动态立体重建系统的工作原理及其在生物医学中的应用

概述 X 线计算断层摄影术(computerized tomography,简称 CT)是70年代医学上的重要进展,目前世界上沿用的第一代和第二代的 CT 脑和全身摄影机,都只是对脑或身体作横截面摄影,而横截面厚度约为7～13毫米,即每次摄影的范围受到很大限制。第一代 CT 作一次横截面摄影需5分钟左右;第二代 CT也需要2～20秒钟。因此,这些 CT 装置只适宜于检查身体静止部分,对运动着的器官系统,如心脏、肺和循环等则不适用。美国 Mayo 生物动力学研究所在 E.H.Wood 指导下创制的新一代的全身 CT 系统,能够迅速而精确地摄出全身任何部分(在长22厘米,宽38厘米,厚30厘米的容积范围内)的三度空间的影像(3-dimensional images,或称三维影像或立体影像),因此对显示和测量心脏、肺和循环的基本功能特别有用。这个新的 CT 系统称为动态空间造影系统或动态立体重建系统(dynamic spatial reconstructor system.缩写为 DSR),该系统具有下述独特性能:(1)造影速度快,能够摄取停动(stop action)的影像,即在0.01秒钟内就能够取得整个心脏三度空间所需要的影像数据。所以,尽管心脏在不断搏动,但在0.01秒内其形