hoangtuzaizaihocyeu
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae
MỤC LỤC
Lời nói đầu .1
Phần A Tổng quan về máy chụp cắt lớp điện toán X – ray computed tomography .2
I. Giới thiệu 2
II. Một số khái niệm cơ bản .2
a. Nguyên lý cơ sở .2
b. Thang đo độ suy giảm tuyến tính 3
c. Tạo ảnh .4
III. Một số phương pháp quét và các thế hệ máy CT .4
1. Máy CT thế hệ thứ nhất .4
2. Máy CT thế hệ thứ hai .5
3. Máy CT thế hệ thứ ba .5
4. Máy CT thế hệ thứ tư .5
5. Máy CT thế hệ thứ năm .5
6. Một số đặc điểm của các thế hệ máy CT .6
IV. Cấu trúc hệ thống máy CT .7
1. Giàn quay . 7
2. Bàn bệnh nhân .10
3. Hệ thống máy tính 10
4. Bàn điều khiển .10
5. Máy chụp phim .10
V. Nguyên lý hoạt động . .10
Phần B: Tái tạo ảnh CT .11
I. Khái niêm chung . 11
II. Nguyên lý tái tạo ảnh 11
1. Nguyên tắc chung 11
2. Phương pháp tái tạo ảnh đại số học .13
a. Giới thiệu .13
b. Nguyên lý .13
3. Phương pháp tái tạo ảnh biến đổi tích phân .16
a. Giới thiệu .16
b. Nguyên lý .17
3. Ưu, nhược điểm 19
Kết luận 20
Tài liệu tham khảo 20
Mục lục .21
Ngày nay khi mà nền kinh tế đã phát triển, trình độ nhận thức của con người được nâng cao thì nhu cầu chăm sóc và bảo vệ sức khoẻ ngày càng được quan tâm hơn. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng lĩnh vực thiết bị y tế chăm sóc sức khỏe con người luôn được đầu tư và quan tâm một cách thích đáng. Một trong những bộ phận nhỏ được ứng dụng vào y tế đó là hệ thống thiết bị chẩn đoán hình ảnh. Hệ thống này đang được dần trang bị cho các bệnh viện nhằm phục vụ nhu cầu khám và chữa bệnh. Các thiết bị đó ngày càng hoàn thiện về chức năng và sự tiện dụng. Một trong những thiết bị đó là máy chụp cắt lớp điện toán (CLĐT). Đây có thể coi là một trong những thiết bị mới và hiện đại nhất trong hệ thống thiết bị chuẩn đoán hình ảnh ở nước ta. Với hệ thống chụp CLĐT thì hình ảnh vùng thăm khám được thể hiện rõ nét hơn, tạo ra được các lớp cắt trong cơ thể giúp cho bác sỹ đễ dàng chẩn đoán hơn. Với những ứng dụng thiết thực của hệ thống máy CT em đã được chọn đề tài tìm hiểu về “ Nguyên lý tái tạo ảnh trong máy CT ” . Đây là phần khá quan trọng trong việc tạo ra hình ảnh lớp cắt trên cơ thể bệnh nhân. Do đó việc tìm hiểu cơ chế hoạt động của phần này là rất thiết thực và bổ ích. Tuy nhiên do trình độ kiến thức và thời gian hạn chế do đó bài tiểu luận này vẫn còn nhiều hạn chế và thiếu sót mong được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn.
Phần A TỔNG QUAN VỀ MÁY CHỤP CẮT LỚP ĐIỆN TOÁN
X – RAY COMPUTED TOMOGRAPHY
I. Giới thiệu:
+ CT là một phương pháp chụp quang tuyến X đặc biệt, khác về bản chất với phương pháp chụp X quang cắt lớp cổ điển ( là phương pháp dựa trên cách làm mờ những vùng ngoài cần quan tâm ). Thực chất không cần thiết phải dùng máy tính để thực hiện phương pháp chụp này, nhưng với việc ứng dụng máy tính để tạo ảnh đã chứng tỏ rất có hiệu quả.
