簡(jiǎn)介：X線機(jī)CRDRCT的原理

1、簡(jiǎn)介：X線機(jī)原理，CR、DR機(jī)和CT機(jī)原理一、X線機(jī)的原理X-ray概論： X-ray 是由德國(guó)倫琴教授在1895年所發(fā)現(xiàn)。這種由克魯克斯管發(fā)出能穿透物體的輻射線，在電磁光譜上能量較可見光強(qiáng)波長(zhǎng)較短，頻率較高，相類似之輻射線有宇宙射線等。目前X線診斷常用的X線波長(zhǎng)范圍為0.0080.031nm（相當(dāng)于40150kv時(shí)）。 利用高速電子撞擊金屬靶面產(chǎn)生利用高速電子撞擊金屬靶面產(chǎn)生 X射線的真空電子射線的真空電子器件，稱器件，稱X光管。分為光管。分為充氣管充氣管和和真空管真空管兩類。兩類。充氣管：充氣管： 1895 年年 W.K.倫琴在倫琴在進(jìn)行進(jìn)行克魯克斯管克魯克斯管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)了 X

2、射線射線 ?？唆斂怂构??？唆斂怂构芫褪亲钤绲某錃饩褪亲钤绲某錃釾射線管射線管 ，其功率小其功率小 、壽命短、控制、壽命短、控制困難，現(xiàn)已很少應(yīng)用。困難，現(xiàn)已很少應(yīng)用。真空管：真空管： 1913年年 W.D.庫(kù)利吉庫(kù)利吉發(fā)發(fā)明了真空明了真空X線管。管內(nèi)真空線管。管內(nèi)真空度不低于度不低于10-4帕。陰極為帕。陰極為直熱式螺旋鎢絲，陽(yáng)極為直熱式螺旋鎢絲，陽(yáng)極為銅塊端面鑲嵌的金屬靶。銅塊端面鑲嵌的金屬靶。陰極發(fā)射出的電子經(jīng)高壓陰極發(fā)射出的電子經(jīng)高壓加速后撞擊靶面產(chǎn)生加速后撞擊靶面產(chǎn)生X射線。射線。以后經(jīng)過許多改進(jìn)，至今以后經(jīng)過許多改進(jìn)，至今仍在應(yīng)用。仍在應(yīng)用。X光管：光管：接接通通電電源源使使X線線管

3、燈絲管燈絲加熱產(chǎn)加熱產(chǎn)生自由生自由電子云電子云提供高壓提供高壓電產(chǎn)生電電產(chǎn)生電勢(shì)差，使勢(shì)差，使電子以高電子以高速由陰極速由陰極向陽(yáng)極行向陽(yáng)極行進(jìn)，撞擊進(jìn)，撞擊陽(yáng)極鎢靶陽(yáng)極鎢靶原子。原子。1%產(chǎn)生產(chǎn)生X線，線，99%轉(zhuǎn)換為熱能轉(zhuǎn)換為熱能X線的產(chǎn)生線的產(chǎn)生 穿透作用 X、CT的基本原理 熒光作用 可以使熒光物質(zhì)發(fā)出可見光（透視攝影 基礎(chǔ)） 電離作用 半導(dǎo)體及惰性氣體發(fā)生電離（） X線的基本特性（一）物理特性（一）物理特性 感光作用 使光敏物質(zhì)感光（膠片）（二）化學(xué)特性（二）化學(xué)特性（三）生物效應(yīng)（三）生物效應(yīng)使生物體發(fā)生變異及破壞（防護(hù)及放射治療）X線的質(zhì)與量X-rayX-ray的質(zhì)：的質(zhì)： 是指

4、X射線的穿透能力，它取決射線的波長(zhǎng)。通過調(diào)整電壓( kVp) 可以改變X射線的波長(zhǎng)亦即改變射線的穿透能力X-rayX-ray的量：的量： 表示單位時(shí)間內(nèi)通過與射線垂直方向上的單位面積的光子數(shù)的多少。由球管燈絲的電子數(shù)決定,調(diào)整球管的燈絲電流和曝光時(shí)間可以改變射線的量,通常用mAs表示。X線成像原理線成像原理 X線成像線成像是基于人體內(nèi)不同結(jié)構(gòu)的臟器對(duì)是基于人體內(nèi)不同結(jié)構(gòu)的臟器對(duì)X線吸收的差別。線吸收的差別。一束能量均勻的一束能量均勻的X線投射到人體的不同部位，由于各部位對(duì)線投射到人體的不同部位，由于各部位對(duì)X線線吸收的不同，透過人體各部位的吸收的不同，透過人體各部位的X線強(qiáng)度亦不同，最后投影到

5、一線強(qiáng)度亦不同，最后投影到一個(gè)檢測(cè)平面上，即形成一幅人體的個(gè)檢測(cè)平面上，即形成一幅人體的X線透射圖像線透射圖像。X線機(jī)的基本硬件配置球管高壓發(fā)生器提供電力給球管以及控制提供電力給球管以及控制mA KV sec變化變化限束器 是一種安裝在x線管輸出窗前方的機(jī)電型光學(xué)裝置，內(nèi)有可調(diào)間隙的鉛板主要作用是：主要作用是：控制x線適當(dāng)照射野減少散射線指示照射野中心濾線柵 是是x x線攝影中減少散射輻射的線攝影中減少散射輻射的裝置，由薄鉛條按一定密度排列構(gòu)裝置，由薄鉛條按一定密度排列構(gòu)成，鉛條間隙與射線平行成，鉛條間隙與射線平行f f0 0柵焦距（柵焦距（ f0 0) ) :鉛條匯聚到柵板的垂直距離柵格比（

6、柵格比（ R) ) :鉛條的高度與間距之比，比值越大濾線的效果越好。柵密度（柵密度（ N) ) :單位距離內(nèi)鉛條的數(shù)量 N=1/C越大濾線的效果越好。C影像增強(qiáng)器（image Intensifier)X-ray輸入屏上涂有一層熒光粉（CsI）將X-ray轉(zhuǎn)化為可見光CCD（電荷藕合器件） 一種用于探測(cè)光的硅片，由時(shí)鐘脈沖電壓來產(chǎn)生和控一種用于探測(cè)光的硅片，由時(shí)鐘脈沖電壓來產(chǎn)生和控制半導(dǎo)體勢(shì)阱的變化，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和傳遞電荷信息的固態(tài)電制半導(dǎo)體勢(shì)阱的變化，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和傳遞電荷信息的固態(tài)電子器件，比傳統(tǒng)的底片更能敏感的探測(cè)到光的變化。子器件，比傳統(tǒng)的底片更能敏感的探測(cè)到光的變化。X線機(jī)成像過程IP板板CR

