《CT的临床应用》ppt课件

1、南京军区南京总医院南京军区南京总医院 卢光明卢光明l19851985年伦琴发现年伦琴发现X X线，线，19701970年初年初Godfrey Godfrey HounsfieldHounsfield发明了以发明了以X X线为放射源的计算机线为放射源的计算机体层摄影术体层摄影术(computed tomography(computed tomography，简称，简称CT)CT)。19721972年第一台年第一台CTCT机运用于临床，进展机运用于临床，进展头部检查。随着计算机技术和机械工艺的头部检查。随着计算机技术和机械工艺的开展，开展，CTCT机扫描速度、功能和构成的图像机扫描速度、功能和构成

2、的图像质量都不断提高，质量都不断提高，CTCT检查范围也从头开展检查范围也从头开展到全身。到全身。HounsfieldHounsfield和和Allen Cormack Allen Cormack 因因此获得了此获得了19791979年度诺贝尔奖。年度诺贝尔奖。 普通普通X X线摄影是将三维的人体投影到胶片上构成线摄影是将三维的人体投影到胶片上构成二维的图像，二维的图像，CTCT成像方法是用高度准直的扇形成像方法是用高度准直的扇形X X线束线束围绕身体某一部位作一个断面的扫描，只需薄层组围绕身体某一部位作一个断面的扫描，只需薄层组织接受织接受X X线曝光，前者影像重叠，后者没有。而且，线曝光，

3、前者影像重叠，后者没有。而且，后者经计算机进展丈量、分析和显示断面影像，使后者经计算机进展丈量、分析和显示断面影像，使其密度分辨率远远高于投影方式的其密度分辨率远远高于投影方式的X X线摄影。线摄影。 1983 1983年美国年美国Douglas BoysDouglas Boys发明了电子束发明了电子束CTCT，在扫描速度上有了飞跃开展，比普通在扫描速度上有了飞跃开展，比普通CTCT快了数十快了数十倍。倍。19891989年年CTCT滑环扫描架的出现以及在此根底上滑环扫描架的出现以及在此根底上产生了螺旋式扫描，近年来，锥形线束产生了螺旋式扫描，近年来，锥形线束CT(cone CT(cone b

4、eam CT)beam CT)问世。由问世。由X X线球管发生锥形线球管发生锥形X X线束，探测线束，探测器在器在Z Z轴方向呈多排构造轴方向呈多排构造(multirow detector)(multirow detector)，X X线球管旋转一圈就能采集一定容积组织的数据，线球管旋转一圈就能采集一定容积组织的数据，将将CTCT技术推上了一个新的程度。技术推上了一个新的程度。 CT CT检查简便、迅速和平安，可得到检查简便、迅速和平安，可得到 横横断层面的高质量影像。其密度分辨率和空断层面的高质量影像。其密度分辨率和空间分辨高，可显示不同的组织层次，静脉间分辨高，可显示不同的组织层次，静脉注

5、射造影剂后血管强化可与周围组织区别，注射造影剂后血管强化可与周围组织区别，因此可清楚显示病灶与血管、周围组织的因此可清楚显示病灶与血管、周围组织的关系。关系。 丈量丈量CTCT值可决议组织的类型值可决议组织的类型( (如脂肪、如脂肪、体液、软组织、钙化等体液、软组织、钙化等) )。CTCT值是组织的值是组织的X X线吸收系数与水、骨和空气三种人体内组线吸收系数与水、骨和空气三种人体内组织之间的相对值，单位织之间的相对值，单位HU(hounsfield HU(hounsfield unit)unit)。如水的。如水的CTCT值为值为0HU0HU，空气为，空气为-1000HU-1000HU，骨为骨

6、为1000HU1000HU等。此外，等。此外，CTCT还具有定位功能，还具有定位功能，被作为影像导向手段广泛用于全身各种疾被作为影像导向手段广泛用于全身各种疾病的穿刺诊断和治疗。病的穿刺诊断和治疗。 l螺旋螺旋CT(spiral/helical CT scanning, CT(spiral/helical CT scanning, SCT)SCT)采集数据的方式和图像重建方法与常采集数据的方式和图像重建方法与常规规CTCT不同。检查床以恒速经过不同。检查床以恒速经过CTCT机架作延机架作延续线性运动，续线性运动，X X线球管和探测器同步延续旋线球管和探测器同步延续旋转曝光和采集数据。这样采集的

