1引言 自七十年代初第一台电子计算机断层扫描装置问世以来，成像技术发展异常迅速，设备不断更新。以医学成像为例，已实现了三大飞跃，即脏器清晰图像的获得，把生化病理研究推向分子结构的水平和直接提供有关成像组织的化学成分的信息，步入了断层显像的新时代。计算机断层扫描和图像重建技术，是在不破坏物体情况下，将物体每一个断层面上的结构和组份的分布情况显示出来的一种实验方法，都是利用计算机图像重建的方法来得到物体内部的信息。 人们对射线成像的最早认识是从x 光机开始的。医用x 光机成像技术的发展和应用已有近百年的历史，它是利用x 射线的物理性能和生物效应，来对人体器官组织进行检查。由于普通x 光机只能把人体内部形态投影在二维平面上，因此会引起成像器官和骨骼等的前后重叠，造成影像模糊。为了克服这一缺点，英国ENI 公司的工程师豪恩斯菲尔德(G.N.Hounsfield)运用了美国物理学家科马克(Cormack)于1963年发表的图像重建数学模型，推出了第一台x 射线计算机断层图像重建技术（X-CT ）装置，并1977年9月在英国Ackinson Morleg 医院投入运行。1979年该技术的发明者Hounsfield 和Cormack 为此获得了诺贝尔医学奖。 X-CT 的出现是X 射线成像技术的一个重大突破。经过多代的发展，X-CT 已获得广泛的应用。在医学上，目前已可用来诊断脊柱和头部损伤，颅内肿病，脑中血凝块，及肌体软组织损伤，胃肠疾病，腰部和骨盆恶性病变等等。目前X-CT 除了广泛应用于临床诊断、生命科学和材料科学以外，还在工业和交通等方面也有重要的应用，例如，在线实时无损检测工业CT 等。 2CT 成像实验原理 2.1概述 数学上可以证明，通过对物体进行多次投影就可得到该物体的几何形状。CT 的基本思想是：让一束γ射线投射在物体上，通过物体对γ射线的吸收（多次投影）便可获得物体内部的物质分布信息。 当强度为0I 的一个窄束γ射线穿过吸收系数为μ的物体时，其强度满足指数衰减关系 0ut I I e -= (1) 式中t 为射线所穿过物质层厚度。在实际情况中，所研究的物体往往不是由单一成分组成的，当物体由若干个不同成分组成时，物体内部各处的μ也将可能不同。在这样的物质中，束穿过整个物件后的强度为 0()()L I L I Exp u dt ?? =- ??? ?r (2) 式中()u r 为r 处的吸收率。CT 系统通过改变一组射线路径L ，记录下对应出射强度()I L 的变化来分析物体内部()u r 的分布。
正电子发射型计算机断层扫描仪（PET/CT）性能参数 一、货物用途 设备用于全身各脏器的功能代谢显像，尤其是肿瘤、心脑疾病的精准诊断及研究 二、主要部件及性能参数 提供最新最高端PET/CT设备 三、基本结构 1.PET系统 1.1PET探测器：环数、晶体 1.2 光电倍增管：数量、类型 1.3采用CT衰减矫正 1.4提供日常原厂质控、校准源：类型、数量、活度/根 1.5TOF重建技术(包含软、硬件) 2.提供128层以上CT 2.1探测器：材料、最大层数、 2.2球管：球管最低保用次数(万秒) 3提供闭合式一体化机架：内置激光定位系统、交互式应答系统、孔径、驱动方式、冷却方式、开放门控接口 4.扫描床:最大水平移动范围（cm）提供安全绑带、碰撞报警装置、承重量（kg） 5计算机系统 5.1 工作站：采集工作站、处理工作站2套 5.2 采集工作站硬件配置：主频内存（GB）、硬盘容量（TB）数据外存方式、医学影像专用显示器（LCD） 5.3 处理工作站硬件配置：主频、内存（GB）、硬盘容量（TB）、数据外存方式、客户端 、医学影像专用显示器（LCD） 5.4 网络要求：DICOM 3.0、DICOM RT 5.辅助设备:头托、质控模型、PET NEMA质控模型、CT质控模型、PET-CT融合质控模型 四、应用软件
1 PET应用软件 1.1 图像采集软件（包含静态, 动态, 门控, 3D,List mode, 脑，心脏专用等）1.2 图像处理（重建）软件 1.3 图像显示软件 1.4 定量分析软件（SUV，VOI) 1.5 校正软件 1.6 质量控制软件 1.7 NEMA测试软件 1.8 3D迭代重建软件 1.9 肿瘤疗效评估软件 1.10 其他软件 2 CT应用软件 2.1 图像采集软件 2.2 图像处理（重建）软件 2.3 图像显示软件 2.4 图像分析软件 2.5 校正软件 2.6 质量控制软件 2.7 辐射剂量计算软件 2.8 低剂量软件 2.9 放疗模拟定位和放疗计划 2.10 自动剂量调节软件 2.11 其他软件 3 PET/CT应用软件 3.1 同机图像融合软件 3.2 异机图像融合软件 3.3 图像处理软件
第二章CT-计算机断层扫描成像实验（系列实验二） 射线成像实验室 July 22, 2019 目录 0引言 (2) 1CT成像实验原理 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 投影定理 (3) 1.3 卷积反投影重建算法 (4) 1.4 一种实际算法 (5) 1.4.1推导与描述 (5) 1.4.2框图 (7) 2实验方案 (8) 2.1 概述 (8) 2.2 实验环境 (9) 2.2.1硬件环境 (9) 2.2.2软件环境 (10) 2.3 实验步骤 (10) 2.3.1概述 (10) 2.3.2具体步骤 (11) 2.3.2.1扫描 (11) 2.3.2.2数据处理 (12) 2.4 FAQ & Tips (12) 2.4.1工作目录是啥？ (12) 2.4.2如何确定样品的起始位置和水平扫描的长度？ (12) 2.4.3为什么扫描完成后要保存数据？ (13) 2.4.4为什么图像多出一条横贯全图的线？ (13) 3附录：CTS YSTEM软件使用说明书 (13) 3.1 概述 (13) 3.2 界面介绍 (13) 3.2.1新建扫描项目 (13) 3.2.2转台位置调整 (14) 3.2.3调整能谱敏感区域 (14) 3.2.4扫描属性 (15)
