第四章 CT成像系統(tǒng)D

1、 4.6 X射線衰減系數(shù)的重建射線衰減系數(shù)的重建 及及X-CT的后處理技術(shù)的后處理技術(shù)重建圖像是人體斷面X射線衰減系數(shù)的分布函數(shù)X射線投射強(qiáng)度（投影值）并沒有與衰減系數(shù)的線積分成正比，而是衰減系數(shù)線積分的指數(shù)函數(shù)。),(yxdzze)(0IIdzz)()IIln(0dzze)(0IIX射線管放出的射線包含各種不同能量成分，表現(xiàn)為一個能量譜的分布。所測得投射強(qiáng)度應(yīng)為： deSdzz),()(I射線射線“硬化硬化”現(xiàn)象現(xiàn)象：低能量的射線成分首先被吸收；高能量的射線成分較易穿過人體。X射線在傳播過程中平均能量變高，射線束逐漸變硬。硬射線能量高，穿透力強(qiáng)，物體表現(xiàn)出低衰減性能。校正射線硬化效應(yīng)的措施：

2、校正射線硬化效應(yīng)的措施：（1）提高管電壓，增加濾過板厚度，濾除）提高管電壓，增加濾過板厚度，濾除低能量射線。低能量射線。（2）通過算法補(bǔ)償校正。）通過算法補(bǔ)償校正。為了鑒別組織線性衰減系數(shù)的微小差別，并使組織特性定量化，定義CT值：其中t、water分別為組織及水的線性衰減系數(shù)，單位為Hounsfield，簡稱Hu。由上式顯見，水的CT值為0。實驗得知：骨2water，空氣0。因此，骨的CT值為1000，空氣的CT值為0。CT值（Hu單位）01000-1000 空氣空氣 脂肪脂肪 水水 軟組織軟組織 致密骨骼致密骨骼 twaternumberwaterCT010 0窗口技術(shù)人體組織的人體組織的

3、CT值范圍是值范圍是2000個單位。個單位。CT圖圖像實際上是用像實際上是用2000個灰度值表示、層次非常個灰度值表示、層次非常豐富，而人眼一般僅能分辨出豐富，而人眼一般僅能分辨出30-40個灰度個灰度等級。若將等級。若將2000個灰度等級劃分為個灰度等級劃分為40個灰階，個灰階，則每個灰階所能分辨的則每個灰階所能分辨的CT值為值為200040=50HU，也就是說，當(dāng)相鄰的兩種組織的，也就是說，當(dāng)相鄰的兩種組織的CT值相差值相差50HU時，人眼才能將兩者區(qū)分出時，人眼才能將兩者區(qū)分出來。為了顯示組織結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和反映準(zhǔn)確的來。為了顯示組織結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和反映準(zhǔn)確的密 度 差 值 ， 就 必 須 使

4、用密 度 差 值 ， 就 必 須 使 用 窗 口 技 術(shù)窗 口 技 術(shù) 。 窗口技術(shù)窗口技術(shù)(window technology ) (window technology ) ：CTCT設(shè)設(shè)備放大某段范圍內(nèi)灰度的技術(shù)備放大某段范圍內(nèi)灰度的技術(shù)。即把被觀即把被觀測組織的測組織的CTCT值范圍值范圍（灰度范圍灰度范圍）定為放大定為放大的灰度范圍，放大灰度范圍的上限增強(qiáng)為的灰度范圍，放大灰度范圍的上限增強(qiáng)為全白，下限壓縮為全黑，這樣放大或增強(qiáng)全白，下限壓縮為全黑，這樣放大或增強(qiáng)了局部灰度范圍內(nèi)不同灰度之間黑白對比了局部灰度范圍內(nèi)不同灰度之間黑白對比的程度。的程度。窗寬（窗寬（window width

