最新CT成像技術(shù)概述.教學(xué)講義ppt課件.ppt

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1、CT成像技術(shù)概述.X-CTcomputedtomographytomo:Greektomos[section]希臘語tomos[切面]graphy:Latin-graphia,fromGreek,fromgraphein.writingorrepresentationina(specified)mannerorbya(specified)meansorofa(specified)object.傳統(tǒng)的X射線裝置的缺點(diǎn)影像重疊。深度方向上的信息至疊在一起，引起混淆。密度分辨率低，對(duì)軟組織分辨能力低。所用劑量大。CT優(yōu)點(diǎn)：斷層成像密度分辨率高，對(duì)

2、軟組織分辨能力高。（相對(duì)于X射線成像術(shù)）投影劑量小（相對(duì)于X射線成像術(shù)）動(dòng)態(tài)范圍大（相對(duì)于X光片）存儲(chǔ)方便X線醫(yī)學(xué)圖像是反映受照體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及組織或器官之間的關(guān)系。從研究醫(yī)學(xué)圖像與人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系角度分為：人體結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)圖像醫(yī)學(xué)圖像人體結(jié)構(gòu)正解問題反解問題X線-CT成像裝置主要由X線管、準(zhǔn)直器、掃描機(jī)構(gòu)、檢測器、計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器等部分組成。(FromPicker)(FromSiemens)控制臺(tái)（controlconsole）掃描裝置（gantrystand）病人床（patienttable）激光圖像打印機(jī)（laserimager）X線-C

3、T成像裝置兩個(gè)主要裝置是數(shù)據(jù)采集和計(jì)算機(jī)圖像重建部分。各代CT掃描機(jī)1971年安裝在Wimbledon醫(yī)院。多屬頭部專用，有一個(gè)X線管和幾個(gè)NaI晶體探測器組成，由于X線束被準(zhǔn)直成筆形掃描束裝置，又稱為筆形掃描束裝置。掃描時(shí)間3~5min，重建一幅圖像需要5min。一個(gè)病人做6層CT，需要35min的時(shí)間。是基本能夠滿足人體頭部的掃描圖像，但腹部偽影嚴(yán)重。第一代（平移+旋轉(zhuǎn)掃描方式）與第一代明顯區(qū)別是筆形X線束改成扇形X線束，探測器數(shù)目也增加到3~30個(gè)。每次掃描后的轉(zhuǎn)角由1度提高到3~30度，這樣180的掃描時(shí)間縮短到20~90s。第二代

4、（平移+旋轉(zhuǎn)掃描方式）缺點(diǎn)：仍然不能避免腹部器官的運(yùn)動(dòng)偽影產(chǎn)生散射線沒有分別被準(zhǔn)直，結(jié)果使投向病人的部分射線照射在探測器的間隔中沒有得到有效利用平移+旋轉(zhuǎn)的方式限制了掃描速度。為減少運(yùn)動(dòng)時(shí)間而取消平移運(yùn)動(dòng)，使得X射線管和探測器作為整體指圍繞病人作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步縮短了掃描時(shí)間。1975年GE首先推出這種方式的CT機(jī)第三代（旋轉(zhuǎn)+旋轉(zhuǎn)掃描方式）扇形角30~45度。1~5s是目前臨床上應(yīng)用最為廣泛的一種CT機(jī)1976年，美國科學(xué)工程公司首先推出了第四代CT掃描機(jī)。用600個(gè)探測器排成圓周。掃描方式是探測器靜止，只有X線管旋轉(zhuǎn)。扇形線束角度也較大，

5、單幅數(shù)據(jù)獲取時(shí)間縮短。第四代（旋轉(zhuǎn)+靜止掃描方式）缺點(diǎn)：對(duì)散射線極其敏感，因此在每只探測器旁加一小塊翼片作準(zhǔn)直器。但這卻浪費(fèi)了空間，增加了病人所受的輻射劑量。探測器數(shù)量72000個(gè)，加大了成本，并且在掃描過程中并沒有充分利用。只有極少量廠家生產(chǎn)掃描時(shí)間在毫秒級(jí)，可作心臟掃描。目前全世界生產(chǎn)的廠家只有美國的Imatron公司。兩個(gè)固定環(huán)，每個(gè)固定環(huán)上有432個(gè)探測器，共864個(gè)。優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間分辨率高減少運(yùn)動(dòng)偽影增加造影劑使用率第五代（靜止+靜止掃描方式）各代CT比較第一代第二代第三代第四代第五代掃描方式筆束掃描扇束掃描運(yùn)動(dòng)方式平移/旋轉(zhuǎn)方式連續(xù)

6、掃描方式掃描時(shí)間3min10s~2min2.8s~10s1s~10s更快主要用途頭顱掃描全身掃描，觀察除心臟外的臟器可用于血管造影和心臟造影使用散熱性能好的大容量X線管和高效率的檢測器優(yōu)點(diǎn)：掃描時(shí)間短掃描范圍在20~30s內(nèi)達(dá)到24~30cm，避免漏掃和重掃，提高了掃描的準(zhǔn)確性。缺點(diǎn)：處理需要長時(shí)間，大容量存儲(chǔ)容量噪聲大診視床運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影螺旋掃描方式——螺旋CTCT新技術(shù)的應(yīng)用CT血管造影術(shù)（CTA）三維圖象重建介入CTCT仿真內(nèi)窺鏡CT在放射治療的應(yīng)用X線-CT成像的數(shù)據(jù)采集X線-CT成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是利用X線管和檢測器的同步掃描，由

7、檢測器檢測到的X線光子轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，送入到圖像計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像重建。X線與物質(zhì)的相互作用干涉散射光電效應(yīng)：入射X光子消失，全部能量傳給原子的內(nèi)層電子。康普頓效應(yīng)：X線與原子外層電子相互作用。在CT中起主導(dǎo)作用入射線透射線散射線ComptonScatteringX線-CT成像中，物體對(duì)X線的吸收占主要的作用，忽略對(duì)X線的散射作用。物質(zhì)對(duì)X線的吸收規(guī)律衰減系數(shù)u值既是物體種類的函數(shù)，又是X射線能量的函數(shù)。也就是說不同物質(zhì)對(duì)單能X線而言u(píng)值的大小不同；對(duì)同一種物質(zhì)而言，不同能量的X射線對(duì)應(yīng)衰減系數(shù)的大小也互不相同?？梢?，只有

8、單一單能窄束X射線束透射物體衰減時(shí)才有唯一準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)的衰減系數(shù)值。然而，CT使用的是具有一定能譜寬度的連續(xù)X射線，而不同能量的X射線對(duì)應(yīng)的衰減系數(shù)值大小不同，所以，在重建CT像過程