第五章-CT设备PPT课件下载推荐.ppt

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它检查。

概概述述一、一、X线线CT扫描设备的发展简史扫描设备的发展简史CT：

ComputedTomographylCT扫描机在扫描机在20世纪世纪70年代初推出是数学运算的年代初推出是数学运算的进步和高速数学电子计算机发展的结果。

进步和高速数学电子计算机发展的结果。

l早在早在1917年奥地利数学家雷当（年奥地利数学家雷当（J.Radon）就提）就提出二维或三维的物体从各个方向上投影取得数据，出二维或三维的物体从各个方向上投影取得数据，用数学计算方法可以计算出一张重建图像。

随后，用数学计算方法可以计算出一张重建图像。

随后，科学家们从各个方面进行研究均在不同领域取得科学家们从各个方面进行研究均在不同领域取得成功。

成功。

l1963年美国塔夫脱大学物理学年美国塔夫脱大学物理学教授柯马克（教授柯马克（A.M.Cormack）在一篇文章中详细叙述了他做在一篇文章中详细叙述了他做的实验及计算方法。

他是正确的实验及计算方法。

他是正确应用图像重建数学的第一人，应用图像重建数学的第一人，从而为从而为CT图像重建算法打下了图像重建算法打下了基础。

基础。

以人体组织对以人体组织对X线的线性吸收系数为线的线性吸收系数为物理参量，用物理参量，用X线投影作为人体组织线投影作为人体组织对对X线线性吸收系数的线积分，研究线线性吸收系数的线积分，研究出重建图像的数学方法。

出重建图像的数学方法。

A.M.Cormackl19671970豪斯菲尔德博士豪斯菲尔德博士（G.N.Hounsfield）提出体层成像）提出体层成像的具体方法，世界上第一台用于临的具体方法，世界上第一台用于临床的床的CT扫描机在扫描机在1971年由英国年由英国EMI研究实验室的研制成功，研究实验室的研制成功，1972年在年在RSNA上宣布，宣告上宣布，宣告XT诞生。

诞生。

l1974年美国年美国George-town大学医学大学医学中心的中心的Ledly研制成第一台全身研制成第一台全身CT扫描机。

扫描机。

1979年诺贝尔生理和医学奖年诺贝尔生理和医学奖1972年年CT发明人发明人Housfield先生先生各代各代CT扫描机收集数据方式扫描机收集数据方式第一代第一代CT扫描机扫描机数据采集是基于数据采集是基于X线管和探测器作线管和探测器作平平移加旋转（移加旋转（T/R）的的扫描方式扫描方式,直线直线笔形束扫描，扫描过程：

笔形束扫描，扫描过程：

uX线管和探测器同步做直线平移运线管和探测器同步做直线平移运动，获得动，获得240个透射测量数据后，个透射测量数据后，停止平移；

停止平移；

uX线管和探测器围绕人体旋转线管和探测器围绕人体旋转1度，度，然后重复上述平移运动，平移运动然后重复上述平移运动，平移运动方向与上次相反，在获得方向与上次相反，在获得240个透个透射测量数据后，停止平移，重复上射测量数据后，停止平移，重复上述过程，直到旋转述过程，直到旋转180。

u第一代第一代CT效率非常低，扫描时间长，通常效率非常低，扫描时间长，通常需要需要35分钟，重建一幅图像的时间为分钟，重建一幅图像的时间为5分分钟，专用人体头颅成像。

钟，专用人体头颅成像。

各代各代CT扫描机收集数据方式扫描机收集数据方式第二代第二代CT扫描机扫描机数据采集是基于数据采集是基于X线管和探测线管和探测器作器作平移加旋转（平移加旋转（T/R）的的扫扫描方式描方式,直线直线多路笔形束扫描多路笔形束扫描（或（或连续扇形连续扇形X线束线束），探测），探测器的数量增加（器的数量增加（3-30），每次），每次旋转的角度也可增大（旋转的角度也可增大（3-30）总扫描时间缩短（）总扫描时间缩短（20-90s）。

