X射線計算機(jī)斷層掃描

1、X射線計算機(jī)斷層掃描(CT)Willi A Kalender摘要X射線計算機(jī)斷層掃描(CT)、1972引入臨床實踐，是第一種現(xiàn)代片成像方式。圖 像重建數(shù)學(xué)從實測數(shù)據(jù)和顯示和歸檔數(shù)字形式是一個新奇的方式，但是今日已經(jīng)很常 見。CT呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的趨勢，在上世紀(jì)80年月，基于技術(shù)、性能及臨床使用獨立的 猜想和專家評估等各方面的猜想，它將完全取代磁共振。CT不僅幸存了下來，但在真 正的文藝復(fù)興由于螺旋掃描是由切片成像片真實體積成像過渡的介紹。輔以年月陣列 探測器技術(shù)的引入，使得成像CT今日整個器官或整個身體在5到20的亞毫米的各向 同性區(qū)分率。本綜述CT將按時間挨次重點技術(shù),圖像質(zhì)量和臨床應(yīng)用。在最終

2、的局部， 它也將簡要提及CT如雙源CT的新用途，C臂平板探測器CT和顯微CT。目前CT可能 表現(xiàn)出了比以往更高的創(chuàng)新率。結(jié)果局部和最近的事態(tài)進(jìn)展將受到最大的關(guān)注。1、簡短的歷史介紹早在1960年月，隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，CT已經(jīng)可投入使用了，但是基于它的一 些想法可以追溯到第上半個世紀(jì)。1917年被西米亞數(shù)學(xué)家氨基本重要性的爭論論文 證明材料或材料屬性的分布在一個對象層，假如可以計算出經(jīng)過沿任意數(shù)量的行的積 分值都能穿過同一層。這一理論的應(yīng)用被Bracewell (1956)進(jìn)展到了射電天文學(xué)領(lǐng)域， 但是他們產(chǎn)生了很微弱的反響且不用于醫(yī)療目的。第一個試驗的這種重建成像在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用是由物理學(xué)家

3、M Cormack開展，致力 于提高在格魯特索爾醫(yī)院放療方案，開普敦，南非。1957和1963之間，并沒有以前 的爭論學(xué)問，他進(jìn)展了一種計算基于傳輸測量人體輻射汲取分布的方法(Cormackl963)。他假設(shè)的影像應(yīng)用程序必需能夠顯示即使是最微小的汲取差異，即不同的軟組織結(jié)構(gòu)。a由森一成一項專利（1986年）中，第一個參考螺旋CT在專利文獻(xiàn)中，提到的算 法，但實際上特定網(wǎng)絡(luò)版的電子電路，以便能去網(wǎng)絡(luò)專利權(quán)利要求。這些都為創(chuàng)造家 幾乎沒有任何有用的多的今日，由于硬件的實現(xiàn)也不會到達(dá)最新的和新的算法始終在 不斷進(jìn)展之中。從日本在英語螺旋CT結(jié)果于1993年報告的第一個（1993年）。平行于這些進(jìn)展

4、，雖然還沒有在其他地方開展的工作的了解，Y布雷斯勒和伊利 諾伊高校關(guān)于螺旋掃描原理，其發(fā)表時間相對較晚（布雷斯勒和Skrabaczl993年）進(jìn) 行了理論爭論。他們的特點是考慮“理智好玩的”，但很少相關(guān)的練習(xí)。由美國CT制 造商通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)，誰也爭論了這種掃描方式這一評估收服被迫的，但在當(dāng)時， 這是不能滿意一般的臨床使用，由于它必需與圖像質(zhì)量（克勞福德和國王有望問題打 算1990年）。推理是，連續(xù)的2個基本的要求不能被忽視的圖像質(zhì)量沒有負(fù)面影響：被掃描的 對象，即病人，可能不會在數(shù)據(jù)采集過程中，掃描幾何必需是完善的平面。后果是眾 所周知的，假如這些條件之一違反。假如病人移動或只有內(nèi)臟器官或

