）為）為CTCT值的單位。值的單位。 （2 2）實用定義式）實用定義式 CT=1000(x-w)/w (HU) CT=1000(x-w)/w (HU) 其中其中ww取值為取值為19m-19m-1(73keV); CTw =01(73keV); C

38、Tw =0 （3 3）范圍：）范圍： CT CT 空氣；水；骨空氣；水；骨骼骼 -1000-1000；0 0； （指導(dǎo)（指導(dǎo)P50 P50 例例3 32 2 已知已知 CT CT35HU35HU，求求）2.CT2.CT值的應(yīng)用值的應(yīng)用 （1 1）CTCT值的應(yīng)用使得原僅靠肉眼比較來判斷值的應(yīng)用使得原僅靠肉眼比較來判斷的密度差別轉(zhuǎn)變?yōu)榱炕容^，其精確性有了革命的密度差別轉(zhuǎn)變?yōu)榱炕容^，其精確性有了革命性的提高，這是數(shù)字圖像的又一大優(yōu)勢。性的提高，這是數(shù)字圖像的又一大優(yōu)勢。 （2 2）可確認(rèn)組織或病變的性質(zhì)。如，）可確認(rèn)組織或病變的性質(zhì)。如，CTCT值為值為3030300H300H大多是脂肪組織；

39、大多是脂肪組織；CTCT值為值為100H100H以上以上多為鈣化組織；多為鈣化組織；CTCT值在值在0H0H左右多為液體組織。左右多為液體組織。 （3 3）通過）通過CTCT值的測量對比，可確認(rèn)非正常表值的測量對比，可確認(rèn)非正常表現(xiàn)的存在。如，有時骨密度的減低單靠肉眼難以現(xiàn)的存在。如，有時骨密度的減低單靠肉眼難以確認(rèn)，通過與相同部位正常骨組織確認(rèn)，通過與相同部位正常骨組織CTCT值的比較，值的比較，可知道是否確實有密度減低存在?？芍朗欠翊_實有密度減低存在。1.1.窗口技術(shù)窗口技術(shù)(window Technique)(window Technique)（1 1）定義：在）定義：在CTCT值某值

40、某一范圍內(nèi)放大其灰度一范圍內(nèi)放大其灰度的技術(shù)的技術(shù). .( (窗口窗口: :被放大的灰度范被放大的灰度范圍）圍）（人眼的分辨能力（人眼的分辨能力 僅僅16162020灰度灰度, , 所以所以, ,每個灰度的每個灰度的CTCT值值范圍為范圍為 2000/16=125HU2000/16=125HU）（2 2）性質(zhì)）性質(zhì)(a)(a)窗寬窗寬 CTmax-CTnimCTmax-CTnim(b)(b)窗位（窗平）窗位（窗平） (CTmax(CTmaxCTnim)/2CTnim)/2（c c）觀察不同的組織）觀察不同的組織必須選擇適當(dāng)?shù)拇皩挶仨氝x擇適當(dāng)?shù)拇皩捄痛拔?。和窗位?（2 2）性質(zhì)）性質(zhì) 如如:

41、:腦實質(zhì)為腦實質(zhì)為+35H+35H左右左右, ,顱顱骨為骨為+300H+300H左右左右; ; 所以所以, ,觀察時腦實質(zhì)可觀察時腦實質(zhì)可取窗位取窗位+35H+35H和窗寬和窗寬+100H;+100H;而顱骨可取窗位而顱骨可取窗位+300H+300H和窗和窗寬寬 H H（指導(dǎo)（指導(dǎo)P53P53例例3 33 3例例3 34)4)(P53 (P53 例例3 35 5 窗口技術(shù)對窗口技術(shù)對CTCT圖像的影響圖像的影響 ）二、幾個典型圖像處理技術(shù) 增強觀測組織對應(yīng)灰度的技術(shù)2minmaxCTCT窗位（1）窗口（3）窗位(window level W.L)（2）窗寬(window width W.W)窗

42、寬= CTmaxCTmin 觀測組織CT值范圍范圍以下壓縮為全黑范圍以上增強為全白1.窗口(Window)技術(shù)增強的灰范圍對應(yīng) 灰度范圍上下限之差窗口中心灰度值例: 觀察腦部血液(CT值12HU)及凝血(CT值5676HU) 窗寬= CTmaxCTmin =800=80HU 40HUHU20802minmaxCTCT窗位上限灰度為80 HU,下限灰度為0 HU則1.窗口(Window)技術(shù)雙窗技術(shù)用兩種窗寬窗位，以便觀察不同CT值范圍的組織。 頭的腦窗頭的腦窗頭的骨窗頭的骨窗 雙窗技術(shù)用兩種窗寬窗位，以便觀察不同CT值范圍的組織。 雙窗技術(shù)用兩種窗寬窗位，以便觀察不同CT值范圍的組織。 肺部的

