1、4.2 4.2 X-CT成像系統(tǒng)成像系統(tǒng)組成組成 CT CT每掃描一次，即可得到一個方程，經(jīng)過若干次每掃描一次，即可得到一個方程，經(jīng)過若干次掃描，即得到一聯(lián)立方程。經(jīng)過計算機(jī)運(yùn)算（傅立葉掃描，即得到一聯(lián)立方程。經(jīng)過計算機(jī)運(yùn)算（傅立葉轉(zhuǎn)換、反投影法等）可以解出這一聯(lián)立方程，從而求轉(zhuǎn)換、反投影法等）可以解出這一聯(lián)立方程，從而求出每個體素的出每個體素的X X線吸收系數(shù)或衰減系數(shù)，將其排列成線吸收系數(shù)或衰減系數(shù)，將其排列成數(shù)字矩陣（數(shù)字矩陣（digital matrixdigital matrix），數(shù)字矩陣經(jīng)過數(shù)字），數(shù)字矩陣經(jīng)過數(shù)字/ /模擬轉(zhuǎn)換器（模擬轉(zhuǎn)換器（D/AD/A）把數(shù)字矩陣中的每個數(shù)字

2、轉(zhuǎn)變?yōu)椋┌褦?shù)字矩陣中的每個數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)橛珊诘桨撞煌叶鹊男》綁K，即像素（由黑到白不同灰度的小方塊，即像素（pixelpixel），也），也按矩陣排列，即構(gòu)成了按矩陣排列，即構(gòu)成了CTCT圖像。圖像。1 1CTCT成像的基本原理成像的基本原理第一臺Siemens CT 掃描儀.圖像獲取時間圖像獲取時間 7 分鐘分鐘, 圖像矩陣圖像矩陣80 x80 像素像素, 空空間分辨率間分辨率 4LP/cm。SIRETOM (in 1974) 機(jī)架機(jī)架 床床 高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器 控制臺控制臺 計算機(jī)計算機(jī)從外表來看從外表來看.控制臺控制臺計算機(jī)計算機(jī)床床機(jī)架機(jī)架高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器CT機(jī)架從內(nèi)部看從內(nèi)部看.

3、球管球管 探測器探測器 DAS*球管探測器DAS* Data Acquisition System(數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng))CTCT機(jī)主機(jī)主要分以下三部分：即要分以下三部分：即 掃描系統(tǒng)（掃描系統(tǒng)（X X線管、探測器和掃描架）線管、探測器和掃描架）; ; 計算機(jī)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)儲存、運(yùn)算等）計算機(jī)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)儲存、運(yùn)算等）; ; 圖像顯示和存儲、照相系統(tǒng)。圖像顯示和存儲、照相系統(tǒng)。 高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器X線球管線球管人體模型人體模型探測器群探測器群操作控制臺操作控制臺多幅激光照相機(jī)多幅激光照相機(jī)電子計算機(jī)電子計算機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)外存儲器內(nèi)外存儲器LCD顯示器顯示器 CT設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作原

4、理流程設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作原理流程高壓控制器高壓控制器主要包括：主要包括：KV控制板控制板MA控制板控制板顯示面板顯示面板MA調(diào)整板調(diào)整板曝光控制板曝光控制板旋轉(zhuǎn)陽極啟動板旋轉(zhuǎn)陽極啟動板高壓油箱高壓油箱(變壓器變壓器)整流濾波電路整流濾波電路變頻電路變頻電路操作控制臺與計算機(jī)操作控制臺與計算機(jī)操作控制臺與計算機(jī)操作控制臺與計算機(jī) 掃描系統(tǒng)（掃描系統(tǒng)（X X線管、探測器和掃描架）線管、探測器和掃描架） 掃描機(jī)架掃描機(jī)架（gantry）內(nèi)安裝有）內(nèi)安裝有X線系統(tǒng)、圖像采線系統(tǒng)、圖像采集、集、X線過濾器、系統(tǒng)準(zhǔn)直器等，其中線過濾器、系統(tǒng)準(zhǔn)直器等，其中X線球管和數(shù)線球管和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（據(jù)采集系統(tǒng)（da

