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1 孙存杰徐州医学院影像技术学教研室徐州医学院附属医院影像科suncj医学影像技术学 2 第四章CT扫描技术 内容提要 第一节CT成像系统概述第二节CT扫描技术概述第三节螺旋CT的图像后处理技术第四节CT图像的质量控制第五节人体各部位CT扫描技术 3 本章节推荐教学参考书 4 第一节CT成像系统概述一 CT的发明CT ComputedTomography 即电子计算机体层摄影 又称X线CT X线平片的缺点 CT的发明解决了其不足 5 1917年Radon提出了图像重建的数学方法 1971年英国工程师Hounsfield设计成功第一台颅脑CT机 1972年应用于临床 1974年 美国工程师Ledley设计出全身CT机 Hounsfield和美国物理学家Cormark获得了1979年度诺贝尔医学生理学奖 Hounsfield于2004年8月12日在英国逝世 享年84岁 6 二 CT的成像原理 一 基本原理CT成像的物理学基础是物体对X线的吸收存在差异 高度准直的X线束对人体某个部位按一定厚度进行扫描 穿过人体的X线由探测器接收 经放大变为电子流 A D转换 输入计算机处理 计算机通过运算得出该断面上各体素的X线吸收值 并排列成数字数字矩阵 经D A转换后用不同的灰度等级在显示器上显示即获得该部位的横断面或冠状面的CT图像 7 8 二 CT成像中的基本概念1 CT值 CTnumber X线穿透人体时 不同的组织密度值代表不同的线性衰减系数 一般用它的相对值表示 称为CT值 CT值 物质 水 水 KK为分度因数 设为1000 则CT值的单位为HU HounsfieldUnit CT值的定义是以水为标准 其它组织与之比较后得出 水的线性衰减系数为1 致密骨约为2 空气约为0 实际为0 0013 水的CT值为0HU 人们将 1000 1000分为2001个等级来表示CT值的差别 9 10 2 矩阵 matrix 在CT技术中 矩阵的大小影响着图像质量 矩阵大 象素数量相应增加 图像的分辨率就高 图像质量越好 512 512 1024 1024最为常用 重建矩阵和显示矩阵 重建矩阵是X线线性衰减系数的矩阵 其大小决定了图像分辨率 显示矩阵是指显示器上图像的矩阵 3 体素 voxel CT图像是人体某部位一定厚度 如1mm 5mm 10mm 的体层像 把体层分成按矩阵排列的若干个很小的体积单元 这些体积单元称为体素 体素是三维的 每个体素中的 是一致的 11 4 象素 pixel 一幅CT图像是由许多矩阵排列的小单元组成 这些组成图像的基本单元称为象素 象素是二维的 每一个象素内密度均一 象素结构中的平均密度决定其灰度值 由于每个体素的 值是一定的 它在CT图像中是以象素的形式来反映 象素越小 图像的分辨率越高 图像质量越好 12 5 灰阶 greyscale CT图像是将重建矩阵中的每一个象素经D A转换成相应的亮 暗信号在显示器上显示 这些亮暗信号的等级差别称为灰阶 一般将灰阶分为16阶 每阶又有4级连续变化的灰度 共有64个连续的过度等级 因CT值在 1000 1000范围内 所以每级分别代表约31个连续的CT值 6 窗口技术 windowstechnology 人眼不能分辨微小的灰度差异 为了提高组织结构的细微显示效果 分辨相邻组织的差别 突出显示诊断需要的图像信息 感兴趣区 通常通过调节图像的对比度和亮度来完成 这种技术称为窗口技术 窗口技术分为窗宽和窗位 13 1 窗宽 windowswidth WW 窗宽表示的是图像上包含的16个灰阶的CT值的范围 窗宽主要影响CT图像的对比度 窗宽窄图像的层次少 对比度强 每级灰阶代表的CT值幅度较小 可分辨密度差异较小的组织结构 如脑组织的WW 80 100 窗宽增大 每级灰阶代表的CT值幅度加大 图像对比度差 但轮廓光滑 适于分辨密度差别较大的组织 如肺组织的WW为1300 1800 14 2 窗位 windowslevel WL 窗位是窗宽上 下限CT值的平均数 窗位主要影响CT图像的亮度 WL低图像亮度高呈白色 而窗位高图像亮度低呈黑色 骨组织的WL 350左右肺组织的WL 650左右腹部 纵隔的WL 40左右 15 脑组织窗 90 40 骨窗 1500 350 肺窗 1600 650 纵隔窗 300 40 16 三 CT成像的过程包括数据采集 数据处理 图像重建 图像显示 打印等几步 1 数据采集从X线的发生到数据信息的获得 这个过程称为 数据采集系统由X线管 滤过板 准直器 探测器和A D转换器等组成 