7、高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器成像單元成像單元球管球管束光器束光器照射目標(biāo)照射目標(biāo)I.IRF成像板成像板DR暗盒暗盒膠片膠片二、二、CR系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理 CR的定義：的定義： Computed Radiography，即，即“計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)X線攝影線攝影”：將攜帶診：將攜帶診斷信息的斷信息的X線影像記錄在線影像記錄在影像板影像板（image plate，IP）上，經(jīng)讀取裝）上，經(jīng)讀取裝置讀取，通過計(jì)算機(jī)處理，獲得數(shù)字化圖像。置讀取，通過計(jì)算機(jī)處理，獲得數(shù)字化圖像。CR的意義：的意義： 首次將傳統(tǒng)屏片系統(tǒng)首次將傳統(tǒng)屏片系統(tǒng)X線攝影數(shù)字化，所得數(shù)字化圖像可以進(jìn)線攝影數(shù)字化，所得數(shù)字化圖像可以進(jìn)行后處理，并且易

8、于查詢、檢索、儲(chǔ)存、傳輸和打印等。行后處理，并且易于查詢、檢索、儲(chǔ)存、傳輸和打印等。CR的組成：的組成： 影像板：記錄影像板：記錄X線形成的潛影。線形成的潛影。 讀取裝置：將潛影轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。讀取裝置：將潛影轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。 后處理工作站：將數(shù)字信號(hào)還原成圖像并進(jìn)行后處理。后處理工作站：將數(shù)字信號(hào)還原成圖像并進(jìn)行后處理。CR的工作流程圖的工作流程圖 IP是是CR成像的關(guān)鍵器件，是成像的關(guān)鍵器件，是X線影像的記錄線影像的記錄載體，取代傳統(tǒng)載體，取代傳統(tǒng)X線攝影中的增感屏線攝影中的增感屏+膠片，膠片，CR影影像不是直接記錄于膠片，而是先記錄在像不是直接記錄于膠片，而是先記錄在IP上（先上（先記后

9、讀），記后讀），IP可重復(fù)使用，但不具備影像顯示功可重復(fù)使用，但不具備影像顯示功能。能。影像板（影像板（IP）基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：磷光層磷光層IPIP暗盒剖面示意圖暗盒剖面示意圖磷光層磷光層( (含磷顆粒含磷顆粒) )外層保護(hù)層外層保護(hù)層IP成像原理成像原理v入射入射X光子被熒光層內(nèi)的熒光體吸收，釋放出電光子被熒光層內(nèi)的熒光體吸收，釋放出電子，其中部分電子散布在熒光體內(nèi)呈半穩(wěn)定態(tài)，子，其中部分電子散布在熒光體內(nèi)呈半穩(wěn)定態(tài)，形成形成潛影潛影，完成，完成X線影像信息的采集和存儲(chǔ)線影像信息的采集和存儲(chǔ)v潛影電荷數(shù)量與入射光子能量成正比潛影電荷數(shù)量與入射光子能量成正比v當(dāng)用激光掃描已有潛影的當(dāng)用激光掃

10、描已有潛影的IP時(shí)，時(shí)，IP表現(xiàn)出表現(xiàn)出PSL（光激勵(lì)發(fā)光（光激勵(lì)發(fā)光/光致發(fā)光）現(xiàn)象，完成光致發(fā)光）現(xiàn)象，完成X線影像線影像信息的讀取信息的讀取vPSL（光激勵(lì)發(fā)光）熒光強(qiáng)度與潛影電荷數(shù)量（光激勵(lì)發(fā)光）熒光強(qiáng)度與潛影電荷數(shù)量成正比成正比PSL發(fā)光發(fā)光 某些物質(zhì)在第一次受到某些物質(zhì)在第一次受到照射光照射光照射時(shí)，能將一照射時(shí)，能將一次激發(fā)光攜帶的次激發(fā)光攜帶的信息貯存信息貯存下來，當(dāng)再次受到下來，當(dāng)再次受到照射光照射光照射時(shí)，能發(fā)出與一次激發(fā)光攜帶信息相關(guān)的熒光。照射時(shí)，能發(fā)出與一次激發(fā)光攜帶信息相關(guān)的熒光。一次激發(fā)光（一次激發(fā)光（X線光子）線光子）二次激發(fā)光（讀取激光）二次激發(fā)光（讀取激光）

11、潛影潛影 這就是這就是光激勵(lì)發(fā)光光激勵(lì)發(fā)光（photostimulated luminescence，PSL，光致發(fā)光光致發(fā)光），這種物質(zhì)），這種物質(zhì)就稱為就稱為PSL物質(zhì)；發(fā)光強(qiáng)度與物質(zhì)；發(fā)光強(qiáng)度與X線光子能量成正線光子能量成正比。比。IP存貯信息的消褪存貯信息的消褪v貯存在貯存在PSL物質(zhì)中的物質(zhì)中的X線影像信息隨存貯時(shí)間線影像信息隨存貯時(shí)間（讀取前時(shí)間）的延長(zhǎng)而衰減，稱為（讀取前時(shí)間）的延長(zhǎng)而衰減，稱為消褪消褪（fading）。）。v消褪不可避免，隨時(shí)間延長(zhǎng)、溫度升高而加重，消褪不可避免，隨時(shí)間延長(zhǎng)、溫度升高而加重，CR系統(tǒng)對(duì)消褪設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)償。系統(tǒng)對(duì)消褪設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)償。v一般地，要求攝影后

12、一般地，要求攝影后8小時(shí)內(nèi)完成信息讀取，小時(shí)內(nèi)完成信息讀取，以免丟失臨床信息以免丟失臨床信息 。IP信息的擦除信息的擦除v二次激發(fā)過的二次激發(fā)過的IP需用強(qiáng)光照射（約需用強(qiáng)光照射（約200W的強(qiáng)光的強(qiáng)光燈），擦除燈），擦除IP上殘存的潛影以供下次使用。上殘存的潛影以供下次使用。vIP經(jīng)強(qiáng)光照射擦除潛影，是經(jīng)強(qiáng)光照射擦除潛影，是PSL發(fā)光的逆過程，發(fā)光的逆過程，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)IP存貯信息的完全擦除。存貯信息的完全擦除。v對(duì)于暗盒式對(duì)于暗盒式IP，可見光被屏蔽，必須將，可見光被屏蔽，必須將IP插入到插入到讀取裝置中，用強(qiáng)光自動(dòng)擦除。讀取裝置中，用強(qiáng)光自動(dòng)擦除。環(huán)境因素對(duì)環(huán)境因素對(duì)IP的干擾的干擾vIP對(duì)

13、所有電磁波均顯敏感性。對(duì)所有電磁波均顯敏感性。v長(zhǎng)期閑置的長(zhǎng)期閑置的IP在啟用前必須先用強(qiáng)光照射以消除在啟用前必須先用強(qiáng)光照射以消除環(huán)境干擾。環(huán)境干擾。讀出裝置讀出裝置1、高精度步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)、高精度步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)IP勻速移動(dòng)。勻速移動(dòng)。2、激光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)（擺動(dòng)式反光鏡和回旋式多面體反光鏡）的、激光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)（擺動(dòng)式反光鏡和回旋式多面體反光鏡）的反射，在與反射，在與IP垂直的方向上，依次逐行對(duì)垂直的方向上，依次逐行對(duì)IP進(jìn)行精確均勻地掃描。進(jìn)行精確均勻地掃描。3、IP上所釋放的上所釋放的PSL熒光被集光器收集，經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)換為電熒光被集光器收集，經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并被進(jìn)一步放大，再由

