CT技術(shù)中的基本知識2

CT技術(shù)中的基本知識[2]技術(shù)中的基本知識的產(chǎn)生與發(fā)展—：是計(jì)算機(jī)、X線成像、電子機(jī)械技術(shù)和數(shù)學(xué)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。的基礎(chǔ)思路：基于1917年波希米亞數(shù)學(xué)家.用數(shù)學(xué)原理證明可通過物體的投影結(jié)合來重建圖像。1963年美國物理學(xué)家.探索出了用X線投影數(shù)據(jù)重建圖像的數(shù)學(xué)方法。的產(chǎn)生與發(fā)展1971年9月，英國工程師.設(shè)計(jì)并掃描出第一幅有診斷意義的頭部圖像，在醫(yī)生的指導(dǎo)下。當(dāng)時(shí)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(jī)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(xué)獎(jiǎng)。的產(chǎn)生與發(fā)展1974年，美國醫(yī)學(xué)中心的工程師設(shè)計(jì)出了全身掃描機(jī)。從此帶來了醫(yī)學(xué)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(jì)70年代中期扇形束掃描技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了從頭到全身掃描。第二階段：20世紀(jì)80年代中期滑環(huán)技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了單層螺旋掃描。第三階段：多排探測器的采用，實(shí)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(shí)現(xiàn)了真正意義上的容積掃描。機(jī)的基本原理在計(jì)算機(jī)控制下：X線——準(zhǔn)直——被檢體——準(zhǔn)直——探測器——積分、放大電路——模數(shù)轉(zhuǎn)換——陣列處理器——模數(shù)轉(zhuǎn)換——顯示或打印的基本結(jié)構(gòu)掃描機(jī)架系統(tǒng)掃描檢查床X線系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)或陣列處理機(jī)操作臺及圖像顯示系統(tǒng)照相機(jī)附屬設(shè)備機(jī)的主要性能指標(biāo)掃描速度、重建時(shí)間等掃描方式探測器數(shù)目球管焦點(diǎn)、熱容量等有效視野機(jī)架孔徑斷層厚度重建矩陣顯示矩陣計(jì)算機(jī)情況的應(yīng)用評價(jià)——應(yīng)用范圍常規(guī)影像學(xué)檢查：臟器平掃、軟組織檢查、增強(qiáng)掃描等導(dǎo)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(yīng)用評價(jià)——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(zhǔn)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(yán)格的準(zhǔn)直；2、采用了高靈敏度、高效率的探測器；3、利用計(jì)算機(jī)處理，可調(diào)節(jié)圖像顯示情況。的應(yīng)用評價(jià)——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(zhǔn)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?jǐn)?shù)表示。例如0.2%，5，0.45?？臻g分辨率：指高對比的情況下，密度大于10%時(shí)，圖像對組織結(jié)構(gòu)的分辨能力。常以每厘米內(nèi)線對數(shù)表示（），5÷可辨最小物體直徑?；靖拍畈糠秩莘e效應(yīng)：在同一掃描層面內(nèi)含有兩種或以上的不同密度組織時(shí)，值為均值，不能真實(shí)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(shí)反映組織實(shí)際情況。基本概念值：是測量圖像密度值的統(tǒng)一計(jì)量單位，（)。為相對密度值，值=（μ物-μ水）/μ水K偽影：因設(shè)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(yùn)動(dòng)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(jī)漲落，圖像呈顆粒性。信噪比則是有用信號強(qiáng)度與噪聲之比。濾波函數(shù)：圖像重建時(shí)所采用的數(shù)學(xué)計(jì)算程序，又稱為算法。常見術(shù)語1、值標(biāo)度（）將空氣和水衰減的值作為標(biāo)度。在標(biāo)度中，空氣和水標(biāo)度分別為-500和0，而在標(biāo)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(gè)小方格。像素是一個(gè)二維概念。常見術(shù)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(shù)語4、矩陣（）矩陣即二維排列的方格，是將計(jì)算機(jī)所計(jì)算的人體橫斷面每一點(diǎn)的X線吸收系統(tǒng)按行和列排列成的分布圖，實(shí)際上是一幅縱橫二維排列的像素圖。目前機(jī)常用的矩陣有2562、3202、5122、6402、10242等常見術(shù)語5、雙窗技術(shù)（）雙窗技術(shù)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(shù)語6、窗寬和窗位（）窗寬是熒光屏上對應(yīng)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(yīng)于圖像灰階的中心位置。常見術(shù)語7、探測器孔徑（）探測器孔徑是X線能夠進(jìn)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(shù)語9、反投影（）是圖像合成的一種方法，若在某個(gè)方向上投影一個(gè)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(shù)語10、扇形角（）是指產(chǎn)生透射量信號的檢測器陣列所對應(yīng)的角度，頂點(diǎn)即為X線管內(nèi)的焦點(diǎn)。11、模型（）模型是替代人體，用以測量機(jī)響應(yīng)的物體，它是衡量圖像質(zhì)量的一種工具。常見術(shù)語12、褶積（）是用權(quán)函數(shù)對采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程，是一種數(shù)學(xué)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(zhuǎn)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(quán)函數(shù)處理后所得到的構(gòu)成組織某層面圖像的數(shù)據(jù)。常見術(shù)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(qiáng)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(yīng)，觀察病變內(nèi)部細(xì)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(shí)后再行掃描的一種檢查方法。4、目標(biāo)掃描目標(biāo)掃描（）又稱靶掃描（）或放大掃描（），是對興趣區(qū)進(jìn)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(dòng)態(tài)掃描動(dòng)態(tài)掃描（）是指靜脈團(tuán)注（）對比劑后，在極短的時(shí)間內(nèi)對某一組織器官進(jìn)行快速連續(xù)掃描，掃描結(jié)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(xì)微結(jié)構(gòu)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(gè)基本條件：①全身機(jī)的固有空間分辨率應(yīng)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(shí)間應(yīng)盡量短，一般為1~2秒。高分辨率的圖像特征有以下幾點(diǎn)：①空間分辨率高。②圖像的細(xì)微結(jié)構(gòu)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(dāng)?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(shù)：（1）幾何放大或原始數(shù)據(jù)放大；（2）后處理放大或機(jī)械放大、電子放大。特殊掃描9、灌注成像灌注成像（）是結(jié)合高速注射（4~12）和快速掃描技術(shù)而建立起來的一種成像方法。通過分析動(dòng)態(tài)增強(qiáng)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(shí)間以及峰值時(shí)間等，主要用于了解組織的血流灌注情況。它有兩個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：一是對比劑團(tuán)注的速度要快；二是時(shí)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(nèi)快速團(tuán)注高密度對比劑后，靶血管內(nèi)的對比劑濃度快速達(dá)到峰值時(shí)，再進(jìn)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(dǎo)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(diǎn)：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(shí)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