3.2.5扫描 (16) 3.2.6投影变换窗口 (17) 3.3 投影变换的输出 (18) 4参考文献 (21) 0引言 自七十年代初第一台电子计算机断层扫描装置问世以来，成像技术发展异常迅速，设备不断更新。以医学成像为例，已实现了三大飞跃，即脏器清晰图像的获得，把生化病理研究推向分子结构的水平和直接提供有关成像组织的化学成分的信息，步入了断层显像的新时代。计算机断层扫描和图像重建技术，是在不破坏物体情况下，将物体每一个断层面上的结构和组份的分布情况显示出来的一种实验方法，都是利用计算机图像重建的方法来得到物体内部的信息。 人们对射线成像的最早认识是从x光机开始的。医用x光机成像技术的发展和应用已有近百年的历史，它是利用x射线的物理性能和生物效应，来对人体器官组织进行检查。由于普通x光机只能把人体内部形态投影在二维平面上，因此会引起成像器官和骨骼等的前后重叠，造成影像模糊。为了克服这一缺点，英国ENI公司的工程师豪恩斯菲尔德(G.N.Hounsfield)运用了美国物理学家科马克(Cormack)于1963年发表的图像重建数学模型，推出了第一台x 射线计算机断层图像重建技术（X-CT）装置，并1977年9月在英国Ackinson Morleg医院投入运行。1979年该技术的发明者Hounsfield和Cormack为此获得了诺贝尔医学奖。 X-CT 的出现是X射线成像技术的一个重大突破。经过多代的发展，X-CT已获得广泛的应用。在医学上，目前已可用来诊断脊柱和头部损伤，颅内肿病，脑中血凝块，及肌体软组织损伤，胃肠疾病，腰部和骨盆恶性病变等等。目前X-CT除了广泛应用于临床诊断、生命科学和材料科学以外，还在工业和交通等方面也有重要的应用，例如，在线实时无损检测工业CT 等。 1CT成像实验原理 1.1概述 数学上可以证明，通过对物体进行多次投影就可得到该物体的几何形状。CT的基本思想是：让一束γ射线投射在物体上，通过物体对γ射线的吸收（多次投影）便可获得物体内部的物质分布信息。 当强度为 I的一个窄束γ射线穿过吸收系数为μ的物体时，其强度满足指数衰减关系 0ut I I e- =(1)
I C S11.040.50 C43 中华人民共和国国家标准 G B/T20013.3 2015/I E CT R61948-3:2005 核医学仪器例行试验 第3部分:正电子发射断层成像装置 N u c l e a rm e d i c i n e i n s t r u m e n t a t i o n R o u t i n e t e s t s P a r t3:P o s i t r o n e m i s s i o n t o m o g r a p h s (I E CT R61948-3:2005,I D T) 2015-12-10发布2017-07-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
目 次 前言Ⅲ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 试验方法3 4.1 定标因子和交叉定标3 4.2 每响应线相对灵敏度和归一化程度4 4.3 横向分辨率4 4.4 像素大小4 4.5 机械部分4 4.6 显示和存档系统4 5 例行试验的频次4 参考文献6 索引7
前言 G B/T20013‘核医学仪器例行试验“分为四个部分: 第1部分:辐射计数系统; 第2部分:闪烁照相机和单光子发射计算机断层成像装置; 第3部分:正电子发射断层成像装置; 第4部分:放射性核素校准仪三 本部分为G B/T20013的第3部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本部分等同采用I E CT R61948-3:2005‘核医学仪器例行试验第3部分:正电子发射断层成像装置“三为了便于使用,本部分做了下列编辑性修改: 删去I E CT R61948-3:2005的前言和引言,增加了本前言; 在第2章 规范性引用文件 中,按G B/T1.1 2009的要求增加了引导语; 对于标准中引用的其他国际标准,若已转化为我国标准,本部分用国家标准号替换相应的国际标准号; 用小数点 . 代替小数点 , ; 用 本标准 代替了 本国际标准 ; 请注意本文件的某些内容可能涉及专利三本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任三 本部分由国家食品药品监督管理总局提出三 本部分由全国医用电器设备标准化技术委员会(S A C/T C10)归口三 本部分起草单位:北京市医疗器械检验所三 本部分主要起草人:冯健二焦春营三
CT——电子计算机X射线断层扫描技术
