2021年e诊断CT基本概念.docx

CT 的基本概念和术语2.2.1 体素与像素（ Voxel and Pixel ）体素为体积单位；在 CT扫描中，依据断层设置的厚度.矩阵的大小，能被 CT 扫描的最小体积单位；体素作为体积单位，它有三要素，即 |精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料. * | * | * | * | |欢.|迎.|下.|载. 长.宽.高；通常 CT 中体素的长和宽都为 1mm，高度或深度就依据层厚可分别为 10.5.3.2.1mm等； 像素又称像元，为构成 CT图像最小的单位；它与体素相对应，体素的大小在 CT 图像上的表现，即为像素；2.2.2 采集矩阵与显示矩阵（ Scaning and Displaying Matrix ） 矩阵为像素以二维方式排列的阵列， 它与重建后图像的质量有关； 在相同大小的采样野中， 矩阵越大像素也就越多， 重建后图像质量越高；目前常用的采集矩阵大小基本为： 512′512，另外仍有 256′256和1024′1024；CT 图像重建后用于显示的矩阵称为显示矩阵，通常为 保证图像显示的质量， 显示矩阵往往为等于或大于采集矩阵； 通常采集矩阵为 512′512的 CT，显示矩阵常为 1024′1024；2.2.3 原始数据（ Raw Data）原始数据为 CT 扫描后由探测器接收到的信号，经模数转换后传送给运算机， 其间已转换成数字信号经预处理后， 尚未重建成横断面图像的这部分数据被称为原始数据；2.2.4 重建与重组 〔Reconstruction and Reformation〕原始扫描数据经运算机采纳特定的算法处理， 最终得到能用于诊断的一幅横断面图像，该处理方法或过程被称为重建或图像的重建； 重1 / 20第 1 页，共 20 页组为不涉及原始数据处理的一种图像处理方法；如多平面图像重组.三维图像处理等； 在以往英文文献中， 有关图像的重建的概念也有些混淆，三维图像处理有时也采纳重建 〔reconstruction〕 一词，实际上，目前 CT 的三维图像处理基本都为在横断面图像的基础上，重新组合 |精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料. * | * | * | * | |欢.|迎.|下.|载. 或构筑形成三维影像； 由于重组为使用已形成的横断面图像，因此 重组图像的质量与已形成的横断面图像有亲密的关系， 特别为层厚的大小和数目；一般，扫描的层厚越薄.图像的数目越多，重组的成效 就越好；2.2.5 算法.重建函数核与滤波函数 〔Algorithm、 Kernel〕算法为针对特定输入和输出的一组规章； 算法的主要特点为不能有任何模糊的含义， 所以算法规章描述的步骤必需为简洁. 易操作并且概念明确，而且能够由机器实施； 另外，算法只能执行限定数量的步骤；重建函数核或称重建滤波器.滤波函数； CT 的扫描通常需包含一些必要的参数，有的参数可由操作人员挑选，有的就不能；重建函数核 为一项重要的内容， 它为一种算法函数， 并打算和影响了图像的辨论力.噪声等等； 在 CT临床检查中，可供 CT图像处理挑选的滤波函数一般可有高辨论力.标准和软组织三种模式，有的 CT 机除这三种模式外，仍外加超高辨论力和精细模式等； 高辨论力模式实际上为一种强化边缘.轮廓的函数，它能提高辨论力，但同时图像的噪 声也相应增加；软组织模式为一种平滑.柔和的函数，采纳软组织模 式处理后，图像的对比度下降，噪声削减，密度辨论力提高；而标准 模式就为没有任何强化和柔和作用的一种运算处理方法；2 / 20第 2 页，共 20 页2.2.6 卷积 〔Convolution〕卷积为图像重建运算处理的重要步骤； 卷积处理通常需使用滤波函数来修正图像，卷积终止后，形成一个新的用于图像重建的投影数据；请参见“重建函数核”条； |精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料. * | * | * | * | |欢.|迎.|下.|载. 2.2.7 内插 〔Interpolation〕内插为采纳数学方法在一已知某函数的两端数值， 估量该函数在两端之间任一值的方法； CT 扫描采集的数据为离散的.不连续的，需要 从两个相邻的离散值求得其间的函数值； 目前，许多螺旋 CT都采纳该方法作图像的重建处理；内插的方法有许多种，如线性内插 〔 单层螺旋扫描 CT 常用〕 .滤过内插和优化采样扫描 〔 多层螺旋扫描 CT 采纳〕 ；2.2.8 准 直 宽 度 . 