1、X射线计算机断层成像（CT）,Computed Tomography,什么是 CT？,C Computer 计 算 机T Tomograph 断 层 扫 描,CT成像与普通X射线摄影和透视成像的不同之处 主要在于X射线检测和图像重建方面,传统X片,CT片,CT机的基本组成包括：x线球管和高压发生器、探测器和数据 采集系统、扫描架、扫描床及控制台,X线球管,高压发生器,探测器和数据采集系统,扫描床,控制台,CT的成像过程,X射线,数据采集系统,两大核心,X线球管 探测器和数据采集系统,球管,内部结构,整体外观,球管的评价指标,1. 球管焦点 (mm x mm) 2. 阳极热容量 (MHu) 3.
2、 阳极散热率 (khu/min) 4. 衡量球管能力的金标准： 连续螺旋扫描时间（秒）,球管焦点,焦点越小，产热越多，图像越清晰,探测器,单排？ 双排？ 多层？ ,探测器结构排列,探测器的层与排,探测器分类,气态：1. 高压氙气 （Xenon Gas）固态：2. 钨酸镉 （Cadmium Tungstate）3. 高闪烁晶体 （GOS）4. 稀土陶瓷 （HiLight）5. 平板探测器（Flat panel detector）,螺旋扫描,螺旋扫描X线管球向一个方向连续旋转并曝光，被扫描物体同时匀速向前（或后）运动。扫描轨迹成螺旋状，故称螺旋扫描。,滑环技术,CT的发展史,CT的发展是以“代”来
3、划分的，主要以管球及探测器容量来决定的。结构及运动方式也有所不同。,第一代CT机,第一代CT机：X线为单形束，单个或多个探测器，运动方 式为平移加旋转，扫描时间长（数分钟），且只限于头部 扫描。,第二代CT机,第二代CT机：X线多射线束，探测器数个到几十个（30个 左右），运动方式也是平移加旋转，扫描时间缩短至18秒 左右，并可以做全身扫描，但运动伪影较重。,第三代CT,第三代CT：X线为扇形束，探测器也相应为扇形，探测器也相应为扇形，数目多达几百个（300800），运动方式为旋转式，扫描时间为25s，最快可达1s。应用功能明显增加。（目前的临床应用的主流）,第四代CT,第四代CT：探测器可增
4、至1000个，呈扇形排列，而且是固定不动的，X线管球呈旋转运动，扫描速度明显增快。从而对克服伪影方面又前进了一步。,特殊CT,PET/CT：同时获得CT解剖图像和PET功能代谢图像，两 种图像优势互补，使医生在了解生物代谢信息的同时获得 精准的解剖定位，从而对疾病做出全面、准确的判断。（PET：正电子发射计算机断层显像 ） 电子束CT：以电子枪发射电子束，再由电子束轰击扫描机架下部的圆弧形钨靶环产生旋转X线，实现CT扫描。双源CT：使用两套X线源和探测器系统，在更短的时间里提供检查。它扫描的速度比每一次心跳都快，扫描射线剂量的低。,目的:为心脏提供极短的扫描时间（毫秒级）,CT基础概念,断层扫
5、描：X 线束对准要扫描层面，管球绕被扫描物体一 周（360），被扫描物体静止不动。层厚：指CT断层图象所代表的实际解剖厚度。扫描时间：指扫描每一层面时,所需的X线曝光时间。重建时间：从扫描完毕到图象显示在监视器上的时间。连续扫描时间（螺旋能力）：一次连续不断扫描的时间。,螺距：旋转一周扫描床移动距离/准直器 宽度。例如：旋转一周扫描床移动距离10mm,准直器宽度10mm， 此时螺距P=1.0 旋转一周扫描床移动距离20mm,准直器宽度10mm， 此时螺距P=2.0 同样准直宽度，螺距（P）越大，单位时间内扫描范围越长。,不同螺距比较,P=2.0,P=1.0,P=2.0,P=1.0,CT图像质量
