《CT基础知识,最全、最基础,好!.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CT基础知识,最全、最基础,好!.ppt（98页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、医学影像技术学医学影像技术学CT（北京分校）（北京分校）计算机体层摄影（计算机体层摄影（CT）Computed Tomography（北京分校）（北京分校）CT概述概述 1969年年HOUNSFIELD 设计成计算机横断体层成设计成计算机横断体层成像装置。像装置。经神经放射诊断学家经神经放射诊断学家Ambrose 应用于临床，应用于临床，取得取得极为满意的诊断效果。它使脑组织和脑室及病变本身极为满意的诊断效果。它使脑组织和脑室及病变本身显影，获得颅脑的横断面图像。显影，获得颅脑的横断面图像。此种检查方法称之为计算机体层成像，这一成果此种检查方法称之为计算机体层成像，这一成果于于1972年英国放
2、射学会学术会议上发表，年英国放射学会学术会议上发表，1973年在英年在英国放射学杂志上报道。国放射学杂志上报道。（北京分校）（北京分校）这种图质好、诊断价值高而无创伤、无痛苦、这种图质好、诊断价值高而无创伤、无痛苦、无危险的诊断方法是放射诊断领域的重大突破，促无危险的诊断方法是放射诊断领域的重大突破，促进医学影象诊断学的发展。进医学影象诊断学的发展。由于对医学上的重大贡献由于对医学上的重大贡献，HOUNSFIELD获得获得了了1979年的诺贝尔医学生物学奖。年的诺贝尔医学生物学奖。这种检查方法开始只能用于头部，这种检查方法开始只能用于头部，1974年年LEDLEY设计成全身设计成全身CT 装置
3、，使之可以对全身各个装置，使之可以对全身各个解剖部位进行检查。此后，解剖部位进行检查。此后，CT装置在设计上有了很装置在设计上有了很大发展。大发展。CT概述概述（北京分校）（北京分校）CT图像特点图像特点X X线影像是把具有三维的立体解剖结构摄成二维的平线影像是把具有三维的立体解剖结构摄成二维的平面图像，影像相互重叠，相邻的器官或组织之间对面图像，影像相互重叠，相邻的器官或组织之间对X X线的吸收差别小，不能形成对比而构成图像。线的吸收差别小，不能形成对比而构成图像。体层摄影：可以解决影像重叠问题。体层摄影：可以解决影像重叠问题。造影检查：可使普通造影检查：可使普通X X线检查不能显示的器官显
4、影。线检查不能显示的器官显影。影像的分辨力不高，特别是由软组织构成的器官仍影像的分辨力不高，特别是由软组织构成的器官仍不能显影。不能显影。（北京分校）（北京分校）各代各代CT机的特点机的特点一、第一代一、第一代CT X线球管为固定阳极，发射线球管为固定阳极，发射X线为直线笔线为直线笔形束，一个探测器，采用直线和旋转扫描相结合，即直形束，一个探测器，采用直线和旋转扫描相结合，即直线扫描后，旋转线扫描后，旋转1度，再行直线扫描，旋转度，再行直线扫描，旋转180完成一完成一层面扫描，扫描时间层面扫描，扫描时间36分钟。矩阵象素分钟。矩阵象素256256或或320320。仅用于颅脑检查。仅用于颅脑检查
5、。二、第二代二、第二代CT 与第一代无质的区别，仅由小角度与第一代无质的区别，仅由小角度（330）扇形）扇形X线束替代了直线笔形束，探测器增至线束替代了直线笔形束，探测器增至几十个，扫描时间缩至几十个，扫描时间缩至10秒到秒到1.5分钟，矩阵象素与第一分钟，矩阵象素与第一代代CT机相同，可用于颅脑和腹部。机相同，可用于颅脑和腹部。（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）各代各代CT机的特点机的特点三、第三代三、第三代 CT X三线球管为旋转阳极。发射三线球管为旋转阳极。发射X 线线为扇形束，角度较大达为扇形束，角度较大达3045度，探测器多达几度，探测器多达几百个，只做旋转扫描，扫描时
6、间为百个，只做旋转扫描，扫描时间为2.410秒，矩阵秒，矩阵象素除象素除256256和和320320外，还有外，还有512512。适用。适用全身各部位。全身各部位。四、四、第四代第四代CT 与第三代无质的区别，探测器多达与第三代无质的区别，探测器多达1000余个，固定安装在扫描机架四周，仅余个，固定安装在扫描机架四周，仅X线球管线球管绕患者旋转，扫描时间进一步缩短至绕患者旋转，扫描时间进一步缩短至15秒。秒。（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）五、第五代五、第五代CT 为最新发展的电影扫描为最新发展的电影扫描CT(cine CT scanner)，在扫描速度上有飞跃在扫描速度上有飞
