第一讲概论
目录
第一讲概论....................................................................................................................................... 1
一、CT简介 ............................................................................................................................. 2
1.1 什么是CT .................................................................................................................. 2 1.2 CT设备的构成 ............................................................................................................ 3 1.3 CT分类及部分性能指标 ............................................................................................ 4 1.4 CT成像的特点 ............................................................................................................ 5 1.5 CT应用领域 ................................................................................................................ 6 1.6 CT发展简史 ................................................................................................................ 9 1.7 检测成像工程中心简史 .......................................................................................... 13 二、X射线成像物理学 .......................................................................................................... 20
2.1 X射线的产生 ............................................................................................................ 20 2.2 X射线与物质相互作用 ............................................................................................ 21 三、CT成像的数学模型 ........................................................................................................ 24
3.1 Beer定律 .................................................................................................................. 24 3.2 CT成像的连续数学模型 .......................................................................................... 25 3.3 CT成像的离散数学模型 .......................................................................................... 27 四、附录 ................................................................................................................................. 28
4.1 CT图书 ...................................................................................................................... 28 4.2 CT杂志 ...................................................................................................................... 29 4.3 CT 会议 ..................................................................................................................... 31 4.4 在线资源 .................................................................................................................. 32
一、CT简介 1.1 什么是CT
CT是Computerized Tomography或Computed Tomography的缩写。“C”就是“计算机化的”或是“计算的”。
我们看“T”或“Tomography”。
Tomography=tomos(slice, section)+graphein(draw)
所以，“Tomography”就是对断层进行绘图（成像）。Tomography是内视技术，即不打开物体就能看到物体内部的结构。具体的讲： ? 目标：希望得到被测物体内部物理量B的分布。 ? 信息获取：用探测器探测一组物理量A。
? 信息处理：根据物理量A与物理量B之间的物理关系A=F(B)，求解出物理量B的分布。
CT就是计算机断层成像。广义上讲，以下技术均属于计算机断
层成像技术：
? X射线（γ射线）断层成像技术（即狭义CT） ? 激光CT成像（Optical Computer Tomography）
? 核磁共振断层成像技术（Magnetic Resonance Imaging, MRI） ? 超声成像技术（Ultrasonic Tomography, UT） ? 电阻抗成像技术（Electrical Impedance Tomography） ? 红外成像技术（Infrared Imaging） ? ……
而本课程主要介绍X射线（γ射线）断层成像技术（即狭义CT，XCT）。即便是狭义的XCT，根据射线产生方式、获得信息内容、所关心物理过程等的不同，又分为 ? 透射式CT （Transmission CT）
? 吸收衬度CT成像（Attenuation contrast CT, 即通常CT） ? 相位衬度CT成像（Phase contrast CT） ? 发射式CT（Emission CT）：PET，SPECT ? 散射式CT（Scattering CT） 本课程仅介绍吸收衬度CT。
1.2 CT设备的构成
前面提到，CT成像涉及“信息获取”和“信息处理”两个过程，根据需要，无论是工业CT或是医用CT，都包含以下组成部分：
? 射线发生器
? 射线探测器 ? 机械及控制系统
? 计算机（控制/存储/处理）
1.3 CT分类及部分性能指标
可根据不同准则对CT进行分类：
? 纳米焦点CT：对象10-30um，分辨率30-160nm ? 微焦点CT：对象1-30mm，分辨率0.5-5um ? 医学CT：对象(人)300-800mm，分辨率0.3mm-3mm ? 工业CT：对象(构件)100-500mm，分辨率0.1-0.5mm ? 大型工业CT：构件300-1000mm，分辨率0.5-1.0mm ? 超大型工业CT：构件1000-2000mm，分辨率1.0mm左右 ? 工程CT：桥梁、隧道等，分辨率1米-几米 ? 地学CT ? 天体CT
