ct专题知识讲座

ct专题知识讲座ct专题知识讲座第1页CT概述1969年HOUNSFIELD设计成计算机横断体层成像装置。经神经放射诊疗学家Ambrose应用于临床，取得极为满意诊疗效果。它使脑组织和脑室及病变本身显影，取得颅脑横断面图像。此种检验方法称之为计算机体层成像，这一结果于1972年英国放射学会学术会议上发表，1973年在英国放射学杂志上报道。ct专题知识讲座第2页

这种图质好、诊疗价值高而无创伤、无痛苦、无危险诊疗方法是放射诊疗领域重大突破，促进医学影象诊疗学发展。因为对医学上重大贡献，HOUNSFIELD取得了1979年诺贝尔医学生物学奖。这种检验方法开始只能用于头部，1974年LEDLEY设计成全身CT装置，使之能够对全身各个解剖部位进行检验。今后，CT装置在设计上有了很大发展。CT概述ct专题知识讲座第3页CT图像特点X线影像是把含有三维立体解剖结构摄成二维平面图像，影像相互重合，相邻器官或组织之间对X线吸收差异小，不能形成对比而组成图像。体层摄影：能够处理影像重合问题。造影检验：可使普通X线检验不能显示器官显影。影像分辨力不高，尤其是由软组织组成器官仍不能显影。ct专题知识讲座第4页各代CT机特点一、第一代CTX线球管为固定阳极，发射X线为直线笔形束，一个探测器，采取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3~6分钟。矩阵象素256×256或320×320。仅用于颅脑检验。二、第二代CT与第一代无质区分，仅由小角度（3°~30°）扇形X线束替换了直线笔形束，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。ct专题知识讲座第5页各代CT机特点三、第三代CTX三线球管为旋转阳极。发射X线为扇形束，角度较大达30°~45°度，探测器多达几百个，只做旋转扫描，扫描时间为2.4~10秒，矩阵象素除256×256和320×320外，还有512×512。适用全身各部位。四、第四代CT与第三代无质区分，探测器多达1000余个，固定安装在扫描机架四面，仅X线球管绕患者旋转，扫描时间深入缩短至1~5秒。ct专题知识讲座第6页CT成像系统组成（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、降低散射线以提升图像质量、降低被检者辐射剂量。4．楔形滤过器:滤掉低能射线，提升X线束平均能量。5．探测器:接收穿透人体剩下射线，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．扫描检验床:螺旋CT对床移动精度要求很高。10．辅助设备:电源系统、摄影机、工作站ct专题知识讲座第7页CT成像系统组成（二）软件系统

CT机软件平台多采取专用操作系统、Unix、Linux等操作系统。1．基础功效软件完成扫描、图像处理、图像存放、摄影等常规工作软件。2．特殊功效软件包含故障诊疗软件、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。ct专题知识讲座第8页CT基础结构扫描个别：x线管、探测器和扫描架，计算机系统：将扫描搜集到信息数据进行储存和运算，图像显示和存放系统：经计算机处理，重建图像显示在电视屏上或用多幅摄影机或激光相机将图像摄下。ct专题知识讲座第9页扫描方式第五代CT机属于快速扫描，X线源用电子枪有四条阳极靶环，电子束由阳极飞向阳极靶环撞击后，产生X线。电子束沿Z轴前后移动，使扫描时间缩短到50毫秒。检验心脏消除了运动伪影。ct专题知识讲座第10页CT成像原理CT是以X线束对人体某部一定厚度层面进行横断扫描；探测器接收该层面X线衰减信号，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。ct专题知识讲座第11页CT成像原理沿着x射线束经过路径上，物质密度和组成等都是不均匀。将目标分割成许多像素，每个像素长度为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能够假定为常值。设第一个单元入射X线强度为I0时，第一单元I1=I0e-μ1W（μ1为第一单元衰减系数）ct专题知识讲座第12页CT成像原理为了建立CT图象，就必须求出每个小单元衰减系数。所以μ1+μ2+μ3+……μn=1/w（In）I0/In就是建立CT图象基础方程。n个未知衰减系数不可能由一次穿射二取得，因为一个方程式不可能解出多个未知数。从不一样方向进行屡次穿射，就能够搜集足够多数据，从而建立起足够数量方程式。ct专题知识讲座第13页

