CT成像基本原理课件

CT成像基本原理 1 CT成像基本原理 2 CT成像基本原理 一 CT机的发明 X线影像是把具有三维的立体解剖结构摄成二维的平面图像 影像互相重叠 密度分辨率不高 1969年英国的Hounsfield首先设计成电子计算机体层成像装置 ComputedTomography 简称CT 1972年这一成果在放射学年会上公布于世 1979年获得了诺贝尔医学生物学奖 3 CT成像基本原理 CT的优点 1检查方便 迅速而安全 无创伤 无痛苦 2图像是断面图像 密度分辨率高 图像清晰 解剖关系明确 可直接显示X线照片无法显示的器官和病变 3可以获得不同的正常组织与病变组织的X线吸收系数 以用于定性分析 4 CT成像基本原理 二 基本名词 概念 1 CT值CT值代表X线穿过组织被吸收后的衰减值 每种物质的CT值等于该物质的衰减系数与水的衰减系数之差再与水的衰减系数相比之后乘以1000 即某物质CT值 1000 u u水 u水 其单位名称为HU 可见CT值不是一个绝对值 而是一个相对值 不同组织的CT值各异 各自在一定范围内波动 5 CT成像基本原理 骨骼的CT值最高 为1000HU软组织的CT值为20 70HU水的CT值为0 10 HU脂肪的CT值为 50 100以下空气的CT值为 1000血肿CT值为50 80Hu物质的CT值反映物质的密度 即物质的CT值越高相当于密度越高 6 CT成像基本原理 2 像素与体素CT的图像实际上是人体某一部位有一定厚度的体层图像 我们将成像的体层分成按矩形排列的若干个小的基本单元 而以一个CT值综合代表每个小单元内的物质的密度 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 体素是一个三维概念 而像素是一个二维概念 像素实际上是体素在成像时的表现 像素越小 图像细节越清晰 7 CT成像基本原理 8 CT成像基本原理 3 窗宽与窗位人体组织CT值的范围为 1000到 1000共2000个分度 人眼不能分辨这样微小灰度的差别 仅能分辨16个灰阶 窗宽是指显示图像时所选用的CT值范围 在此范围内的组织结构按其密度高低从白到黑分为16个等级 灰阶 如窗宽为160Hu 则可分辨的CT值为160 16 10Hu 即两种组织CT值的差别在10Hu以上者即可分辨出来 由此可见窗宽的宽窄直接影响图像的对比度 窄窗宽显示的CT值范围小 每级灰阶代表的CT值幅度小 因而对比度强 可分辨密度较接近的组织或结构 如检查脑组织宜选用窄的窗宽 反之 窗宽加宽则每级灰阶代表的CT值幅度增大 对比度差 适于分辨密度差别大的结构如肺 骨质 9 CT成像基本原理 窗位是指窗宽上 下限CT值的平均数 因为不同组织的CT值不同 欲观察其细微结构最好选择该组织的CT值为中心进行扫描 这个中心即为窗位 窗位的高低影响图像的亮度 窗位低图像亮度高呈白色 窗位高图像亮度低呈黑色 但在实际操作中尚须兼顾其它结构选用适当的窗位 总之 如要获得较清晰且能满足诊断要求的CT图像 必须选用合适的窗宽 窗位 否则图像不清楚 还往往难以达到诊断要求 降低了CT扫描的诊断效能 10 CT成像基本原理 三 CT检查方法 1平扫是指不使用任何造影剂的CT扫描方法 包括连续扫描 间隔扫描 重叠扫描 薄层扫描 层厚小于0 5cm 靶扫描等 2增强扫描是经血管内注入造影剂后再进行扫描的检查方法 目的是提高病变组织同正常组织的密度差 以显示平扫上未被显示或显示不清的病变 通过病变有无强化和强化类型 对病变组织性质做出判断 注入方法有多种 常用的造影剂有离子型 60 76 泛影葡胺 和非离子型 Omnipaque Ultravist等 剂量约50 100毫升 前者价廉 有一些副反应 后者无明显副反应 