14、信號(hào)，并被進(jìn)一步放大，再由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)。轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)。CR系統(tǒng)影像讀取原理圖系統(tǒng)影像讀取原理圖影響影響CR影像質(zhì)量的因素影像質(zhì)量的因素 CR影像的空間分辨力：影像的空間分辨力： 取決于取決于PSL晶體的顆粒度和讀取裝置的電、光學(xué)特性晶體的顆粒度和讀取裝置的電、光學(xué)特性。 PSL結(jié)晶體尺寸越小，發(fā)光效率越高，圖像空間分辨結(jié)晶體尺寸越小，發(fā)光效率越高，圖像空間分辨力越高。激光束點(diǎn)直徑越小，讀取信息量相對(duì)越多，影像力越高。激光束點(diǎn)直徑越小，讀取信息量相對(duì)越多，影像質(zhì)量越高。質(zhì)量越高。 CR影像的空間分辨力尚不如傳統(tǒng)膠片。影像的空間分辨力尚不如傳統(tǒng)膠片。 CR影像的噪聲：影像

15、的噪聲： 1、X線量子噪聲：線量子噪聲： IP吸收過程中產(chǎn)生，與吸收過程中產(chǎn)生，與IP吸收的吸收的X線量線量子數(shù)（入射子數(shù)（入射X線量）成反比。線量）成反比。 2、光量子噪聲：光量子噪聲：光電倍增管光電轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生，與光電子光電倍增管光電轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生，與光電子數(shù)成反比。數(shù)成反比。 3、系統(tǒng)固有噪聲：系統(tǒng)固有噪聲： IP結(jié)構(gòu)噪聲、光學(xué)系統(tǒng)噪聲、電子系結(jié)構(gòu)噪聲、光學(xué)系統(tǒng)噪聲、電子系統(tǒng)噪聲、機(jī)械傳導(dǎo)系統(tǒng)噪聲等。統(tǒng)噪聲、機(jī)械傳導(dǎo)系統(tǒng)噪聲等。 X線劑量較低時(shí)，圖像噪聲決定于量子噪聲；線劑量較低時(shí)，圖像噪聲決定于量子噪聲；X線劑量較線劑量較高時(shí)，圖像噪聲決定于固有噪聲。高時(shí)，圖像噪聲決定于固有噪聲。CR使用注

16、意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng) 由于由于CRCR讀取時(shí)會(huì)根據(jù)讀取時(shí)會(huì)根據(jù)曝光條件、曝光范圍、部位、體位曝光條件、曝光范圍、部位、體位等信等信息自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像至最佳狀態(tài)，因此息自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像至最佳狀態(tài)，因此: : 1 1）. .一塊板最好只照一幅圖像一塊板最好只照一幅圖像（正側(cè)位用兩塊板照），避免因（正側(cè)位用兩塊板照），避免因曝光條件不一樣或圖像重疊、圖像有間隔等導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降。曝光條件不一樣或圖像重疊、圖像有間隔等導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降。 2 2）. .選擇與部位大小相適應(yīng)的選擇與部位大小相適應(yīng)的IPIP板，板，不要用大板照小部位不要用大板照小部位，而，而且照射野要覆蓋整塊且照射野要覆蓋整塊IPIP。 3 3

17、）. .掃描前輸入的檢查部位、體位和投照資料等要盡量準(zhǔn)確和掃描前輸入的檢查部位、體位和投照資料等要盡量準(zhǔn)確和完整。完整。 4 4）. .曝光時(shí)曝光時(shí)正確定向片盒正確定向片盒，圖像掃描出來就是正向的，可以省，圖像掃描出來就是正向的，可以省除旋轉(zhuǎn)圖像的麻煩。除旋轉(zhuǎn)圖像的麻煩。 5 5）. .由于由于IPIP上的圖像質(zhì)量隨時(shí)間推移而降低，因此最好一個(gè)小上的圖像質(zhì)量隨時(shí)間推移而降低，因此最好一個(gè)小時(shí)內(nèi)掃描時(shí)內(nèi)掃描IP,IPIP,IP長(zhǎng)時(shí)間不用再次使用時(shí)，最好先行強(qiáng)光擦除，以長(zhǎng)時(shí)間不用再次使用時(shí)，最好先行強(qiáng)光擦除，以消除可能存在的潛影消除可能存在的潛影 6 6）. .圖像質(zhì)量很大程度上決定于曝光劑量，因

18、此圖像質(zhì)量很大程度上決定于曝光劑量，因此不要為了降低不要為了降低病人受照劑量而無限制地降低曝光條件病人受照劑量而無限制地降低曝光條件。CR的優(yōu)點(diǎn)和不足的優(yōu)點(diǎn)和不足J優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：J 最后獲取的是最后獲取的是數(shù)字化圖像：數(shù)字化圖像：可進(jìn)可進(jìn)行多種圖像后處理，易于儲(chǔ)存、行多種圖像后處理，易于儲(chǔ)存、檢索和傳輸。檢索和傳輸。J 只要曝光條件不離譜，都能獲得只要曝光條件不離譜，都能獲得滿意的圖像滿意的圖像，從而有效減少重照。，從而有效減少重照。J 可與原有的可與原有的X X光機(jī)匹配工作，光機(jī)匹配工作，節(jié)省節(jié)省資金資金，少花錢即能實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字，少花錢即能實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字化?；?。J X X線照射量動(dòng)態(tài)范圍大：線照

19、射量動(dòng)態(tài)范圍大：可顯示細(xì)可顯示細(xì)微組織差異微組織差異。J PSLPSL物質(zhì)敏感度高，所需曝光劑量物質(zhì)敏感度高，所需曝光劑量低，低，能有效減少患者受照射量能有效減少患者受照射量。J IPIP可可重復(fù)使用幾萬次重復(fù)使用幾萬次。不足：不足：L時(shí)間分辨力較差時(shí)間分辨力較差，難以顯，難以顯示動(dòng)態(tài)圖像示動(dòng)態(tài)圖像L成像過程繁瑣成像過程繁瑣，未改變工，未改變工作流程，工作效率相對(duì)傳作流程，工作效率相對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)X線攝影并沒有提高，線攝影并沒有提高，與與DR更是沒法比更是沒法比L空間分辨率不如常規(guī)的空間分辨率不如常規(guī)的X線照片和線照片和DR三、DR系統(tǒng)原理DR的種類的種類非晶硅平板探測(cè)器（間接放射成像）（非晶硅平板