5、）是指顯示圖像所包含是指顯示圖像所包含的的CT值范圍，在此范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)按密度的值范圍，在此范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)按密度的高低從白到黑分為灰度等級進(jìn)行觀察分析。高低從白到黑分為灰度等級進(jìn)行觀察分析。窗位（窗位（window level）是指觀察某一組織結(jié)構(gòu)是指觀察某一組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)時，以該組織的細(xì)節(jié)時，以該組織的CT值為中心進(jìn)行觀察。如值為中心進(jìn)行觀察。如腦組織的腦組織的CT值大約為值大約為35HU，則窗位選擇為，則窗位選擇為35HU，窗寬常用，窗寬常用100HU。 窗口：窗口：被放大或增強(qiáng)的灰度范圍。被放大或增強(qiáng)的灰度范圍。 窗寬窗寬(window width(window width，WW)WW

6、)：放大的灰放大的灰度范圍上下限之差。度范圍上下限之差。 窗寬窗寬 CTCTmaxmax CTCTminmin 窗位窗位(window level(window level，WL)WL)：放大的灰度放大的灰度范圍的平均值范圍的平均值( (灰度中心值，即顯示器所灰度中心值，即顯示器所顯示的中心顯示的中心CTCT值值) )。 窗位窗位 2minmaxCTCT 例：觀察腦部的血液例：觀察腦部的血液( (CTCT值為值為12H)12H)及凝血及凝血( (CTCT值為值為565676H)76H)時，把上限灰度時，把上限灰度CTCTmaxmax定為定為80H80H，下限灰度，下限灰度CTCTminmin定

7、為定為0H0H， 窗寬窗寬CTCTmaxmaxCTCTminmin=80HU=80HU0HU0HU 80HU80HU 窗位窗位= = HUCTCT4020802minmax 如：某被測人體組織的如：某被測人體組織的CTCT值范圍為值范圍為320HU320HU或或160HU160HU，若采用，若采用1616級顯示灰階時，級顯示灰階時，CTCT值范圍內(nèi)每一顯示灰階代表的值范圍內(nèi)每一顯示灰階代表的CTCT值跨度值跨度為為20HU20HU和和10HU10HU。 窄窄WWWW的的CTCT值的分級細(xì)（值的分級細(xì)（10HU10HU），顯示），顯示的的CTCT值范圍小，對組織在密度差異間顯示值范圍小，對組織在

8、密度差異間顯示的黑白對比度大，有利于對低密度組織或的黑白對比度大，有利于對低密度組織或結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)( (腦組織腦組織) )的顯示；的顯示； 寬寬WWWW的每級灰階代表的的每級灰階代表的CTCT值跨度大，對值跨度大，對組織在密度差異間顯示的黑白對比度小，組織在密度差異間顯示的黑白對比度小，適用于密度差別大的組織或結(jié)構(gòu)適用于密度差別大的組織或結(jié)構(gòu)（肺、骨（肺、骨質(zhì)等）質(zhì)等）的顯示。的顯示。肺窗：肺窗：700、1200 縱隔窗：縱隔窗：30、300 骨窗：骨窗：+300、1000腦窗：腦窗：+35、100窗口必須根據(jù)窗口必須根據(jù) 相關(guān)顯象組織相關(guān)顯象組織 來設(shè)置來設(shè)置Narrow Window Widt

9、h窄窗寬Broad Window Width寬窗寬窄窄 窗寬窗寬: 適用于軟組織部位適用于軟組織部位,如腦和腹部。如腦和腹部。但窗寬以外的結(jié)構(gòu)就不能正確的但窗寬以外的結(jié)構(gòu)就不能正確的被反映出來。被反映出來。 寬寬 窗寬窗寬: 適用于對比度較大的部位，適用于對比度較大的部位，如肺和骨骼。密度差別較小如肺和骨骼。密度差別較小的組織不易顯示。的組織不易顯示。Hounsfieldunit+1000-10000Window 1窗位窗位Gray scaledisplayWhiteBlackCT WindowingWindow 2雙窗技術(shù)雙窗技術(shù)把兩種把兩種CT值相差較大值相差較大的組織在同一窗口中顯示的組

