CT技術中的基本知識2

CT技術中的基本知識[2]技術中的基本知識的產(chǎn)生與發(fā)展—：是計算機、X線成像、電子機械技術和數(shù)學科學相結合的產(chǎn)物。的基礎思路：基于1917年波希米亞數(shù)學家.用數(shù)學原理證明可通過物體的投影結合來重建圖像。1963年美國物理學家.探索出了用X線投影數(shù)據(jù)重建圖像的數(shù)學方法。的產(chǎn)生與發(fā)展1971年9月，英國工程師.設計并掃描出第一幅有診斷意義的頭部圖像，在醫(yī)生的指導下。當時一幅圖像的處理約需20分鐘，后來借助微處理器，減少到4.5分鐘。該機由英國公司生產(chǎn)，安裝在醫(yī)院。為此，1979年.與.一起獲得諾貝爾醫(yī)學獎。的產(chǎn)生與發(fā)展1974年，美國醫(yī)學中心的工程師設計出了全身掃描機。從此帶來了醫(yī)學圖像上的革命……的產(chǎn)生與發(fā)展第一階段：從產(chǎn)生到20世紀70年代中期扇形束掃描技術的應用，實現(xiàn)了從頭到全身掃描。第二階段：20世紀80年代中期滑環(huán)技術的出現(xiàn)，實現(xiàn)了單層螺旋掃描。第三階段：多排探測器的采用，實現(xiàn)了容積掃描，即多層掃描。目前，已有廠家開發(fā)了平板探測器，實現(xiàn)了真正意義上的容積掃描。機的基本原理在計算機控制下：X線——準直——被檢體——準直——探測器——積分、放大電路——模數(shù)轉換——陣列處理器——模數(shù)轉換——顯示或打印的基本結構掃描機架系統(tǒng)掃描檢查床X線系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計算機或陣列處理機操作臺及圖像顯示系統(tǒng)照相機附屬設備機的主要性能指標掃描速度、重建時間等掃描方式探測器數(shù)目球管焦點、熱容量等有效視野機架孔徑斷層厚度重建矩陣顯示矩陣計算機情況的應用評價——應用范圍常規(guī)影像學檢查：臟器平掃、軟組織檢查、增強掃描等導引下穿刺活檢及介入性治療定量測定定形、定位測量三維重建功能檢查的應用評價——優(yōu)勢真正的斷層圖像密度分辨率高對病灶的定位、定性準確可作定量分析密度分辨率高的原因：（比常規(guī)X線檢查高約20倍）1、X線嚴格的準直；2、采用了高靈敏度、高效率的探測器；3、利用計算機處理，可調節(jié)圖像顯示情況。的應用評價——局限性空間分辨率低某些臟器檢查受限制定位、定性診斷的準確性常受各種因素影響基本概念密度分辨率：低對比的情況下，圖像對兩種組織最小密度差別的分辨能力，常以百分數(shù)表示。例如0.2%，5，0.45。空間分辨率：指高對比的情況下，密度大于10%時，圖像對組織結構的分辨能力。常以每厘米內線對數(shù)表示（），5÷可辨最小物體直徑?；靖拍畈糠秩莘e效應：在同一掃描層面內含有兩種或以上的不同密度組織時，值為均值，不能真實反映任何一種組織。周圍間隙現(xiàn)象：是指同一掃描層面上，與該層面垂直的兩種相鄰而密度不同的組織，其邊緣部分顯示情況也不能真實反映組織實際情況。基本概念值：是測量圖像密度值的統(tǒng)一計量單位，（)。為相對密度值，值=（μ物-μ水）/μ水K偽影：因設備或人體本身等因素影響而產(chǎn)生了被檢體不存在但圖像顯示出來的假象。有運動條紋偽影、交疊混淆偽影、杯狀偽影、模糊偽影和帽狀偽影、環(huán)狀偽影等?；靖拍顖D像灰階：即圖像上明暗信號的等級差別。人眼可分辨16級灰階。噪聲和信噪比：圖像噪聲是指均勻物體值在均值上下的隨機漲落，圖像呈顆粒性。信噪比則是有用信號強度與噪聲之比。濾波函數(shù)：圖像重建時所采用的數(shù)學計算程序，又稱為算法。常見術語1、值標度（）將空氣和水衰減的值作為標度。在標度中，空氣和水標度分別為-500和0，而在標度中則分別為-1000為0。2、像素（）又稱像元，是組成圖像矩陣的基本單元，也就是組成矩陣中的一個小方格。像素是一個二維概念。常見術語3、體素（）即體積單元的簡稱。它是某組織一定厚度的三維空間的體積單元，如果以X線通過人體的厚度作為深度，那么像素乘以深度即為體素。例如，某組織的深度為10，像素為1×1，則體素為10×1×1。體素減?。磳雍褡儽。?，探測器接收到的X線光子的量相對減少。常見術語4、矩陣（）矩陣即二維排列的方格，是將計算機所計算的人體橫斷面每一點的X線吸收系統(tǒng)按行和列排列成的分布圖，實際上是一幅縱橫二維排列的像素圖。