医学影像学/CT的成像基本原理与设备

{{Hierarchy header}}
'''一、[[CT]]的[[成像]]基本原理'''

CT是用[[X线]]束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel），见图1-2-1。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵

{{图片|guwbypjm.jpg|扫描层面体素及象素}}

图1-2-1　扫描层面体素及象素

（digital matrix），见图1-2-2。数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/analog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的[[小方]]块，即象素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图象。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。

{{图片|guwbymzu.jpg|数字矩阵}}

图1-2-2　数字矩阵

'''二、CT设备'''

CT设备主要有以下三部分：①扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成；②计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；③图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或[[激光]]照相机将图像摄下。CT成像流程如图1-2-3。

{{图片|guwbyk7g.jpg|CT装置示意图}}

图1-2-3　CT装置示意图

扫描部分如图1-2-4及图1-2-5所示的几种不同扫描方式。探测器从原始的1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定，发展到新近开发的螺旋CT扫描（spiralCt scan）。计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。由于扫描时间短，可避免运动，例如，[[呼吸运动]]的干扰，可提高图像质量；层面是连续的，所以不致于漏掉病变，而且可行三维重建，[[注射造影剂]]作[[血管造影]]可得CT血管造影（Ct angiography，CTA）。超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不同（图1-2-5）。扫描时间可短到40ms以下，每秒可获得多帧图像。由于扫描时间很短，可摄得电影图像，能避免运动所造成的[[伪影]]，因此，适用于[[心血管造影]]检查以及小儿和急性[[创伤]]等不能很好的合作的患者检查。

{{图片|guwbyexg.jpg|不同的扫描方式（I）}}

图1-2-4　不同的扫描方式（I）

{{图片|guwbyhfc.jpg|不同的扫描方式（II）}}

图1-2-5　不同的扫描方式（II）
{{Hierarchy footer}}
{{医学影像学图书专题}}