Дополнительные лекции по курсу «Компьютерная томография»

Конструкции рентгеновских томографов

– источник;
– эталонный детектор;
– детектор.
Для каждой комбинации положения источник – детектор выполняются два измерения: калибровочное и измерительное.
При калибровочном измерении, строго в область реконструкции помещают однородную среду (эталонное вещество – воздух либо воду). По калибровочному измерению можно судить о том, какая часть фотонов, вышедших из источника, регистрируется детектором. Одновременно, эталонный детектор также регистрирует какую-то часть фотонов, чтобы скорректировать вариации интенсивности источника излучения. Делят число фотонов, зарегистрированных в детекторе на число фотонов, зарегистрированных в эталонном детекторе.
Во время проведения рабочих измерений, в область реконструкции помещают исследуемый объект. Объект не может выползать за область реконструкции. Используют компенсатор, чтобы во всех положениях количество фотонов было приблизительно одинаково. Число фотонов в всегда одинаково.
Соотношение между рабочими и калибровочными измерениями зависит от поглощающей способности исследуемого объекта и действие его как рассеивателя рентгеновского излучения относительно эталонного вещества.
Калибровочные и рабочие измерения проводят для всех положений источник – детектор. По двум направлениям реконструированное сечение описывается числами Хаунсфилда, используемые как градации в изображении томограммы.
Вероятность того, что фотоны будут удалены из первичного пучка, определяется энергией данного фотона и характеристиками вещества, которые находятся между источником и детектором рентгеновского излучения. Линейный коэффициент ослабления . Пусть – вероятность того, что фотон с энергией , который входит в однородный слой ткани, толщиной , перпендикулярно поверхности данного слоя, не поглотится и не рассеется в этом слое

Для воды при .
Относительное линейное ослабление рентгеновского излучения
– ткань, которая находится в области реконструкции при рабочих измерениях;
– ткань, которая находится в той же точке во время калибровочных измерений.
Вне области реконструкции , т.е. нет фона. Допустим, нас интересует слой толщиной и разбитый на участки ед. объема.
Числа Хаунсфилда пропорциональны среднему значению относительного линейного ослабления в элементе объема, зависят от энергии кванта.
Обычно, за калибровочное вещество принимаем воду, число Хаунсфилда для неё равно нулю. Масштаб чисел выбирают от для воздуха до для кости. Если область сканирования квадрат , то получаем матрицу ( в настоящее время) чисел восстановления. При этом виды малейшие перепады плотности.