层 厚 与 有 效 层 厚 〔Collimation、 Slice and Effective Slice〕准直宽度为指 CT 机球管侧和病人侧所采纳准直器的宽度，在非螺旋 和单层螺旋扫描方式时， 所采纳的准直器宽度打算了层厚的宽度， 即层厚等于准直器宽度； 但为，在多层螺旋扫描方式时，情形就不完 全一样，由于同样的准直宽度可由 4 排甚至 16 排探测器接收，而此时打算层厚的为所采纳探测器排的宽度；犹如样 10mm的准直宽度， 可以由 4 个 2.5mm的探测器排接收， 那么层厚就为 2.5mm；假如由 16 个 6.25mm的探测器排接收，那么层厚就变成了 0.625mm； 有效层厚指扫描时实际所得的层厚， 由于设备制造的精确性缘由， 标称 1mm甚至 0.5mm的层厚设备制造厂家无法做到如此精确， 一般都有肯定的误3 / 20第 3 页，共 20 页差，其误差范畴大约在 10％～ 50％之间，层厚越小，误差越大；一般，层厚的误差与扫描所采纳的方式和设备的类型无关；2.2.9 螺距 〔Pitch〕 |精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料. * | * | * | * | |欢.|迎.|下.|载. 单层螺旋螺距的定义为： 扫描机架旋转一周检查床运行的距离与射线束宽度的比值 （参见螺旋扫描一节） ；该比值 〔pitch〕 为扫描旋转架旋转一周床运动的这段时间内， 运动和层面曝光的百分比； 在单层螺旋 CT扫描中，床运行方向 〔Z 轴〕 扫描的掩盖率或图像的纵向辨论力与螺距有关；多层螺旋螺距的定义基本与单层螺旋相同： 即扫描旋转架旋转一周检查床运行的距离与全部射线束宽度的比值； 但在单层螺旋扫描螺距等于 1 时，只产生一幅图像（不考虑回忆性重建设置因素） ，而多层螺旋扫描螺距等于 1 时，依据不同的 CT机，可以同时产生 4.8.16 或更多的图像；2.2.10 扫描时间和周期时间 〔Scaning and Circle Time〕扫描时间为指 X 线球管和探测器阵列环绕人体旋转扫描一个层面所 需的时间，常见的有全扫描（ 360扫描），其它仍有部分扫描（小于 360扫描）和过度扫描（大于 360扫描）；4 / 20第 4 页，共 20 页目前的 CT 机都有几种扫描时间可供挑选，以前最短的扫描时间为 1秒，其它有 2 秒或 3 秒，现在新的多螺旋 CT机最短扫描时间可达 0.33秒；削减扫描时间除了可缩短病人的检查时间.提高效率外，并且为削减病人运动伪影的一个有效手段； |精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料. * | * | * | * | |欢.|迎.|下.|载. 从开头扫描.图像的重建始终到图像的显示， 这一过程称为周期时间；一般周期时间与上述因素有关，多数情形下为上述两个因素的总和， 但目前的 CT 机的运算机功能强大，并且都有并行处理和多任务处理的才能，所以，在一些特别扫描方式情形下，扫描后的重建未终止， 就可以开头下一次的扫描； 所以，周期时间并非始终为扫描时间和重建时间之和；2.2.11 重 建 增 量 （ Reconstruction Increment、 Reconstruction Interval、 Reconstruction Spacing ）重建增量或重建间距为螺旋扫描方式的专用术语， 它的定义为： 被重建图像长轴方向的距离； 通过采纳不同的重建增量， 可确定螺旋扫描被重建图像层面的重叠程度，如重建增量小于层厚即为重叠重建；重建增量大小与被重建图像的质量有关， 即重建增量减小图像的质量改善，重叠重建可削减部分容积效应和改善 3D后处理的图像质量；5 / 20第 5 页，共 20 页2.2.12 重建时间（ Reconstruction Time ）重建时间为指运算机的阵列处理器， 将扫描原始数据重建成图像所需 |精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料. * | * | * | * | |欢.|迎.|下.|载. 的时间；缩短重建时间也可削减病人的检查时间， 提高检查效率， 但与削减运动伪影无关；重建时间与被重建图像的矩阵大小有关，矩阵大，所需重建时间长；另外，重建时间的长短也与阵列处理器的运算速度和运算机内存容量的大小有关，阵列处理器的速度快.内存的容量大，图像重建的时间短；2.2.13 扫描视野和重建视野 〔Field of View、FOV〕扫描野或称有效视野，为扫描前设定的可扫描范畴；依据各厂家的设置，扫描野可有一个或数个，大小范畴为 16～ 50cm，一般单个扫描野的 CT机，扫描野的大小在 40～ 50cm之间；单扫描野的 CT 机，在定位相扫描后.正式扫描前，扫描野仍可再次设置，以6 / 20第 6 页，共 20 页获得诊断需要的 CT扫描图像，扫描完成后原始数据可再重建图像；该有效视野的大小仍可转变此时的有效视野大小称为重建视野， 理论上重建视野只能小于扫描野； |精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料. * | * | * | * | |欢.|迎.|下.|载. 2.2.14 时间辨论力（ Temporal Resolution ）时间辨论力的主要含义为指扫描机架旋转一周的时间， 但在多层螺旋CT 中，它仍与扫描掩盖范畴和重建方式有关，它也为影像设备的性能参数之一， 并且与每帧图像的采集时间. 重建时间以及连续成像的才能有关。