教學目標1.知識目標（1）熟悉CT成像過程與原理。（2）掌握CT圖像重建與處理。（3）掌握CT圖像質量及評價。2.能力目標（1）能演示CT圖像重建。（2）能分析CT圖像質量。3.素質目標（1）具有崗位所需的分析能力。（2）具有嚴謹求實、勤奮認真的工作態度。第一節CT成像原理一、CT成像技術發展

CT成像技術成像原理、成像裝置和圖像重建、圖像處理和圖像的診斷都與傳統的X線技術不同。1917年由奧地利數學家J.Radon提出CT成像原理。美國A.M.Cormack等人從人體模型掃描試驗中，研究出重建圖像的數學方法。英國的Hounsfield博士實現CT掃描和圖像重建，在實際中應用于臨床診斷。CT機裝置探測器（對X線敏感性比膠片高100倍以上）:碘化鈉、鍺酸鉍—高壓氙氣電離室—稀土陶瓷探測器—平板探測器(非晶硅、非晶硒）右基底節出血淚腺混合瘤無腦畸形肺癌膽囊結石膽囊結石并腹水CT工作過程CT系統：X線管、準直器、檢測器陣列組件、楔形補償器（濾過器）、測量電路、ADC及DAC、監視器、計算機系統、圖像存儲與記錄系統組成?；竟ぷ鬟^程：X線→準直器形成很細的直線射束→人體被檢測層面→射出的X線束到達檢測器，檢測器將含有信息的X線轉變為相應的電信號→測量電路將電信號放大→ADC變為數字信號→計算機處理系統處理(圖像重建)→按監視器掃描制式編碼，屏幕上表示出不同灰度，顯示人體這一層面上組織密度圖像。CT工作過程CT成像特點1.具有較高的X線利用率；2.能顯示人體層面組織、器官的解剖結構；3.能分辨組織、器官微小的密度差，提高了密度分辨率；4.可進行定量分析?！锒⒊上裨?.線性吸收系數CT成像中物體對X線的吸收起主要作用，忽略對X線的散射作用?！锒?、成像原理在均勻物體中，X線衰減服從指數規律Lambert-Beer式是吸收定律。l或μ值愈大，射出的X線強度I愈小，即物體對X線的吸收愈大。由于人體器官或組織由多種物質成分和不同密度構成的，X線穿透人體時各點對X線的吸收系數不同。★二、成像原理入射第一個體素的X線強度為I0時，透過第一個體素的X線強度Il：設第二個體素的吸收系數為μ2，X線經第二個體素透射出的強度I2：★二、成像原理第n個體素透射出的X線強度In：

(3-1)若I0、I和l已知，則沿X線通過路徑上的吸收系數之和可以計算出來。★二、成像原理為建立CT圖像，必須求出每個體素的吸收系數μ1、μ2、μ3……μn。求n個吸收系數，需要建立n個或n個以上（3-1）式的獨立方程。CT成像裝置要從不同方向上進行多次觀測，即掃描（scanning），來獲取足夠的數據建立求解吸收系數的方程。★二、成像原理吸收系數μ與X線能量間有依賴關系，X線能量愈低吸收系數愈大，X線能量增大吸收系數減小。X線束的硬化效應：X線光譜中低能射線比高能射線更快地被過濾掉的現象。CT成像中X線束以單一頻率、固定能量線束穿透物體，可檢測到穩定的吸收系數。在CT圖像重建過程中要進行X線的硬化效應校正，減小CT圖像的不均勻性?！?．CT值吸收系數是一個物理量，CT值表達人體組織密度的量值。CT值定義：CT影像中每個像素對應的物質對X線線性平均衰減量大小的表示。應用中CT值定義為將人體被測組織的吸收系數與水的吸收系數的相對值：CT值單位為“HU”。μw為73keV能量X線在水中的線性衰減系數，μw=1m-1。K是分度因數，常取1000?！?/p>

2．CT值不同組織CT值可以通過測量其吸收系數計算。例選用X線能約為73keV時，μ水為1；μ骨骼為1.9～2.0(2)；μ空氣為0.0013(0)。得到的CT值：水0HU