10、織在同一窗口中顯示, 例如例如肺和縱隔肺和縱隔(軟組織軟組織)。雙窗技術(shù)雙窗技術(shù)*一幅圖像上同時觀一幅圖像上同時觀測肺和縱隔。測肺和縱隔。Lung Window 肺窗Mediastinum Window縱隔窗Double Window 雙窗Image 2: 僅觀察肺僅觀察肺Image 1: 同時觀察肺、同時觀察肺、胸腔和縱隔。胸腔和縱隔。Image 3: 僅觀察縱隔和僅觀察縱隔和胸腔胸腔常規(guī)常規(guī)CT真好真好!但仍然存在很多問題但仍然存在很多問題.常規(guī)常規(guī)CT.常規(guī)掃描方式的缺點常規(guī)掃描方式的缺點：1、需要較長的掃描時間需要較長的掃描時間2、成像中會產(chǎn)生遺漏人體某些組織的情況、成像中會產(chǎn)生遺漏人

11、體某些組織的情況3、不能準(zhǔn)確地重建三維圖像和多方位圖像、不能準(zhǔn)確地重建三維圖像和多方位圖像4、使用造影劑掃描時，在造影劑的有效時間、使用造影劑掃描時，在造影劑的有效時間 里，只掃描了有限的幾個層面。里，只掃描了有限的幾個層面。不能準(zhǔn)確地重建三維圖像和多方位圖像不能準(zhǔn)確地重建三維圖像和多方位圖像。層厚定位選擇所引起的問題層厚定位選擇所引起的問題.對不起對不起, 因為不在層厚里面所因為不在層厚里面所以引起病變的遺漏以引起病變的遺漏.一只老鼠一只老鼠.螺旋錐形束CT 螺旋螺旋CT（spiral CT，SCT）掃描方式產(chǎn)生掃描方式產(chǎn)生于于1989年，是在滑環(huán)掃描技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展，年，是在滑環(huán)掃描技術(shù)基礎(chǔ)

12、上發(fā)展，屬于屬于R-R掃描方式的發(fā)展。掃描方式的發(fā)展。 SCT機(jī)使用散熱性能好的大容量機(jī)使用散熱性能好的大容量X線管和線管和高效率的探測器。高效率的探測器。X線束仍為大扇形束，與線束仍為大扇形束，與傳統(tǒng)的掃描方式不同。傳統(tǒng)的掃描方式不同。 滑環(huán)技術(shù)滑環(huán)技術(shù)：常規(guī)常規(guī)CT機(jī)機(jī)X線管供電及信號的線管供電及信號的傳遞由電纜完成，近年來以銅制的滑環(huán)和傳遞由電纜完成，近年來以銅制的滑環(huán)和導(dǎo)電的碳刷電纜，通過碳刷和滑環(huán)的接觸導(dǎo)電的碳刷電纜，通過碳刷和滑環(huán)的接觸導(dǎo)電使機(jī)架作單向的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)電使機(jī)架作單向的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 螺旋螺旋CT工作原理工作原理 螺旋掃描是指在掃描期間，螺旋掃描是指在掃描期間， X線管連續(xù)

13、旋轉(zhuǎn)并線管連續(xù)旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生產(chǎn)生X線束，同時掃描床在縱軸方向連續(xù)移動，這樣，線束，同時掃描床在縱軸方向連續(xù)移動，這樣，掃描區(qū)域掃描區(qū)域X線束進(jìn)行的軌跡相對被檢查者而言呈螺旋線束進(jìn)行的軌跡相對被檢查者而言呈螺旋運(yùn)動，掃描軌跡為螺旋形曲線，這樣可以一次收集運(yùn)動，掃描軌跡為螺旋形曲線，這樣可以一次收集到掃描范圍內(nèi)全部容積的數(shù)據(jù)，所以也稱為到掃描范圍內(nèi)全部容積的數(shù)據(jù)，所以也稱為螺旋容螺旋容積掃描積掃描。 螺旋螺旋CT掃描裝置包括探測器、掃描裝置包括探測器、X線管滑環(huán)、機(jī)線管滑環(huán)、機(jī)架與檢查床、控制臺與計算機(jī)架與檢查床、控制臺與計算機(jī)。其中。其中滑環(huán)技術(shù)滑環(huán)技術(shù)是螺是螺旋掃描的基礎(chǔ)，螺旋掃描是通過滑環(huán)技術(shù)與