但价格较贵 11 CT成像基本原理 1 冠状面2 矢状面3 横断面 CT扫描层面 12 CT成像基本原理 四 CT工作原理简图 13 CT成像基本原理 14 CT成像基本原理 15 CT成像基本原理 16 CT成像基本原理 五 CT检查体位 CT检查体位头先进仰卧 头先进俯卧 脚先进仰卧 脚先进俯卧 17 CT成像基本原理 六 CT的临床应用1 中枢神经系统疾病 颅内各种性质的病变 椎管内肿瘤 椎间盘突出等 2 头颈部疾病 五官 颈部软组织病变 3 胸部疾病 呼吸 循环系统和纵隔 胸膜 胸壁等病变 4 腹部及盆腔疾病 消化 泌尿和生殖系统 腹膜 腹膜后疾病 5 骨骼肌肉系统疾病6 CT引导下穿刺活检 18 CT成像基本原理 19 CT成像基本原理 20 CT成像基本原理 21 CT成像基本原理 22 CT成像基本原理 23 CT成像基本原理 24 CT成像基本原理 七 CT的特殊功能 1 CT重建功能骨三维成像特别适合用于发现复杂性和隐匿性骨折 2 CT血管造影无创伤 检查快捷 舒适 安全性高 适用于诊断脑 颈部 胸 腹部及四肢动脉瘤或夹层动脉瘤 畸形 狭窄性疾病 颅内血管畸形 肺动脉血栓等 3 CT仿真内窥镜 CTvirtualendoscopy CTVE 无痛苦 易被人接受 用于胃及结肠肿瘤 息肉 憩室 梗阻 炎症 气管支气管肿瘤 息肉 狭窄 4 心脏的CT检查 显示冠状动脉和心腔 瓣膜等结构 显示心脏不同时相的形态 对诊断冠状动脉狭窄 粥样硬化斑块是软斑还是硬斑 判断冠状动脉内支架和冠状动脉搭桥术后疗效 25 CT成像基本原理 26 CT成像基本原理 27 CT成像基本原理 28 CT成像基本原理 29 CT成像基本原理 30 CT成像基本原理 31 CT成像基本原理 32 CT成像基本原理 33 CT成像基本原理 34 CT成像基本原理 35 CT成像基本原理 36 CT成像基本原理 37 CT成像基本原理 CT检查虽然有广泛的适应性 但并非所有疾病都适合做CT检查 如 胃肠道的炎症和溃疡等 CT检查很难发现病变 故还不能取代常规钡餐检查 更不如内窥镜检查 在血管研究方面 CT血管成像 CTA 的图像质量仍不能超越数字减影血管造影 DSA 多排CT拓展了CT在心脏冠状动脉方面的检查空间 但心脏冠状动脉CT检查常受病人心率和屏气配合的限制 若病人不能较长时间屏气或屏气不配合 所做的心脏冠状动脉CT图像大多无诊断价值 CT检查在脊髓 神经系统方面也明显不如MRI检查 CT检查以形态学诊断为主 功能性检查尚处于发展阶段 不能提供生化方面的资料 当体内的某些病理改变其X射线吸收特性与周围正常组织接近时 或病理变化不大 对此CT也无能为力 38 CT成像基本原理 八 CT分析与诊断 1 首先了解扫描技术与方法2 使用窗技术让欲观察的组织显示更清楚3 逐层观察 了解器官大小 形状 位置和器官之间的解剖关系4 观察有否异常改变或占位征象 确定病变位置 大小 数目 5 了解强化程度 类型6 结合临床资料 并同其他影像一起分析 39 CT成像基本原理 40 CT成像基本原理 什么是MRI 是通过对人体施加强磁场及射频照射 利用组织中的氢质子产生磁共振信号扫描获取人体内部信息 由计算机合成断层影像的诊断设备 MRI MagneticResonanceImaging MagneticField 磁场 RadioFrequencyWave 射频脉冲 41 CT成像基本原理 硬件 主磁体 梯度场 发射和接受线圈 控制系统 软件 脉冲序列 MR系统 42 CT成像基本原理 MRI图像 T1加权像 看正常解剖 脑脊液和房水是黑的灰质比白质暗 就像真的 T2加权像 看病理改变 脑脊液和房水是白的灰质比白质亮 1 1 2 3 4 5 5 6 7 颅骨