5、ta acquisition system，DAS）最為重）最為重要。目前多數(shù)掃描機(jī)架的孔徑為要。目前多數(shù)掃描機(jī)架的孔徑為70cm，傾斜角度通，傾斜角度通常為常為1230。 CT掃描系統(tǒng)的掃描機(jī)架與掃描床掃描系統(tǒng)的掃描機(jī)架與掃描床 掃描機(jī)架內(nèi)部結(jié)構(gòu)掃描機(jī)架內(nèi)部結(jié)構(gòu) X線球管線球管是是CT影像設(shè)備的心臟部分，由陰極、影像設(shè)備的心臟部分，由陰極、陽極和真空玻璃或金屬管組成，其類型可分為陽極和真空玻璃或金屬管組成，其類型可分為固固定陽極和旋轉(zhuǎn)陽極兩種定陽極和旋轉(zhuǎn)陽極兩種。 固定陽極固定陽極X線球管線球管主要應(yīng)用于單束和多束形主要應(yīng)用于單束和多束形的掃描機(jī)中，主要用于第的掃描機(jī)中，主要用于第1、2代代

6、CT機(jī)中；機(jī)中； 旋轉(zhuǎn)陽極旋轉(zhuǎn)陽極X線球管線球管主要用在扇束旋轉(zhuǎn)掃描機(jī)主要用在扇束旋轉(zhuǎn)掃描機(jī)中，故在第中，故在第3、4代代CT機(jī)中多采用此種機(jī)中多采用此種X線球管；線球管； 目前，目前，CT多采用多采用2個焦點交個焦點交替工作，大大延長了替工作，大大延長了X線球管的線球管的壽命，其曝光次數(shù)由原來的壽命，其曝光次數(shù)由原來的2萬萬次達(dá)到次達(dá)到2550萬次以上。萬次以上。 2003年末年末Siemens公司推出公司推出所謂的零兆陽極熱容量的概念，所謂的零兆陽極熱容量的概念，代表球管為代表球管為Straton電子束控金電子束控金屬球管，是以屬球管，是以0.37秒速度進(jìn)行機(jī)秒速度進(jìn)行機(jī)架旋轉(zhuǎn)的球管架旋轉(zhuǎn)

7、的球管,可以實現(xiàn)亞毫米可以實現(xiàn)亞毫米滿負(fù)荷掃描。滿負(fù)荷掃描。Straton電子束控金屬球管外形電子束控金屬球管外形 1. 額定功率、熱容量要大得多額定功率、熱容量要大得多2. 冷卻裝置采用高速旋轉(zhuǎn)陽極冷卻裝置采用高速旋轉(zhuǎn)陽極(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速10000rpm以上以上)，以，以及油循環(huán)技術(shù)及油循環(huán)技術(shù)3. 目前目前CT中使用中使用X線管的最大功率為線管的最大功率為100kW，最高熱容，最高熱容量可達(dá)量可達(dá)7.5MHu。4. 柵控式柵控式X線管使掃描時線管使掃描時X線管間斷的發(fā)射線管間斷的發(fā)射X射線，稱為射線，稱為脈沖工作方式。柵控式柵控陽極脈沖工作方式。柵控式柵控陽極X線管線管(即在即在X線管靠近燈線管

8、靠近燈絲附近做一個專門的控制柵極絲附近做一個專門的控制柵極)5. 管電壓和管電流必須有足夠的穩(wěn)定度。管電壓和管電流必須有足夠的穩(wěn)定度。CT掃描機(jī)中一掃描機(jī)中一般采用閉環(huán)反饋方法穩(wěn)定般采用閉環(huán)反饋方法穩(wěn)定X線管的電壓和電流，使其誤差線管的電壓和電流，使其誤差控制在控制在0.010.05范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 CT中中X線管線管與與X線機(jī)的線機(jī)的X線球管相線球管相比比1X線球管的熱容量與散熱率線球管的熱容量與散熱率熱容量的單位熱容量的單位MHU，X線球管的熱容量越大，表示可承受線球管的熱容量越大，表示可承受的工作電流越大，連續(xù)工作的時間也越長；的工作電流越大，連續(xù)工作的時間也越長；散熱率的單位是散熱率的

