X线机CRDRCT的原理培训课件.ppt

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1、X线机CRDRCT的原理,X线机CRDRCT的原理,一、X线机的原理,2,X线机CRDRCT的原理,一、X线机的原理2X线机CRDRCT的原理,X-ray概论：,X-ray 是由德国伦琴教授在1895年所发现。这种由克鲁克斯管发出能穿透物体的辐射线，在电磁光谱上能量较可见光强波长较短，频率较高，相类似之辐射线有宇宙射线等。目前X线诊断常用的X线波长范围为0.0080.031nm（相当于40150kv时）。,3,X线机CRDRCT的原理,X-ray概论： X-ray 是由德国伦琴教授,4,X线机CRDRCT的原理,4X线机CRDRCT的原理,利用高速电子撞击金属靶面产生 X射线的真空电子器件，称

2、X光管。分为充气管和真空管两类。,充气管： 1895 年 W.K.伦琴在进行克鲁克斯管实验时发现了 X射线 。克鲁克斯管就是最早的充气X射线管 ，其功率小 、寿命短、控制困难，现已很少应用。,真空管： 1913年 W.D.库利吉发明了真空X线管。管内真空度不低于10-4帕。阴极为直热式螺旋钨丝，阳极为铜块端面镶嵌的金属靶。阴极发射出的电子经高压加速后撞击靶面产生X射线。以后经过许多改进，至今仍在应用。,X光管：,5,X线机CRDRCT的原理,利用高速电子撞击金属靶面产生 X射线的真空电子器,接通电源,使X线管灯丝加热产生自由电子云,提供高压电产生电势差，使电子以高速由阴极向阳极行进，撞击阳极钨

3、靶原子。,1%产生X线，99%转换为热能,X线的产生,6,X线机CRDRCT的原理,接通电源使X线管灯丝加热产生自由电子云提供高压电产生电势差，, 穿透作用 X、CT的基本原理 荧光作用 可以使荧光物质发出可见光（透视摄影 基础） 电离作用 半导体及惰性气体发生电离（）,X线的基本特性,（一）物理特性, 感光作用 使光敏物质感光（胶片）,（二）化学特性,（三）生物效应,使生物体发生变异及破坏（防护及放射治疗）,7,X线机CRDRCT的原理, 穿透作用 X、CT的基本原理 X线的基本,X线的质与量,X-ray的质： 是指X射线的穿透能力，它取决射线的波长。通过调整电压( kVp) 可以改变X射线

4、的波长亦即改变射线的穿透能力,X-ray的量： 表示单位时间内通过与射线垂直方向上的单位面积的光子数的多少。由球管灯丝的电子数决定,调整球管的灯丝电流和曝光时间可以改变射线的量,通常用mAs表示。,8,X线机CRDRCT的原理,X线的质与量X-ray的质：X-ray的量：8X线机CRDR,X线成像原理,X线成像是基于人体内不同结构的脏器对X线吸收的差别。一束能量均匀的X线投射到人体的不同部位，由于各部位对X线吸收的不同，透过人体各部位的X线强度亦不同，最后投影到一个检测平面上，即形成一幅人体的X线透射图像。,9,X线机CRDRCT的原理,X线成像原理 X线成像是基于人体内不同结,X线机的基本硬

5、件配置,球管,10,X线机CRDRCT的原理,X线机的基本硬件配置球管10X线机CRDRCT的原理,高压发生器,提供电力给球管以及控制mA KV sec变化,11,X线机CRDRCT的原理,高压发生器提供电力给球管以及控制mA KV sec变化1,限束器,是一种安装在x线管输出窗前方的机电型光学装置，内有可调间隙的铅板,主要作用是：控制x线适当照射野减少散射线指示照射野中心,12,X线机CRDRCT的原理,限束器 是一种安装在x线管输出窗前方的机电型光,滤线栅,是x线摄影中减少散射辐射的装置，由薄铅条按一定密度排列构成，铅条间隙与射线平行,f0,栅焦距（ f0) :铅条汇聚到栅板的垂直距离栅格