CT——电子计算机X射线断层扫描技术 CT是英语缩写，可以表示的意思有：宝石的重量单位克拉、电子计算机X射线断层扫描技术、凝血时间、电力系统中的电流互感器、建筑水电安装、十字绣布、分辨率等。 化学试剂 1.邻苯二酚的缩写，分子式C6H6O2 2.建筑CT 3.宝石的重量单位 克拉[1]（符号：CT）1克拉=0.2克（200毫克） 克拉作为宝石的计量单位，在现行的国际标准中作为法定的计量单位它的换算公式为：1克拉=200毫克=0.2克。 古到今，在长达几百年的世界宝石贸易中，各国的珠宝商们都已习惯用克拉作为称量的标准。克拉一词最早起源于古希腊文，它是根据地中海东岸的一种树的名字翻译过来的。在人们没有精密的天平以前，便一直用这种很均匀而又
英文全称：Computed Tomography 利用计算机技术对被测物体断层扫描图像进行重建获得三维断层图像的扫描方式。该扫描方式是通过单一轴面的射线穿透被测物体，根据被测物体各部分对射线的吸收与透过率不同，由计算机采集透过射线并通过三维重构成像。分类 根据所采用的射线不同可分为：X射线CT（X-CT）以及γ射线CT（γ-CT)。 用途 CT的主要用途如下： 1.医学检测：自从CT被发明后，CT已经变成一个医学影像重要的工具，虽然价格昂贵，医用X-CT至今依然是诊断多种疾病的黄金准则。 2.工业检测：现代工业的发展，使得CT在无损检测和逆向工程中发挥重大的作用。 3.安保检测。
4.航空运输、运输港湾，大型货物集装箱案件装置。 优点及危害 首先，计算机断层扫描为我们提供被测物品的完整三维信息；第二，由于电脑断层的高分辨率，不同物体对射线的吸收和透过率不同，即使是小于1%的密度差异也可以区分出来；第三，由于断层成像技术提供三维图像，依需要不同，可以看到轴切面，冠状面，矢切面的影像。除此之外，任意切面的图像均可通过插值技术产生。这给医学诊断、工业检测和科研带来了极大的便利。 但是CT扫描带来的危害也必须引起重视。CT主要的危害来自于射线源，高能射线源能对人体组织及环境造成不可逆转的破坏，即使是医用的X射线CT，多次的累积使用，X射线依然会对患者被照组织产生一定的影响。 断层扫描技术 英文全称：electronic computer X-ray tomography technique CT是一种功能齐全的病情探测仪器，它是电子计算机X射线断层扫描技术简称。
正电子发射断层扫描技术 PET ●正电子发射断层成像(positron emission tomography，PET) 是核医学的一项技术，利用人体生命元素诸如18Ｆ、11Ｃ、15Ｏ、13Ｎ等正电子核素标记的药物，从体外无创、定量、动态地观察这些物质进入人体后随时间变化的生理、生化变化。放射性药物在病人体内释出讯号，而被体外的PET扫瞄仪所接收，继而形成影像，可显现出器官或组织（如肿瘤）的化学变化，指出某部位的新陈代谢异于常态的程度。 ●正电子（e+；又称β+粒子） 是与电子（负电子）相似的一种带电粒 子。正电子带一个正电荷，有一定质量和 能量。和物质中的自由电子（e-）结合， 正负电荷抵消，两个电子的静止质量转化 为2个能量相等（511keV）、方向相反的γ 光子而自身消失，即湮没辐射 （ annihilation ）。 ●正电子的产生 正电子放射性核素通常为富质子的核 素,它们衰变时会发射正电子。原子核中的 质子释放正电子和中微子并衰变为中子： P n + β+ + ν
正电子在人体组织内行进1-3mm后发生湮灭，产生互成180度的511 keV 的伽玛光子。 ●PET的数据采集 正电子湮灭产生的γ光子同时击中探测器环上对称位置上的两个探测器。 每个探测器接收到γ光子后产生一个定时脉冲，这些定时脉冲分别输入符合线路进行符合甄别，挑选真符合事件 符合线路设置了一个时间常数很小的时间窗（通常≤15ns），同时落入时间窗的定时脉冲被认为是同一个正电子湮灭事件中产生的γ光子对，从而被符合电路记录。排除了很多散射光子的进入。 ●PET常用的正电子放射性核素选择 人体组织的基本元素 易于标记各种生命所必需的化合物及其代谢产物而不改变它们的生物活性，参与新陈代谢过程； 半衰期比较短 可给予较大剂量，提高了影像的对比度和空间分辨率;
附件1 受理号：CQZ1800201医疗器械产品注册技术审评报告 产品中文名称：正电子发射断层扫描及磁共振成像系统 产品英文（原文）名称：/ 产品管理类别：III类 申请人名称：上海联影医疗科技有限公司 国家食品药品监督管理总局 医疗器械技术审评中心
目录 基本信息 (3) 一、申请人名称 (3) 二、申请人住所 (3) 三、生产地址 (3) 产品审评摘要 (4) 一、产品概述 (4) 二、临床前研究摘要 (5) 三、临床评价摘要 (9) 四、风险分析及说明书提示 (10) 综合评价意见 (12)
基本信息 一、申请人名称 上海联影医疗科技有限公司二、申请人住所 上海市嘉定区城北路2258号三、生产地址 上海市嘉定区城北路2258号
产品审评摘要 一、产品概述 （一）产品结构及组成 由PET子系统、3T超导磁体、梯度功率放大器、梯度线圈、射频功率放大器、射频线圈、谱仪、检查床、计算机子系统、配电系统及生理信号门控单元组成。 （二）产品适用范围 该产品包括PET（正电子发射断层扫描）及MR（磁共振）两部分，实现了PET成像及MR成像的一体化结合，可实现同步且等中心采集生理、解剖和生化代谢信息，并将这些信息配准和融合。由经过适当培训的医疗专业人员使用，用于帮助对功能和疾病进行检测、定位和诊断。这一组合系统还保留了PET 和MR设备的独立功能，可以单用PET和/或MR成像设备进行诊断成像。 （三）型号/规格 uPMR 790 （四）工作原理 正电子发射断层扫描及磁共振成像，简称PET/MR (Positron