7、跃发展，采用电子枪结构，使每次扫描时间发展，采用电子枪结构，使每次扫描时间缩短至缩短至50毫秒，大大有利于心脏毫秒，大大有利于心脏CT扫描。扫描。各代各代CT机的特点机的特点（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）普通普通CT与螺旋与螺旋CT的比较的比较常规常规CT间隔式扫描间隔式扫描螺旋螺旋CT：连续容积扫描，连续容积扫描，轨迹呈螺旋形轨迹呈螺旋形CTCT成像系统的组成成像系统的组成成像系统的组成成像系统的组成（一）硬件系统（一）硬件系统（一）硬件系统（一）硬件系统1 1扫描机架扫描机架扫描机架扫描机架:X:X线管、准直器、探测器等，机架可倾斜。线管、准直器、探测器等，机架可倾斜。线
8、管、准直器、探测器等，机架可倾斜。线管、准直器、探测器等，机架可倾斜。2 2X X线管线管线管线管:大容量、旋转阳极大容量、旋转阳极大容量、旋转阳极大容量、旋转阳极X X线管，线管，线管，线管，“飞焦点飞焦点飞焦点飞焦点”。3 3准直器准直器准直器准直器:决定扫描层厚、减少散射线以提高图像质量、降决定扫描层厚、减少散射线以提高图像质量、降决定扫描层厚、减少散射线以提高图像质量、降决定扫描层厚、减少散射线以提高图像质量、降低被检者的辐射剂量。低被检者的辐射剂量。低被检者的辐射剂量。低被检者的辐射剂量。4 4楔形滤过器楔形滤过器楔形滤过器楔形滤过器:滤掉低能射线，提高滤掉低能射线，提高滤掉低能射线
9、，提高滤掉低能射线，提高X X线束的平均能量。线束的平均能量。线束的平均能量。线束的平均能量。5 5探测器探测器探测器探测器:接受穿透人体的剩余射线，将其变为电信号。接受穿透人体的剩余射线，将其变为电信号。接受穿透人体的剩余射线，将其变为电信号。接受穿透人体的剩余射线，将其变为电信号。稀土陶瓷探测器，多排探测器。稀土陶瓷探测器，多排探测器。稀土陶瓷探测器，多排探测器。稀土陶瓷探测器，多排探测器。6 6模模模模/数转换器（数转换器（数转换器（数转换器（A/DA/D）7 7高压发生器高压发生器高压发生器高压发生器:8 8计算机系统计算机系统计算机系统计算机系统:9 9扫描检查床扫描检查床扫描检查床
10、扫描检查床:螺旋螺旋螺旋螺旋CTCT对床移动的精度要求很高。对床移动的精度要求很高。对床移动的精度要求很高。对床移动的精度要求很高。1010辅助设备辅助设备辅助设备辅助设备:电源系统、照相机、工作站电源系统、照相机、工作站电源系统、照相机、工作站电源系统、照相机、工作站CTCT成像系统的组成成像系统的组成成像系统的组成成像系统的组成（二）软件系统（二）软件系统（二）软件系统（二）软件系统 CTCT机的软件平台多采用专用操作系统、机的软件平台多采用专用操作系统、机的软件平台多采用专用操作系统、机的软件平台多采用专用操作系统、UnixUnix、LinuxLinux等等等等操作系统。操作系统。操作系
11、统。操作系统。1 1基本功能软件基本功能软件基本功能软件基本功能软件 完成扫描、图像处理、图像存储、照相等常规工作的软完成扫描、图像处理、图像存储、照相等常规工作的软完成扫描、图像处理、图像存储、照相等常规工作的软完成扫描、图像处理、图像存储、照相等常规工作的软件。件。件。件。2 2特殊功能软件特殊功能软件特殊功能软件特殊功能软件 包括故障诊断软件、特殊扫描软件（如动态扫描、快速包括故障诊断软件、特殊扫描软件（如动态扫描、快速包括故障诊断软件、特殊扫描软件（如动态扫描、快速包括故障诊断软件、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（如三维连续扫描、高分辨率扫描
12、等）、图像特殊处理软件（如三维连续扫描、高分辨率扫描等）、图像特殊处理软件（如三维连续扫描、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。表面重建、模拟内窥镜等）、定量分析软件等。表面重建、模拟内窥镜等）、定量分析软件等。表面重建、模拟内窥镜等）、定量分析软件等。（北京分校）（北京分校）CT 基本结构基本结构u扫描部分：扫描部分：x线管、线管、探测器和扫描架，探测器和扫描架，u计算机系统：将扫描收集到的信息数据进行储计算机系统：将扫描收集到的信息数据进行储存和运算，存和运算，u图像显示和存储系统：经计算机处理，重建的图像显示和存储系统：经计算机处理，重建的