）。

要求每个探测器的性能和灵敏要求每个探测器的性能和灵敏度必须一致，避免产生投影数度必须一致，避免产生投影数据误差。

据误差。

各代各代CT扫描机收集数据方式扫描机收集数据方式第三代第三代CT扫描机扫描机数据采集是基于数据采集是基于X线管和探测线管和探测器作器作旋转（旋转（R/R）的扫描方式的扫描方式,采用具有较宽扇形角（采用具有较宽扇形角（3045）脉冲发射的扇形）脉冲发射的扇形X线束线束（连续旋转脉冲宽扇束扫描）（连续旋转脉冲宽扇束扫描），总扫描时间缩短（总扫描时间缩短（35s），），扫描采用往复运动的方式实现扫描采用往复运动的方式实现交替层面扫描，避免电缆的过交替层面扫描，避免电缆的过度缠绕。

度缠绕。

各代各代CT扫描机收集数据方式扫描机收集数据方式第四代第四代CT扫描机扫描机u探测器更多（探测器更多（600-1500个或更个或更多）紧密排成圆环，分布在多）紧密排成圆环，分布在360,扫描时探测器固定不动，扫描时探测器固定不动，只有只有X线管围绕患者做线管围绕患者做360旋转旋转（S/R），旋转速度加快，扇形，旋转速度加快，扇形角更大，总扫描时间缩短（角更大，总扫描时间缩短（1-5s）。

u对散射线敏感，加小准直，降对散射线敏感，加小准直，降低了探测器的几何效率，增加患低了探测器的几何效率，增加患者辐射剂量。

在临床应用的不多。

者辐射剂量。

第五代第五代CT扫描机扫描机X线管和探测器都是静止的线管和探测器都是静止的（S/R），为了获为了获得心脏等动态器官的高分辨率图像，消除得心脏等动态器官的高分辨率图像，消除运动伪影，扫描时间缩短致毫秒级，运动伪影，扫描时间缩短致毫秒级，1983年前后出现了两种类型的高速扫描机：

年前后出现了两种类型的高速扫描机：

超高速电子束超高速电子束CT扫描机（扫描机（EBT）动态空间重现机（动态空间重现机（DST）各代各代CT扫描机收集数据方式扫描机收集数据方式第五代第五代CT扫描机扫描机超高速电子束超高速电子束CT扫描机扫描机EBT：

超高速超高速CT（UFCT）也称电子束）也称电子束CT（EBCT），它用电子），它用电子束的方法产生旋转的束的方法产生旋转的X线源，极大地提高了扫描速度。

线源，极大地提高了扫描速度。

四个紧挨的环状钨靶，两排探测器阵列，探测器固定在两个分开的圆环上，四个紧挨的环状钨靶，两排探测器阵列，探测器固定在两个分开的圆环上，130KV的高压使电子枪产生电子束的高压使电子枪产生电子束加速，聚焦的作用是使加速，聚焦的作用是使电子束聚成一个指定的焦点（电子束聚成一个指定的焦点（1mm1.2mm），再由电磁偏），再由电磁偏转线圈使电子束按规定的角度偏转，射向转线圈使电子束按规定的角度偏转，射向4个固定个固定环靶，环靶，环靶半径为环靶半径为90cm，围成，围成210圆周。