17 2 数据处理 1 校正X线束硬化效应 线性化 X线管发出的射线是由不同的能量组成 作用于人体时 低能射线比高能射线衰减的多 使得高能射线与全部射线的比率相对提高 X线束硬度增加 这种现象称为X线束的硬化效应 硬化效应会使得采集到的数据失真 影响图像重建效果 校正是在A D转换器中进行的 18 2 去除空气值 因探测器不是工作在真空中 所以存在一定的空气值 须将此值去掉 才能保证数据的相对准确 3 修正零点漂移 探测器在收集和转换数据的过程中存在着余辉时间及参数的差异 加之X线管输出量的细微变化 使得几次扫描时各通道的输出稍有不同 有的通道是零 有的通道是正或负 这种现象被称为探测器的零点漂移 将引起空气的CT值不是 1000 4 正常化处理 是指对探测器收集到的全部数据进行校正和检验 19 3 图像重建图像重建的过程主要是如何求解 1 2 n 图像重建的处理过程包含了复杂的数学运算 重建方法分直接法和间接法两类 直接法通过直接计算线性方程式进行 包括反矩阵法 迭代法等 现已不再采用 间接法是先计算傅立叶变换系数再求出衰减系数的方法 有二维傅立叶变换法 卷积法和反投影法等 4 图像显示 打印及冲洗重建出来的图像显示于显示器上 将图像调节到理想状态后供诊断用 最后将图像送照相机 打印机拍照 经冲洗得到CT照片 20 三 CT成像系统的组成 一 硬件系统1 扫描机架 X线管 准直器 探测器等 机架可倾斜 2 X线管 大容量 旋转阳极X线管 飞焦点 3 准直器 决定扫描层厚 减少散射线以提高图像质量 降低被检者的辐射剂量 4 楔形滤过器 滤掉低能射线 提高X线束的平均能量 5 探测器 接受穿透人体的剩余射线 将其变为电信号 稀土陶瓷探测器 多排探测器 6 模 数转换器 A D 7 高压发生器 8 计算机系统 9 扫描检查床 螺旋CT对床移动的精度要求很高 10 辅助设备 电源系统 照相机 工作站 21 二 软件系统CT机的软件平台多采用专用操作系统 Unix Linux等操作系统 1 基本功能软件完成扫描 图像处理 图像存储 照相等常规工作的软件 2 特殊功能软件包括故障诊断软件 特殊扫描软件 如动态扫描 快速连续扫描 高分辨率扫描等 图像特殊处理软件 如三维表面重建 模拟内窥镜等 定量分析软件等 22 四 CT机的发展概况发展目标 提高扫描速度 提高图像质量 提高检查效率及完善特殊扫描功能等 平板型CT 一 五代CT机的主要特点 23 二 滑环技术与螺旋CT1 滑环技术传统CT机 X线管 高压电缆 高压发生器 1985年 滑环技术 Toshiba 高压滑环易发生放电导致高压噪声 影响采集的数据而降低图像质量 同时安全性差 低压滑环的高压发生器采用体积小 功率大的高频结构 与X线管同装于扫描架内 同时旋转 稳定性好 危险性小 24 2 螺旋CT helicalCT 螺旋CT的核心技术是滑环技术 X线管在连续旋转 曝光的同时 扫描床以一定的速度沿Z轴方向运动 探测器采集到的数据不再是传统CT的单层数据信息 而是人体某段体积的信息 扫描完成后可根据需要作不同层厚和层间距的图像重建 螺旋CT扫描又称容积扫描 volumetricscanning 根据X线管和探测器的运动方式 螺旋CT仍属于 旋转 旋转 类 即第三代CT机 但扫描性能大大提高 扫描时间大大缩短 25 1 螺旋CT的成像参数 螺距 HelicalPitch 床速与X线束准直宽的比值 螺距等于0时 相当于传统CT扫描 螺距等于0 5时 X线管旋转曝光2周 螺距等于1时 X线管旋转曝光1周 螺距等于2时 X线管旋转曝光半周 螺距越大 探测器采集的信息量相对较少 图像质量下降 重建间隔 reconstructioninterval 被重建的两相邻断面之间长轴方向的距离 回顾性图像重建 即先进行螺旋扫描取得原始数据 然后根据需要作任意断面的图像重建 2 螺旋CT的优点 提高了多平面和三维图像重建的质量 一次屏气完成一个部位的扫描 不会遗漏病灶 可进行任意层面的回顾性重建 提高了扫描速度 使增强扫描的意义加强 26 3 多层螺旋CT MultiSliceHelicalCT MSCT 1991年 以色列的Elscint公司推出了双层螺旋CT 扫描速度比普通螺旋CT提高了一倍 1998年底的RSNA年会上 Siemens GE Marconi Picker Toshiba同时推出了旋转一周可获得4层连续层面图像的多层螺旋CT 或称多排探测器CT MultiDetectorRowCT MDCT 27 28 29 30 31 32 1 多层螺旋CT与单层螺旋CT的不同 探测器的排列不同 单层螺旋CT的Z轴方向上只有一排探测器 