CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件

CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理1普通CT

第一節(jié)基本構(gòu)造掃描系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其他設(shè)備應(yīng)用軟件普通CT

第一節(jié)基本構(gòu)造掃描系統(tǒng)2CT機(jī)的基本結(jié)構(gòu)CT機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3（一）掃描系統(tǒng)掃描機(jī)架檢查床X線高壓發(fā)生器X線管準(zhǔn)直器濾過(guò)器探測(cè)器模數(shù)轉(zhuǎn)換器（一）掃描系統(tǒng)掃描機(jī)架4準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器是一種限制X線光束的孔徑光欄，它由大小合適的長(zhǎng)方形或圓形的鉛片或由彼此相對(duì)移動(dòng)可調(diào)的鉛條帶構(gòu)成。作用是大幅度減少散射線的干擾，提高圖像質(zhì)量，決定掃描厚。CT掃描機(jī)中準(zhǔn)直器分為二種：一種是X線管側(cè)準(zhǔn)直器；另一種是探測(cè)器側(cè)準(zhǔn)直器，兩個(gè)準(zhǔn)直器必須精確地對(duì)準(zhǔn)。準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器是一種限制X線光束的孔徑光欄，它由大小合適的長(zhǎng)方5探測(cè)器X線檢測(cè)器是將X線光子變成電流信號(hào)的一種裝置，常用的有高壓氙氣電室檢測(cè)器和閃爍晶體檢測(cè)器等。目前普遍采用固態(tài)稀土陶瓷探測(cè)器，它集合了上述兩種探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)。探測(cè)器X線檢測(cè)器是將X線光子變成電流信號(hào)的一種裝置，常用的有6（二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是CT成像系統(tǒng)的核心裝置，它具有采集數(shù)據(jù)處理、高速數(shù)學(xué)運(yùn)算、圖像重建、圖像評(píng)價(jià)、圖像存儲(chǔ)、系統(tǒng)控制、人-機(jī)對(duì)話等功能（二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是CT成像系統(tǒng)的核心裝置，它具有采7（三）其他設(shè)備磁盤機(jī)和相關(guān)存儲(chǔ)媒介操作臺(tái)其它輔助設(shè)備（三）其他設(shè)備磁盤機(jī)和相關(guān)存儲(chǔ)媒介8（四）應(yīng)用軟件基本功能軟件：掃描、照相、圖像儲(chǔ)存和清盤特殊功能軟件：動(dòng)態(tài)掃描、快速連續(xù)掃描、定位掃描、高分辨率掃描、虛擬內(nèi)窺鏡、CT心臟成像、職能血管分析軟件等。（四）應(yīng)用軟件基本功能軟件：掃描、照相、圖像儲(chǔ)存和清盤9第二節(jié)成像原理大致可分三個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)采集圖像重建圖像顯示第二節(jié)成像原理大致可分三個(gè)過(guò)程10CT的工作原理高壓發(fā)生器→