+ Trong phương pháp chụp X quang cổ điển hình ảnh của đối tượng được ghi trên phim dưới dạng ảnh bóng mờ hai chiều. Hình ảnh tạo ra theo kiểu chụp này là hình ảnh xếp chồng của nhiều đối tượng khác nhau trên đường truyền của tia X. Do vậy việc chuẩn đoán dựa vào phim cũng phần nào bị hạn chế.
+ Nhằm khắc phục nhược điểm đó, CT tạo ra ảnh thay thế thay cho ảnh xếp chồng vì chỉ xử lí những thông tin của lớp cắt cần quan tâm. Như vậy trong CT chi tiết của đối tượng tương ứng một cách chính xác với chi tiết ảnh mà không liên quan dến các phần tử đối tượng nằm cận kề trên đường chiếu của chùm tia X. Đây chính là điểm cốt lõi chứng minh tính hiệu quả cao của phương pháp này: CT có thể tạo ra những ảnh của các mô mềm với độ tương phản cực cao mà phương pháp cổ điển không thể thực hiện được.
+ Đặc biệt hơn kỹ thuật CT còn giúp tạo ảnh hình dạng thực của các cơ quan bị tổn thương, phương pháp cổ điển chỉ tạo ảnh thông qua các thông tin gián tiếp thông qua sự dịch chuyển của mạch máu, trong khi đó CT rất nhiều trường hợp đã cung cấp nhiều chỉ dẫn chính xác hơn khi chụp mạch.
II. Một số khái niệm cơ bản:
a. Nguyên lý cơ sở:
+ Để tạo được ảnh của các lớp cắt cần quan tâm trong cơ thể thì cần tính được độ suy giảm của tia X khi đi qua lớp cắt tại nhiều hướng nhờ một hệ thống bóng X quang và bộ phát hiện ( cảm biến). Một dạng hệ thống đơn giản nhất là sử dụng chùm tia có bề dày cỡ bút chì xuyên qua lớp cắt để đo độ suy giảm. Để xác định độ suy giảm, trước hết dịch chuyển hệ thống đo này theo hướng vuông góc với chùm tia và song song với mặt phẳng chứa lớp cắt, sự dịch chuyển này trải qua toàn bộ tiết diện của lớp cắt.
+ Đồng thời tại những khoảng nhất định trong khi dịch chuyển , cường độ bức xạ tia X tại cảm biến sẽ được ghi lại. Như vậy sau khi đã dịch chuyển toàn bộ lớp cắt sễ ghi được một tập hợp các số liệu đo tương ứng với một tiết diện chéo và tập số liệu này gọi là phép chiếu.
Hình 1: Mô phỏng hệ thống CT đơn giản nhất
+ Trái ngược với kỹ thuật chụp X quang cổ điển, để tạo được ảnh trong kỹ thuật CT cần có nhiều phép chiếu. Những phép chiếu này được tạo ra bằng cách quay cả hệ thống đo một góc nhỏ cỡ 1o chng quanh trục vuông góc với mặt phẳng chứa lớp cắt, sau mỗi lần thực hiện phép chiếu, rồi thực hiện phép chiếu theo trình tự như trước cho tới khi cả hệ thống đo dịch chuyển một góc quay ít nhất bằng 180o.
+ Trong quá trình đo, những số đo như vậy sẽ được mã hoá theo một dạng thích hợp rồi truyền tới máy tính. Với kỹ thuật ngày nay để tạo ra một ảnh cần tới 100 phép chiếu và mỗi phép chiếu cần tới vài trăm số đo. Sau đó dựa trên những số đo này máy tính sẽ tính ra độ suy giảm và sự phân bố của những sự suy giảm này trên tiết diện lớp cắt của đối tượng.
+ Vì khả năng tính toán của máy tính chỉ có thể xử lí và tính toán có hạn đối với số đo và độ suy giảm nên giả thiết lớp cắt là một tập hợp các nguyên tố thể tích. Tuy nhiên độ suy giảm tia X luôn biến đổi ngay trong các nguyên tố thể tích riêng rẽ trong lớp cắt vì vậy trị số suy giảm chỉ là trung bình.