20、探測(cè)器（間接放射成像）（IDR） X線影像先轉(zhuǎn)換為可見光影像，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換、線影像先轉(zhuǎn)換為可見光影像，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換等器轉(zhuǎn)換等器件轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。主流：件轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。主流：非晶硅非晶硅（a-Si） 根據(jù)根據(jù)X線影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)的過程不同，可分線影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)的過程不同，可分為為IDR（間接放射成像）和（間接放射成像）和DDR（直接放射成像）。（直接放射成像）。非晶硒平板探測(cè)器（非晶硒平板探測(cè)器（ X線影像直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，無中間環(huán)節(jié)線影像直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，無中間環(huán)節(jié) 。主流：。主流：非晶硒（非晶硒（a-Se） IDR的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理圖像監(jiān)視器圖像

21、監(jiān)視器影像接收器影像接收器數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器圖像處理器圖像處理器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器X線機(jī)線機(jī)系統(tǒng)控制器系統(tǒng)控制器X線影像轉(zhuǎn)換為可線影像轉(zhuǎn)換為可見光影像區(qū)分見光影像區(qū)分IDR 與與DDR類型的技術(shù)類型的技術(shù)點(diǎn)點(diǎn)將可見光影像轉(zhuǎn)換成模將可見光影像轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，擬電信號(hào)， A/D再將把再將把模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)信號(hào)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種圖像處理圖像處理對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控控制和協(xié)調(diào)制和協(xié)調(diào)存儲(chǔ)、記錄存儲(chǔ)、記錄數(shù)數(shù)字圖像字圖像實(shí)時(shí)觀測(cè)實(shí)時(shí)觀測(cè)所采所采集的集的X線影像線影像產(chǎn)生產(chǎn)生X線線 IDR圖象質(zhì)量比圖象質(zhì)量比CR有較大的改善，但有較大的改善，但這種轉(zhuǎn)換機(jī)制

22、由于存在這種轉(zhuǎn)換機(jī)制由于存在光線散射光線散射過程，必然過程，必然導(dǎo)致導(dǎo)致圖像分辨力圖像分辨力的降低。的降低。各種類型的各種類型的IDR（1） I.I-TV（影像增強(qiáng)器電視）成像方式：（影像增強(qiáng)器電視）成像方式：I.I光學(xué)光學(xué)系統(tǒng)系統(tǒng)電視電視攝像機(jī)攝像機(jī)A/D透射透射X線線數(shù)字?jǐn)?shù)字影像影像（2）膠片數(shù)字掃描方式：膠片數(shù)字掃描方式： 、X線膠片數(shù)字掃描儀；、圖象工作站；、高清線膠片數(shù)字掃描儀；、圖象工作站；、高清晰度監(jiān)視器；、圖象處理系統(tǒng)軟件晰度監(jiān)視器；、圖象處理系統(tǒng)軟件（3） Scintillator + Lens + CCD（閃爍晶體（閃爍晶體+光學(xué)鏡頭光學(xué)鏡頭+CCD）（4）閃爍晶體閃爍晶體

23、+a-Si（非晶硅薄膜非晶硅薄膜） + TFT（薄膜晶體管）薄膜晶體管） 、 a-Si （非晶硅薄膜非晶硅薄膜）適度擴(kuò)散，形成高集成的薄膜光電適度擴(kuò)散，形成高集成的薄膜光電二極管（二極管（TFD）作為光電轉(zhuǎn)換器件；薄膜晶體管（）作為光電轉(zhuǎn)換器件；薄膜晶體管（TFT）作為開關(guān)）作為開關(guān)元件。元件。 、轉(zhuǎn)換效率最高，像素尺寸最小，圖像質(zhì)量最好。、轉(zhuǎn)換效率最高，像素尺寸最小，圖像質(zhì)量最好。DDR的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理圖像監(jiān)視器圖像監(jiān)視器探測(cè)器矩陣探測(cè)器矩陣 圖像處理器圖像處理器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器X線機(jī)線機(jī)系統(tǒng)控制器系統(tǒng)控制器平板探測(cè)器平板探測(cè)器FPD 把把X線影像線影像直接直接轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為為模擬電

24、信號(hào)模擬電信號(hào)，A/D再將模擬電信再將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種圖圖像處理像處理對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控控制和協(xié)調(diào)制和協(xié)調(diào)存儲(chǔ)、記錄存儲(chǔ)、記錄數(shù)數(shù)字圖像字圖像實(shí)時(shí)觀測(cè)實(shí)時(shí)觀測(cè)所采所采集的集的X線影像線影像產(chǎn)生產(chǎn)生X線線數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制存儲(chǔ)存儲(chǔ)調(diào)用調(diào)用（1）氣體電離室探測(cè)器：氣體電離室探測(cè)器： 由許多單元組成陣列，每個(gè)單元構(gòu)成一個(gè)像素，大小約為由許多單元組成陣列，每個(gè)單元構(gòu)成一個(gè)像素，大小約為0.5mm0.5mm。探測(cè)器極板間充以。探測(cè)器極板間充以惰性氣體惰性氣體，X線照射下，氣體電線照射下，氣體電離，電離電荷在極間電場(chǎng)作用下定向漂移。在外電路

25、獲得正比于離，電離電荷在極間電場(chǎng)作用下定向漂移。在外電路獲得正比于X線強(qiáng)線強(qiáng)度的輸出信號(hào)。度的輸出信號(hào)。X線強(qiáng)度線強(qiáng)度電離電荷電離電荷輸出電信號(hào)成正比。輸出電信號(hào)成正比。（2）非晶態(tài)硒（非晶態(tài)硒（a-Se）型平板探測(cè)器：）型平板探測(cè)器： 由集電矩陣、硒層、電介質(zhì)、頂層電極和保護(hù)層等構(gòu)成。由集電矩陣、硒層、電介質(zhì)、頂層電極和保護(hù)層等構(gòu)成。特點(diǎn)：特點(diǎn)：、依賴型平板；依賴型平板；、 X線吸收率較低；線吸收率較低；、硒層厚度與有效光電子成正比，硒層厚度與有效光電子成正比， 與成像時(shí)間成反比。與成像時(shí)間成反比。DDR使用的使用的X線探測(cè)器線探測(cè)器DDR的特點(diǎn)的特點(diǎn)T 采用采用a-Se（非晶態(tài)硒）和（非晶

26、態(tài)硒）和TFT（薄膜晶體管）技術(shù)將入射（薄膜晶體管）技術(shù)將入射X射線射線直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)T 非常高的非常高的轉(zhuǎn)換效率（轉(zhuǎn)換效率（DQE）：對(duì)入射到探測(cè)器表面的：對(duì)入射到探測(cè)器表面的X線光子的線光子的吸收能力，吸收能力，DRDR平板的平板的X X線探測(cè)器的量化轉(zhuǎn)換效率線探測(cè)器的量化轉(zhuǎn)換效率T 極為寬廣的動(dòng)態(tài)范圍極為寬廣的動(dòng)態(tài)范圍（104 105）：是用來實(shí)現(xiàn)比普通數(shù)字圖像）：是用來實(shí)現(xiàn)比普通數(shù)字圖像技術(shù)更大曝光動(dòng)態(tài)范圍（即更大的明暗差別）。技術(shù)更大曝光動(dòng)態(tài)范圍（即更大的明暗差別）。T 很很高的空間分辨率高的空間分辨率（25603072）T 徹底消除散射效應(yīng)，極佳的徹底消除散射效應(yīng)

