關(guān)于X射線計(jì)算機(jī)體層攝影設(shè)備成像原理與描述55課件

第三章X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描成像(X-raycomputedtomography,X-CT)關(guān)于X射線計(jì)算機(jī)體層攝影設(shè)備成像原理與描述第三章X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描成像(X-raycomputedtomography,X-CT)普通X射線影像的缺點(diǎn)■X射線穿透不同密度和厚度組織結(jié)構(gòu)后的總和投影●影像重疊深度方向上的信息重疊在一起,引起混淆密度分辨率低對(duì)軟組織分辨能力低劑量大疊像酒X慰線影圖像蛋疊示強(qiáng)非重疊像a示意圖omputedtomography§3-1X-CT成像原理X—CT是運(yùn)用物理技術(shù),以測(cè)定X射線在人體內(nèi)的衰減系數(shù)為基礎(chǔ),采用數(shù)學(xué)方法,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,求解出衰減系數(shù)值在人體某剖面上的二維分布短陣,轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像畫面上的灰度分布,從而實(shí)現(xiàn)重新建立斷面圖像的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)體層、體素■XCT像的本質(zhì)是衰減系數(shù)成像DIGITAL廣IMAGEIMAGINGPROCESS指導(dǎo)思想:如何確定衰減系數(shù)值在人體某剖面上的二維分布普通X射線影像的缺點(diǎn)■X射線穿透不同密度和厚度組織結(jié)構(gòu)后的總和投影●影像重疊深度方向上的信息重疊在一起,引起混淆密度分辨率低對(duì)軟組織分辨能力低劑量大疊像酒X慰線影圖像蛋疊示強(qiáng)非重疊像a示意圖omputedtomography§3-1X-CT成像原理X—CT是運(yùn)用物理技術(shù),以測(cè)定X射線在人體內(nèi)的衰減系數(shù)為基礎(chǔ),采用數(shù)學(xué)方法,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,求解出衰減系數(shù)值在人體某剖面上的二維分布短陣,轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像畫面上的灰度分布,從而實(shí)現(xiàn)重新建立斷面圖像的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)體層、體素■XCT像的本質(zhì)是衰減系數(shù)成像DIGITAL廣IMAGEIMAGINGPROCESS指導(dǎo)思想:如何確定衰減系數(shù)值在人體某剖面上的二維分布●體層、體素、像素CTImage體層(斷層)受檢體中的一個(gè)薄層PictureElement體素(voxe:成像的體層分成se(PIXEL)按短陣排列的著干個(gè)小基本體元dth體積:長(zhǎng)×競(jìng)x高■一般體素的大小:VolumEl長(zhǎng)和競(jìng):1~2mmPIXELS高(體層厚):3~10mm像素(pixel):構(gòu)成圖像的基本單元體素的平均密度決定其灰度值。像素越多,像素就越小,畫面越細(xì)膩,攜帶的生物信息量越多體素劃分:256×256(=65536個(gè)體素);512×512(=262144)投影采集與圖象重建1、掃描與投影掃描:用X射線束以不同方式、按一癥順序、沿不同方向?qū)w層進(jìn)行投照,并用高靈敏度的探測(cè)器接受出射Ⅹ射線的強(qiáng)度。X線球管準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直器投影:投照受檢體后出射X線束的強(qiáng)度;投影值的分布為投影函數(shù)2、窄束X射線的獲取準(zhǔn)直器:允許X射線通過的細(xì)長(zhǎng)狹窄通道DataAcquisitionSystem(DAS)像素DIGITALMAGE日Filte3、圖象重建美國(guó)物理學(xué)家科馬克(A.MCormack,1963)通過模擬實(shí)驗(yàn),提出用Ⅹ射線投影數(shù)據(jù)重建人體斷層圖像的數(shù)學(xué)方法二、CT成像的物理基礎(chǔ)1、均勻物質(zhì)對(duì)X射線的吸收規(guī)律注意光電衰減系數(shù):23μ是物體種類和X射線能量的函數(shù)Whatarewemeasuring?例均勻物體,單顛幅射Measuringlinearattenuationcoefficient,HbetweentubeanddetectorsAttenuationcoefficientisx-raytubeameasureofhowrapidlX-raysareabsorbedaterialttenuation口detecto2、X射線束通過非均勻物質(zhì)視為均勻LeoI,=I,DIGITALIMAGEIMAGINGPROCESSLn=l0e1+H2…+n)l(A+2+A+)x=1n∑A=hn=P投影u(x)dx3、CT值與灰度顯示1、CT值·CT測(cè)量井計(jì)算μ,獲取一定數(shù)目體素的μ值重建圖像用CT值來作為表達(dá)組織密度的統(tǒng)一單位。m以水的吸收系數(shù)(w=1)為標(biāo)準(zhǔn),各組織對(duì)X射線的吸收系數(shù)μ與水的吸收系數(shù)μ的相對(duì)比值,稱為CT值。CT值=K-4K=1000為分度因數(shù)CT值的單位是和u或H(亨)水骨1.02.00CT值0+1000