MSCT采用4组通道的多排探测器 X线束不同 单层螺旋通过准直器后的X线束为薄扇束 fan beam X线束的宽度等于层厚 MSCT采用可调节宽度的锥形线束 cone beam 线束宽度等于多个层厚之和 提高了X线的利用率 数据采集通道不同 单层螺旋在Z轴方向上只有一组通道采集数据 MSCT把多排探测器组成4组 形成数据采集的4组输出通道 同一扫描周期内获得的层数不同 一层与多层 33 决定层厚的方法不同 单层螺旋的层厚仅通过改变X线束的宽度来完成 线束的宽度等于层厚 多层螺旋的层厚不仅取决于X线束的宽度 还与探测器阵列的不同组合有关 如同样10mm宽的X线束 可由每4排1 25mm探测器组成一个5mm探测器通道 获得2层5mm层厚的图像 也可以由每2个1 25mm探测器组成一个2 5mm探测器通道 获得4层2 5mm层厚的图像 图像重建的方法不同 新算法 以减少伪影 噪声 提高图像质量 减少曝光量 MSCT螺距的概念 已经统一采用SSCT 34 2 多层螺旋CT的技术改进 X线管的改进 飞焦点技术 高压发生器的改进 固态高频高压发生器 智能扫描 自动变化扫描条件 驱动的改进 以前都为皮带驱动 MSCT大多采用电磁驱动 磁悬浮技术 提高了旋转速度 降低了机械噪声 探测器的改进 一是采用稀土陶瓷探测器 吸收率在99 以上 稳定性好 二是增加了Z轴方向上探测器的排数 35 3 多层螺旋CT的优势 空间分辨率和时间分辨率提高 一次扫描可获得多层图像 扫描速度大大提高 全身扫描在30秒内可完成 可进行回顾性重建 X线的利用率提高 三维成像 模拟内窥镜效果更佳 增强扫描的效果明显提高 心脏CT扫描成为可能 可进行CT透视 36 三 电子束CT它与前几代CT的最大差别在于X线管的结构 主要有电子枪 偏转线圈和处于真空中的半圆形钨靶 扫描时 电子束沿X线管轴向加速 电子束经线圈聚焦 并利用磁场使电子束瞬时偏转 分别轰击四个靶面 扫描时间为30 100ms 一次扫描每个靶面得到2层图像 4个靶面共出8层图像 为心脏 大血管的CT检查提供了可能 37 五 CT机的工作环境与维护 一 工作环境要求1 温度在18 22 之间 2 湿度相对湿度应在40 65 之间 3 防尘 38 二 CT机的日常维护1 严格按照操作规程使用机器 在不熟悉机器的情况下 严禁任何动作 2 温度 湿度 防尘要达到要求 3 无关人员严禁进入控制室 4 启动机器 关闭机器要按照要求进行 关机后又要重新启动机器时 注意要间隔一定的时间 不能马上开机 5 每天早上开始扫描前或当机器在2个小时内未扫描病人时 机器会提示进行X线管预热 即训练X线管 使X线管的温度达到工作状态 如果忽略了将影响X线管的寿命 6 定期进行空气校准 7 每天做好交接班记录及机器使用记录 39 六 CT机的主要性能参数1 视野 fieldofview FOV 1 扫描视野 SFOV 18 50cm之间的几个组合 2 重建视野 DFOV 缩小重建视野或增大矩阵可以获得较小的象素值 提高图像的质量 2 机架孔径3 机架倾斜角度4 X线管热容量5 X线管焦点6 管电压7 管电流 增加管电流 可增加探测器吸收的光子数 提高信噪比 相对降低噪声 提高密度分辨率 40 8 扫描时间扫描时间是指扫描一层的曝光时间 传统CT 或X线管旋转一周的曝光时间 螺旋CT 目前最短的曝光时间已达到0 37秒 西门子64层 9 重建时间 目前最快已达到毫秒级 10 滤波函数 1 标准算法 2 软组织算法 适用于软组织图像的显示 3 骨细节算法 适用于观察组织密度差异较大的部位及骨结构 它强调空间的对比分辨 图像边缘锐利 如乳突中耳 11 层厚 slicethickness 即层面厚度 它影响着图像的分辨率 层面越薄图像的空间分辨率越高 但探测器接受的X线光子数减少 使得密度分辨率下降 12 层距 slicegap 指相邻两个层面的中点之间的距离 41 七 CT的优点及局限性1 优点 1 密度分辨率高 能分辨人体组织细小的吸收差异 提高了病变的检出率 2 获得真正的断面图像 3 可以进行定量分析2 局限性 1 空间分辨率低于X线平片 提高空间分辨率是今后CT机需要解决的问题 2 CT的检查范围并不是对人体的所有部位 器官都有效 对心脏 胃肠道的检查还比不上心脏彩超 电子胃镜等 3 CT的定性 定位诊断只是相对而言 它的定性终究比不上病理结果 4 不能反映脏器的功能和生化信息 CT图像基本上反映了解剖学的情况 脏器功能和生化信息还很薄弱 42 第二节CT扫描技术概述 一 CT检查的工作程序1 划价 交费2 预约 登记3 交待准备工作 