6、比（ R) :铅条的高度与间距之比，比值越大滤线的效果越好。栅密度（ N) :单位距离内铅条的数量 N=1/C越大滤线的效果越好。,C,13,X线机CRDRCT的原理,滤线栅 是x线摄影中减少散射辐射的装置，由薄铅,影像增强器（image Intensifier),X-ray,输入屏上涂有一层荧光粉（CsI）将X-ray转化为可见光,14,X线机CRDRCT的原理,影像增强器（image Intensifier)X-ray输,CCD（电荷藕合器件）,一种用于探测光的硅片，由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件，比传统的底片更能敏感的探测到光的变化。,1

7、5,X线机CRDRCT的原理,CCD（电荷藕合器件） 一种用于探测光的,X线机成像过程,IP板CR,高压发生器,成像单元,球管,束光器,照射目标,I.IRF,成像板DR,暗盒胶片,16,X线机CRDRCT的原理,X线机成像过程IP板高压发生器成像单元球管束光器照射目标I.,二、CR系统原理,17,X线机CRDRCT的原理,二、CR系统原理 17X线机CRDRCT的原理,CR的定义： Computed Radiography，即“计算机X线摄影”：将携带诊断信息的X线影像记录在影像板（image plate，IP）上，经读取装置读取，通过计算机处理，获得数字化图像。,CR的意义： 首次将传统屏片

8、系统X线摄影数字化，所得数字化图像可以进行后处理，并且易于查询、检索、储存、传输和打印等。,CR的组成： 影像板：记录X线形成的潜影。 读取装置：将潜影转变为数字信号。 后处理工作站：将数字信号还原成图像并进行后处理。,18,X线机CRDRCT的原理,CR的定义：CR的意义： CR的组成：18X线机CRDRC,CR的工作流程图,19,X线机CRDRCT的原理,CR的工作流程图19X线机CRDRCT的原理,IP是CR成像的关键器件，是X线影像的记录载体，取代传统X线摄影中的增感屏+胶片，CR影像不是直接记录于胶片，而是先记录在IP上（先记后读），IP可重复使用，但不具备影像显示功能。,影像板（I

9、P）,基本结构： A、外层保护层：防止荧光层受到损伤。要求透光且薄，常用聚脂树脂类纤维 B、磷光层：把第一次照射光的信号记录下来，当再次受到光刺激时，会释放存储的信号 C、基底层：保护荧光层免受外力的损伤。,IP暗盒剖面示意图,磷光层(含磷颗粒),外层保护层,基底层,暗盒,暗盒,20,X线机CRDRCT的原理,IP是CR成像的关键器件，是X线影像的,IP成像原理,入射X光子被荧光层内的荧光体吸收，释放出电子，其中部分电子散布在荧光体内呈半稳定态，形成潜影，完成X线影像信息的采集和存储潜影电荷数量与入射光子能量成正比当用激光扫描已有潜影的IP时，IP表现出PSL（光激励发光/光致发光）现象，完成

10、X线影像信息的读取PSL（光激励发光）荧光强度与潜影电荷数量成正比,21,X线机CRDRCT的原理,IP成像原理入射X光子被荧光层内的荧光体吸收，释放出电子，其,PSL发光,某些物质在第一次受到照射光照射时，能将一次激发光携带的信息贮存下来，当再次受到照射光照射时，能发出与一次激发光携带信息相关的荧光。,一次激发光（X线光子）,二次激发光（读取激光）,潜影,这就是光激励发光（photostimulated luminescence，PSL，光致发光），这种物质就称为PSL物质；发光强度与X线光子能量成正比。,22,X线机CRDRCT的原理,PSL发光一次激发光（X线光子）二次激发光（读取激光）

