sp台球(CT设备常见术语概念)

时间:2024-05-09 00:53:46 阅读:6

CT装备稀有术语看法

CT值

CT值(CT number)是以水的CT值为零,而干系于其他物质X线的衰减值。比如,氛围的CT值为 -1000,而骨密质的CT值为 +1000,人体除骨密质和肺以外,CT值基本在 -100~+100之间。CT值的标准单位是 HU(Hounsfield)。构造密度越大,CT值越高。假如某一构造产抱病变而致密度改动,则会影响到CT值的改动,这对CT诊断有很大代价。

衰减

衰减系数可以了解为物体对X-线的拦截才能。


当X-线经过物体时,物体衰减光束。标明由于物体对一局部光子的吸取和散射,X-线束强度低落。该历程与光经过半纯透物质的办法相似。假如光源穿过玻璃,大大多光源穿透到另一侧。玻璃吸取和散射十分少的光源。假如光源穿过厚纤维织物,仅有少数的光源经过。剩余的将被反射归来回头、吸取或散射。


不同的物质具有不同的衰减特性。骨,致密物质,衰减系数高。当经过骨时,X-线将丢失多量强度。脂肪,低密度物质,衰减系数低。当经过脂肪时,X-线不会丧失太多强度。


衰减直承受X-线照射物质的原子量的影响而不同。寻常情况下,原子量与物质密度有关。

散伙

在eXplore MS Micro CT扫描仪中, X-线不经过除样品之外不含任何物质的真空。扫描仪中的氛围和装样品小瓶中的水均在X-线的轨迹中。


X-线束、样品和样品周围介质均由颗粒构成。这些颗粒间的互相作用与在桌子上的台球的互相作用办法相似。X-线颗粒以直线情势活动,物体颗粒地点安稳。当X-线射向物体时,一些X-线颗粒丧失大概经过真空,一些击中物体颗粒并产生稍微偏移,一些X-线击中物体颗粒后反射归来回头。检测经过的X-线。还检测击中物体颗粒并产生偏离的X-线,但是它们是杂音构成因素,我们称其为散射。


每个Micro CT投影均含有少数的散射杂音。

DICOM

医学数字成像和通讯标准(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)是美国放射学会(American College of Radiology,ACR)和国度电子制造商协会 (National Electrical Manufactorers Association,NEMA)为主订定的用于数字化医学影像传送、体现与存储的标准。在DICOM标准中具体界说了影像及其干系信息的构成格式和互换办法,使用这个标准,人们可以在影像装备上创建一个接口来完成影像数据的输入/输开事情。DICOM标准以盘算机网络的产业化标准为基本,它能协助更好效地在医学影像装备之间传输互换数字影像,这些装备不仅包含CT、MR、核医学和超声反省,并且还包含CR、胶片数字化体系、视频收罗体系和 HIS/RIS 信息办理体系等。该标准1985年产生,现在版本为2003年公布的DICOM 3.0 2003版本。

Distance Transformation

距离变动(distance transformation)是定量分析骨小梁的办法之一,该办法可以盘算样品中的每一一局部素与迩来的骨骼-氛围介面(背景)之间的距离。盘算取得的距离可以接纳以该体素为中央、距离为半径的球体来直观地表现,从图片上看,该球体恰好位于该布局内里。盘算历程中,经过大球体交换其内里小球体的办法去向多余的球体。由该办法盘算取得的Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp是最为广泛接纳的。该办法的具体内容参见瑞士苏黎世大学公布的论文:A new method for the model-independent assessment of thickness in three-dimensional images. J Microsc, 1997; 185:67-75

FOV

视野或反省野(Field of View,FOV),是CT等成像装备的紧张功能参数之一 ,用于权衡成像装备可以举行好效成像的空间尺寸。

HA

羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA),是构成骨骼的主要物质 。现在,通常在体模内置入已知密度的 HA,用于校准 CT 值。

