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CT基础知识,计算机体层摄影（CT） Computed Tomography,一、CT发展史,CT是现代航天技术、电子技术、计算机技术和数学相结合的产物，为临床提供了一个崭新的无创伤、无痛苦的影像诊断手段。,1969年英国工程师Hounsfield首先设计成功。 1972年英国放射学会首先报道这一科学成果，并由他和神经放射学家Ambrse成功地应用脑部，获得了第一例脑肿瘤影像。 1973年英国放射学杂志作了正式报道，被医学院界誉为放射诊断划时代的飞跃。1974年Ledley设计全身CT机。 Hounsfield 和 Cormark获1979年诺贝尔生物学奖。 我国黎光熙教授1975年首先报道，1979年上海华山医院首先引进第一台头颅机，1982年湘雅医院引进头颅机。,二、CT设备与分代,设备组成： 扫描部分：X线球管，探测器，扫描架； 计算机系统：贮存，运算； 图像显示，存贮系统。,各代CT机的特点,分代：根据探测器的数目，球管与探测器运转方式。 第一代CT X线球管为固定阳极，发射X线为直线笔形束，一个探测器，采用直线和旋转扫描相结合，即直线扫描后，旋转1度，再行直线扫描，旋转180完成一层面扫描，扫描时间45分钟。矩阵象素256256或320320。仅用于颅脑检查。,第二代CT 与第一代无质的区别，仅由小角度（330度）扇形X线束替代了直线笔形束，探测器增至几十个，扫描时间缩至10秒到1.5分钟，矩阵象素与第一代CT机相同，可用于颅脑和腹部。 第三代CT X线球管为旋转阳极。发射X 线为扇形束，角度较大达3045度，探测器多达几百个，只做旋转扫描，扫描时间为2.410秒，矩阵象素除256256和320320外，还有512512。适用全身各部位。,第四代CT 与第三代无质的区别，探测器多达1000余个，固定安装在扫描机架四周，仅X线球管绕患者旋转，扫描时间进一步缩短至15秒。 第五代CT 为最新发展的电影扫描CT (cine CT scanner)，在扫描速度上有飞跃发展，采用电子枪结构，使每次扫描时间缩短至50毫秒，大大有利于心脏CT扫描。,三、CT的进展,CT机沿用至今，无论从技术设计，硬件结构和软件功能等方面均有很大的进展。 机械运动方式：平移-旋转旋转-旋转滑环运转（螺旋）。 机型的发展：头颅CT机（几分钟/层）全身CT机（几秒/层）螺旋CT机、电子束CT机（16层以上/秒）。 CT扫描方式的进展：间隔层面式扫描和采样（普通CT）连续容积式扫描和采样（SCT、EBCT）。,普通CT与螺旋CT的比较,四、CT成像的基本原理,CT是以X线束对人体某部一定厚度的层面进行横断扫描； 探测器接受该层面X线的衰减信号，经光电转换器转变为电信号，经模/数转换器，输入计算机进行处理。 经计算机重建程序，排列成矩阵，经数/模转换器，在显示器上重建出CT图像。,X线衰减,X线在穿过物质时其强度呈指数关系衰减。X线通过均匀物质后的强度Iout与入射强度Iin的关系为：Iout=Iin e-l “” 组织衰减系数（决定于原子序数和电子密度）；“l ”为组织厚度。,体素及像素,体素 Voxel 像素 Pixel CT图像实际上是人体某一部位有一定层厚的体层图像。我们将成像的体层分成按矩阵排列的若干个小单元。这些小单元我们称之为体素。同样，一幅CT图像是由许多按矩阵排列的小单元组成，这些组成图像的基本单元被称之为像素。 体素是一个三维的概念，而像素是一个二维的概念。像素是体素在成像时表现。 像素越小，越可分清图像的细节，图像也就有较高的分辨率。,CT成像原理,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。 将目标分割成许多像素，每个像素的长度为w，w应足够小，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。 为了建立CT图象，就必须求出每个小单元的衰减系数。 因此 1+2+3+n=1/w（In）I0/In就是建立CT图象的基本方程。 n个未知的衰减系数不可能由一次穿射二获得，因为一个方程式不可能解出多个未知数。 从不同方向进行多次的穿射，就可以收集足够多的数据，从而建立起足够数量的方程式。,重建（Reconstruction）,8,9,12,5,X1+X2=5 X3+X4=12 X2+X4=9 X1+X3=8,CT值,CT值为 CT扫描中X线衰减系数的单位，用于表示CT影像中组织结构的线性衰减系数的相对值。 其单位名称为亨氏单位HU（Hounsfield Unit） 简言之：物体对水的相对吸收值定义为CT值 某物质CT值=1000(某物质- H2O)/ H2O =衰减系数 CT值水=1000(H2O - H2O)/ H2O =0（HU） 空气值近似于0 CT值空气=1000(0 - H2O)/ H2O =-1000（HU） 骨值近似于1 CT值骨=1000(1 - H2O)/ H2O =1000（HU）,CT衰减值（单位：Hounsfield Unit),窗口技术,窗宽 Window Width（WW）：图像上所包括的CT值的范围 窗位 Window Level（WL）：图像上所选的CT值中心的位置 已知图像CT值范围=窗位1/2窗宽,不同窗宽、窗位的CT图像,WW1000 WL-650,WW500 WL35,空间分辨率,CT的分辨率分空间分辨率和密度分辨率，是判断CT性能和说明图像质量的两个指标。 空间分辨率 是指对物体结构大小（几何尺寸）的鉴别能力，通常用每厘米内的线对数（LP/cm）或用可辨别最小物体的直经（mm）来表示，它与构成图像的像数有关，像数小而多，则空间分辨率就大，图像细致清楚。,表示CT设备对密度差别的分辨能力，以% 表示。如果CT的密度分辨率为0.5%，则表示两 种物质的密度差别等于或大于0.5%时，即可分 辨出来，而密度差小于0.5%时，则CT图像上无 法鉴别出来。 密度分辨率与每个系统容积所得到的光子数 有关，光子数越多，密度分辨率越高。CT的密 度分辨率远远高于X线照片。,密度分辨率,图像伪影,CT图像上可出现各种各样的伪 影，应当认识，以免造成误诊或解释上的困难。 伪影出现的常见原因及表现： （1） 病人运动或扫描器官自身的运动影，常 表现为高低密度相伴行的条状伪影； （ 2） 两种邻近结构密度相差悬殊的部位， 如骨嵴、钙化、空气或金属异物与软组织邻近处， 常表现为星芒状或放射状伪影； （3）CT机故障，表现为环形或同心圆伪影。,图像分析（如何看CT片）,1、一般资料：姓名，性别，年龄，CT号，日期，医院，条件，层距层厚，是平扫还是增强（一般情况下CT片上增打“C”或“+C”