11、潜影,IP存贮信息的消褪,贮存在PSL物质中的X线影像信息随存贮时间（读取前时间）的延长而衰减，称为消褪（fading）。消褪不可避免，随时间延长、温度升高而加重，CR系统对消褪设置自动补偿。一般地，要求摄影后8小时内完成信息读取，以免丢失临床信息 。,23,X线机CRDRCT的原理,IP存贮信息的消褪贮存在PSL物质中的X线影像信息随存贮时间,IP信息的擦除,二次激发过的IP需用强光照射（约200W的强光灯），擦除IP上残存的潜影以供下次使用。IP经强光照射擦除潜影，是PSL发光的逆过程，实现IP存贮信息的完全擦除。对于暗盒式IP，可见光被屏蔽，必须将IP插入到读取装置中，用强光自动擦除。,

12、24,X线机CRDRCT的原理,IP信息的擦除24X线机CRDRCT的原理,环境因素对IP的干扰,IP对所有电磁波均显敏感性。长期闲置的IP在启用前必须先用强光照射以消除环境干扰。,25,X线机CRDRCT的原理,环境因素对IP的干扰25X线机CRDRCT的原理,读出装置,1、高精度步进电机带动IP匀速移动。2、激光束经光学系统（摆动式反光镜和回旋式多面体反光镜）的反射，在与IP垂直的方向上，依次逐行对IP进行精确均匀地扫描。3、IP上所释放的PSL荧光被集光器收集，经光电倍增管转换为电信号，并被进一步放大，再由A/D转换器转换成数字化信号。,CR系统影像读取原理图,26,X线机CRDRCT的

13、原理,读出装置1、高精度步进电机带动IP匀速移动。CR系统影像读取,影响CR影像质量的因素,CR影像的空间分辨力： 取决于PSL晶体的颗粒度和读取装置的电、光学特性。 PSL结晶体尺寸越小，发光效率越高，图像空间分辨力越高。激光束点直径越小，读取信息量相对越多，影像质量越高。 CR影像的空间分辨力尚不如传统胶片。CR影像的噪声： 1、X线量子噪声： IP吸收过程中产生，与IP吸收的X线量子数（入射X线量）成反比。2、光量子噪声：光电倍增管光电转换中产生，与光电子数成反比。3、系统固有噪声： IP结构噪声、光学系统噪声、电子系统噪声、机械传导系统噪声等。X线剂量较低时，图像噪声决定于量子噪声；X

14、线剂量较高时，图像噪声决定于固有噪声。,27,X线机CRDRCT的原理,影响CR影像质量的因素CR影像的空间分辨力：27X线机CRD,CR使用注意事项,由于CR读取时会根据曝光条件、曝光范围、部位、体位等信息自动调节图像至最佳状态，因此: 1）.一块板最好只照一幅图像（正侧位用两块板照），避免因曝光条件不一样或图像重叠、图像有间隔等导致的图像质量下降。 2）.选择与部位大小相适应的IP板，不要用大板照小部位，而且照射野要覆盖整块IP。 3）.扫描前输入的检查部位、体位和投照资料等要尽量准确和完整。 4）.曝光时正确定向片盒，图像扫描出来就是正向的，可以省除旋转图像的麻烦。 5）.由于IP上的图

15、像质量随时间推移而降低，因此最好一个小时内扫描IP,IP长时间不用再次使用时，最好先行强光擦除，以消除可能存在的潜影 6）.图像质量很大程度上决定于曝光剂量，因此不要为了降低病人受照剂量而无限制地降低曝光条件。,28,X线机CRDRCT的原理,CR使用注意事项 由于CR读取时会根据曝光条件、曝,CR的优点和不足,优点：最后获取的是数字化图像：可进行多种图像后处理，易于储存、检索和传输。只要曝光条件不离谱，都能获得满意的图像，从而有效减少重照。可与原有的X光机匹配工作，节省资金，少花钱即能实现图像数字化。X线照射量动态范围大：可显示细微组织差异。PSL物质敏感度高，所需曝光剂量低，能有效减少患者