询问被检者是否做过不适宜立即行CT扫描的检查 如胃肠道钡检 增强扫描者是否有药物过敏史 是否做过相关的影像学检查 4 摆好扫描体位 扫描 5 摄取图像照片 冲洗 6 发出诊断报告 43 二 扫描前病人的准备工作1 对被检者做好耐心细致的解释工作 消除其顾虑和紧张情绪 2 检查并除去检查部位的异物 防止图像伪影 3 胸部 腹部扫描时 均应做好呼吸训练 减少移动伪影 喉部扫描者嘱被检者在扫描中不要做吞咽动作 4 增强扫描者 扫描前6小时禁食 检查前20分钟做碘过敏试验 5 腹部扫描者 扫描前一周不吃含金属药物 不做胃肠道钡餐检查 6 对于婴幼儿 躁动不安或其它不配合的病人 应根据情况给予镇定 44 三 CT机的操作步骤1 开机2 X线管预热3 空气校准 是为了修正零点漂移造成的误差而进行的 校准的方式是对空气进行扫描 获得探测器各通道的零点漂移值 从而保证采集到的数据相对准确 4 检查磁盘空间5 扫描 根据申请单的要求 完成扫描 6 关机 每天扫描工作结束后 关闭CT机 我们的做法 45 四 常规CT扫描的步骤1 认真阅读申请单 了解检查的目的和要求 2 输入被检者的自然资料 包括CT号 姓名 性别 年龄 出生年月日 体位名称等 3 摆放好被检者体位 向被检者交待扫描时的注意事项 做好呼吸 屏气的训练等 4 选择扫描方案 包括 从屏幕菜单中选择相关的体位 如是颅脑扫描还是上腹部扫描 是头先进还是足先进 是仰卧 俯卧 左侧卧还是右侧卧 选择扫描技术参数 如kV mA 扫描时间 扫描方式 轴位扫描 螺旋扫描 扫描视野 显示视野 层厚 层间距 重建模式等 5 开始扫描 根据需要可选择 利用定位指示灯确定开始位置直接扫描 轴位扫描或螺旋扫描 先扫描出正位或侧位或正位 侧位的定位片 然后根据定位片确定扫描的上下范围及机架的倾斜角度 46 6 观察重建出来的图像 是否需要向上或向下补扫几层 病灶区域是否需要加扫薄层 7 结束检查 退出检查床 8 图像的后处理工作 如三维表面重建 仿真模拟内窥镜等处理 9 根据需要选择照片的张数 幅数 拍摄图像照片 送照相机打印 冲洗后得到CT照片 10 转存图像数据 将存储在CT机硬盘的图像数据转存于便于长期保存的介质中 如CD光盘 磁光盘 MOD 磁带机等 以备科研 教学 会诊等使用 47 五 CT扫描常用的方法1 常规扫描 平扫 不注入造影剂的情况下 对检查部位一层一层的扫描 传统CT 而螺旋扫描 曝光时X线管不停地旋转 检查床连续进 退的同时曝光 2 定位扫描为了准确的定出扫描范围 先取得一幅扫描部位的正位或侧位图像 定位片 然后在定位片上定出确切的扫描区域 扫描定位片时 X线管固定于人体的上边 或侧面 不动 曝光过程中 检查床连续做进 的移动 正位定位片 0 及侧位定位片 90 3 冠状位扫描 冠扫 指X线管围绕腹背轴旋转进行扫描 获得该部位的冠状面图像的扫描方式 即冠扫 主要用于头部各部位 如眼眶 副鼻窦 垂体的冠扫 48 4 重叠扫描 overlapscanning 扫描层厚大于层间距的扫描方法 这种扫描方式可以提高较小病灶的检出率 防止遗漏 螺旋CT由于容积扫描及任意后重建的优点 重叠扫描已很少使用 5 薄层扫描 thinslicescanning 扫描层厚 5mm的扫描6 中间加层扫描在层间加扫一层或几层的薄层 以重点观察局部病灶7 高分辨率扫描 highresolutionCT HRCT 扫描层厚 3mm 特殊模式重建图像的扫描方法 为了保证图像质量 减少图像噪声 需增加曝光条件 胸部 乳突中耳8 放大扫描扫描时通过缩小扫描视野来获得高清晰度放大图像的方法称为放大扫描 其图像的空间分辨率明显提高 又称为原始放大 49 9 目标扫描 靶扫描 targetscanning 对感兴趣区的层面 区域采用薄层 小视野的扫描方法 又称 常用于鞍区 乳突中耳 肾上腺等的扫描 其图像的空间分辨率较高 10 增强扫描 contrastscanning 指注入对比剂后所做的扫描11 快速连续扫描预先设计好扫描方案 确定扫描的范围和扫描参数后 自动完成扫描的方法 主要用于CT增强扫描及危重及不配合的患者 12 动态扫描 dynamicscanning 增强后为获得对比剂在血管或组织中的浓度变化而进行的连续扫描方式 单层面的动态扫描 可以观察感兴趣层面在某一时间段中对比剂浓度的变化 多层面的动态扫描 可以观察多个层面的增强效果 50 13 延迟扫描 delayedscanning 对比剂注射完后 隔一段时间 如几分钟 甚至几小时 再于病灶部位增加一组扫描的方法 如肝脏增强扫描 对于肝脏血管瘤 肝癌的鉴别就需延迟3 10分钟后再扫描一层或几层 14 