Получение данных в реконструктивной томографии

Типичная схема получения данных в реконструктивной томографии (РТ) при реконструировании изображений поперечных слоев дана на рис.9. Проводят большое количество измерений, каждое из которых соответствует определенному взаимному положению источника и детектора рентгеновского излучения. Источник и детектор находятся в плоскости сечения, изображение которого требуется получить. Для каждой комбинации положений источник – детектор выполняют два измерения – калибровочное и рабочее. Поясним это на примере одного определенного положения источника и детектора.

Когда проводят калибровочное измерение, то рентгеновское излучение от источника не проходит через объект, сечение которого необходимо получить. В действительности часть пучка, которая пересекает так называемую область реконструкции (см. рис.9), проходит через одно- родную среду эталонного вещества, например через воздух или воду.

По калибровочному измерению можно судить о том, какая часть из большого, но определенного числа вышедших из источника фотонов регистрируется детектором. Эталонный детектор позволяет скомпенсировать вариации интенсивности источника рентгеновского излучения. С этой целью число фотонов, сосчитанных детектором, делят на число фотонов, зарегистрированных эталонным детектором. Во время проведения рабочих измерений исследуемый объект помещают в область реконструкции и (частично) замещают эталонное вещество. То, что исследуемый объект не должен занимать пространства вне поля реконструкций, является существенным ограничением. С другой стороны, дополнительные предметы могут занимать определенное положение вне области реконструкции, как при калибровке, так и при рабочем измерении. Примером является объект, который (рис. 9) компенсирует тонкие участки поперечных слоев тела человека вблизи границ сечений. Это делают для того, чтобы число фотонов, достигших детектора при раз- личных положениях последнего, не отличалось столь сильно и тем самым чтобы диапазон скорости счета фотонов, при котором должен работать детектор рентгеновского излучения, был небольшим. Рабочее измерение проводят точно так же, как и калибровочное, с той лишь разницей, что сечение, изображение которого получают, теперь находится на пути рентгеновского излучения. Это изменяет число фотонов, сосчитанных детектором, но не изменяет числа фотонов, которое регистрируется эталонным детектором.

Таким образом, соотношение между рабочим и калибровочным измерениями зависит от поглощающей способности исследуемого объекта и действия его как рассеивателя рентгеновского излучения относительно эталонного вещества.

Калибровочное и рабочее измерения производят для каждого из большого числа положений источник – детектор. По этим двум наборам чисел получают набор чисел Хаунсфилда, которые характеризуют сечение исследуемого объекта. В следующем разделе рассмотрим физическую сущность чисел Хаунсфилда и получаемых изображений.