13、图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光相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。机将图像摄下。（北京分校）（北京分校）DetectorTube扫描方式扫描方式u第五代第五代CT机属于快速扫描，机属于快速扫描，X线源用电子线源用电子枪枪u有四条阳极靶环，电子束由阳极飞向阳极有四条阳极靶环，电子束由阳极飞向阳极靶环撞击后，产生靶环撞击后，产生X线。线。u电子束沿电子束沿Z轴前后移动，使扫描时间缩短到轴前后移动，使扫描时间缩短到50毫秒。检查心脏消除了运动伪影。毫秒。检查心脏消除了运动伪影。（北京分校）（北京分校）CT的工作原理的工作原理CT的成像原理的成像原理uCT是以是以X线束对人
14、体某部一定厚度的层面进行横线束对人体某部一定厚度的层面进行横断扫描；断扫描；u探测器接受该层面探测器接受该层面X线的衰减信号，经光电转换线的衰减信号，经光电转换器转变为电信号，经模器转变为电信号，经模/数转换器，输入计算机进数转换器，输入计算机进行处理。行处理。u经计算机重建程序，排列成矩阵，经数经计算机重建程序，排列成矩阵，经数/模转换器，模转换器，在显示器上重建出在显示器上重建出CT图像。图像。（北京分校）（北京分校）CT的成像原理的成像原理CT成像原理成像原理u沿着沿着x射线束通过的路径上，物质的密度和组成等射线束通过的路径上，物质的密度和组成等都是不均匀的。都是不均匀的。u将目标分割成
15、许多像素，每个像素的长度为将目标分割成许多像素，每个像素的长度为w，w应足够小，使得每一个小单元均可假定为单质均匀应足够小，使得每一个小单元均可假定为单质均匀密度体，因而每个小单元衰减系数可以假定为常值。密度体，因而每个小单元衰减系数可以假定为常值。u设第一个单元入射的设第一个单元入射的X线强度为线强度为I0时，第一单元的时，第一单元的I1=I0e-1W（1为第一单元的衰减系数）为第一单元的衰减系数）（北京分校）（北京分校）CT成像原理成像原理为了建立为了建立CT图象，就必须求出每个小单元的衰减系图象，就必须求出每个小单元的衰减系数。数。因此因此 1+2+3+n=1/w（In）I0/In就是建
16、立就是建立CT图象的基本方程。图象的基本方程。n个未知的衰减系数不可能由一次穿射二获得，因为个未知的衰减系数不可能由一次穿射二获得，因为一个方程式不可能解出多个未知数。一个方程式不可能解出多个未知数。从不同方向进行多次的穿射，就可以收集足够多的从不同方向进行多次的穿射，就可以收集足够多的数据，从而建立起足够数量的方程式。数据，从而建立起足够数量的方程式。（北京分校）（北京分校）如果把断面等分成如果把断面等分成256256个单元，个单元，X线在每个角线在每个角度上投影度上投影256次，这样每一角度上可建立次，这样每一角度上可建立256256个方个方程式，求得程式，求得256256单元所对应的衰减
17、系数。然后电子单元所对应的衰减系数。然后电子计算机求解这些方程式，从而得出每一小单元的衰减计算机求解这些方程式，从而得出每一小单元的衰减系数。系数。CT成像原理成像原理（北京分校）（北京分校）CT成像原理成像原理 以第一代日本的以第一代日本的CT-H2头颅头颅CT扫描机为例，每扫描机为例，每次直线扫描可得次直线扫描可得256个信息，旋转个信息，旋转1800，作，作180次扫描，次扫描，可得可得46080个信息。因此，像素越小，探测器数目越个信息。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
18、上的需要。可以建立清晰的图像，以满足医学诊断上的需要。（北京分校）（北京分校）X线线束束对对人人体体某某部部一一定定厚厚度度的的层层面面扫扫描描，由由探探测测器器接接收收被被该该层层面面部部分分吸收的剩余吸收的剩余X线；线；探探测测器器将将接接收收到到的的各各方方向向不不同同强强度度的的X线线信信号号由由光光电电转转换换器器转转变变为为电电信信号号，再再经经模模/数数转转换换器器转转变变为为数数字字信信号号，传传送送到到计计算算机机的的数数据据采采集集系系统；统；计计算算机机将将采采集集的的各各方方向向的的数数字字信信息息经经运运算算处处理理，得得出出扫扫描描层层面面各各点点的的数数字字（扫扫
19、描描所所得得信信息息经经过过计计算算而而获获得得体体素素的的X线线衰衰减减系系数数），排排列列成成数数字矩阵，字矩阵，数数字字矩矩阵阵可可存存储储于于硬硬盘盘或或光光盘盘中中，再再经经数数/模模转转换换器器将将数数字字矩矩阵阵中中的的每个数字转化为由黑到白不同灰度的小方块，每个数字转化为由黑到白不同灰度的小方块，按按矩矩阵阵排排列列，即即构构成成CT图图像像，最最后后调调节节窗窗宽宽、窗窗位位，经经显显示示器器或或照照相机输出，用于临床诊断。相机输出，用于临床诊断。CT成像原理成像原理（总结）（总结）（北京分校）（北京分校）CT 图像图像 CT图像是由一定数目的由黑到白不同灰度小方块图像是由一