圆周。

当电子束轰击钨环靶时即产生当电子束轰击钨环靶时即产生X线，经准直后成扇形线束线，经准直后成扇形线束穿过扫描部位，照射野为穿过扫描部位，照射野为47cm。

在钨环靶对面有两排探测。

在钨环靶对面有两排探测器阵列，固定在器阵列，固定在两个分开的圆环两个分开的圆环上，圆环半径为上，圆环半径为67.5cm，围成围成210圆周。

第一个环上有圆周。

第一个环上有864个探测器，第二个环上有个探测器，第二个环上有432个探测器。

当电子束轰击一个钨环靶时，可以扫描出两个探测器。

当电子束轰击一个钨环靶时，可以扫描出两个层面图像，当电子束同时轰击个层面图像，当电子束同时轰击4个钨环靶时，可以扫描出个钨环靶时，可以扫描出8个层面图像。

个层面图像。

X线穿过扫描部位后被静止的高灵敏固体探测器（闪烁晶线穿过扫描部位后被静止的高灵敏固体探测器（闪烁晶体和硅光电二极管）阵列接收，接收的数据经预处理后由光体和硅光电二极管）阵列接收，接收的数据经预处理后由光缆送至计算机，利用卷积快速富里叶变换重建图像。

缆送至计算机，利用卷积快速富里叶变换重建图像。

*超高速超高速CT除具有心脏疾病的诊断功能外，除具有心脏疾病的诊断功能外，还具备一般还具备一般CT功能。

它有三种扫描方式：

功能。

1.单靶单层面扫描方式；

单靶单层面扫描方式；

2.单靶多层面连续扫描方式；

单靶多层面连续扫描方式；

3.多靶多层面扫描方式；

多靶多层面扫描方式；

多靶多层面是超高速多靶多层面是超高速CT最大优点。

在一切不动的情况下，一最大优点。

在一切不动的情况下，一次扫出次扫出8个层面的图像仅需个层面的图像仅需0.46秒。

秒。

特点：

基于电子束扫描技术；

没有作机械扫描的部件；

数据特点：

数据采集的方法不同于常规采集系统。

采集的方法不同于常规采集系统。

螺旋螺旋CT螺旋螺旋CT扫描中扫描中,X线管在单一方向上连续旋转线管在单一方向上连续旋转,在在X线管线管连续旋转中放射连续旋转中放射X线，同时病人躺在扫描床上，其床线，同时病人躺在扫描床上，其床面纵向的匀速移动。

面纵向的匀速移动。

X线相对于病人的移动描述病人线相对于病人的移动描述病人身体形成螺旋线形轨迹，故称身体形成螺旋线形轨迹，故称螺旋扫描螺旋扫描又称容积扫描，又称容积扫描，属于第三代属于第三代CT。

满足：

依靠依靠滑环技术滑环技术使使X线管能连续地沿着一个方向线管能连续地沿着一个方向转动；

病床能做同步匀速直线运动；

使用大功率、高转动；

使用大功率、高热容量和散热率的高频热容量和散热率的高频X线发生装置；

具有螺旋加权线发生装置；

具有螺旋加权算法软件；

选用计算速度快、存储容量大的计算机系算法软件；

选用计算速度快、存储容量大的计算机系统。

统。

螺旋螺旋CT扫描机具有优点：

扫描机具有优点：

1.扫扫描描速速度度快快：

通通常常1秒秒内内可可旋旋转转360，从从而而有效地缩短了扫描时间。

有效地缩短了扫描时间。

2.连连续续扫扫描描和和连连续续采采集集数数据据可可获获得得容容积积数数据据，后后处处理理中中可可重重建建任任意意位位置置的的层层面面像像和和高高质质量量的三维重建图像。

的三维重建图像。

3.快快速速无无层层间间隔隔扫扫描描，可可以以充充分分发发挥挥造造影影剂剂的的对比增强作用。

对比增强作用。

各代各代XX线线CTCT扫描机的特点扫描机的特点二、二、CTCT设备的发展趋势设备的发展趋势1972年年2013年（年（640螺旋螺旋CT）硬件的发展趋势：

硬件的发展趋势：

提高扫描速度提高扫描速度提高图像质量：

提高图像质量：

X线源特性和探测器性能；

扫描数目和线源特性和探测器性能；

扫描数目和速度；

图像重建的算法；

数据表达和显示方法。

速度；

降低剂量降低剂量缩小体积缩小体积简化操作简化操作提高工作效率提高工作效率二、二、CTC