9、單位是kHU，散熱率越高，說明，散熱率越高，說明X線球管的性能線球管的性能越好越好。如：如：TOSHIBA公司的公司的Aquilion 16排排MSCT的的X線球管熱容線球管熱容量達(dá)到量達(dá)到7.5MHU，散熱率達(dá)到，散熱率達(dá)到1386KHU/min；而；而GE公司的公司的64排排LightSpeed VCT的的X線球管熱容量達(dá)到線球管熱容量達(dá)到8.0MHU,散熱散熱率超過率超過2100KHU/min。2掃描時間、重建時間和周期時間掃描時間、重建時間和周期時間 CT掃描時間掃描時間是指是指X線球管以一定的層厚圍繞人體旋轉(zhuǎn)掃線球管以一定的層厚圍繞人體旋轉(zhuǎn)掃描一周（描一周（360）所需要的時間。掃描

10、時間取決于）所需要的時間。掃描時間取決于X線球管旋線球管旋轉(zhuǎn)的速度與能力，以往的轉(zhuǎn)的速度與能力，以往的CT掃描時間為掃描時間為1s、2s、3s或更長，或更長，現(xiàn)在已實現(xiàn)了亞秒掃描?，F(xiàn)在已實現(xiàn)了亞秒掃描。如如GE公司公司LightSpeed Plus 16排排CT的掃描時間為的掃描時間為0.5s； Philips公司的公司的Brilliance 16排排CT最短掃描時間可達(dá)最短掃描時間可達(dá)0.42s； 掃描時間的縮短可以掃描時間的縮短可以減少病人的檢查時間，提高單位時減少病人的檢查時間，提高單位時間內(nèi)病人的檢查量，還能減少不配合病人的運(yùn)動偽影等。間內(nèi)病人的檢查量，還能減少不配合病人的運(yùn)動偽影等。

11、重建時間重建時間是指計算機(jī)的陣列處理器將是指計算機(jī)的陣列處理器將CT掃描的原始數(shù)據(jù)掃描的原始數(shù)據(jù)重建成圖像所需要的時間。目前，由于計算機(jī)功能的異常重建成圖像所需要的時間。目前，由于計算機(jī)功能的異常強(qiáng)大強(qiáng)大,CT圖像的重建速度有了大幅度提升，如先進(jìn)的圖像的重建速度有了大幅度提升，如先進(jìn)的16排排MSCT能夠在能夠在1秒重建出秒重建出12幅幅512512的圖像。的圖像。周期時間周期時間是是指從指從CT掃描開始、圖像的重建、直到圖像的顯掃描開始、圖像的重建、直到圖像的顯示這一全過程所需要的時間。示這一全過程所需要的時間。最大連續(xù)掃描時間是最大連續(xù)掃描時間是指螺旋指螺旋CT掃描時的掃描時的X線球管連續(xù)

12、、不間線球管連續(xù)、不間斷曝光時間的長短。該時間的長短不僅與斷曝光時間的長短。該時間的長短不僅與X線球管的熱容量線球管的熱容量和散熱率因素有關(guān)，還與和散熱率因素有關(guān)，還與DAS數(shù)據(jù)采集的速度、計算機(jī)的處數(shù)據(jù)采集的速度、計算機(jī)的處理能力等因素有關(guān)。目前的多層螺旋理能力等因素有關(guān)。目前的多層螺旋CT最大的連續(xù)掃描時最大的連續(xù)掃描時間可以超過間可以超過100秒。秒。大功率、高熱容量和散熱率的大功率、高熱容量和散熱率的X線管線管GE的球管的球管TOSHIBA的球管的球管數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ Data Acquisition System ）作作用是測量用是測量X射線束，并將這些數(shù)據(jù)編碼成二進(jìn)制射

13、線束，并將這些數(shù)據(jù)編碼成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，送往計算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算。數(shù)據(jù)，送往計算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算。 1. 前置放大器前置放大器 ( 對數(shù)放大器對數(shù)放大器 ) 從探測器接從探測器接收收到的信號到的信號 , 使用高輸入阻抗的前置放大器進(jìn)使用高輸入阻抗的前置放大器進(jìn)行放大和阻抗變換。行放大和阻抗變換。 2. 積分器在積分器在 CT 掃描過程中測量的是每個掃描過程中測量的是每個角度下的角度下的 X 線光子的總和線光子的總和 。 3. 多路轉(zhuǎn)換器多路轉(zhuǎn)換器 各路積分器輸出信號經(jīng)多各路積分器輸出信號經(jīng)多路混合器變成一路路混合器變成一路 , 使用共同的使用共同的A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。變?yōu)閿?shù)字信號。徐瑞4.