5、器官在掃描過程 中移動，運動的結(jié)果。同樣是假如患者預(yù)期，盡管合作不動的，是在運輸?shù)谋磉\動通 過測量計量。沖突與二要求嚴(yán)格的例子,平面掃描幾何是一樣的。當(dāng)X射線管的焦點， 由于熱效應(yīng)或機(jī)械不精確，不遵循其規(guī)定的路徑或在同一平面上的焦點和探測器不行駛時產(chǎn)生的文物。對EBCT掃描儀尤其是存在的問題。總的來說，上述狀況 不全都的數(shù)據(jù)生成，自掃描系統(tǒng)并不認(rèn)為對不同的角位置完全相同的片。這樣的不全都 導(dǎo)致患者的圖片。然而，螺旋CT精確構(gòu)建在違反這兩個原那么:它不再需要接受平面幾何, 它移動病人在掃描過程中,因此構(gòu)成褻瀆經(jīng)典的條款。這就解釋了為什么大多數(shù)的專家 顯示超過只有稍微保存對新的掃描模式。批判人士最

6、初稱為螺旋CT方法在CT生產(chǎn)圖 像。替代建議，如使用移動準(zhǔn)直儀結(jié)合的優(yōu)勢快速體積掃描和掃描平面幾何（托斯等 1991）0在1989年提出的解決方案是數(shù)據(jù)集的生成代表單片的螺旋重排數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù) 量和z插值（Kalenderetal1990b）。它已被證明勝利的收購他擴(kuò)展到摘要多層系統(tǒng) （KachelrieB 等 2000）。螺旋型斷層掃描需要三年來得到更廣泛的接受。在1992年底，全部主要的生產(chǎn)廠 家都宣布了采納滑動環(huán)技術(shù)和螺旋掃描功能的掃描儀。自那時以來，一個驚人的技術(shù) 進(jìn)展已被觀看到，供應(yīng)了巨大的增加，X射線功率，計算機(jī)力量和進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)。 但它不僅是技術(shù)參數(shù)和掃描速度的增加，它是圖像質(zhì)

7、量的改善：潛在的改進(jìn)的三維辨 別率和病變檢測（地等人1994）和各向同性的亞毫米級的空間區(qū)分率（1995款）供應(yīng) 的選擇率在上世紀(jì)90年月初的證明。0.5年月的1998年月的四年月的斷層掃描系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)忖間，成為臨床實際 狀況。同時也意味著削減容積掃描時間的8倍相比,典型的1年月系統(tǒng)的單排探測器， 它是在上世紀(jì)90年月CT進(jìn)展的高潮。幾雙片系統(tǒng)己經(jīng)在市場較早（表）；1998探測 器陣列技術(shù)的介紹了有吊明顯超出這個，意味著新的開頭進(jìn)展一系列掃描儀。在已把 握的技術(shù)之后,在檢測器陣列中添加更多行是沒有問題的。雖然概念和排數(shù)差異很大， 四廠商在這領(lǐng)域活躍，令人驚異的是，他們都到1998供應(yīng)四層采

8、集（表2）。這意味 著“片競賽”，在本世紀(jì)初成為一種現(xiàn)象的開頭。更大的探測器陣列允許更快的掃描和 更有效的采用現(xiàn)有的X射線由于增加的立體角。上世紀(jì)90年月也意味著相位選擇性心臟成像的常規(guī)開頭，即非EBCT掃描機(jī)。第 一個圖像是在他們的工作上新的螺旋重建方法下威利地產(chǎn)生（polacin等人1992）0的 反響是類似的建議的螺旋掃描。他們遇到了懷疑和被視為不受歡迎的以來，在管理方 面，心臟成像是留給EBCT。直到1995時，作者可以自由打算狀況，他總是敬佩和艷 羨戈弗雷先生,他恢復(fù)了心臟成像的工作。很多出版物之后（kachelrieRandkalenden997, 1998, kachelriel