14、掃描床旋掃描的基礎(chǔ)，螺旋掃描是通過滑環(huán)技術(shù)與掃描床的連續(xù)移動相結(jié)合而實現(xiàn)的。的連續(xù)移動相結(jié)合而實現(xiàn)的。單層螺旋單層螺旋CTCT掃描掃描 是是X X線管由往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改為向一個方向連續(xù)旋線管由往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改為向一個方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描，受檢體（檢查床）同時向一個方向移動，轉(zhuǎn)掃描，受檢體（檢查床）同時向一個方向移動，X X線連續(xù)曝光并采集數(shù)據(jù)。線連續(xù)曝光并采集數(shù)據(jù)。X X線管相對于受檢體的線管相對于受檢體的運(yùn)動為劃過一柱面螺旋線形軌跡。運(yùn)動為劃過一柱面螺旋線形軌跡。 沒有掃描間隔的暫停時間（死時間），可進(jìn)行連沒有掃描間隔的暫停時間（死時間），可進(jìn)行連續(xù)掃描，解決了傳統(tǒng)掃描時的層隔問題。單層螺續(xù)掃描，解

15、決了傳統(tǒng)掃描時的層隔問題。單層螺旋旋CTCT的探測器數(shù)目和材料同第的探測器數(shù)目和材料同第3 3代代CTCT；單層螺旋單層螺旋CT掃描掃描 單層單層 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)一周一一周一幅圖像幅圖像 多層多層 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)一周多一周多幅圖像幅圖像2D 層厚層厚3D 容積容積 常規(guī)常規(guī) vs. 螺旋螺旋 CT . 在掃描過程中，在掃描過程中，X線管連續(xù)地圍繞受檢者旋轉(zhuǎn)，與此同線管連續(xù)地圍繞受檢者旋轉(zhuǎn)，與此同時承托著受檢者的病床勻速的向機(jī)架的掃描孔內(nèi)推進(jìn)時承托著受檢者的病床勻速的向機(jī)架的掃描孔內(nèi)推進(jìn)(或勻或勻速地離開掃描孔速地離開掃描孔)，這樣，這樣X射線束在受檢者身上勾畫出一條射線束在受檢者身上勾畫出一條螺旋線軌跡，

16、因此稱之為螺旋線軌跡，因此稱之為螺旋螺旋CT。 螺旋線限定了人體組織的一段容積，所以這一技術(shù)也螺旋線限定了人體組織的一段容積，所以這一技術(shù)也叫作叫作容積掃描容積掃描。 非螺旋非螺旋CT與螺旋與螺旋CT掃描方式的比較掃描方式的比較 螺旋螺旋CT掃描采用的掃描采用的滑環(huán)技術(shù)滑環(huán)技術(shù)，去除了，去除了X線球管與機(jī)架之線球管與機(jī)架之間的電纜連接的束縛，使得球管、探測器系統(tǒng)可以單向連續(xù)間的電纜連接的束縛，使得球管、探測器系統(tǒng)可以單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)360的掃描時間可以縮短到的掃描時間可以縮短到1秒或亞秒，明顯秒或亞秒，明顯提高了掃描速度和檢查效率。更主要的是在連續(xù)掃描的同時，提高了掃描速度和檢

17、查效率。更主要的是在連續(xù)掃描的同時，檢查床也單向勻速移動，使得整個掃描的軌跡類似螺旋管，檢查床也單向勻速移動，使得整個掃描的軌跡類似螺旋管，它所采集的數(shù)據(jù)是某一檢查器官或部位連續(xù)的掃描數(shù)據(jù)，即它所采集的數(shù)據(jù)是某一檢查器官或部位連續(xù)的掃描數(shù)據(jù)，即容積數(shù)據(jù)，因此也稱這種掃描方式為容積數(shù)據(jù)，因此也稱這種掃描方式為容積掃描容積掃描。 Continuously rotating tube/detector system-球管球管/探測器連續(xù)旋轉(zhuǎn)。探測器連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 Continuous radiation-連續(xù)投照。連續(xù)投照。 Continuous data acquisition-連續(xù)數(shù)據(jù)獲取。連續(xù)數(shù)據(jù)

