简述ct技术发明过程

『壹』 简述xct图像形成过程

提出了一种基于c粕ny算子的边缘检测组合分割算法用于植物根系xcT图像的分... 图像经过边缘检测处理后,会形成多个子区域,为了在这些子区域中提取出根系

『贰』 CT什么时候开始使用的

CT扫描仪的直接发明者是豪斯菲尔德，但是它的发明过程却凝聚着多位科学家艰辛的探索和不懈的努力。

在医学上，人们弄清了为什么用X射线透过人体，荧屏上会显出骨头的黑影。因此，通过X光片，医生可以了解到病人骨头的情况以及体内的一些硬质异物。X射线诞生3个月后，就被维也纳医院首次用于为人体拍片。在这之后，世界各地的医院都开始了X射线的应用。

1955年，美国物理学家科马克受聘到南非开普敦市一家医院的放射科工作。在医院中，科马克很快便对癌症的放射治疗和诊断产生了兴趣。当他发现当时的医生们计算放射剂量时是把非均质的人体当作均质看待时，“怎样确定适当的放射剂量”就成了科马克决心攻克的难题。最后，科马克认为要改进放射治疗的程序设计，必须把人体构造和组成特征用一系列切面图表现出来。他运用了多种材料、多种形状的物体直至人体模型做实验，同时进行理论计算。经过近10年的努力，科马克终于解决了计算机断层扫描技术的理论问题。1963年，科马克首次建议使用X射线扫描进行图像重建，并提出了精确的数字推算方法。他为CT扫描仪的诞生奠定了基础。

病人在用CT机接受检查与科马克不同，英国科学家豪斯菲尔德一直从事工程技术的研究工作。他于1951年应聘到电器乐器工业有限公司从事研究工作，尝试将雷达技术应用于工业生产、气象观察等方面。不久，他又转向电子计算机的设计工作。

当时，他任职的电器乐器工业有限公司除计算机外，还生产探测器、扫描仪等电子仪器。豪斯菲尔德的目标是要综合运用这些技术，生产出具有更大实用价值的新仪器。科马克的研究成果给了他很大的启迪和信心。在科马克等人研究的基础上，豪斯菲尔德选择了CT机作为研究的课题。好在他对计算机技术的原理和运用驾轻就熟，CT图像重建的数学处理方法可以恰当地与他熟悉的计算机技术结合起来，所以研制中的一个个难题很快便迎刃而解了。

1969年，豪斯菲尔德终于设计成功了一种可用于临床的断层摄影装置，并于1971年9月正式安装在伦敦的一家医院。10月4日，他与神经放射学家阿姆勃劳斯合作，首次成功地为一名英国妇女诊断出脑部的肿瘤，获得了第一例脑肿瘤的照片。同年，他们在英国放射学会上发表了论文。1973年，英国放射学杂志对此作了正式报道，这篇论文受到了医学界的高度重视，被誉为“放射诊断史上又一个里程碑”。从此，放射诊断学进入了CT时代。

『叁』 CT扫描仪的发展历程

自从X射线发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。但是，由于人体内有些器官对X线的吸收差别极小，因此X射线对那些前后重叠的组织的病变就难以发现。于是，美国与英国的科学家开始了寻找一种新的东西来弥补用X线技术检查人体病变的不足。1963年，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础。1967年，英国电子工程师亨斯费尔德在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。他首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT，用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。1971年9月，亨斯费尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。1972年4月，亨斯费尔德在英国放射学年会上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。这一消息引起科技界的极大震动，CT的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就。因此，亨斯费尔德和科马克共同获取1979年诺贝尔生理学和医学奖。而今，CT已广泛运用于医疗诊断上。

『肆』 ct设备的发展经历了哪几个主要阶段

根据扫描获取数据的不同方式，CT技术已经发展了五个阶段，即五个阶段几代CT扫描。

在第一代CT中，使用单源单射线单探测器系统，系统对物体进行平行逐步运动扫描获得N个投影值，并且通过M个刻度旋转对象。

这种扫描方法只需旋转180°的物体。

第一代CT机结构简单，成本低，图像清晰，但检测效率低，很少用于工业CT。

第二代CT的产生是在第一代CT的基础上发展起来的。

使用单光源小角度扇形光束多探头。

射线风扇的光束形状很小，探测器的数量很少，因此扇形光束不能完全包含物体的故障，并且扫描运动除了物体之外还需要M指数旋转。被检测到，射线扇形射束与探测器阵列框架相对。

测试对象还需要执行平移运动，直到它完全覆盖测试对象，并获得所需的成像数据。

第三代CT，它是单一的射线源，具有大扇形角，宽扇形光束和被检查部分的全包扫描图案。

有N个探测器对应于宽扇形光束，这确保了在一次索引中获得N个投影计数，并且该对象仅经历M个索引旋转运动。

因此，第三代CT具有单一动作，良好的控制和高效率。从理论上讲，样品只需一次旋转即可测试一个部分。

第四代CT也是一种大容量全容差，只有旋转运动的扫描方法，但它有很多探测器形成一个固定环，只能由辐射源转动实现扫描。

它的特点是扫描速度快，成本高。

卓茂科技检测设备调试车间

第五代CT是一种用于实时检测和生产控制系统的多源多检测器。

源和检测器分布在120°，工件和源不相对于彼此旋转。这种CT技术既困难又昂贵，但与其他CT效率相比，它得到了显着改善。

上述五种CT扫描方法是第二代和第三代ICT机器中最常用的方法。生成扫描，尤其是在第三代扫描模式下。

这是因为它只有一个动作并且易于控制。适用于检测被检物体直径小的中小型产品，具有成本低，检测效率高的优点。

『伍』 CT成像基本原理的成像过程

CT是用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换器转变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字信号，输入计算机处理。图像形成的处理有如将选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵（digital matrix）.数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/anolog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。

