研究生医学影像学-总论1-计算机体层成像.ppt

1、 医学影像学医学影像学 总论总论 第二章第二章 计算机体层成像计算机体层成像CTCT发展概况：发展概况：CT是电子计算机体层摄影(Computed Tomography)的缩写。1969年英国工程师Hounsfield设计成功1972年英国放射学学术会议发表1973年英国放射学杂志报道1979年亨斯菲尔德获诺贝尔生物学奖。第一代：平移/旋转式（5分/1枚探测器）第二代：平移/旋转式（18秒/30枚探测器，始用于临床）第三代：旋转/旋转式（2秒/300枚探测器）第四代：旋转/固定式（2秒/700枚探测器）1985年滑环式扫描1989年螺旋式扫描（单排，多排）2005年 双源CT（新研制）CT发展

2、史：发展史：第一代：平移/旋转式 （5分/2枚探测器）第二代：平移/旋转式 （18秒/30枚探测器，始用于临床）第三代：旋转/旋转式 （2秒/300枚探测器）第四代：旋转/固定式 （2秒/700枚探测器）19851985年年滑环式扫描滑环式扫描滑环式扫描：滑环式扫描：球管电缆应用球管电缆应用电刷与铜环相电刷与铜环相连供电，不需连供电，不需复位，可做连复位，可做连续旋转扫描，续旋转扫描，提高了扫描速提高了扫描速度。度。1989年年螺旋式扫描螺旋式扫描采用了滑环采用了滑环技术和扫描技术和扫描床连续平移床连续平移技术，实现技术，实现了螺旋式扫了螺旋式扫描。描。多层多层CTCT的发展的发展199219

3、92年首推双层年首推双层CTCT。19981998年四层年四层CTCT。20012001年年1616层层CTCT。20032003年年6464层层CTCT。19981998年年多排螺旋多排螺旋CTCT 多排螺旋多排螺旋CT CT（2 2、4 4、8 8、1616、3232、6464排），排），使得球管围绕人体旋转使得球管围绕人体旋转一周能同时获得多幅一周能同时获得多幅CTCT断面图像。大大提高断面图像。大大提高了扫描速度，了扫描速度，20042004年年6464排螺旋排螺旋CTCT，开创了容积，开创了容积数据成像的新时代。数据成像的新时代。20052005年年双源双源CTCT 双源双源CT改变

4、了目前常规使用的改变了目前常规使用的一个一个X线球管和一套探测器的线球管和一套探测器的CT成像成像系统，通过两套系统，通过两套X线球管系统和两套线球管系统和两套探测器来采集探测器来采集CT图像。这种简单而图像。这种简单而创造性的设计，突破了目前常规创造性的设计，突破了目前常规CT的局限性，大大提高了时间分辨率，的局限性，大大提高了时间分辨率，目前多用于心脏血管的扫描。目前多用于心脏血管的扫描。双源双源CT显示冠脉狭窄及钙化显示冠脉狭窄及钙化一、一、CTCT成像基本原理与设备成像基本原理与设备 （一）（一）CT CT成像基本原理成像基本原理 CT是用X线束从各个方向对人体检查部位具有一定厚度的层

5、面进行扫描，由探测器接受透过该层面的X线信号，经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机得出该层面组织各个体素的X线吸收系数，并按原有矩阵顺序排列，经数字/模拟转换器转为黑白不等灰度的像素，即构成黑白CT图像，用视频电缆传送到激光相机拍照出来就是CT片。（一）（一）CTCT成像基本原理成像基本原理X线线人体人体探测器探测器光光/电电转换器转换器模模/数数转换器转换器计计算算机机数数/模模转换器转换器 （二）（二）CT CT设备设备 CTCT设备主要有以下三部分设备主要有以下三部分：扫描部分扫描部分 计算机系统计算机系统 图像显示和存储系统图像显示和存储系统（二）（二）CT CT设备设备扫描部分扫描

