CT成像基本原理是用X線束對人體檢查部位一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X線，轉變為可見光後，由光電轉換器轉變為電信號，再經模擬/數字轉換器（analog/digital converter）轉為數位訊號，輸入計算機處理。圖像形成的處理有如將選定層面分成若干個體積相同的長方體，稱之為體素（voxel）。掃描所得信息經計算而獲得每個體素的X線衰減係數或吸收係數，再排列成矩陣，即數字矩陣（digital matrix）.數字矩陣可存儲於磁碟或光碟中。經數字/模擬轉換器（digital/anolog converter）把數字矩陣中的每個數字轉為由黑到白不等灰度的小方塊，即像素（pixel），並按矩陣排列，即構成CT圖像。
基本介紹
- 中文名：CT成像基本原理
- 套用學科：物理學、臨床醫學
- 特點：衰減服從指數規律
- 性質：原理
成像原理,歷史溯源,
成像原理
在CT成像中物體對X線的吸收起主要作用，在一均勻物體中，X線的衰減服從指數規律。
在X線穿透人體器官或組織時，由於人體器官或組織是由多種物質成分和不同的密度構成的，所以各點對X線的吸收係數是不同的。將沿著X線束通過的物體分割成許多小單元體（體素），令每個體素的厚度相等(l)。設l足夠小，使得每個體素均勻，每個體素的吸收係數為常值，如果X線的入射強度I0、透射強度I和體素的厚度l均為已知，沿著X線通過路徑上的吸收係數之和μ1+μ2+……+μn就可計算出來。為了建立CT圖像，必須先求出每個體素的吸收係數μ1、μ2、μ3……μn 。為求出n個吸收係數，需要建立如上式那樣n個或n個以上的獨立方程。因此，CT成像裝置要從不同方向上進行多次掃描，來獲取足夠的數據建立求解吸收係數的方程。吸收係數是一個物理量，CT影像中每個像素所對應的物質對X線線性平均衰減量大小的表示。實際套用中，均以水的衰減係數為基準，故CT值定義為將人體被測組織的吸收係數μi 與水的吸收係數μw的相對值，用公式表示為： 再將圖像面上各像素的CT值轉換為灰度，就得到圖像面上的灰度分布，就是CT影像。
{CT圖像的本質是衰減係數μ成像。通過計算機對獲取的投影值進行一定的算法處理，可求解出各個體素的衰減係數值，獲得衰減係數值的二維分布（衰減係數矩陣）。再按CT值的定義，把各個體素的衰減係數值轉換為對應像素的CT值，得到CT值的二維分布（CT值矩陣）。然後，圖像面上各像素的CT值轉換為灰度，就得到圖像面上的灰度分布，此灰度分布就是CT影像。}
歷史溯源
CT是HounsfieldG．N．1969年設計成功，1972年問世的。CT不同於普通X線成像，它是用X線束對人體層面進行掃描，取得信息，經計算機處理而獲得的重建圖像，是數字成像而不是模擬成像。它開創了數字成像的先河。CT所顯示的斷層解剖圖像，其密度分辨力（densityresolution）明顯優於X線圖像，使X線成像不能顯示的解剖結構及其病變得以顯影，從而顯著擴大了人體的檢查範圍，提高了病變檢出率和診斷的準確率。CT作為首先開發的數字成像大大促進了醫學影像學的發展。繼CT之後又開發出MRI與ECT等新的數字成像，改變了影像的成像技術。由於這一貢獻，HounsfieldG．N．獲得了1979的諾貝爾獎金。
CT是用X線束從多個方向對人體檢查部位具有一定厚度的層面進行掃描，由探測器而不用膠片接收透過該層面的X線，轉變為可見光後，由光電轉換器轉變為電信號，再經模擬/數字轉換器轉為數字，輸人計算機處理。圖像處理時將選定層面分成若干個體積相同的立方體，稱之為體素（voxel）。掃描所得數據經計算而獲得每個體素的X線衰減係數或稱吸收係數，再排列成矩陣，即構成數字矩陣。數字矩陣中的每個數字經數字/模擬轉換器轉為由黑到白不等灰度的小方塊，稱之為像素（pixel），並按原有矩陣順序排列，即構成CT圖像。所以，CT圖像是由一定數目像素組成的灰階圖像，是數字圖像，是重建的斷層圖像。每個體素X線吸收係數可通過不同的數學方法算出。
