計算機層析攝影
正文
以電子計算機為手段,用X射線對被測物體進行掃描，用專用算法重構圖像，自動進行圖像處理，並對斷層圖像顯示或攝影進行分析的技術,又稱計算機X射線層析掃描，英文縮寫CT。X射線束在某一斷面的360°的範圍內，從不同方向射入對象物，計算機根據不同斷面和不同方向的X射線透射後的強度數值,清晰地重構並顯示出其內部構造的斷面圖像。以往的X射線攝影是把三維對象投影為二維圖像,常常出現影像重疊不清晰等問題。X射線CT能避免影像重疊。另外，檢測器的靈敏度遠較X線膠片高，可以分辨很小的密度差別,在圖像中可以顯示X射線平片無法顯示的結構(如腦室、視神經等)，在醫療臨床套用方面有極大的優越性。一般認為，計算機 X射線層析攝影技術的出現,是繼X射線診斷技術之後的又一次革命性的突破。因此,1971年首先研製並使用計算機X射線層析攝影的英國G.N.豪恩斯費爾德和美國的A.M.科馬克曾獲得1979年諾貝爾生理學醫學獎金。最初的CT僅套用於頭顱，後來又有全身電子計算機 X射線層析顯像和攝影機問世。
計算機X射線層析攝影機是由掃描裝置、檢測電路、圖像重構計算機系統等組成（見圖）。掃描裝置完成斷層一周的精密掃描，檢測電路對採集的信號進行對數變換、積分、靈敏度補償和模數轉換，再送至電子計算機。圖像重構計算機一般採用專用快速處理機結構形式。主機為通用機，承擔信息調度、人機對話和外部設備管理，而專用處理機則在主機的監控下高速進行圖像重構運算並列印出CT值。最初一幅圖像的測量時間需4～5分鐘,80年代已縮短至1秒以內。CT的種類也由X射線 CT發展到不同射線的核磁共振CT、電子發射CT等。但一般稱呼的CT是指X射線CT。圖像重構有直接矩陣法、逐次逼近法、總和法、卷積反投影法等方法。其中卷積反投影法的運算量小、質量好，套用較為廣泛。CT主要用於醫療自動診斷方面，可藉以觀察不同器官、不同密度的各類組織吸收 X射線的差異（密度解析度可小於0.5％）,能清楚地辨別腫瘤、血腫、水腫、梗塞、壞死和囊變組織等，不僅能顯示質的變化，而且還能進行定量診斷。此外， CT還可用於工業中的自動檢測、自動無損探傷和材料結構分析等方面，如無損斷面檢查，內部缺陷雜質檢查，尺寸、形狀、密度組成分布測量,內部狀態觀察,火箭固體燃料、彈頭炸藥與核燃料選擇等。