Emission Tomography/Magnetic Resonance Imaging, PET/MR) 是将两种成像设备PET和MR有机的结合起来，实现一次扫描同时产生PET和MR图像。PET成像主要提供生理代谢信息，MR 成像主要提供生理解剖信息。PET和MR图像通过配准与融合，为医生的诊断提供解剖、生理、功能代谢等信息。 二、临床前研究摘要 （一）产品性能研究 产品性能研究包括一体化PET/MR集成技术、PET和MR 图像配准融合、衰减校正和SUV值计算准确性研究等。通过解决PET和MR两种模态在同一孔径中同步成像的电磁兼容性、图像融合、以及整机一体化实时控制等技术难点，实现两种模态同时成像。 1.一体化PET/MR集成技术 该产品采用专利的PET探测器电磁屏蔽结构，隔绝射频发射线圈对PET探测器的干扰以及探测器对MR成像产生的干扰。采用无磁元器件，并在内部组件采用抑制涡流的设计，保持3T MR成像时静磁场和梯度磁场不受干扰。自屏蔽体发射线圈，隔绝体线圈射频场对PET探测器的干扰，同时避免磁体和梯度线圈对体发射线圈射频场的影响，保持射频发射场的稳定。 2.PET和MR图像配准融合
电子计算机X射线断层扫描技术 英文全称：electronic computer X-ray CT 简称。 CT X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就 CT机 可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。 1、CT的发明 自从X射线发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。但是，由于人体内有些器官对X X射线对那些前后重叠 X1963年，美国物理学 X线的透过率有所不同，在研究中还得 CT的应用奠定了理论基 础。1967 然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT，用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全 1971年9月，亨斯费尔德又与一位神经放射学 部检查。 况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。1972年4月，亨斯费尔德在英国放射学年会上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。这一消息引起科技界的极大震
动，CT X 1979 CT已广泛运用于医疗诊断上。 CT原理 2、CT的成像基本原理 CT 拟/数字转换器（analog/digital converter 体素（voxel），见图1-2-1X线 digital matrix）， /模拟转换器（digital/analog converter 即象素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。 3、CT设备 X线管、探测器和扫描架 1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定，发展到新近开发的螺旋CT扫描（spiral CT scan）。计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。由于扫描时间短，可避免运动产生的伪影，例如， CT血管造影（Ct angiography，CTA
X线电子计算机断层扫描血管成像技术 X线电子计算机断层扫描血管成像（CT angiography，CTA）,是一种新的微创血管成像技术，经周围静脉高速注入碘对比剂后，在靶血管内对比剂充盈的高峰期，对其进行快速容积扫描，然后由计算机后处理软件重建靶血管立体影像的一种血管成像技术。适用于诊断血管本身的疾病，例如动脉瘤、动静脉畸形、大动脉炎导致的血管狭窄、肺动脉血栓或瘤栓、先天性或动脉硬化性动脉狭窄（例如肾动脉狭窄）等。也适合显示其他病变对血管的影响，例如肿瘤对血管的包绕、推移和侵犯。CT只能在每一层图像上断续显示血管，无法全程显示血管的走行和血管的外形，不利于诊断血管的狭窄、扩张、畸形、栓塞、走行异常等病理改变。CTA以二维或三维的形式整体显示血管的走行与外部形态，可以单独显示血管，也可以与其邻近的解剖结构同时显示；可以根据对比剂充盈的时间差，单独显示动脉血管，也可以动静脉血管同时显示；并且能从不同角度观察，对于诊断各种血管疾病具有较大的优越性。螺旋CT血管成像操作简便，安全可靠，可作为常规扫描；而常规X线血管造影技术需要动脉插管，创伤较大，接受X 线辐射多，有一定危险性，病人不易接受。目前，由于CTA的图像质量越来越高，许多血管疾病的诊断性检查CTA已经逐步替代X线血管造影术。原来被认为在诊断上是高难度的冠状动脉疾病，CTA也正在取代DSA作为首选检查方法应用于临床。当然，无法进行血管内治疗是目前CTA的不足，小于3毫米的动脉瘤显示能力尚不如DSA，有待于进一步的改进。 可以用于进行CTA检查的CT机器主要有两种：电子束CT(EBCT)和螺旋CT(SCT)。EBCT的时间分辨力较高，每层的扫描速度可达50ms，可以消除心脏搏动和呼吸运动的伪影，适用于心脏大血管的CTA检查。近几年螺旋CT得到了飞速发展，多层螺旋CT的出现，使其扫描速度达到甚至超过EBCT，尤其是64层螺旋CT，其单层扫描速度仅有37ms。多层螺旋CT不仅具有较高的时间分辨力，而且具有较高的空间和密度分辨力，为血管疾病的诊断开辟了新的领域。由于多层螺旋CT的应用较EBCT广泛，现仅介绍多层螺旋CTA（MSCTA）。 CTA常用的三维重建方法有三种：VR、MIP和SSD。 1．最大强度投影（maximum intensity projection; MIP）