+ Để tạo ra hình ảnh của lớp cắt thì thông thường ma trận điểm ảnh được chuyển đổi thành các mầu sắc trắng, xám, đen hay mầu để biểu thị trên màn hình và mắt người có thể quan sát được.
b. Thang đo độ suy giảm tuyến tính:
+Để đánh giá độ suy giảm của một chất đồng nhất đối với một tia X đơn sắc ta cố phương trình :
J = Jo e -(x Trong đó J : Cường độ bức tia ló
Jo : Cường độ bức xạ tia ló; x : Bề dày lớp đối tượng; ( : Hệ số suy giảm tuyến tính của tia X với vật chất nói chung.
Trị số ( phụ thuộc rất nhiều vào năng lượng bức xạ vì vậy chỉ có ứng dụng để đặc trưng hoá khả năng suy giảm của tia X. Trong CT thay vì sử dụng (, một đơn vị đặc trưng được ứng dụng là chỉ số CT được tính theo công thức sau:
CT = * 1000 (Hounsfield – HU).
Chỉ số CT của từng ảnh điểm được thể hiện trên màn hình tương ứng với từng nguyên tố ảnh. Tập hợp các nguyên tố ảnh sẽ tạo nên lớp cắt.
c. Tạo ảnh:
Để tạo ảnh từ tập dữ liệu bao gồm cường độ đã đo đối với các hướng chiếu ta cần thực hiện một số phép biến đổi sau:
Lấy logarit hai vế ta có : ( = .
Nếu đơn giản chỉ đem đặt những tín hiệu cường dộ rieng rẽ đã được xử lí như trên vào ma trận ảnh điểm thì hình ảnh tạo ra sẽ không đạt yêu cầu vì tồn tại các bóng mờ. Để khử các bóng mờ này, phép chiếu sau khi được tiền xử lí sẽ được trộn với hàm lọc trước khi xếp chồng trở lại vào ma trận. Quá trình đã chỉnh lí tín hiệu sao cho nó mang cả thành phần âm và dương. Nếu hàm lọc được lựa chọn thích đáng thì có thể khử được bóng mờ. Đặc trưng của quá trình xử lí lọc là từng giá trị đo đều được sửa đổi theo các mức độ khác nhau để phù hợp với từng ảnh điểm. Đây cũng là đặc trưng của CT trong việc xử lí chống nhiễu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
Lời nói đầu .1
Phần A Tổng quan về máy chụp cắt lớp điện toán X – ray computed tomography .2
I. Giới thiệu 2
II. Một số khái niệm cơ bản .2
a. Nguyên lý cơ sở .2
b. Thang đo độ suy giảm tuyến tính 3
c. Tạo ảnh .4
III. Một số phương pháp quét và các thế hệ máy CT .4
1. Máy CT thế hệ thứ nhất .4
2. Máy CT thế hệ thứ hai .5
3. Máy CT thế hệ thứ ba .5
4. Máy CT thế hệ thứ tư .5
5. Máy CT thế hệ thứ năm .5
6. Một số đặc điểm của các thế hệ máy CT .6
IV. Cấu trúc hệ thống máy CT .7
1. Giàn quay . 7
2. Bàn bệnh nhân .10
3. Hệ thống máy tính 10
4. Bàn điều khiển .10
5. Máy chụp phim .10
V. Nguyên lý hoạt động . .10
Phần B: Tái tạo ảnh CT .11
I. Khái niêm chung . 11
II. Nguyên lý tái tạo ảnh 11
1. Nguyên tắc chung 11
2. Phương pháp tái tạo ảnh đại số học .13
a. Giới thiệu .13
b. Nguyên lý .13
3. Phương pháp tái tạo ảnh biến đổi tích phân .16
a. Giới thiệu .16
b. Nguyên lý .17
3. Ưu, nhược điểm 19
Kết luận 20
Tài liệu tham khảo 20
Mục lục .21
Ngày nay khi mà nền kinh tế đã phát triển, trình độ nhận thức của con người được nâng cao thì nhu cầu chăm sóc và bảo vệ sức khoẻ ngày càng được quan tâm hơn. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng lĩnh vực thiết bị y tế chăm sóc sức khỏe con người luôn được đầu tư và quan tâm một cách thích đáng. Một trong những bộ phận nhỏ được ứng dụng vào y tế đó là hệ thống thiết bị chẩn đoán hình ảnh. Hệ thống này đang được dần trang bị cho các bệnh viện nhằm phục vụ nhu cầu khám và chữa bệnh. Các thiết bị đó ngày càng hoàn thiện về chức năng và sự tiện dụng. Một trong những thiết bị đó là máy chụp cắt lớp điện toán (CLĐT). Đây có thể coi là một trong những thiết bị mới và hiện đại nhất trong hệ thống thiết bị chuẩn đoán hình ảnh ở nước ta. Với hệ thống chụp CLĐT thì hình ảnh vùng thăm khám được thể hiện rõ nét hơn, tạo ra được các lớp cắt trong cơ thể giúp cho bác sỹ đễ dàng chẩn đoán hơn. Với những ứng dụng thiết thực của hệ thống máy CT em đã được chọn đề tài tìm hiểu về “ Nguyên lý tái tạo ảnh trong máy CT ” . Đây là phần khá quan trọng trong việc tạo ra hình ảnh lớp cắt trên cơ thể bệnh nhân. Do đó việc tìm hiểu cơ chế hoạt động của phần này là rất thiết thực và bổ ích. Tuy nhiên do trình độ kiến thức và thời gian hạn chế do đó bài tiểu luận này vẫn còn nhiều hạn chế và thiếu sót mong được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn.
