cT机的组成主要有x线(x-ray)发生系统、信号接收系统(探测器)、电子计算机处理系统(信号处理和图像重建)及辅助设备(监视器、照相机等),其核心装置是CT球管。,C丁磅箩,包捃x光杰11璩管)的工作原理
1.1 CT球管的结构
CT球管主要垂管芯?管套?高压电路、循琢冷却系统等几部分组成。而管芯又是由杯状阴极灯丝、旋转阳极钼基钨靶、高速轴承、附属散热装置等部件组成。
1.2 cT管工作原理
CT球管实际上是一个大的高真空的阴极射线二极管,是产生x线的系统,其工作过程为:由12V电流供于阴极灯丝加热,并产生自由电子云集,这时向阴阳两极加40一150kV高压电时,电势差陡增,在高压强电场驱动下,处于活跃状态的自由电子束,由阴极高速撞
击阳极钼基钨靶,并发生能量转换,约l%的电能形成了x线,由窗口发射,99%则转换为热能,由散热系统散发。
x线是一种有很强穿透力的短电磁波,且电压愈高穿透力愈强。x线在穿透物质过程中会被部分的吸收即衰减,这是X线成像的物理学基础。利用这一原理使人体的组织产生不同衰减的射线投影,使胶片的溴化银感光经显影呈黑色;而未感光的溴化银,经定影冲洗为透明白色,由此产生了黑白影像,这就是摄影效应。另外x线的穿透程度或者说被吸收衰减程度还与被照物的密度和厚度相关,成像上所显示的黑白影的层次差异代表人体组织的密度差异,密度越高,吸收越多,穿透越少,感光越少,图像越白;反之则越黑。人体组织发生病变时密度也发生变化,其影像的黑白影也随之变化,这就是影像诊断原理。以上为模拟影像技术,目前x线影像技术已与计算机结合发展为数字化x线成像技术,如CR(computed Radiography)计算机X线摄影术和DR(DigitalRadiogra曲y J数字ft x线摄影术等o
CT的主要结构包括两大部分:X线体层扫描装置和计算机系统。前者主要由产生X线束的发生器和球管,以及接收和检测X线的探测器组成;后者主要包括数据采集系统、中央处理系统、磁带机、操作台等。此外,CT机还应包括图像显示器、多幅照相机等辅助设备。X线球管和探测器分别安装在被扫描组织的两侧,方向相对。当球管产生的X线穿过被扫描组织,透过组织的剩余射线为探测器所接收。探测器对X线高度敏感,它将接收到的X线先变成模拟信号,再变换为数字信号,输入计算机的中央处理系统。处理后的结果送入磁带机储存,或经数/模处理后经显示器显示出来,变成CT图像,再由多幅照相机摄片以供诊断。
螺旋CT
螺旋CT机是目前世界上最先进的CT设备之一,其扫描速度快,分辨率高,图像质量优。用快速螺旋扫描能在15秒左右检查完一个部位,能发现小于几毫米的病变,如小肝癌、垂体微腺瘤及小动脉瘤等。其功能全面,能进行全身各部检查,可行多种三维成像,如多层面重建、CT血管造影、器官表面重建及仿真肠道、气管、血管内窥镜检查。可进行实时透镜下的CT导引穿刺活检,使用快捷、方便、准确。
螺旋CT的具体用途与特点(部分)
1.肝动脉CT血管造影示肝内血管,指导肝癌介入治疗。
2.头颅扫描的图像清晰,无伪影。在发现后颅凹病变上优于其他CT。
3.胸部CT扫描图像清晰度明显高于其他CT。
4.肝、胆、胰、脾及腹膜后CT扫描,检查快,图像质量好。
5.肾脏、盆腔及腰椎CT扫描检查快,图像质量好。
6.显示颅内肿瘤于血管的关系对手术至关紧要。
7.一般CT或超声不能发现的微小肝癌,在螺旋CT动脉增强扫描下原形毕露。
8.周围型肺癌和肾上腺肿瘤表面三维重建示肿瘤与血管的关系,有利于手术。
CT的工作原理
人体各种组织(包括正常和异常组织)对X线的吸收不等。CT即利用这一特性,将人体某一选定层面分成许多立方体小块,这些立方体小块称为体素。X线通过人体测得每一体素的密度或灰度,即为CT图像上的基本单位,称为像素。它们排列成行列方阵,形成图像矩阵。当X线球管从一方向发出X线束穿过选定层面时,沿该方向排列的各体素均在一定程度上吸收一部分X线,使X线衰减。当该X线束穿透组织层面(包括许多体素)为对面探测器接收时,X线量已衰减很多,为该方向所有体素X线衰减值的总和。然后X线球管转动一定角度,再沿另一方向发出X线束,则在其对面的探测器可测得沿第2次照射方向所有体素X线衰减值的总和;以同样方法反复多次在不同方向对组织的选定层面进行X线扫描,即可得到若干个X线衰减值总和。在上述过程中,每扫描一次,即可得一方程。该方程中X线衰减总量为已知值,而形成该总量的各体素X线衰减值是未知值。经过若干次扫描,即可得一联立方程,经过计算机运算可解出这一联立方程,而求出每一体素的X线衰减值,再经数/模转换,使各体素不同的衰减值形成相应各像素的不同灰度,各像素所形成的矩阵图像即为该层面不同密度组织的黑白图像。
CT的密度
分析CT图像,一方面是观察解剖结构,另一方面是了解密度改变。后者可通过测定CT值而知,亦可与周围组织的密度对比观察。人体内肿瘤组织因部位、代谢、生长及伴随情况不同,其密度变化各异。CT对组织的密度分辨率较高,且为横断面扫描,提高了肿瘤诊断的准确率。
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