7、扫描数据转曝光和采集数据。这样采集的扫描数据分布在一个延续的螺旋形空间内，所以螺分布在一个延续的螺旋形空间内，所以螺旋旋 C TC T 扫 描 亦 称 容 积扫 描 亦 称 容 积 C T ( v o l u m e C T C T ( v o l u m e C T scanning)scanning)。为了满足实时。为了满足实时3D3D和和CTACTA的重建的重建要求，任务站方式被广泛采用，它极大的要求，任务站方式被广泛采用，它极大的添加了添加了SCTSCT的并行处置才干。的并行处置才干。 lSCTSCT明显地提高了单位时间内解剖部位的明显地提高了单位时间内解剖部位的扫描覆盖面积，以及延续

8、无间歇的容积数扫描覆盖面积，以及延续无间歇的容积数据采集方式使其具有以下优点：据采集方式使其具有以下优点： l整个扫描可在整个扫描可在10-6010-60秒内完成。秒内完成。l可添加单位时间内检查的病人数量；可添加单位时间内检查的病人数量；l可在一次屏气形状完成数据采集；可在一次屏气形状完成数据采集；l可在造影剂浓度到达峰值时成像，既可在造影剂浓度到达峰值时成像，既能够减少造影剂用量又添加了强化效果；能够减少造影剂用量又添加了强化效果；l扫描时间短使病人更易接受或耐受扫描时间短使病人更易接受或耐受CTCT检查。检查。 l可以恣意层厚及间隔进展图像重建，可以恣意层厚及间隔进展图像重建，提高小病灶

9、的检出率，并能减少部分提高小病灶的检出率，并能减少部分容积效应的影响。容积效应的影响。 l可做更薄层的多期加强扫描，减少了可做更薄层的多期加强扫描，减少了部分容积效应，可发现微小病灶；部分容积效应，可发现微小病灶；l一次完成大范围的一次完成大范围的CTACTA或三维成像；或三维成像；l扫描速度快，提高扫描速度快，提高CTCT灌注成像程度；灌注成像程度；l使心脏和冠脉成像成为能够；使心脏和冠脉成像成为能够；l进一步提高了外伤和儿科进一步提高了外伤和儿科CTCT检查的图检查的图像质量；像质量；l提高球管的运用率，降低提高球管的运用率，降低X X线剂量。线剂量。 l螺旋螺旋CTCT扫描获得的容积数据

10、除可得到高质扫描获得的容积数据除可得到高质量的横断面图像外，随着运用软件的迅速量的横断面图像外，随着运用软件的迅速开展，还可行三维开展，还可行三维CTCT、CTCT血管造影，血管造影，CTCT多多平面重组及平面重组及CTCT内窥镜重建。内窥镜重建。 l螺旋螺旋CTCT血管造影血管造影(CT angiography , (CT angiography , CTA)CTA)是经周围静脉高速注入碘造影是经周围静脉高速注入碘造影剂，在靶血管造影剂充盈的顶峰期，剂，在靶血管造影剂充盈的顶峰期，用螺旋用螺旋CTCT对其进展快速容数据采集，对其进展快速容数据采集，由此获得的图像再经各种后处置技由此获得的图像

11、再经各种后处置技术，合成三维血管影像。术，合成三维血管影像。 通常采用最大密度投影通常采用最大密度投影(MIP)(MIP)或外表或外表遮盖显示遮盖显示(SSD)(SSD)成像方法。成像方法。MIPMIP对血管的对血管的形状、走向、分布和管壁的钙化显示较形状、走向、分布和管壁的钙化显示较好。好。SSDSSD那么对显示血管壁的钙化显示较那么对显示血管壁的钙化显示较好。好。SSDSSD那么对显示血管壁的外表、血管那么对显示血管壁的外表、血管的立体走向，以及与临近构造的空间关的立体走向，以及与临近构造的空间关系比较直。系比较直。 l能发现小至能发现小至2mm2mm的颅内动脉瘤，还能了解的颅内动脉瘤，还

