醫(yī)學影像設備學-CT設備

第十二章

CT設備醫(yī)學影像設備學-CT設備第一節(jié)概述

一、發(fā)展簡史1895年,德國物理學家倫琴(W.C.Rontgen);發(fā)現(xiàn)X射線,為射線CT奠定了基礎。1917年,奧地利數學家雷登(Radon):從數學上證明,利用物體在各個方面的投影數據,可以重建出物體的二維斷面或三維圖像。1945年,計算機的發(fā)明:為投影重建理論提供了物質基礎.1963年,美國物理學家科馬克(Cormack)發(fā)表了一篇研究報告,詳細描述了用X射線投影數據重建圖像數學方法。1971年,英國工程師亨斯費爾德(Hounsfield):在EMI公司研制成功世界上的第一臺頭顱CT。1974年,美國工程師萊德利(Ledley):研制成功世界上的第一臺全身CT。醫(yī)學影像設備學-CT設備1971年,英國工程師亨斯費爾德(Hounsfield):HounsfieldCormack醫(yī)學影像設備學-CT設備CT機的分代:第一代CT機:X線為單束,探測器數有單個或幾個,運動方式平移加旋轉,掃描時間長數分鐘,頭部.第二代CT機:X線為多束,探測器數有數個或幾十個,運動方式平移加旋轉,掃描時間數十秒,全身.第三代CT機:X線為扇形,探測器數有幾百個扇形排列,運動方式旋轉+旋轉,掃描時間長數秒鐘.第四代CT機:X線為扇形,探測器數有數百到幾千個呈圓周狀排列,提高了圖像質量.運動方式為旋轉.第五代CT機:電子束CT超高速型CT機(UFCT).掃描無機械旋轉維護費用高.醫(yī)學影像設備學-CT設備（一）第一代CT（平移+旋轉掃描方式）第一代CT由X線管和1-2個探測器（detector）組成。X線束穿過和探測器同步直線平移運動。獲得透射數據后，X線管和探測器環(huán)繞中心旋轉1°，做上次相反的直線掃描運動。獲得數據后，再旋轉1°，重復上述過程直到180°，采集到數據組成的平行投影值，即完成了數據的采集過程。醫(yī)學影像設備學-CT設備第一代CT（平移+旋轉掃描方式）醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）第二代CT（平移+旋轉掃描方式）第二代CTX線束改為扇形線束，由一只X線管和3~30個晶體探測器組成。由呈扇形排列的多個探測器，每次平移后的旋轉角由1°提高到扇面角度，掃描時間減至18s。為了提高圖像質量采用240°、360°平移加旋轉掃描，比第一代CT各項指標有提高，已具備了做全身CT檢查的條件。第二代CT主要缺點是：在掃描過程時間長，由于病人的生理運動，易產生偽影。醫(yī)學影像設備學-CT設備醫(yī)學影像設備學-CT設備第二代CT（平移+旋轉掃描方式）醫(yī)學影像設備學-CT設備（三）第三代CT（旋轉-旋轉掃描方式）第三代CT的扇形角較寬（30°~45°），探測器增加到300~1000個逐個依次無空隙排列。掃描時，X線管和探測器無直線平移運動，僅做圍繞病人進行連續(xù)旋轉運動即可。掃描時間可更短。優(yōu)點：結構較簡單，使用操作方便，可獲得較理想的CT圖像。缺點：需對相鄰探測器的靈敏度差異進行校正，相鄰探測器的性能差異將產生同心環(huán)形偽影。醫(yī)學影像設備學-CT設備第三代CT（旋轉-旋轉掃描方式）醫(yī)學影像設備學-CT設備（四）第四代CT（旋轉-靜止掃描方式）第四代CT具有更多（600~4800個，分布在360°的圓周上）探測器。掃描時X線管做圍繞病人一周的旋轉運動，而探測器則固定不動。扇形線束角度也較大，掃描速度可達1~5s。其工作原理和第三代CT沒有本質的區(qū)別，僅是第三代CT的一個變形。醫(yī)學影像設備學-CT設備第四代CT（旋轉-靜止掃描方式）醫(yī)學影像設備學-CT設備（五）第五代CT（靜止-靜止掃描方式）第五代CT由一個電子束X線管、由864個固體探測器構成216°的陣列固定環(huán)內和一個數據采樣、圖像處理、數據顯示的計算機系統(tǒng)組成。每個固體探測器作為一個數據采集單元。它由一個X線—可見光轉換晶體、一個光—電轉換硅二極管和一個前置放大器構成。第五代CT適用于心臟，查易動病人檢查，是一種新型的CT。其缺點是造價昂貴。醫(yī)學影像設備學-CT設備電子束CT醫(yī)學影像設備學-CT設備第五代CT