假如把断面等分成256×256个单元，X线在每个角度上投影256次，这么每一角度上可建立256×256个方程式，求得256×256单元所对应衰减系数。然后电子计算机求解这些方程式，从而得出每一小单元衰减系数。CT成像原理ct专题知识讲座第14页CT成像原理

以第一代日本CT-H2头颅CT扫描机为例，每次直线扫描可得256个信息，旋转1800，作180次扫描，可得46080个信息。所以，像素越小，探测器数目越多，计算机所测出衰减系数就越多越准确，从而能够建立清楚图像，以满足医学诊疗上需要。ct专题知识讲座第15页CT图像CT图像是由一定数目标由黑到白不一样灰度小方块（像素）按矩阵排列所组成。这些小方块是反应对应单位容积吸收系数。

CT图像上黑色表示低吸收区，既低密度区，如脑室；白色表示高吸收区，即高密度区，如颅骨。

CT图像能分辨吸收系数只有0.1%~0.5%差异。ct专题知识讲座第16页CT图像特点CT图像是是横断面断层图像，也是计算机重建图像，是由一定数目从黑到白不一样灰度像素按矩阵排列所组成。这些像素反应是对应体素X线吸收系数。

ct专题知识讲座第17页CT图像特点CT图像能够用不一样灰度来表示，以反应器官和组织对X线吸收程度。所以，CT图像与X线图像所表示黑白影像一样，黑影表示低吸收区，即低密度区，如脑室、肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。

ct专题知识讲座第18页CT图像特点CT图像空间分辨力不如X线图像高，所以当前CT检验尚不能完全代替X线检验。不过，CT图像密度分辨力比X线图像高，所以，人体软组织密度差异即使很小，吸收系数多靠近于水，也能形成对比而成像。所以，CT能够更加好地显示由软组织组成器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆腔器官等，这是CT最大优点。ct专题知识讲座第19页螺旋CT扫描80年代末90年代初，对CT机又作了改进，值得一提是螺旋CT扫描（spiralCTSCAN）,它是在螺旋式扫描基础上，经过滑环技术与扫描床平直匀速移动而实现。滑环技术使得X线管供电系统只经电刷和短电缆，这么就可使X线管连续旋转并进行连续扫描。在扫描期间，管球旋转和连续动床同时进行，使X线扫描轨迹成螺旋形，而且是连续，没有间隔时间。结果使扫描时间大大缩短。ct专题知识讲座第20页螺旋CT扫描

X线管在旋转同时，检验床在移动，实现了对人体螺旋状扫描。ct专题知识讲座第21页螺旋CT（SpiralCT)

螺旋CT关键技术是滑环技术，X线管在连续旋转、曝光同时，扫描床以一定速度沿Z轴方向运动，探测器采集到数据不再是传统CT单层数据信息，而是人体某段体积信息，扫描完成后可依据需要作不一样层厚和层间距图像重建。螺旋CT扫描又称容积扫描(volumetricscanning)。依据X线管和探测器运动方式，螺旋CT仍属于“旋转＋旋转”类，即第三代CT机，但扫描性能大大提升、扫描时间大大缩短。ct专题知识讲座第22页螺旋CT优势扫描时间短，10~20秒内完成；一次屏气状态完成数据采集，可在造影剂到达峰值时成象，得到动、静脉图象。可在采集容积数据任何位置进行任意间隔回顾性图象重建。可任意选择观察面：横断面、冠状面、矢状面、斜面及曲面。可在任何扫描部位重建出高质量三维图象和血管造影图象。ct专题知识讲座第23页螺旋CT扫描