9、?等人，2000）,但直到這個方法包括產(chǎn)品的選擇由制造商本世紀(jì)初。 心臟成像和CT冠狀動脈血管造影可被視為具有很高的臨床影響CT顯著進(jìn)展（fi圖5）(a)(b)Figure 5. Spiral CT also provided the basis for phase-selective imaging of the heart. First effort on single-slice scanners in the 1990s proved the principle (a), advanced solutions with 64-slic dual-source CT provide fo

10、r fast and robust CT coronarj angiography (b).Table 2. CT scanners with mulli-row detector systems. D represents the number of detector rows. M the number of simultaneously scanned slices.ManufacturerScanner typeNumber of rows DNumber of slices MYearEMIMark I221972SiemensS1RETOM 2000221974SiemensSOM

11、ATOM SD221977(matronC-100221983ElscintTwin221994GELightSpeed1641998MarconiMx8000841998SiemensSOMATOM Volume Zoom841998ToshibaAquilion3441998GELightSpeed 1616162001PhilipsIDT 1624162001SiemensSOMATOM Sensation 1624162001ToshibaAquilion40162001GEVCT6464642(MMPhilipsBrilliance 6464642004SiemensSOMATOM

12、Sensation 6440642004ToshibaAquilion 6464642()04Toshibaprototype2562562004SiemensSOMATOM Definition2 x 402 x 642005與1990年月末CT已經(jīng)完全恢復(fù)。掃描時間低于1s和低于1分鐘完成測試按例 是可用的。和CT已經(jīng)成為個話題的高科學(xué)愛好,基本成像和放射的科學(xué)家。形態(tài)CT,這已經(jīng)被認(rèn)為是過時的年月，經(jīng)受了“文藝復(fù)興”被廣泛成認(rèn)。2.40 2000年快速錐形束掃描新世紀(jì)的第一年顯示的直接連續(xù)過去十年的進(jìn)展趨勢:“片競賽加快了速度。更多 的行被添加到相應(yīng)的探測器陣列和多片同時獲得(圖6)洞時

13、收購16片在2001 ;64 切 片掃描代表藝術(shù)的狀態(tài)供應(yīng)同樣的四個主要制造商(表二)。圖像質(zhì)量已經(jīng)到達(dá)一個特 別高的水平，可以保證即使在短暫的測試時間，幾個例子編譯在圖7中出于演示的目的, 全部通過掃描不到15杪。不過它通常被假定開發(fā)只會持續(xù)到128年,256探測器行等等，摩爾定律猜想adou 珠光寶氣的計算力量每18個月計算機(jī)技術(shù)也適用于CT對單位時間切片掃描的數(shù)量。 有明確的限制燃而，很多問題和缺點是預(yù)期假如錐角進(jìn)一步增加(Kalender2005 b)。問 題必需如下:為什么更多的片嗎？不過它通常被假定開發(fā)只會持續(xù)到128年,256探測器行等等，摩爾定律猜想的計 算力量每18個月翻一番

14、計算機(jī)技術(shù)也適用于CT對單位時間切片掃描的數(shù)量。有明確 的限制，然而，很多問題和缺點是預(yù)期假如錐角進(jìn)一步增加(Kalender 2005 b)。問題必需 如下:為什么更多的片嗎？現(xiàn)代多層CT掃描儀允許執(zhí)行所需的大局部測試特別高的牢靠性。一個例外可能 是心臟CTo例如，冠狀動脈CT血管造影術(shù)可以輕松地執(zhí)行和無創(chuàng)性與64 -切片CT掃 描的時候不到10年月令人印象深刻的結(jié)果。然而，文獻(xiàn)說明診斷勝利率約90%至80o 更高的時間區(qū)分率抑更短的有效掃瞄時間被認(rèn)為是必要的在2000年月早期，和心臟 CT是一個新的進(jìn)展的驅(qū)動力。Figure 7. Modem multi-slice spiral CT c