在不同扫描中,同一物质ADU数值约莫不同,由于该单位是每次扫描特异性的,依托于受扫描物质特性和X-线的强度和亮度。

HU

HU(Hounsfield Units)是CT值的单位,以 CT 的创造人Godfrey Newbold Hounsfield 的名字定名,念作“胡”。

当第一次重修体积时,ADU值转化为CT值。CT值是表现重修中某一体素衰减系数的数字。CT值可以用Hounsfield单位表现,但是Hounsfield单位是氛围和水的已知的特定命值,使用具体扫描地区实践氛围和水(或,等价物)作为参考点,举行得当刻度校准。

Hounsfield 刻度

? 氛围为-1000 HU

? 水是0 HU

? 脂肪约莫为-150 HU

? 致密骨约莫3000-4000 HU

? 酒精为-700 HU

仅有举行得当刻度校准后,才以HU情势给予CT数字。

MAR

骨矿化堆积率(Mineral Apposition Rate。MAR),单位是μm/天。

PACS

医学图像办理体系(Picture Archiving and Communication System,PACS)是对医学图像信息举行数字化收罗、存储、办理、传输和重现的体系。它的主要作用是,使用盘算机体系代替传统的胶片图像纪录、胶片和报告的库房存储、反省图像的人工转达、在光箱上重现图片。PACS富裕使用了盘算机、网络的特点,将医学图像举行数字化处理,经过网络举行传输,使用体现装备重现图像。

ROI

感兴致区(Region of Interest,ROI)是使用软件东西在图像中界说取得的关闭地区,该地区通常具有相似的特性。3D图像中界说的 ROI 也称为 VOI(Volume of Interest)。

STL

STL格式最初显现于1988年美国3DSYSTEMS公司消费的 SLA 快速成形机中,STL就是StereoLithography(平面印刷术)的缩写,它是将三维模子的外表近似表达为小三角形平面的组合,十分相似于 仅限元分析中的三结点平面单位。

外表再现

外表再现(surface rendering)是体现物体外表三维图像的办法。优点是所需数据量较少、处理速率较快,缺陷是仅有外表图像而没有内里布局信息。

局部容积效应

体素不一连地体现一个物体,使物体中的细节被均匀分派,即体素内的细节由一个加权均匀值表达,这种征象被称为局部容积效应(partial volume effect),是CT成像中稀有的图像伪影,使密度不同较大的物体边沿变含糊。层厚越大,局部容积效应就越严峻。

插值

插值或内插(interpolation)是接纳数学办法在一克制函数的两头数值,估测该函数在两头之间任一值的办法。CT扫描收罗的数据是散伙的、不一连的,必要从两个相邻的散伙值求得其间的函数值。内插的办法有很多种,比如线性内插、率过内插和优化采样扫描等。

重修

原始扫描数据颠末盘算机接纳特定的算法处理,取得可以用于诊断的图像,这种处理办法或历程称为重修(reconstruction)。图像重修速率是权衡CT机功能的一个紧张目标。

重修函数核

重修函数核(kernel)又称重修滤波器、滤波函数。CT扫描通常会包含一些必要的参数,如球管的电压、电流、层厚等,重修函数核是此中一个紧张内容。它是一种算法函数,决定或影响图像的区分率和噪声等。稀有的重修函数核有高区分率、标准和软构造3种形式:高区分率形式是一种强化边沿、表面的函数,可以提高区分率,但是图像噪声也相应增长;软构造形式是一种平滑、柔和的函数,图像比力度下降,噪声变小,密度区分率提高;标准形式则是没有任何强化或柔和作用的算法。

重组

重组(reformation)是不触及原始数据处理的一种图像处理办法,如多平面重组、三维图像处理等,即,在横断面图像的基本上,重新组合或构建成三维影像。由于使用已构成的横断面图像,因此重组图像的质量与已构成的横断面图像有亲密干系。

