1、 CT機基本結構 和工作原理醫療器械工程：黃超幾種類型的CT機 幾種常見的CT圖像計算斷層攝影（CT）診斷 計算斷層攝影（計算斷層攝影（computed tomography），），簡稱簡稱ct，是電子計算機和，是電子計算機和x線相結合，應用到醫線相結合，應用到醫學領域的重大突破，它使傳統的學領域的重大突破，它使傳統的x線診斷技術進線診斷技術進入了計算機處理、電視圖像顯示的新時代。因入了計算機處理、電視圖像顯示的新時代。因此此ct發明者發明者hounsfield榮獲了諾貝爾醫學獎。榮獲了諾貝爾醫學獎。 1971年第一臺年第一臺ct制成，僅應用于顱腦檢查，效制成，僅應用于顱腦檢查，效果良好。果良

2、好。1974年制成全身年制成全身ct，檢查擴大到胸、，檢查擴大到胸、腹、脊柱及四肢。腹、脊柱及四肢。ct顯示橫斷圖像，避免重疊；顯示橫斷圖像，避免重疊；密度分辨率高，圖像清晰；方法簡便、迅速、密度分辨率高，圖像清晰；方法簡便、迅速、無創傷、無痛苦、無危險。所以得到廣泛應用，無創傷、無痛苦、無危險。所以得到廣泛應用，促進了醫學影像學的發展促進了醫學影像學的發展。一、CT機的基本結構 ct機掃描部分主要由x線管和不同數目的控測器組成，用來收集信息。x線束對所選擇的層面進行掃描，其強度因和不同密度的組織相互作用而產生相應的吸收和衰減。探測器將收集到x線信號轉變為電信號，經模數轉換器（ad conve

3、rter）轉換成數字，輸入計算機儲存和處理，從而得到該層面各單位容積的ct值（ct number），并排列成數字矩陣（digital matrix）這些數字可儲存于硬磁盤（hard disk）、軟磁盤（floppy）和磁帶（magnetic tape,mt）中，也可用打印機印用。數字矩陣經數模（d/a）轉換器在監視器上轉為圖像，即為該層的橫斷圖像。圖像可用多幅照相機攝于膠片上，供讀片、存檔和會診用。 包括掃描部分、計算機系統，圖像顯示 與記錄系統和中央控制臺二、CT機的工作原理三、CT機的發展和類型 ct機按其適用范圍分為頭顱ct機和全身ct機。ct機的發展常用代（generation）來表示

4、。 第一代ct機采取旋轉平移方式（rotate/translate mode）進行掃描和收集信息。首先x線管和相對應的探測器作第一次同步平行移動。然后，環繞患者旋轉1度并準備第二次掃描。周而復始，直到在180度范圍內完成全部數據采集。由于采用筆形x線束和只有12個探測器，所采數據少，因而每掃一層所需時間長，圖像質量差。 第二代ct機是在第一代ct的基礎上發展而來。x線束改為扇形，探測器增多至30個，擴大了掃描范圍，增多了采集的數據。因此，旋轉角度由1o增至23o，縮短了掃描時間，圖像質量有所提高，但仍不能完全避免患者生理運動所引起的偽影（artifact） 第三代ct機的主要特點是控測器激增至

5、300800個，并與相對的x線管只作旋轉運動（rotate/rotate mode）。因此，能收集較多的數據，掃描時間在5s以內，使偽影大為減少，圖像質量明顯提高。 第四代ct機的特點是控測器進一步增加，高達10002400個并環狀排列而固定不動，只有x線管圍繞患者旋轉，即旋轉固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代機的掃描切層都薄，掃描速度都快，圖像質量都高。 第五代ct特點是掃描時間縮短到50ms，因而解決了心臟掃描。其中主要結構是一個電子槍，所產生的電子束（electron beam）射向一個環形鎢靶，環形排列的探測器收集信息。四、CT圖像 ct圖像由某一定數目

6、的由黑到白不同灰度的小方塊組成，每一方格為圖像的最小單位稱為像素（pixel） ct值是以數值來說明組織影像密度的高低，但不是絕對值。而是以水為標準，其他組織與水比較的相對值。現用亨氏單位（h），即以水的ct值為oh，空氣為1000h，骨為1000h 的2000個等級。人體各種組織均包括在2000個等級之內。 一般x線照片的黑片對比度是固定的，但ct機監視器的黑白即灰度可以通過調節窗位（window level）和窗寬（window width）而改變。窗位是指圖像顯示所指的ct值范圍的中心。例如觀察腦組織常用窗位為35h，而觀察骨質則用300600h。窗寬指顯示圖像的ct值范圍。例如觀察腦的窗寬用100，觀察骨的窗寬用1000。這樣，同一層面的圖像數據，通過調節窗位和窗寬，便可分別得到適于顯示腦組織與骨質的兩種密度圖像。使用窄窗寬，有利于發現與鄰近正常組織密度差別小的病灶。 五、CT機的優點 CT機具有掃描速度快、圖像清晰度高、使用造影劑少、輻射量降低等優點，被稱為CT檢查質的飛躍。CT掃描機，與傳統CT相比，具有掃描速度快（1秒鐘掃描