多层螺旋ct原理及临床应用

多层螺旋 CT基本原理及 临床应用课 程 内 容n 多层螺旋 CT的技术原理n 多层螺旋 CT的技术改进n 单层螺旋与多层螺旋 CT的比较n 多层螺旋 CT的优势n 图像后处理技术简介n 多层螺旋 CT的临床应用1985年，滑环技术1988年，螺旋 CT机1992年，双层 CT机1998年，四层 CT机CT的进展2000年， 8层 平板探测器一、多层 CT的技术原理1. 数据采集通道：数据采集通道数是决定 X线管球旋转一周所能获得的图像层数，目前各厂家推出的机型有 2通道、 4通道、 8通道、 16通道和 64通道，一次全周扫描可同时获得 2-64层图像。据有关专家估计，随着技术水平的发展，制造成本进一步降低，今后传统 CT甚至单层螺旋 CT将逐步被多层螺旋 CT所取代，尤其是性价比有优势的双层螺旋会更加普及。 2. 探测器 ： 多层螺旋 CT一般采用固体探测器，这种探测器稳定性好，余辉时间短，光电转换效率高， 能适应多层螺旋 CT高速度扫描和连续接收 X线信息的要求。在探测器结构上，多层螺旋 CT与单层螺旋 CT最大区别是 Z轴方向探测器排数。单层螺旋 CT在 Z轴方向为一排探测器，而多层螺旋 CT是由多排探测器组成探测器阵列，因此有的文献将此类型 CT亦称之为多排螺旋 CT。n 在探测器结构的设计上， 48层螺旋 CT各厂家采用了不同的形式，有等宽型及非等宽型， 由于非等宽型探测器在层厚的选择方面较灵活，且能更好地适应锥形线束采集与图像重建，因此，在 16层螺旋 CT探测器的设计上各厂家均采用非等宽型探测器组图 1 16层螺旋 CT探测器阵列 16层螺旋 CT探测器阵列 4. 多层螺旋 CT的层厚： 探测器阵列 Z轴方向探测单元的最小宽度决定所能获取的最薄层厚，也可根据探测器的不同组合，得到多种不同层厚的图像。图 2 GE16层螺旋 CT探测器结构图160.625mm161.25mm160.625mm161.25mm图 3 飞利浦 /西门子 16层螺旋 CT探测器结构图160.75mm161.5mm160.75mm161.5mm飞利浦 /西门子 16层GE16层n 在单排螺旋 CT中，层厚是由准直器的宽度来决定。 多层螺旋 CT的层厚在等宽型是由探测器单元厚度及探测器排的不同组合决定，在非等宽型是由探测器或和准直器宽度共同来决定。 通过电子开关控制探测器工作，并通过探测器的组合完成每一层数据采集，一般来说，通过探测器组合和所选择的数据通道匹配， X线管球每 3600扫描， 可选择性地获得 1层， 2层， 4层，或者更多层图像 (目前最多可达 64层 ) 非等宽型探测器层面厚度的选择多层螺旋 CT基本结构及原理 不同宽度 探测器组合这种探测器设计最宽 5mm，最窄 1mm，通过探测器组合即可确定层厚n 根据探测器单元的尺寸及相邻单元组合，可实现 0.5、 1.0、 1.25mm或 5、 10mm层厚选择。 以下图所示的 4层 16排等宽型探测器阵列为例，它的最薄层厚为 1.25mm，最厚层厚为 5mm，当选择 1.25mm层厚时，电子开关只使中间 4个探测器单元工作，与此相似，通过两两组合， 4个探测器单元组合可分别实现 2.5mm和 5mm层厚数据采集。 Two collimation modes:Collimation Modes Either the 16 innermost detector rows can be activated, which corresponds to12 mm beam collimation, OR all 24 rows can be activated, which corresponds to24 mm beam collimation.1) 只开通中间 16排探测器，准直宽度 12mm2) 24排探测器全部开通，准直宽度 24mm16 X 0.75 mm原始数据文件16 个数据通道12 mm 准直模式准直宽度选择、通道数和层厚的关系 探测器与数据通道一一对应X-ray beam16 个数据通道Raw data file16 X 1.5 mm24 mm 准直模式X线束Raw data file8X 3.0 mm24 mm 准直模式8 channelsX线束课 程 内 容n 多层螺旋 CT的技术原理n 多层螺旋 CT的技术改进n 单层螺旋与多层螺旋 CT的比较n 多层螺旋 CT的优势n 图像后处理技术简介n 多层螺旋 CT的临床应用二、与多层螺旋 CT相关的其它技术改进1. 数据插补及图像重建算法：由于探测器列数与宽度增加，锥形线束投影所造成的几何学误差会进一步增大，为此，发展了相应的多层采集锥形束扫描重建算法。如为了对应采集平面的位相而采用的倾斜成像平面采集算法 ； 螺旋滤过伴交叉校准算法 ； 非线性插入重建算法 ； 一次采集 16层的原始数据，然后作逐层二次重建算法等。这些新的重建算法目标在于减少锥形线束伪影 ； 保证 Z轴上的分辨力和保证采集速度 。 首先进行倾斜平面图像重建，然后再用一系列倾斜平面图像进行插补，重建出标准轴位图像2. X线球管1) X线球管一般采用大功率、高热容量 的 X线管，要求热容量一般在 6兆以上。2) 飞焦点技术，