3.6 综合与实践 一次方程组与CT技术（课件PPT）-【学海风暴】2023-2024学年七年级上册初一数学(沪科版)

第3章 一次方程与方程组 七年级数学沪科版·上册 3.6 综合与实践 一次方程组与CT技术 授课人：XXXX 1 情景引入 新知探究 一、CT概述 1969年Hounsfield（亨斯菲尔德，英国电子工程师）设计成计算机横断体层成像装置. 经神经放射诊断学家Ambrose（安布罗斯 ） 应用于临床， 取得极为满意的诊断效果.它使脑组织和脑室及病变本身显影，获得颅脑的横断面图象. 此种检查方法称之为ray computed tomography（计算机断层成像），这一成果于1972年在英国放射学会学术会议上发表，1973年在英国放射学杂志上报道. 新知探究 这种图质好、诊断价值高而无创伤、无痛苦、无危险的诊断方法是放射诊断领域的重大突破，促进医学影像诊断学的发展. 由于对医学上的重大贡献，Hounsfield获得了1979年的诺贝尔医学生物学奖. 这种检查方法开始只能用于头部，1974年Ledley设计成全身CT 装置，使之可以对全身各个解剖部位进行检查.此后，CT装置在设计上有了很大发展. 新知探究 二、CT扫描 新知探究 三、CT 基本结构 扫描部分：x线管、 探测器、扫描床和扫描架. 计算机系统：将扫描收集到的信息数据进行储存和运算. 图象显示和存储系统：经计算机处理，重建的图象显示在视屏上或用多幅照相机或激光相机将图象摄下. 新知探究 计算机断层成像装置示意图 新知探究 新知探究 断层CT图象的由来 沿着x射线束通过的路径上，物质的密度和组成等都是不均匀的. 将目标分割成许多体素，使得每一个小单元均可假定为单质均匀密度体，因而每个小单元衰减系数可以假定为常值. 一般用吸收值来表示X射线束穿过一个体素后被吸收的程度. 体检时需要求出断层上各体素的吸收值. 新知探究 如果把断面等分成256×256个单元，X射线在每个角度上投影256次，这样每一角度上可建立256×256个方程式，求得256×256个单元所对应的衰减系数，然后电子计算机求解这些方程式，从而得出每一个小单元的衰减系数. 新知探究 X射线束1 X射线束2 X射线束3 探测器 探测器 探测器 A B C 体素A，B，C的吸收值分别为x，y，z X射线束1穿过A，B后总吸收值为x+y=p1①，X射线束2穿过A，C后总吸收值为x+z=p2②，X射线束3穿过B，C后总吸收值为y+z=p3③. 新知探究 问题1：若p1=0.45,p2=0.44,p3=0.39,求体素A，B，C的吸收值. 新知探究 问题2：如下表，已知甲、乙、丙三个病人的总吸收值如下，求三人的体素A，B，C的吸收值. 总吸收值 p1 p2 p3 甲 0.45 0.44 0.39 乙 0.90 0.88 0.82 丙 0.66 0.64 0.70 体素 x y z 甲 0.25 0.20 0.19 乙 0.48 0.42 0.4 丙 0.3 0.36 0.34 新知探究 问题3：设x射线束穿过健康器官、肿瘤、骨质的体素吸收值如下： 组织类型 体素吸收值 健康器官 0.1625～0.2977 肿 瘤 0.2679 ～ 0.3930 骨质 0.3857 ～ 0.5108 对照上表，分析3个病人的检测情况，判断哪位患有肿瘤. 新知探究 CT图象是由一定数目的由黑到白不同灰度小方块（像素）按矩阵排列所构成的. 这些小方块是反映相应单位容积的吸收系数. CT图象上的黑色表示低吸收值区，既低密度区，如脑室；白色表示高吸收值区，即高密度区，如颅骨. CT图象能分辨吸收系数只有0.1%~0.5%的差异. 课堂小结 CT图象的社会价值 CT扫描（也称CAT扫描）将传统的X光成像技术提高到了一个新的水平.与仅仅显示骨胳和器官的轮廓不同，CT扫描可以构建完整的人体内部三维计算机模型.医生们甚至可以一小片一小片地检查患者的身体，以便精确定位特定的区域. 美国科学家马克、英国科学家豪斯菲尔德因发明CT扫描，获得1979年第79届诺贝尔生理学和医学奖. $$