CT能谱成像ppt课件.ppt

CT能谱成像当阳光穿越三棱镜，会产生一条如彩虹般的色带。色谱的顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛蓝、紫。这是因为每一种光的波长都是不同的。3X光与可见光的区别X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波。其波长很短约介于0.01~100埃之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能（其中的1%）会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，称之为韧制辐射。
通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此称为特性辐射。辐射分类波长分类X线的能量谱1、单一kV球管输出的并不是单一能量的光电子，而是一个较宽的能量频谱，由多个keV的信息混杂在一起。
2、80kV球管输出的光电子最大能量为80keV，而其光电子数量峰值在60keV左右，平均能量为55.857keV；140kV球管输出的光电子最大能量为140keV，而其光电子数量峰值在60keV左右，平均能量为75.7keV。3、任意管电压的X射线能量频谱图的尖峰位置总是保持恒定，位于60以及70keV附近，这是由阳极靶面的材料所决定的，称之为阳极靶面特征曲线，图中所示即为钨靶的特征曲线。X线的衰减普通CTCT图像重建是运用物理技术，测定X线透过人体某断层各方向的透射强度，采用数学方法，求解出衰减系数在人体某剖面上的二维分布矩阵，再将其转变为人眼看到的二维灰度分布图，从而实现断层成像。

线性衰减系数μ是光子能量E的函数，即μ(E)，普通CT计算出的μ值是混能量等效值，即采用平均辐射能的计算方法得到μ值。1．CT值（CTnumber）
X线穿透人体时，不同的组织密度值代表不同的线性衰减系数μ，一般用它的相对值表示，称为CT值。
CT值＝（（μ物质-μ水）/μ水）×K
K为分度因数（设为1000），则CT值的单位为HU（HounsfieldUnit）
CT值的定义是以水为标准，其它组织与之比较后得出。水的线性衰减系数为1，致密骨约为2，空气约为0（实际为0.0013），水的CT值为0HU，人们将－1000～+1000分为2001个等级来表示CT值的差别。硬化效应：由于X线为一混合能量射线，当X线束（如120kV）穿过人体时，低能量X光子首先被吸收掉，这种现象称为硬化效应。

CT值的“漂移”：即使X线在均匀物质中穿行，先接触到射线的物质对X线的吸收要多于后接触射线的物质，而CT成像原理又决定了对X线吸收能力强的物质，其CT值要高于对X线吸收能力弱的物质，所以同为一种物质却表现为不同的CT值，即CT值的“漂移”。

不同的CT设备因为使用不同的球管，其CT值亦不再具备可比性。双球管双能量成像技术双源CT(DSCT)由两套球管和相对应的两组探测器构成的两套数据采集系统组成利用两种不同能量的X射线成像kV的中文名称为“千伏”，指的是球管的工作电压。
keV的中文名称为“千电子伏特”，指的是一个电子经过一千伏特的电位差所获得的动能。
简而言之，kV是管电压的单位，keV是电子能量的单位。无数个具备不同keV的X线光电子共同组成一束混合能量X线，并依据其最大能量值称为某个kV的X线。管电压：kV

X射线能量：keV

kV决定了最高keV值单能量图像物质组成分析与物质分离X射线穿过物质发生康普顿效应及光电效应，如下图所示：能谱成像依据双kVp技术能够得到单能量的图像，核心是任何一种组织的吸收都可以由相应比例的基物质对的组合来表示，如果以水和碘作为基物质对，组织在某种单能量下的CT值可记为：

CT(x,y,z,E)=Dwater(x,y,z)μwater(E)+DIodine(x,y,z)μiodine(E)能谱曲线