成像原理 CT机CT是用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素(voxel)。 扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵(digital matrix)，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素(pixel)，并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X射线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。 CT的工作程序是这样的:它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。 折叠编辑本段发展历史 CT原理自从X射线发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。但是，由于人体内有些器官对X线的吸收差别极小，因此X射线对那些前后重叠的组织的
病变就难以发现。于是，美国与英国的科学家开始了寻找一种新的东西来弥补用X线技术检查人体病变的不足。 1963年，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础。 1967年，英国电子工程师亨斯菲尔德(Hounsfield)在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X 射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT，用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。 1971年9月，亨斯菲尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。 1972年第一台CT诞生，仅用于颅脑检查，4月，亨斯菲尔德在英国放射学年会上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。 1974年制成全身CT，检查范围扩大到胸、腹、脊柱及四肢。 第一代CT机采取旋转/平移方式(rotate/translate mode)进行扫描和收集信息。由于采用笔形X线束和只有1~ 2个探测器，所采数据少，所需时间长，图像质量差。 第二代CT机扫描方式跟上一代没有变化，只是将X线束改为扇形，探测器增至30个，扩大了扫描范围，增加了采集数据，图像质量有所提高，但仍不能避免因患者生理运动所引起的伪影(Artifact)。 第三代CT机的控测器激增至300~ 800个，并与相对的X线管只作旋转运动 (rotate/rotate mode)，收集更多的数据，扫描时间在5s以内，伪影大为减少，图像质量明显提高。 第四代CT机控测器增加到1000~ 2400个，并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式(rotate/stationary mode)，扫描速度快，图像质量高。 第五代CT机将扫描时间缩短到50ms，解决了心脏扫描，是一个电子枪产生的电子束(electron beam)射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。推出的64层CT，仅用0.33s即可获得病人的身体64层的图像，空间分辨率小于0.4mm，提高了图像质量，尤其是对搏动的心脏进行的成像。
热断层扫描系统 适用范围：本产品是以被动接受人体的热辐射进行诊断，以功能影像为主的医学影像设备，用于为肿瘤的鉴别诊断、心脑血管疾病及炎症的诊断提供参考依据。 1.1 产品型号：TSI-2000。 1.2 产品型号划分说明 2.1 工作环境条件 2.1.1 环境条件 a) 环境温度：10℃～30℃； b) 相对湿度：≤70%； c) 大气压力：860hPa～1060hPa； d) 周围无强电磁场； e) 预热时间：不小于20min。 2.1.2 电源条件：电压AC110/220V；频率50/60Hz。 2.2 扫描头性能 2.2.1 扫描聚焦范围 0.9m～3.0m，连续可调。 2.2.2 扫描热辐射窗温度 测量精度不超过±0.1℃。 2.2.3 扫描成像时间 不大于0.22秒/帧。
2.2.4 扫描图像空间分辨率 在距扫描头中心距离1m处，水平和垂直图像分辨率不大于5mm。 2.2.5热断层功能检验深度的误差 不大于3mm。 2.3 扫描头机械性能 2.3.1 扫描头旋转角度 a) 俯仰：不小于±15°； b) 水平：不小于±20°。 2.3.2 扫描头升降范围 a) 扫描头中心离地面最低高度不大于0.70m； b) 扫描头中心离地面最高不小于1.60m。 2.3.3 扫描头升降速度 以扫描头升降1m距离所需的时间来表示： a) 上升时间不大于35s； b) 下降时间不大于30s。 2.4 扫描床性能 2.4.1 水平距离 扫描床中心距扫描头窗口水平距离为： a) 最小距离不大于0.9m； b) 最大距离不小于3.0m。 2.4.2 运动速度
