醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)-ct掃描方式特點

CT檢查技術(shù)青島大學(xué)附屬醫(yī)院放射科石祥龍第三章CT會是什么樣?機架床高壓發(fā)生器控制臺計算機從外表來看...控制臺計算機床機架高壓發(fā)生器CT的組成

CT機架?從內(nèi)部看...球管探測器DAS*球管探測器DAS*DataAcquisitionSystem(數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng))

CT的組成

什么是CT？

ComputedTomography，英語縮寫為CT，即電子計算機X線斷層掃描技術(shù)

根據(jù)人體對X光吸收率的不同，使用計算機重建，得到人體二維橫斷面圖像的影像設(shè)備CT發(fā)展簡史1963年，美國物理學(xué)家馬克發(fā)現(xiàn)人體不同組織對X線透過率不同，為后來CT應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。1967年，英國工程師Hounsfield制作了第1臺CT，1971年10月4日檢查了第1位病人，1972年在英國放射學(xué)年會上宣布了CT誕生。1974年全身CT用于臨床。1979年馬克和亨斯菲爾德同獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。1985年滑環(huán)技術(shù)出現(xiàn)，為螺旋CT的誕生做了技術(shù)上的準(zhǔn)備。1989年單層螺旋CT應(yīng)用于臨床。1998年4層螺旋CT用于臨床，標(biāo)志CT發(fā)展進入多層時代。2004年64層螺旋CT,2005年雙源CT,2007年320層CT,現(xiàn)在640層CT。CT成像原理

CT如何工作?重建&后處理數(shù)據(jù)獲取X-ray發(fā)生CT掃描形成-“slice(層厚)”X-rays通過準(zhǔn)直器僅僅穿透物體軸向?qū)用?叫a”slice(層厚)“。CT成像原理

根據(jù)人體不同組織對X線的吸收率不同，應(yīng)用靈敏度極高的儀器對人體進行測量，測量所得數(shù)據(jù)經(jīng)電子計算機處理后，就可重建出人體被檢查部位的斷面或立體的圖像。普通CT的掃描方式檢查床不動，X線球管環(huán)繞人體某部一定厚度的層面掃描一周，探測器完成數(shù)據(jù)采集一次，經(jīng)計算機處理后重建出一幅圖像；然后移動床位，進行下一層面的掃描、數(shù)據(jù)采集和圖像重建，周而復(fù)始，直至所需檢查部位全部掃描完成。特點：

1.X線球管與探測器每繞患者旋轉(zhuǎn)掃描一周，必須反向回轉(zhuǎn)復(fù)位，才能進行下一周掃描。

2.掃描軌跡呈不連續(xù)的環(huán)形。第一節(jié)CT掃描方式的特點單層螺旋CT的掃描方式多層螺旋CT的掃描方式螺旋CT的掃描方式

X線球管和探測器不間斷360°旋轉(zhuǎn)，連續(xù)產(chǎn)生X線，并進行連續(xù)的數(shù)據(jù)采集；同時檢查床沿Z軸方向勻速移動，掃描軌跡呈螺旋狀。

Continuouslyrotatingtube/detectorsystem -球管/探測器連續(xù)旋轉(zhuǎn)。Continuousradiation-連續(xù)投照。Continuousdataacquisition-連續(xù)數(shù)據(jù)獲取。Continuoustablefeed-連續(xù)進床。CT真好!但仍然存在很多問題...普通CT...普通掃描方式的缺點：1、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3、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里，只掃描了有限的幾個層面。緩慢呼吸由于不同層次呼吸而導(dǎo)致的漏診。普通CT存在的問題...深呼吸不能準(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...對不起,因為不在層厚里面所以引起病變的遺漏...一只老鼠...2D層厚3D容積

普通vs.螺旋CT...

在掃描過程中，X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架的掃描孔內(nèi)推進(或勻速地離開掃描孔)，這樣X射線束在受檢者身上勾畫出一條螺旋線軌跡，因此稱之為螺旋CT。螺旋線限定了人體組織的一段容積，所以這一技術(shù)也叫作容積掃描。CT掃描基本方式

定位片前后位，側(cè)位，斜位軸位掃描掃描>進床移動>再掃描>進床移動螺旋掃描掃描和進床移動同時進行定位片掃描“Radiographic”Image(Scanogram)TableMotionPatientTableDetectorsX-RayTube定位片掃描X線球管和探測器靜止檢查床移動掃描>成像用于掃描前定位軸位掃描