12、能了解附壁血栓和钙化情况。附壁血栓和钙化情况。lCTACTA能显示胸腹部大血管的解剖形状，可能显示胸腹部大血管的解剖形状，可靠地显示自动脉靠地显示自动脉2424级分支。对血管畸形、级分支。对血管畸形、血管狭窄、血管闭塞和血管瘤可以得到与血管狭窄、血管闭塞和血管瘤可以得到与血管造影类似的图像。不可用于急性破裂血管造影类似的图像。不可用于急性破裂或接近破裂的不稳定动脉瘤和急性夹层动或接近破裂的不稳定动脉瘤和急性夹层动脉瘤病人的检查。脉瘤病人的检查。lCTACTA还可用于了解肿瘤与周围血管的关系。还可用于了解肿瘤与周围血管的关系。 l一次加强扫描就可获得感兴趣区的容积一次加强扫描就可获得感兴趣区的容

13、积扫描数据，无需额外曝光就能从多个角度扫描数据，无需额外曝光就能从多个角度重建，立体显示血管病变的位置、形状以重建，立体显示血管病变的位置、形状以及动脉瘤腔和瘤内血栓情况。及动脉瘤腔和瘤内血栓情况。l便于临床医生术前了解肿瘤与周围血管便于临床医生术前了解肿瘤与周围血管间的关系，利于更好地制定手术方案。间的关系，利于更好地制定手术方案。l少创伤、检查时间短、对病人无苦楚。少创伤、检查时间短、对病人无苦楚。 l与 图 像 重 建 概 念 不 同 ，与 图 像 重 建 概 念 不 同 ， C TC T 多 平 面 重 组多 平 面 重 组(multiplanar reformations,MPR)(

14、multiplanar reformations,MPR)是在对病是在对病人进展了一定数量的无间隔的薄层扫描之后，人进展了一定数量的无间隔的薄层扫描之后，将已有的各层面中的有关显示数据取出来重将已有的各层面中的有关显示数据取出来重新组合成三维空间中的另外新的平面图像。新组合成三维空间中的另外新的平面图像。这是一种利用计算机将各个不同层面的像素这是一种利用计算机将各个不同层面的像素重新陈列的技术，重组的平面通常有冠状、重新陈列的技术，重组的平面通常有冠状、矢状、斜面及曲成重组，能从不平面上更为矢状、斜面及曲成重组，能从不平面上更为细致地分析病变的内部构造信及与周围组织细致地分析病变的内部构造信及

15、与周围组织的关系，因此大大超越了横断面图像的局限的关系，因此大大超越了横断面图像的局限性。性。 l发生于解剖临界部位和复杂解剖构造部位的病发生于解剖临界部位和复杂解剖构造部位的病变：如膈区域、肝肾间等区域的占位病变；颅底变：如膈区域、肝肾间等区域的占位病变；颅底区、鼻、咽和口腔的解剖构造很复杂，区、鼻、咽和口腔的解剖构造很复杂，MPRMPR的冠的冠状、矢状、斜面及曲面重建图像有助于这些区域状、矢状、斜面及曲面重建图像有助于这些区域显示，对这些区域的疾病诊断特别有意义。显示，对这些区域的疾病诊断特别有意义。l对迂曲走行血管、肠管的显示：如自动脉、腔对迂曲走行血管、肠管的显示：如自动脉、腔静脉、结

16、肠等，由于无法归属于某一特定的层面，静脉、结肠等，由于无法归属于某一特定的层面，单个的冠状或矢状面图像无法显示血管全程，如单个的冠状或矢状面图像无法显示血管全程，如采有采有MPRMPR的曲面重建法，可将血管或肠管的整个的曲面重建法，可将血管或肠管的整个行程显示在一张图像上，有助于了解肿瘤与大血行程显示在一张图像上，有助于了解肿瘤与大血管的关系。管的关系。 l螺旋螺旋CTCT或或EBCTEBCT容积扫描和计算机仿真技术容积扫描和计算机仿真技术的结合产生了的结合产生了CTCT仿真内窥镜成像仿真内窥镜成像(CT (CT virtual endoscopy, CTVE)virtual endoscop

17、y, CTVE)技术。它指的技术。它指的是利用计算机软件功能，将是利用计算机软件功能，将CTCT容积扫描获容积扫描获得的图像数据进展后处置，重建出空腔器得的图像数据进展后处置，重建出空腔器官内外表的不断接近察看者和逐渐放大的官内外表的不断接近察看者和逐渐放大的多幅立体图像，类似纤维内窥镜所见。目多幅立体图像，类似纤维内窥镜所见。目前利用此技术已获得鼻腔、鼻窦、喉、气前利用此技术已获得鼻腔、鼻窦、喉、气管、支气管、胃、大肠、血管、膀胱等空管、支气管、胃、大肠、血管、膀胱等空腔器官的仿真内窥镜图像。腔器官的仿真内窥镜图像。 l为非侵入性检查，平安，病人无痛。尤其为非侵入性检查，平安，病人无痛。尤其