15、overs virtually all body regions with sub-millimetre isotropic spatial resolution and scan times of 5 to 15 s.高時間區(qū)分率始終是通過更高的轉(zhuǎn)速。有嚴(yán)峻的障礙，然而，對持續(xù)增長的速度。不 僅是離心力的增加已到達(dá)近30g,近330年典型的掃描儀和旋轉(zhuǎn)。以上全部問題供應(yīng) 必要的x射線作為圖像質(zhì)量濡要保持在所需的水平。x射線功率必需增加成反比降低 旋轉(zhuǎn)時間到達(dá)一個常數(shù)。這是不行能的現(xiàn)在和可能不會在可預(yù)見的將來x射線功率200 千瓦以上的可以供應(yīng)應(yīng)支持旋轉(zhuǎn)倍低于200毫秒。一個有吸引力的替代方法

16、是多源系統(tǒng)E經(jīng)爭論了在1970年月。第一次掃描類型 與兩個x光單元和兩個探測器在2005年成為可用(Flohretal2006)和安裝在醫(yī)學(xué)物理學(xué) 爭論所的埃朗根(figure8(A)0旋轉(zhuǎn)時間330 ms供應(yīng)有效的掃描330/4或局部掃描83 mso 多段重建(KachelrieBKalender 1998 KachelrieRet al 2000 b)這可以進(jìn)一步削減到 50 ms和更少。各自的模擬顯示，采集系統(tǒng)在給定的數(shù)量翻倍龍門是一個更有效的方法 削減有效的掃描時間在心臟成像比削減旋轉(zhuǎn)時間的2倍(Kalender 2005 b)。技術(shù)測試 的結(jié)果和第一臨床評估確認(rèn)預(yù)期(阿肯巴克都等20

17、06)。心臟與CT成像現(xiàn)在好像也達(dá) 到一個成熟和穩(wěn)定的水平與新雙源CT(DSCT)技術(shù)(圖8(b)0那還剩下什么給CT實現(xiàn)在將來?作者盼望進(jìn)一步進(jìn)展和改進(jìn)的CT,但打算性的進(jìn) 展可能臨床CT的主流之外。多樣化的使用CT、新媒體和示蹤劑相比，高利息的新組合 成像模式。更廣泛的CT成像探測器陣列被認(rèn)為是特殊的應(yīng)用程序。各自的努力已經(jīng) 開頭在1990年月(Fahrig等1997)。目前最重要的是努力供應(yīng)c臂的CT成像單位介 入術(shù)中成像;它提高了臨床工作流和將供應(yīng)無線電圖形，流感或oscopic和CT圖像放大 裝置。各自的圖像重建方法是可用的(Pan等2004)。看來標(biāo)準(zhǔn)的幅床CT和c臂介入 CT,獨

18、立開發(fā)，可能收斂在幾個方面。(b)Figui-v 8. Dual-source CT assembles two complete x-ray and data acquisition systems on one gantry. The example shown, the SOMATOM Definition (Siemens Medical Solutions, Forchheim, Germany) which was introduced in 2005. employs two 80 kW systems at 330 ms rotation times (a) and provi

19、des effective scan limes of 83 ms for cardiac imaging (b).CT從未提到與分子成像的概念。然而,它已經(jīng)建立了結(jié)合正電子和單光子放射斷 層掃描(PET和SPECT),特殊是在臨床前爭論與ct機(jī)和小動物成像。DSCT可用的新技術(shù)供應(yīng)了雙能CT的有用方法。結(jié)合新示蹤劑的進(jìn)展也供應(yīng)了 CT成像的新視野。CT依舊存在，而且是在一個比以往更具創(chuàng)新性的2000年月o確認(rèn) 圖1、2和3和幾個文本段落在歷史問題上，略微改編,得到了(Kalender2005 a)和友好 的出版商的許可。讀過這篇文章之后，我對整個CT的進(jìn)展歷程有了一個大體的了解。從第一臺臨床