20、定数目的由黑到白不同灰度小方块（像素）按矩阵排列所构成的。（像素）按矩阵排列所构成的。这些小方块是反映相应单位容积的吸收系数。这些小方块是反映相应单位容积的吸收系数。CT图像上的黑色表示低吸收区，既低密度区，如图像上的黑色表示低吸收区，既低密度区，如脑室；白色表示高吸收区，即高密度区，如颅骨。脑室；白色表示高吸收区，即高密度区，如颅骨。CT图像能分辨吸收系数只有图像能分辨吸收系数只有0.1%0.5%的差异。的差异。（北京分校）（北京分校）CT 图像图像特点特点 CT图像是图像是是是横断面断层横断面断层图像，也是图像，也是计算机计算机重建重建图像，是由一定数目从黑到白不同灰度的图像，是由一定数目
21、从黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相应体素的应体素的X线吸收系数。线吸收系数。（北京分校）（北京分校）CT 图像图像特点特点 CT图像可以用不同的灰度来表示，以反映器图像可以用不同的灰度来表示，以反映器官和组织对官和组织对X线的吸收程度。因此，线的吸收程度。因此，CT图像与图像与X线图像所示的黑白影像一样，黑影表示低吸收区，线图像所示的黑白影像一样，黑影表示低吸收区，即低密度区，如脑室、肺部；白影表示高吸收区，即低密度区，如脑室、肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。即高密度区，如骨骼。（北京分校）（北京分校）CT 图像图像特
22、点特点 CT图像的空间分辨力不如图像的空间分辨力不如X线图像高，因此线图像高，因此目前目前CT检查尚不能完全代替检查尚不能完全代替X线检查。但是，线检查。但是，CT图像的密度分辨力比图像的密度分辨力比X线图像高，因此，人体软组线图像高，因此，人体软组织的密度差别虽然很小，吸收系数多接近于水，织的密度差别虽然很小，吸收系数多接近于水，也能形成对比而成像。所以，也能形成对比而成像。所以，CT可以更好地显示可以更好地显示由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆腔器官等，这是肝、胆、胰以及盆腔器官等，这是CT的最大优点的最大优点。（北京分校）
23、（北京分校）脑脑CT图图像像常用概念常用概念-CT 值值 计算机以计算机以X线扫描所得的信息，计算出每线扫描所得的信息，计算出每个单位容积的衰减系数个单位容积的衰减系数值。这个值。这个值在换算值在换算成成CT值。值。CT值的计算公式如下：值的计算公式如下：CT值值=（mw w）系分度因数。现在用亨氏单位系分度因数。现在用亨氏单位（H），），为为1000。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-CT 值值 CT值（值（CT number）CT扫描中扫描中X线衰减线衰减系数的单位，用于表示系数的单位，用于表示CT影像中组织结构的影像中组织结构的线性衰减系数线性衰减系数(吸收系数吸收系数)的相对值
24、。的相对值。简言之：物体对水的相对吸收值定义为简言之：物体对水的相对吸收值定义为CT值。值。CT值用亨氏单位（值用亨氏单位（Hounsfield unit）表表示，简写为示，简写为HU。（北京分校）（北京分校）常用常用概念概念-CT 值值 人体内不同密度的组织人体内不同密度的组织CT值均介于值均介于2000个分度之间，个分度之间，如果如果CT图像用图像用2000个灰阶来表示，其图像层次将非常丰富。个灰阶来表示，其图像层次将非常丰富。但人眼一般仅能分辨出但人眼一般仅能分辨出16个灰阶，若将个灰阶，若将2000个分度划个分度划分为分为16个灰阶，则每个灰阶的个灰阶，则每个灰阶的CT值为值为125（
25、2000/16）Hu，即相邻两个组织间即相邻两个组织间CT值相差值相差125Hu时，人眼才能分辨。时，人眼才能分辨。为了能观察到为了能观察到CT机所具有的较高的密度分辨力，引进机所具有的较高的密度分辨力，引进了窗宽和窗位。了窗宽和窗位。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-窗口技术窗口技术 窗口技术是窗口技术是CT检查中用以观察不同密度的正常组检查中用以观察不同密度的正常组织结构或病变组织的一种显示技术，包括窗宽织结构或病变组织的一种显示技术，包括窗宽（window width）和窗位）和窗位(window level)。由于各种组。由于各种组织结构或病变的织结构或病变的CT值各不相同，因