X線和探測器360度旋轉(zhuǎn)檢查床靜止掃描得到橫斷位圖像床進到下一個位置再掃描螺旋掃描

X線球管和探測器360度旋轉(zhuǎn)檢查床同時進床移動掃描得到容積成像螺旋CT的重要參數(shù)------螺距（pich）國際電工委員會（IEC）規(guī)定：螺距定義為X線球管旋轉(zhuǎn)一周進床距離與X線束總準(zhǔn)直器寬度的比值。公式：P=S(mm)/D(mm)P:螺距S:X線球管旋轉(zhuǎn)一周進床距離D:X線束總準(zhǔn)直器寬度螺距螺距等于0時，相當(dāng)于傳統(tǒng)CT掃描；螺距等于0.5時，X線管旋轉(zhuǎn)曝光2周；螺距等于1時，X線管旋轉(zhuǎn)曝光1周；螺距等于2時，X線管旋轉(zhuǎn)曝光半周。螺距越大，探測器采集的信息量相對較少，圖像質(zhì)量下降螺旋CT的重要參數(shù)------螺距（pich）舉例以單層螺旋CT為例。P=1，層厚=10mm，曝光時間=30s，則掃描范圍為：1 ×10×30=300mm。如果P=2，則掃描范圍增加為600mm。單層螺旋CT掃描一般取P=1，可獲得較好的圖像質(zhì)量。螺旋掃描的優(yōu)點掃描速度快且連續(xù)，一次屏氣期間可完成大多數(shù)掃描。減少呼吸運動偽影。避免小病灶因呼吸幅度不一而致漏診?？s短掃描時間，提高工作效率。注射一次對比劑后可完成不同期相的多期掃描掃描獲得的是容積數(shù)據(jù)，可用于重建或重組，以獲得任意方位或3D圖像。X線管電壓和管電流略低于普通CT,減少輻射劑量。多層螺旋CT的技術(shù)特點Multi-slicespiralCT，MSCT。Multi-detectorspiralCT，MDCT。一次掃描的X線束被多排探測器接收。層厚與X線束的寬度無關(guān)，與被激活的探測器排數(shù)有關(guān)，并可在回顧性重建時在一定范圍內(nèi)改變。舉例以64層螺旋CT為例。P=1，總準(zhǔn)直器寬度為64×0.625mm=40mm，曝光時間為20s，則掃描范圍為1×40×20=800mm。 如果P=1.5，總準(zhǔn)直器寬度為40mm，曝光時為20s，則掃描范圍為1.5×40×20=1200mm。P>1時，在Z軸方向上采集的連續(xù)數(shù)據(jù)存在間隙。P<1時，在Z軸方向上采集的連續(xù)數(shù)據(jù)存在重疊。P=1P>1IncrementSliceThicknessIncrement=SliceThicknessNoOverlapNoGapsP=1IncrementOverlapSliceThicknessP<1Increment<SliceThicknessOverlapofslicesCloserimageintervalMoreimagescreatedIncrement>SliceThicknessGapsbetweenslicesImagesarefurtherapartLessimagescreatedP>1IncrementSliceThicknessMSCT臨床應(yīng)用的優(yōu)點時間分辨力提高。旋轉(zhuǎn)一周可以掃描4~640層，僅需0.27~0.35s。多期增強掃描更準(zhǔn)確，在心血管方面應(yīng)用廣泛。縮短檢查時間，減少運動偽影。冠脈支架冠脈支架冠脈支架冠脈支架冠脈支架類型掃描范圍旋轉(zhuǎn)速度層厚螺距掃描時間單層螺旋CT320mm1s5mm164s320層螺旋CT320mm0.35s0.5mm10.7sMSCT臨床應(yīng)用的優(yōu)點空間分辨力提高。可獲取各向同性的容積數(shù)據(jù)，可重建出層厚更薄的高質(zhì)量橫斷圖像。容積數(shù)據(jù)采集，減少部分容積效應(yīng)。Z軸的空間分辨力明顯提高，各向分辨力同性，重組的2D和3D圖像更精確。冠脈支架冠脈支架冠脈支架MSCT臨床應(yīng)用的優(yōu)點CT透視定位更準(zhǔn)確。單層螺旋CT：僅能獲得一層透視圖像，實時顯示針尖的位置。MSCT：可獲得多層透視圖像，不但可以實時顯示針尖的位置，而且可以顯示進針的方向，更有利于穿刺活檢的導(dǎo)航。MSCT臨床應(yīng)用的優(yōu)點軟件和硬件都有較大改進，提高了X線利用率。單層螺旋CT中Z軸方向上掃描層面兩側(cè)被浪費的的X線在MSCT中被用來采集數(shù)據(jù)，降負荷，減損耗，幾乎不需要等待球管冷卻即可進行連續(xù)螺旋掃描。應(yīng)用了新的重建算法，Z軸方向上許多數(shù)據(jù)被用于圖像重建，減少曝光量。CT掃描技術(shù)在飛速發(fā)展CT設(shè)備新進展AquilionONE（320排640層動態(tài)容積CT）