27、，極佳的MTF （調(diào)制傳輸函數(shù)）（調(diào)制傳輸函數(shù)）特性。特性。 MTF：是空間頻率在一范圍期間信號(hào)轉(zhuǎn)換的一種判定，并是空間頻率在一范圍期間信號(hào)轉(zhuǎn)換的一種判定，并以量化表現(xiàn)影像鮮明程度。調(diào)制傳輸函數(shù)以量化表現(xiàn)影像鮮明程度。調(diào)制傳輸函數(shù)(MTF)標(biāo)志了標(biāo)志了成像系統(tǒng)成像系統(tǒng)維持物體原有對(duì)比度的能力維持物體原有對(duì)比度的能力。MTF值越高，意味著系統(tǒng)對(duì)原始信值越高，意味著系統(tǒng)對(duì)原始信息的還原能力越強(qiáng)，所得到的圖像越接近于原始圖像。息的還原能力越強(qiáng)，所得到的圖像越接近于原始圖像。IDR與與DDR的優(yōu)缺點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)IDR：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、轉(zhuǎn)換效率高；、轉(zhuǎn)換效率高； 2、動(dòng)態(tài)范圍廣；、動(dòng)態(tài)范圍廣； 3、空間分辨

28、率高；、空間分辨率高； 4、在低分辨率區(qū)、在低分辨率區(qū)X線吸收率高（原線吸收率高（原因是其原子序數(shù)高于非晶硒）因是其原子序數(shù)高于非晶硒） 5、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、高劑量時(shí)、高劑量時(shí)DQE不如非晶硒型；不如非晶硒型；2、因有熒光轉(zhuǎn)換層故存在輕微散射、因有熒光轉(zhuǎn)換層故存在輕微散射效應(yīng)；效應(yīng)； 3、銳利度相對(duì)略低于非晶硒型。、銳利度相對(duì)略低于非晶硒型。 DDR：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、轉(zhuǎn)換效率高；、轉(zhuǎn)換效率高； 2、動(dòng)態(tài)范圍廣；、動(dòng)態(tài)范圍廣； 3、空間分辨率高；、空間分辨率高； 4、銳利度好。、銳利度好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1、對(duì)、對(duì)X線吸收率低，在低劑量條線吸收率低，在低劑量條件下圖

29、像質(zhì)量不能很好的保證，件下圖像質(zhì)量不能很好的保證，而加大而加大X線劑量，不但加大病人射線劑量，不但加大病人射線吸收，且對(duì)線吸收，且對(duì)X光系統(tǒng)要求過高。光系統(tǒng)要求過高。 2、硒層對(duì)溫度敏感，使用條件受、硒層對(duì)溫度敏感，使用條件受限，環(huán)境適應(yīng)性較差。限，環(huán)境適應(yīng)性較差。CR、DR常用后處理技術(shù)常用后處理技術(shù)窗寬窗位調(diào)整、預(yù)設(shè)窗寬窗位調(diào)整、預(yù)設(shè) 與與CT窗寬窗位處理類似，以某一灰度值為中心，在選定的窗寬窗位處理類似，以某一灰度值為中心，在選定的數(shù)字信號(hào)數(shù)值范圍內(nèi)，以黑白灰階再現(xiàn)某一范圍的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)數(shù)值范圍內(nèi)，以黑白灰階再現(xiàn)某一范圍的數(shù)字信號(hào)，以達(dá)到針對(duì)某部位的最佳視覺效果。以達(dá)到針對(duì)某部位的

30、最佳視覺效果。 預(yù)設(shè)預(yù)設(shè)就是針對(duì)某個(gè)部位或體位，使用者可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)就是針對(duì)某個(gè)部位或體位，使用者可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)自行設(shè)置一個(gè)合適的窗寬窗位，當(dāng)打開該部位或體位的圖像時(shí)自行設(shè)置一個(gè)合適的窗寬窗位，當(dāng)打開該部位或體位的圖像時(shí)自動(dòng)調(diào)用設(shè)定值，可以不用后處理就能達(dá)到比較好的圖像顯示自動(dòng)調(diào)用設(shè)定值，可以不用后處理就能達(dá)到比較好的圖像顯示效果。效果。減影處理：減影處理： A、時(shí)間減影：、時(shí)間減影：選擇血管造影系列圖象中的若干幀作選擇血管造影系列圖象中的若干幀作為造影像和蒙片進(jìn)行數(shù)字減影處理，可得到為造影像和蒙片進(jìn)行數(shù)字減影處理，可得到CR血管減血管減影圖象。影圖象。J 優(yōu)點(diǎn)：視野大，空間分辨力高，動(dòng)態(tài)

31、范圍寬。優(yōu)點(diǎn)：視野大，空間分辨力高，動(dòng)態(tài)范圍寬。L 缺點(diǎn)：時(shí)間分辨力差，無法實(shí)現(xiàn)高頻采集和實(shí)時(shí)顯示。缺點(diǎn)：時(shí)間分辨力差，無法實(shí)現(xiàn)高頻采集和實(shí)時(shí)顯示。 B B、能量減影、能量減影（X X線吸收率減影）線吸收率減影） 用兩個(gè)不同千伏的用兩個(gè)不同千伏的X線攝影條件分別攝影，選擇其線攝影條件分別攝影，選擇其中任何一幀作為蒙片進(jìn)行減影，則可消除某些組織。中任何一幀作為蒙片進(jìn)行減影，則可消除某些組織。例如對(duì)胸部行能量減影處理可消除肋骨影像，以利于例如對(duì)胸部行能量減影處理可消除肋骨影像，以利于觀察低對(duì)比度肺野。觀察低對(duì)比度肺野。 多功能測(cè)量：多功能測(cè)量：可對(duì)感興趣區(qū)進(jìn)行多種統(tǒng)計(jì)測(cè)量，包括：距可對(duì)感興趣區(qū)進(jìn)行

