CT数据采集原理 医学课件

CT数据采集

与扫描方法复习第一节成像原理一、概述二、成像原理1．μ

2．CT值3．灰度一、数据采集基本原理首先要选出被测人体的一个层面，厚度由X线管发出的X线经准直器来限定。以X线管发出的一直线波束和单一检测器为例，说明数据采集的基本原理。

一、数据采集基本原理X线入射强度在扫描过程中保持不变，吸收系数之和只与检测出的X线透射强度有关。第一次扫描先采用等间隔的直线平移，令直线平移以单位长度为步长等间隔运动，被测层面被分割的体素宽度等于这个单位长度。X线束对被测人体层面每扫描一个间隔，透射出的X线强度被检测后，得到该处吸收系数之和的数值，这个数值与X线束穿透物体的性质有关，与X线束的空间位置有关。直线平移扫描完一个层面后获得一个方向上的一组吸收系数之和与X线束扫描位置的曲线。一、数据采集基本原理一、数据采集基本原理第一次直线平移扫描后，扫描系统旋转一个小角度改变方向，作第二次直线平移扫描，又可得到另一个方向上的投影。重复此过程能得到被测人体整个层面在所有方向上X线束的投影。如果把被测人体层面分成180×180个单元，每一方向上直线平移扫描l80次，旋转180次(每次1o)。从X线束扫描被测人体层面过程中，得到180×180个投影值，建立180×180个方程，求解出180×180个单元体所对应的吸收系数。二、数据采集基本原则CT成像数据采集是利用X线管和检测器等的同步扫描来完成。检测器是一种X线光子转换为电流信号的换能器。数据采集首先选出被测人体的一个断层平面，层面的厚度由X线管发出的X线经准直器来限制的。二、数据采集基本原则1．像素与体素对应

X线束经被测人体层面吸收的投影是X线束扫描位置的函数。被测体层面预先划分好体素，指定各个体素排列顺序，X线束必须在指定的位置上穿过指定的体素，得到指定方向的投影。数据采集须按照被测人体层面的空间位置有规律地进行，图像重建过程按数据采集中确定的空间位置来重建CT图像。二、数据采集基本原则2．扫描应无空隙的覆盖或局部的重叠被检测体层面划定好各个体素后，X线束的扫描要通过各个体素一次以上，才能保证得到各个位置上的投影值，计算出各个体素的吸收系数；保证CT图像的完整性和一致性。3．提高扫描速度扫描速度提到高于这些器官或组织的运动速度。4．数据采集过程要精确扫描是为获取投影（projection）值采用的物理技术(为重建图像进行数据采集的物理技术)。扫描：用近似于单能窄束的X线束以不同的方式、按一定的顺序、沿不同的方向对受检层面进行照射，用高灵敏度的检测器接收透过受检层面的X线束的强度（I）。扫描装置：X线管、扫描床、检测器和扫描架等。X线管和检测器固定在扫描架上组成扫描机构，它们围绕扫描床上的受检体进行同步扫描运动，这种同步扫描运动形式称为扫描方式。三、扫描方式三、扫描方式X线束不同，检测器数量不同，扫描方式也不同。（一）常规CT扫描方式1．单束平移-旋转方式第一代CT扫描。扫描装置一个X线管和一个检测器，X线束准直成笔直单线束，X线管和检测器围绕受检体作同步平移-旋转（translate-rotate，T-R）扫描运动。先同步平移直线扫描，扫描完一个指定层面后，扫描系统转过一个角度，然后再对同一层面进行同步平移直线扫描，直到扫描系统旋转到与初始位置成180o角为止。（二）螺旋CT扫描

spiralCT，SCT扫描是滑环扫描技术上发展，属于R-R扫描方式的发展。1．滑环技术常规CT机X线管供电及信号的传递由电缆完成，近年来以铜制的滑环和导电的碳刷电缆，通过碳刷和滑环的接触导电使机架作单向的连续旋转。滑环方式：高压(上万伏)和低压滑环(数百伏)。高压滑环易发生高压放电导致高压噪音，影响数据采集系统及图像质量。低压滑环的X线发生器装入扫描机架内，要求体积小、功率大的高频发生器。

要点1.数据采集基本原理、基本原则2.扫描方式：（1）常规CT扫描方式：单束平移-旋转方式