（靜止-靜止掃描方式）醫(yī)學影像設備學-CT設備電子束CT醫(yī)學影像設備學-CT設備雙源CT醫(yī)學影像設備學-CT設備各代CT比較第一代第二代第三代第四代第五代掃描方式筆束掃描扇束掃描運動方式平移/旋轉方式連續(xù)掃描方式固定掃描時間3min10s~2min2.8s~10s1s~10s更快主要用途頭顱掃描全身掃描，觀察除心臟外的臟器可用于血管造影和心臟造影醫(yī)學影像設備學-CT設備醫(yī)學影像設備學-CT設備二、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢滑環(huán)技術（slipring）螺旋掃描技術（helicalscan）多層面螺旋掃描技術：2層CT、4層CT、8層、16層、32層、64層CT……容積掃描（volumeScan）平板探測器CT機：錐形CT掃描機（conebeamCT）。排(層)的發(fā)展:單排CT→雙排CT→64排CT→平板（錐形）CT醫(yī)學影像設備學-CT設備錐形CT機面臨的難點是：①克服錐形線束偽影（conebeamartifact）；②改進圖像重建算法；③提高大量數據的處理速度；④提高平板探測器的性能；⑤克服機械結構限制。醫(yī)學影像設備學-CT設備容積掃描醫(yī)學影像設備學-CT設備錐形CT

THREE-DIMENSIONAL

醫(yī)學影像設備學-CT設備第二節(jié)CT工作原理X線CT掃描機能對人體進行橫斷體層成像，將各種組織對X線的吸收系數以數字（CT值）表示出來。X線CT掃描機與常規(guī)X線體層攝影的原理和成像方法也完全不同，它沒有縱向體層攝影時上下層模糊影像對目標體層的影響，被檢查層各點CT值經數學方法重建出來的圖像。醫(yī)學影像設備學-CT設備投影像醫(yī)學影像設備學-CT設備X線投影醫(yī)學影像設備學-CT設備一、線衰減系數μ將X線束穿過人體一橫斷層面則對面的探測器可獲得該層面的信息。借助于各組織對X線具有不同衰減系數的特征來實現(xiàn)還原為該層面的圖像。X線在人體被衰減的程度，按組織對X線的衰減系數μ和組織厚度D以指數函數關系發(fā)生變化其式為:

或式中：I0入射X線強度；I為穿過病人衰減后的強度；D為組織厚度，μ為線性衰減系數。醫(yī)學影像設備學-CT設備沿X線束穿過的人體各組織密度一般是非均一的。認為是由大量各不相同的密度單元體所組成。單元體厚度為ΔD，單元體被分割得越細小，其體內密度越接近一致.醫(yī)學影像設備學-CT設備二、工作原理需要從一個橫斷面的許多視角射入X線，以便測得大量“衰減系數之和”，即所謂數據采集過程，隨后建立n元一次方程組求解，即可得到各單元體的衰減系數。若一幅圖像有n×m個像素，則需解n×m個n元一次方程，方能求出一個層面各單元體的衰減系數。數據采集的基本組成部分是X線管、濾過器、準直器和探測器，醫(yī)學影像設備學-CT設備將計算出各單元體衰減系數的過程稱為圖像重建。一幅圖像至少由幾十萬至上百萬個單元體（像素）組成。不同組織的衰減系數之和可能相等的示意圖