扫描床沿轨道由电机驱动作直线运动，其最大速度为4 (1± 10％)m/min。 2.4.3 扫描床载荷 描床在承载135kg情况下能正常工作。 2.4.4 病人旋转台 扫描床的病人旋转台可正反方向360°旋转。 2.4.5 扶手载荷 扫描床的每个扶手在30kg载荷情况下能正常工作。 2.4.6 吊带长度 扫描床的每个扶手的吊带长度可调节，伸缩长度不小于600mm。 2.5 噪声 系统工作时的最大噪声应不大于60dB。 2.6 软件要求 2.6.1 功能概述 TTM系统软件是TSI系列热断层扫描系统的图像采集及信息处理软件。该软件通过“文件”、“视图”、“扫描”、“数据管理”菜单和工具条实现数据采集、测量、分析、数据管理功能。 数据采集功能可以控制系统扫描头的调焦机构实现电动调焦，通过扫描头摄取并保存被测目标的图像，并可以做断层处理。TTM系统软件可对扫描后的图像进行测量、热断层分析，并对扫描数据进行管理。 2.6.2 软件功能 ①数据采集功能：
C T CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查；根据所采用的射线不同可分为：X射线CT（X-CT）、超声CT（UCT）以及γ射线CT（γ-CT)等。 成像原理 CT是用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X 射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）。 扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵（digital matrix），数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/analog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X射线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。 CT的工作程序是这样的：它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。 设备组成 CT设备主要有以下三部分： 1.扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成； 2.计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算； 3.图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。探测器从原始的1个发展到多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定，发展到新近开发的螺旋CT扫描（spiral CT scan）。计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。由于扫描时间短，可避免运动产生的伪影，例如，呼吸运动的干扰，可提高图像质量；层面是连续的，所以不致于漏掉病变，而且可行三维重建，注射造影剂作血管造影可得CT血管造影（Ct angiography，CTA）。 超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不同。扫描时间可短到40ms以下，每秒可获得多帧图像。由于扫描时间很短，可摄得电影图像，能避免运动所造成的伪影，因此，适用于心血管造影检查以及小儿和急性创伤等不能很好的合作的患者检查。 图像特点 CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同。大小可以是 1.0×1.0mm，0.5×0.5mm不等；数目可以是256×256，即65536个，或512×512，即262144个不等。显然，像素越小，数目越多，构成图像越细致，即空间分辨力（spatial resolution）高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。
PET-CT PET全称为正电子发射计算机断层显像（positron emission tomography PET），是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。它是利用正电子核素标记葡萄糖等人体代谢物作为显像剂，通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化，从而为临床提供疾病的生物代谢信息。PET采用正电子核素作为示踪剂，通过病灶部位对示踪剂的摄取了解病灶功能代谢状态，可以宏观的显示全身各脏器功能，代谢等病理生理特征，更容易发现病灶。CT可以精确定位病灶及显示病灶细微结构变化；PET/CT融合图像可以全面发现病灶，精确定位及判断病灶良恶性，故能早期，快速，准确，全面发现病灶。 作用 PET的独特作用是以代谢显像和定量分析为基础，应用组成人体主要元素的短命核素如11C、13N、15O、18F等正电子核素为示踪剂，不仅可快速获得多层面断层影象、三维定量结果以及三维全身扫描，而且还可以从分子水平动态观察到代谢物或药物在人体内的生理生化变化，用以研究人体生理、生化、化学递质、受体乃至基因改变。