18、獲取。 Continuous table feed-連續(xù)進(jìn)床。連續(xù)進(jìn)床。螺旋螺旋 CT = 容積掃描容積掃描何謂何謂 4 “C”? 要實現(xiàn)螺旋掃描，完成連續(xù)的容積式數(shù)據(jù)采集，必須要實現(xiàn)螺旋掃描，完成連續(xù)的容積式數(shù)據(jù)采集，必須滿足下列要求：滿足下列要求：1.依靠滑環(huán)技術(shù)使依靠滑環(huán)技術(shù)使X線管能連續(xù)地沿著一個方向轉(zhuǎn)動；線管能連續(xù)地沿著一個方向轉(zhuǎn)動；2.病床能做同步勻速直線運(yùn)動；病床能做同步勻速直線運(yùn)動；3.使用大功率、高熱容量和散熱率的使用大功率、高熱容量和散熱率的X線管；線管；4.具有螺旋加權(quán)算法軟件；具有螺旋加權(quán)算法軟件；5.選用計算速度快、存儲容量大的計算機(jī)系統(tǒng)。選用計算速度快、存儲容量大的

19、計算機(jī)系統(tǒng)。 實現(xiàn)螺旋實現(xiàn)螺旋 CT掃描的技術(shù)要求掃描的技術(shù)要求滑環(huán)技術(shù)滑環(huán)技術(shù) 滑環(huán)技術(shù)是螺旋掃描的基滑環(huán)技術(shù)是螺旋掃描的基礎(chǔ)，它的發(fā)明問世標(biāo)志著礎(chǔ)，它的發(fā)明問世標(biāo)志著CT成像技術(shù)進(jìn)入一個快速發(fā)展的成像技術(shù)進(jìn)入一個快速發(fā)展的新時代。新時代?；h(huán)技術(shù)的重大貢獻(xiàn)滑環(huán)技術(shù)的重大貢獻(xiàn)是解決了是解決了CT機(jī)架旋轉(zhuǎn)部分與機(jī)架旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分的饋電和信號傳遞方靜止部分的饋電和信號傳遞方式問題，可以實現(xiàn)式問題，可以實現(xiàn)X線球管連線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光。續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光。它是用一個滑它是用一個滑環(huán)和一個碳刷代替了電纜，當(dāng)環(huán)和一個碳刷代替了電纜，當(dāng)碳刷沿著滑環(huán)滑動時，則經(jīng)滑碳刷沿著滑環(huán)滑動時，則經(jīng)滑環(huán)與碳刷向環(huán)與碳

20、刷向X線球管供電。由線球管供電。由于擺脫了各種電纜的纏繞限制，于擺脫了各種電纜的纏繞限制，而且而且X線發(fā)生器和探測器均安線發(fā)生器和探測器均安裝在一個滑環(huán)上，因此裝在一個滑環(huán)上，因此滑環(huán)可滑環(huán)可單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。低壓滑環(huán)技術(shù)示意圖低壓滑環(huán)技術(shù)示意圖高壓滑環(huán)技術(shù)示意圖高壓滑環(huán)技術(shù)示意圖螺旋螺旋CT用于臨床造影劑應(yīng)用。用于臨床造影劑應(yīng)用。螺旋螺旋CT適用于身體所有部位檢查。適用于身體所有部位檢查。 對于小兒和外傷病人對于小兒和外傷病人, 能快速完成掃描。能快速完成掃描。適用于大范圍的解剖結(jié)構(gòu)檢查。適用于大范圍的解剖結(jié)構(gòu)檢查。如果你打算進(jìn)行如果你打算進(jìn)行3D 后處理后處理 (e.g. C