醫(yī)學影像設備學-CT設備CT信號檢測原理醫(yī)學影像設備學-CT設備投影圖像重建醫(yī)學影像設備學-CT設備各組織的CT值組織CT值組織CT值骨60~1800肝臟16~80血30~80乳房-120~-50蛋白質20~40脂肪-220~-200灰質30~40肺-950~-180空氣-1000水0醫(yī)學影像設備學-CT設備數據采集的組成:

是X線管、濾過器、準直器和探測器。

為了從不同視角獲取數據，需要一個掃描機架。

X線管、探測器環(huán)繞患者作360°旋轉，以獲取大量原始數據。

醫(yī)學影像設備學-CT設備Housfieldunit(HU):-1000AirCTnumber0500Water脂肪軟組織造影劑骨WindowWidthWindowLevel0255WWdecideswhatwesee&WLdecidestheprecision

醫(yī)學影像設備學-CT設備CTnumber-1000０500ThelowertheWL,thelightertheimageThenarrowertheWW,thehigherthecontrast醫(yī)學影像設備學-CT設備各組織的CT值醫(yī)學影像設備學-CT設備CT-3D醫(yī)學影像設備學-CT設備三、基本構成CT由三個主要部分構成：①數據采集系統(tǒng):包含X線高壓發(fā)生器、X線管、準直器、濾過器、探測器、掃描架、掃描床、前置放大器及接口電路等；②計算機及圖像重建系統(tǒng)；③圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng):它包含顯示器、光驅、多幅照相機、激光照相機、洗片機等。醫(yī)學影像設備學-CT設備CT的基本構成方框圖X線管準直器探測器X線高壓發(fā)生器中央控制器及圖像重建系統(tǒng)A/D圖像顯示記錄存儲顯示器相機光盤存儲工作站洗片機掃描架前置放大器醫(yī)學影像設備學-CT設備CT機的基本結構醫(yī)學影像設備學-CT設備gantrytableOCinsideOCPDU醫(yī)學影像設備學-CT設備第三節(jié)基本參數

一、分辨力（一）空間分辨力空間分辨力（spatialresolution，SR）是指在高對比情況下鑒別細微的能力（顯示最小體積、病灶和結構的能力）。它與X線管焦點大小、探測器尺寸、相鄰間隔、采樣間隔、系統(tǒng)的噪聲指標以及圖像重建中卷積濾波函數等因素有關。空間分辨率測量方法：有點擴散函數法，調制傳遞函數截止頻率法MTF，星型頻閃模型法，分辨成排圓孔大小法（模型測試卡）醫(yī)學影像設備學-CT設備空間分辨率測試卡空間分辨率測試卡醫(yī)學影像設備學-CT設備MTF：ModulationTransferFunction空間分辨率是評價圖像清晰度的標準用厘米線數對表示:[ｌｐ／cm]Linepair醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）低對比分辨力低對比分辨力：是當細節(jié)與背景間具有低對比度時，將一定大小的細節(jié)從背景中鑒別出來的能力。醫(yī)學影像設備學-CT設備二、偽影(artifacts)CT圖像偽影(CTimageartifacts)

：是經計算機處理的人體各部位圖像時由于各種因素的影響而產生被檢體不存在的假象，通稱為偽影(artifact)。常見的偽影有：移動條紋偽影環(huán)狀偽影放射狀偽像雪花狀偽像

醫(yī)學影像設備學-CT設備commonimageartifactsMoiréartifactCenterDotCenterSmudgeSingleringartifactPartialsingleringartifactMulti-ringartifactBandartifactstreakartifact醫(yī)學影像設備學-CT設備三、基本參數（一）掃描時間（二）重建時間（三）層厚（四）矩陣：采樣矩陣&重建矩陣

醫(yī)學影像設備學-CT設備四、螺旋CT的專用參數（一）螺距(pitch)螺距為X線管旋轉一周時掃描床的水平位移。（二）螺旋因子(pitchfactor)螺旋因子為螺距與層厚相除所得的商。（三）重建間隔重建間隔指被重建的相鄰兩層橫截面之間沿Z軸方向的距離。醫(yī)學影像設備學-CT設備螺旋因子分別為1.0、1.5的覆蓋圖醫(yī)學影像設備學-CT設備螺旋CT掃描醫(yī)學影像設備學-CT設備第四節(jié)數據采集系統(tǒng)系統(tǒng)的構成包括:X線高壓發(fā)生器、X線管、準直器、濾過器、探測器、掃描架、掃描床、前置放大器及接口電路。醫(yī)學影像設備學-CT設備一、X線管