32、多種統(tǒng)計(jì)測(cè)量，包括：距離、面積、周長(zhǎng)、最大值、最小值等離、面積、周長(zhǎng)、最大值、最小值等 縮放功能和放大鏡縮放功能和放大鏡 圖像旋轉(zhuǎn)圖像旋轉(zhuǎn)（90， 180 ） 圖像反轉(zhuǎn)圖像反轉(zhuǎn)（X線膠片圖像和透視圖像轉(zhuǎn)換）線膠片圖像和透視圖像轉(zhuǎn)換） 圖像翻轉(zhuǎn)圖像翻轉(zhuǎn)（圖像鏡像）（圖像鏡像） 文字、圖形標(biāo)注文字、圖形標(biāo)注 圖像邊緣增強(qiáng)：圖像邊緣增強(qiáng)：通過增加對(duì)選定的空間頻率的響應(yīng)，使感通過增加對(duì)選定的空間頻率的響應(yīng)，使感興趣結(jié)構(gòu)的邊緣部分得到增強(qiáng)，從而突出結(jié)構(gòu)輪廓。興趣結(jié)構(gòu)的邊緣部分得到增強(qiáng)，從而突出結(jié)構(gòu)輪廓。 圖像自動(dòng)優(yōu)化圖像自動(dòng)優(yōu)化 DICOM存儲(chǔ)、打印存儲(chǔ)、打印DR系統(tǒng)系統(tǒng)J 更高的工作效率更高的工作效率

33、J 更好的影像質(zhì)量更好的影像質(zhì)量J 更為流暢的工作流更為流暢的工作流J 較低的運(yùn)行成本較低的運(yùn)行成本L 較高的初始投資較高的初始投資CR系統(tǒng)系統(tǒng)J 較低的初始投資較低的初始投資J 方便舊設(shè)備改造方便舊設(shè)備改造L 圖像質(zhì)量不如膠片圖像質(zhì)量不如膠片L 費(fèi)時(shí)、運(yùn)行成本較高費(fèi)時(shí)、運(yùn)行成本較高DR與與CR的比較的比較四、計(jì)算機(jī)體層攝影（四、計(jì)算機(jī)體層攝影（CT）Computed Tomography概念：概念： 根據(jù)人體不同組織對(duì)根據(jù)人體不同組織對(duì)X射線的吸收與透過射線的吸收與透過率的不同，應(yīng)用靈敏度極高的儀器對(duì)人體進(jìn)行率的不同，應(yīng)用靈敏度極高的儀器對(duì)人體進(jìn)行測(cè)量，然后將測(cè)量所獲取的數(shù)據(jù)輸入電子計(jì)算測(cè)量

34、，然后將測(cè)量所獲取的數(shù)據(jù)輸入電子計(jì)算機(jī)，電子計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，就可攝下機(jī)，電子計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，就可攝下人體被檢查部位的斷面或立體的圖像，發(fā)現(xiàn)體人體被檢查部位的斷面或立體的圖像，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)任何部位的細(xì)小病變。內(nèi)任何部位的細(xì)小病變。 1963年，美國(guó)物理學(xué)家年，美國(guó)物理學(xué)家Cormack（科馬克）科馬克）發(fā)現(xiàn)人體不同的發(fā)現(xiàn)人體不同的組織對(duì)組織對(duì)X射線的透過率有所不同，在研究中還得出了一些有關(guān)的計(jì)射線的透過率有所不同，在研究中還得出了一些有關(guān)的計(jì)算公式，這些公式為后來算公式，這些公式為后來CT的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。 1969年，年，英國(guó)工程師英國(guó)工程師Hounsfi

35、eld （ 亨斯菲爾德亨斯菲爾德）設(shè)計(jì)了計(jì)算設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)橫斷體層成像裝置。經(jīng)神經(jīng)放射診斷學(xué)家機(jī)橫斷體層成像裝置。經(jīng)神經(jīng)放射診斷學(xué)家Ambrose（安布羅斯安布羅斯） 應(yīng)用于臨床，應(yīng)用于臨床， 取得極為滿意的診斷效果。它使腦組織和腦室及病變?nèi)〉脴O為滿意的診斷效果。它使腦組織和腦室及病變本身顯影，獲得顱腦的橫斷面圖像。本身顯影，獲得顱腦的橫斷面圖像。 此種檢查方法稱之為此種檢查方法稱之為計(jì)算機(jī)體層成像計(jì)算機(jī)體層成像。這種圖質(zhì)好、診斷價(jià)值。這種圖質(zhì)好、診斷價(jià)值高而無創(chuàng)傷、無痛苦、無危險(xiǎn)的診斷方法是放射診斷領(lǐng)域的重大突高而無創(chuàng)傷、無痛苦、無危險(xiǎn)的診斷方法是放射診斷領(lǐng)域的重大突破，促進(jìn)醫(yī)學(xué)影象診斷學(xué)的發(fā)

36、展。破，促進(jìn)醫(yī)學(xué)影象診斷學(xué)的發(fā)展。CT的發(fā)明的發(fā)明各代各代CT機(jī)的特點(diǎn)機(jī)的特點(diǎn)第一代第一代CT X線球管為固定陽(yáng)極，發(fā)射線球管為固定陽(yáng)極，發(fā)射X線為直線線為直線筆形束，一個(gè)探測(cè)器，采用直線和旋轉(zhuǎn)掃筆形束，一個(gè)探測(cè)器，采用直線和旋轉(zhuǎn)掃描相結(jié)合，即直線掃描后，旋轉(zhuǎn)描相結(jié)合，即直線掃描后，旋轉(zhuǎn)1度，再行度，再行直線掃描，旋轉(zhuǎn)直線掃描，旋轉(zhuǎn)180完成一層面掃描，掃完成一層面掃描，掃描時(shí)間描時(shí)間36分鐘。矩陣象素分鐘。矩陣象素256256或或320320。僅用于顱腦檢查。僅用于顱腦檢查。第二代第二代CT 與第一代無質(zhì)的區(qū)別，僅由小角度與第一代無質(zhì)的區(qū)別，僅由小角度（330）扇形）扇形X線束替代了直線筆形

37、束，線束替代了直線筆形束，探測(cè)器增至幾十個(gè)，掃描時(shí)間縮至探測(cè)器增至幾十個(gè)，掃描時(shí)間縮至10秒到秒到1.5分鐘，矩陣象素與第一代分鐘，矩陣象素與第一代CT機(jī)相同，可機(jī)相同，可用于顱腦和腹部。用于顱腦和腹部。第三代第三代 CT X三線球管為旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極。發(fā)射三線球管為旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極。發(fā)射X 線為扇線為扇形束，角度較大達(dá)形束，角度較大達(dá)3045度，探測(cè)器多達(dá)度，探測(cè)器多達(dá)幾百個(gè)，只做旋轉(zhuǎn)掃描，掃描時(shí)間為幾百個(gè)，只做旋轉(zhuǎn)掃描，掃描時(shí)間為2.410秒，矩陣象素除秒，矩陣象素除256256和和320320外，還外，還有有512512。適用全身各部位。適用全身各部位。第四代第四代CT 與第三代無質(zhì)的區(qū)別，探測(cè)器多達(dá)與