窗口、

窗口(window)是依据人眼的视觉特性接纳盘算机设置的不同灰度标尺。窗口的设置包含了全部约4000个CT值范围,依据人眼的必要可相应调治,以顺应诊断必要。窗口武艺通常接纳窗宽和窗位的设置来调治,窗宽以W(Width)表现,窗位以L(Level)或 C(Center)表现。

窗宽

窗宽和窗位是CT反省中用以察看不同密度的正常构造或病变的一种体现武艺。由于种种构造布局或病变具有不同的CT值,因此欲体现某一构造布局细节时,应选择合适察看该构造或病变的窗宽和窗位,以取得最佳体现。

窗宽是CT图像上体现的CT值范围,在此CT值范围内的构造和病变均以不同的模仿灰度体现。而CT值高于此范围的构造和病变,无论超过水平有几多,均以白影体现,不再有灰度差别;反之,低于此范围的构造布局,不管低的水平有几多,均以黑影体现,也不存在灰度不同。增大窗宽,则图像所示CT值范围加大,体现具有不同密度的构造布局增多,但各布局之间的灰度不同变小。减小窗宽,则体现的构造布局变小,但是各布局之间的灰度不同增长。如察看眼眶的窗宽为300H(窗位+30H,窗宽范围-115~+185H),即密度在-115~+185H范围内的种种布局如眼外肌、视神经、球后脂肪均以不同的灰度体现。而高于+185H的构造布局如骨质(+1000H)和肿瘤内钙化(约为+200H),其间虽有分明密度差,但均以白影体现,无灰度不同,肉眼不克不及区分;而低于-115H的构造布局均以黑影体现,其间也无灰度不同。

窗位是窗的中央地点,相反的窗宽,由于窗位不同,其所包含CT值范围的CT值也有差别。比如窗宽同为300H,当窗位是0H时,其CT值范围为-150~+150H;如窗位是+40H时,则CT值范围为-110~+190H。通常欲察看某一构造的布局及产生的病变,应以该构造的CT值为窗位。

  偶尔为了更好的体现骨病变,接纳骨窗,即窗宽在1000H以上,可体现渺小的骨厘革。图3体现(窗宽400H)右眶外壁骨及颞内前端骨增生(箭头),外直肌移位;当接纳骨窗时(1500H),骨增生的内里布局体现精良,而眶内软构造无法区分(箭头)。

定位扫描

定位扫描(Scout View)是用于确定后续精密扫描 地区的初扫。

多平面重组

多平面重组(multi-planar reformation,MPR)把体素重新分列,在二维屏幕上体现随意朝向上的断面。CT收罗的一组断层图像,经过盘算机处理后构成各向体素间距相反的三维容积数据,然后用正交的3个平面(冠状面、矢状面和横断面)截取三维数据,天生3幅二维断层图像。利用者用鼠标挪动3个平面的地点,使3幅图像随之产生协同厘革。

区分率

区分率包含空间区分率(spatial resolution)、密度区分率(density resolution)和时间区分率(temporal resolution)。

空间区分率是CT机在高比力度情况下区分相邻2个最小物体的才能,有每厘米包含线对数(LP/cm)和毫米线径(mm)2 种表现办法。空间区分率应该在10%MTF的条件下举行比力,现在高等CT的区分率在15LP/cm(10%MTF)支配。

密度区分率是CT机在低比力度情况下区分相邻2个最小物体的才能,表现办法是某一物体尺寸时密度的百分比浓度差,比如一个3mm的物体,密度区分率是3%,通常CT密度区分率范围是0.25%~0.5%/1.5~3mm。

时间区分率是CT机在单位时间内收罗图像的帧数,表现动态扫描才能。在寻常情况下,区分率就是指空间区分率。

图像的区分率是指可分散体现的最小布局。假如图像的区分率为25微米(μm), 那么,任何小于25 μm的布局将不克不及区分出来。


很紧张的是,注意区分率和像素/体素不是同一个看法。像素/体素轻重界说为每个像素或体素代表空间的量。区分率依托于像素的轻重,但是很多要素影响区分率的轻重.


