ct机成像原理

・综述・　

ＤＯＩ：１０．１９３６８￣．ｃｎｋｉ．２０９６－１７８２．２０１７．０２．１６２　系统医学２０１７年１月第２卷第２期　

ＰＥＴ—ＣＴ的成像原理及其临床应用　

周丽丽，郑旋，彭友霖　赣南医学院信息工程学院，江西赣州３４１０００　

【摘要】ＰＥＴ—ＣＴ作为解剖和功能成像的融合体，较传统的解剖结构成像技术，具有更突出的技术优势，在临床应　

用的各个领域得到了广泛的应用。ＰＥＴ—ＣＴ已逐渐成为临床医学中的主要诊断工具之一，在临床应用和科学研究　

中都具有广阔的发展空间，将极大地推动临床医学和相关领域科学研究的发展和进步。该文就ＰＥＴ－ＣＴ的性能　

特点及其在临床上的应用情况做一综述，并展望其潜在的临床和科研价值。　

［关键词】正电子发射断层显像；功能影像；图像融合；早期诊断　

【中图分类号】Ｒ４４５．３　【文献标识码】Ａ　【文章编号］２０９６—１７６２（２０１７）０１（ｂ）－０１６２—０３　

Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｃｌｉｎｉｃａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＴ—ＣＴ　

ＺＨＯＵ　Ｌｉ—ｌｉ，ＺＨＥＮＧ　Ｘｕａｎ，ＰＥＮＧ　Ｙｏｕ—ｌｉｎ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇａｎｎａｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，３４１０００　Ｃｈｉｎａ　

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ａｎａｔｏｍｙ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ＰＥＴ－ＣＴ　ｓｈｏｗｓ　ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｄｖａｎｔａｇｅ，　

ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｗｉｄｅｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｆｉｅｌｄｓ．ＰＥＴ—ＣＴ　ｈａｓ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｂｅｃｏｍｅ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｄｉａｇ—　

ｎｏｓｔｉｃ　ｔｏｏｌｓ　ｉｎ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｍｅｄｉｃｉｎｅ，ｉｔ　ａｌｓｏ　ｈａｓ　ａ　ｖａｓｔ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｓｐａｃｅ　ｉｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｓｔｕｄｉｅｓ，ｉｔ　ｗｉｌｌ　

- 1 - ct机成像原理

CT机是一种医疗设备，能够通过对人体进行X射线扫描，产生大量的图像数据，从而实现对人体内部的3D成像。CT机成像的原理主要包括两个方面：X射线的产生和探测器的信号接收。

X射线是利用电子在物质内的相互作用而产生的一种电磁波辐射。在CT机中，X射线是由一个旋转的电子束所产生的。这个电子束通过高压电子管发射出来，经过一个散焦器后，被导入到一个旋转的环形钨靶中。钨靶受到电子束的撞击后，会产生一种强烈的X射线辐射。这些X射线会穿过人体组织，被探测器所接收。

探测器是CT机中的另一个重要部分。探测器主要由闪烁晶体和光电转换器组成。当X射线穿过人体组织并撞击到闪烁晶体时，会产生一些光子。这些光子会被光电转换器所接收，并转化为电信号。这些电信号会被发送到计算机中进行处理，从而产生3D成像。在CT机中，有多个探测器被安装在旋转的环形结构上，可以同时接收多个方向的X射线信号。

综上所述，CT机成像的原理主要涉及到X射线的产生和探测器的信号接收。通过对这些信号进行处理和重建，可以实现对人体内部的3D成像，为医学诊断和治疗提供了重要的帮助。

CT与核磁共振有什么区别？CT成像原理是什么？

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。CT与核磁共振有什么区别？CT成像原理是什么？接下来，就带你了解一下吧！

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。

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。

CT成像原理与设备-CT成像基础

(一)CT的成像原理与方式

CT与常规X线摄影一样，它的成像也是利用了X线的原理。X线穿过人体各组织后会发生衰减，主要是因为能量被吸收(同时也有散射的缘故)。不同的组织会有不同衰减系数，也就是说不同的组织会有不同的X线衰减程度，而所有的应用X线的成像技术和模式都是以此为基础的。目前所应用的投影方式X线成像技术可分为两类，模拟成像和数字成像，CT则是应用数字成像的典型。

1．数字成像所谓数字成像实际上就是将模拟信号数字化，也就是把连续变化的模拟曲线变化给予相应的具体值，形成离散而非连续的数字值。这些数字以行和列的排列形式组成数字矩阵，然后将数字矩阵转化为可视图像的像素矩阵，每个像素根据数字矩阵中相应的数字以不同的亮度(即灰阶)表现出来。

在X线数字成像中，一种是模拟图像数字化；另一种是将获得信息由模拟量直接转换成数字(模数转换)量，然后成像，如CR和DR。CT和这些数字成像又有所不同，并非直接测量而是经过不同方式的计算方法使每个像素数字化，是个间接过程。

与模拟成像相比，数字成像的优势很多，可以进行高保真的存储(磁带及光盘)和传输(电缆、电话及卫星)，并且随时可以高保真的调阅，这是胶片存储所不及的。可以进行图像后处理(改变对比度、灰阶和图像大小，计算距离、面(体)积、测量像素或感兴趣区的密度值以及二维三维甚至四维的图像重建)；软组织对比度分辨力(密度分辨力)也明显高于模拟成像，它的不足之处是空间分辨力较模拟图像低得多，目前最多为1024x 1024矩阵。

2．CT扫描模式

(1)断层扫描CT的X线球管发出的X射线与常规x线摄影的不同，在准直器的作用下，X射线呈有一定厚度的笔形或扇形束穿过相同厚度的人体断层，到达对面替代常规X线摄影中胶片感光颗粒和荧光屏作用的检测器(detector)，检测器的作用是将穿过人体不同组织后衰减的X线的强度转换成不同电流强度的电信号通过输送电缆送人计算机。这个X线束用不同的运动方式(直线或旋转)以脉冲形式依次从不同投射角度穿过人体的同一解剖断层，检测器将所得数据依次送人计算机，由计算机计算出这一断层矩阵中每一个像素的密度值(CT值)组成数字矩阵．再以灰阶形式显示在监视器上。一个断层扫描完毕，扫描床移动使另一个断层对准x线束再进行扫描。螺旋扫描出现之前所有的CT机器都是这一种扫描方式，螺旋扫描问世后将这种断层扫描方式称为常规CT扫描以与螺旋扫描相区分。