6、评价,空间分辨率（spatial resolution) 密度分辨率 (density resolution) 伪影 (artifact) 噪声 (noise) 部分容积效应（partial volume),空间分辨率,定义：图像对物体空间大小的分辨能力表示方法： lp/cm （每厘米线对）5lp/cm = 可分辨物体最小直径（mm)象素越小、层厚越薄空间分辨率越高,密度分辨率,定义：图像对组织密度差别的分辨能力表示方法：例如，0.35%,5mm,0.35Gy(表示 物体直径5 mm、病人接收剂量为0.35Gy时，密度 分辨率为0.35%.) 象素越大、层厚越厚, 密度分辨率越高,伪影,定义：
7、原被扫描物体中不存在但图像中出现的影像。 种类：A.病人： 运动 异物 B.机器： 性能差 故障,噪声,定义：采样过程中接收到的某些干扰正常信号的信息，影响密度分辨率。 提高探测器的性能以及加大电压可降低噪声,部分容积效应,同一层面中,垂直厚度内如果有两种以上不同密度组织相互重叠时,所获得的密度不能如实反映其中的任何一种组织。,层厚越薄，部分容积效应越小，扫描层厚以被扫描物体直径的一半可最大限度的避免部分容积效应的影响。,CT 值,定义：用于测量CT图像中密度值的统一计量单位。 单位：亨氏单位（Hounsfield unit,Hu)常用正常值：水 0 Hu骨皮质 1000 Hu空气 -1000
8、Hu,CT值的应用窗口技术,1.绝对值可以确认某些组织的存在，如：出血、钙化、脂肪、液体、2.相对值的计算可以帮助确认病变性质。窗口技术 定义：利用数字图像特点，改变亮度与CT值的关系，显 示不同组织变化的技术。,窗口技术,窗宽 最亮灰阶所代表的CT值与最暗灰阶所代表CT值的跨度。 窗宽越宽，可观察组织CT值的变化范围越大，但灰阶差值亦大，适合观察CT值变化范围较大的组织。如骨、肺等。窗位 又称窗平，为窗宽的中心值。 一般将所观察组织的CT值定为窗位,这样既能显示比该组织密度高的病变，也能观察比该组织密度低的病变。,同一图像，不同窗宽,图像后处理,1.多方位重组 2.表面阴影显示 3.最大（小
9、）密度投影 4.仿真内窥镜 5.容积演示,图像后处理,1.多方位重组（Multi planner reformation, MPR）利用螺旋扫描三维采样的优势，进行无法直接扫描的冠、矢、斜和曲面重组。2.表面阴影显示（Surface shaded display, SSD）三维重建技术，首先确定兴趣区CT阈值的切割参数，然后将CT阈值以上的连续性象素构筑为三维结构模型，再以一假想光源投照于三维模型表面，以灰阶或伪彩色方式显示三维结构模型的表面影像。,图像后处理,3.最大(小）强度投影（Maximum(Minimum) intensity projection，MIP） 在三维重建过程中，从设定
10、视角发出假定投影线，使投影线穿性轨迹中兴趣结构密度以上的象素进行编码，形成二维投影像，主要用于CT血管成像（CTA）。,基底动脉瘤（MIP） 肾动脉,图像后处理,4.仿真内窥镜(Virtual endoscopy, VE)三维重建技术，以三维的形式，模拟内窥镜的视角以灰阶或伪彩色显示腔的内壁，类似真实内窥镜的观察，可从任意方向观察管腔内部。可用来显示气管、血管、胃肠道、喉、咽、窦腔等结构。,图像后处理,5.容积演示(Volume rendering, VR)三维重建技术，首先确定扫描容积内的象素密度直方图，以直方图的不同峰值代表不同组织，然后计算每个象素中的不同组织百分比，继而换算成不同的灰阶，以不同的灰阶（或色彩）及不同的透明度三维显示扫描容积内的各种结构。,结肠憩室容积演示,CT的临床应用,CT 分阶,Thank You!,