Phần A TỔNG QUAN VỀ MÁY CHỤP CẮT LỚP ĐIỆN TOÁN
X – RAY COMPUTED TOMOGRAPHY
I. Giới thiệu:
+ CT là một phương pháp chụp quang tuyến X đặc biệt, khác về bản chất với phương pháp chụp X quang cắt lớp cổ điển ( là phương pháp dựa trên cách làm mờ những vùng ngoài cần quan tâm ). Thực chất không cần thiết phải dùng máy tính để thực hiện phương pháp chụp này, nhưng với việc ứng dụng máy tính để tạo ảnh đã chứng tỏ rất có hiệu quả.
+ Trong phương pháp chụp X quang cổ điển hình ảnh của đối tượng được ghi trên phim dưới dạng ảnh bóng mờ hai chiều. Hình ảnh tạo ra theo kiểu chụp này là hình ảnh xếp chồng của nhiều đối tượng khác nhau trên đường truyền của tia X. Do vậy việc chuẩn đoán dựa vào phim cũng phần nào bị hạn chế.
+ Nhằm khắc phục nhược điểm đó, CT tạo ra ảnh thay thế thay cho ảnh xếp chồng vì chỉ xử lí những thông tin của lớp cắt cần quan tâm. Như vậy trong CT chi tiết của đối tượng tương ứng một cách chính xác với chi tiết ảnh mà không liên quan dến các phần tử đối tượng nằm cận kề trên đường chiếu của chùm tia X. Đây chính là điểm cốt lõi chứng minh tính hiệu quả cao của phương pháp này: CT có thể tạo ra những ảnh của các mô mềm với độ tương phản cực cao mà phương pháp cổ điển không thể thực hiện được.
+ Đặc biệt hơn kỹ thuật CT còn giúp tạo ảnh hình dạng thực của các cơ quan bị tổn thương, phương pháp cổ điển chỉ tạo ảnh thông qua các thông tin gián tiếp thông qua sự dịch chuyển của mạch máu, trong khi đó CT rất nhiều trường hợp đã cung cấp nhiều chỉ dẫn chính xác hơn khi chụp mạch.
II. Một số khái niệm cơ bản:
a. Nguyên lý cơ sở:
+ Để tạo được ảnh của các lớp cắt cần quan tâm trong cơ thể thì cần tính được độ suy giảm của tia X khi đi qua lớp cắt tại nhiều hướng nhờ một hệ thống bóng X quang và bộ phát hiện ( cảm biến). Một dạng hệ thống đơn giản nhất là sử dụng chùm tia có bề dày cỡ bút chì xuyên qua lớp cắt để đo độ suy giảm. Để xác định độ suy giảm, trước hết dịch chuyển hệ thống đo này theo hướng vuông góc với chùm tia và song song với mặt phẳng chứa lớp cắt, sự dịch chuyển này trải qua toàn bộ tiết diện của lớp cắt.