21、TA) 可常用螺旋可常用螺旋!什么時候使用螺旋什么時候使用螺旋CT?螺旋螺旋CT影像設(shè)備的優(yōu)點：影像設(shè)備的優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：螺旋螺旋CT連續(xù)掃描的能力，使得整個器官或一個部連續(xù)掃描的能力，使得整個器官或一個部位可以在一次屏氣中完成掃描，從而避免漏掃或重掃。位可以在一次屏氣中完成掃描，從而避免漏掃或重掃。由由于沒有層與層面之間的停頓，使得一次掃描檢查的時間明顯于沒有層與層面之間的停頓，使得一次掃描檢查的時間明顯縮短，有益于危重病人和不配合病人的檢查?？s短，有益于危重病人和不配合病人的檢查。對于肺臟、對于肺臟、肝臟等受呼吸影響的臟器，由于在屏氣情況下一次完成掃描，肝臟等受呼吸影響的臟器，由于在屏氣

22、情況下一次完成掃描，可以避免小病灶的遺漏。可以避免小病灶的遺漏。病人運(yùn)動形成的偽影，由于掃描病人運(yùn)動形成的偽影，由于掃描速度的提高而得以減少或避免。速度的提高而得以減少或避免?？蛇M(jìn)行任意回顧性重建，可進(jìn)行任意回顧性重建，沒有層面間隔大小和重建次數(shù)的限制。沒有層面間隔大小和重建次數(shù)的限制。單位時間內(nèi)掃描速單位時間內(nèi)掃描速度的提高，使度的提高，使CT增強(qiáng)掃描時對比劑的利用率提高和增強(qiáng)效增強(qiáng)掃描時對比劑的利用率提高和增強(qiáng)效果改善。果改善。由于螺旋由于螺旋CT掃描得到的是容積掃描數(shù)據(jù)，因此掃描得到的是容積掃描數(shù)據(jù)，因此使得多平面和三維重建圖像的質(zhì)量有了明顯改善。使得多平面和三維重建圖像的質(zhì)量有了明顯改

23、善。 螺旋螺旋CT影像設(shè)備的不足影像設(shè)備的不足由于掃描時檢查床的運(yùn)動產(chǎn)生一定的偽影，在由于掃描時檢查床的運(yùn)動產(chǎn)生一定的偽影，在Z軸上的空間分辨率有所降低。軸上的空間分辨率有所降低。螺旋螺旋CT掃描圖像的噪聲較傳統(tǒng)掃描圖像的噪聲較傳統(tǒng)CT有所增高（內(nèi)有所增高（內(nèi)插法的一個缺陷就是使噪聲增加）。插法的一個缺陷就是使噪聲增加）。螺旋螺旋CT圖像處理的時間較長，并需要計算機(jī)大容圖像處理的時間較長，并需要計算機(jī)大容量的存儲能力和運(yùn)算能力。量的存儲能力和運(yùn)算能力。螺旋螺旋CT仍受到最大掃描容積的限制。仍受到最大掃描容積的限制。采集的是數(shù)據(jù)是人體的一個層面采集的是數(shù)據(jù)是人體的一個層面采集的是數(shù)據(jù)是人體的一個

24、區(qū)段采集的是數(shù)據(jù)是人體的一個區(qū)段(容積掃描容積掃描)區(qū)別區(qū)別 多層螺旋掃描技術(shù)中，使用多層螺旋掃描技術(shù)中，使用多排探測器陣列多排探測器陣列（其排（其排數(shù)可以從幾排到幾十排）掃描軌跡是數(shù)可以從幾排到幾十排）掃描軌跡是多根螺旋線多根螺旋線。 X線管旋轉(zhuǎn)一周可以同時獲得四層數(shù)據(jù)，而且可以線管旋轉(zhuǎn)一周可以同時獲得四層數(shù)據(jù)，而且可以選擇較薄的層厚，使獲得的三維數(shù)據(jù)有更高的精度。選擇較薄的層厚，使獲得的三維數(shù)據(jù)有更高的精度。 1998年年推出多層螺旋推出多層螺旋CT （MSCT）提高了螺旋）提高了螺旋CT的性能。的性能。MSCT和和SCT掃描方式相同，掃描方式相同，X線管和檢測器圍線管和檢測器圍繞人體做繞