38、第三代無質(zhì)的區(qū)別，探測(cè)器多達(dá)1000余個(gè)，固定安裝在掃描機(jī)架四周，僅余個(gè)，固定安裝在掃描機(jī)架四周，僅X線球管線球管繞患者旋轉(zhuǎn)，掃描時(shí)間進(jìn)一步縮短至繞患者旋轉(zhuǎn)，掃描時(shí)間進(jìn)一步縮短至15秒。秒。第五代第五代CT 為最新發(fā)展的電影掃描為最新發(fā)展的電影掃描CT (cine CT scanner)，在掃描速度上有飛躍發(fā)展，采用在掃描速度上有飛躍發(fā)展，采用電子槍結(jié)構(gòu)，使每次掃描時(shí)間縮短至電子槍結(jié)構(gòu)，使每次掃描時(shí)間縮短至50毫毫秒，大大有利于心臟秒，大大有利于心臟CT掃描。掃描。 是一種通過是一種通過兩套兩套X射線球管系統(tǒng)射線球管系統(tǒng)和和兩套探測(cè)器系統(tǒng)兩套探測(cè)器系統(tǒng)同時(shí)采集人同時(shí)采集人體圖像的體圖像的CT裝

39、置。裝置。 兩套兩套X射線的發(fā)生裝置和兩套探測(cè)器系統(tǒng)呈一定角度安裝在同射線的發(fā)生裝置和兩套探測(cè)器系統(tǒng)呈一定角度安裝在同一平面，進(jìn)行同步掃描。兩套一平面，進(jìn)行同步掃描。兩套X射線球管既可發(fā)射同樣電壓的射線射線球管既可發(fā)射同樣電壓的射線也可以發(fā)射不同電壓的射線，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合或分離。不同的也可以發(fā)射不同電壓的射線，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合或分離。不同的兩組數(shù)據(jù)對(duì)同一器官組織的分辨能力是不一樣的，通過兩組不同能兩組數(shù)據(jù)對(duì)同一器官組織的分辨能力是不一樣的，通過兩組不同能量的數(shù)據(jù)從而可以分離普通量的數(shù)據(jù)從而可以分離普通CT所不能分離或顯示的組織結(jié)構(gòu)。即所不能分離或顯示的組織結(jié)構(gòu)。即能量成像能量成像。如果是

40、兩組數(shù)據(jù)以同樣的電壓的電流值掃描則可以將兩。如果是兩組數(shù)據(jù)以同樣的電壓的電流值掃描則可以將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，快速獲得同一部位的組織結(jié)構(gòu)形態(tài)，突破普通組數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，快速獲得同一部位的組織結(jié)構(gòu)形態(tài)，突破普通CT的速度極限。的速度極限。雙源雙源CT：Dual Source CT （DSCT） 由于雙源由于雙源CT將掃描速度和掃描效將掃描速度和掃描效率大大提高，所以明顯縮短了檢查時(shí)率大大提高，所以明顯縮短了檢查時(shí)間，受檢者接受的間，受檢者接受的X射線量大大減少。射線量大大減少。與常規(guī)多層螺旋與常規(guī)多層螺旋CT相比（以相比（以64層螺旋層螺旋CT為例）可以降低為例）可以降低70%到到90%的的X射射線

41、劑量。線劑量。普通普通CT與螺旋與螺旋CT的比較的比較常規(guī)常規(guī)CT，間隔式掃描，間隔式掃描螺旋螺旋CTCT：連續(xù)容積掃描，軌跡呈螺旋形：連續(xù)容積掃描，軌跡呈螺旋形螺旋螺旋CTCT優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1、沒有掃描間隔時(shí)間，大大縮短掃描時(shí)間；、沒有掃描間隔時(shí)間，大大縮短掃描時(shí)間；2 2、快速容積掃描，提高小病灶的檢出，防止遺漏小病灶；、快速容積掃描，提高小病灶的檢出，防止遺漏小病灶；3 3、能進(jìn)行容積掃描后處理：、能進(jìn)行容積掃描后處理：CTCT血管造影，血管造影，CTCT三維重建，三維重建，CTCT仿真內(nèi)仿真內(nèi)窺鏡等。窺鏡等。CT 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)u掃描系統(tǒng)：掃描系統(tǒng)：x線管、線管、 探測(cè)器和掃描架；

42、探測(cè)器和掃描架；u計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)算；存和運(yùn)算；u圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)：經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，重建的圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)：經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機(jī)或激光相圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機(jī)或激光相機(jī)將圖像攝下。機(jī)將圖像攝下。 X線束線束對(duì)人體某部一定厚度的層面掃描，由對(duì)人體某部一定厚度的層面掃描，由探測(cè)器探測(cè)器接收被該層面接收被該層面部分吸收的剩余部分吸收的剩余X線；探測(cè)器將接收到的線；探測(cè)器將接收到的X線信號(hào)由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榫€信號(hào)由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模電信號(hào)，再經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，傳送到

43、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，傳送到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)將采集的數(shù)字信息經(jīng)運(yùn)算處理，得出掃描層面各點(diǎn)的數(shù)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)將采集的數(shù)字信息經(jīng)運(yùn)算處理，得出掃描層面各點(diǎn)的數(shù)字，排列成字，排列成數(shù)字矩陣數(shù)字矩陣；數(shù)字矩陣可存儲(chǔ)于硬盤或光盤中，再經(jīng)數(shù)；數(shù)字矩陣可存儲(chǔ)于硬盤或光盤中，再經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)化為由黑到白不同灰度的小方塊，按換器將數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)化為由黑到白不同灰度的小方塊，按矩陣排列，即構(gòu)成矩陣排列，即構(gòu)成CT圖像，最后調(diào)節(jié)窗寬、窗位，經(jīng)顯示器或照相機(jī)圖像，最后調(diào)節(jié)窗寬、窗位，經(jīng)顯示器或照相機(jī)輸出，用于臨床診斷。輸出，用于臨床診斷。CT成像原理成像

44、原理Ct-相關(guān)術(shù)語相關(guān)術(shù)語 CT值值 窗寬窗位窗寬窗位 空間分辨率和密度分辨率空間分辨率和密度分辨率 層厚與層距層厚與層距 部分容積效應(yīng)部分容積效應(yīng) 薄層掃描薄層掃描CT 值值 CT值（值（CT number） ： CT掃描中掃描中X線衰減系數(shù)的線衰減系數(shù)的單位，用于表示單位，用于表示CT影像中組織結(jié)影像中組織結(jié)構(gòu)的線性衰減系數(shù)構(gòu)的線性衰減系數(shù)(吸收系數(shù)吸收系數(shù))的的相對(duì)值。相對(duì)值。 簡(jiǎn)言之：物體對(duì)水的相簡(jiǎn)言之：物體對(duì)水的相對(duì)吸收值定義為對(duì)吸收值定義為CT值。值。CT值用值用亨氏單位（亨氏單位（Hounsfield unit） 表表示，簡(jiǎn)寫為示，簡(jiǎn)寫為Hu。 窗寬和窗位窗寬和窗位 人體內(nèi)不同密

