CT數(shù)據(jù)采集原理 醫(yī)學(xué)課件

CT數(shù)據(jù)采集

與掃描方法復(fù)習(xí)第一節(jié)成像原理一、概述二、成像原理1．μ

2．CT值3．灰度一、數(shù)據(jù)采集基本原理首先要選出被測人體的一個層面，厚度由X線管發(fā)出的X線經(jīng)準(zhǔn)直器來限定。以X線管發(fā)出的一直線波束和單一檢測器為例，說明數(shù)據(jù)采集的基本原理。

一、數(shù)據(jù)采集基本原理X線入射強(qiáng)度在掃描過程中保持不變，吸收系數(shù)之和只與檢測出的X線透射強(qiáng)度有關(guān)。第一次掃描先采用等間隔的直線平移，令直線平移以單位長度為步長等間隔運(yùn)動，被測層面被分割的體素寬度等于這個單位長度。X線束對被測人體層面每掃描一個間隔，透射出的X線強(qiáng)度被檢測后，得到該處吸收系數(shù)之和的數(shù)值，這個數(shù)值與X線束穿透物體的性質(zhì)有關(guān)，與X線束的空間位置有關(guān)。直線平移掃描完一個層面后獲得一個方向上的一組吸收系數(shù)之和與X線束掃描位置的曲線。一、數(shù)據(jù)采集基本原理一、數(shù)據(jù)采集基本原理第一次直線平移掃描后，掃描系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)一個小角度改變方向，作第二次直線平移掃描，又可得到另一個方向上的投影。重復(fù)此過程能得到被測人體整個層面在所有方向上X線束的投影。如果把被測人體層面分成180×180個單元，每一方向上直線平移掃描l80次，旋轉(zhuǎn)180次(每次1o)。從X線束掃描被測人體層面過程中，得到180×180個投影值，建立180×180個方程，求解出180×180個單元體所對應(yīng)的吸收系數(shù)。二、數(shù)據(jù)采集基本原則CT成像數(shù)據(jù)采集是利用X線管和檢測器等的同步掃描來完成。檢測器是一種X線光子轉(zhuǎn)換為電流信號的換能器。數(shù)據(jù)采集首先選出被測人體的一個斷層平面，層面的厚度由X線管發(fā)出的X線經(jīng)準(zhǔn)直器來限制的。二、數(shù)據(jù)采集基本原則1．像素與體素對應(yīng)

X線束經(jīng)被測人體層面吸收的投影是X線束掃描位置的函數(shù)。被測體層面預(yù)先劃分好體素，指定各個體素排列順序，X線束必須在指定的位置上穿過指定的體素，得到指定方向的投影。數(shù)據(jù)采集須按照被測人體層面的空間位置有規(guī)律地進(jìn)行，圖像重建過程按數(shù)據(jù)采集中確定的空間位置來重建CT圖像。二、數(shù)據(jù)采集基本原則2．掃描應(yīng)無空隙的覆蓋或局部的重疊被檢測體層面劃定好各個體素后，X線束的掃描要通過各個體素一次以上，才能保證得到各個位置上的投影值，計(jì)算出各個體素的吸收系數(shù)；保證CT圖像的完整性和一致性。3．提高掃描速度掃描速度提到高于這些器官或組織的運(yùn)動速度。4．?dāng)?shù)據(jù)采集過程要精確掃描是為獲取投影（projection）值采用的物理技術(shù)(為重建圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的物理技術(shù))。掃描：用近似于單能窄束的X線束以不同的方式、按一定的順序、沿不同的方向?qū)κ軝z層面進(jìn)行照射，用高靈敏度的檢測器接收透過受檢層面的X線束的強(qiáng)度（I）。掃描裝置：X線管、掃描床、檢測器和掃描架等。X線管和檢測器固定在掃描架上組成掃描機(jī)構(gòu)，它們圍繞掃描床上的受檢體進(jìn)行同步掃描運(yùn)動，這種同步掃描運(yùn)動形式稱為掃描方式。三、掃描方式三、掃描方式X線束不同，檢測器數(shù)量不同，掃描方式也不同。（一）常規(guī)CT掃描方式1．單束平移-旋轉(zhuǎn)方式第一代CT掃描。掃描裝置一個X線管和一個檢測器，X線束準(zhǔn)直成筆直單線束，X線管和檢測器圍繞受檢體作同步平移-旋轉(zhuǎn)（translate-rotate，T-R）掃描運(yùn)動。先同步平移直線掃描，掃描完一個指定層面后，掃描系統(tǒng)轉(zhuǎn)過一個角度，然后再對同一層面進(jìn)行同步平移直線掃描，直到掃描系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到與初始位置成180o角為止。（二）螺旋CT掃描

spiralCT，SCT掃描是滑環(huán)掃描技術(shù)上發(fā)展，屬于R-R掃描方式的發(fā)展。1．滑環(huán)技術(shù)常規(guī)CT機(jī)X線管供電及信號的傳遞由電纜完成，近年來以銅制的滑環(huán)和導(dǎo)電的碳刷電纜，通過碳刷和滑環(huán)的接觸導(dǎo)電使機(jī)架作單向的連續(xù)旋轉(zhuǎn)?；h(huán)方式：高壓(上萬伏)和低壓滑環(huán)(數(shù)百伏)。高壓滑環(huán)易發(fā)生高壓放電導(dǎo)致高壓噪音，影響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及圖像質(zhì)量。低壓滑環(huán)的X線發(fā)生器裝入掃描機(jī)架內(nèi)，要求體積小、功率大的高頻發(fā)生器。

要點(diǎn)1.數(shù)據(jù)采集基本原理、基本原則2.掃描方式：（1）常規(guī)CT掃描方式：單束平移-旋轉(zhuǎn)方式