25、人體做360旋轉(zhuǎn)，受檢體向一個方向移動。不旋轉(zhuǎn)，受檢體向一個方向移動。不同同的的是是MSCT的的檢測器為多排檢測器為多排，目前的排數(shù)從幾，目前的排數(shù)從幾排到幾十排；而單層排到幾十排；而單層SCT的檢測器只有一排。的檢測器只有一排。 傳統(tǒng)傳統(tǒng)CT機(jī)是機(jī)是X線管和檢測器圍繞人體旋轉(zhuǎn)一圈獲線管和檢測器圍繞人體旋轉(zhuǎn)一圈獲得一幅斷面圖像，得一幅斷面圖像，MSCT機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈則可以同時機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈則可以同時獲得獲得2n幅圖像。幅圖像。 MSCT的線束寬度在的線束寬度在Z軸方向從軸方向從1cm左右增加到左右增加到幾厘米，今后將會更寬，屬于幾厘米，今后將會更寬，屬于錐形線束錐形線束CT（cone beam CT）

26、的范疇。）的范疇。 X-Ray collimation X-ray Tube Z axis單單層層螺螺旋旋CTCT2.5 mm2.5 mm2.5 mm2.5 mmX-Ray collimation X-ray Tube Z axis 層層螺螺旋旋CTCT4 4探測器陣列寬度探測器陣列寬度24mm28.8mm16層CT與64層CT的區(qū)別更高的空間分辨率更高的空間分辨率 是在高對比度情況下，區(qū)分相鄰最小物體的是在高對比度情況下，區(qū)分相鄰最小物體的能力，是測試圖像質(zhì)量（清晰度）的量化指標(biāo)。能力，是測試圖像質(zhì)量（清晰度）的量化指標(biāo)。16層CT與64層CT的區(qū)別多層螺旋多層螺旋CT掃描特點掃描特點 ：（

27、1）降低）降低X射線球管損耗射線球管損耗（2）掃描覆蓋范圍更長）掃描覆蓋范圍更長（3）掃描時間更短）掃描時間更短（4）掃描層厚更?。呙鑼雍窀?AB螺旋CT由于掃描的方式不同，產(chǎn)生了兩個新的成像參數(shù)：即螺距和重建間隔。1、螺距（Pitch）為球管旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)床距離與準(zhǔn)直寬度之比，即床速和層厚的比值。 螺距（P）=d/W 意義：增加螺距使探測器接收的射線量減少，并使圖像的質(zhì)量下降。2、重建間隔 多排螺旋多排螺旋CT的成像特點：的成像特點： MSCT與單層螺旋與單層螺旋CT主要的區(qū)別是主要的區(qū)別是探測器的結(jié)構(gòu)不同探測器的結(jié)構(gòu)不同。單層螺旋單層螺旋CT的層厚由準(zhǔn)直器決定，而多層螺旋的層厚由準(zhǔn)直器決定

28、，而多層螺旋CT的層厚由的層厚由探測器的寬度及其組合而決定。在非螺旋探測器的寬度及其組合而決定。在非螺旋CT掃描中，掃描中，X射線射線束完全是一個垂直的平面，圖像的重建過程可以直接采用投束完全是一個垂直的平面，圖像的重建過程可以直接采用投影的數(shù)據(jù)，不需要做任何的修正；多層螺旋影的數(shù)據(jù)，不需要做任何的修正；多層螺旋CT（尤其是（尤其是4排排以上者）由于探測器排數(shù)的增寬，使得以上者）由于探測器排數(shù)的增寬，使得X射線呈錐形束，在射線呈錐形束，在掃描過程中，掃描過程中，X線球管在線球管在X、Y平面上運(yùn)行，而病人是在平面上運(yùn)行，而病人是在Z軸軸方向上移動，兩者的同時運(yùn)動所采集到的數(shù)據(jù)實際上是一個方向上移