16、受照射量。IP可重复使用几万次。,不足：时间分辨力较差，难以显示动态图像成像过程繁琐，未改变工作流程，工作效率相对传统X线摄影并没有提高，与DR更是没法比空间分辨率不如常规的X线照片和DR,29,X线机CRDRCT的原理,CR的优点和不足优点：不足：29X线机CRDRCT的原理,三、DR系统原理,30,X线机CRDRCT的原理,三、DR系统原理30X线机CRDRCT的原理,DR的种类,非晶硅平板探测器（间接放射成像）（IDR） X线影像先转换为可见光影像，再经光电转换、A/D转换等器件转换成数字图像。主流：非晶硅（a-Si）,根据X线影像转换为数字图像信号的过程不同，可分为IDR（间接放射成像

17、）和DDR（直接放射成像）。,非晶硒平板探测器（直接放射成像）（DDR） X线影像直接转换为数字图像，无中间环节 。主流：非晶硒（a-Se）,31,X线机CRDRCT的原理,DR的种类非晶硅平板探测器（间接放射成像）（IDR）,IDR的结构和工作原理,X线影像转换为可见光影像区分IDR 与DDR类型的技术点,将可见光影像转换成模拟电信号， A/D再将把模拟电信号转换为数字信号,对数字信号进行各种图像处理,对整个系统的控制和协调,存储、记录数字图像,实时观测所采集的X线影像,产生X线,IDR图象质量比CR有较大的改善，但这种转换机制由于存在光线散射过程，必然导致图像分辨力的降低。,32,X线机C

18、RDRCT的原理,IDR的结构和工作原理图像监视器影像接收器数据采集器图像处理,各种类型的IDR,（1） I.I-TV（影像增强器电视）成像方式：,（2）胶片数字扫描方式：,、X线胶片数字扫描仪；、图象工作站；、高清晰度监视器；、图象处理系统软件,（3） Scintillator + Lens + CCD（闪烁晶体+光学镜头+CCD）,（4）闪烁晶体+a-Si（非晶硅薄膜） + TFT（薄膜晶体管） 、 a-Si （非晶硅薄膜）适度扩散，形成高集成的薄膜光电二极管（TFD）作为光电转换器件；薄膜晶体管（TFT）作为开关元件。 、转换效率最高，像素尺寸最小，图像质量最好。,33,X线机CRDRC

19、T的原理,各种类型的IDR（1） I.I-TV（影像增强器电视）成像,DDR的结构和工作原理,平板探测器FPD 把X线影像直接转换为模拟电信号，A/D再将模拟电信号转换为数字信号,对数字信号进行各种图像处理,对整个系统的控制和协调,存储、记录数字图像,实时观测所采集的X线影像,产生X线,数据,控制,存储,调用,34,X线机CRDRCT的原理,DDR的结构和工作原理图像监视器探测器矩阵 图像处理器存储器,（1）气体电离室探测器： 由许多单元组成阵列，每个单元构成一个像素，大小约为0.5mm0.5mm。探测器极板间充以惰性气体，X线照射下，气体电离，电离电荷在极间电场作用下定向漂移。在外电路获得正

20、比于X线强度的输出信号。X线强度电离电荷输出电信号成正比。（2）非晶态硒（a-Se）型平板探测器： 由集电矩阵、硒层、电介质、顶层电极和保护层等构成。特点：、依赖型平板；、 X线吸收率较低；、硒层厚度与有效光电子成正比， 与成像时间成反比。,DDR使用的X线探测器,35,X线机CRDRCT的原理,（1）气体电离室探测器：DDR使用的X线探测器35X线机CR,DDR的特点,采用a-Se（非晶态硒）和TFT（薄膜晶体管）技术将入射X射线直接转换为电信号非常高的转换效率（DQE）：对入射到探测器表面的X线光子的吸收能力，DR平板的X线探测器的量化转换效率极为宽广的动态范围（104 105）：是用来实