近年来，PET在诊断和指导治疗肿瘤、冠心病和脑部疾病等方面均已显示出独特的优越性。 原理 一、PET显像的基本原理 PET是英文Positron Emission Tomography的缩写。其临床显像过程为：将发射正电子的放射性核素（如F－18等）标记到能够参与人体组织血流或代谢过程的化合物上，将标有带正电子化合物的放射性核素注射到受检者体内。让受检者在PET的有效视野范围内进行PET显像。放射核素发射出的正电子在体内移动大约1mm后与组织中的负电子结合发生湮灭辐射。产生两个能量相等（511 KeV）、 方向相反的γ光子。由于两个光子在体内的路径不同，到达两个探测器的时间也有一定差别，如果在规定的时间窗内（一般为0－15 us），探头系统探测到两个互成180度（士0．25度）的光子时。即为一个符合事件，探测器便分别送出一个时间脉冲，脉冲处理器将脉冲变为方波，符合电路对其进行数据分类后，送人工作站进行图像重建。便得到人体各部位横断面、冠状断面和矢状断面的影像。 PET系统的主要部件包括机架、环形探测器、符合电路、检查床及工作站等。探测系统是整个正电子发射显像系统中的主要部分，它采用的块状探测结构有利于消除散射、提高计数率。许多块结构组成一个环，再由数十个环构成整个探测器。每个块结构由大约36个锗酸铋（BGO）小晶体组成，晶体之后又带有2对（4个）光电倍增管（PMT）（请看图1）。BGO晶体将高能光子转换为可见光．PMT将光信号转换成电信号，电信号再被转换成时间脉冲信号，探头层间符合线路对每个探头信号的时间耦合性进行检验判定，排除其它来源射线的干扰，经运算给出正电子的位置，计算机采用散射、偶然符合信号校正及光子飞行时间计算等技术，完成图像重建。重建后的图像将PET的整体分辨率提高到2 mm左右。 PET采用符合探测技术进行电子准直校正，大大减少了随机符合事件和本底，电子准直器具有非常高的灵敏度（没有铅屏蔽的影响）和分辨率。另外．BGO晶体的大小与灵敏度成正相关性。块状结构的PET探头。能进行2D或3D采集。2D采集是在环与环之间隔
CT——电子计算机X射线断层扫描技术 CT是英语缩写，可以表示的意思有：宝石的重量单位克拉、电子计算机X射线断层扫描技术、凝血时间、电力系统中的电流互感器、建筑水电安装、十字绣布、分辨率等。 化学试剂 1.邻苯二酚的缩写，分子式C6H6O2 2.建筑CT 3.宝石的重量单位 克拉[1]（符号：CT）1克拉=0.2克（200毫克） 克拉作为宝石的计量单位，在现行的国际标准中作为法定的计量单位它的换算公式为：1克拉=200毫克=0.2克。 古到今，在长达几百年的世界宝石贸易中，各国的珠宝商们都已习惯用克拉作为称量的标准。克拉一词最早起源于古希腊文，它是根据地中海东岸的一种树的名字翻译过来的。在人们没有精密的天平以前，便一直用这种很均匀而又
不容易得到的树种子作为称宝石的砝码，1粒种子1克拉，1颗宝石与多少粒种子的重量相等就有多少克拉。随着世界上精密天平的发明和使用，各国纷纷把克拉定义为标准重量。最初克拉的重量在各国是不一样的，有的国家将210毫克定为1克拉，也有的以180毫克为1克拉，而英、法等国家规定1克拉是205毫克。后来，为了便于公式换算，在1907年将1克拉改定为200毫克，因此被人们称为公制克拉。 克拉的数值是确定一颗宝石价值多少的重要的因素。所以说，如果宝石的克拉值越高，它的价值就越大。在1905年的南非发现了一颗钻石，这是人类在世界上有史以来发现的最大的一颗钻石。在中国目前保存的最大的一颗钻石于1977年发现于山东，名叫常林钻石，现在被作为国宝收藏在中国的中国人民银行。 钻石重量以克拉（又称卡）计算。1克拉=200毫克=0.2克。一克拉分为一百份，每一份称为一分。0.75克拉又称75分，0.02克拉为2分。在其他条件近似的情况下，随着钻石的增大，其价值则呈几何级数增长；重量相同的钻石，会因色泽，净度，切工的不同而价值相差甚远。 计算机断层扫描
医疗机构临床核医学正电子放射性药物发射断层成像(PET)的放射防护要求 1 范围 本标准规定了正电子发射断层成像(PET)的放射防护要求。 本标准适用于医疗机构临床核医学应用正电子放射性药物进行诊断的实践。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 11930 操作非密封源的辐射防护规定 GB 16348 医用X射线诊断受检者放射卫生防护标准 GB 16361临床核医学的患者防护与质量控制规范 GBZ 120 临床核医学放射卫生防护标准 GBZ 133 医用放射性废物的卫生防护管理 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 正电子发射断层成像Positron Emission Tomography；PET 利用放射性核素发射的正电子的湮没辐射进行计算机断层成像的技术。本标准包括PET、正电子发射断层成像/X射线计算机断层摄影（PET/CT)、正电子发射断层成像/磁共振成像（PET/MRI）等。 4 一般要求 4.1 对开展PET诊断工作的医疗机构、临床核医学执业医师及相关人员的要求，应符合GB 16361的规定。 4.2 PET检查的正当性判断、放射防护最优化、医疗照射指导水平和有关剂量约束等患者防护与安全的要求，应符合GB 16361和GB 16348的规定。PET/CT应用中辐射防护的通用导则参见附录A。 4.3 正电子放射性药物和PET设备的质量控制应按照GB 16361的要求执行。 4.4 开展PET诊断工作，应设有专门的正电子放射性药物储存、分装、注射场所和放射性废物存放场所；应配备活度计、X/γ剂量率仪、放射性表面污染监测仪等仪器设备。 4.5 PET工作场所中放射性废物的处置与管理，应按照GBZ 133的要求执行。 4.6 操作放射性药物时采取的放射防护措施，应符合GB 11930和GBZ 120的规定。 4.7 应充分考虑患者注射药物后的放射性。对检查完的患者，应提供放射防护指导。 5 PET诊断工作场所的放射防护要求 5.1 工作场所的布局和分区