20、CT 在1972年誕生，剛開頭由頭部到全身，80年月快速單切片掃描，90年月，從切片 到切片成像螺旋容積掃描，2000年快速錐形束掃描。技術(shù)從第一個臨床CT掃描儀允 許為單個圖像采集在300 s；今日的掃描儀的全部功能，旋轉(zhuǎn)時間低于1秒與速度最 快的一個可以承受3. 3砂有效的圖像采集時間到1001ns的諧音雙電源系統(tǒng)。在特定的 三維空間區(qū)分率，圖像質(zhì)量，臨床應(yīng)用的頻譜和很多其他因素已經(jīng)顯示出穩(wěn)定的改善。 通過本文對各大CT技術(shù)革新的解讀，一些上課熟識的名詞現(xiàn)在有了更清楚的熟識，例 如滑環(huán)技術(shù)，螺旋掃描等等。但是我們究竟學(xué)問還太過匱乏，旗以深刻領(lǐng)悟。要真正 理解CT,還有很長的路要走。CT的進(jìn)

21、展歷程，各位宏大科學(xué)家一路上攻堅克難，克服 重重障礙，勇于創(chuàng)新，勇于探究的精神也是我們當(dāng)代21世紀(jì)的青年應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)的。無論 在那個領(lǐng)域，都不行或缺的精神。讓我們?yōu)檫@些為CT的進(jìn)展做出貢獻(xiàn)的宏大的科學(xué)家 們致敬。然而，他從未有機(jī)會將他的理論付諸實踐，只是學(xué)到了氨的工作太晚了，他感到圓滿 的一個事實，他說，早期獲得這方面的學(xué)問會挽救了他很多工作。而熟識氫，氫科馬 克覺察自己已經(jīng)知道的更早的工作主題由荷蘭物理學(xué)家H洛倫茲，己經(jīng)在1905 (Cormackl992)0提出了一個解決數(shù)學(xué)問題的三維(3D)案例而Cormack的工作后來高度公認(rèn)的CT進(jìn)展的一個重要的貢獻(xiàn)，有些人值得一提一 樣。奧爾登多夫(1

22、961)發(fā)表了他的CT真正開創(chuàng)性的工作1961。卡爾和愛德華茲(1963) 介紹了放射的概念計算機(jī)斷層掃描在1963；雖然重建工作只能放射CT投影，從而先 于傳輸CTo濾波反投影是fiRST布雷斯韋爾描述(1967)。戈登等人(1970)在1970 和赫爾曼等人(1973),彼得斯重建技術(shù)的描述，貝茨和傅立葉(1971)在1971發(fā)表 了代數(shù)重建技術(shù)的描述。在過濾功能CT重建的必要的關(guān)鍵論文是sheep和洛根的工作 (1974)o第一個勝利的實際實現(xiàn)的理論是在1972由英國工程師G N houns完成的，他現(xiàn)在 是公認(rèn)的計算機(jī)斷層掃描專家(1973)。像他的前任，houns6nd領(lǐng)域的早期努力

23、工作 沒有學(xué)問。他的勝利使整個醫(yī)學(xué)界大吃一驚。他實現(xiàn)了自己的突破也在一所知名的高 校也有放射設(shè)施的領(lǐng)先制造商，但與英國行RMEMI公司他的創(chuàng)造給了 EML而直到當(dāng) 時只能生產(chǎn)紀(jì)錄和電子元器件，壟斷在CT市場，歷時兩年，和術(shù)語“EMI掃描器，和屋T 掃描儀”幾乎成了同義詞。1974西門子成為第一個傳統(tǒng)廠商放射設(shè)施的市場頭部CT 掃描，之后，很多其它公司快速跟進(jìn)。隨后，18家公司供應(yīng)的設(shè)施在70年月末到達(dá) 頂峰，隨之而來的一個富強(qiáng)。其中大局部，包括電磁干擾，現(xiàn)在已經(jīng)退出市場了。第一臺臨床CT誕生于1972年倫敦阿特金森莫利醫(yī)院。第一個病人試驗，CT供應(yīng) 了令人信服的方法的有效性證明通過檢測囊性額葉