氙气增强扫描在病人一边吸入医用氙气的同时一边行CT扫描 得到氙增强的图像 主要用于测量脑血流量 可确定脑缺血的部位 范围 15 穿刺定位扫描通过CT导向进行经皮穿刺活检 具有定位准确 穿刺安全 并发症少的优点 可以精确确定穿刺点 进针角度 进针深度 避免损伤神经 血管16 定量骨密度测定通过定量骨密度测定扫描 可对骨矿物质的含量进行测定 51 六 增强扫描技术 一 增强扫描的概念通过引入对比剂 增强组织间对X线的吸收差异 提高CT图像中组织间的对比 这种方法称为增强扫描 增强扫描对病变的定性有着相当重要的意义 二 CT成像对比剂 造影剂 CT增强用的对比剂一般为碘剂 常用的有泛影葡胺 优维显 欧奶派克 三代显等 脊髓造影时一般用伊索显 52 1 对比剂的种类离子型和非离子型 泛影葡胺为离子型 优维显 欧奶派克为非离子型 非离子型对比剂的毒副作用较小 价格高 应尽量选择非离子型的对比剂 2 对比剂的用量颅脑40 50ml 胸部 腹部的用量为1 1 1 4ml kg 3 注入方法 1 单次大剂量快速注入法 团注法 通过高压注射器以2 5 4 0ml s的速度注入静脉 最为常用 特别适用于腹部 胸部的增强扫描 2 多次大剂量快速注入法 3 大剂量快速注入 滴注法 4 滴注 大剂量快速注入法 5 点滴灌注法 53 三 脊髓造影CT扫描 CTM CTM主要用于观察脊髓病变 方法是经第四腰椎与第五腰椎的间隙穿刺后注入浓度为240 300mg mL的伊索显10 15mL 嘱被检者头低脚高约10度 4 6小时后行CT脊柱扫描 该检查方法已被MR取代 54 七 CT图像的处理 测量及摄片技术 一 CT图像的处理1 窗宽 窗位的选择正确的选择窗宽 窗位可以使感兴趣的区域 组织 器官清晰的显示 同一幅CT图像 因欲观察的重点不同 窗宽 窗位也有不同的组合 如一幅胸部的CT图像 要观察肺结核 肺炎等时应选择肺窗 WW为1500 WL为 650 要观察纵隔病变 胸部肿块时应选择纵隔窗 WW为300 WL为40 55 2 图像放大技术为了观察细小病变或细微结构 可以对图像进行局部放大 它有别于原始放大 它只是局部象素的扩大 因而图像较粗糙 若放大倍数太大 图像甚至模糊 3 图像的旋转CT图像的观察习惯 当扫描体位不是常规的仰卧位时 如采用俯卧 左侧卧或右侧卧 显示的CT图像有时不符合观察习惯 这时需将图像旋转一定的角度 或将图像上下不变 左右翻转 图像处理的菜单中有相应的图像旋转项目 4 图像重建技术图像重建可选用不同的重建模式 骨结构细微模式 肺部高分辨率模式 平滑模式等 同时还可以缩小重建视野 得到局部放大图像 56 二 图像测量技术1 CT值的测量 了解组织密度的变化 测量时应注意 1 应选取最具代表性的层面 如病灶最大的层面 病灶中心部位等 2 需同时测异常组织和正常组织 便于对比 3 需测平扫和增强的图像 且要在同一层面 同一点测 比较增强前后的变化 4 测量的区域大小要适当 以免病灶密度不均造成太大误差 2 病灶大小的测量通过测量病灶的大小 可以计算出它的面积 体积 测量时以病灶的长轴为长 以垂直于长轴的横径的最大值为宽 病灶的大致面积为长 宽 病灶的大致体积为 长 宽 层厚 层数 2 57 三 CT图像摄片技术1 图像取景要美观 如图像居中 不偏斜 2 窗口技术 窗宽 窗位 应用恰当 3 如有定位片 一般摄两幅 分别为不划出定位线和划出定位线 4 一般按照解剖顺序排列图像 加扫的薄层 局部放大的图像放在最后 5 平扫 增强的图像 要分别按顺序拍摄 6 扫描结果如为阳性 需照出标有CT值及大小测量结果的图像 58 第三节螺旋CT的图像后处理技术 P56 螺旋CT图像后处理的方法包括多平面重建 三维表面重建 最大密度投影 仿真内窥镜等 它们是利用特殊的软件 在轴位图像的基础上进行再次重建处理 以更直观的方式显示病变及与周围结构的空间关系 59 一 多平面重建 MPR MultipleplanarReconstruction 将扫描的轴位原始数据 重新组成三维空间中其它平面的图像 常用的有冠状面和矢状面图像 高档螺旋CT机还可以做任意斜面或曲面的图像重建 重建出来的图像仍为二维的断面图像 60 二 三维表面重建 3DSurfaceReconstruction 三维表面重建又称阴影表面显示法 SSD 它是采用象素阈值 CT值 的方法对组织器官的表面轮廓进行重建的方法 重建出来的3D图像不能显示内部结构 只能显示器官形态轮廓 三维表面重建的应用价值主要为显示病变与周围结构的空间关系 如颅骨 颌面骨 脊柱 关节等的三维重建结果 可以为制订手术方案 选择手术途径提供了直观的影像学资料 61 