西门子MPI协议：透射与发射断层成像技术详解

本资源主要探讨的是医学成像技术中的两种断层成像方法——透射型投影和发射型投影，结合西门子MPI（多层螺旋CT）协议的原理。章节4.1聚焦于X光计算机断层成像（CT），这是一种利用X光穿透人体并测量剩余光线的成像技术。CT通过分析散射和吸收效应，计算出体内组织的密度分布，从而形成内部结构的图像。 X光CT的工作原理涉及光子穿过人体时的衰减和散射。入射的X光并非全部穿透，部分被组织吸收，部分则发生康普顿散射，导致光子能量降低并改变传播方向。这些现象为图像重建提供了基础数据。通过测量不同深度的光强度差异，可以推断出各个层面的图像信息。 图像重建是CT的核心技术，它将采集的线积分数据转化为医学图像。早期的方法可能包括解析算法，如傅里叶变换用于平行光束成像，中心切片定理用于确定每个像素的准确位置。此外，还介绍了多种迭代算法，如不同的反投影方法，如Katsevich的锥形束滤波反投影（FBP）算法，这些算法在处理欠采样数据时尤为关键。 书中详细解释了二维和三维成像技术，涵盖了不同类型的投影（如平行束、扇形束、平行线和锥形束）以及它们在实际应用中的优势。作者强调了数学表达式的直观理解，如投影和反投影的关系，以及狄拉克δ函数在图像重建中的作用。书中还包含了一些实例和练习，帮助读者更好地掌握理论。 对于初学者来说，这是一本实用且易懂的入门书籍，旨在通过深入浅出的方式介绍复杂的图像重建概念，使读者能够对医学图像重建有一个全面的认识。作者曾更生感谢了他的导师和同事，特别是华人学者尤江生等人的贡献，以及家人和审稿人的支持。 整体来看，此资源提供了医学图像重建的基础知识，特别是CT成像技术，以及关键的数学概念和算法，适合对这一领域感兴趣的学习者和专业人士深入研究或进一步教学。