（一）基本結構（一）基本結構:X射線管是產生X線的器件。

CT機上使用X線管與一般X線機上使用的X線管結構基本相同，也有固定陽極X線管和旋轉陽極X線管兩種。組成:由陰極、陽極、真空玻璃管（或金屬管）醫(yī)學影像設備學-CT設備旋轉陽極CT射線管采用油-風冷卻方式.陽極靶面的熱能→周圍的油→高壓油泵→散熱器→冷卻風扇→到空氣中.醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）性能參數熱容量;Kv;mA;保用次數……熱容量:0.5MHU0.75MHU1.5MHU2MHU3MHU5MHU5.5MHU6MHU……醫(yī)學影像設備學-CT設備X線管組件接線圖醫(yī)學影像設備學-CT設備二、探測器探測器是一種將射線能量轉換電信號的裝置。醫(yī)學影像設備學-CT設備（一）探測器性能1．效率是指它從線束吸收能量的百分數。幾何效率;吸收效率;總檢測效率。2．穩(wěn)定性是指從一瞬間到另一瞬間探測器的一致性和還原性，探測器需經常進行校準以保證其穩(wěn)定性。3．響應性是指探測器接收、記錄和拋棄一個信號所需的時間。4．準確性人體軟組織及病理變化所致衰減系數小的變化。醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）探測器類型固體探測器：是一種收集熒光的探測器，稱閃爍探測器。氣體探測器：是收集氣體電離電荷的探測器。醫(yī)學影像設備學-CT設備1．固體(閃爍)探測器閃爍探測器是利用射線能使某些物質閃爍發(fā)光的特性來探測射線的裝置。醫(yī)學影像設備學-CT設備SolidStateDetector醫(yī)學影像設備學-CT設備SolidStateDetector(SSD)InternalCollimatorExternalCollimatorPlateScintillatorPhotodiodex-rayLightCollimator:Molybdenum0.1mmthickness1.028pitcheliminatescatterScintillator:materialissecretconvertsx-raytovisiblelighttoomuchx-raycanchange

thesensitivityPhotodiode:convertsvisiblelighttoan

electricalsignaltoDDCi醫(yī)學影像設備學-CT設備SolidStateDetector醫(yī)學影像設備學-CT設備部分閃爍晶體性能表名稱最大波長（mm）衰減系數（μs）截止波長（mm）余輝指數吸水性轉換效率（%）NaI（T1）4100.233201.85吸100CaF2（Eu）4350.904051.44不吸50CsI（Na）4200.633001.84吸85CsI（T1）5651.003301.80不吸45CsF3300.053201.48吸5KI（T1）4260.24/2.503251.71吸24醫(yī)學影像設備學-CT設備2．氣體探測器氣體探測器是利用氣體（一般采用化學性能穩(wěn)定的惰性氣體）電離的原理，入射的X線使氣體產生電離，通過測量電流的大小來測得入射X線的強度。醫(yī)學影像設備學-CT設備探測器醫(yī)學影像設備學-CT設備固體探測器&氣體探測器醫(yī)學影像設備學-CT設備固體探測器VS氣體探測器固體探測器：優(yōu)點:靈敏度高,光子轉換率高.缺點:相鄰的探測器有間隙.X射線的利用率低,晶體的余輝時間較長,一致性差,受溫度和濕度影響大.氣體探測器：優(yōu)點:幾何利用率高,一致性好.缺點:靈敏度差,光子轉換率低.醫(yī)學影像設備學-CT設備（三）探測器的補償設置CT探測器通道數一般探測器數相對應。探測器的補償設置（offsetdetector）：探測器的位置在球管正下方，在掃描過程中探測器偏離X線中心1/4通道。醫(yī)學影像設備學-CT設備探測器的補償設置探測器位置在球管對方，掃描過程中探測器和球管位置相對固定，圍繞患者進行旋轉掃描運動。但X線穿過患者后到達探測器的采樣途徑并非正對每個通道的中心而是偏離中心1/4通道，探測器的補償設置（offsetdetector）。探測器的補償在不增加探測器通道數的情況下圍繞患者旋轉360°所得采樣數據可提高一倍。減少了偽影，提高了圖像質量。醫(yī)學影像設備學-CT設備探測器的補償設置醫(yī)學影像設備學-CT設備探測器的補償1/4hhX-raytubeDetectorCenterofrotationCombinedrawdata醫(yī)學影像設備學-CT設備三、準直器準直器作用是：①大幅度地減少散射線的干擾，減少患者的放射劑量；②決定掃描層的厚度。準直器分兩種：X線管側準直器，稱為前準直器；探測器側準直器，稱為后準直器。醫(yī)學影像設備學-CT設備準直器可決定掃描層的厚度：常見CT掃描層的厚度為1mm、2mm、3mm、5mm、7mm、8mm、10mm。醫(yī)學影像設備學-CT設備螺旋CT準直器結構示意圖⑴為補償器；⑵為控制電機；⑶、⑷為聯(lián)動齒輪；⑸、⑹分別為與準直器葉片⑺、⑻相連的輔助桿；⑼為葉片運行通道的固定鎖；⑽~⒁分別為10~2mm的層厚傳感器。醫(yī)學影像設備學-CT設備前準直器(SourceCollimator)

