CT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。
成像原理:
在CT成像中物体对X线的吸收起主要作用,在一均匀物体中,X线的衰减服从指数规律。
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。
{CT图像的本质是衰减系数μ成像。通过计算机对获取的投影值进行一定的算法处理,可求解出各个体素的衰减系数值,获得衰减系数值的二维分布(衰减系数矩阵)。再按CT值的定义,把各个体素的衰减系数值转换为对应像素的CT值,得到CT值的二维分布(CT值矩阵)。然后,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,此灰度分布就是CT影像。}
历史溯源:
CT是HounsfieldG.N.1969年设计成功,1972年问世的。CT不同于普通X线成像,它是用X线束对人体层面进行扫描,取得信息,经计算机处理而获得的重建图像,是数字成像而不是模拟成像。它开创了数字成像的先河。CT所显示的断层解剖图像,其密度分辨力(densityresolution)明显优于X线图像,使X线成像不能显示的解剖结构及其病变得以显影,从而显著扩大了人体的检查范围,提高了病变检出率和诊断的准确率。CT作为首先开发的数字成像大大促进了医学影像学的发展。继CT之后又开发出MRI与ECT等新的数字成像,改变了影像的成像技术。由于这一贡献,HounsfieldG.N.获得了1979的诺贝尔奖金。
CT是用X线束从多个方向对人体检查部位具有一定厚度的层面进行扫描,由探测器而不用胶片接收透过该层面的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/数字转换器转为数字,输人计算机处理。图像处理时将选定层面分成若干个体积相同的立方体,称之为体素(voxel)。扫描所得数据经计算而获得每个体素的X线衰减系数或称吸收系数,再排列成矩阵,即构成数字矩阵。数字矩阵中的每个数字经数字/模拟转换器转为由黑到白不等灰度的小方块,称之为像素(pixel),并按原有矩阵顺序排列,即构成CT图像。所以,CT图像是由一定数目像素组成的灰阶图像,是数字图像,是重建的断层图像。每个体素X线吸收系数可通过不同的数学方法算出。