14、A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 A/D 轉(zhuǎn)換器是將連續(xù)模擬時域信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器是將連續(xù)模擬時域信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字序列。變?yōu)殡x散的數(shù)字序列。A/D 轉(zhuǎn)換的方法轉(zhuǎn)換的方法有多種有多種 , 最常用的有雙積分式最常用的有雙積分式A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器和逐次逼近式和逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換器。換器。 A/D 轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo) 1) 轉(zhuǎn)換速度轉(zhuǎn)換速度 2) 變換精度和動態(tài)范圍變換精度和動態(tài)范圍10徐瑞探測器（探測器（detector）是是DAS系統(tǒng)中重要的部系統(tǒng)中重要的部件。件。探測器組件是由性能完全相同的探測器探測器組件是由性能完全相同的探測器單元排列而成單元排列而成 , 每個探測器對應(yīng)著一束窄的

15、每個探測器對應(yīng)著一束窄的 X 線線 , 如果有如果有 N 個探測器單元個探測器單元 , 那么一次就那么一次就可同時獲得可同時獲得 N 個投影數(shù)據(jù)。個投影數(shù)據(jù)。 探測器探測器主要功能有：主要功能有：接收透過病人檢查部位的接收透過病人檢查部位的X射線；射線；將接收到的將接收到的X線轉(zhuǎn)換成模擬形式的電子信號；線轉(zhuǎn)換成模擬形式的電子信號；將模擬信號放大；將模擬信號放大；將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號（將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號（A/D轉(zhuǎn)換器）。轉(zhuǎn)換器）。2探測器的數(shù)量探測器的數(shù)量 探測器是位于探測器是位于X線球管和計算機(jī)系統(tǒng)之間重要的數(shù)據(jù)線球管和計算機(jī)系統(tǒng)之間重要的數(shù)據(jù)檢測部件。一般來說，探測器的數(shù)量越多，采

16、集到的掃描檢測部件。一般來說，探測器的數(shù)量越多，采集到的掃描數(shù)據(jù)就越多，可提高數(shù)據(jù)就越多，可提高X射線的利用率，相應(yīng)的縮短掃描時射線的利用率，相應(yīng)的縮短掃描時間和提高圖像的質(zhì)量。間和提高圖像的質(zhì)量。 比如比如GE公司公司LightSpeed 16排排MSCT的探測器系統(tǒng)共的探測器系統(tǒng)共有有24排矩陣式探測器組合，每排有排矩陣式探測器組合，每排有912個稀土陶瓷探測器，個稀土陶瓷探測器，共有共有21，888個探測器。個探測器。 CT 中常用的探測器類型有兩種中常用的探測器類型有兩種 : 一種是利用一種是利用X射線能使某些物質(zhì)閃爍發(fā)光的射線能使某些物質(zhì)閃爍發(fā)光的特性來探測特性來探測X射線的裝置射線

17、的裝置，將該，將該收集熒光的探收集熒光的探測器測器 , 稱稱閃爍閃爍晶體晶體探測器探測器。 另一種是收集氣體電離電荷的探測器另一種是收集氣體電離電荷的探測器 , 稱稱 氣體探測器氣體探測器。它收集電離作用產(chǎn)生的電子和離。它收集電離作用產(chǎn)生的電子和離子子 , 記錄由它們的電荷所產(chǎn)生的電壓信號。記錄由它們的電荷所產(chǎn)生的電壓信號。徐瑞探測器探測器- 閃爍晶體探測器閃爍晶體探測器 利用某些晶體受到照射后發(fā)光的特征制成的，常用的利用某些晶體受到照射后發(fā)光的特征制成的，常用的閃爍晶體有碘化鈉等，具有殘光少，轉(zhuǎn)換效率高，性能穩(wěn)閃爍晶體有碘化鈉等，具有殘光少，轉(zhuǎn)換效率高，性能穩(wěn)定等優(yōu)點。定等優(yōu)點。 工作原理是