前準直器：可以去除散射線，能夠使X射線呈束狀排列，可以調節(jié)層后的掃描厚度。醫(yī)學影像設備學-CT設備前準直器醫(yī)學影像設備學-CT設備后準直器(SecondCollimator)位于探測器的前面，主要的作用是除去X射線被照射后產生的散射線，結構簡單。后準直器前準直器醫(yī)學影像設備學-CT設備后準直器(SecondCollimator)醫(yī)學影像設備學-CT設備DifferentofCollimationmethodＳＩＮＧＬＥ-ＳＬＩＣＥＤＥＴＥＣＴＯＲＭＵＬＴＩ-ＳＬＩＣＥＤＥＴＥＣＴＯＲ上部コリメータ下部コリメータControlledslicewidthusingadditionelementdataＸ線管Controlledslicewidthusingbeamtrimmer醫(yī)學影像設備學-CT設備四、濾過器在臨床CT實際使用的線束是“多能”的，為了滿足重建過程的需要，就要使用專門的濾過器。濾過器的目的有：①吸收低能X線，濾過的結果使射線束的平均能量升高，射線變“硬”；(吸收軟射線)②使穿過濾過器和受檢者的透射線束的能量分布達到均勻硬化。醫(yī)學影像設備學-CT設備濾過器醫(yī)學影像設備學-CT設備五、數據測量裝置（數據采集）1．前置放大器將探測器信號預先放大。2．對數放大器對入射X線強度和透射X線強度進行對數換算。3．模擬/數字轉換器（analogtodigitalconverter，ADC）將模擬信號轉換成二進制的數字信號。4．數字數據傳輸將數據傳輸給計算機。光纖可以消除外界的干擾。醫(yī)學影像設備學-CT設備FilterDataAcquisitionSystem(DAS)SourceDetectorSource-CollimatorSecond-CollimatorPatientScattering醫(yī)學影像設備學-CT設備數據測量裝置的基本構成醫(yī)學影像設備學-CT設備X線管和檢測器醫(yī)學影像設備學-CT設備六、掃描機架旋轉部分主要由：X線管及其冷卻系統(tǒng)、準直器及其控制系統(tǒng)、濾過器、探測器、數據采集系統(tǒng)（DAS）、滑環(huán)部分、高壓發(fā)生器（螺旋CT）等組成。固定部分主要由：旋轉支架，旋轉控制電機及其伺服系統(tǒng)，機架主控電路板組成。醫(yī)學影像設備學-CT設備掃描機架醫(yī)學影像設備學-CT設備掃描機架醫(yī)學影像設備學-CT設備醫(yī)學影像設備學-CT設備機架掃描醫(yī)學影像設備學-CT設備X射線管高壓系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)前準直器ROTORSTARTERACINPUTMOTORCONTROLLER醫(yī)學影像設備學-CT設備前準直器探測器X射線高壓發(fā)生器后準直器滑環(huán)掃描機架結構圖醫(yī)學影像設備學-CT設備七、掃描床掃描病人用的載體,由床面和底座構成。醫(yī)學影像設備學-CT設備兩個電機控制：升降電機；水平移動電機。醫(yī)學影像設備學-CT設備升降電機醫(yī)學影像設備學-CT設備（一）掃描床定位床板定位的精度直接決定切片位置的準確性，定位精度不大于0.1mm。（二）床面板床面板由碳素纖維制成。因為碳素纖維具有強度高、重量輕、且對X線衰減小等特點。床高度指示：0~550mm床水平指示：0~1600mm，1m顯示誤差<5mm。醫(yī)學影像設備學-CT設備第五節(jié)計算機及圖像重建系統(tǒng)內容：①控制和監(jiān)視整個掃描過程，并將采集的數據送入存儲器；②CT值的校正和輸入數據的擴展；③與操作者對話并控制掃描等信息的傳送；④圖像重建的程序控制；⑤故障診斷及分析。醫(yī)學影像設備學-CT設備一、測量數據的校正（預處理）（一）原始數據零點漂移校正（二）參考校正（三）空氣校正（四）體模校正（五）Log轉換（六）環(huán)形校正醫(yī)學影像設備學-CT設備原始數據零點漂移校正醫(yī)學影像設備學-CT設備參考校正醫(yī)學影像設備學-CT設備二、圖像重建①平行線束轉換；②濾過處理；③反投影計算。這三種處理被稱之為圖像重建。醫(yī)學影像設備學-CT設備（一）平行線束轉換X線管輻射出的X線經準直器準直形成一定扇角和厚度的扇形束。扇形束數據通過平行束轉換成平行束數據，并通過展開探測器使每一個采集面得到平行線束。平行束轉換時，是以扇形面數據插值的方式實現(xiàn)的。醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）濾波在轉換為平行線束后進行濾波它包括：圖像重建時調整的濾波參數，操作臺上設定的濾波函數。