高電壓→球管X-ray

→

人體探測(cè)器

A/D轉(zhuǎn)換器→計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)重建

→

顯示器→人體斷層掃描圖像CT的工作原理高壓發(fā)生器→高電壓→球管X-11

12螺旋CT螺旋CT13概念螺旋掃描技術(shù)是掃描過(guò)程中，X線球管環(huán)繞病人作連續(xù)360°圓周運(yùn)動(dòng)，持續(xù)發(fā)射X線。同時(shí)掃描床以勻速移動(dòng)，探測(cè)器連續(xù)采集數(shù)據(jù)。由于上述程序是同步進(jìn)行的，X線球管對(duì)病人而言，經(jīng)歷了一個(gè)螺旋性路徑，故被稱為螺旋掃描CT（SpiralCT)概念螺旋掃描技術(shù)是掃描過(guò)程中，X線球管環(huán)繞病人作連續(xù)360°14CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件15第一節(jié)基本構(gòu)成掃描機(jī)架檢查床計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第一節(jié)基本構(gòu)成掃描機(jī)架16螺旋CT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用了滑環(huán)技術(shù)采用大容量的X射線管使用定位精確的掃描床大容量的機(jī)器硬盤螺旋CT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用了滑環(huán)技術(shù)17滑環(huán)技術(shù)以銅制成滑環(huán)，作為靜止部分，導(dǎo)電碳刷在滑環(huán)上運(yùn)動(dòng).通過(guò)碳刷和滑環(huán)的接觸導(dǎo)電得以使機(jī)架能作單向的連續(xù)旋轉(zhuǎn).根據(jù)傳遞電壓的不同分低壓滑環(huán)和高壓滑環(huán)?；h(huán)技術(shù)以銅制成滑環(huán)，作為靜止部分，導(dǎo)電碳刷在滑環(huán)上運(yùn)動(dòng).18高壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸出電壓。高壓發(fā)生器在機(jī)架外，其產(chǎn)生的高壓通過(guò)電纜傳輸?shù)交h(huán)，而后輸送給X線管。要求：成本高，銅環(huán)與碳刷之間傳遞的是高壓，技術(shù)要求高。高壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸出電壓。高壓發(fā)生器19CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件20低壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸入電壓。機(jī)架外的低電壓通過(guò)低壓滑環(huán)輸送給機(jī)架內(nèi)的高頻高壓發(fā)生器，高壓發(fā)生器與X線球管相對(duì)固定。通過(guò)一短段電纜將高壓輸送給球管。優(yōu)點(diǎn)：傳遞電壓低易處理，高壓電纜短，損耗小。低壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸入電壓。機(jī)架外的低21CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件22探測(cè)器普通CT機(jī)探測(cè)器有幾十個(gè)，單層螺旋CT機(jī)常有300-800個(gè)，多層螺旋CT機(jī)則多達(dá)5000-30000個(gè)以上探測(cè)器分為氣體探測(cè)器和固體探測(cè)器單層螺旋CT在Z軸方向上只有一排探測(cè)器，多層螺旋CT機(jī)由多排探測(cè)器組成探測(cè)器普通CT機(jī)探測(cè)器有幾十個(gè)，單層螺旋CT機(jī)常有300-823Brilliance6464slice,0.625mm40mmcoverage64X0.62540mmCT技術(shù)的發(fā)展源于探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展64slice,0.5mm32mmcoverage64X0.532mmLightSpeedVCTAquillion6464slice,0.625mm40mmcoverage64X0.62540mmBrilliance6464slice,0.625m24螺旋CT的掃描參數(shù)掃描層厚與射線束寬度掃描層厚是CT掃描時(shí)被準(zhǔn)直器校準(zhǔn)的層面厚度，或球管旋轉(zhuǎn)一周探測(cè)器測(cè)得Z軸區(qū)域的射線束寬度床速：是CT掃描時(shí)檢查床移動(dòng)的速度，即球管旋轉(zhuǎn)一圈檢查床移動(dòng)的距離

螺旋CT的掃描參數(shù)掃描層厚與射線束寬度25螺距（pitch)定義：是X線球管旋轉(zhuǎn)360度的進(jìn)床距離與總的層面準(zhǔn)直寬度之比。單層螺旋CT的準(zhǔn)直器寬度與層厚一致其螺距可定義為球管旋轉(zhuǎn)一周檢查床移動(dòng)的距離與層厚的比值。即pitch=床進(jìn)速度（mm/周）/層厚（mm）

螺距（pitch)26

多層螺旋CT使用多排探測(cè)器，其層厚不是準(zhǔn)直器的寬度，故計(jì)算時(shí)應(yīng)注意。如準(zhǔn)直器寬度為16＊1.5=24mm,球管旋轉(zhuǎn)一周，檢查床移動(dòng)24mm的掃描方式中，實(shí)際掃描層厚為1.5mm，用準(zhǔn)直器總寬度計(jì)算，螺距為1

常規(guī)螺旋掃描的螺距用1，即床速與層厚相等，如病灶較小，螺距可小于，如病灶較大，螺距可大于1多層螺旋CT使用多排探測(cè)器，其層厚不是準(zhǔn)27重建層距被重建的相鄰兩層橫斷面之間長(zhǎng)軸方向的距離重建層厚指重建圖像的實(shí)際厚度重建層距28電子束CT又稱超高速CT，電子槍發(fā)射電子束，在高度真空管中聚焦線圈使電子束聚集，并由偏轉(zhuǎn)線圈使之偏移，轟擊四個(gè)平行的鎢靶產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的X線源，并用兩組排列成曲面的探測(cè)器陣列來(lái)采集數(shù)據(jù)，每層掃描時(shí)間最短50ms，每秒最多可掃描34層。電子束CT又稱超高速CT，電子槍發(fā)射電子束，在高度真空管中聚29CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件30CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件31CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理32普通CT

