CT技术中的基本知识2

CT技术中的基本知识[2]技术中的基本知识的产生与发展—：是计算机、X线成像、电子机械技术和数学科学相结合的产物。的基础思路：基于1917年波希米亚数学家.用数学原理证明可通过物体的投影结合来重建图像。1963年美国物理学家.探索出了用X线投影数据重建图像的数学方法。的产生与发展1971年9月，英国工程师.设计并扫描出第一幅有诊断意义的头部图像，在医生的指导下。当时一幅图像的处理约需20分钟，后来借助微处理器，减少到4.5分钟。该机由英国公司生产，安装在医院。为此，1979年.与.一起获得诺贝尔医学奖。的产生与发展1974年，美国医学中心的工程师设计出了全身扫描机。从此带来了医学图像上的革命……的产生与发展第一阶段：从产生到20世纪70年代中期扇形束扫描技术的应用，实现了从头到全身扫描。第二阶段：20世纪80年代中期滑环技术的出现，实现了单层螺旋扫描。第三阶段：多排探测器的采用，实现了容积扫描，即多层扫描。目前，已有厂家开发了平板探测器，实现了真正意义上的容积扫描。机的基本原理在计算机控制下：X线——准直——被检体——准直——探测器——积分、放大电路——模数转换——阵列处理器——模数转换——显示或打印的基本结构扫描机架系统扫描检查床X线系统数据采集系统计算机或阵列处理机操作台及图像显示系统照相机附属设备机的主要性能指标扫描速度、重建时间等扫描方式探测器数目球管焦点、热容量等有效视野机架孔径断层厚度重建矩阵显示矩阵计算机情况的应用评价——应用范围常规影像学检查：脏器平扫、软组织检查、增强扫描等导引下穿刺活检及介入性治疗定量测定定形、定位测量三维重建功能检查的应用评价——优势真正的断层图像密度分辨率高对病灶的定位、定性准确可作定量分析密度分辨率高的原因：（比常规X线检查高约20倍）1、X线严格的准直；2、采用了高灵敏度、高效率的探测器；3、利用计算机处理，可调节图像显示情况。的应用评价——局限性空间分辨率低某些脏器检查受限制定位、定性诊断的准确性常受各种因素影响基本概念密度分辨率：低对比的情况下，图像对两种组织最小密度差别的分辨能力，常以百分数表示。例如0.2%，5，0.45。空间分辨率：指高对比的情况下，密度大于10%时，图像对组织结构的分辨能力。常以每厘米内线对数表示（），5÷可辨最小物体直径。基本概念部分容积效应：在同一扫描层面内含有两种或以上的不同密度组织时，值为均值，不能真实反映任何一种组织。周围间隙现象：是指同一扫描层面上，与该层面垂直的两种相邻而密度不同的组织，其边缘部分显示情况也不能真实反映组织实际情况。基本概念值：是测量图像密度值的统一计量单位，（)。为相对密度值，值=（μ物-μ水）/μ水K伪影：因设备或人体本身等因素影响而产生了被检体不存在但图像显示出来的假象。有运动条纹伪影、交叠混淆伪影、杯状伪影、模糊伪影和帽状伪影、环状伪影等。基本概念图像灰阶：即图像上明暗信号的等级差别。人眼可分辨16级灰阶。噪声和信噪比：图像噪声是指均匀物体值在均值上下的随机涨落，图像呈颗粒性。信噪比则是有用信号强度与噪声之比。滤波函数：图像重建时所采用的数学计算程序，又称为算法。常见术语1、值标度（）将空气和水衰减的值作为标度。在标度中，空气和水标度分别为-500和0，而在标度中则分别为-1000为0。2、像素（）又称像元，是组成图像矩阵的基本单元，也就是组成矩阵中的一个小方格。像素是一个二维概念。常见术语3、体素（）即体积单元的简称。它是某组织一定厚度的三维空间的体积单元，如果以X线通过人体的厚度作为深度，那么像素乘以深度即为体素。例如，某组织的深度为10，像素为1×1，则体素为10×1×1。体素减小（即层厚变薄），探测器接收到的X线光子的量相对减少。常见术语4、矩阵（）矩阵即二维排列的方格，是将计算机所计算的人体横断面每一点的X线吸收系统按行和列排列成的分布图，实际上是一幅纵横二维排列的像素图。