第5章 CT成像基础.ppt

第5章 CT成像 陈家荣 CT的发展 CT是“X-ray computed tomography”的英文简称，即计算机x线断层扫描摄影术，是电子计算机控制技术和x线断层摄影技术相结合的产物。 第一台 CT机是Hounsfield 1971年发明 早期CT发展：在扫描部位的延伸。 从单一的头部检查拓展到体部检查。 20世80年代到90年代，主要是扫描速度的角逐。 近年来，CT技术的发展主要表现在： 从非螺旋CT到螺旋CT 从单层螺旋CT到多层螺旋CT 从单源螺旋CT到双源螺旋CT 90年代以后，CT发展经历了几个阶段 第一次 是1989年，在CT传统旋转扫描的基础上，采用了滑环技术和连续进床技术从而实现了螺旋扫描CT。 第二次 是1998年多排螺旋CT （MDCF 或MSCT）的问世，使得机架球管围绕人体旋转一圈能同时获得多幅图像，大大提高了扫描速度。 第三次 是2004年推出了64排螺旋CT，称容积CT：一次旋转即可完成一个器官的扫描。 扫描速度：1S 单器官检查，5S 心脏的检查， 10S 全身的检查 第四次 2005年双源螺旋CT（DSCT） 通过两套x射线球管系统和两套探测器来采集数据，大大提高了心脏扫描的时间分辨率。 二、CT应用评价 （一）CT的优势 1.CT图像的密度分辨率高。 肺部高于常规20倍。 2.对病灶的定位、定性准确。 无干扰横面图像、层厚准确、测量。 3.为临床提供直观可靠的影像学资料。 增强前后比较。如数字骨科 二）CT的进展 1.心脏成像：是CT临床应用划时代的突破，对运动脏器的观察和诊断。 2.CT灌注技术：对组织的血液动力学进行诊断分析，主要用于急性脑梗死，肿瘤的诊断、治疗、预防评价。 5.CT内镜技术 目前CT结肠镜、支气管、胆道镜、付鼻窦镜。 优点：到达普通内镜无法到达的位置 观察到管腔外的情况 简单、无创伤 缺点：看不到组织黏膜或病灶表面的颜色， 无法进行活检。 6.CT连续成像技术 连续成像主要用于CT的介入手术，每秒钟可以连续显示8-12幅图像，也叫CT透视。 第二节 CT构造及其特性 一、扫描系统 扫描系统包括扫描机架、扫描床、扫描控制电路等。 （一）扫描机架 其内部结构：x线系统、图像采集、x线过滤器、系统准直器等。机架可倾斜±20或±30。 1.x线管 固定阳极 第一代、第二代、其长轴与探测器平行。 旋转阳极 第五代、第四代、其长轴与探测器垂直。 旋转阳极 x线管、寿命长、可达2万次扫描以上。 2.冷却系统 在扫描机架内有2个冷却电路：x线管冷却电路和电子冷却电路。 在扫描过程中会产生大量的热，会影响电子的发射，靶面龟裂，影响到x线质量。 球管和机架内都有热传感器，把信号传给主计算机，当温度过高时，则会产生中断信号，机器停止工作，直到温度降到正常才可以重新工作。 另外，主计算机根据扫描参数的设定预算热量值，当预算值超过正常范围时，计算机会在屏幕上给出提示，操作者通过修改扫描方案，如缩短扫描范围，降低毫安、千伏、增大螺距的方法。 3.高压系统：包括高压发生器和稳压装置。 CT机对高压的稳定性要求很高，电压波动会影响x线能量，而x线能量与物质的衰减系数μ（吸收值）密切相关，CT图像是计算机求解吸收值而重建而来的，所以电压波动会影响到图像质量。 CT值的精度在0.5%以下 高压发生器的高压稳定度必须在千分之一以下，新机型CT 的高压发生器多采用高频逆变 高压技术，这种电压一致性好、稳定、纹波干扰小，图像分辨率更高。 （二）数据采集系统（DAS） DAS包括探测器，缓冲器，积分器和A/D转换器等部分，由探测器检测到的模拟信号，在计算机控制下，经缓冲，积分放大后进行模数（A/D）转换，变为原始的数字信号。 1.探测器：是一种能量转换装置。 分两种基本类型：一种收集电离电荷的探测器，另一种闪烁晶体测探器。 探测器必须具备条件： （1）电源适应性强，不同电压均能正常使用，有良好均匀性； （2）动态范围性强，强弱信号都能检测，灵敏高； （3）余辉时间短，竭止 性能好； （4）成分稳定：受理化因素影响小、寿命长； （5）体积小、空间配置容易 气体探测器多采用惰性气体，氙气Xe，氪气Kr。常用的闪烁晶体有碘化钠、碘化铂、锗酸铋。 2.A/D转换器：从探测器所获得的信号是模拟信号，经缓冲处理后，进行积分放大，经A/D转