相干光断层扫描技术操作规范 【适应证】 1.主要用于眼后节检查。 (1)黄斑部病变，如黄斑水肿、黄斑裂孔、黄斑前膜、玻璃体牵拉黄斑、神经上皮或色素上皮浆液性脱离、视网膜深层出血、黄斑下新生血管膜等。 (2)视盘病变，如视盘水肿、视神经萎缩、视盘小凹、埋藏玻璃膜庆。 (3)视网膜病变，如视网膜血管性病变、孔源性视网膜脱离等。 (4)视网膜神经纤维层厚度分析及动态监测。 (5)对视盘杯盘比动态监测。 2.眼前节检查。 【禁忌证】 1.严重屈光间质浑浊者。 2.瞳孔太小，且不能散大者。
3.婴幼儿或其他不能配合检查者。 【操作方法及程序】 1.相干光断层扫描(OCT)仪主要由眼底摄像机、低相干涉仪、监视器、计算机图像处理显示系统组成。信号探测光源为超级发光二极管，产生850nm红外低相干光。 2. OCT的检查程序分两部分:图像扫描和力像分析。 3.图像扫描。 (1)小瞳孔下即可进行检查，也可以滴用散瞳药散大瞳孔后检查。 (2)根据扫描部位的不同，选择相应的OCT扫描方式。 (3)请受检者坐在OCT裂隙灯显微镜前，将镜头对准被检眼。 (4)嘱受检者用被检眼注视内固视点，或对侧眼注视外固视点，调节内/外固视点，直至在眼底成像监视器上获得欲扫描部位的清晰眼底图像及OCT扫描线或环。 (5)开始扫描后，上下调节OCT控制面板上的“interferometer”滑轮，直至在电脑监视器上显示出扫描
部位的OCT图像，冻结图像，储存。 4.图像分析。 (1)在受检者扫描所得图像列表中，选取需要分析的图像。 (2)根据扫描部位和所拟分析的组织层次，选择相应的分析工具，例如分析黄斑部的神经视网膜厚度时，可用“Retinal thickness”;分析视盘周围神经纤维层厚度或地形图时，应选用“RNFL thickness”，或“RNFL map”等。 5.打印结果。 【注意事项】 1.检查前应当询问病史、便于选择正确的扫描部位和扫描方式。 2.了解受检者的屈光状态，并根据屈光状态适当调节扫描轴深。 3.开始扫描前，前后移动裂隙灯显微镜，调节调焦旋钮和背景照明灯亮度，以获得清晰的眼底图像。 4.由于OCT为断层扫描，扫描深度仅为2mm，对于较高的视
浙江师范大学实验报告 实验名称CT实验教学班级物理071 姓名骆宇哲学号07180132同组人沈宇能实验日期09/10/15 室温气温 CT实验教学 摘要：本实验通过学生在教师的指导下进行铜制孔卡的结构断层成像。并对所成图象利用计算机进行分析处理。从而使学生掌握CT扫描、图像重建的技术。 关键词：计算机断层成像、图像重建、 引言：自七十年代初第一台电子计算机断层扫描装置问世以来，成像技术发展异常迅速，设备不断更新。以医学成像为例，已实现了三大飞跃，即脏器清晰图像的获得，把生化病理研究推向分子结构的水平和直接提供有关成像组织的化学成分的信息，步入了断层显像的新时代。计算机断层扫描和图像重建技术，是在不破坏物体情况下，将物体每一个断层面上的结构和组份的分布情况显示出来的一种实验方法，都是利用计算机图像重建的方法来得到物体内部的信息。 人们对射线成像的最早认识是从x光机开始的。医用x光机成像技术的发展和应用已有近百年的历史，它是利用x射线的物理性能和生物效应，来对人体器官组织进行检查。由于普通x光机只能把人体内部形态投影在二维平面上，因此会引起成像器官和骨骼等的前后重叠，造成影像模糊。为了克服这一缺点，英国ENI公司的工程师豪恩斯菲尔德(G.N.Hounsfield)运用了美国物理学家科马克(Cormack)于1963年发表的图像重建数学模型，推出了第一台x 射线计算机断层图像重建技术（X-CT）装置，并1977年9月在英国Ackinson Morleg医院投入运行。1979年该技术的发明者Hounsfield和Cormack为此获得了诺贝尔医学奖。 X-CT 的出现是X射线成像技术的一个重大突破。经过多代的发展，X-CT已获得广泛的应用。在医学上，目前已可用来诊断脊柱和头部损伤，颅内肿病，脑中血凝块，及肌体软组织损伤，胃肠疾病，腰部和骨盆恶性病变等等。目前X-CT除了广泛应用于临床诊断、生命科学和材料科学以外，还在工业和交通等方面也有重要的应用，例如，在线实时无损检测工业CT 等。 实验方案： 1、实验仪器：CD-50BGA+型CT教学实验仪铜制孔卡计算机 2、本次实验扫描参数为：采样时间0.5 视场直径40mm 扫描方式1 图像尺寸128*128。 本次实验处理参数：灰度拉伸：左40，右200 滤波：低通2 调节合适的亮度和对比度。 扫描一个物体所用的时间为：128*128*500。 3、实验步骤： 1）在开机扫描实验之前，须熟读“CT教学实验仪”的说明书。 2）连接各电缆插头、插座须检查核对无误后方可开机。 3）启动计算机和CT实验仪，进行预热。 4）将测试样品放入仪器载物平台上，调节平台上下高度，使红光恰好对准孔卡上部1/3处5）打开CT实验软件，设置实验的图像扫描参数。 6）打开核源锁（核源钥匙开启时要用手指微微顶住核源使其不过度弹起），点击“扫描”，