Что такое рентгеновский компьютерный томограф?

Что такое рентгеновский КТ-аппарат?

Рентгеновский КТ-аппарат — это устройство, которое испускает рентгеновские лучи для исследования материалов и структуры внутри объекта.

Существует два основных типа рентгеновских КТ-систем: медицинские и промышленные.

Медицинские рентгеновские КТ-аппараты могут исследовать кости, мышцы, кровеносные сосуды и другие ткани от головы до ног, а также внутренние органы.

Применение рентгеновских КТ-аппаратов

Существует два основных типа рентгеновских КТ-аппаратов: медицинские и промышленные. Они описаны в следующем порядке.

1. Медицинские рентгеновские КТ-аппараты

Медицинские рентгеновские КТ-аппараты обнаруживают рентгеновские лучи, проходящие через тело человека, для получения информации о внутренней части тела человека и используются для определения медицинских состояний. Существует два типа медицинских рентгеновских КТ-аппаратов: простая КТ, которая наблюдает за телом человека как таковым, и КТ с контрастным усилением, при которой контрастное вещество вводится в кровеносные сосуды для наблюдения.

2. Промышленные рентгеновские КТ-аппараты

Промышленные рентгеновские КТ-машины широко используются в неразрушающем контроле материалов, и такие промышленные рентгеновские КТ-машины называются «наблюдательными КТ». Примерами неразрушающего контроля являются оценка формы и исследование дефектов полупроводниковых корпусов, оценка внутренней структуры таблеток, а также оценка формы и ориентации волокон армированных углеродным волокном пластиков.

В последние годы многие промышленные рентгеновские КТ-аппараты также были разработаны для целей измерения. Как и КТ для наблюдения, КТ для измерения позволяет проводить неразрушающий контроль, измерение размеров и анализ данных с использованием САПР.

«КТ для измерения» позволяет полностью получить трехмерную форму объекта, выполнить высокоточное измерение формы и высокоскоростную проверку и измерение.

Принцип работы рентгеновских КТ-аппаратов

Существует два типа рентгеновских КТ-аппаратов: медицинские и промышленные. Обе системы облучают объект рентгеновскими лучами со всех направлений на 360 градусов для изучения переданных и поглощенных рентгеновских лучей, но методы визуализации, используемые в медицинских и промышленных приложениях, различаются.

1. Медицинские рентгеновские КТ-аппараты

Медицинский рентгеновский КТ-аппарат характеризуется пончиковой гантри и кроватью, которая медленно движется через центральное отверстие гантри, в то время как человеческое тело лежит в центральном отверстии гантри. Внутри гантри рентгеновская трубка, которая излучает рентгеновские лучи, и детектор, который обнаруживает рентгеновские лучи, излучаемые рентгеновской трубкой, размещается поперек центрального отверстия.

Когда тело человека на кровати попадает в центральное отверстие гантри, часть рентгеновских лучей, испускаемых рентгеновской трубкой, поглощается телом человека, а остальные передаются и обнаруживаются детектором. В это время гантри вращается вокруг кровати, испуская рентгеновские лучи на 360 градусов и обнаруживая переданные рентгеновские лучи.

Затем гантри вращается вокруг кровати, излучая рентгеновские лучи на 360 градусов и обнаруживая рентгеновские лучи, проходящие через гантри. В этом медицинском рентгеновском КТ-аппарате обычно используется спиральное сканирование.

Спиральное сканирование — это метод визуализации, при котором кровать медленно движется через центральное отверстие гантри, непрерывно излучая и обнаруживая рентгеновские лучи. Это создает серию горизонтально нарезанных изображений человеческого тела в продольном направлении в направлении высоты.

2. Промышленные рентгеновские КТ-аппараты

В отличие от медицинского рентгеновского КТ-аппарата, промышленный рентгеновский КТ-аппарат характеризуется тем, что исследуемый материал вращается, а не рентгеновская трубка и детектор фиксируются. Существует два типа промышленных рентгеновских КТ-аппаратов: с горизонтальным типом облучения и с вертикальным типом облучения.

В горизонтальном типе облучения рентгеновская трубка, материал и детектор расположены горизонтально, в то время как в вертикальном типе облучения они расположены вертикально. Соответствующий тип выбирается в зависимости от исследуемого материала и места исследования.

Другая информация о рентгеновских КТ-аппаратах

1. Многосрезовые медицинские рентгеновские КТ-аппараты

Медицинские рентгеновские КТ-аппараты включают многосрезовые медицинские рентгеновские КТ-аппараты с несколькими рядами детекторов, расположенных в направлении движения кровати.

В этом односрезовом рентгеновском КТ-аппарате детекторы расположены в направлении, перпендикулярном направлению движения кровати, т. е. поперечно для человека, и распределены в один ряд в направлении движения кровати. Поэтому, когда гентри совершает один оборот, строится только один вид поперечного сечения.

В отличие от этого, многосрезовый медицинский рентгеновский КТ-аппарат имеет несколько рядов детекторов, распределенных в направлении движения кровати, что позволяет получать несколько видов поперечного сечения за один оборот гентри. Это позволяет получать изображения за короткое время и снижает нагрузку на организм человека. 3D-изображения также могут быть построены путем объединения этого со спиральным сканированием.

2. Методы обработки 3D-изображений для рентгеновских КТ-аппаратов

В технологии рентгеновских КТ-аппаратов используются следующие три типа методов обработки 3D-изображений.

Многопанельная реконструкция (МПР)
Многопанельная реконструкция (MPR) характеризуется своей способностью строить изображения из трехмерных данных в коронарных и сагиттальных сечениях, которые являются поперечными сечениями в направлении роста человека, в дополнение к поперечному сечению человеческого тела. Этот метод является наиболее используемым в текущей обработке КТ 3D.

Проекция максимального изображения (MIP)
В методе проекции максимальной интенсивности (MIP) для трехмерных данных задается произвольная точка обзора. Максимальное значение вдоль пути между точкой обзора и плоскостью проекции затем проецируется на двумерную поверхность.

Он характеризуется своей способностью минимизировать влияние шума изображения и выводить изображения с хорошим контрастом, даже если это изображения с низким контрастом. Однако, поскольку значения, отличные от максимального, не отражаются на изображении, требуется несколько углов наблюдения, если необходимо правильно определить переднее и заднее положения.

Объемная визуализация (VR)
Метод объемной визуализации (VR) устанавливает верхние и нижние пределы значений КТ для интересующей области. Затем изображение строится путем добавления параметров, соответствующих непрозрачности, к установленному диапазону и выполнения обработки затенения. Этот метод подходит для 3D-изображений кровеносных сосудов и т. д.