X射线计算机断层成像（X-CT）

医学影像物理学之X射线计算机断层成像（X-CT），介绍了CT基础知识、螺旋CT、CT影像质量等，希望对你有所帮助！

X-CT

• 螺旋CT
  • 单源螺旋CT
    • 单层螺旋CT
      • 线性内插
        • 全扫描内插法360°线性内插
        • 半扫描内插法180°内插法
      • 螺距
        • d为扫描架旋转一周进床距离，S为透过检测器的X射线厚度。
    • 多层面螺旋CT
      • 多排结构的检测器可通过不同的组合方式，获得不同层厚的多层扫描图像。
      • 螺距
        • d为扫描架旋转360进床距离；S表示层厚；M表示扫描一周获得图像的层数
      • 重建算法的选择
        • 优化采用扫描：调整采样轨迹的方法来获得补偿信息、缩短采用间隔、增加Z轴上的采样密度来获得图像质量的改善。
        • 滤过内插法：改变滤过波形和宽度来自由调整切层轮廓外形的有效层厚及图像噪声，实现Z轴方向的多层重建。
  • 优点
    • 扫描速度高，不遗漏病灶，减少运动伪影；
    • 数据连续，采集无遗漏，二维和三维重建图像质量高；
    • 任意回顾性重建图像，无层间隔大小约束和重建次数限制；
    • 单位时间内扫描速度高，CT检查时对比剂利用率增强。
  • 双源螺旋CT
• CT影像质量
  • 图像的主要质量参数
    • 对比度：是CT图像表示不同物质密度差异或对X射线透射度微小差异的量。
    • 对比度分辨力：是CT像表现不同物质的密度差异，或对X射线透射度微小差异的能力。对比度分辨力通常用能分辨的最小对比度的数值表示。
    • 高对比度分辨力：物体与匀质环境的X射线线性衰减系数差别的相对值大于10%时，CT机（从而也是CT图像）能分辨该物体的能力。 单位是mm或LP·cm-1。
    • 低对比度分辨力：物体与匀质环境的X射线线性衰减系数差别的相对值小于1%时，CT机（从而也是CT图像）能分辨该物体的能力。 单位是mm。
    • 空间分辨力
    • 图像噪声与X射线剂量
      • 噪声：在均匀物质的影像中，表示给定区域的各CT值对其平均值变化的量。
      • 图像噪声，噪声在图像上的随机分布
      • 影响因素： 增大投影X线量可减小图像噪声
    • 均匀性：是描述在断面不同位置上的同一种组织成像时，是否具有同一个平均CT值的量
    • 主要质量参数制约关系
      • X射线剂量一定，空间分辨力、对比度分辨力 相互制约
      • 图像对比度 → 图像空间分辨力
      • 选择原则：临床检查；病理学范围
  • X-CT图像的伪像
    • 产生伪像的原因
      • 1||| 成像系统测量误差
      • 2||| X线的原因
      • 3||| 受检体的原因
      • 4||| 成像装置的原因
    • 伪像识别的意义
      • 1. 有助于对真实图像的更深刻的认识
      • 2. 有助于设备运行在最佳状态和受检体体位的调整
      • 3. 有助于对成像设备软、硬件设计的进一步完善
• CT基础知识
  • 1. 断层与解剖断面
    • 断层：指在受检体内接受检查并欲建立图像的薄层
    • 解剖断面：解剖断面是指断层标本的表面
    • 体素：是指在受检体内欲成像的断层表面上，按一定大小和一定坐标人为地划分的很小的体积元
  • 2. 扫描与投影
    • 扫描与投影
      • 扫描：是用X射线束以不同的方式、按一定的顺序、沿不同的方向对划分好体素编号的受检体断层进行投照，并用高灵敏度的检测器接收透射体素阵后的出射X线束强度。
      • 投影：投照受检体后出射X线束的强度I 称为投影，投影的数值称为投影值，投影值的分布，称为投影函数
    • CT扫描用X射线束
      • 一定能谱宽度的连续X射线
    • 窄束X射线的获取
  • 3. CT图像重建的数理基础
    • 朗伯(Lambert)定律
    • 均匀介质的线性衰减系数
    • X射线束通过非均匀介质
      • 通过第 n 个体素的衰减为
    • 图像重建的反投影法（总和法）
      • 沿扫描路径的反方向，把所得投影的数值反投回各体素中去
      • 基数：等于任一方向上投影值的总和
      • 滤波反投影法：此方法是把获得的投影函数作卷积处理，就可以达到消除星状伪影的目的
  • 4. CT值与灰度显示
    • CT值
      • CT值的标尺按空气的CT值=-1000HU，水的CT值=0HU作为两个固定值标定
    • 灰度显示
      • 灰度是指黑白或明暗的程度，它是在图像画面上，表现各像素黑白或明暗程度的量。
      • CT值转换图像画面上对应像素的灰度，就得到图像画面上的灰度分布。
  • 5. X-CT后处理技术
    • 图像后处理技术的种类
      • 窗口技术：CT机放大或增强某段范围内灰度的技术。
      • 双窗技术：用两种窗宽窗位，以便观察不同CT值范围的组织。
    • 几个典型图像处理技术
      • 图像再加工：图像过滤、图像相加和相减，图像位移、旋转，图像的放大和缩小，多幅图像画面显示