26、此，欲显示某一组值各不相同，因此，欲显示某一组织结构细节时，应当选择合适的窗宽和窗位来显示该织结构细节时，应当选择合适的窗宽和窗位来显示该组织结构或病变，以获得最佳的图像。组织结构或病变，以获得最佳的图像。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-窗口技术窗口技术 窗宽窗宽(window width)：就是显示图象上所包括的就是显示图象上所包括的个灰阶值的范围。在此个灰阶值的范围。在此CT 值范围内的组织和病值范围内的组织和病变均以不同的模拟的灰度显示。变均以不同的模拟的灰度显示。数字成像方式的图像显示中，根据人眼视觉分辨数字成像方式的图像显示中，根据人眼视觉分辨力的需要，对兴趣结构所占据的灰
27、阶范围作选择性显力的需要，对兴趣结构所占据的灰阶范围作选择性显示的技术。示的技术。（北京分校）（北京分校）窗位窗位(window level)又称窗中心，是指又称窗中心，是指CT图象图象上黑白刻度中心点上黑白刻度中心点CT值范围。数字成像方式的图像值范围。数字成像方式的图像显示中；以某一灰阶为中心点，选择性显示该中心显示中；以某一灰阶为中心点，选择性显示该中心上、下一定范围内的灰阶，该中心点即为窗位。上、下一定范围内的灰阶，该中心点即为窗位。同样的窗宽，由同样的窗宽，由 于窗位不同，其所包括于窗位不同，其所包括CT值值范围的范围的CT值也有差异。值也有差异。常用概念常用概念-窗口技术窗口技术（
28、北京分校）（北京分校）举例：要观察脑实质，窗宽常为举例：要观察脑实质，窗宽常为100 Hu，窗位为，窗位为 40 Hu，实际观察的实际观察的CT值范围为值范围为-10Hu90Hu，即密度在，即密度在-10Hu90Hu范围内的各种结构如脑实质和脑室系统等均以不同范围内的各种结构如脑实质和脑室系统等均以不同的灰度显示出来；而高于的灰度显示出来；而高于90Hu的组织结构如骨组织及颅内的组织结构如骨组织及颅内钙化等均以白影显示，无灰度差别；而低于钙化等均以白影显示，无灰度差别；而低于-10Hu的组织结的组织结构如皮下脂肪、乳突气房及颅内积气等均以黑影显示，其间构如皮下脂肪、乳突气房及颅内积气等均以黑影
29、显示，其间也无灰度差别。也无灰度差别。若窗宽保持若窗宽保持100 Hu不变时，若窗位为不变时，若窗位为0 Hu时，其时，其CT值范值范围则为围则为-50 Hu50 Hu；若窗位改为；若窗位改为50 Hu，则其，则其CT值范值范围为围为0 Hu100 Hu。常用概念常用概念-窗口技术窗口技术（北京分校）（北京分校）CT检查中窗口技术的应用检查中窗口技术的应用,窗宽和窗位的选择，关系窗宽和窗位的选择，关系到组织结构细节的显示，一般根据所要显示的组织结构到组织结构细节的显示，一般根据所要显示的组织结构CT值的变化范围来确定恰当的窗宽和窗位，尤其当正常值的变化范围来确定恰当的窗宽和窗位，尤其当正常组织
30、与病变组织间密度差别较小时，必须使用窄窗宽才能组织与病变组织间密度差别较小时，必须使用窄窗宽才能显示病变。显示病变。加大窗宽，图像层次增多，组织对比减少，细节显示加大窗宽，图像层次增多，组织对比减少，细节显示差；缩小窗宽，图像层次减少，组织对比增加。差；缩小窗宽，图像层次减少，组织对比增加。因此，必须选择合适的窗宽和窗位，相互协调，才能因此，必须选择合适的窗宽和窗位，相互协调，才能获得既有一定层次，又有良好对比的图像。获得既有一定层次，又有良好对比的图像。常用概念常用概念-窗口技术窗口技术（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）窗位和窗宽窗位和窗宽(window level and w
31、indow width)密度分辨力（低对比度分辨力）密度分辨力（低对比度分辨力）当某一物体与其周围介质的当某一物体与其周围介质的X X线吸收差异较小时，线吸收差异较小时，CTCT装装置对该物体的影像识别能力。置对该物体的影像识别能力。一般认为当对比度小于一般认为当对比度小于1%1%时为低对比度，即物体与周时为低对比度，即物体与周围介质的围介质的CTCT值差值在值差值在1010以内。以内。在在X X线源总能量不变的条件下，像素小、数目多、图象线源总能量不变的条件下，像素小、数目多、图象清晰，空间分辨率提高，单位容积的光子减少。密度分辨清晰，空间分辨率提高，单位容积的光子减少。密度分辨率降低。率降