醫(yī)學影像設備學-CT設備（三）反投影計算濾波后的數據是分別以View和Channel為坐標的投影數據，這些數據經反投影運算轉換成坐標系內的圖像象素數據。每個View的濾波結果的反投影形成圖像，反投影的數據以空氣為0基準，空氣的CT值為-1000，執(zhí)行反投影的處理過程稱為后處理。處理后的結果存于硬盤中。醫(yī)學影像設備學-CT設備三、計算機處理體系和硬件CT中的計算機體系結構采用多重處理技術，其目的是為了提高處理速度和運算能力。具體的有流水線處理方式、并行處理方式和分布處理方式。不同公司生產的CT采用的處理方式不同。例如：GE公司并行處理方式;Picker公司分布式處理方式;西門子公流水線處理方式。醫(yī)學影像設備學-CT設備（一）流水線處理方式流水線處理方式（pipelineprocessing）采用了生產上的流水線概念，把每條指令分為若干個順序的操作，每個操作分別由不同的處理器實施。這樣可以同時執(zhí)行若干條指令，對每個處理器來說，每條指令中的同類操作像流水線一樣被連續(xù)加工處理。這樣可以提高計算機工作速度和提高各個處理器的使用效率。醫(yī)學影像設備學-CT設備流水線處理方式醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）并行處理方式并行處理方式（parallelprocessing）是由三臺多任務計算機通過系統(tǒng)總線耦合成一系統(tǒng)，分別形成掃描處理器、顯示處理器和文件處理器。掃描處理器中采用二臺陣列處理器和一臺反投影處理器，使其重建速率為每秒6400萬次浮點運算。顯示處理器中采用一臺獨立的陣列處理器用于整形、放大、窗位控制和圖像分析。醫(yī)學影像設備學-CT設備并行處理方式醫(yī)學影像設備學-CT設備（三）分布式處理方式分布式處理方式（distributedprocessing）由若干臺獨立的處理器構成，各臺處理器可分別處理同一程序的各個子程序，也可按功能分別處理一道程序的各個階段。每臺處理器都有自己的局部存儲器，能獨立承擔分配給它的任務。在統(tǒng)一操作系統(tǒng)控制下工作，相互間可以通信。系統(tǒng)具有動態(tài)分配任務的能力，能自動進行任務調度和資源分配。其優(yōu)點是：①可靠性高；一臺處理器失效，對系統(tǒng)影響不大；②靈活性高，由于系統(tǒng)模塊化，便于擴充、替換和更換部件；③經濟性好，可以用價格便宜的微處理器。醫(yī)學影像設備學-CT設備并行處理方式醫(yī)學影像設備學-CT設備四、軟件