+ Đồng thời tại những khoảng nhất định trong khi dịch chuyển , cường độ bức xạ tia X tại cảm biến sẽ được ghi lại. Như vậy sau khi đã dịch chuyển toàn bộ lớp cắt sễ ghi được một tập hợp các số liệu đo tương ứng với một tiết diện chéo và tập số liệu này gọi là phép chiếu.
Hình 1: Mô phỏng hệ thống CT đơn giản nhất
+ Trái ngược với kỹ thuật chụp X quang cổ điển, để tạo được ảnh trong kỹ thuật CT cần có nhiều phép chiếu. Những phép chiếu này được tạo ra bằng cách quay cả hệ thống đo một góc nhỏ cỡ 1o chng quanh trục vuông góc với mặt phẳng chứa lớp cắt, sau mỗi lần thực hiện phép chiếu, rồi thực hiện phép chiếu theo trình tự như trước cho tới khi cả hệ thống đo dịch chuyển một góc quay ít nhất bằng 180o.
+ Trong quá trình đo, những số đo như vậy sẽ được mã hoá theo một dạng thích hợp rồi truyền tới máy tính. Với kỹ thuật ngày nay để tạo ra một ảnh cần tới 100 phép chiếu và mỗi phép chiếu cần tới vài trăm số đo. Sau đó dựa trên những số đo này máy tính sẽ tính ra độ suy giảm và sự phân bố của những sự suy giảm này trên tiết diện lớp cắt của đối tượng.
+ Vì khả năng tính toán của máy tính chỉ có thể xử lí và tính toán có hạn đối với số đo và độ suy giảm nên giả thiết lớp cắt là một tập hợp các nguyên tố thể tích. Tuy nhiên độ suy giảm tia X luôn biến đổi ngay trong các nguyên tố thể tích riêng rẽ trong lớp cắt vì vậy trị số suy giảm chỉ là trung bình.
+ Để tạo ra hình ảnh của lớp cắt thì thông thường ma trận điểm ảnh được chuyển đổi thành các mầu sắc trắng, xám, đen hay mầu để biểu thị trên màn hình và mắt người có thể quan sát được.
b. Thang đo độ suy giảm tuyến tính:
+Để đánh giá độ suy giảm của một chất đồng nhất đối với một tia X đơn sắc ta cố phương trình :
J = Jo e -(x Trong đó J : Cường độ bức tia ló
Jo : Cường độ bức xạ tia ló; x : Bề dày lớp đối tượng; ( : Hệ số suy giảm tuyến tính của tia X với vật chất nói chung.
Trị số ( phụ thuộc rất nhiều vào năng lượng bức xạ vì vậy chỉ có ứng dụng để đặc trưng hoá khả năng suy giảm của tia X. Trong CT thay vì sử dụng (, một đơn vị đặc trưng được ứng dụng là chỉ số CT được tính theo công thức sau:
CT = * 1000 (Hounsfield – HU).
Chỉ số CT của từng ảnh điểm được thể hiện trên màn hình tương ứng với từng nguyên tố ảnh. Tập hợp các nguyên tố ảnh sẽ tạo nên lớp cắt.
c. Tạo ảnh:
Để tạo ảnh từ tập dữ liệu bao gồm cường độ đã đo đối với các hướng chiếu ta cần thực hiện một số phép biến đổi sau:
Lấy logarit hai vế ta có : ( = .
Nếu đơn giản chỉ đem đặt những tín hiệu cường dộ rieng rẽ đã được xử lí như trên vào ma trận ảnh điểm thì hình ảnh tạo ra sẽ không đạt yêu cầu vì tồn tại các bóng mờ. Để khử các bóng mờ này, phép chiếu sau khi được tiền xử lí sẽ được trộn với hàm lọc trước khi xếp chồng trở lại vào ma trận. Quá trình đã chỉnh lí tín hiệu sao cho nó mang cả thành phần âm và dương. Nếu hàm lọc được lựa chọn thích đáng thì có thể khử được bóng mờ. Đặc trưng của quá trình xử lí lọc là từng giá trị đo đều được sửa đổi theo các mức độ khác nhau để phù hợp với từng ảnh điểm. Đây cũng là đặc trưng của CT trong việc xử lí chống nhiễu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links