32、低。常用概念常用概念-窗口技术窗口技术（北京分校）（北京分校）空间分辨力（高对比分辨力）空间分辨力（高对比分辨力）是指对于物体空间大小（几何尺寸）的鉴别能力。是指对于物体空间大小（几何尺寸）的鉴别能力。CT图象的空间分辨力指某一物体与其周围介质的图象的空间分辨力指某一物体与其周围介质的X线吸收差异较大时，线吸收差异较大时，CT装置对该物体影像识别能力。装置对该物体影像识别能力。数字图象的空间分辨力是由像素的大小（尺寸）决数字图象的空间分辨力是由像素的大小（尺寸）决定的。定的。像素大小像素大小=视野大小视野大小/矩阵大小矩阵大小常用概念常用概念-窗口技术窗口技术（北京分校）（北京分校）常用概念常
33、用概念-部分容积效部分容积效应应 矩阵图象重的像素代表的是一个体积，矩阵图象重的像素代表的是一个体积，即像素面积即像素面积层厚，此体积内可能含有各种组层厚，此体积内可能含有各种组织。因此，每一像素的织。因此，每一像素的CT值，代表单位体积值，代表单位体积的各种组织的平均的各种组织的平均CT值，因而这种值，因而这种CT值所代值所代表的组织密度可能不存在。如骨骼与空气加表的组织密度可能不存在。如骨骼与空气加在一起类似肌肉。在一起类似肌肉。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-部分容积效部分容积效应应 在同一扫描层面内有含有两种以上不同在同一扫描层面内有含有两种以上不同密度横行走行而又相互重叠的
34、组织时，所测密度横行走行而又相互重叠的组织时，所测得的得的CT值不能如实反映其中任何一种组织的值不能如实反映其中任何一种组织的真实真实CT值，而是这些组织的平均值，而是这些组织的平均CT值，这种值，这种现象称为部分容积效应（现象称为部分容积效应（partial volume effect）或部分容积现象）或部分容积现象(partial volume phenomenon)。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-部分容积效部分容积效应应 部分容积效应与部分容积效应与CT扫描层厚和被检组织周围的密扫描层厚和被检组织周围的密度有明显关系。对于小于层厚的小病变度有明显关系。对于小于层厚的小病变CT
35、虽可显影，虽可显影，但所测得的但所测得的CT值并不能真实反映该病变组织的值并不能真实反映该病变组织的CT值，值，因此，在评价小病变的因此，在评价小病变的CT值时必须注意部分容积效应值时必须注意部分容积效应的影响。如病变组织比周围组织密度高而其厚度小于层的影响。如病变组织比周围组织密度高而其厚度小于层厚时，所测得的厚时，所测得的CT值比实际的值比实际的CT值小，反之，病变组值小，反之，病变组织密度比周围组织密度低而其厚度小于层厚时，则所测织密度比周围组织密度低而其厚度小于层厚时，则所测得的得的CT值要比实际的值要比实际的CT值高。值高。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-噪声噪声 噪声噪声
36、：从字面解释系指不同频率和不同强度从字面解释系指不同频率和不同强度的声音无规律的组合在一起即成噪声。的声音无规律的组合在一起即成噪声。在在X线线成像中的定义：影象上观察到的亮度成像中的定义：影象上观察到的亮度水平中随机出现的波动。水平中随机出现的波动。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-噪声噪声 扫描噪声是因为扫描噪声是因为X线穿透人体到达探测器的线穿透人体到达探测器的光子数量有限，致使光子在矩阵内各像素的分布光子数量有限，致使光子在矩阵内各像素的分布不均，导致密度相等的组织或水在图像上的各点不均，导致密度相等的组织或水在图像上的各点的的CT值不相等。扫描噪声主要与球管电流和扫描值不相等
37、。扫描噪声主要与球管电流和扫描时间有关，即与时间有关，即与X线剂量有关，必须根据检查部线剂量有关，必须根据检查部位的组织厚度和密度选择毫安量。位的组织厚度和密度选择毫安量。（北京分校）（北京分校）常用概念常用概念-伪影伪影 伪影：系指在成像过程中产生的错误图象特伪影：系指在成像过程中产生的错误图象特征，即征，即CT图像中出现与被扫描组织结构无关的图像中出现与被扫描组织结构无关的异常影像，称为伪影。异常影像，称为伪影。（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）时间在飞驰时间在飞驰-CT 扫描也同样扫描也同样!螺旋螺旋CTCT扫描扫描 80年代末年代末90年代初，对年代初，对CT 机又作了改