（一）基本功能軟件1．人機對話方式2．條件聯(lián)系方式3．返回處理方式醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）專用功能軟件1．動態(tài)掃描（dynamicscan）軟件2．快速連續(xù)掃描（fastcontinuescan）軟件3．定位掃描（scanogramorscout）軟件4．目標掃描（objectscan）軟件5．平滑過濾（smoothingcuppingfiltering）軟件6．三維圖像重建（threedimensionimagingreconstruction）。7．高分辨力CT（highresolutionCT）軟件8．定量骨密度測定軟件9．氙氣增強CT掃描軟件醫(yī)學影像設備學-CT設備第六節(jié)圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng)計算機和圖像重建系統(tǒng)提供的數字圖像:可以顯示在監(jiān)視器上供醫(yī)生觀看;可以直接存儲在磁性載體上供以后需要時調用;也可以永久性地記錄在膠片上。CT上配置了圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng)。醫(yī)學影像設備學-CT設備圖像的存儲,顯示和記錄磁盤(硬盤)光盤磁帶或軟磁盤顯示器照相機醫(yī)學影像設備學-CT設備一、圖像顯示系統(tǒng)CT機用的常是高分辨率黑白電視監(jiān)視器,1024*1024矩陣,16灰階.醫(yī)學影像設備學-CT設備二、圖像存儲系統(tǒng)（儲存介質）醫(yī)學影像設備學-CT設備三、圖像記錄系統(tǒng)（一）陰極射線管型多幅相機（二）激光型多幅照相機醫(yī)學影像設備學-CT設備照相機種類干式打印機多幅照相機激光打印機醫(yī)學影像設備學-CT設備（一）陰極射線管型多幅相機XY醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）激光型多幅照相機醫(yī)學影像設備學-CT設備激光圖像形成原理圖醫(yī)學影像設備學-CT設備激光相機圖像的形成①從激光管放出的激光，調制器AOM(acousticopticalmodulater)調制，隨著圖像數據變化。②通過AOM的激光束器調整成適合掃描的光束。③靠多面轉鏡的旋轉，激光形成水平的掃描。④圓柱透鏡校正,多棱鏡反射不同角度變成水平強度均勻的掃描。⑤經過f·θ透鏡的光，再經反射鏡反射掃描滾筒上的膠片使膠片感光。醫(yī)學影像設備學-CT設備激光相機掃描部分醫(yī)學影像設備學-CT設備激光部分醫(yī)學影像設備學-CT設備激光與CRT相機優(yōu)點①激光束有很好的聚焦性、方向性，反應極其迅速，以毫微米級計算，這樣的激光束直接投照到膠片上防止了偽影，如輪廓線、光柵線、失真等。②系統(tǒng)采用計算機控制，輸入存儲器的圖像在打印之前可以清除，重新排列，然后打印。硬盤，可連續(xù)打印，可以存儲打印同時進行，以至供多機共同使用。CRT型多幅相機是一次性選擇圖像，按鍵后即曝光，無法更改，每次只能完成一次拷貝。醫(yī)學影像設備學-CT設備第七節(jié)螺旋CT簡介