43、肺窗肺部的縱隔窗 雙窗技術(shù)用兩種窗寬窗位，以便觀察不同CT值范圍的組織。 椎骨的軟組織窗椎骨的骨窗1.窗口(Window)技術(shù)顯示灰階對應(yīng)CT值范圍的灰度分級黑白對比度大(小)窗寬窄(寬)CT值范圍小(大)灰階跨度小(大)利于顯示密度差別小(大)的組織窗寬窗位-500-300-10001000灰階窗寬、窗位及顯示灰階窗寬、窗位及顯示灰階 2.2.計算機圖象處理技術(shù)計算機圖象處理技術(shù)（1 1）圖象的過濾）圖象的過濾 （P58P58） 圖象增強技術(shù)圖象增強技術(shù)（2 2）圖象的放大和縮?。﹫D象的放大和縮小 （P58P58）（1）圖像后處理技術(shù)的種類 1）窗口技術(shù)圖像加減圖像縮放多幅顯示旋轉(zhuǎn)位移圖像過

44、濾對CT值進(jìn)行數(shù)學(xué)變換和計算2）圖像再加工種類實質(zhì)（2）幾個典型圖像處理技術(shù) CT機放大或增強某段范圍內(nèi)灰度的技術(shù) 2minmaxCTCT窗位窗口窗位(window level W.L)窗寬(window width W.W)窗寬= CTmaxCTmin 觀測組織CT值范圍范圍以下壓縮為全黑范圍以上增強為全白1）窗口(Window)技術(shù)增強的灰度范圍對應(yīng) 灰度范圍上下限之差窗口中心灰度值例: 觀察腦部血液(CT值12HU)及凝血(CT值5676HU) 窗寬= CTmaxCTmin =800=80HU 40HUHU20802minmaxCTCT窗位上限灰度為80 HU,下限灰度為0 HU則（2）

45、幾個典型圖像處理技術(shù) 1）窗口(Window)技術(shù)（a）軟組織窗W=350,L=40 （b）肺窗W=1500，L=-600 雙窗技術(shù)用兩種窗寬窗位，以便觀察不同CT值范圍的組織。 （2）幾個典型圖像處理技術(shù) 1）窗口(Window)技術(shù)顯示灰階對應(yīng)CT值范圍的灰度分級黑白對比度大(小)窗寬窄(寬)CT值范圍小(大)灰階跨度小(大)利于顯示密度差別小(大)的組織窗寬窗位-500-300-10001000窗寬、窗位及顯示灰階窗寬、窗位及顯示灰階 （2）幾個典型圖像處理技術(shù) 1）窗口(Window)技術(shù)灰階2）圖像的再加工處理考慮每一像素與臨近像素關(guān)系算出像素新數(shù)值。例: 對33矩陣像素值平滑處理。

46、E為某點原像素值, E為處理后像素值， 不同濾波公式完成相應(yīng)濾波計算。圖像的過濾原理ECJFBHEAGD典型的 33圖像矩陣濾波處理 （2）幾個典型圖像處理技術(shù) 2）圖像的再加工處理22)()()()(2JFCGDAJHGCBAEl輪廓濾波l邊緣增強濾波 )22622(21JHGFEDCBAEl陰影濾波l平滑濾波l平均平滑濾波)22422(161JHGFEDCBAE)(81JHGFDCBAE)3(21JHGFEDCBAE圖像的過濾（2）幾個典型圖像處理技術(shù) 圖像的放大和縮小2）圖像的再加工處理（2）幾個典型圖像處理技術(shù) 圖像的放大和縮小2）圖像的再加工處理數(shù)據(jù)缺少圖像粗糙插值法圖像放大圖像縮小

47、數(shù)據(jù)增多數(shù)據(jù)壓縮缺點缺點處理處理圖像失真（2）幾個典型圖像處理技術(shù) 圖像的放大和縮小2）圖像的再加工處理xyo插值法2abacabc兩點平均插值示意圖 （2）幾個典型圖像處理技術(shù) 準(zhǔn)直器檢測器X射線管掃描床掃描架高壓發(fā)生器數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)受檢體掃描裝置示意圖二、 傳統(tǒng)X-CT的掃描方式 X-CTX-CT掃描掃描值二維值二維數(shù)字圖象數(shù)字圖象 重建重建物理圖象物理圖象=d-1ln(I0/I)=d-1ln(I0/I) 多種多種數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法CT CT 值灰度值灰度CTCT物理圖象成像的原理圖物理圖象成像的原理圖第二節(jié) X-CT的掃描方式一。單束平移一。單束平移- -旋轉(zhuǎn)掃描旋轉(zhuǎn)掃描(T/R)(T/R