致密骨＋1000HU

空氣－1000HU

凝固血56～76HU

腦灰質36～46HU

腦白質22～32HU

血12HU

脂肪－100HU★

2．CT值人體各種組織的CT值在骨骼和空氣的CT值范圍內。X線能量不同組織的CT值也不一樣?；叶仁侵笀D像面黑白或明暗的程度。從全黑到全白可有無數個不同的灰度。CT影像是以灰度分布的形式顯示的圖像。CT圖像的本質是μ成像。若CT值按2000個計算，相應的灰度值也有2000個，即從全黑（對應CT值為－l000）到全白（CT值為＋1000）有2000個不同的黑白或明暗等級(灰度)，所以CT像是一個灰度不同、且灰度變化不連續的圖像。3．灰度要點1.CT系統2.CT基本工作過程3.CT成像特點★4.成像原理（線性吸收系數、CT值、灰度）CT工作過程CT系統：X線管、準直器、檢測器陣列組件、楔形補償器（濾過器）、測量電路、ADC及DAC、監視器、計算機系統、圖像存儲與記錄系統組成?；竟ぷ鬟^程：X線→準直器形成很細的直線射束→人體被檢測層面→射出的X線束到達檢測器，檢測器將含有信息的X線轉變為相應的電信號→測量電路將電信號放大→ADC變為數字信號→計算機處理系統處理(圖像重建)→按監視器掃描制式編碼，屏幕上表示出不同灰度，顯示人體這一層面上組織密度圖像。CT工作過程CT成像特點1.具有較高的X線利用率；2.能顯示人體層面組織、器官的解剖結構；3.能分辨組織、器官微小的密度差，提高了密度分辨率；4.可進行定量分析?！锒?、成像原理1.線性吸收系數CT成像中物體對X線的吸收起主要作用，忽略對X線的散射作用。★二、成像原理在均勻物體中，X線衰減服從指數規律Lambert-Beer式是吸收定律。l或μ值愈大，射出的X線強度I愈小，即物體對X線的吸收愈大。由于人體器官或組織由多種物質成分和不同密度構成的，X線穿透人體時各點對X線的吸收系數不同?！锒?、成像原理入射第一個體素的X線強度為I0時，透過第一個體素的X線強度Il：設第二個體素的吸收系數為μ2，X線經第二個體素透射出的強度I2：★二、成像原理第n個體素透射出的X線強度In：

(3-1)若I0、I和l已知，則沿X線通過路徑上的吸收系數之和可以計算出來?！锒?、成像原理為建立CT圖像，必須求出每個體素的吸收系數μ1、μ2、μ3……μn。求n個吸收系數，需要建立n個或n個以上（3-1）式的獨立方程。CT成像裝置要從不同方向上進行多次觀測，即掃描（scanning），來獲取足夠的數據建立求解吸收系數的方程?！锒?、成像原理吸收系數μ與X線能量間有依賴關系，X線能量愈低吸收系數愈大，X線能量增大吸收系數減小。X線束的硬化效應：X線光譜中低能射線比高能射線更快地被過濾掉的現象。CT成像中X線束以單一頻率、固定能量線束穿透物體，可檢測到穩定的吸收系數。在CT圖像重建過程中要進行X線的硬化效應校正，減小CT圖像的不均勻性。★2．CT值吸收系數是一個物理量，CT值表達人體組織密度的量值。CT值定義：CT影像中每個像素對應的物質對X線線性平均衰減量大小的表示。應用中CT值定義為將人體被測組織的吸收系數與水的吸收系數的相對值：CT值單位為“HU”。μw為73keV能量X線在水中的線性衰減系數，μw=1m-1。K是分度因數，常取1000。★

2．CT值不同組織CT值可以通過測量其吸收系數計算。例選用X線能約為73keV時，μ水為1；μ骨骼為1.9～2.0(2)；μ空氣為0.0013(0)。得到的CT值：水0HU

致密骨＋1000HU

空氣－1000HU

凝固血56～76HU

腦灰質36～46HU

腦白質22～32HU

血12HU

脂肪－100HU★

2．CT值人體各種組織的CT值在骨骼和空氣的CT值范圍內。X線能量不同組織的CT值也不一樣?；叶仁侵笀D像面黑白或明暗的程度。從全黑到全白可有無數個不同的灰度。CT影像是以灰度分布的形式顯示的圖像