21、现比普通数字图像技术更大曝光动态范围（即更大的明暗差别）。很高的空间分辨率（25603072）彻底消除散射效应，极佳的MTF （调制传输函数）特性。 MTF：是空间频率在一范围期间信号转换的一种判定，并以量化表现影像鲜明程度。调制传输函数(MTF)标志了成像系统维持物体原有对比度的能力。MTF值越高，意味着系统对原始信息的还原能力越强，所得到的图像越接近于原始图像。,36,X线机CRDRCT的原理,DDR的特点采用a-Se（非晶态硒）和TFT（薄膜晶体管）技,IDR与DDR的优缺点,IDR：优点：1、转换效率高； 2、动态范围广； 3、空间分辨率高； 4、在低分辨率区X线吸收率高（原因是其原子

22、序数高于非晶硒） 5、环境适应性强。缺点：1、高剂量时DQE不如非晶硒型；2、因有荧光转换层故存在轻微散射效应； 3、锐利度相对略低于非晶硒型。,DDR：优点：1、转换效率高； 2、动态范围广； 3、空间分辨率高； 4、锐利度好。 缺点： 1、对X线吸收率低，在低剂量条件下图像质量不能很好的保证，而加大X线剂量，不但加大病人射线吸收，且对X光系统要求过高。 2、硒层对温度敏感，使用条件受限，环境适应性较差。,37,X线机CRDRCT的原理,IDR与DDR的优缺点IDR：DDR：37X线机CRDRCT,CR、DR常用后处理技术,窗宽窗位调整、预设 与CT窗宽窗位处理类似，以某一灰度值为中心，在选

23、定的数字信号数值范围内，以黑白灰阶再现某一范围的数字信号，以达到针对某部位的最佳视觉效果。 预设就是针对某个部位或体位，使用者可以根据实际经验自行设置一个合适的窗宽窗位，当打开该部位或体位的图像时自动调用设定值，可以不用后处理就能达到比较好的图像显示效果。,38,X线机CRDRCT的原理,CR、DR常用后处理技术窗宽窗位调整、预设,减影处理： A、时间减影：选择血管造影系列图象中的若干帧作为造影像和蒙片进行数字减影处理，可得到CR血管减影图象。优点：视野大，空间分辨力高，动态范围宽。缺点：时间分辨力差，无法实现高频采集和实时显示。 B、能量减影（X线吸收率减影） 用两个不同千伏的X线摄影条件分

24、别摄影，选择其中任何一帧作为蒙片进行减影，则可消除某些组织。例如对胸部行能量减影处理可消除肋骨影像，以利于观察低对比度肺野。,39,X线机CRDRCT的原理,减影处理：39X线机CRDRCT的原理,多功能测量：可对感兴趣区进行多种统计测量，包括：距离、面积、周长、最大值、最小值等缩放功能和放大镜图像旋转（90， 180 ）图像反转（X线胶片图像和透视图像转换）图像翻转（图像镜像）文字、图形标注图像边缘增强：通过增加对选定的空间频率的响应，使感兴趣结构的边缘部分得到增强，从而突出结构轮廓。 图像自动优化DICOM存储、打印,40,X线机CRDRCT的原理,多功能测量：可对感兴趣区进行多种统计测量

25、，包括：距离、面积、,DR系统更高的工作效率更好的影像质量更为流畅的工作流较低的运行成本较高的初始投资,CR系统较低的初始投资方便旧设备改造图像质量不如胶片费时、运行成本较高,DR与CR的比较,41,X线机CRDRCT的原理,DR系统CR系统DR与CR的比较41X线机CRDRCT的原理,四、计算机体层摄影（CT）Computed Tomography,42,X线机CRDRCT的原理,四、计算机体层摄影（CT）42X线机CRDRCT的原理,概念： 根据人体不同组织对X射线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就