『陆』 CT技术是谁发明的

1979年，美国的柯马克和英国的汉斯菲尔德，由于发明了CT，而摘取了诺贝尔生理学奖的桂内冠。现在容，我国许多大医院都可以做CT检查了。

所谓CT是指电子计算机X射线断层摄影机，它是X射线与电子计算机的“混血儿”。目前，CT已发展到第五代，扫描完成一幅图像的时间已由5分钟缩短到1/100秒。

『柒』 CT扫描仪是怎么发明的

医学科学也是随科学技术的发展而发展的。公元150年，古罗马的盖伦开始了活体解剖，但近似残酷，因为当时尚未具备麻醉手段。到公元185年，中国的华佗发明了麻沸散，才有可能进行麻醉手术。不过想借助医疗仪器来了解体内器官的病变，而不用手术，又经过了将近整整1700多年，即到1895年，德国伦琴发现X射线才有可能从体外观察到人体内脏腑的变化。这种利用X光进行诊断的方法，在当今医院里仍普遍使用。

伦琴1895年发现X射线是很意外的，他在研究低真空管的放电现象时，发现放在距真空放电管2米远处的涂有氰氧铂酸钡的荧光屏上也发出荧光。他把荧光屏移远，甚至把真空管用黑纸包起来，荧光屏上仍有荧光。经过反复研究，确定这种看不见的光线是由真空管放电时发出的，能够在特殊的荧光屏上显示出来。伦琴用自己的手掌做试验，在荧光屏上第一次看到了手掌的骨骼。伦琴的这一发现很快被用于行医。医生第一次可以不用外科手术就能够看见人体内病变和受损伤的情况。在此以前，医师只能凭病人的体表反映，检查和诊断一些明显的症状，而X射线的利用，就能使人体内部的病变反映到荧光屏上。不过利用X光诊断也存在不足。X射线穿透机体组织，在荧光屏上见到的体内组织的重叠影像，医生就不易准确地从重影判定病变的真实情况，即使进行两三个甚至更多方位的拍摄，不是不能对体内器官准确地透视，尤其是对软器官、软组织，X射线透视实际上没有什么实效。健康组织与病变组织在密度上并无太大的变化，所以对软组织的病变，包括肿瘤很难探测出来。人们对这个课题的研究，又延续了近80年。到1971年，英国的霍斯菲尔德终于成功地推出了带有计算机的X断层的扫描诊断机—X—CT，或称计算机层析X射线扫描仪(CT）。

早期的CT扫描仪，它的射线源和探测器都装在一个C形磁轮的两端。通过围绕病人转动的射线源和探测器进行扫描，从而得到某一部位的多角度的观察图像。这些图像所反映的软组织密度值就会输入到计算机内，在那里经计算机处理后就能组成二维图像，就会以灰色阴影图像显示到系统监视器上，并由计算机记录下来。这个层析过程犹如用一把光刀，把人的躯体包括体内器官一片一片切下来。通常的切片厚度仅几个毫米，从切片的前一片、后一片，切片部分和临近部分的对比中，来发现软组织的病变。

最初的CT扫描仪，扫描耗时比较长，一般要1~3分钟，使用的是单个窄束射线源和探测器。由于扫描时间长，在扫描过程中，受病人呼吸、消化系统的蠕动等的影响，往往会使图像发生改变。为了解决这个问题，又发明了多元探测器和扇形射线束源。CT扫描仪上装有800个探测器，使其环绕病人身体作弧形排列，这种布局又称为桥形台。使用这种系统，整个扫描仅需约8秒且不会受病人动弹的影响，效果明显提高。

这样的CT扫描仪，虽然已经能正确地反映软组织，但有时也会遗漏一些如肿瘤块的发现。尤其是作脑肿瘤的诊断时，这时由于受制于病人与桥形台的方向的限制，只有与脊柱垂直的平面内进行轴向扫描，才产生最佳成像效果。

为了解决CT扫描存在的这类问题，代表20世纪90年代国际科技水平的新的诊断技术——核磁共振成像系统NMR又诞生了。

英国研制的CT机

核磁共振扫描仪外形和CT扫描仪相似。但病人被推进去的那个圆环上装的不是X射线设备，而是一个强有力的电磁铁，一个无线电波发射器和一个无线电波接收器。当电磁铁通电时，产生一个很强的磁场，而在人体组织分子中最多的氢原子，在强磁场作用下，能迫使病人体内的氢原子核的自旋轴在同一个方向上排列，然后，开启无线电发射器，让它发射出低频的无线电波，氢原子核就从这种无线电波中吸收能量。当发射器关闭时，氢原子核就以信号的形式释放出所吸收的能量。利用健康机体组织中氢原子发射的无线电信号，与有病变的组织发射频率和强度不一样，再通过计算机把来自氢原子核的不同信号变成图像，就可作出诊断。这里要特别提一下，利用核磁共振不仅能更好地探测到肿瘤，而且能早期发现、早期诊断患者并没感觉到的疾病。这是因为核磁共振成像的过程，是由稳定的强磁场与被成像部位各机体组织不相同，不同的生理条件也会在图件上得到反映。这样，即使患者的疾病还处在生化阶段，处在病理、生理、生化失调而症状未出现时，从图像上也能被反映出来。核磁共振NMR与CT相比还有一个优点，即没有明显的副作用，且骨骼对射线的干扰明显降低，成了检验和诊断脑、肝、肾、心、神经系统疾病的最新、最安全的方法。