1、肇庆医学高等专科学校肇庆医学高等专科学校医学影像设备学医学影像设备学第七章第七章 X X线计算机体线计算机体 层成像设备层成像设备2022-12-162学习目标学习目标1.了解了解CT的发展简史和发展趋势；的发展简史和发展趋势；2.掌握掌握CT扫描系统的基本组成；扫描系统的基本组成；3.了解了解CT计算机系统、图像存储与显示计算机系统、图像存储与显示系统的组成。系统的组成。2022-12-163主要内容主要内容一、一、CTCT的成像原理及发展简史；的成像原理及发展简史；二、扫描系统的组成；二、扫描系统的组成；三、计算机系统和图像显示与存储系统。三、计算机系统和图像显示与存储系统。2022-12
2、-164X X线计算机体层成像设备线计算机体层成像设备 应用计算机及其网络技术，解决了应用计算机及其网络技术，解决了线投影成线投影成像的重叠像的重叠难题，提高病变检出率及诊断的正确率。难题，提高病变检出率及诊断的正确率。.成像原理成像原理I I0 0：入射：入射X X线强度线强度 x x：物质厚度：物质厚度 u u：物质线衰减系数：物质线衰减系数2022-12-165X X线计算机体层成像设备线计算机体层成像设备CTCT值值X X线计算机体层成像设备线计算机体层成像设备2.2.发展简史发展简史第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代单束平移单束平移+旋转旋转窄扇形束窄扇形束平移平移+旋
3、转旋转大扇形束大扇形束旋转旋转+旋转旋转静止静止+旋转旋转球管球管探测器探测器对散射线对散射线非常敏感非常敏感2022-12-167X X线计算机体层成像设备线计算机体层成像设备2.2.发展简史发展简史第五代第五代动态空间扫描、电子束扫描动态空间扫描、电子束扫描无机械运动，提高扫描速度，也称无机械运动，提高扫描速度，也称UFCTUFCT2022-12-168X X线计算机体层成像设备线计算机体层成像设备2.2.发展简史发展简史SCTSCT采集螺纹式层面数据采集螺纹式层面数据2022-12-169X X线计算机体层成像设备线计算机体层成像设备3.3.基本组成基本组成1.X1.X线管线管二二 扫描
4、系统扫描系统一、二代一、二代瞬时功率要求不高，固定阳极瞬时功率要求不高，固定阳极X X线管线管三、四代三、四代长时间连续扫描，大功率、高热容量长时间连续扫描，大功率、高热容量阳极散热率高：阳极散热率高：油循环风冷却散热油循环风冷却散热阳极直冷式阳极直冷式X X线管线管油油泵出管套泵出管套散热器散热器风扇风扇管套管套整个整个X X线管都转动线管都转动2022-12-16111.X1.X线管线管二二 扫描系统扫描系统阳极散热率高：阳极散热率高：阳极接地阳极接地X X线管线管“飞焦点飞焦点”技术技术阳极端接地，使其接阳极端接地，使其接近金属外壳，提高散近金属外壳，提高散热速率；双轴承支撑热速率；双轴
5、承支撑方式，支撑于金属外方式，支撑于金属外壳上。壳上。2022-12-16121.X1.X线管线管二二 扫描系统扫描系统X X线管工作方式：线管工作方式：连续工作连续工作：每个层面都连续辐射：每个层面都连续辐射脉冲工作脉冲工作：间断辐射：间断辐射(高高/低压开关电路控制低压开关电路控制)、栅控、栅控性能指标：性能指标：热容量热容量越大，越大，散热率散热率越高，越高，X X线管线管连续工作时间连续工作时间则越长则越长热容量热容量越大，扫描越大，扫描次数次数越多越多2022-12-16132.2.高压发生器高压发生器二二 扫描系统扫描系统早期早期三相工频高压发生器，脉动范围约三相工频高压发生器，脉
6、动范围约4%4%现代现代直流逆变技术，脉动范围低于直流逆变技术，脉动范围低于1%1%管电压稳定：管电压稳定：2022-12-16142.2.高压发生器高压发生器二二 扫描系统扫描系统正常工作区正常工作区2022-12-16153.3.滤过器滤过器二二 扫描系统扫描系统楔形楔形楔形楔形吸收低能吸收低能X X线线使使X X线束的能量分线束的能量分布均匀硬化布均匀硬化2022-12-16164.4.准直器准直器二二 扫描系统扫描系统2022-12-16174.4.准直器准直器二二 扫描系统扫描系统5.5.探测器探测器二二 扫描系统扫描系统被被检检者者入射入射X X线线出射出射X X线线5.5.探测器
