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CT成像基本原理

发布时间:2019-09-16浏览:197次

CT成像基本原理
CT成像基本原理是用X线束对人体检查部位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,由光电转换器转变为电信号,再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字信号,输入计算机处理。图像形成的处理有如将选定层面分成若干个体积相同的长方体,称之为体素(voxel)。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(digital matrix).数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/anolog 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,即像素(pixel),并按矩阵排列,即构成CT图像。
在X线穿透人体器官或组织时,由于人体器官或组织是由多种物质成分和不同的密度构成的,所以各点对X线的吸收系数是不同的。将沿着X线束通过的物体分割成许多小单元体(体素),令每个体素的厚度相等(l)。设l足够小,使得每个体素均匀,每个体素的吸收系数为常值,如果X线的入射强度I0、透射强度I和体素的厚度l均为已知,沿着X线通过路径上的吸收系数之和μ1+μ2+……+μn就可计算出来。为了建立CT图像,必须先求出每个体素的吸收系数μ1、μ2、μ3……μn 。为求出n个吸收系数,需要建立如上式那样n个或n个以上的独立方程。因此,CT成像装置要从不同方向上进行多次扫描,来获取足够的数据建立求解吸收系数的方程。吸收系数是一个物理量,CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。实际应用中,均以水的衰减系数为基准,故CT值定义为将人体被测组织的吸收系数μi 与水的吸收系数μw的相对值,用公式表示为: 再将图像面上各像素的CT值转换为灰度,就得到图像面上的灰度分布,就是CT影像。

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