CT基本原理与技术进展.ppt

CT基本原理与技术进展 CT发展史 计算机体层摄影ComputedTomography1963美国物理学家Cormack数字重建图像实验1972英国物理学家Hounsfield头颅CT设备1974美国物理学家Ledly全身CT设备1989德国西门子公司 螺旋扫描技术1998美国GE公司 多排螺旋扫描技术2007日本东芝 动态CT DVCT 第一代 第二代 第三代 第四代 CT扫描仪的早期发展 技术进展螺旋扫描技术 SpiralScan 传统 单层面往复旋转扫描滑环技术单向连续旋转扫描螺旋扫描技术连续旋转扫描 床步进 多排螺旋CTMulti DetectorrowCT MDCT Z轴上排列多排探测器 旋转扫描一周可采集多层图像 目前最新设备达到320排320层 CT成像系统 扫描机架X线发生系统探测器检查床操作台主计算机控制器图像处理工作站辅助设备照相机打印机 CT成像的工作流程 高压发生器 模数转换器 阵列计算机 原始数据 数模转换器 后处理 CT图像 稀土陶瓷探测器 大容量球管 高速旋转扫描 CT成像的物理数学基础 X线的特性 穿透性 电离作用 荧光作用 摄影作用 Iout Iine dIout Iine 1 2 3 n d 1 2 3 n 1 dInIin Iout CnCT成像的基本方程 值 X线吸收系数或衰减系数 CT 使用薄层X线束围绕人体旋转扫描 对侧用探测器获取人体组织对X线的衰减信息 通过计算机重建出体层灰阶图像 CT值的概念 CT值 物质 水 水 1000 HU 水 1 CT值 0 空气 0 CT值 1000 皮质骨 2 CT值 1000 CT值是一个相对值 代表物质密度的差别 人体组织器官的标准CT值 HU 组织类型标准值范围骨密质 250骨松质130 100钙化 60甲状腺70 1050 80肝65 545 75脾45 535 55肌肉45 535 50胰40 1025 55脑灰质36 432 40脑白质30 228 32脂肪 65 10 50 100 高密度低 白图像黑 CT值测量 多排螺旋CT MDCT 技术优势 层厚降至亚毫米 目前最低0 5mm Z轴分辨率明显提高 获得等轴图像 真正实现三维成像扫描速度更快 时间分辨率提高 可以进行心脏冠脉成像动态覆盖范围扩大 灌注成像改善 CT进展比较 增强扫描Enhancedscanning 自外周静脉注入碘剂后扫描造影剂 水溶性碘剂注射方式 高速团注 BOLUS 扫描方式动态增强扫描dynamicscanning多期增强扫描 多期相增强扫描 AVP 1 肝动脉2 门静脉3 肝静脉 A 动脉期 10 35秒 V 静脉期 60 100秒 P 平衡期 100 200秒 小肝癌平扫 双期增强扫描 平扫 动脉期 动脉期 静脉期 肝血管瘤与肝癌的鉴别诊断 CT血管造影 CTA angiography 在血管造影剂浓度达到峰值的时间窗内快速扫描 通过后处理重建出血管影像 CTA CTA临床应用价值 创伤性小 可多次应用除了显示管腔 还可以显示管壁及腔外病变灵活多样的后处理 全方位显示及定量分析对微小血管及血流动力学的显示仍不及DSA 颅内动脉瘤 冠状动脉成像与分析 CTU Urography CT排泄性尿路造影在肾排泄期扫描 重建尿路图像 CTAandCTU 迷走动脉压迫性肾积水 CT灌注成像 CTP CTperfusion 增强扫描意义 增加病变与周围组织结构的密度对比 发现和更清楚显示病变显示组织的血供特征 时间密度变化 反映组织的生理 病理改变显示血管 区分病灶与血管 观察病灶与血管的关系心血管成像 显示心血管的形态结构及功能状态灌注成像 显示组织器官的血流灌注状态 CT图像分析 图像分辨率图像窗口伪影图像后处理 CT图像分析 图像分辨率图像窗口伪影图像后处理 CT图像分辨率 空间分辨率 高对比度分辨率 鉴别结构大小的能力用每厘米可分辨的线对数表示lp cm密度分辨率 低对比度分辨率 区分密度差别的程度 以 比表示 空间分辨率主要与体素大小有关 采样矩阵越大 层厚越薄 体素越小 空间分辨率越高密度分辨率则主要与信噪比有关 体素越大 信号强度越高 密度分辨率越高其它相关因素 扫描条件 对比度 重建算法 单排螺旋CTZ 轴空间分辨率低 64MDCT等轴图像 X Y Z轴图像分辨率相同 矢状面MPR 时间分辨率 TemporalResolution TR运动物体成像有效数据采集的时间窗 CT图像分析 图像分辨率图像窗口伪影图像后处理 图像窗口 0HU 1000HU 1000HU 窗宽 窗位 0灰度级 全白 0灰度级 全黑 16灰度级 窗宽 windowwidth 宽 显示组织范围扩大 图像细腻 细节减少窄 显示组织范围缩小 图像粗糙 细节增多 一幅CT图像所有灰阶包含的CT值范围 窗位或窗中心 windowlevelorcenter 高 显示较高密度组织 图像发黑低 显示较低密度组织 图像发白选择所需观察组织的CT值 一幅CT图像中心灰阶的CT值 图像窗口 肺窗 L 600 800HU W 1000软组织窗 L 30 50HU W 200 300骨窗 L 200 500HU W 2000 通过调节窗宽和窗位以利于所观察组织结构的显示的方法即窗口技术 窗位相同 窗宽不同 细腻 模糊 粗糙 清晰 图像伪影artifact 运动伪影呼吸肠蠕动不自主运动高密度伪影骨骼金属钡剂 CT图像分析 图像分辨率图像窗口伪影图像后处理 螺旋CT图像后处理 二维重建多平面重建MPRmulti planarreformation曲面重建CPRcurvedplanarreformation三维重建最大密度投影MIPmaximumintensityprojection最小密度投影MinP容积重建术VRvolumerendering仿真内窥技术VE动态显示与功能分析 MPR CPR MIP VR 结肠VE CT介入 CT导引下经皮穿刺活检囊肿抽吸硬化治疗深部脓肿置管引流肿瘤消溶术 射频消溶 化学消溶 腹腔神经阻滞术 CT导引经皮穿刺活检 CT的优点 三维成像 空间分辨率高观察内部结构 全方位显示密度分辨率高 图像清晰易于发现病变和显示病变细节成像速度快时间分辨率高 快速诊断 大流量检查增强扫描反映生理 病理 血管成像 功能成像数字成像丰富的图像后处理与分析技术 CT检查局限