目前機常用的矩陣有2562、3202、5122、6402、10242等常見術語5、雙窗技術（）雙窗技術主要用于掃描圖像中密度相差太大組織的觀察，既要看見低密度組織，又要看見高密度組織，如胸部的肺窗和縱隔窗、骨髂肌肉系統(tǒng)的骨窗和軟組織窗等。常見術語6、窗寬和窗位（）窗寬是熒光屏上對應于圖像灰階的值范圍。窗寬越寬，可以觀察組織值的范圍越大。窗位又稱窗位或窗中心，對應于圖像灰階的中心位置。常見術語7、探測器孔徑（）探測器孔徑是X線能夠進入探測器傳感部分的探測器的有效口徑，通常是指探測器陣列面向X線方向上的孔徑尺寸。常見術語9、反投影（）是圖像合成的一種方法，若在某個方向上投影一個橫斷面圖像層面來重建圖像，它的方向正好與測量該層面的方向相反。常見術語10、扇形角（）是指產(chǎn)生透射量信號的檢測器陣列所對應的角度，頂點即為X線管內的焦點。11、模型（）模型是替代人體，用以測量機響應的物體，它是衡量圖像質量的一種工具。常見術語12、褶積（）是用權函數(shù)對采集的原始數(shù)據(jù)進行處理的過程，是一種數(shù)學圖像處理方法。13、原始數(shù)據(jù)與顯示數(shù)據(jù)（）原始數(shù)據(jù)是由探測器接受，經(jīng)過放大和模/數(shù)（）轉換后所得到的數(shù)據(jù)。顯示數(shù)據(jù)是將原始數(shù)據(jù)經(jīng)權函數(shù)處理后所得到的構成組織某層面圖像的數(shù)據(jù)。常見術語14、間距（）是指常規(guī)斷層掃描中，上一層面的上緣與下一層面的上緣之間的距離，它可以等于、小于或大層厚，小于層厚者為重疊掃描。掃描方式普通掃描增強掃描造影掃描特殊掃描特殊掃描1、薄層掃描薄層掃描（）是指掃描層厚小于5的掃描（一般采用1-5），目的是減少部分容積效應，觀察病變內部細節(jié)以及用來發(fā)現(xiàn)小病灶。2、重疊掃描重疊掃描（）是指層距小于層厚，使相鄰的掃描層面部分重疊的掃描方法。如層厚為10，層距為7，相互兩層就有3的重疊。特殊掃描3、延遲掃描延遲掃描（）是指注射對比劑后等待數(shù)分鐘，甚至數(shù)小時后再行掃描的一種檢查方法。4、目標掃描目標掃描（）又稱靶掃描（）或放大掃描（），是對興趣區(qū)進行掃描的一種方法，目的是使興趣區(qū)組織器官圖像放大，圖像空間分辨率提高。特殊掃描5、動態(tài)掃描動態(tài)掃描（）是指靜脈團注（）對比劑后，在極短的時間內對某一組織器官進行快速連續(xù)掃描，掃描結束后再重建圖像的方法。6、高分辨率掃描高分辨率掃描（,）是指通過薄層或超薄層、高輸出量、足夠大的矩陣、骨算法和小視野圖像重建，獲得良好的組織細微結構及高的圖像空間分辨率的掃描方法。特殊掃描高分辨率必須具備以下幾個基本條件：①全身機的固有空間分辨率應小于0.5。②采用超薄層掃描，層厚在1.0~1.5。③圖像重建必須采用高空間分辨率算法，即骨算法。④矩陣為512×512。⑤采用高電流（200~220）和高電壓（12~130），降低圖像噪聲。⑥掃描時間應盡量短，一般為1~2秒。高分辨率的圖像特征有以下幾點：①空間分辨率高。②圖像的細微結構清晰。③邊緣銳利度高。④噪聲大。⑤有較多的偽影，如條狀影及雙邊影。特殊掃描7、定位掃描定位掃描（），是指根據(jù)申請單上的病史及體征確定掃描范圍，然后根據(jù)檢查部位選擇適當?shù)亩ㄎ幌?，再根?jù)定位像的顯示部位，有目的、有步驟地選擇掃描范圍。8、放大掃描放大掃描（）是指為了獲得高清晰、足夠大的掃描圖像而采取的一種掃描方式。常采用以下放大技術：（1）幾何放大或原始數(shù)據(jù)放大；（2）后處理放大或機械放大、電子放大。特殊掃描9、灌注成像灌注成像（）是結合高速注射（4~12）和快速掃描技術而建立起來的一種成像方法。通過分析動態(tài)增強圖像獲得一系列組織參數(shù)，如組織的血流量、組織的血容量、平均通過時間以及峰值時間等，主要用于了解組織的血流灌注情況。它有兩個技術特點：一是對比劑團注的速度要快；二是時間分辨率要高。特殊掃描10、螺旋血管造影螺旋血管造影（，）是指靜脈內快速團注高密度對比劑后，靶血管內的對比劑濃度快速達到峰值時，再進行螺旋容積掃描，經(jīng)工作站后處理，重建出靶血管數(shù)字化的多維圖像。特殊掃描11、導向穿刺活檢。12、骨密度測量。13、低劑量螺旋。特殊掃描低劑量螺旋的特點：①可大大減少病人接受的輻射劑量。②減少球管冷卻等候時間。③延長了球管的使用壽命。④將螺旋的功能提高了200%。⑤由于采用了，保證了信噪比的恒定，不受病人形體的影