18、：當(dāng)工作原理是：當(dāng)X線照射到晶體后，原子接收線照射到晶體后，原子接收X線光量線光量子的能量，產(chǎn)生激發(fā)或電離，處于激發(fā)狀態(tài)的原子返回到子的能量，產(chǎn)生激發(fā)或電離，處于激發(fā)狀態(tài)的原子返回到原來的基態(tài)時，即釋放出能量，這種能量會以熒光光子的原來的基態(tài)時，即釋放出能量，這種能量會以熒光光子的形態(tài)出現(xiàn)，經(jīng)過光導(dǎo)傳給光電倍增管的光電陰極上，使其形態(tài)出現(xiàn)，經(jīng)過光導(dǎo)傳給光電倍增管的光電陰極上，使其上的光電敏感物質(zhì)發(fā)出光電子，聚焦后投射到光電倍增管上的光電敏感物質(zhì)發(fā)出光電子，聚焦后投射到光電倍增管的聯(lián)極進(jìn)一步增大打在陽極上，并在輸出電阻上形成一個的聯(lián)極進(jìn)一步增大打在陽極上，并在輸出電阻上形成一個電壓脈沖反饋到檢測

19、電路。電壓脈沖反饋到檢測電路。 光電倍增管是一種光電轉(zhuǎn)換器件光電倍增管是一種光電轉(zhuǎn)換器件 , 通過它可把通過它可把光子轉(zhuǎn)換成電子。光子轉(zhuǎn)換成電子。 徐瑞 氣體探測器是利用氣體氣體探測器是利用氣體( (一般采用化學(xué)性能一般采用化學(xué)性能穩(wěn)定的惰性氣體穩(wěn)定的惰性氣體) )電離的原理電離的原理, ,當(dāng)當(dāng)X X線進(jìn)入探測器線進(jìn)入探測器時，極板間的氙氣被電離形成帶電離子，在電時，極板間的氙氣被電離形成帶電離子，在電場作用下，帶電離子沿著電場線形移動形成電場作用下，帶電離子沿著電場線形移動形成電流，該電流在外電路電阻中產(chǎn)生一個電壓信號，流，該電流在外電路電阻中產(chǎn)生一個電壓信號，輸送到檢測電路。輸送到檢測電路

20、。 探測器探測器 -氣體電離室探測器氣體電離室探測器到到DAS電信號電信號氙氣氙氣探測器探測器X-ray1. 控控制整個制整個 CT 系統(tǒng)的運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行 2. 圖像重建一幅圖像重建一幅 CT 圖像的重建需要數(shù)百萬次圖像的重建需要數(shù)百萬次的數(shù)學(xué)運(yùn)算的數(shù)學(xué)運(yùn)算。徐瑞 計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)CTCT的計算機(jī)系統(tǒng)包括主計算機(jī)和陣列計算機(jī)兩部分。的計算機(jī)系統(tǒng)包括主計算機(jī)和陣列計算機(jī)兩部分。主計算機(jī)主計算機(jī)控制控制CTCT整個系統(tǒng)的正常工作。其主要的功能整個系統(tǒng)的正常工作。其主要的功能有：有：掃描監(jiān)控，并將掃描監(jiān)控，并將CTCT掃描得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；掃描得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；CTCT值的校正；值的校正；圖

21、像的重建控制與圖像后處理圖像的重建控制與圖像后處理；CTCT機(jī)自身故障的診斷與分析。機(jī)自身故障的診斷與分析。陣列處理器陣列處理器（Array Array Processor,APProcessor,AP）：）：本身不能獨立工作，本身不能獨立工作，它與主計算機(jī)相連，它與主計算機(jī)相連，在其控制下進(jìn)行高在其控制下進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算以完速的數(shù)據(jù)運(yùn)算以完成成CTCT掃描的龐大數(shù)掃描的龐大數(shù)據(jù)量的處理與運(yùn)算據(jù)量的處理與運(yùn)算。Philips 16排排MSCT影像設(shè)備的影像設(shè)備的AP柜柜 CPU 3.06GHzHard Disk 146GB圖像顯示與存儲圖像顯示與存儲CTCT圖像的顯示：圖像的顯示：由操作臺上