目前机常用的矩阵有2562、3202、5122、6402、10242等常见术语5、双窗技术（）双窗技术主要用于扫描图像中密度相差太大组织的观察，既要看见低密度组织，又要看见高密度组织，如胸部的肺窗和纵隔窗、骨髂肌肉系统的骨窗和软组织窗等。常见术语6、窗宽和窗位（）窗宽是荧光屏上对应于图像灰阶的值范围。窗宽越宽，可以观察组织值的范围越大。窗位又称窗位或窗中心，对应于图像灰阶的中心位置。常见术语7、探测器孔径（）探测器孔径是X线能够进入探测器传感部分的探测器的有效口径，通常是指探测器阵列面向X线方向上的孔径尺寸。常见术语9、反投影（）是图像合成的一种方法，若在某个方向上投影一个横断面图像层面来重建图像，它的方向正好与测量该层面的方向相反。常见术语10、扇形角（）是指产生透射量信号的检测器阵列所对应的角度，顶点即为X线管内的焦点。11、模型（）模型是替代人体，用以测量机响应的物体，它是衡量图像质量的一种工具。常见术语12、褶积（）是用权函数对采集的原始数据进行处理的过程，是一种数学图像处理方法。13、原始数据与显示数据（）原始数据是由探测器接受，经过放大和模/数（）转换后所得到的数据。显示数据是将原始数据经权函数处理后所得到的构成组织某层面图像的数据。常见术语14、间距（）是指常规断层扫描中，上一层面的上缘与下一层面的上缘之间的距离，它可以等于、小于或大层厚，小于层厚者为重叠扫描。扫描方式普通扫描增强扫描造影扫描特殊扫描特殊扫描1、薄层扫描薄层扫描（）是指扫描层厚小于5的扫描（一般采用1-5），目的是减少部分容积效应，观察病变内部细节以及用来发现小病灶。2、重叠扫描重叠扫描（）是指层距小于层厚，使相邻的扫描层面部分重叠的扫描方法。如层厚为10，层距为7，相互两层就有3的重叠。特殊扫描3、延迟扫描延迟扫描（）是指注射对比剂后等待数分钟，甚至数小时后再行扫描的一种检查方法。4、目标扫描目标扫描（）又称靶扫描（）或放大扫描（），是对兴趣区进行扫描的一种方法，目的是使兴趣区组织器官图像放大，图像空间分辨率提高。特殊扫描5、动态扫描动态扫描（）是指静脉团注（）对比剂后，在极短的时间内对某一组织器官进行快速连续扫描，扫描结束后再重建图像的方法。6、高分辨率扫描高分辨率扫描（,）是指通过薄层或超薄层、高输出量、足够大的矩阵、骨算法和小视野图像重建，获得良好的组织细微结构及高的图像空间分辨率的扫描方法。特殊扫描高分辨率必须具备以下几个基本条件：①全身机的固有空间分辨率应小于0.5。②采用超薄层扫描，层厚在1.0~1.5。③图像重建必须采用高空间分辨率算法，即骨算法。④矩阵为512×512。⑤采用高电流（200~220）和高电压（12~130），降低图像噪声。⑥扫描时间应尽量短，一般为1~2秒。高分辨率的图像特征有以下几点：①空间分辨率高。②图像的细微结构清晰。③边缘锐利度高。④噪声大。⑤有较多的伪影，如条状影及双边影。特殊扫描7、定位扫描定位扫描（），是指根据申请单上的病史及体征确定扫描范围，然后根据检查部位选择适当的定位像，再根据定位像的显示部位，有目的、有步骤地选择扫描范围。8、放大扫描放大扫描（）是指为了获得高清晰、足够大的扫描图像而采取的一种扫描方式。常采用以下放大技术：（1）几何放大或原始数据放大；（2）后处理放大或机械放大、电子放大。特殊扫描9、灌注成像灌注成像（）是结合高速注射（4~12）和快速扫描技术而建立起来的一种成像方法。通过分析动态增强图像获得一系列组织参数，如组织的血流量、组织的血容量、平均通过时间以及峰值时间等，主要用于了解组织的血流灌注情况。它有两个技术特点：一是对比剂团注的速度要快；二是时间分辨率要高。特殊扫描10、螺旋血管造影螺旋血管造影（，）是指静脉内快速团注高密度对比剂后，靶血管内的对比剂浓度快速达到峰值时，再进行螺旋容积扫描，经工作站后处理，重建出靶血管数字化的多维图像。特殊扫描11、导向穿刺活检。12、骨密度测量。13、低剂量螺旋。特殊扫描低剂量螺旋的特点：①可大大减少病人接受的辐射剂量。②减少球管冷却等候时间。③延长了球管的使用寿命。④将螺旋的功能提高了200%。⑤由于采用了，保证了信噪比的恒定，不受病人形体的影