CT成像基本原理(The basic principles of CT imaging)

葛盼辉

当高度准直的X 线束环绕人体某一部位作断面扫描（通常是横断面）时，部分光子被吸收，X 线强度因而衰减，未被吸收的光子穿透人体后，被检测器（detector）接收，然后经放大并转化为电子流，作为模拟信号输入电子计算机进行处理运算，重建成图像，由阴极射线管显示出来，供诊断用。
    检测器接收射线信号的强弱，取决于人体截面内组织的密度，密度高的组织如骨吸收X 线较多，检测器测得的信号弱；反之，如脂肪、含气的脏器吸收X 线少，测得的信号强。这种不同组织对X 线吸收不同的性质可用组织的吸收系数μ来表示。换言之，检测器所接收信号的强弱反映人体组织的不同μ值。这就是CT 利用X 线穿透人体后的衰减特性作为诊断病变的依据。
    X 线穿透人体后的衰减，遵守指数衰减规律：I＝I0e-μd。式中的I0 为射入的X 线强度；I为衰减后的X线强度；d 为受检部位人体组织的厚度；μ为接受X 线照射组织的线性吸收系数。
    通过电子计算机运算列出人体组织受检层面的吸收系数，并将之分布在合成图像的栅状阵列即矩阵的方格（阵元）内。矩阵上每个阵元相当于重建图像上的一个图像点，后者被称为像素（pixel）。为了建立CT图像就必须求出每个像素的衰减系数，CT 的成像过程就是求出每个像素的衰减系数过程，如果像素越小、检测器数目越多，计算机所测出的衰减系数就越多、越精确，所重建的图像就越清晰。目前CT 机的矩阵多为256×256 ，512 ×512 。其乘积即为每个矩阵所包含的像素数。

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