62 它是在容积扫描数据中对最高密度进行编码并成像 MIP灰阶能够反映相对的X线衰减值 微小的密度变化能得到适当的显示 这对于区分动脉钙化与血管内对比剂很有价值 三 最大密度投影 MIP MaximumIntensityProjection 63 四 仿真内窥镜 VE VirtualEndoscopy 是利用相邻组织结构之间较大的密度差 对器官或组织相同象素值的部分进行表面重建 非创伤性检查 能从狭窄或阻塞的远端观察病灶 也可动态 立体的观察腔内形态 但它不能显示粘膜及其颜色 不能进行活检 病变定性较差等 它还不能取代纤维内窥镜 VE的应用范围主要有 胃和结肠 五官窦道 大血管 胆道 膀胱等 64 第四节CT图像的质量控制 P58 一 评价CT图像的主要指标1 空间分辨率 spatialresolution 高对比分辨率 highcontrastresolution 空间分辨率是指在高对比情况下 对物体空间大小 几何尺寸 的鉴别能力 有两种表示方法 即线对 厘米 LP cm 和线径 毫米 mm mm 65 影响空间分辨率的主要因素有 1 探测器的种类 效率 数目 或排数 小的探测器孔径可提高空间分辨率 高档多层螺旋CT大多采用稀土陶瓷探测器 Z轴方向上有多排 空间分辨率也明显提高 2 原始数据量的多少 采样率越高 原始数据量越多 空间分辨率越高 3 重建算法 4 象素 矩阵的大小 扫描 重建矩阵越大 象素越小 空间分辨率越高 5 设备噪声和被测物体间的密度差异中档CT机的空间分辨率约为15LP cm 高档约为30LP cm 而X线平片由于采用的是屏 片组合 其空间分辨率可达10LP mm 因此 CT图像的空间分辨率远不及X线平片 66 2 密度分辨率 对比度分辨率 contrastresolution 低对比分辨率 lowcontrastresolution 即对密度差异的分辨能力 以百分数表示 如密度分辨率为0 5 表示两种物质的密度差大于0 5 时 CT可将它们分辨出来 影响密度分辨率的主要因素有 1 噪声和信噪比 噪声和信噪比是由探测器的效率和X线剂量决定的 效率越高 剂量越大 则信噪比越高 相对降低噪声 密度分辨率将提高 2 物体的几何尺寸较大时 则密度分辨率也会相对高一些 3 时间分辨率是指系统在足够短的时间间隔内快速重复扫描的能力 它主要受X线管性能的影响 67 4 噪声扫描均匀物质时 其CT值的标准偏差 它使图像呈颗粒性 直接影响密度分辨率 尤其表现在低密度组织的可见度上 噪声分为扫描噪声和组织噪声两种 扫描噪声是当X线剂量不足时 穿透人体被探测器接收的光子数受限 矩阵内各象素上的分布不均造成的 解决的方法是增加X线剂量 组织噪声是由人体的组织结构造成的 使得同一组织的CT值存在偏差 影响噪声的因素有 1 X线剂量 2 探测器的性能 3 重建算法 4 层厚 5 物体的线性衰减系数 68 5 伪影 artifact 是指被扫物体中不存在而图像中却显示出来的各种不同类型的 非真实的假像 产生伪影的原因有 1 被检者因素 一种是被检者自主或不自主的运动所致 另一种是被检者部位有高密度结构或异物所致 2 设备因素 一类是设备性能所致 另一类是设备出现故障或参数偏差造成的 3 扫描条件不当 曝光条件过低或扫描部位较小却选择了过大的扫描视野 显示视野时 在图像的周边可能出现高密度的伪影 69 6 部分容积效应 partialvolumeeffect 图像上各象素的数值代表相应体素各组织CT值的平均数 有时它不能如实反映出真实的CT值 如在高密度组织中的低密度小病灶 其CT值偏高 而在低密度组织中的高密度小病灶 其CT值偏低 这种现象称为部分容积效应 为了减少部分容积效应的发生 对较小的病灶尽量采用薄层扫描 7 周围间隙现象 peripheralspacephenomenon 两种相邻但密度不同的组织 由于相互重叠造成的CT值不准确 这种现象称为周围间隙现象 高密度者其边缘CT值偏低 低密度者其边缘CT值偏高 70 二 正确选择扫描技术参数1 mA s的选择2 kV的选择3 FOV的选择4 层厚的选择 较小的病灶宜用薄层扫描5 滤波函数的选择三 合理使用窗口技术 71 第五节人体各部位CT扫描技术一 颅脑CT扫描 一 适应症1 脑血管意外 脑出血 脑梗塞 2 颅脑外伤3 脑部肿瘤 平扫 增强 4 脑脓肿 平扫 增强 5 脑囊虫病 平扫 增强 6 颅脑先天性畸形及脑实质性病变7 脑血管畸形 需增强扫描 72 二 注意事项1 去除头部的金属异物 如发卡 耳环等 冠状位扫描 冠扫 时需摘除假牙 2 不配合的患者及婴幼儿需镇静后再扫描 扫描时尽量选择较短的曝光时间 