26、可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。,43,X线机CRDRCT的原理,概念： 43X线机CRDRCT的原理,1963年，美国物理学家Cormack（科马克）发现人体不同的组织对X射线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础。 1969年，英国工程师Hounsfield （ 亨斯菲尔德）设计了计算机横断体层成像装置。经神经放射诊断学家Ambrose（安布罗斯） 应用于临床， 取得极为满意的诊断效果。它使脑组织和脑室及病变本身显影，获得颅脑的横断面图像。 此种检查方法称之为计算机体层成像。这种图质好、诊断价值高而无

27、创伤、无痛苦、无危险的诊断方法是放射诊断领域的重大突破，促进医学影象诊断学的发展。,CT的发明,44,X线机CRDRCT的原理,1963年，美国物理学家Cormack（科马,各代CT机的特点,第一代CT X线球管为固定阳极，发射X线为直线笔形束，一个探测器，采用直线和旋转扫描相结合，即直线扫描后，旋转1度，再行直线扫描，旋转180完成一层面扫描，扫描时间36分钟。矩阵象素256256或320320。仅用于颅脑检查。,45,X线机CRDRCT的原理,各代CT机的特点第一代CT 45X线机CRDRCT的原理,第二代CT 与第一代无质的区别，仅由小角度（330）扇形X线束替代了直线笔形束，探测器增至

28、几十个，扫描时间缩至10秒到1.5分钟，矩阵象素与第一代CT机相同，可用于颅脑和腹部。,46,X线机CRDRCT的原理,第二代CT 46X线机CRDRCT的原理,第三代 CT X三线球管为旋转阳极。发射X 线为扇形束，角度较大达3045度，探测器多达几百个，只做旋转扫描，扫描时间为2.410秒，矩阵象素除256256和320320外，还有512512。适用全身各部位。,47,X线机CRDRCT的原理,第三代 CT 47X线机CRDRCT的原理,第四代CT 与第三代无质的区别，探测器多达1000余个，固定安装在扫描机架四周，仅X线球管绕患者旋转，扫描时间进一步缩短至15秒。,48,X线机CRDR

29、CT的原理,第四代CT 48X线机CRDRCT的原理,第五代CT 为最新发展的电影扫描CT (cine CT scanner)，在扫描速度上有飞跃发展，采用电子枪结构，使每次扫描时间缩短至50毫秒，大大有利于心脏CT扫描。,49,X线机CRDRCT的原理,第五代CT 49X线机CRDRCT的原理,是一种通过两套X射线球管系统和两套探测器系统同时采集人体图像的CT装置。 两套X射线的发生装置和两套探测器系统呈一定角度安装在同一平面，进行同步扫描。两套X射线球管既可发射同样电压的射线也可以发射不同电压的射线，从而实现数据的整合或分离。不同的两组数据对同一器官组织的分辨能力是不一样的，通过两组不同能

30、量的数据从而可以分离普通CT所不能分离或显示的组织结构。即能量成像。如果是两组数据以同样的电压的电流值扫描则可以将两组数据进行整合，快速获得同一部位的组织结构形态，突破普通CT的速度极限。,双源CT：Dual Source CT （DSCT）,由于双源CT将扫描速度和扫描效率大大提高，所以明显缩短了检查时间，受检者接受的X射线量大大减少。与常规多层螺旋CT相比（以64层螺旋CT为例）可以降低70%到90%的X射线剂量。,50,X线机CRDRCT的原理,是一种通过两套X射线球管系统和两套探测器系统,普通CT与螺旋CT的比较,常规CT，间隔式扫描,螺旋CT：连续容积扫描，轨迹呈螺旋形,螺旋CT优点

31、：1、没有扫描间隔时间，大大缩短扫描时间；2、快速容积扫描，提高小病灶的检出，防止遗漏小病灶；3、能进行容积扫描后处理：CT血管造影，CT三维重建，CT仿真内窥镜等。,51,X线机CRDRCT的原理,普通CT与螺旋CT的比较常规CT，间隔式扫描螺旋CT：连续容,X线机CRDRCT的原理培训课件,X线束对人体某部一定厚度的层面扫描，由探测器接收被该层面部分吸收的剩余X线；探测器将接收到的X线信号由光电转换器转变为电信号，再经模/数转换器转变为数字信号，传送到计算机的数据采集系统；计算机将采集的数字信息经运算处理，得出扫描层面各点的数字，排列成数字矩阵；数字矩阵可存储于硬盘或光盘中，再经数/模转换