4D動態(tài)容積CT，業(yè)內(nèi)唯一進入動態(tài)影像世界，完成了CT成像方式質(zhì)的飛躍。CT設(shè)備新進展飛利浦128排（256層）CT

64排的進一步提高，向超寬探測器發(fā)展方向的探索,是一種量的積累CT設(shè)備新進展西門子雙源CTDefinition兩套球管，檢查心臟有優(yōu)勢，對于全身其它系統(tǒng)，只是一臺64層螺旋CT。Forinternaluseonly/Copyright?SiemensAG2006.Allrightsreserved.心臟VRT圖像冠脈MPR重建MIP圖像新適應(yīng)范圍

頸部血管去除骨技術(shù)新適應(yīng)范圍

評價組織血流灌注新適應(yīng)范圍鑒別膠原成分，顯示韌帶和軟骨：在膠原分子的側(cè)鏈中有密實的羥(基)賴氨酸和羥脯氨酸，因此在平掃時可以顯示主要由膠原構(gòu)成的結(jié)構(gòu)如韌帶和軟骨,可以評價外傷病人韌帶、肌鍵的連續(xù)性以及軟骨的完整性。新適應(yīng)范圍雙能量成像：即在兩種不同的能量下成像。其依據(jù)是不同成分的組織在不同的X射線能量照射下表現(xiàn)出的CT值不同，再通過圖像融合重建技術(shù)，可得到能體現(xiàn)組織化學(xué)成分的CT圖像,即組織特性圖像

CT設(shè)備新進展DiscoveryCT750HD寶石探測器（即晶體探測器），與64排VCT無明顯差別。

CT能譜

(EnergySpectrum)由于具備同時同向同源，高低能量X線穿過人體衰減后可得到連續(xù)單能級(40－140)的能量信息，類似于光譜，故稱之為CT能譜，可反應(yīng)不同能量變化。光子能量

(keV)0012345x106140KVPX-raySpectrum亮度

20406080100120140光子能量

(keV)0012345x106140KVPX-raySpectrum亮度

20406080100120140單能量圖像能譜曲線物質(zhì)定量基物質(zhì)圖能譜平臺三大工具12370keV混合能量50keV低keV有助于提高圖像對比度，清晰顯示病灶

空回腸粘膜皺襞顯示男性，69歲，腹部不適2月，腹瀉、腹脹1月。68keV圖像，腹部強化掃描，空腸、回腸皺襞顯示清晰完成，腸壁顯示好，供血血管清晰完整。

寶石能譜CT，VR像清晰顯示冠脈多級分支。左前降支鈣化邊緣清晰，不影響管腔狹窄診斷，狹窄率61%左前降支鈣化斑塊結(jié)果比較256層CT，VR圖顯示冠脈分支少左前降支鈣化邊緣模糊，無法對狹窄做出正確的評估，估計90%狹窄?寶石能譜CT消除鈣化偽影寶石能譜CT：鈣化偽影消除，明確管腔狹窄度右冠狀動脈多發(fā)粥樣硬化斑。鈣化斑塊形態(tài)清晰，可以清楚的看到管腔內(nèi)的充盈缺損（箭頭）傳統(tǒng)探測器高端CT掃描：鈣化偽影影響管腔狹窄度判定右冠狀動脈多發(fā)粥樣硬化斑。鈣化斑塊形態(tài)模糊，無法清楚判斷官腔內(nèi)狀況（箭頭）同一病人，不同機器，相同體位，兩次掃描能譜CT320CT兩例患者均為雙側(cè)股骨頭金屬物植入術(shù)后常規(guī)掃描股骨頭以及盆腔區(qū)域大量偽影存在，無法進行臨床診斷能譜掃描后可去除金屬偽影，解決了困擾CT檢查的難題混合能量圖像能譜掃描后MARS重建能譜掃描后MARS重建混合能量圖像肺部病灶病理：錯構(gòu)瘤結(jié)節(jié)的曲線呈現(xiàn)脂肪曲線特征，提示含脂肪組織65keV:4565keV:2465keV:46減弱係數(shù)曲