3 重危的脑外伤及脑血管意外患者 需请临床医生陪同 4 冠扫时 要取得被检者的配合 5 嘱被检者闭眼 以免激光定位灯伤着眼睛 73 三 扫描技术1 颅脑轴位扫描 颅脑平扫 1 体位 被检者仰卧于扫描床上 头部正中矢状面垂至于扫描床平面并与床面长轴的中线重合 头部置于头托内 下颌内收 使两侧听眦线所在平面垂直于床面 两外耳孔与台面等距 即普通X线摄影中的标准头颅前后位 头先进 注 严重驼背者可改用侧卧位或俯卧位 如果听眦线达不到垂至于床面 机架可向后或向前倾斜一定角度 2 定位片及基准线 基准线为听眦线 一般不扫定位片 74 75 颅脑平扫的扫描 显示 摄片参数 76 注 颅脑外伤 颅骨病变或观察其它病变侵蚀颅骨的情况时一定要照骨窗 脑出血 脑肿瘤等要将大小 CT值测量 标出 77 2 颅脑冠状位扫描对于颅顶 鞍区病变及顶叶病灶的术前CT定位有特殊意义 1 体位 同X线摄影中的头颅颏顶位 用冠扫头托 或顶颏位 如果听眦线达不到平行于床面 可在侧位定位片中确定机架向前 颏顶位 或向后 顶颏位 倾斜一定角度 使机架与听眦线垂直 2 定位片及基准线 侧位 90度 定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 注 颅脑外伤 颅骨病变或观察其它病变侵蚀颅骨的情况时一定要照骨窗 78 79 3 颅脑增强扫描 1 意义 了解肿瘤的强化程度 区别肿瘤为实性或囊性 鉴别血管性异常与肿瘤性肿块 如区分病变是血管性 动脉瘤 血管畸形还是实质性肿瘤 提高病变的检出率 平扫时很难发现的病灶 增强后可明显强化 脑膜瘤在平扫时可能不明显 增强后可了解有无强化 2 对比剂的注射速度 1 5 2 0mL s 3 对比剂的用量 一般为40 50mL 4 延时 25s 指从开始注射对比剂起计时 经过25s开始曝光扫描 5 与平扫的不同点有 因为有强化效应 窗位可适当调高至43左右 病灶部位可改为薄层 5mm或3mm 扫描 80 81 4 垂体冠状位增强扫描 1 意义 用于诊断垂体瘤 垂体瘤是鞍区最常见的肿瘤 多为腺瘤 约占颅内肿瘤的12 2 对比剂的注射速度 1 5 2 0mL s 3 对比剂的用量 一般为40 50mL 4 延时 20s 5 定位片及基准线 侧位定位片 以外耳孔前 上2 5cm为定位片扫描定位点 注 为观察肿瘤是否侵蚀蝶鞍 需摄取骨窗 82 83 5 颅脑CTA 1 对比剂的注射速度 2 5 3 0mL s 2 对比剂的用量 一般为1 2 1 5mL kg 3 延时 18s 4 体位 定位片及基准线 体位为标准头颅前后位 定位片扫侧位 以外耳孔为定位片扫描定位点 注 只有螺旋CT才能做CTA检查 84 85 二 五官 颈部CT扫描 一 适应症1 眼部 眼球及眼眶的良性 恶性肿瘤 眼部外伤 如眼球内异物 眶壁骨折等 2 耳部 中耳炎症 肿瘤 骨折 先天性畸形 3 副鼻窦 副鼻窦的肿瘤 炎症及窦壁的骨折 4 鼻骨 鼻骨骨折 鼻骨冠扫或轴扫 5 鼻咽部 鼻咽部肿瘤 增殖体肥大等 6 涎腺 主要用于观察腮腺的囊肿 脂肪瘤和恶性肿瘤7 颞颌关节 外伤性改变 8 喉颈部 喉癌 甲状腺病变 肿瘤 囊肿 结节等 甲旁腺肿瘤 其它颈部肿块 86 二 注意事项1 去除金属异物 如发卡 耳环 项链 金属钮扣 金属假牙等 2 嘱被检者在扫描时头颈部保持不动 不配合的患者及婴幼儿需镇静后再扫描 3 冠扫时要取得被检者的配合 4 眼部扫描时嘱被检者闭上眼睛 并保持眼球不动5 喉部扫描时 嘱被检者平静呼吸 以使声带处于外展状态 扫描时不能做吞咽动作 若需特殊扫描 事先做好发高音 伊 的训练 87 三 扫描技术1 眼部 眶部轴位扫描 1 体位 标准颅脑平扫体位 2 定位片及基准线 正位定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 基准线为听眦线 88 89 2 眼部 眶部冠状位扫描 1 体位 同颅脑冠扫 2 定位片及基准线 侧位定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 90 91 3 眼部增强轴位扫描 1 意义 怀疑眼部血管疾患 如海绵状血管瘤 颈动脉海绵窦瘘 眶内静脉曲张等 疑肿瘤与炎症病变累及颅内者 视神经增粗 球后肿块 对比增强有助于性质的鉴别 如血管瘤与神经源性肿瘤 2 对比剂的注射速度 2 0 2 5mL s 3 对比剂的用量 一般为1 0mL kg 4 延时 25s 5 窗位可适当调高至43左右 92 4 耳部 颞骨轴位扫描 1 体位 标准颅脑平扫体位 2 定位片及基准线 