22、的由操作臺上的CRTCRT屏顯示，目前多層屏顯示，目前多層螺旋螺旋CTCT多配有高性能的工作站（多配有高性能的工作站（workstationworkstation），也），也可以在工作站的顯示屏上顯示?？梢栽诠ぷ髡镜娘@示屏上顯示。CTCT圖像的記錄系統(tǒng)：圖像的記錄系統(tǒng)：系統(tǒng)硬盤、外部存儲器等構(gòu)成。系統(tǒng)硬盤、外部存儲器等構(gòu)成。CTCT圖像的外部存儲器包括磁帶、合式磁帶、光盤、磁圖像的外部存儲器包括磁帶、合式磁帶、光盤、磁光盤、軟盤以及各種照相機(jī)等。光盤、軟盤以及各種照相機(jī)等。 CT圖像的顯示（圖像的顯示（imaging display）可以由操作）可以由操作臺上的臺上的LCD屏顯示（單屏或雙屏）

23、，目前多層螺旋屏顯示（單屏或雙屏），目前多層螺旋CT多配有高性能的工作站（多配有高性能的工作站（workstation），也可以），也可以在工作站的顯示屏上顯示圖像，并利用工作站的應(yīng)在工作站的顯示屏上顯示圖像，并利用工作站的應(yīng)用軟件進(jìn)行圖像的后處理和照相等工作。用軟件進(jìn)行圖像的后處理和照相等工作。（4）CT掃描方式掃描方式（5）計算機(jī)硬磁盤容量）計算機(jī)硬磁盤容量（6）矩陣）矩陣 矩陣（矩陣（matrix）是數(shù)字圖像的格式，矩陣的大小直接決）是數(shù)字圖像的格式，矩陣的大小直接決定了定了CT圖像像素的大小與分辨率，矩陣與像素大小的關(guān)系：圖像像素的大小與分辨率，矩陣與像素大小的關(guān)系：像素（像素（mm）

24、= 掃描野（掃描野（FOV）mm / 矩陣。矩陣。矩陣包括重建矩陣和顯示矩陣。早期矩陣包括重建矩陣和顯示矩陣。早期CT機(jī)的矩陣較小，一機(jī)的矩陣較小，一般為般為256256，320320等；目前的等；目前的CT機(jī)的矩陣增加到機(jī)的矩陣增加到512512，10241024；還有的；還有的CT機(jī)的重建矩陣為機(jī)的重建矩陣為512512，而顯示矩陣為，而顯示矩陣為10241024，對于顯示的，對于顯示的CT圖像圖像而言，其矩陣的大小不能小于重建矩陣。而言，其矩陣的大小不能小于重建矩陣。 無論無論CT圖像采取何種介質(zhì)存儲，最終還必須圖像采取何種介質(zhì)存儲，最終還必須提供一種途徑產(chǎn)生硬拷貝，即提供一種途徑產(chǎn)生硬

25、拷貝，即CT影像膠片。影像膠片。 早期的早期的CT機(jī)多使用多幅照相機(jī)，目前已經(jīng)被機(jī)多使用多幅照相機(jī)，目前已經(jīng)被淘汰。淘汰。 激光照相機(jī)則以速度快、連續(xù)批量打印，成像激光照相機(jī)則以速度快、連續(xù)批量打印，成像清晰、分辨率高，集成度高、網(wǎng)絡(luò)化和明室操作清晰、分辨率高，集成度高、網(wǎng)絡(luò)化和明室操作等優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)影像設(shè)備常用的硬拷等優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)影像設(shè)備常用的硬拷貝工具。貝工具。( 一一 )CRT 型多幅照相機(jī)型多幅照相機(jī)徐瑞( 二二 ) 激光型多幅照相機(jī)激光型多幅照相機(jī) 激光型多幅照相機(jī)即激光照相機(jī)激光型多幅照相機(jī)即激光照相機(jī) ,因診斷、因診斷、閱片的需要，常用閱片的需要，常用激光照相