38、进，值得一提机又作了改进，值得一提的是螺旋的是螺旋CT扫描（扫描（spiral CT SCAN）,它是在螺旋式扫它是在螺旋式扫描的基础上，通过滑环技术与扫描床平直匀速移动而实现描的基础上，通过滑环技术与扫描床平直匀速移动而实现的。滑环技术使得的。滑环技术使得X线管的供电系统只经电刷和短的电缆，线管的供电系统只经电刷和短的电缆，这样就可使这样就可使X线管连续旋转并进行连续扫描。线管连续旋转并进行连续扫描。在扫描期间，管球旋转和连续动床同时进行，使在扫描期间，管球旋转和连续动床同时进行，使X线线扫描轨迹成螺旋形，并且是连续的，没有间隔时间。结果扫描轨迹成螺旋形，并且是连续的，没有间隔时间。结果使扫
39、描时间大大缩短。使扫描时间大大缩短。（北京分校）（北京分校）螺旋螺旋CT扫描扫描 X线管在旋转的同时，检查床在移动，实现了对人体线管在旋转的同时，检查床在移动，实现了对人体的螺旋状扫描。的螺旋状扫描。（北京分校）（北京分校）螺旋螺旋螺旋螺旋CT CT（Spiral CT)螺旋螺旋螺旋螺旋CTCT的核心技术是滑环技术，的核心技术是滑环技术，的核心技术是滑环技术，的核心技术是滑环技术，X X线管在连续线管在连续线管在连续线管在连续旋转、曝光的同时，扫描床以一定的速度沿旋转、曝光的同时，扫描床以一定的速度沿旋转、曝光的同时，扫描床以一定的速度沿旋转、曝光的同时，扫描床以一定的速度沿Z Z轴方向轴方向
40、轴方向轴方向运动，探测器采集到的数据不再是传统运动，探测器采集到的数据不再是传统运动，探测器采集到的数据不再是传统运动，探测器采集到的数据不再是传统CTCT的单层数的单层数的单层数的单层数据信息，而是人体某段体积的信息，扫描完成后可据信息，而是人体某段体积的信息，扫描完成后可据信息，而是人体某段体积的信息，扫描完成后可据信息，而是人体某段体积的信息，扫描完成后可根据需要作不同层厚和层间距的图像重建。根据需要作不同层厚和层间距的图像重建。根据需要作不同层厚和层间距的图像重建。根据需要作不同层厚和层间距的图像重建。螺旋螺旋螺旋螺旋CTCT扫描又称容积扫描扫描又称容积扫描扫描又称容积扫描扫描又称容积
41、扫描(volumetric(volumetric scanning)scanning)。根据根据根据根据X X线管和探测器的运动方式，螺旋线管和探测器的运动方式，螺旋线管和探测器的运动方式，螺旋线管和探测器的运动方式，螺旋CTCT仍属于仍属于仍属于仍属于“旋转旋转旋转旋转旋转旋转旋转旋转”类，即第三代类，即第三代类，即第三代类，即第三代CTCT机，但扫机，但扫机，但扫机，但扫描性能大大提高、扫描时间大大缩短。描性能大大提高、扫描时间大大缩短。描性能大大提高、扫描时间大大缩短。描性能大大提高、扫描时间大大缩短。（北京分校）（北京分校）螺旋螺旋CT优势优势扫描时间短，扫描时间短，1020秒内完成；
42、一次屏气秒内完成；一次屏气 状态完成状态完成数据采集，可在造影剂达到峰值时成象，得到动、数据采集，可在造影剂达到峰值时成象，得到动、静脉的图象。静脉的图象。可在采集的容积数据任何位置进行任意间隔的回可在采集的容积数据任何位置进行任意间隔的回顾性图象重建。可任意选择观察面：横断面、冠顾性图象重建。可任意选择观察面：横断面、冠状面、矢状面、斜面及曲面。状面、矢状面、斜面及曲面。可在任何扫描部位重建出高质量的三维图象和血可在任何扫描部位重建出高质量的三维图象和血管造影图象。管造影图象。（北京分校）（北京分校）螺旋螺旋CT扫描扫描 缩短由于了扫描时间，所以对不和作的病人易行缩短由于了扫描时间，所以对不
43、和作的病人易行扫描，一次屏气即可完成扫描，从而容易清除呼吸运扫描，一次屏气即可完成扫描，从而容易清除呼吸运动带来的层面位置的变化，避免层面的遗漏或重叠，动带来的层面位置的变化，避免层面的遗漏或重叠，适合运动器官，如肺和肝的扫描，适合动态扫描适合运动器官，如肺和肝的扫描，适合动态扫描（dynamic scanning），及），及CT血管造影（血管造影（CT ANGIOGRAPHY，CTA）。）。螺旋螺旋CT 扫描应用越来越扫描应用越来越来广泛。来广泛。（北京分校）（北京分校）由于是连续扫描，可得到扫描区域的由于是连续扫描，可得到扫描区域的容积数据，所以可重建任意层面的图像，容积数据，所以可重建任
44、意层面的图像，而且重建的三维图像比普通而且重建的三维图像比普通CTCT清晰。清晰。螺旋螺旋CT扫描扫描（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）（北京分校）螺旋螺旋螺旋螺旋CTCT的成像参数的成像参数的成像参数的成像参数 1.1.螺距：球管旋转一周检查床移动的距离与扫描线束厚度螺距：球管旋转一周检查床移动的距离与扫描线束厚度螺距：球管旋转一周检查床移动的距离与扫描线束厚度螺距：球管旋转一周检查床移动的距离与扫描线束厚度（即层厚）的比值。螺距等于（即层厚）的比值。螺距等于（即层厚）的比值。螺距等于（即层厚）的比值。螺距等于0 0时，相当于传统时，相当于传统时，相当于传统时，相当