6、部分X X线管线管探测器探测器扫描架扫描架用于对检查部位进行扫描用于对检查部位进行扫描（二）（二）CT CT设备设备计算机系统计算机系统模数转换器模数转换器计算机计算机数模转换器数模转换器显示器显示器将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；（二）（二）CT CT设备设备图像显示和存储系统图像显示和存储系统 将经计算机处理、重建的图像显将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上示在电视屏上 或用照相机将图像摄于照片上。或用照相机将图像摄于照片上。1989年，螺旋式年，螺旋式CT应用于临床，应用于临床，螺旋螺旋CT是是X线管围绕检查部位连续旋线管围绕检查部位连续旋转扫

7、描，同时检查床沿纵轴连续平移，转扫描，同时检查床沿纵轴连续平移，X线扫描的轨迹呈螺旋状。（单排线扫描的轨迹呈螺旋状。（单排多排）多排）2005年、双源年、双源CT（新研制）（新研制）（二）（二）CT设备设备 二、二、CTCT图像特点图像特点 CTCT图图像像是是由由一一定定数数目目由由黑黑到到白白不不同同灰灰度度的的像像素素按按矩矩阵阵排排列列所所构构成。成。这这些些像像素素反反映映的的是是相相应应体体素素的的X X线吸收系数。线吸收系数。体素：体素：图像处理时将选定层面分成若干图像处理时将选定层面分成若干个体积相同的立方体。个体积相同的立方体。像素：像素：是数字矩阵中构成图象的基本单是数字矩

8、阵中构成图象的基本单元。（元。（P9上图）上图）二、二、CTCT图像特点图像特点二、二、CT图像特点图像特点 矩阵矩阵:是图像像素排列的格式，可以是是图像像素排列的格式，可以是256256，或，或512512，矩阵越大，像素越小，构成的图矩阵越大，像素越小，构成的图像越细致，即空间分辩力越高。像越细致，即空间分辩力越高。矩阵越小，像素越大，构成的图矩阵越小，像素越大，构成的图像越粗，即空间分辩力越低。像越粗，即空间分辩力越低。（P9下图）下图）CT值：值：指指 CT图像中组织密度高低的量的图像中组织密度高低的量的表示。（每个像素所对应的物质表示。（每个像素所对应的物质X线线平均衰减量大小的表示

9、）平均衰减量大小的表示）CT值值=（水）水）水水K K=1000 CT值单位：值单位：HU二、二、CT CT图像特点图像特点 骨CT值=（2-1）11000=1000HU水CT值=（1-1）11000=0HU空气CT值=（0-1）11000=1000HU 二、二、CT CT图像特点图像特点人体组织人体组织CT值值 u骨：骨：1000 HUu钙化钙化:100-300 HUu新鲜出血新鲜出血:70-90 HUu软组织：软组织：3050 HUu脑灰质脑灰质:40 HUu脑白质脑白质:30 HUu水：水：0 HUu脂肪脂肪:-70-90 HUu空气空气:-1000 HU 三、三、CT CT检查技术检查

10、技术 1 1、平扫（、平扫（plain CT scanplain CT scan）2 2、对比增强扫描（、对比增强扫描（contrast contrast enhancementenhancement，CECE）造影扫描（略）造影扫描（略）是指不用对比增强或造影的普通扫是指不用对比增强或造影的普通扫描。描。一般都是先行平扫。患者卧于检查一般都是先行平扫。患者卧于检查床上，摆好位置，选好层面厚度与扫描床上，摆好位置，选好层面厚度与扫描范围，大都用横断面扫描，层厚用范围，大都用横断面扫描，层厚用5mm或或10mm，如需要可选用薄层胸腹部扫，如需要可选用薄层胸腹部扫描要屏气。描要屏气。CT平扫：平扫