第一節(jié)基本構(gòu)造掃描系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其他設(shè)備應(yīng)用軟件普通CT

第一節(jié)基本構(gòu)造掃描系統(tǒng)33CT機(jī)的基本結(jié)構(gòu)CT機(jī)的基本結(jié)構(gòu)34（一）掃描系統(tǒng)掃描機(jī)架檢查床X線高壓發(fā)生器X線管準(zhǔn)直器濾過(guò)器探測(cè)器模數(shù)轉(zhuǎn)換器（一）掃描系統(tǒng)掃描機(jī)架35準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器是一種限制X線光束的孔徑光欄，它由大小合適的長(zhǎng)方形或圓形的鉛片或由彼此相對(duì)移動(dòng)可調(diào)的鉛條帶構(gòu)成。作用是大幅度減少散射線的干擾，提高圖像質(zhì)量，決定掃描厚。CT掃描機(jī)中準(zhǔn)直器分為二種：一種是X線管側(cè)準(zhǔn)直器；另一種是探測(cè)器側(cè)準(zhǔn)直器，兩個(gè)準(zhǔn)直器必須精確地對(duì)準(zhǔn)。準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器是一種限制X線光束的孔徑光欄，它由大小合適的長(zhǎng)方36探測(cè)器X線檢測(cè)器是將X線光子變成電流信號(hào)的一種裝置，常用的有高壓氙氣電室檢測(cè)器和閃爍晶體檢測(cè)器等。目前普遍采用固態(tài)稀土陶瓷探測(cè)器，它集合了上述兩種探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)。探測(cè)器X線檢測(cè)器是將X線光子變成電流信號(hào)的一種裝置，常用的有37（二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是CT成像系統(tǒng)的核心裝置，它具有采集數(shù)據(jù)處理、高速數(shù)學(xué)運(yùn)算、圖像重建、圖像評(píng)價(jià)、圖像存儲(chǔ)、系統(tǒng)控制、人-機(jī)對(duì)話等功能（二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是CT成像系統(tǒng)的核心裝置，它具有采38（三）其他設(shè)備磁盤機(jī)和相關(guān)存儲(chǔ)媒介操作臺(tái)其它輔助設(shè)備（三）其他設(shè)備磁盤機(jī)和相關(guān)存儲(chǔ)媒介39（四）應(yīng)用軟件基本功能軟件：掃描、照相、圖像儲(chǔ)存和清盤特殊功能軟件：動(dòng)態(tài)掃描、快速連續(xù)掃描、定位掃描、高分辨率掃描、虛擬內(nèi)窺鏡、CT心臟成像、職能血管分析軟件等。（四）應(yīng)用軟件基本功能軟件：掃描、照相、圖像儲(chǔ)存和清盤40第二節(jié)成像原理大致可分三個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)采集圖像重建圖像顯示第二節(jié)成像原理大致可分三個(gè)過(guò)程41CT的工作原理高壓發(fā)生器→