18、适用于不能接受纤维窥镜检查的病人。适用于不能接受纤维窥镜检查的病人。l能从小同角度和从狭窄或阻塞近端或远端能从小同角度和从狭窄或阻塞近端或远端察看病灶。这一点对于喉察看病灶。这一点对于喉CTCT内窥镜成像尤其内窥镜成像尤其重要，由于纤维内窥镜不能察看声门构造下重要，由于纤维内窥镜不能察看声门构造下外表。外表。l能察看到纤维内窥镜无法到在的管腔，如能察看到纤维内窥镜无法到在的管腔，如血管内腔的情况。血管内腔的情况。l能协助引导纤维内窥镜活检及治疗。能协助引导纤维内窥镜活检及治疗。l可改动透明度，透过管腔察看管外情况。可改动透明度，透过管腔察看管外情况。 lCTCT透视透视(CT fluorosc

19、opy)(CT fluoroscopy)是基于螺旋是基于螺旋CTCT快速延续扫描、快速图像重建和延续图快速延续扫描、快速图像重建和延续图像显示技术的开展，球管旋转像显示技术的开展，球管旋转6060(1/6(1/6圈圈) )就能重建出一幅新图像，每幅图像的重就能重建出一幅新图像，每幅图像的重建时间仅建时间仅0.170.17秒。当秒。当CTCT以延续方式扫描以延续方式扫描时，电视监视器上同时显示类似电影的时，电视监视器上同时显示类似电影的动态动态CTCT图像。图像。 l实时加强监视其原理：首先在参考层面上实时加强监视其原理：首先在参考层面上设定一个感兴趣区，然后对该区的设定一个感兴趣区，然后对该区

20、的CTCT值从值从开场注射造影剂起进展扫描监视。当造影开场注射造影剂起进展扫描监视。当造影剂到达该区时，监测到剂到达该区时，监测到CTCT值忽然添加，触值忽然添加，触发预定的扫描程序而自动启动进展扫描。发预定的扫描程序而自动启动进展扫描。这样可以捕捉到理想的扫描期，而不会受这样可以捕捉到理想的扫描期，而不会受病人的心输出量和心率的影响，也不因用病人的心输出量和心率的影响，也不因用计时器业计算时间会引起人为的误差。计时器业计算时间会引起人为的误差。 l最适宜于显示肺的微细构造和肺局灶性最适宜于显示肺的微细构造和肺局灶性微小病变、以及对骨质的细微构造进展微小病变、以及对骨质的细微构造进展研讨。注射

21、造影剂后研讨。注射造影剂后60806080秒。这种方法秒。这种方法可选择性运用于富血管性肿瘤的病例，可选择性运用于富血管性肿瘤的病例，例如：肝癌、局灶性结节性增生、肝腺例如：肝癌、局灶性结节性增生、肝腺瘤、胰岛细胞瘤、肾癌及乳腺癌肝转移瘤、胰岛细胞瘤、肾癌及乳腺癌肝转移瘤等。瘤等。 lCTCT灌注成像灌注成像(CT pefusion)(CT pefusion)是经静脉团注造是经静脉团注造影剂后，在造影剂开场经过受检组织的过程影剂后，在造影剂开场经过受检组织的过程中，对该组织固定层面进展快速扫描中，对该组织固定层面进展快速扫描(13(13秒秒扫一次扫一次) )，获得系行动态加强，获得系行动态加强CTCT图像，再将受图像，再将受检组织强化值与同层内大血管作动态比较，检组织强化值与同层内大血管作动态比较，计算出反映该组织各像素血流灌注情况的参计算出反映该组织各像素血流灌注情况的参数，组成新的数字矩阵，最后可得到灌注图数，组成新的数字矩阵，最后可得到灌注图像。像。CTCT灌注成像可间接地了解含造影剂的血灌注成像可间接地了解含造影剂的血液充盈毛细血管床的速度，亦即组织的血液液充盈毛