總論：ct知識(shí)課件

總論：ct知識(shí)ＣＴ基礎(chǔ)知識(shí)

GodfreyN.Hounsfield

UnitedKingdom

CentralResearch

Laboratories,EMI

London,UnitedKingdom

b.1919計(jì)算機(jī)體層成像（computedtomography，簡稱CT）是英國物理學(xué)家G.N.Hounsfield1969年設(shè)計(jì)成功，1972年問世，CT發(fā)展極其快速，其臨床地位與作用無可替代，被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)上繼X線發(fā)現(xiàn)后的又一次重大革命。由于這一貢獻(xiàn)，Hounsfield獲得了1979年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。CT的基本結(jié)構(gòu)與原理1969年Hunsfield發(fā)明CT1972年第一代CT（頭顱CT）問世1974年第二代CT（體部CT）問世1989年螺旋CT問世：（單層/圈）1992年2層螺旋CT：（2層/圈）1998年4層螺旋CT：（4層/圈）2002年16層螺旋CT：（16層/圈）2003年64層螺旋CT：（64層/圈）2005年雙源螺旋CTCT的發(fā)展普通CT的掃描方式是單次按一定層厚逐層掃描，信息采集是間斷的，且掃描速度慢，所得到的是二維信息。單層螺旋CT掃描時(shí)X線球管與探測器連續(xù)旋轉(zhuǎn)，球管連續(xù)曝光，檢查床勻速進(jìn)入，掃描線在人體上透射成螺旋狀；檢查床移動(dòng)速度與掃描層厚可有不同的組合，這種組合以

螺距（pitch）來表示，螺距等于球管旋轉(zhuǎn)一周檢查床移動(dòng)的距離與掃描層厚的比值。多層螺旋CT是利用多個(gè)探測器連續(xù)螺旋掃描。多層螺旋CT包括2層、4層、6層、8層、10層、16層、64層等螺旋掃描機(jī)。總之，螺旋掃描方式不再是對(duì)人體的某一層面采集數(shù)據(jù)，而是圍繞人體的一段體積螺旋式的采集數(shù)據(jù)，即所謂CT容積掃描(volumetricCTscan)與容積數(shù)據(jù)采集，同時(shí)大大提高了掃描速度。CT圖像特點(diǎn)CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的象素按矩陣排列所構(gòu)成。具有下列特點(diǎn)：數(shù)字化成像斷面顯示，并能進(jìn)行任意方向重建密度分辨率高具有量的概念(CT值）

關(guān)于CT值CT值用來表達(dá)組織密度的統(tǒng)一單位，單位符號(hào)Hu。是由計(jì)算機(jī)算出的每個(gè)體素的X線吸收系數(shù)（u），再換算而成CT值。其計(jì)算公式是：CT值系以水為標(biāo)準(zhǔn)，各組織的CT值均與它比較。因此水的CT值為0Hu，最下界空氣由于其衰減系數(shù)近似0，其CT值為-1000Hu，最上界骨的CT值為1000Hu。CT值是相對(duì)值，反映了組織的Ｘ線衰減系數(shù)，也就是組織的Ｘ線密度。

某物質(zhì)的CT值=u該物質(zhì)-u水u水×1000水窗位（windowlevelWLorWC):亦稱窗中心，表示窗的中心位置。一般以觀察組織的CT值作為窗位。窗寬（windowwidthWW):表示圖像上觀察組織CT值的范圍。因此，選擇不同窗寬和窗位即可獲得各種不同組織的灰階圖像。同一掃描層面亦可利用窗技術(shù)獲得多幅圖像以觀察不同組織。人的視覺只能分辨從白到黑之間不同的16個(gè)灰度層次（稱之為灰階），如果，我們將-1000到+1000的數(shù)字進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換并在CRT上形成圖像，其中每個(gè)灰階中包含的CT值范圍為：

[1000（-1000）]/16=125（Hu）上式說明，如果不同組織CT值的差異＜125（Hu）即在同一灰階之中，人眼即無法分辨。這樣就給分清病變帶來困難。窗口技術(shù)即是用窗位和窗寬來選擇感興趣的CT值范圍。并將其轉(zhuǎn)換成16個(gè)灰階。而小于或大于該CT值范圍的結(jié)構(gòu)則變成全黑或全白。CT窗口技術(shù)CT分辨率1、空間分辨率（spatialresolution）:在保證一定密度差的情況下，區(qū)別細(xì)小的相鄰物體的能力，即識(shí)別相鄰物體尺寸的最小極限。2、密度分辨率（densityresolution)指能分辨組織之間最小密度差異。與空間分辨率二者是互相制約的。

部分容積效應(yīng)（partialvolumephenomenon）矩陣圖像中的像素代表的是一個(gè)體積（及體素），這個(gè)體積內(nèi)可能含有多中不同密度的組織。因此圖像上的每一個(gè)像素的CT值，所代表的是單位體積內(nèi)各種組織CT值的平均值，而不能如實(shí)地反映其中任何一種組織的CT值，這種現(xiàn)象稱為部分容積效應(yīng)。

部分容積效應(yīng)偽影：指在掃描或信息處理過程中，由于某一種或幾種原因而出現(xiàn)的人體本身并不存在而圖象卻顯示出來的影像；主要包括運(yùn)動(dòng)偽影、高密度偽影、機(jī)器偽影等．二、CT掃描方法

