CT成像基本原理

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。
{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。}

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