24、腫瘤進(jìn)行。CT馬上被熱鬧歡迎的醫(yī) 學(xué)界，通常被稱為從X射線的覺察在放射診斷中最重襄的創(chuàng)造；它以后的進(jìn)展只有 CONfi證明這些早期的期望。1974年，計算機(jī)斷層成像技術(shù)已成為放射診斷的重要因 素。雖然只有60個電磁干擾掃描儀安裝了，1980年，有超過10000個設(shè)施在使用， 其中包括一個高數(shù)量的頭部掃描儀。1979 houns6ELD和科馬克，工程師和物理學(xué)家， 被授予在其領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。在這一點上，進(jìn)展好像已經(jīng)到達(dá)了頂峰，上世紀(jì)80年月看到了小的技術(shù)進(jìn)步。1989 螺旋CT的介紹和回顧R31(a)(b)Figure 1. Godfrey N Hounsfield (a), an

25、 English engineer, developed the first CT scanner and. together with the physicist A M Connack. received the Nobel Prize for Medicine and Physiology in 1979. Tninsverse slice imaging of the brain at low resolution with 80 x 80 image matrices became the standard CT application in the first half of th

26、e 1970s (b).圖1。戈弗雷(一)，一位英國工程師，開發(fā)了 fiRSTCT掃描儀，連同物理學(xué)家MCormack,獲得諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎1979。在低區(qū)分率的大腦80 x80圖像矩陣的橫切片成像成為在上世紀(jì)70年月的fiRST半標(biāo)準(zhǔn)CT的應(yīng)用(B)o在X射線，探測器和掃描儀技術(shù)的進(jìn)展導(dǎo)致了一個更新的愛好，在斷層和一個真正的復(fù)興的斷層，將在下面具體指出。今年的2006,在臨床操作裝置的數(shù)量約為45000,幾乎是全身螺旋掃描。呈提升趨勢是不連續(xù)的，在臨床放射學(xué)中的位置在臨床放射學(xué)中的地位好像比以往任何時候都高20技術(shù)，性能特點及應(yīng)用進(jìn)展第一個臨床CT掃描儀允許為單個圖像采集在300 s；今

27、日的掃描儀的全部功能, 旋轉(zhuǎn)時間低于1秒與速度最快的一個可以承受3.3砂有效的圖像采集時間到100ms的 諧音可以為雙電源系統(tǒng)。在很多其他性能穩(wěn)定的性能已經(jīng)穩(wěn)步提高的年月，它好像增 加掃描速度總是得到最優(yōu)先的，是在進(jìn)展的驅(qū)動力?，F(xiàn)代斷層成像的基礎(chǔ)上，其勝利 的事實是，速度的增加不僅適用于單一的圖像采集，而且還為完成數(shù)量的圖像數(shù)據(jù)的 采集。在特定的三維空間區(qū)分率，圖像質(zhì)量，臨床應(yīng)用的頻譜和很多其他因素已經(jīng)顯 示出穩(wěn)定的改善，多年來，同樣的（表1）。潛在的技術(shù)進(jìn)展，可以安排到一個很好的 近似，雖然沒有嚴(yán)格的，直到幾十年后。2.1上世紀(jì)70年月一一從頭部到全身成像，CT掃描儀的進(jìn)展始于試驗裝置，這在

28、很大程度上相當(dāng)于在圖2示意圖（一）。這 種裝置被稱為CT的第一代”。第一代的商業(yè)掃描儀，所謂的“其次代”，不同僅從掃描 系統(tǒng)小。為了加快掃描速度，采用現(xiàn)有的X射線功率更有效地增加了探測器需要從一 個鉛筆束一小扇束的功率。兩種掃描儀的功能依據(jù)翻譯-旋轉(zhuǎn)原理，輻射源和探測器 掃描的對象在一個線性平移運動并重復(fù)這個過程后冼后為購物中心旋轉(zhuǎn)增量（a）和 （b）o 180猜想在1。步驟160數(shù)據(jù)采樣點，即28800個數(shù)據(jù)。這是足夠的計算與6400 像素圖像,即一個80 x80圖像矩陣。掃描時間是5分鐘同時進(jìn)行圖像重建，把相同的時 間。Hounsfield報道35分鐘的測試時間,duaHow探測器獲得的6