包含像素/体素轻重、信噪比、扫描时受测物的安稳性以及X-线球管的功能。


分散

分散(separation)是指将一个完备的三维容积图像分为几个局部的历程,与图像兼并(combination)相对。

傅立叶变动

傅立叶变动(Fourier transform)是图像重修办法的一种,是一种将空间信号转换为频率信号的数学办法,可以将一个空间信号转换为具有不同频率和幅度的正弦和余弦函数。

辐射剂量

CT等成像装备使用历程中,利用职员和受检生物都必要注意射线防护。现在,通行的辐射剂量度量办法有以下几种:

? 照射量(exposure),指直接度量X射线对氛围电离才能的量,表现辐射场强度,从电荷量的角度来反应射线强度。单位是库仑?千克-1(C?kg-1)或伦琴(R);

? 吸取剂量(absorbed dose),指每单位质量的被照射物质所吸取任何电离辐射的评价能量,从能量角度反应照射量。单位是戈瑞(Gy)或拉德(rad)。

? 剂量当量(dose equivalent),即使在吸取剂量相反的情况下,不同辐射典范所产生的生物效应的严峻性各不相反,为了便于比力,引入剂量当量这一看法。它是接纳得当的修正因子对吸取剂量举行加权,使修正后的吸取剂量更能反应辐射对肌体的危害水平。单位是希沃特(Sv)或雷姆(rem)。

因此,剂量当量(Sv)比吸取剂量(Gy)或照射量(C?kg-1)更能反应CT机的X射线对人体的危害水平。通常情况下,天然情况辐射1-10mSv/年,浑身CT扫描约10mSv/次,乘坐一次 越洋飞机承受的辐射<5μSv。

光源跟踪

在医学图像体现历程中,通常接纳暗影和光源来加强体现三维图像中物体的平面感,最稀有的光源使用办法是光源跟踪法(ray tracing)。

灰阶

灰阶(gray level/scale)是依据像素的CT值在图像上体现的一段不同亮度的信号,把从白色到玄色之间的灰度分红多少品级,则称为灰阶或灰度级。人眼寻常只能识别40级支配一连的灰阶,而构造密度灰阶差要大得多。在CT图像体现武艺中,常经过窗口武艺对窗宽、窗位举行调治,以顺应视觉的最佳范围。

矩阵

矩阵(matrix)是像素以二维办法分列的阵列,与重修后图像的质量有关。在相反轻重的采样野中,矩阵越大像素也就越多,重修后图像质量越高。现在常用的矩阵尺寸有512×512、1024×1024 和 2048×2048。

卷积

卷积(convolution)是图像重修运算处理的紧张步调。卷积处理通常必要使用滤波函数来修正图像,卷积完毕后构成一个新的用于图像重修的投影数据。

美国机器

工程师协会

美国机器工程师协会(the American Society of Mechanical Engineers,ASME)创建于1880年,是一个非红利性的教导和武艺国际构造,办事于来自天下各地12.5万的会员。其拥有的出书机构是天下上最大的专业性出书机构之一,订定多种产业和制造业标准,出书物比如 Journal of Biomechanical Engineering。

逆向工程

针对通常情况下由模子到实物的计划步调,从实体产生模子再举行制造的历程称为逆向工程(Reverse Engineering,RE)。标准的逆向工程界说为:分析目标体系,认定体系的构件及其交互干系,并且经过高层笼统或其他情势来展现目标体系的历程。

配准

配准(registration)的历程就是寻求两幅图像间一对一映射的历程,即,将两幅图像中对应于空间同一地点的点接洽起来。图像配准通常是图像交融(infusion)的条件条件。