45、于传统CTCT扫描；螺距扫描；螺距扫描；螺距扫描；螺距等于等于等于等于0.50.5时，时，时，时，X X线管旋转曝光线管旋转曝光线管旋转曝光线管旋转曝光2 2周；螺距等于周；螺距等于周；螺距等于周；螺距等于1 1时，时，时，时，X X线管旋转曝线管旋转曝线管旋转曝线管旋转曝光光光光1 1周；螺距等于周；螺距等于周；螺距等于周；螺距等于2 2时，时，时，时，X X线管旋转曝光半周，螺距越大，探测线管旋转曝光半周，螺距越大，探测线管旋转曝光半周，螺距越大，探测线管旋转曝光半周，螺距越大，探测器采集的信息量相对较少，图像质量下降。器采集的信息量相对较少，图像质量下降。器采集的信息量相对较少，图像质量
46、下降。器采集的信息量相对较少，图像质量下降。2.2.重建间隔：被重建的两相邻断面之间长轴方向的距离。重建间隔：被重建的两相邻断面之间长轴方向的距离。重建间隔：被重建的两相邻断面之间长轴方向的距离。重建间隔：被重建的两相邻断面之间长轴方向的距离。回顾性图像重建，即先进行螺旋扫描取得原始数据，然后根据回顾性图像重建，即先进行螺旋扫描取得原始数据，然后根据回顾性图像重建，即先进行螺旋扫描取得原始数据，然后根据回顾性图像重建，即先进行螺旋扫描取得原始数据，然后根据需要作任意断面的图像重建。需要作任意断面的图像重建。需要作任意断面的图像重建。需要作任意断面的图像重建。（北京分校）（北京分校）螺距螺距=每
47、圈移床距离每圈移床距离/层厚层厚螺距越大，床速越快螺距越大，床速越快多层螺旋多层螺旋CT(Multi Slice Spiral CT，MSST)1991年，以色列的年，以色列的Elscint公司推出了双层螺旋公司推出了双层螺旋CT，扫描速度比普通螺旋，扫描速度比普通螺旋CT提高了一倍，提高了一倍，1998年底的年底的RSNA年会上，年会上，Siemens、GE、Marconi（Picker）、）、Toshiba同时推出了旋转一同时推出了旋转一周可获得周可获得4层连续层面图像的多层螺旋层连续层面图像的多层螺旋CT，或称，或称多排探测器多排探测器CT（Multi Detector Row CT，M
48、DCT）。）。（北京分校）（北京分校）图像后处理技术图像后处理技术 重建技术用于使用原始数据经重建数学运算得到的横重建技术用于使用原始数据经重建数学运算得到的横断面影像。可将断面影像。可将CT图像的原始数据，改变图像的矩阵、视图像的原始数据，改变图像的矩阵、视野，进行图像再次重建处理。另外，还可根据所选滤波函野，进行图像再次重建处理。另外，还可根据所选滤波函数，改变算法，再次重建图像。比如内耳骨算法扫描后，数，改变算法，再次重建图像。比如内耳骨算法扫描后，还可改变为软组织算法再次重建图像，提高了组织间的密还可改变为软组织算法再次重建图像，提高了组织间的密度分辨力，使图像更细致、柔和。一次扫描，
49、能获得不同度分辨力，使图像更细致、柔和。一次扫描，能获得不同算法的数套影像，用不同窗值来观察，诊断信息更丰富。算法的数套影像，用不同窗值来观察，诊断信息更丰富。（北京分校）（北京分校）图像后处理技术图像后处理技术 重组技术用于使用重建后的数据实施的重组技术用于使用重建后的数据实施的进一步的后处理。进一步的后处理。（北京分校）（北京分校）三维重建三维重建（一）一）多平面重组多平面重组 重组是将己有的各个层面中的有关显示数据取重组是将己有的各个层面中的有关显示数据取出来重新组合成为新的层面：矢状面、冠状面、斜出来重新组合成为新的层面：矢状面、冠状面、斜面及任意曲面的图象。面及任意曲面的图象。螺旋螺
50、旋CT扫描，一次扫描采集的原始数据，不扫描，一次扫描采集的原始数据，不增加增加X线照射量，也排除了呼吸运动的伪影。线照射量，也排除了呼吸运动的伪影。重组的图象用显示数据重建，直接重建重组的图象用显示数据重建，直接重建 的图的图象用原始数据重建。象用原始数据重建。（北京分校）（北京分校）三维重建三维重建（二）三维重建二）三维重建 是指螺旋是指螺旋CT扫描所获得的原始数据经计扫描所获得的原始数据经计算机程序处理，在算机程序处理，在X、Y轴的二维图象上对轴的二维图象上对Z轴进行投影转换及负影显示处理，以重建出轴进行投影转换及负影显示处理，以重建出直观的立体图形。直观的立体图形。具体技术有：表面遮盖显