29、x2圖像有13毫米 片厚度。這是一個了不起的成果。在1969年的第一次試驗測試對象被Hounsfield掃 描源和需要一個同位素掃描時間9天的形象、Table 1. Performance characteristics3 of CT in a comparison from 1972 to 2005. Significant improvements are given due to technological advjinces for almost all parameters. Contrast resolution reached a stable level since detec

30、tor quantum efficiency was close to 100% early on.1972198019902(XM2005 (DSCT)Rotation time (s)3005-101-2033-0.50.33Data per 360 scan (MB)0.05811-210-1002Q-2OOData per spiral scan (MB)24-48200-4000200-8()00Image matrixh80 x80256 x 256512x512512x512512x512Power (kW)21()4060-KK)2x 8()Slice thickness, m

31、m132-1()1-100.5-10.5-1Spatial resolution (LPcm 1 )38-1210-1512-2512-25Contrast resolution5 mm/5 HU/3 mm/3 HU/3 mm/3 HU/3 mm/3 HU/3 mm/3 HU/50 mGy30 mGy30 mGy30 mGy30 mGy(b)Z*generation translabonArotation(b)Z*generation translabonArotation(a)1- generation: translation/rotabonfan beam (1976)fan beam

32、(1978)(d)4* generation: continuous rotationFigure 2. Four scanner generations were promoted in the 1970s. Head scanners, which scanned the patient by translation and rotation of the measurement system with a pencil beam (a) or a small fan beam (b), and fan beam systems, in which all body sections ca

33、n be scanned with a continuous 360 rotation. The *3rd generation, featuring a rotating detector (c), has clearly outdistanced the *4th generatiojn*. which utilizes stationary detector rings (d).(c) 丁 generation: continuous routiona Typical values for high performance scanners.b Values refer to the c

34、alculated matrix. Monitor displays often use 1024 x 1024 matrices by means of interpolation.代替取樣傳輸?shù)睦赐黄?，通過用平移，扇形束和較大的檢測器的電弧鉛筆光 束被用來同時測量一個完整的投影（Flgu儂2 （c）和（d）的。在這種方法中，可用 的x射線功率再次采用完整探測器弧所對的角度平移運動變得過時，而系統(tǒng)僅執(zhí)行旋 轉(zhuǎn)運動。在第一個全身掃描儀與扇形束系統(tǒng)來到了市場在1976年供應(yīng)20%的圖像掃 描時間。隨著十年CT年底正式成立.每形象相層厚5至10的S5至10毫米的掃描時 間為標(biāo)準(zhǔn)。即使是滑環(huán)式掃

35、描儀提出與瓦里安正在建筑一個原型沱沒有到達(dá)產(chǎn)品狀態(tài), 但。共有18個廠商在此期間從事開發(fā)。藝術(shù)在70年月的狀態(tài)艾利好，全面審查在本 雜志在給定的時間（1976年布魯克斯），后來在該雜志的主編（1990年韋伯）一個優(yōu) 秀的教科書;最近的CT基本的沙子從第一個十年的進(jìn)展回顧直到今日可在 （Kalendar2005）巾找到。2.2o上世紀(jì)80年月快速單切片掃描很明顯，圖像質(zhì)量，因此診斷力量的掃描時間在很大程度上取決于掃描時間，由 于自愿和非自愿患者運動。此時，必要的電能通過電纜饋送到掃描儀的X射線管。這 防止了快速和連續(xù)旋轉(zhuǎn)，由于系統(tǒng)必需砥在一個方向加速，360。后停止，然后再次加 速進(jìn)入相反的方向