缩短因为了扫描时间，所以对不和作病人易行扫描，一次屏气即可完成扫描，从而轻易去除呼吸运动带来层面位置改变，防止层面遗漏或重合，适合运动器官，如肺和肝扫描，适合动态扫描（dynamicscanning），及CT血管造影（CTANGIOGRAPHY，CTA）。螺旋CT扫描应用越来越来广泛。ct专题知识讲座第24页

因为是连续扫描，可得到扫描区域容积数据，所以可重建任意层面图像，而且重建三维图像比普通CT清楚。螺旋CT扫描ct专题知识讲座第25页螺旋CT成像参数

1.螺距：球管旋转一周检验床移动距离与扫描线束厚度（即层厚）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，探测器采集信息量相对较少，图像质量下降。

2.重建间隔：被重建两相邻断面之间长轴方向距离。回顾性图像重建，即先进行螺旋扫描取得原始数据，然后依据需要作任意断面图像重建。ct专题知识讲座第26页螺距=每圈移床距离/层厚螺距越大，床速越快ct专题知识讲座第27页多层螺旋CT(MultiSliceSpiralCT，MSST)1991年，以色列Elscint企业推出了双层螺旋CT，扫描速度比普通螺旋CT提升了一倍，1998年底RSNA年会上，Siemens、GE、Marconi（Picker）、Toshiba同时推出了旋转一周可取得4层连续层面图像多层螺旋CT，或称多排探测器CT（MultiDetectorRowCT，MDCT）。ct专题知识讲座第28页图像后处理技术

重建技术用于使用原始数据经重建数学运算得到横断面影像。可将CT图像原始数据，改变图像矩阵、视野，进行图像再次重建处理。另外，还可依据所选滤波函数，改变算法，再次重建图像。比如内耳骨算法扫描后，还可改变为软组织算法再次重建图像，提升了组织间密度分辨力，使图像更细致、柔和。一次扫描，能取得不一样算法数套影像，用不一样学值来观察，诊疗信息更丰富。ct专题知识讲座第29页图像后处理技术

重组技术用于使用重建后数据实施深入后处理。

ct专题知识讲座第30页三维重建（一）多平面重组重组是将己有各个层面中相关显示数据取出来重新组合成为新层面：矢状面、冠状面、斜面及任意曲面图象。螺旋CT扫描，一次扫描采集原始数据，不增加X线照射量，也排除了呼吸运动伪影。重组图象用显示数据重建，直接重建图象用原始数据重建。

ct专题知识讲座第31页三维重建（二）三维重建是指螺旋CT扫描所取得原始数据经计算机程序处理，在X、Y轴二维图象上对Z轴进行投影转换及负影显示处理，以重建出直观立体图形。详细技术有：表面遮盖显示（shadedsurfacedisplay，SSD）、最大密度投影（maximumintensityprojection，MIP）应用最广泛。ct专题知识讲座第32页三维重建三维重建：表面遮盖显示（SSD）最大密度投影（MIP）最小密度投影（MinP）容积显示（VRT）腔内重建技术（VE）骨骼重建血管重建其它器官或组织重建ct专题知识讲座第33页三维重建

仿真内窥镜（VE，VirtualEndoscopy)

是利用相邻组织结构之间较大密度差，对器官或组织相同象素值个别进行表面重建。非创伤性检验，能从狭窄或阻塞远端观察病灶，也可动态、立体观察腔内形态。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应用范围主要有：胃和结肠、五官窦道、大血管、胆道、膀胱等。ct专题知识讲座第34页1、没有扫描间隔时间，大大缩短扫描时间，2、快速容积扫描，提升小病灶检出，防止遗漏小病灶，3、能进行容积扫描后处理：CT血管造影，