29、動，兩者的同時運(yùn)動所采集到的數(shù)據(jù)實際上是一個螺旋狀的掃描數(shù)據(jù)段，對于橫斷面圖像重建來說，不能直接螺旋狀的掃描數(shù)據(jù)段，對于橫斷面圖像重建來說，不能直接采用某一個斷面的投影數(shù)據(jù)，必須先采集重建層面鄰近數(shù)據(jù)采用某一個斷面的投影數(shù)據(jù)，必須先采集重建層面鄰近數(shù)據(jù)的內(nèi)插，然后才能按照非螺旋的內(nèi)插，然后才能按照非螺旋CT掃描圖像重建的方法重建出掃描圖像重建的方法重建出橫斷面圖像。橫斷面圖像。單層螺旋單層螺旋CT與多層螺與多層螺旋旋CT的比較的比較探測器探測器 非等寬型探測器非等寬型探測器：在寬層厚時由于探測器：在寬層厚時由于探測器的數(shù)量少其相應(yīng)的探測器的間隔減少，量的數(shù)量少其相應(yīng)的探測器的間隔減少，量子吸收

30、效率較高，減少子吸收效率較高，減少X線的曝光劑量；線的曝光劑量；但探測器的組合不如等寬型靈活。但探測器的組合不如等寬型靈活。 等寬型的探測器等寬型的探測器：由于寬度均等，組合比：由于寬度均等，組合比較靈活、層厚改變方便，對升級如增加較靈活、層厚改變方便，對升級如增加DAS以增加一次掃描的層數(shù)也較為容易些；以增加一次掃描的層數(shù)也較為容易些；但是外周的但是外周的4排探測器只能組合成一個寬排探測器只能組合成一個寬探測器使用，其間隔會造成有效信息的丟探測器使用，其間隔會造成有效信息的丟失，不如不等寬型探測器的效率高。失，不如不等寬型探測器的效率高。 探測器陣列探測器陣列 探測器陣列探測器陣列 三種探測

31、器：GELIGHTSPEED QX/iTOSHIBA4 x0.5mm24CH. 32mm SIEMENSMARCONI探測器陣列探測器陣列 探測器陣列探測器陣列 探測器陣列探測器陣列 探測器陣列探測器陣列 同樣探測器不同組合同樣探測器不同組合，可以得到不同層厚，可以得到不同層厚準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器X-ray 球球 管管 焦焦 點點產(chǎn)產(chǎn) 生生 4 層層 2.5 mm 圖圖 像像產(chǎn)產(chǎn) 生生 2 層層 5.0 mm 圖圖 像像產(chǎn)產(chǎn) 生生 1 層層 10 mm 圖圖 像像1234112 以以GE公司公司Light Speed為代表。它在為代表。它在Z軸方向有軸方向有16排探測排探測器，每排探測器是器，每排探測

32、器是等寬的。探測器的等寬的。探測器的寬度相當(dāng)于層厚為寬度相當(dāng)于層厚為1.25mm。材料為稀。材料為稀土陶瓷。土陶瓷。 多排探測器多排探測器(1)多排探測器多排探測器(2)以西門子公司為代表。以西門子公司為代表。Z軸方向有軸方向有8排探測器，排探測器，每排探測器的寬度不等，每排探測器的寬度不等，從中間向兩邊，其寬度從中間向兩邊，其寬度分別相當(dāng)于層厚為分別相當(dāng)于層厚為1、1.5、2.5、5mm。材料。材料為超速陶瓷材料。為超速陶瓷材料。 東芝公司的探測器東芝公司的探測器沿沿Z軸方向有軸方向有30排，排，基本上也是等寬型的，基本上也是等寬型的，只是靠近中央的只是靠近中央的4排排為一半寬度為一半寬度0

33、.5mm，其他的其他的30排均為排均為1mm等寬的探測器。等寬的探測器。 多排探測器多排探測器(3)螺旋螺旋CT發(fā)展動態(tài)發(fā)展動態(tài)64 排螺旋排螺旋CT (Brilliance 64 CT) Brilliance CT 64 一秒鐘精確立體完成單器官檢查 五秒無創(chuàng)完成心臟檢查 十秒高速就能完成全身檢查 飛利浦開發(fā)出Beat to Beat 自動可變延時重建技術(shù)， 從根本上解決了心率變化的難題。大量臨床應(yīng)用事實驗證了一個不可思議的成就： Brilliance CT 64 可以輕松應(yīng)對絕對心率不齊患者的冠脈檢查。 iCT 256 層螺旋層螺旋CT (Brilliance iCT) 飛利浦（飛利浦（ 中