11、：对比增强扫描：对比增强扫描：是经静脉注入水溶性有机碘对比是经静脉注入水溶性有机碘对比剂后再行扫描的方法。剂后再行扫描的方法。血管内注入碘对比剂后，器官与血管内注入碘对比剂后，器官与病变内碘的浓度可产生差别，形成密病变内碘的浓度可产生差别，形成密度差，可能使病变显影更为清楚。度差，可能使病变显影更为清楚。常用碘造影剂：常用碘造影剂：泛影葡胺、欧乃派克、优维显等。泛影葡胺、欧乃派克、优维显等。目的：目的：疑有病变而平扫未发现病变疑有病变而平扫未发现病变 已发现可疑病变平扫难以定性。已发现可疑病变平扫难以定性。对比增强扫描对比增强扫描:增强扫描增强扫描平扫平扫 四、四、CTCT检查新进展检查新进展

12、 1、再现技术 再现技术可获得CT的三维立体图象，使被检查器官的影象有立体感，可在不同方位观察。容积再现技术通过透明化处理，使表面与深部结构同时立体显示出来，如支气管树、肋骨、血管成像显示。CT再现技术再现技术骨盆、骨盆、胸部骨成像胸部骨成像再现技术再现技术结肠立体结肠立体透明成像透明成像 四、四、CTCT检查新进展检查新进展 2 2、CTCT血管造影：血管造影：CTA：是静脉内注入对比剂后血管造影CT扫描的图象重组技术，可立体显示血管影像，用于脑血管、肾血管、肺A及肢体血管显示。四、四、CT检查新进展检查新进展 3、仿真内镜显示技术 是CT容积数据与计算机虚拟显示相结合开发出的仿真内镜功能。

13、从管腔器官的一端向另一端逼真显示内腔。有仿真血管镜、仿真支气管镜、仿真喉镜、仿真鼻窦镜、仿真胆管镜、仿真结肠镜等。CT CT仿真内镜显示技术仿真内镜显示技术仿真肠仿真肠镜显示镜显示肠息肉肠息肉 四、四、CT检查新进展检查新进展 4、CT灌注成像灌注成像 是是一一种种功功能能成成像像。是是经经静静脉脉团团注注碘碘对对比比剂剂后后，对对感感兴兴趣趣器器官官固固定定层层面面连连续续扫扫描描，通通过过不不同同时时间间影影像像密密度度的的变化，可了解兴趣区血流灌注状态。变化，可了解兴趣区血流灌注状态。当当前前主主要要用用于于急急性性或或超超急急性性脑脑局局部部缺缺血血的的诊诊断断。脑脑梗梗死死及及缺缺血

14、血半半暗暗带带的的判断及脑瘤新生血管的观察。判断及脑瘤新生血管的观察。CTCT脑灌注成像脑灌注成像 五五、CT诊断的临床应用诊断的临床应用（一）、（一）、CT检查适应症。检查适应症。1、颅脑各种病变（肿瘤、炎症、外伤、血管性病变、先天畸形）2、五官及颈部软组织病变。3、胸部各种病变（纵隔、肺及支气管、胸壁、胸膜）特别对胸片难显示的部位，更具优越性。4、腹部以及盆腔实质脏器及腹膜后病变。5、脊柱及关节软组织病变。如椎间盘、关节囊及周围软组织病变显示较佳。五五、CT诊断的临床应用诊断的临床应用(二二)、CT检查的优势和限度检查的优势和限度优势：优势：1、获得清晰横断面图象，无重叠影像。2、图象密度分辨率高，可分辨脑灰、白质结构3、病变定位准确4、诊断准确性高，应用价值高5、无创伤，无痛苦 限度：限度：1、危重病人，不配合的病人不能检查。2、搏动、蠕动的器官，如心、胃肠等检查效果差。3、伪影影响大，如颅底组织、腹腔肠道及气体。4、X射线对人体的影响，如早孕。五、五、CT诊断的临床应用诊断的临床应用(二二)、CT检查的优势和限度检查的优势和限度 复习题复习题1.CT的的成像原理成像原理2.解释解释CT值、像素、体素、增强扫描值、像素、体素、增强扫描3.CT的临床应用的临床应用