CT三维重建，CT仿真内窥镜等。螺旋CT优点ct专题知识讲座第35页ct专题知识讲座第36页CT检验方法一、平扫指不用任何造影剂扫描方法，包含普通扫描和特殊扫描，前者应用最广泛。(一)普通扫描常规采取横断扫描，依据需要亦可采取冠状扫描。层厚5mm～10mm，层距5mm～10mm。普通扫描对CT机没有特殊要求，在普通CT机和螺旋CT机上均可实施。ct专题知识讲座第37页CT检验方法(二)薄层扫描薄层扫描（thinslicescan）是指层厚小于5mm扫描，当前最薄扫描层厚可小至1mm，在普通CT机和螺旋CT机上均可实施。薄层扫描主要优点是降低个别容效应，从而真实反应病变及组织器官内部密度。

ct专题知识讲座第38页CT检验方法(三)重合扫描重合扫描(overlapscan)是指扫描时设置层距小于层厚，使相邻扫描层面有个别重合扫描方法。比如扫描层厚10mm，层距5mm，相邻两个层面就有5mm厚度重合。重合扫描对CT机没有特殊要求，可降低个别容积效应，提升小病灶检出机会。

ct专题知识讲座第39页CT检验方法(四)靶扫描靶扫描（targetscan）是指对兴趣区先局部放大后进行扫描方法。靶扫描图像与普通扫描图像像素数目相同，因而显著增加了该局部单位面积像素数目，提升了空间分辨力。

ct专题知识讲座第40页CT检验方法(四)靶扫描方法：对检验部位先行一层普通扫描，然后利用此图像对兴趣区进行局部放大后再逐层扫描，层厚、层距常见1mm～5mm，电压、电流与普通扫描相同。靶扫描主要用于小器官和小病灶显示，如内耳、脑垂体、椎间盘、肾上腺或胰头区病变检验。ct专题知识讲座第41页CT检验方法(五)高分辨力扫描高分辨力扫描CT（highresolutionCT；HRCT）是指在较短扫描时间内，取得含有良好空间分辨力CT图像扫描方法。HRCT含有良好空间分辨力，对显示小病灶、小器官及其细微结构优于普通CT扫描，多作为普通CT扫描一个补充，如肺部弥漫性与结节性病变检验，但亦可作为独立扫描检验方法，如内耳检验。

ct专题知识讲座第42页CT检验方法(六)定量CT

定量CT（quantitativeCT；QCT）是指利用CT检验来测定某一些兴趣区内特殊组织某一个化学成份含量方法，常见来测定骨矿物质含量，监测骨质疏松或其它代谢性骨病病人骨矿密度。

ct专题知识讲座第43页CT检验方法二、增强扫描增强扫描是指静脉注射对比剂后扫描。增强扫描增加了正常组织与病变组织密度差异，可更清楚地显示出病变与周围组织间关系及病变大小、形态、范围，有利于发觉平扫未能显示或显示不清病变；同时依据病变强化特点，有利于定性诊疗；另外，还可观察血管结构及血管病变等。

ct专题知识讲座第44页CT检验方法二、增强扫描

(一)常规增强扫描是静脉注射对比剂后按普通扫描方法进行扫描。常规增强扫描时对比剂注射方法有：①静脉团注法：即以2ml/s～4ml/s速度静脉注射对比剂50ml～100ml，注射完成后马上扫描，其特点是增强效果显著，但消失也快；②快速静脉滴注法：即快速静脉滴注对比剂100ml～180ml，滴注50ml后开始扫描，其特点是血管内对比剂浓度维持时间较长，但增强效果差，不如静脉团注法。

ct专题知识讲座第45页CT检验方法二、增强扫描

(三)动态增强扫描是指静脉注射对比剂后在短时间内对兴趣区进行快速连续扫描。动态增强扫描对CT机要求是每层扫描时间和扫描间隔时间之和小于10s。动态扫描时，扫描过程与图像处理过程分开，先在较短时间内完成全部扫描，待扫描结束后再作图像重建和显示。

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