【医学图像处理】CT成像技术之图像获取（1）：物理设备（机架和检测器）在获取图像中的作用
本系列重点介绍CT成像技术，并将介绍用于获取图像的设备，如何形成和显示图像，影响图像质量的因素以及如何测量剂量。
本章节重点介绍CT成像技术之图像获取（1）：物理设备（机架和检测器）在获取图像中的作用
轴向与螺旋扫描
轴向扫描
“一步一步射击”
-
台架停下来旋转以从单个切片中获取数据
-
X射线关闭
-
病人移至下一个切片
-
旋转以从下一个切片获取数据
螺旋扫描
-
aka螺旋
-
台架保持旋转，不断释放X射线束。
-
The couch 同时移动；
-
得到连续的螺旋扫描图案
好处
-
避免在一次呼吸中进行扫描时因不同呼吸而出现呼吸失准
-
由于可以更快地扫描，因此可以更有效地使用造影剂，因为一次扫描可以在多个阶段进行扫描，例如门静脉，血管造影，延迟
-
重叠的切片可以更好地重建并有助于显示较小的病变
-
间距> 1可用于减少扫描时间和/或辐射剂量，并且仍然覆盖相同的体积
现在都以这种方式获取所有图像。
Pitch
The pitch is the measure of overlap during scanning.就是扫描期间对于重叠的测量。
Pitch = distance couch travels / width of slice
下面为不同的pitch示意图：
Pitch = 20/10 = 2
Pitch = 10/10 = 1
Pitch = 5/10 = 0.5
-
pitch数目大于1表示 couch移动距离超过 beam 射线束的宽度，会有空隙；
-
pitch数目小于1表示 couch移动距离少于 beam 射线束的宽度，会有重叠。
较高的pitch数目优缺点如下：
-
优点是 较少的放射剂量以及快速扫描
-
缺点是 更加稀疏的采样
多切片扫描
现在，我们不再只有一排检测器，而是有多排平行的检测器。然后可以选择某些行的检测器来改变切片厚度以及准直仪。
好处是：
-
由于有源探测器总宽度更宽，扫描速度更快
-
更快的扫描速度，更好的动态成像
-
slice更薄
-
通过slice实现3D成像
-
同时采集多个切片
探测器阵列
有多种探测器类型：
- 线性的
- 自适应的
- 混合阵列的
线性阵列
探测器所有的行都同宽。
自适应阵列
中央检测器行中的元素最薄，并且朝向外部变宽。
-
好处：激活尽可能少的检测器元件，仍然可以提供大范围的检测器切片；激活的检测器行越少，意味着将行分开的隔膜越少。这提高了剂量效率。
-
坏处：升级到更多数据通道需要更换昂贵的检测器。
混合阵列
-
与线性阵列类似，检测器行内的元素的宽度相同。但是，检测器行的中心组比外部行窄。
-
这些是用于16层及以上扫描仪的主要检测器阵列。
多层螺距
有两种方法可以计算多层扫描仪中的间距。第一个（间距d）类似于单个切片的间距，仅考虑x射线束的宽度。
Pitch_d = 每转床移动的距离/ X射线束的宽度
但是，这并不能完全代表X射线束的重叠，而是现在使用的是Pitch_x。
Pitch_x =每转沙发床行程/同时获取的切片的总宽度
这与单层螺旋扫描的间距定义相当，因为总准直宽度类似于单层螺旋扫描的检测器子组宽度。
关键点
Pitch
-
Single slice pitch = detector pitch = couch travel per rotation / detector width。单个slice pitch等于探测器的pitch等于每转儿床移动的距离比上探测器宽度。
-
Multislice pitch = beam pitch = couch travel per rotation / total width of simultaneously acquired slices。多切片 pitch 等于 射线束pitch等于每转儿床移动距离比上所有同时获取的slices的总宽度。
Slice thickness
-
Single slice CT = determined by collimation. Limited by detector row width. 单个切片的取决于准直器，受探测器行宽限制；
-
Multisclice CT = determined by width of detector rows。多层CT的由探测器的行宽确定。
20200420
