复旦大学：《医学物理与实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 X射线及其医学应用 第三节 X-CT图像重建方法 第四节 X-CT扫描机简介

第三节ⅩCT图像重建方法 一联立方程法 逐步近似法(迭代法) 三反投影法 四.二维傅立叶变换法

第三节 X-CT图像重建方法 一.联立方程法 二.逐步近似法(迭代法) 三.反投影法 四.二维傅立叶变换法

联立方程法 即根据Σμ;=nl。,列方程组,求解各体 素的μ值 其中:物质的线性吸收系数 nl。/-X射线沿某方向的投影值 独立方程的个数大于体素的个数 例:一个2x2矩阵,水平方向两个投影值分 别为5和15,垂直方向的两个投影值分别为9 和11,左对角线方向三个投影值分别为4,8,8, 右对角线方向三个投影值分别为1,12,7,求 每个像素的线性吸收系数

一.联立方程法 • 即根据Σμi=lnI。/I ,列方程组,求解各体 素的μ值. • 其中μi:物质的线性吸收系数 • lnI。/I---- X射线沿某方向的投影值 • ** 独立方程的个数大于体素的个数 • 例: 一个2х2 矩阵 ,水平方向两个投影值分 别为5和15,垂直方向的两个投影值分别为9 和11,左对角线方向三个投影值分别为4,8,8, 右对角线方向三个投影值分别为 1,12,7, 求 每个像素的线性吸收系数

二逐步近似法(迭代法) 方 先假设图像的每个体素具有适当的相同初始μ值 2.然后从某个给定视角计算该方向的投影值,并把它与实际测 岀投影值进行比较,根据其差值计算出修正值 修正值=投影差值/n,n:矩阵的行数或列数 3用修正值校正与该投影值有关的体素的μ值;即把修正值加到 有关的体素μ值中,完成一次迭代; 4.对每一个视角方向重复进行上述过程,并完成一次次迭代; 5.通过多次迭代,直到修正值为零或很小体素的μ值逐渐逼近真实值. 例:

二.逐步近似法(迭代法) • 方法: 1. 先假设图像的每个体素具有适当的相同初始μ值 ; 2. 然后从某个给定视角计算该方向的投影值,并把它与实际测 出投影值进行比较,根据其差值计算出修正值, • 修正值= 投影差值/n , n: 矩阵的行数或列数 3.用修正值校正与该投影值有关的体素的μ值 ; 即把修正值加到 有关的体素μ值中, 完成一次迭代; 4. 对每一个视角方向重复进行上述过程,并完成一次次迭代; 5. 通过多次迭代,直到修正值为零或很小.体素的μ值逐渐逼近真实值. 例:

反投影法 反投影法 务南限到的影补段友尽 冷时众 每个素 噬居器 死例最后得到各体紫部值间为简箪的 例:2x2矩阵 反投影法的缺点:星状伪影 滤波反投影法 将投影信号进行滤波处理使信号两侧各 正\负脉冲,然后再进行反投影计算

三.反投影法 反投影法 --------即把各个方向得到的投影值沿反方向反 馈到相应方向的体素中 ,并把各个投影值迭 加, 然后把每个体素的μ值减去底数,再除以 它们的最大公约数,使各体素μ值间为简单的 比例.最后得到各体素的μ值. 例: 2х2矩阵 反投影法的缺点: 星状伪影 滤波反投影法: 将投影信号进行滤波处理,使信号两侧各 加一个正\负脉冲,然后再进行反投影计算

第四节Ⅹ-CT扫描机简介 一X-CT扫描机的主要组成部分 扫描机架:内有Ⅹ射线管和检测器阵(扫描系统) 病人床及控制系统:步进电机等 电源 监视器 CT扫描方式 1.单束扫描(第一代) Peolimzor 2窄角扇束扫描(第二代) 3.广角扇束扫描(第三代)--多, 4.反扇束扫描(第四代 5动态空间重建技术(第五代) Transton maton 6电子束扫描(第六代) Fattoralmctcn

第四节 X-CT扫描机简介 一.X-CT扫描机的主要组成部分 扫描机架: 内有X射线管和检测器阵(扫描系统) 病人床及控制系统: 步进电机等 电源 监视器 二.CT扫描方式 1. 单束扫描 (第一代) 2.窄角扇束扫描 (第二代) 3. 广角扇束扫描 (第三代)-----多层螺旋扫描* 4. 反扇束扫描 (第四代) 5.动态空间重建技术(第五代) 6.电子束扫描 (第六代)

X-CT机的基本结构 一数据采集系统 1扫描装置 2×射线发生器 3.检测系统 计算机图象处理系统 见下节

三.X-CT机的基本结构 • 一.数据采集系统 • 1.扫描装置 • 2.X射线发生器 • 3. 检测系统 • 二. 计算机图象处理系统 • 见下节