容积扫描

由于螺旋CT的速率大大快于非螺旋CT,并且收罗的屡屡是一个器官的扫描数据 (容积收罗区段)而不是一个层面的数据,因此这种扫描办法称为容积扫描(volume scanning)。

容积再现

容积再现(volume rendering, VR)是体现物体完备三维图像的办法。与外表再现比拟,对盘算奥密求较高,但是保存了物体内里布局信息。

软射线

软射线能量较低,较易为人体吸取,对人体危害大,而在CT成像中基本没有作用。硬射线能量比力高,大局部可以直接穿透人体,人体吸取少、危害小,CT成像主要依托硬X射线。CT机中的楔形补偿器或滤过器,就起到拦截软X线、通透硬X线的目标,将球管产生的多能谱X线滤过成均一的硬X线。钨靶X 射线管发射的称为硬射线,相对而言钼铑等低原子序数阳极靶质料制成的X 射线管发射的称为软射线,它们发射的X 射线波长较长、穿透力较弱、衰减系数较高。

三维可视化

由于人眼的剖解布局限定,人类无法真端正接察看三维物体,而在体现器屏幕上看到的三维图像,都是盘算机模仿三维体现后果产生的。依据X、Y、Z轴的直角坐标体系,人们可以在3个坐标轴朝向上对图像做随意旋转,借助于软件处理,可以看到物体的前、后、顶、底的三维空间投影图像。这种三维体现办法,在图像处理专业术语中称为三维可视化(3D visualization),在医学上称为三维成像。

算法

算法(algorithm)是针对特定输入和输入的一组端正。算法的主要特性是不克不及有任何含糊的界说,算法例则形貌的步调必需是简便、易利用并且看法明白,并且可以有盘算机完成。

提取(支解)

提取(segmentation)是指将图像中具有特别涵义的不同地区区分开,这些地区是互不交织的,每个地区都满意特定地区的一律性。在图像处理中,支解是选择感兴致区的办法之一,通常经过设定上下阈值、地区生长、主动边沿检测大概界说三维表面线(contour)等多种办法来完成。这种办法偶尔也被称为 extraction。

体模

体模(phantom)是在CT等成像装备中用于校准的标准品,CT的体模通常由多个已知不同密度的羟基磷灰石构成。

像素

像素是图像元素。是两维图像单一元素。图像是由一局部像素阵列构成的。每个像素具有一个数值。在MicroView中每个像素由灰度的深浅来表现。

像素(pixel)是构成CT图像的最小单位,与体素相对应,体素的轻重在CT图像上的体现,即为像素。

体素

体素是体积元素。是在三维图像中的单一元素。与像素一样,每一局部素也有一个数值。在MicroViewMicroView 中,经过体现屏中灰度的深浅来表现。

在CT扫描中,依据断层设置的厚度和矩阵的轻重,能被CT扫描的最小体积单位称为体素(voxel)。体素由长、宽、高三要素表现,能随意表现物体的颜色、纯透度、密度、强度、形变和时间,与此对应的是二维图像中的像素(pixel)。

伪影

伪影(artifact)是由于装备或患者形成的、与扫描物体不关的影像,在图像中体现的外形各异,并会影响诊断的准确性。伪影比如患者挪动形成的活动伪影、金属物形成的放射状伪影、多能谱X线形成的射线硬化伪影、层厚过大惹起的局部容积效应伪影等。

帧均匀

帧均匀是将几帧图像取均值天生单一文件的历程。与胶片照相机接纳快门长距离与慢感光胶片团结的办法所产生的后果相似。


帧均匀是提高SNR的一种办法。在寻常情况下,杂音在整个图像中匀称分布,但是信号会萃在特定地区。经过增长用于产生单一图像的光子的总数目,将会创建更可靠的图像。


信噪比

信噪比(signal/noise ratio,SNR)即信号和噪声的比值。任何一种信号中都市包含噪声,但信号和噪声之间的比值不同。在实践使用中,该比值越大,噪声的含量就越小,信息转达的质量就越高。