26、機(jī)激光照相機(jī)把數(shù)字把數(shù)字X線圖線圖像記錄在膠片上，下面說明像記錄在膠片上，下面說明其基本結(jié)構(gòu)其基本結(jié)構(gòu)、工、工作原理和特點。下面是作原理和特點。下面是激光照相機(jī)激光照相機(jī)結(jié)構(gòu)示意結(jié)構(gòu)示意圖。圖。 徐瑞徐瑞1. 基本結(jié)構(gòu)和功能基本結(jié)構(gòu)和功能 (1) 激光發(fā)生器激光發(fā)生器 : 是膠片打印的能量來源是膠片打印的能量來源 , 常用半常用半導(dǎo)體激光器和氣體激光器。導(dǎo)體激光器和氣體激光器。(2) 光調(diào)制器光調(diào)制器 : 以計算機(jī)輸入的數(shù)字圖像信號調(diào)以計算機(jī)輸入的數(shù)字圖像信號調(diào)制激光強(qiáng)度。制激光強(qiáng)度。(3) 光學(xué)掃描器光學(xué)掃描器 : 由擺動式反光鏡或多面體旋轉(zhuǎn)由擺動式反光鏡或多面體旋轉(zhuǎn)式反光鏡組成式反光鏡組成

27、 , 使激光束掃描膠使激光束掃描膠片。片。(4) 膠片傳輸系統(tǒng)膠片傳輸系統(tǒng) : 保證膠片按照與掃描激光束保證膠片按照與掃描激光束垂直的方向高精度地移動垂直的方向高精度地移動 , 由電動機(jī)、引導(dǎo)軸、打由電動機(jī)、引導(dǎo)軸、打印滾筒等組成。印滾筒等組成。(5) 供片庫供片庫 : 儲存未感光的膠片儲存未感光的膠片 , 可容納可容納 100-200 張。張。 2. 工作原理工作原理 膠片在傳送系統(tǒng)控制下朝一膠片在傳送系統(tǒng)控制下朝一個方向高精度地移動個方向高精度地移動 , 同時激光束相對于膠片同時激光束相對于膠片移動方向反復(fù)作垂直掃描移動方向反復(fù)作垂直掃描 , 因此激光束是以二因此激光束是以二維方式順序掃描

28、整張膠片。維方式順序掃描整張膠片。 激光束的光強(qiáng)度受激光束的光強(qiáng)度受計算機(jī)輸出的數(shù)字圖像信號調(diào)制。激光束經(jīng)旋計算機(jī)輸出的數(shù)字圖像信號調(diào)制。激光束經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射作轉(zhuǎn)多面鏡的反射作 線掃描線掃描 , 裝載膠片的打印滾裝載膠片的打印滾筒和激光束動作同步筒和激光束動作同步 , 膠片在激光束的照射下膠片在激光束的照射下曝光形成平片圖像。曝光形成平片圖像。 徐瑞 以第以第3代代CT為例說明為例說明CT成像的基本步驟與過程，即產(chǎn)生成像的基本步驟與過程，即產(chǎn)生X線線收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)顯示圖像。顯示圖像。 X線的產(chǎn)生是在高壓發(fā)生器作用下由線的產(chǎn)生是在高壓發(fā)生器作用下由X線球管發(fā)出的。在線球管發(fā)

29、出的。在CT掃描過程中掃描過程中X線穿過人體后由探測器接受，收據(jù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)線穿過人體后由探測器接受，收據(jù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（DAS）每秒種向探測器取樣）每秒種向探測器取樣984次，每次取樣可以認(rèn)為是次，每次取樣可以認(rèn)為是一次投影，總投影數(shù)一次投影，總投影數(shù)=每秒取樣數(shù)每秒取樣數(shù)掃描速度（掃描速度（S）。）。 例如例如:第第3代代CT機(jī)機(jī)DAS內(nèi)共有內(nèi)共有47塊模擬濾過器板，每塊板塊模擬濾過器板，每塊板上有上有16個通道，則共有個通道，則共有752個通道，每個通道每秒采樣次數(shù)個通道，每個通道每秒采樣次數(shù)為為984次，這些采樣數(shù)據(jù)傳送到重建和數(shù)據(jù)收集處理器次，這些采樣數(shù)據(jù)傳送到重建和數(shù)據(jù)收集處理器（RDCP），經(jīng)過暫存、過濾處理后送到磁盤上保存。），經(jīng)過暫存、過濾處理后送到磁盤上保存。數(shù)據(jù)處理和圖像重建的基本過程是：數(shù)據(jù)處理