正位定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 基准线为听眦线 93 5 耳部 颞骨冠状位扫描 1 体位 同颅脑冠扫 2 定位片及基准线 侧位定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 94 6 副鼻窦轴位扫描 1 体位 标准颅脑平扫体位 2 定位片及基准线 一般不扫定位片 基准线为鼻唇之间 上颌窦下缘 95 7 副鼻窦冠状位扫描 1 体位 同颅脑冠扫 2 定位片及基准线 侧位定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 96 97 8 鼻骨冠扫当怀疑有鼻骨骨折时 一般行冠状位扫描 1 体位 同颅脑冠扫 2 定位片及基准线 侧位定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 98 9 鼻咽部轴扫鼻咽部轴扫的方法基本同副鼻窦轴扫 只是扫描的起始位置下移1 5cm 即从上唇往上扫描10层 10 腮腺轴扫腮腺轴扫的方法基本同副鼻窦轴扫 只是扫描的起始位置从眶下缘向下扫至下颌骨颏部 99 11 颞颌关节冠扫 1 体位 同颅脑冠扫 2 定位片及基准线 侧位定位片 以外耳孔为定位片扫描定位点 100 12 茎突冠扫用于检查茎突过长综合症 扫描方法基本同颞颌关节冠扫 不同点有 扫描层厚及层间距为1 1 5mm 扫描范围在侧位定位片定出 13 喉部轴扫 1 体位 标准颈椎前后位 2 定位片及基准线 侧位定位片 以喉结为定位片扫描定位点 101 注 在侧位定位片上确定扫描范围时 需将扫描线倾斜一定角度 即扫描架向足侧倾斜 使扫描线平行于声带平面或中部颈椎的间隙 扫描时嘱被检者不要做吞咽动作 102 14 甲状腺轴扫基本同喉部轴扫 不同点有 扫描范围从舌骨下缘至气管平面 扫描层厚及层间距为5mm 为了确定甲状腺病灶的性质 往往需做增强扫描 15 颈部肿块轴扫必要时行增强扫描 103 三 胸部CT扫描 一 适应症1 肺内病变 肺炎 肺结核 肺癌 支气管扩张 肺大泡 肺脓肿等 通过增强扫描还可以显示肺梗塞 2 纵隔病变 纵隔肿瘤及与周围组织器官的关系 3 胸膜及胸壁病变 胸膜间皮瘤 胸腔积液 胸膜肥厚 结核性胸膜4 肺门肿块 通过增强扫描 可鉴别肺门肿块5 膈肌病变 膈膨出 膈囊肿 膈下脓肿 转移瘤6 心脏大血管病变 心包积液 心包增厚与钙化 通过增强扫描还可以显示夹层动脉瘤 主动脉瘤 心包肿瘤等 7 胸腺瘤 104 二 注意事项1 去除扫描部位的金属异物 2 训练好呼吸 屏气 一般为先深吸气 然后屏气 3 观察食道及周围情况时 嘱被检者先喝一大口1 浓度的对比剂 优维显或泛影葡胺 再含一大口于口中 扫描完定位片后嘱患者咽下 4 如果为螺旋CT 应选螺旋方式扫描 105 三 扫描技术1 胸部平扫 1 体位 被检者仰卧于检查床上 摆成胸部标准前后位体位 双臂上举抱头 足先进或头先进 2 定位片及基准线 正位定位片 以胸骨上切迹为定位片扫描定位点 定位片扫描范围为定位点上5cm至膈肌下缘 106 注 扫描时嘱被检者深吸气后屏气曝光 胸腺扫描时 扫描范围缩小至胸腺上缘至下缘 层厚 层间距为5或3mm 胸部高分辨率扫描时 病灶局部采用最薄的层厚及层间距 如1 0 2 0mm 同时将kV提高至140 mAs加大至230 300 如果CT机为螺旋CT 要选螺旋扫描方式 107 2 胸部增强扫描 1 意义 区分肺门肿块 不张或实变的肺组织 夹层动脉瘤 区别肺门肿大的原因为血管性或非血管性的 鉴别肺动脉栓塞 肺动脉瘘等 肺癌的患者 了解心脏大血管有无侵犯 肺门及纵隔淋巴结有无转移 鉴别良 恶性结节 2 对比剂的注射速度 2 5 3 0mL s 3 对比剂的用量 1 3 1 5mL kg 4 延时 25s 5 体位及其它参数与平扫相似 不同点有 一般从膈顶向上扫至肺尖 疑为肺动脉栓塞者 扫描范围从心脏下缘向上至主动脉弓上缘 疑为夹层动脉瘤者 扫描开始时机为20秒 注射速度为3 0mL s 108 109 四 腹部CT扫描 一 适应症1 肝脏2 胆道3 胰腺4 脾脏5 肾 肾上腺 输尿管6 胃肠道 肿瘤及周围关系 二 注意事项1 检查前2 3日 食少渣食物 不服含金属的药物 2 检查前一周不作胃肠道钡剂检查 3 检查当日空腹 4 去除检查部位的金属异物 5 口服1 浓度的对比剂500mL6 训练好呼吸 屏气 7 如果为螺旋CT 应选螺旋方式扫描 110 三 扫描技术1 肝 胆 胰 脾 胃平扫 1 体位 被检者仰卧于检查床上 摆成标准前后位体位 双臂上举抱头 足先进或头先