一、特點常規(guī)CT掃描四個步驟：第一步：X線管和探測器圍繞病人旋轉；第二步：旋轉中的X線管產生X線，探測器采集透射值（原始數據）。X線管電源的電纜必須允許X線管旋轉360°以上；第三步：X線管停止，X線管和探測器回到原始位置；第四步：病床進行平移，使另一層組織位于CT的掃描層面。醫(yī)學影像設備學-CT設備常規(guī)CT掃描缺點：①需要較長的掃描時間。②成像中會產生遺漏人體某些組織的情況。病人呼吸使前后兩次掃描中不相同的，相鄰兩掃描之間的組織造成遺漏；③不能準確地重建三維圖像和多方位圖像；④應用提高對比度技術時，只掃描了有限的幾個層面。醫(yī)學影像設備學-CT設備螺旋掃描容積式數據采集要求：①滑環(huán)技術使X線管能連續(xù)沿著一個方向轉動；②掃描床能做同步勻速直線運動；③使用大功率、高熱容量和散熱率的X線管；④具有螺旋加權算法軟件；⑤用計算速度快、存儲容量大的計算機系統(tǒng)。醫(yī)學影像設備學-CT設備螺旋CT掃描原理圖醫(yī)學影像設備學-CT設備二、螺旋掃描裝置

（一）滑環(huán)技術常規(guī)CT的X線管系統(tǒng)的供電和信號（數據）傳遞均由電纜完成。掃描時X線管在機架內只能做往復旋轉運動，且電纜易纏繞，掃描速度難以提高?；h(huán)技術用一個滑環(huán)和電刷代替電纜，滑環(huán)在轉動時一直與電刷保持良好的接觸，經電刷和滑環(huán)完成向X線管供電和信號的傳遞。醫(yī)學影像設備學-CT設備滑環(huán)技術示意圖醫(yī)學影像設備學-CT設備滑環(huán)上電壓技術1．高壓滑環(huán)技術機架外的高壓發(fā)生器產生X線管所需的高電壓，通過電纜和電刷傳輸到高壓滑環(huán)上，而后經高壓滑環(huán)輸入X線管。2．低壓滑環(huán)技術外部將數百伏的低壓經導線和電刷傳輸到低壓滑環(huán)上，由低壓滑環(huán)輸送給高頻高壓發(fā)生器，高頻高壓發(fā)生器產生的高電壓通過很短的一段高壓電纜，給X線管。醫(yī)學影像設備學-CT設備高壓滑環(huán)技術原理圖醫(yī)學影像設備學-CT設備低壓滑環(huán)技術原理圖醫(yī)學影像設備學-CT設備電刷(Brush)醫(yī)學影像設備學-CT設備低壓滑環(huán)醫(yī)學影像設備學-CT設備高低壓滑環(huán)優(yōu)點缺點高壓滑環(huán)技術的優(yōu)點是高壓發(fā)生器放在機架外部，可以不受體積重量的限制，發(fā)生器功率容量做得大，又不增加旋轉機架的重量，使掃描速度更快。而且也不需要擔心滑環(huán)與電刷接觸處因電流過大而引起的溫度升高問題。其缺點是高壓滑環(huán)易引起機架旋轉部件與靜止部件、接觸臂、電刷之間的高壓放電，由此還會引發(fā)高壓噪聲，影響數據采集。低壓滑環(huán)技術的優(yōu)點是對絕緣要求不高，安全、穩(wěn)定、可靠。其缺點是高頻高壓發(fā)生器體積和重量受到限制，制造大功率的高頻高壓發(fā)生器有相當的技術難度，且增加了旋轉部分的重量，掃描速度較高壓滑環(huán)低。

醫(yī)學影像設備學-CT設備（二）螺旋掃描技術1．掃描速度非?？焱ǔ?s內可以旋轉360°，從而有效地縮短掃描時間，使病人更容易接受和忍受CT檢查中的屏氣要求。多數病人可以在一次屏氣中完成掃描，避免了呼吸運動引起的掃描遺漏，減少了病人移動產生的偽影。2．連續(xù)掃描和連續(xù)采集數據可以獲得容積數據通過回顧性重建能夠得到任意位置的層像和高質量的三維重建圖像，提高了病灶檢出率。3．快速無層間隔掃描可以充分發(fā)揮對比劑的對比度增強作用幾乎可使全部掃描都在增強高