医学成像技术课件--03x射线(2)和ct(1).pptx

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1、Medical Imaging二、X射线摄影（3学时）X射线的发现射线的发现X射线的产生射线的产生X射线的基本特性射线的基本特性X射线的强度射线的强度X射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用X射线在物质中和人体内的衰减射线在物质中和人体内的衰减X射线摄影系统射线摄影系统X射线摄影图像质量评价射线摄影图像质量评价数字减影血管造影数字减影血管造影数字数字X射线摄影射线摄影11/24/2022Medical Imaging数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)X射线造影：将某种对比剂引入欲检查的器官内或其周围，形成物质密度差异，使器官与周围组织的

2、X射线影像密度差增大（人为提高对比度），显示出器官的形态和功能的方法。减影技术：把人体同一部位造影前、后的两幅图像相减，可消去两帧图像中相同的部分，获得只反映有差异部分的图像。11/24/2022Medical Imaging数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)DSA：将造影前、后的数字图像进行数字减影，在减影图像中消除骨骼和软组织结构，使浓度很低的对比剂所充盈的血管在减影图像中显示出来。11/24/2022Medical Imaging数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)DSA的物理基

3、础DSA原理示意图血管内注入造影剂前血管内注入造影剂后前后11/24/2022Medical Imaging数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)DSA的基本方法l时间减影l能量减影l混合减影11/24/2022Medical Imaging数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)时间减影掩模减影图像图像序列浓度变化11/24/2022Medical Imaging数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)能量减影（双能减影）利用碘在33keV附

4、近对X射线衰减系数有明显的差异而进行加权相减X射线的管电源在高低压（70130kv）间快速切换11/24/2022Medical Imaging数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)混合减影双能减影（减小组织器官运动的影响）时间减影（减小骨骼结构的影响）11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影数字化X射线成像系统框架受试体检测器（模拟信号）X光机计算机处理D/A转换显示摄影A/D转换11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影胶片扫描系统11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄

5、影扫描投影放射摄影l 点扫描l 线扫描入射X光出射X光电信号A/D数字图像11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影计算机X射线摄影（Computed Radiography,CR）CR系统示意图11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影CR的原理11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影IP成像的物理基础11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影exampleCR胸片11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影直接数字化X

6、射线摄影Direct digitized Radiography,DDR11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影DDR成像原理11/24/2022Medical Imaging数字X射线摄影数字化图像的后处理l后处理软件l CAD（Computer Aided Diagnosis）l数字图像后处理方法 l对比度增强：l灰度变换：线性，非线性l直方图修正法l图像平滑技术：l领域平均法l选择平均法l中值滤波l多图像平均法l频域低通滤波l图像锐化l频域高通滤波l频域带通滤波l反锐化掩模l伪彩色显示l代数运算lROI定量估计l图像融合及三维重建11/24/2022Medical

7、 ImagingX射线摄影的缺点l影像重叠。深度方向上的信息至叠在一起，引起混淆。l密度分辨率低，对软组织分辨能力低。l所用剂量大。11/24/2022Medical ImagingX-CTCTComputed Tomography计算机断层造影术通常指 X-CT(X-ray CT)11/24/2022Medical ImagingX-CT11/24/2022Medical ImagingX-CT11/24/2022Medical ImagingX-CT的优点l断层成像l密度分辨率高，对软组织分辨能力高。（相对于X射线成像术）l投影剂量小（相对于X射线成像术）l动态范围大（相对于X光片）l无损

8、检测l存储方便11/24/2022Medical Imaging关键人物Radon(奥地利)11/24/2022Medical ImagingAllan M.Cormack(美国)Godfrey N.Hounsfield(英国)关键人物11/24/2022Medical ImagingCT发展历史l 1969 Hounsfield1969 Hounsfield设计成功设计成功l l 1972 1972 英国放射学会发表英国放射学会发表l l 1979 1979 获诺贝尔医学和生理学奖获诺贝尔医学和生理学奖l l 1974 Ledley 1974 Ledley设计成功全身设计成功全身CTCTl

9、l 1989 1989 螺旋螺旋CTCT问世问世l l 1998 1998 四层螺旋四层螺旋CTCT问世问世l l 2002 16 2002 16层螺旋层螺旋CTCT问世问世l l 2004 32 2004 32层螺旋层螺旋CTCT问世问世l l.四维四维CTCT11/24/2022Medical ImagingCT发展历史11/24/2022Medical ImagingCT发展历史3mm/pixel11/24/2022Medical ImagingCT发展历史11/24/2022Medical ImagingX-CT成像的基本概念 断层与解剖断面 体素与像素 扫描与投影 CT值与灰度显示1

10、1/24/2022Medical ImagingX-CT成像的基本概念 断层与解剖断面11/24/2022Medical ImagingX-CT成像的基本概念 体素与像素体 素：将选定层面分成若干个体积相同的立方体；数字矩阵：每个体素的X线衰减系数排列成矩阵；像 素：数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块；11/24/2022Medical ImagingX-CT成像的基本概念 扫描与投影扫 描：用X射线束以不同的方式、按一定的顺序、沿 不同的方向对划分好体素编号的受检体断层 进行投照，并用高灵敏度的检测器接收透射体 素后的出射X线束强度（投影）。平移扫描、旋转扫描、平移加旋转扫描投 影：投照受检体后出射X线束的强度。投影函数：投影值的分布。11/24/2022Medical ImagingX-CT成像的基本概念 CT值与灰度显示人体：10001000 HU衰减系数分布CT值分布灰度分布2D11/24/2022