48、)(第一代第一代CT)P59CT)P59二。窄扇形束平移二。窄扇形束平移- -旋轉(zhuǎn)掃描旋轉(zhuǎn)掃描(T/R)(T/R) ( (第二代第二代CT) P59CT) P59三。旋轉(zhuǎn)三。旋轉(zhuǎn)- -旋轉(zhuǎn)掃描旋轉(zhuǎn)掃描(R /R) (R /R) (第三代第三代CT) CT) 1 1。 P60 P60； 2 2。 P62 P62 螺旋掃描螺旋掃描四。靜止四。靜止- -旋轉(zhuǎn)掃描方式旋轉(zhuǎn)掃描方式(S /R) (S /R) (第四代第四代CT) CT) 1 1。內(nèi)旋式。內(nèi)旋式 P60 P60；2 2。外旋式。外旋式 P60 P60五。電子束掃描五。電子束掃描( (第五代第五代CT) P61CT) P611、單束平移-旋

49、轉(zhuǎn)（T/R）方式2、窄扇形束平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 3、旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)（R/R）方式 4、靜止-旋轉(zhuǎn)（S/R）方式 5、傳統(tǒng)CT掃描的技術(shù)缺憾 二、 傳統(tǒng)X-CT的掃描方式 1、單束平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 一個X射線管一個檢測器先直線平移后旋轉(zhuǎn)角度射線利用率低 掃描速度慢第一代CT掃描（1）組成（2）特點（3）缺點1、單束平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 一個X射線管一個檢測器先直線平移后旋轉(zhuǎn)角度第一代CT掃描（1）組成（2）特點（3）缺點射線利用率低 掃描速度慢第二代CT掃描一個X射線管630個檢測器窄扇形線束同時采樣平移-旋轉(zhuǎn)運動偽影（1）組成（2）特點（3）缺點2、窄扇形束掃描平移-旋轉(zhuǎn)（T/R

50、）方式 第二代CT掃描一個X射線管630個檢測器窄扇形線束同時采樣平移-旋轉(zhuǎn)運動偽影（1）組成（2）特點（3）缺點2、窄扇形束掃描平移-旋轉(zhuǎn)（T/R）方式 第三代CT掃描3、旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)（R/R）方式 一個X射線管檢測器陣列寬扇形線束同步旋轉(zhuǎn)環(huán)形偽像（1）組成（2）特點（3）缺點第三代CT掃描一個X射線管檢測器陣列環(huán)形偽像（1）組成（2）特點（3）缺點3、旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)（R/R）方式 寬扇形線束同步旋轉(zhuǎn)第四代CT掃描4、靜止-旋轉(zhuǎn)掃描（S/R）方式 一個X射線管檢測器環(huán)寬扇形射束靜止-旋轉(zhuǎn)掃描章動-旋轉(zhuǎn)速度快多方向投影克服環(huán)形偽影（1）組成（2）特點（3）優(yōu)點第四代CT掃描4、靜止-旋轉(zhuǎn)掃描（S/R

51、）方式 一個X射線管檢測器環(huán)(6002000個檢測器組成 )寬扇形射束靜止-旋轉(zhuǎn)掃描章動-旋轉(zhuǎn)速度快多方向投影克服環(huán)形偽影（1）組成（2）特點（3）優(yōu)點5、傳統(tǒng)CT掃描的技術(shù)缺憾 掃描床靜止電纜供電不能連續(xù)掃描時間延緩斷層間隔三、電子束掃描方式 電子束偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生X射線第五代CT掃描大型X線管靜止檢測器環(huán)動態(tài)器官檢查1.組成2.特點3.優(yōu)點電子控制 無機械運動高速掃描第五代CT掃描三、電子束掃描方式 第五代CT掃描三、電子束掃描方式 四、螺旋 CT電子束偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生X射線大型X線管靜止檢測器環(huán)動態(tài)器官檢查1.組成2.特點3.優(yōu)點電子控制 無機械運動高速掃描1、單源螺旋CT 2、雙源螺旋CT四、螺旋 C