45、度的組織人體內(nèi)不同密度的組織CT值均介于值均介于2000個(gè)分度之間，個(gè)分度之間，如果如果CT圖像用圖像用2000個(gè)灰階來表示，其圖像層次將非常豐個(gè)灰階來表示，其圖像層次將非常豐富。富。 但人眼一般僅能分辨出但人眼一般僅能分辨出16個(gè)個(gè)灰階，若將灰階，若將2000個(gè)分度個(gè)分度劃分為劃分為16個(gè)灰階，則每個(gè)灰階的個(gè)灰階，則每個(gè)灰階的CT值為值為125（2000/16）Hu，即相鄰兩個(gè)組織間，即相鄰兩個(gè)組織間CT值相差值相差125Hu時(shí)，人眼才能分時(shí)，人眼才能分辨。辨。 為了能觀察到為了能觀察到CT機(jī)所具有的較高的密度分辨力，引機(jī)所具有的較高的密度分辨力，引進(jìn)了進(jìn)了窗寬和窗位窗寬和窗位。 窗寬窗寬

46、(window width) ： 就是顯示圖象上所包括的個(gè)灰就是顯示圖象上所包括的個(gè)灰階值的范圍。在此階值的范圍。在此CT 值范圍內(nèi)的組織和病變均以不同的模擬值范圍內(nèi)的組織和病變均以不同的模擬的灰度顯示。的灰度顯示。 數(shù)字成像方式的圖像顯示中，根據(jù)人眼視覺分辨力的需要，數(shù)字成像方式的圖像顯示中，根據(jù)人眼視覺分辨力的需要，對(duì)興趣結(jié)構(gòu)所占據(jù)的灰階范圍作選擇性顯示的技術(shù)。對(duì)興趣結(jié)構(gòu)所占據(jù)的灰階范圍作選擇性顯示的技術(shù)。 窗位窗位 (window level) ：又稱窗中心，是指又稱窗中心，是指CT圖象上黑白刻圖象上黑白刻度中心點(diǎn)度中心點(diǎn)CT值范圍。數(shù)字成像方式的圖像顯示中；以某一灰階值范圍。數(shù)字成像方

47、式的圖像顯示中；以某一灰階為中心點(diǎn)，選擇性顯示該中心上、下一定范圍內(nèi)的灰階，該中心為中心點(diǎn)，選擇性顯示該中心上、下一定范圍內(nèi)的灰階，該中心點(diǎn)即為窗位。點(diǎn)即為窗位。 同樣的窗寬，由同樣的窗寬，由 于窗位不同，其所包括于窗位不同，其所包括CT值范圍的值范圍的CT值也值也有差異。有差異。舉例：舉例：要觀察腦實(shí)質(zhì)，窗寬常為要觀察腦實(shí)質(zhì)，窗寬常為100 Hu ，窗位為，窗位為 40 Hu ，實(shí)際觀察的實(shí)際觀察的CT值范圍為值范圍為 -10Hu90Hu，即密度在，即密度在-10Hu90Hu范圍內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)如腦實(shí)質(zhì)和腦室系統(tǒng)等均以不同的范圍內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)如腦實(shí)質(zhì)和腦室系統(tǒng)等均以不同的灰度顯示出來；而高于灰度顯

48、示出來；而高于90Hu的組織結(jié)構(gòu)如骨組織及顱內(nèi)鈣的組織結(jié)構(gòu)如骨組織及顱內(nèi)鈣化等均以白影顯示，無灰度差別；而低于化等均以白影顯示，無灰度差別；而低于-10Hu的組織結(jié)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)如皮下脂肪、乳突氣房及顱內(nèi)積氣等均以黑影顯示，其間也如皮下脂肪、乳突氣房及顱內(nèi)積氣等均以黑影顯示，其間也無灰度差別。無灰度差別。 若窗寬保持若窗寬保持100 Hu不變時(shí)，若窗位為不變時(shí)，若窗位為0 Hu時(shí)，其時(shí)，其CT值值范圍則為范圍則為 -50 Hu50 Hu；若窗位改為；若窗位改為50 Hu，則其，則其CT值值范圍為范圍為0 Hu100 Hu。 加大窗寬，圖像層次增多，組織對(duì)比減少，細(xì)節(jié)顯示差；加大窗寬，圖像層次增多

49、，組織對(duì)比減少，細(xì)節(jié)顯示差；縮小窗寬，圖像層次減少，組織對(duì)比增加?？s小窗寬，圖像層次減少，組織對(duì)比增加。 因此，必須選擇合適的窗寬和窗位，相互協(xié)調(diào)，才能獲因此，必須選擇合適的窗寬和窗位，相互協(xié)調(diào)，才能獲得既有一定層次，又有良好對(duì)比的圖像。得既有一定層次，又有良好對(duì)比的圖像。 空間分辨率和密度分辨率空間分辨率和密度分辨率 前者指影像中能夠分辨的最小細(xì)節(jié)，后者指能顯示的最小前者指影像中能夠分辨的最小細(xì)節(jié)，后者指能顯示的最小密度差別。密度差別。 層厚與層距層厚與層距 前者指掃描層的厚度，后者指兩層中心之間的距離。前者指掃描層的厚度，后者指兩層中心之間的距離。 部分容積效應(yīng)部分容積效應(yīng) 由于每層具有一

50、定的厚度，在此厚度內(nèi)可能包括密度不同由于每層具有一定的厚度，在此厚度內(nèi)可能包括密度不同的組織，因此，每一像素的的組織，因此，每一像素的CT值，實(shí)際所代表的是單位體積內(nèi)值，實(shí)際所代表的是單位體積內(nèi)各種組織的各種組織的CT值的平均數(shù)。值的平均數(shù)。 薄層掃描薄層掃描 是指層厚為是指層厚為5mm或更薄層厚以下的掃描，用于觀察病變的或更薄層厚以下的掃描，用于觀察病變的細(xì)節(jié)。細(xì)節(jié)。 噪聲：噪聲： 掃描噪聲是因?yàn)閽呙柙肼暿且驗(yàn)閄線穿透人體到達(dá)探測(cè)器的光子數(shù)量有限線穿透人體到達(dá)探測(cè)器的光子數(shù)量有限，致使光子在矩陣內(nèi)各像素的分布不均，導(dǎo)致密度相等的組織，致使光子在矩陣內(nèi)各像素的分布不均，導(dǎo)致密度相等的組織或水在圖像上的各點(diǎn)的或水在圖像上的各點(diǎn)的CT值不相等。值不相等。CT檢查方法檢查方法二、二、增強(qiáng)掃描增強(qiáng)掃描 增強(qiáng)掃描是指靜脈注射對(duì)比劑后的掃描。增強(qiáng)掃描增加了正常組織與病變組增強(qiáng)掃描是指靜脈注射對(duì)比劑后的掃描。增強(qiáng)掃描增加了正常組織與病變組織的密度差別，可更清楚地顯示出病變與周圍組織間的關(guān)系及病變的大小、形態(tài)、織的密度差別，可更清楚