信号为有效信息,杂音为无用信息。寻常情况下,SNR可以经过选择高像素组合设置、使用过滤器和举行一些帧均匀来产生正面影响。

在数字成像中,给予用户相当多的控制来改动信噪比。

为了解怎样经过调治扫描参数对Micro CT体系中的SNR产生影响,使图像的每个探测器像素收罗的X-线光子数即是n。图像信号强度的增长与n成线性干系,而图像杂音强度的增长寻常与n的平方根干系。因此,假如想要SNR增长2个系数,n必需增长4个系数。可以经过增长每个朝向上的像素组合2个系数(比如,由2×2到4×4),大概经过增长4个系数电流来完成,只管寻常情况下,后者武艺是不成行的。

像素组合

像素组合是将临近像素值一同相加产生低区分率图像中的新像素的历程。


偶尔将像素组合称为像素成组。经过使用此武艺提高信噪比。寻常情况下,杂音在图像中均匀分布,但是信号浓聚于特定地区。经过将像素值相加,使杂音对像素值的影响减小,信号效应增长。


在上述示例中,拔取2×2像素组合形式。就2×2像素组合而言,4像素一同成组并将其作为一个成像单位 (ì2 x 2?是指矩阵的轻重)。


在图2.2中4像素CT值为:5、2、8和4。在1×1形式中,4条数据均被保存。在所示的2×2形式中,只保存一条数据,即4像素的总和。该4像素的值相加(而非均匀),并作为一条数据举行纪录。2×2矩阵的值为19。

硬射线

见“软射线”。

原始数据

原始数据(raw data)是对物体举行扫描后由探测器吸收到的信号,经模数转换后传送给盘算机,其间已转换成数字信号未经图像重修处理的这局部数据被称为原始数据。

再现

再现或三维再现(rendering),以二维情势体现三维图像的办法,即在体现器上体现三维离体图像,经过映像、查验和投影重组3个主要步调来完成,有外表再现和容积再现2种算法。为了增长体现后果,再现历程中还可到场光源、暗影、质地和颜色等属性。

噪声

在CT中,噪声(noise)是一匀称物质扫描图像中各点之间CT值的随机动摇,也可看作是图像矩阵中像素值由于种种缘故惹起的偏差。

锥形 X 线束

锥形束是指球管发射的X射线呈圆锥体状照射在扫描目标上,与传统的扇形X线束 (fan beam)比拟,接纳锥形X线束(cone beam)的CT具有分明上风,(1)数据收罗听从高,空间区分率高,均一性好,(2)X线使用率高,可以低落射线剂量,(3)在三维CT使用范围更广。固然锥形束CT的重修算法比力繁复,由于其运算量较大,但是随着近几年硬件和算法的快速提高,医用及产业CT正向着中等乃至大锥角三维锥束CT过渡。

最大密度投影

投影是把三维信息紧缩到二维的常用办法。最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)将三维数据向随意朝向举行投影,假想有很多投影线,取投影线颠末的一切体素中最大的一一局部素值,作为投影后果图像的像素值。在投影线上取最小值,就成为最小密度投影。前者多用于体现高密度影,如血管造影,后者多体现低密度影,如气道。

CT灌注

在CT灌注武艺中,使用适于动脉密度厘革的种种数学模子丈量不同时间的构造密度, 能反应构造的生理参数,如构造血容量、血流速率、构造浸透性安静均经过时间。注射比力剂时,在感兴致区中央作一连CT扫描,取得此部位(反省床不动)随时间厘革的一组图像。经过完备地收罗多个剖解部位的CT值,用线图标出后果,构成盘算灌注参数的基本(图5 )。图像中的每一一局部素都可取得灌注参数,并可用美丽图 体现出来。这种武艺在监测和了解肿瘤抗血管天生医治的疗效方面特别故意义。

泉源: 医学影像学与核医学

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