36、?？焖賿呙琛边@種類型供應(yīng)掃描時間降低到2秒20世紀(jì)80年月o供應(yīng)縮短掃描時間的目的是追求在很多制造性的方法方式上世紀(jì)80年月;還學(xué)術(shù) 爭論團(tuán)體提出并在幾個創(chuàng)新的概念開頭工作（RobbandRitmanl979,博伊德1981年博 伊德和立頓1983年）。這使得它在臨床實踐兩個設(shè)計是這里要提到：常規(guī)CT系統(tǒng)為連 續(xù)旋轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)采集和電子束CT （EBCT）,它被設(shè)計主要用于心血管應(yīng)用掃描儀的可能 性。在EBCT anelectron束穿過的圍封病人（FI古爾3）四個半圓形的目標(biāo)之一席卷而 來。由于沒有機(jī)械運動參加，共供應(yīng)33至100毫秒的掃描時間并實現(xiàn)了當(dāng)時一個卓越 的品質(zhì)心臟圖像。雖然EBCT概

37、念的一些方面顯得特別有吸引力的進(jìn)一步上，有很多打 算性缺點。焦點軌跡被限制在通常220。局部圓，即180。加上扇形角，以及不與的同樣 約220。探測器圓瓠的面，其必定具有重合的平面中的偏移z方向。由于探測器是靜止 的，可使用無防散射準(zhǔn)直器。兩者的缺點，幾何和缺乏散射準(zhǔn)直器，也對使用更廣泛 的檢測器陣列的發(fā)言。此外，通常為100現(xiàn)有EBCT系統(tǒng)的x射線功率不超過傳統(tǒng)系統(tǒng) 顯著的X射線功率。在結(jié)果后來變成了以更低的本錢供應(yīng)更高的圖像質(zhì)量和更高的容 積掃描速度多行探測器的螺旋CT掃描。EBCT持續(xù)了不到二十年。electron bending. data acquisition systemvacu

38、um purrpspatient table target rings、首先在使用CT的組織參數(shù)量化網(wǎng)絡(luò)陽離子，特殊是評估組織密度，已經(jīng)在20世 紀(jì)70年月開頭，骨密度測量結(jié)果的主要目標(biāo)（Adams等人1982年,Genant和Boydl977）o 各自的努力是在20世紀(jì)80年月的網(wǎng)絡(luò)版。骨密度測量及其在數(shù)以百計的安裝用的專 用雙能CT產(chǎn)物選項的進(jìn)展是一個例子（Kalender等人1987）。今日仍在使用低劑量單 能CT。雙能選項與快掃描的消失和從脈沖到連續(xù)的數(shù)據(jù)采集的固有變化丟棄，由于快 速千伏切換從脈沖到脈沖的技術(shù)方法變得不行能。血液溢流和灌注測量是定量的CT的又一個例子。它開頭與由大腦中評估負(fù)累積測 量分鐘間隔腦灌注（古爾等1989, Kalender等人1991）。具有快速連續(xù)的CT測量系統(tǒng) 的消失測量通過感受好組織通過期間注入到外周靜脈造影劑的大丸劑的過境的方法被 采納。今日被廣泛用作快速實行考試一般為30秒。組織灌注地圖，在毫升每分鐘克組 織的血腦灌注的例子顯示，例行評估患者急性腦梗塞（柯尼希2003）使用。連續(xù)旋轉(zhuǎn)的CT系統(tǒng)中，基于“滑環(huán)技術(shù)”，在1987年被引入所需的X射線管是通 過滑環(huán)來代替線纜傳輸?shù)碾娔?。因此，有可能放棄操作啟停式（開頭順時針旋轉(zhuǎn)-停 止-啟動逆時針轉(zhuǎn)動停等）和連續(xù)數(shù)據(jù)采集來取代它。與此同時，旋轉(zhuǎn)次數(shù)削 減到1秒設(shè)定了新的標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)展到