7、探测器二二 扫描系统扫描系统特性特性效率效率：几何效率：几何效率(获取光子能力获取光子能力)、吸收效率、吸收效率(吸收光子百分数吸收光子百分数)稳定性稳定性：探测器的一致性与还原性：探测器的一致性与还原性响应时间响应时间：接收：接收X X线照射到输出电信号所需时间线照射到输出电信号所需时间准确性准确性：准确测量衰减系数：准确测量衰减系数一致性一致性：各探测器单元具有一致性：各探测器单元具有一致性动态范围动态范围：最大信号：最小信号：最大信号：最小信号10106 6:1:12022-12-16195.5.探测器探测器二二 扫描系统扫描系统气体探测器气体探测器：电离电流大小：电离电流大小入射入射X
8、 X线辐射强度线辐射强度稳定性高稳定性高一致性好一致性好响应时间短响应时间短没有余辉没有余辉价格便宜价格便宜优点：优点：需恒温需恒温效率低效率低高高mAsmAs缺点：缺点：20种类种类5.5.探测器探测器二二 扫描系统扫描系统闪烁探测器：闪烁探测器：X X线线闪烁晶体闪烁晶体发出发出荧光荧光光电转换光电转换电电信号信号体积小体积小效率高效率高剂量低剂量低优点：优点：余辉大余辉大温度影响温度影响一致性差一致性差缺点：缺点：种类种类固体探测器固体探测器：光电二极管光电二极管5.5.探测器探测器二二 扫描系统扫描系统闪烁探测器：闪烁探测器：X X线线闪烁晶体闪烁晶体发出发出荧光荧光光电转换光电转换电
9、电信号信号种类种类固体探测器固体探测器：2022-12-1622闪烁晶体：闪烁晶体：CdWOCdWO4 4：造价低、吸收率高，余辉强、难分割：造价低、吸收率高，余辉强、难分割 NaI(TNaI(T1 1)：吸收力强、透明度发光度高，易潮解、质脆：吸收力强、透明度发光度高，易潮解、质脆注意事项：注意事项：避免强光照射避免强光照射6.6.数据处理装置数据处理装置二二 扫描系统扫描系统2022-12-1623探测器输出信号小，探测器输出信号小，放大器将放大器将信号放大信号放大使输出信号使输出信号正比于正比于X X线强度的对数线强度的对数计算各角度下计算各角度下X X线光子的总和线光子的总和各路积分器
10、输出各路积分器输出信号信号变成一路变成一路连续模拟信号转换连续模拟信号转换为为离散数字序列离散数字序列7.7.扫描架、扫描床扫描架、扫描床二二 扫描系统扫描系统2022-12-16241.1.计算机系统计算机系统三三 计算机系统、图像显示与存储系统计算机系统、图像显示与存储系统2022-12-1625主要功能主要功能：系统控制系统控制图像重建图像重建图像处理图像处理故障诊断故障诊断基本结构基本结构：控制部分控制部分重建单元重建单元图像显示图像显示数据存储数据存储1.1.计算机系统计算机系统三三 计算机系统、图像显示与存储系统计算机系统、图像显示与存储系统2022-12-1626主要特点主要特点
11、：内存大内存大运算能力强运算能力强速度快速度快运算精度高运算精度高软件软件：基本功能软件：基本功能软件：扫描控制、图像处理、显示和记录、故障诊断扫描控制、图像处理、显示和记录、故障诊断专用功能软件：专用功能软件：功能扫描、平滑过滤、三维重建等功能扫描、平滑过滤、三维重建等2.2.图像显示与存储系统图像显示与存储系统三三 计算机系统、图像显示与存储系统计算机系统、图像显示与存储系统2022-12-1627图像显示图像显示：计算机输出数字图像，经计算机输出数字图像，经D/AD/A转换，通过转换，通过显示器显示显示器显示图像存储图像存储：软存储：软存储：存于磁盘、光盘、磁光盘、硬盘及存于磁盘、光盘、磁光盘、硬盘及PACSPACS网络网络硬存储：硬存储：通过多幅相机、激光相机拷贝至胶片通过多幅相机、激光相机拷贝至胶片2022-12-1628课程小结课程小结 请认真分析与总结请认真分析与总结CTCT扫描系统的基本扫描系统的基本组成，并认真完成课后思考题组成，并认真完成课后思考题1 1、2 2、3 3题。题。一、一、CTCT的成像原理及发展简史；的成像原理及发展简史；二、扫描系统的组成；二、扫描系统的组成；三、计算机系统和图像显示与存储系统。三、计算机系统和图像显示与存储系统。
