1.CT值定义
CT值的是测定人体某一局部组织或器官密度大小的一种[计量单位],通常称亨氏单位(hounsfield unit ,HU)。CT值又叫HU值,HU(Hounsfiled Unit)值,反映了组织对X射线吸收程度
以水的吸收程度作为参考,即水的HU=0,衰减系数大于水的为正直,小于水的为负值。并以骨皮质和空气的HU值为上限和下限,空气为-1000,致密骨为+1000。
因为HU值是与设备⽆关的,不同范围之内的值可以代表不同范围之内的值可以代表不同器官
CT 的特点是能够分辨人体组织密度的轻微差别,所采用的标准是根据各种组织对X 线的线性吸收系数(μ值) 来决定的
为了计算与论述方便,Hounsfield 将线性衰减系数划分为2000 个单位,称为CT 值。以水吸收程度作为参考,即水的HU=0,衰减系数大于水的为正直,小于水的为负值。并以骨皮质和空气的HU值为上限和下限,最上界骨的CT 值为1000 ;最下界空气的CT 值为-1000 。目前绝大多数的CT 扫描机均具有1000 或2000 以上的变化范围。
2.CT值计算
实际上CT 值是CT 图像中各组织与X 线衰减系数相当的对应值。无论是矩阵图像或矩阵数字都是CT 值的代表,而CT 值又是从人体组织、器官的μ值换算而来的。μ值可以通过I=I0e-μd公式算出。则CT 值=(μ-μω/μω)*a 公式中μ和μω分别为受测物和水的衰减系数。a 为各厂商所选定的标定因素。a为500 时标出的CT 值为EMI 单位;a 为1000 时标出的CT 值为Hounsfield单位(HU)。
2.1 CT值与线性衰减系数的关系:
其中, μw为水线性衰减系数,μt为物质线性衰减系数,CTt为物质HU值
2.2 线性衰减系数与质量衰减系数的关系
质量衰减系数与能量有关,相关的参数可以从NIST中获取。
https://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/ComTab/water.html
2.3 水的线性衰减系数μw
https://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/ComTab/water.html
水理论质量衰减系数.png
以上质量衰减系数为理论值。
实际情况,不同的放疗设备,kvp不同,水的线性衰减系数也不同。严格来说,实际设备不同KV曝光参数会对应不同水的线性衰减系数,各自成为hu=0的基准。
实际中如何求取水的衰减系数,暂时还不懂,需要后期进一步补充。
2.4 计算物质线性衰减系数
如果要计算某种物质线性衰减系数μ,则需要已知重建图像的该物质CT值,以及扫描能量(KV)下水衰减系数值μw
水衰减系数值μw则由上面的公式获得,再根据水线性衰减系数,反推其他材质的线性衰减系数。
3.png
3.正常不同组织、器官的CT 值
CT 值不是绝对不变的数值,它不仅与人体内在因素如呼吸、血流等有关,而且与X 线管电压、CT 装置、室内温度等外界因素有关,应经常校正,否则将导致误诊。
图片.png
4.CT图像
CT图像是以不同的灰度来表示,反映器官和组织对X线的吸收程度。因此,与X线图像所示的黑白影像一样,黑影表示低吸收区,即低密度区,如肺部;白影表示高吸收区,即高密度区,如骨骼。
但是CT与X线图像相比,CT的密度分辨力高,即有高的密度分辨力(density resolutiln)。因此,人体软组织的密度差别虽小,吸收系数虽多接近于水,也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以,CT可以更好地显示由软组织构成的器官,如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等,并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。
x 线图像可反映正常与病变组织的密度,如高密度和低密度,但没有量的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低,还可用组织对X线的吸收系数说明其密度高低的程度,具有一个量的概念。实际工作中,不用吸收系数,而换算成CT值,用CT值说明密度。单位为Hu(Hounsfield unit)。
人体软组织的CT值多与水相近,但由于CT有高的密度分辨力,所以密度差别虽小,也可形成对比而显影。
CT值的使用,使在描述某一组织影像的密度时,不仅可用高密度或低密度形容,且可用它们的CT值平说明密度高低的程度。
CT图像是层面图像,常用的是横断面。为了显示整个器官,需要多个连续的层面图像。通过CT设备上图像的重建程序的使用,还可重建冠状面和矢状面的层面图像。
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