CT的成像原理是什麼?

時間 2021-05-05 15:17:49

1樓:

從業人士簡答一下,這個問題以及這系列問題,叫做反問題。是應用數學裡面的乙個方向,個人理解是一門測量的科學,如果無法得知自己想測量的物件,怎麼用間接測量的資料,去得到自己想知道的東西。這就涉及理論證明了:

1證明在理想情況下,我們的引數是被資料唯一確定的。

2其次,測量資料總有誤差,需要設計可靠的演算法,使得我們反演的引數誤差對測量誤差具有連續依賴性。

2樓:楊洋

我們想象一下做CT檢查的每個過程:

把要進行CT的東西(可以是人也可以是其他的)放入圓形儀器中,圓環的每個部分都包括接收和發射元件,可以同時發射可以分時發射,圓環對應對稱位置接收發出的射線,可以獲得射線的衰減引數,而射線之所以衰減是因為通過了人體組織,而不同的人體組織(骨頭,腫瘤等等)的衰減引數不同,每乙個接收點得到的衰減都是乙個混合(所有在射線通過路徑上綜合影響結果),隨著發射位置的變化,最後得到的資料是射線從不同角度穿越人體的綜合衰減引數,總共有一周360度,通過這樣的資料怎樣才能得到人體組織的截面圖呢?數學是如此巧妙,柱座標體系下二維傅利葉變換,即Radon transform就能完成這樣的變換,對原始資料進行Radon變換後,就得到了人體組織的二維衰減圖,這樣我們不用解剖也能知道人體內部的結構了。Amazing!

核磁共振也是類似的原理,只是它關注的引數不同。

拉東變換: Radon transform - Wikipedia

3樓:

CT 全稱X線計算機體層成像(X-ray computed tomography,X-CT;簡稱CT)

CT作為X-線裝置,具有最基本也最重要的X-線裝置結構,當下最先進的X-線裝置要屬數字X-線攝影(digital radiology,DR),答主就以傳統X-線裝置的最頂尖DR的結構原理為基礎講述CT的成像原理。

DR,由X-線發生裝置,X-線探測器,影象處理器,影象顯示器組成。其成像原理為X-線穿過人體被X-線探測器探測到,X-線穿過人體時被人體所吸收,X-線穿透人體時衰減,最後打到探測器上,X-線訊號轉換為電訊號,然後轉換為數字影象訊號。

CT,與DR不同的是CT為體層成像,也就是橫斷面,這就是樓主問題的關鍵所在。2023年,丹麥數學家J.Rando從數學上證明:

某種物理參量的二維分布函式,由該函式在其定義域內的所有線性積分確定。該研究結果的意義在於:確定乙個物理參量,尋找該物理參量的線積分,獲得所有方向內的線積分,就能夠求得該二維分布函式。

2023年,Wiliam H.Oldendorf採用聚焦成一束的碘131放射源完成了著名的旋轉位移實驗,向人們揭示了獲取投影資料的基本原理與方法;2023年,美國的Allan M.Cormack以人體組織對X線的線性吸收係數為物理參量,用X線投影作為人體組織對X線線性吸收的線積分,研究出重建影象的數學方法。

1967~2023年,英國的Godfrey Hounsfield博士提出了體層成像(tomography)的具體方法。此方法需要從單一平面獲取X線投影的讀數,每個X線光束通路所獲得的投影都可以看做是聯立方程組的方程之一,通過解這組聯立方程組能獲得該平面的影象。

通俗點說,當你在做CT掃瞄的時候,X線束將人體橫切,X線球管對側是探測器,掃瞄時,X線球管圍繞人體一周,X線球管與探測器相對靜止。此時,將人體橫斷面當做矩陣,X線穿過人體必會產生衰減,探測器可獲得各矩陣點的數值,而圍繞人體一周就可獲得各個方向上的矩陣數值,將上述採集的大量資料通過函式方程,得到的就是人體各阻織器官的CT值,經過計算機重建得到我們所看到的不同灰度的影象。

4樓:李越

CT 成像原理就是利用不同角度下所獲得的物體的數字射線投影圖像,通過數學

計算來獲得斷層影象。投影圖像指的是射線通過物體某個方向的透檢視,它與傳統的X 光膠片照相類似,其影象上的灰度反映了射線穿過物體後的衰減強度,因此可在一定程度上分清物體的內部結構,但存在前後重疊、無法有效區分細節等問題。斷層影象指的是物體內部的乙個截面影象,斷層影象可以消除投影圖像重疊的問題,並且斷層影象是

通過各個角度下的投影圖像重建出來的,其灰度值代表了物體的線衰減係數,與密度近似成正比(不能直接用灰度值去代替密度)。

電子計算機斷層掃瞄(CT) 的成像原理是什麼?它與 核磁共振成像(MRI) 有哪些不同?

斜對面的小夏 在PET Positron Emission Tomography 成像中,核素標記物 常用的是18F代脫氧葡萄糖 被靜脈注射到病人體內,通過血流分布到全身,並進入器官。靜脈注射後40min進行PET顯像。當放射性同位素經歷正電子發射衰變時,正電子從核發出,並在組織中傳播一小段距離後被...

相位成像技術的原理是什麼?

王凱強 相位成像,即從強度資訊中恢復相位資訊。數字全息術 離軸同軸 通過參考光的加入,從全息圖中獲取物光的強度和相位資訊。強度傳輸方程,通過求解二階橢圓型偏微分方程,從強度軸向變化中獲取相位資訊。相干衍射成像,通過迭代 GS,HIO 或夫琅禾費衍射,從衍射強度圖中獲取相位資訊。傅利葉疊層成像,通過不...

家庭影院投影的成像原理是什麼?

2N5551 並沒有覺得投影儀有多清楚,可能是因為投影儀一般最少也得投影100寸,你不會像看電視那樣離那麼近,所以看起來會清楚一些。也可能是你在商場看到的都是高畫質無損片源,而家裡並沒有這種片源 比如藍光碟,一部電影30G 45G 個人搭建影院之前實際看過不少投影。投影機優勢乙個是大,還有就是色彩,...