CT平掃

CT平掃（plainscan）是指靜脈內(nèi)不注射造影劑的CT掃描技術(shù)，是一種常規(guī)掃描方法，通常凡進(jìn)行CT檢查的病人一般是先作平掃，或只作平掃即可。

一般掃描常規(guī)為橫斷掃描，但頭顱、鼻副竇、眼眶等部位有時(shí)加冠狀掃描。增強(qiáng)CT掃描靜脈內(nèi)注射含碘造影劑后的掃描方法叫增強(qiáng)掃描（contrastenhancementccan）。其目的是提高病變組織與周圍正常組織間的對(duì)比密度差，使病變顯示更清楚；也可通過觀察病變強(qiáng)化程度與強(qiáng)化類型，進(jìn)一步判斷病變性質(zhì)。常用造影劑有兩類：①離子型造影劑：②非離子型造影劑：常用的有優(yōu)維顯、碘海醇、歐乃派克等。

特殊掃描1、高分辨力CT掃描：高分辨力CT（highresolutionCT,HRCT）是指較常規(guī)CT掃描具有更高的空間和密度分辨力的CT掃描技術(shù)。一般是在常規(guī)CT掃描的基礎(chǔ)上，只對(duì)感興趣區(qū)的小范圍進(jìn)行HRCT掃描，了解其細(xì)微結(jié)構(gòu)或小病灶。常用于肺部、乳突、鼻副竇、骨關(guān)節(jié)等部位。HRCTHRCT2、螺旋CT雙期或三期掃描：在一次靜脈注入造影劑后根據(jù)檢查器官的血供特點(diǎn)，分別在強(qiáng)化的不同時(shí)期對(duì)檢查的器官進(jìn)行兩次或多次掃描。其目的是發(fā)現(xiàn)小病灶以及了解檢查器官和病灶的強(qiáng)化特點(diǎn)，提高病灶的檢出率和定性能力。常用于肝臟、脾臟、胰腺、腎臟等器官的檢查。肝臟增強(qiáng)三期掃描3、CT血管造影（CTangiographyCTA）：CTA是經(jīng)靜脈注射對(duì)比劑后，在靶血管對(duì)比劑充盈的高峰期，用螺旋CT對(duì)其進(jìn)行快速容積數(shù)據(jù)采集，由此獲得的圖像再經(jīng)計(jì)算機(jī)后處理技術(shù)，重建成三維血管圖像。其目的是顯示動(dòng)脈主干與分支、動(dòng)脈瘤與載瘤動(dòng)脈、血管狹窄與栓塞、血管異常分流、動(dòng)脈粥樣硬化后軟斑塊與硬斑塊、動(dòng)脈與腫瘤的關(guān)系等情況。目前已用于全身血管性病變的檢查。CTACTA透明法MIP曲面重建（MPR）Case34、CT灌注成像（perfusionCTimaging）：屬于功能成像的范疇。利用動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT掃描方法，獲得每一像素的時(shí)間密度曲線（TDC），然后計(jì)算出各像素的血流量（CBF）、血容量（CBV）、對(duì)比劑平均通過時(shí)間（TS）、對(duì)比劑峰值時(shí)間（TTP），經(jīng)計(jì)算機(jī)后處理技術(shù)獲得的上述參數(shù)圖像，從而了解組織與病變的血供情況。常用于腦、肝、腎、心、肺等器官的檢查。用途：

1、了解正常腦、肝、腎、心、肺等組織血供情況，從而可以了解病理情況下組織缺血程度；

2、了解腫瘤血供情況，有助于良惡性鑒別；

3、了解惡性腫瘤血管生成（微血管密度）情況。腫瘤血管生成在實(shí)體腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移的各階段皆起著重要作用，并顯著影響腫瘤的生物學(xué)行為和預(yù)后；

……CT灌注CBFTTPTSCBV

三維重建是指SPCT掃描所獲得的原始數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)程序處理，在X、Y軸的二維圖像上對(duì)Z軸（立體軸）進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換及負(fù)影顯示處理，以重建出立體圖形。具體技術(shù)有：最大和最小密度投影(Maximum-andminimum-intensityprojections，MIPandMinP)表面遮蓋顯示（Shadedsurfacedisplay，SSD)容積再現(xiàn)（Volumerendering)……

常用的是MIP和SSD。螺旋CT后處理技術(shù)

MIP遮蓋表面顯示（SSD）：

最小密度投影（Min－IP）

Case4Case1VRTVRCT多平面重組（MPR）MPR是指在任意平面上對(duì)容積資料進(jìn)行多個(gè)平面分層重組，重組的平面通常有冠狀、矢狀、斜面及曲面，能從多個(gè)平面和角度上更細(xì)致地分析病變的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及與周圍的關(guān)系，從而大大超越了橫斷面圖像的局限性。Case1Case1MIPMPRMPRCase2Case3Case3Case3Case4

容積數(shù)據(jù)同計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)（virtualreality）結(jié)合，如管腔導(dǎo)航技術(shù)（navigation）或漫游技術(shù)（f1ythrough）可模擬內(nèi)鏡檢查的過程，即從一端向另一端逐步顯示管腔器官的內(nèi)腔。行假彩色編碼，使內(nèi)腔顯示更為逼真。目前已獲得了鼻腔、鼻竇、喉、氣管、支氣管、胃、大腸、血管等空腔器官的仿真內(nèi)鏡圖像。仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)心臟及冠狀