32、器将数字矩阵中的每个数字转化为由黑到白不同灰度的小方块，按矩阵排列，即构成CT图像，最后调节窗宽、窗位，经显示器或照相机输出，用于临床诊断。,CT成像原理,53,X线机CRDRCT的原理,X线束对人体某部一定厚度的层面扫描，由探测,Ct-相关术语,CT值窗宽窗位空间分辨率和密度分辨率层厚与层距部分容积效应薄层扫描,54,X线机CRDRCT的原理,Ct-相关术语CT值54X线机CRDRCT的原理,CT 值,CT值（CT number） ： CT扫描中X线衰减系数的单位，用于表示CT影像中组织结构的线性衰减系数(吸收系数)的相对值。 简言之：物体对水的相对吸收值定义为CT值。CT值用亨氏单位（Ho

33、unsfield unit） 表示，简写为Hu。,55,X线机CRDRCT的原理,CT 值 CT值（CT number） ：55X线机,窗宽和窗位,人体内不同密度的组织CT值均介于2000个分度之间，如果CT图像用2000个灰阶来表示，其图像层次将非常丰富。 但人眼一般仅能分辨出16个灰阶，若将2000个分度划分为16个灰阶，则每个灰阶的CT值为125（2000/16）Hu，即相邻两个组织间CT值相差125Hu时，人眼才能分辨。 为了能观察到CT机所具有的较高的密度分辨力，引进了窗宽和窗位。,56,X线机CRDRCT的原理,窗宽和窗位 人体内不同密度的组织CT值均介于2,窗宽 (window

34、width) ： 就是显示图象上所包括的个灰阶值的范围。在此CT 值范围内的组织和病变均以不同的模拟的灰度显示。 数字成像方式的图像显示中，根据人眼视觉分辨力的需要，对兴趣结构所占据的灰阶范围作选择性显示的技术。,窗位 (window level) ：又称窗中心，是指CT图象上黑白刻度中心点CT值范围。数字成像方式的图像显示中；以某一灰阶为中心点，选择性显示该中心上、下一定范围内的灰阶，该中心点即为窗位。 同样的窗宽，由 于窗位不同，其所包括CT值范围的CT值也有差异。,57,X线机CRDRCT的原理,窗宽 (window width),举例：要观察脑实质，窗宽常为100 Hu ，窗位为 40

35、 Hu ，实际观察的CT值范围为 -10Hu90Hu，即密度在-10Hu90Hu范围内的各种结构如脑实质和脑室系统等均以不同的灰度显示出来；而高于90Hu的组织结构如骨组织及颅内钙化等均以白影显示，无灰度差别；而低于-10Hu的组织结构如皮下脂肪、乳突气房及颅内积气等均以黑影显示，其间也无灰度差别。 若窗宽保持100 Hu不变时，若窗位为0 Hu时，其CT值范围则为 -50 Hu50 Hu；若窗位改为50 Hu，则其CT值范围为0 Hu100 Hu。 加大窗宽，图像层次增多，组织对比减少，细节显示差；缩小窗宽，图像层次减少，组织对比增加。 因此，必须选择合适的窗宽和窗位，相互协调，才能获得既有