52、T(1)單層螺旋CT 1、單源螺旋CT1）螺旋CT供電方式與掃描方式 大容量X線管圓弧狀檢測器陣列供電方式掃描方式連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描檢查床勻速移動螺旋線形軌跡l無掃描延擱 可動態(tài)掃描滑環(huán)技術(shù) 電刷與滑環(huán)平行滑動接觸l容積數(shù)據(jù) 三維重建優(yōu)點l掃描速度快 運動偽像少螺旋CT(1)單層螺旋CT 1、單源螺旋CT滑環(huán)的結(jié)構(gòu) (1)單層螺旋CT 螺旋掃描與螺旋線形軌跡 1、單源螺旋CT線性內(nèi)插(1)單層螺旋CT 螺旋內(nèi)插全掃描內(nèi)插法 360 線性內(nèi)插半掃描內(nèi)插法 180線性內(nèi)插兩圈螺旋數(shù)據(jù)內(nèi)插一圈螺旋數(shù)據(jù)內(nèi)插-0.5 00.51圈02圈-11螺旋插值1、單源螺旋CT(1)單層螺旋CT 螺旋CT數(shù)據(jù)內(nèi)插 1、單

53、源螺旋CT螺旋插值螺旋內(nèi)插式中d為掃描架旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)床距離，S為透過檢測器的X射線厚度。在單層螺旋CT中，X射線束厚度等于檢測器準(zhǔn)直寬度，即等于采集層厚. (1)單層螺旋CT 1、單源螺旋CTdpitchS螺距掃描速度高，不遺漏病灶，減少運動偽影；數(shù)據(jù)連續(xù)，采集無遺漏，二維和三維重建圖像質(zhì)量高；任意回顧性重建圖像，無層間隔大小約束和重建次數(shù)限制；單位時間內(nèi)掃描速度高，CT檢查時對比劑利用率增強。螺旋CT掃描與常規(guī)CT掃描相比主要優(yōu)點1、單源螺旋CT(1)單層螺旋CT 4層層CT的檢測器結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢測器結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)示意示意孔束X線四組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）(c).四組DA

54、S檢測器排寬4321(b) 等寬型排寬排寬排寬(a) 不等寬型排寬等寬型與非等寬型檢測器(2)多層螺旋CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CT（a）16排檢測器，檢測器寬度1.25mm（b）34排檢測器，靠中央四排寬度為0.5mm，其他30排均為1mm（c）8排檢測器，從中央向兩邊寬度分別為1mm、1.5mm、2.5mm、5mm等寬型與非等寬型檢測器(2)多層螺旋CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CT等寬型與非等寬型檢測器的優(yōu)點X射線束四棱錐形“小孔束”厚扇形束組合各種層厚靈活檢測器間隙數(shù)目多X線利用率低l等寬型對稱排列l(wèi)非等寬型對稱排列檢測器間隙數(shù)目少X線利用率高組合各種層厚不便(2)多層螺旋

55、CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CTa）4層1.25mm （b）4層5mm對稱型檢測器組合方式(2)多層螺旋CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CT式中d 為掃描架旋轉(zhuǎn)360進(jìn)床距離；S表示層厚；M表示掃描一周獲得圖像的層數(shù)；M.S為透過檢測器的X射線束厚度，當(dāng)時M=1，上式實際上就是單層螺旋CT的螺距。多層面CT螺距dpitchM S(2)多層螺旋CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CTMSCT圖像重建算法主要采用兩種方法 重建算法的選擇消除偽影 減少圖像噪聲 改善圖像質(zhì)量濾 過 內(nèi) 插 法優(yōu)化采樣掃描通過調(diào)整采樣軌跡的方法來獲得補償信息、縮短采樣間隔、增加Z軸上的采樣密度來獲得圖像質(zhì)量的改善

56、 通過改變?yōu)V過波形和寬度來自由調(diào)整 切層輪廓外形的有效層厚及圖像噪聲，實現(xiàn)Z軸方向的多層重建。(2)多層螺旋CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CTMSCT與單層螺旋CT相比有以下優(yōu)缺點l 優(yōu)點: 擴大掃描范圍，加快掃描速度,縮短檢查時間,提高射線利用,減少射線總量,降低散射劑量,改善Z軸分辯率改善圖像質(zhì)量l 缺點: 一次掃描獲取的層數(shù)還不多,長軸分辯率有待進(jìn)一步提高等等。 (2)多層螺旋CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CTMSCT顯示腹主動脈 (2)多層螺旋CT(MSCT)簡介 1、單源螺旋CT機架旋轉(zhuǎn)90即可獲得180數(shù)據(jù) 檢測器組均采用不對稱模式 主輔檢測器組兩射線管在XY平面上間隔90 兩個X射線源和兩套檢測器采