CT是一種醫(yī)學影像技術,它通過使用X射線對人體進行層析成像,生成身體內部結構的詳細圖像。CT掃描的基本原理是利用X射線束對人體特定厚度的層面進行掃描。X射線在穿透人體時,由于不同組織對X射線的吸收程度不同,探測器接收到的射線強度會有所變化。這些變化的射線信號被轉換為電信號,并通過模擬/數字轉換器轉換為數字信號,然后輸入計算機進行處理。
在CT成像過程中,選定的層面被分割成許多體積相同的小立方體,這些小立方體被稱為體素(voxel)。每個體素的X射線衰減系數或吸收系數通過計算機計算得出,并被排列成一個數字矩陣。這個數字矩陣可以存儲在磁盤或光盤中,并通過數字/模擬轉換器轉換為不同灰度的像素(pixel),終按照矩陣排列構成CT圖像。因此,CT圖像是一種重建圖像,每個體素的X射線吸收系數可以通過數學方法計算得出。
掃描部分
掃描部分是CT設備中直接與患者接觸并進行成像的部分,它由以下幾個關鍵組件構成:
X線管:這是產生X射線的裝置。X線管能夠發(fā)射出穿透人體組織的X射線束,是CT成像的基礎。
探測器:探測器的作用是接收穿透人體后的X射線,并將其轉換為電信號。隨著技術的發(fā)展,探測器的 數量已經從初的單個發(fā)展到多達4800個,這大大提高了成像的效率和質量。
掃描架:掃描架是支撐X線管和探測器的機械結構,它允許X線管和探測器圍繞患者旋轉,以獲取不同角度的圖像數據。
計算機系統(tǒng)
計算機系統(tǒng)是CT設備的“大腦”,負責處理由掃描部分收集到的數據。計算機系統(tǒng)的主要功能包括:
數據存儲:將探測器收集到的電信號轉換為數字數據,并存儲在計算機系統(tǒng)中。
數據處理:利用復雜的算法對收集到的數據進行分析和計算,以重建出人體的橫斷面圖像。
圖像重建:計算機系統(tǒng)能夠快速運算,實現(xiàn)圖像的即時重建,這對于臨床診斷具有重要意義。
CT值(Hounsfield Unit, HU):CT值是衡量物質密度的指標,定義為某物質的線性衰減系數與水的線性衰減系數之差,再除以水的線性衰減系數,然后乘以分度因子。當分度因子取值為1000時,CT值的單位為亨氏單位(Hounsfield Units,HU)。不同組織具有不同的線性衰減系數,因此CT值也各不相同。例如,骨組織對X射線的吸收能力強,因此其CT值較高,而氣體對X射線的吸收能力弱,因而其CT值較低。水的CT值定義為0 HU,作為衡量其他物質密度的參照標準。