36、一定层次，又有良好对比的图像。,58,X线机CRDRCT的原理,举例：要观察脑实质，窗宽常为100 Hu ，窗位为 40,59,X线机CRDRCT的原理,59X线机CRDRCT的原理,空间分辨率和密度分辨率 前者指影像中能够分辨的最小细节，后者指能显示的最小密度差别。层厚与层距 前者指扫描层的厚度，后者指两层中心之间的距离。 部分容积效应 由于每层具有一定的厚度，在此厚度内可能包括密度不同的组织，因此，每一像素的CT值，实际所代表的是单位体积内各种组织的CT值的平均数。薄层扫描 是指层厚为5mm或更薄层厚以下的扫描，用于观察病变的细节。噪声： 扫描噪声是因为X线穿透人体到达探测器的光子数量有限

37、，致使光子在矩阵内各像素的分布不均，导致密度相等的组织或水在图像上的各点的CT值不相等。,60,X线机CRDRCT的原理,空间分辨率和密度分辨率60X线机CRDRCT的原理,CT检查方法,61,X线机CRDRCT的原理,CT检查方法61X线机CRDRCT的原理,二、增强扫描 增强扫描是指静脉注射对比剂后的扫描。增强扫描增加了正常组织与病变组织的密度差别，可更清楚地显示出病变与周围组织间的关系及病变的大小、形态、范围，有助于发现平扫未能显示或显示不清的病变；同时依据病变强化的特点，有助于定性诊断；另外，还可观察血管结构及血管病变等。 (一) 常规增强扫描 是静脉注射对比剂后按普通扫描的方法进行扫

38、描。常规增强扫描时对比剂的注射方法有：静脉团注法：即以2ml/s4ml/s的速度静脉注射对比剂50ml100ml，注射完毕后立即扫描，其特点是增强效果明显，但消失也快；快速静脉滴注法：即快速静脉滴注对比剂100ml180ml，滴注50ml后开始扫描，其特点是血管内对比剂浓度维持时间较长，但增强效果差，不如静脉团注法。 (二) 动态增强扫描 是指静脉注射对比剂后在短时间内对兴趣区进行快速连续扫描。动态增强扫描对CT机的要求是每层扫描时间和扫描间隔时间之和小于10s。动态扫描时，扫描过程与图像处理过程分开，先在较短时间内完成全部扫描，待扫描结束后再作图像的重建和显示。,62,X线机CRDRCT的原

39、理,二、增强扫描62X线机CRDRCT的原理,CT增强对比剂按其理化结构可分为4个类型 1、离子型单体（泛影葡胺，高渗溶液） 2、离子型双聚体（碘卡明，低渗溶液） 3、非离子型单体（优维显、碘海醇，低渗溶液） 4 、非离子型双聚体（伊索显，等渗溶液） CT对比剂增强效果主要与含碘量有关，而毒副反应与渗透性及是否含有电荷等有关。 对比剂约90%以原形由肾小球滤过排除，少量经其它器官排泄，即所谓的 异位排泄。,63,X线机CRDRCT的原理,CT增强对比剂按其理化结构可分为4个类型63X线机CRDRC,CT - 优点： 1、密度分辨率高，能更好地显示由软组织构成的器官。 2、是横断面图，可连续扫描

40、若干层，可作冠状、矢状重建。 3、由电子计算机重建的图像，不与邻近体层的影像重叠。 4、CT值可提供诊断参考价值。,CT - 缺点： 1、图像空间分辨力不如X线图像高。 2、观看横断面图要有丰富的断面解剖知识。 3、有一定的局限性，如累及粘膜层及肌层的胃肠道疾病等CT检查容易漏诊。 4、病变的密度与正常组织密度相近的病变，平扫易漏诊，须增强扫描。 5、X射线辐射量较大。,64,X线机CRDRCT的原理,CT - 优点：CT - 缺点：64X线机CRDRCT的原理,CT后处理技术,多平面重建（MPR）曲面重建（CPR）最大密度投影（MIP）最小密度投影（Min-IP）表面遮盖显示（SSD）容积重建（VRT）仿真内窥镜（VE）其他,65,X线机CRDRCT的原理,CT后处理技术多平面重建（MPR）65X线机CRDRCT的原,谢谢大家！,66,X线机CRDRCT的原理,谢谢大家！66X线机CRDRCT的原理,