您當前的位置：檢測資訊 > 科研開發
嘉峪檢測網 2019-01-11 09:36
X射線計算機體層攝影（X-ray computed tomography, CT ）又稱“計算機體層攝影”，就是利用X射線對人體進行一層一層的斷層掃描，再根據人體內各種組織對X射線的吸收差異，即測定X射線在人體內的衰減系數為基礎，采用一定的數學方法，經過計算機處理，得出該層面內的衰減系數值在人體內的二維分布矩陣，并轉變為圖像湖面上的灰度分布，從而實現建立斷層圖像的現代醫學成像技術。
CT的歷史
1895年，德國物理學家倫琴發現了X射線。這是人們第一次透過皮膚看到體內骨骼，由此形成了新的學科——放射診斷學，并奠定了醫學影像學的基礎。
常規X射線攝影以及后來出現的各種數字化X射線成像技術，是人體三維結構的二維重疊顯示，會造成人體內部組織影像互相重疊，不易分辨出病灶的確切位置和細節。此外，常規X射線攝影對于吸收系數很接近的組織如肝臟、胰腺中的病變難以區分，這些部位在臨床上被視為常規X射線診斷的盲區。
1914年，俄國學者K.maenep依照運動產生模糊的理論，首先提出體層攝影的理論。
1917年，奧地利數學家Radon提出了圖像重建理論的數學方法。
1930年意大利的Vallebona開始將體層攝影的有關理論和它的使用方法應用于臨床并取得了很好的臨床效果，1947年率先取得了以人體為模型的橫斷面影像。
1961年美國神經內科醫生Oldendorf根據“旋轉-平移”實驗提出了電子計算機X射線體層技術的理論。
美國物理學家A.M.Cormack發明了簡單的CT模擬裝置。
1968年英國工程師Hounsfild與神經放射學Ambrose共同協作設計，于1972年由英國EMI公司制造了用于頭部掃描的電子計算機X射線體層裝置并在英國放射學會學術會議山公之于世，稱EMI掃描儀。
1974年在Montreal召開的第一次國際專題討論會上正式將這種檢查方法稱作電子計算機體層攝影（computed tomography,CT）。
CT的發明被認為是自1895年倫琴發現X射線以來，在放射醫學、醫學物理和相關學科領域里，最偉大的發明。為此，Hounsfield和Cormack獲得了1979年的諾貝爾生理學或醫學獎。
CT成像基本原理
CT成像的幾個基本概念
體層
指受檢體中的一個薄層，又稱之為斷層，此斷層的兩個表面可粗略視為平行的平面。CT建立一幅圖像的掃描過程中，受檢體中被X射線束投射的部分就是此斷層。
像素
構成圖像的基本單元。是具有一定分辨能力的感光點。對于二維圖像來說，像素就是圖像平面的面積元，按一定的大小和一定的坐標人為地劃分。圖像劃分的像素數越多，像素就越小，畫面就越清晰，攜帶的生物信息量就越大。
體素
指在掃描野中按照一定的大小和一定的坐標人為劃分的小體積元。對劃分好的體素進行空間的編碼，即形成對編好序號的體素陣列。劃分的方案有多種，如256*256、320*320、512*512
線性衰減系數
CT本質上是一種利用X射線穿透人體后的衰減特性作為診斷依據的成像裝置。
CT值
相對于水的衰減計算出來的衰減系數稱為CT值。為了紀念CT的發明者，將CT值的單位指定為Hounsfield單位（HU）。
圖像重建
CT中將采集的各個剖面數據（也叫原始數據）通過計算機計算獲得圖像的過程叫圖像重建。
CT技術和指標
窗寬和窗位
CT圖像的像素值范圍為4096，所以可以顯示4096個灰度級，但是人眼最多只能識別64個灰度級。所以在圖像顯示時，一般只顯示感興趣的一段CT值，這段CT值范圍叫窗寬，其中心位置的值叫窗位。大于窗寬的CT值在顯示時都為白色，小于窗寬的CT值顯示為黑色。通過調節窗寬和窗位可以使圖像顯示出不同的細節，有利于圖像的診斷。CT中的這種圖像顯示技術稱為窗口技術。
空間分辨率
也叫高對比度分辨率，是指圖像中對比度最大（CT值最大和最小）的兩點之間的分辨能力，即CT對空間兩點的辨別能力，常用mm或線對數/cm表示。
密度分辨率
低對比度分辨率。是指分辨對比度較小（CT值之差下小于10HU）的物體微小差別的能力，也即描述不同人體組織物理密度的微小差別的能力。常用百分單位表示，通常CT機的密度分辨率為0.3%～2%/平方厘米
偽影
在圖像中存在，但在實際物體中并不存在的那部分圖像；CT圖像中，偽影的出現可以表現為一個虛假結構（像混雜偽影、線束硬化偽影、運動偽影和局部容積偽影）或CT值錯誤。
CT主要技術指標
掃描時間
指完成一次數據采集X射線穿透人體所持續的時間；螺旋CT的掃描時間指限定掃描架旋轉360度的時間。
掃描方式
指球管和探測器的運動方式。螺旋CT屬于螺旋掃描方式，有低壓滑環和高壓滑環之分。
斷層厚度
指掃描切片的厚度，有0.5mm、1mm、2mm、5mm、10mm之分。在掃描時可以選擇。
重建時間
在主計算機的控制下，將原始數據重建成顯示圖像的數據矩陣所需要的時間。
重建矩陣
指將原始數據計算出的CT圖像的矩陣大小。早期有256*256，現在常為512*512，高的又怒1024*1024
探測器數目
第三代陣列探測器或第四代環形探測器的數目。
CT對腦部、頸部、縱隔、肺、胸壁、經皮穿刺檢查、大血管、脊椎、后腹膜、肝、脾、腎、胰、腎上腺、子宮、卵巢、膀胱、異物等軟組織病變、侵犯程度以及病變位置的確認有很好的臨床應用價值。CT不僅對疾病的診斷有幫助，還有助于疾病的治療計劃的實施，特別是放射治療計劃的制訂。
來源：器械之家