高電壓→球管X-ray

→

人體探測(cè)器

A/D轉(zhuǎn)換器→計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)重建

→

顯示器→人體斷層掃描圖像CT的工作原理高壓發(fā)生器→高電壓→球管X-42

43螺旋CT螺旋CT44概念螺旋掃描技術(shù)是掃描過(guò)程中，X線球管環(huán)繞病人作連續(xù)360°圓周運(yùn)動(dòng)，持續(xù)發(fā)射X線。同時(shí)掃描床以勻速移動(dòng)，探測(cè)器連續(xù)采集數(shù)據(jù)。由于上述程序是同步進(jìn)行的，X線球管對(duì)病人而言，經(jīng)歷了一個(gè)螺旋性路徑，故被稱為螺旋掃描CT（SpiralCT)概念螺旋掃描技術(shù)是掃描過(guò)程中，X線球管環(huán)繞病人作連續(xù)360°45CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件46第一節(jié)基本構(gòu)成掃描機(jī)架檢查床計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第一節(jié)基本構(gòu)成掃描機(jī)架47螺旋CT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用了滑環(huán)技術(shù)采用大容量的X射線管使用定位精確的掃描床大容量的機(jī)器硬盤螺旋CT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用了滑環(huán)技術(shù)48滑環(huán)技術(shù)以銅制成滑環(huán)，作為靜止部分，導(dǎo)電碳刷在滑環(huán)上運(yùn)動(dòng).通過(guò)碳刷和滑環(huán)的接觸導(dǎo)電得以使機(jī)架能作單向的連續(xù)旋轉(zhuǎn).根據(jù)傳遞電壓的不同分低壓滑環(huán)和高壓滑環(huán)?；h(huán)技術(shù)以銅制成滑環(huán)，作為靜止部分，導(dǎo)電碳刷在滑環(huán)上運(yùn)動(dòng).49高壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸出電壓。高壓發(fā)生器在機(jī)架外，其產(chǎn)生的高壓通過(guò)電纜傳輸?shù)交h(huán)，而后輸送給X線管。要求：成本高，銅環(huán)與碳刷之間傳遞的是高壓，技術(shù)要求高。高壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸出電壓。高壓發(fā)生器50CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件51低壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸入電壓。機(jī)架外的低電壓通過(guò)低壓滑環(huán)輸送給機(jī)架內(nèi)的高頻高壓發(fā)生器，高壓發(fā)生器與X線球管相對(duì)固定。通過(guò)一短段電纜將高壓輸送給球管。優(yōu)點(diǎn)：傳遞電壓低易處理，高壓電纜短，損耗小。低壓滑環(huán)滑環(huán)部分傳遞的是X線高壓發(fā)生器的輸入電壓。機(jī)架外的低52CT的基本結(jié)構(gòu)和成像原理剖析課件53探測(cè)器普通CT機(jī)探測(cè)器有幾十個(gè)，單層螺旋CT機(jī)常有300-800個(gè)，多層螺旋CT機(jī)則多達(dá)5000-30000個(gè)以上探測(cè)器分為氣體探測(cè)器和固體探測(cè)器單層螺旋CT在Z軸方向上只有一排探測(cè)器，多層螺旋CT機(jī)由多排探測(cè)器組成探測(cè)器普通CT機(jī)探測(cè)器有幾十個(gè)，單層螺旋CT機(jī)常有300-854Brilliance6464slice,0.625mm40mmcoverage64X0.62540mmCT技術(shù)的發(fā)展源于探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展64slice,0.5mm32mmcoverage64X0.532mmLightSpeedVCTAquillion6464slice,0.625mm40mmcoverage64X0.62540mmBrilliance6464slice,0.625m55螺旋CT的掃描參數(shù)掃描層厚與射線束寬度掃描層厚是CT掃描時(shí)被準(zhǔn)直器校準(zhǔn)的層面厚度，或球管旋轉(zhuǎn)一周探測(cè)器測(cè)得Z軸區(qū)域的射線束寬度床速：是CT掃描時(shí)檢查床移動(dòng)的速度，即球管旋轉(zhuǎn)一圈檢查床移動(dòng)的距離

螺旋CT的掃描參數(shù)掃描層厚與射線束寬度56螺距（pitch)定義：是X線球管旋轉(zhuǎn)360度的進(jìn)床距離與總的層面準(zhǔn)直寬度之比。單層螺旋CT的準(zhǔn)直器寬度與層厚一致其螺距可定義為球管旋轉(zhuǎn)一周檢查床移動(dòng)的距離與層厚的比值。即pitch=床進(jìn)速度（mm/周）/層厚（mm）

螺距（pitch)57

多層螺旋CT使用多排探測(cè)器，其層厚不是準(zhǔn)直器的寬度，故計(jì)算時(shí)應(yīng)注意。如準(zhǔn)直器寬度為16＊1.5=24mm,球管旋轉(zhuǎn)一周，檢查床移動(dòng)24mm的掃描方式中，實(shí)際掃描層厚為1.5mm，用準(zhǔn)直器總寬度計(jì)算，螺距為1

常規(guī)螺旋掃描的螺距用1，即床速與層厚相等，如病灶較小，螺距可小于