文档介绍：第六章 X线计算机体层设备
第一节概述
puted tomography)
CT横断扫描,无重叠图像;但空间分辨率低,密度分辨率高。
一、基础知识回顾
CT的成像利用了X线具有一定能量和穿透能力的特性。通过数据采集系统从不同方向对穿过被检体的X线进行采集,获得大量数据,由计算机利用这些数据重建出断面图像,最后以灰度图像显示出来。
一束单能窄束的X线通过物质时,其强度随深入物体的厚度x而按指数规律衰减。
I=I0×e-µd
穿过人体后形成不同的吸收值。若每个体素厚度相同取X,则穿过物质后X线强度为
(µ1+µ2+…+µn)=1/x lnI0/In
要求得每个吸收系数,必须建立n个方程。只要X线从不同方向穿过人体时,则获得不同方向的数据投影。解n个方程,获得n个吸收系数值。
图像重建
2. 迭代法 (傅氏变换法)重建图像。
CT值
吸收系数µ是一个具有一定含义的物理量,用来表示物体的影像量不方便,英国工程师hounsfield引入CT值作为表达人体组织密度的单位。
CT值(HU)=µ组织-µ水/µ水×k
水 0,骨 1000, 空气-1000,软组织30~50HU
二、发展简史
1963 美国柯玛克(Cormack)解决CT图像重建的数学问题,1968 英国 EMI Hounsfield解决计算机重建问题, 1967~1970年由EMI公司实验室的Hounsfield博士提出。1971年第一台CT机研制成功。在Ambrose医生指导下实验。处理一幅图像需要20分钟。 1972 年4月Hounsfield 、Ambrose在英国放射学年会上宣读了CT成功的应用的论文,宣告CT的正式诞生。1979年Hounsfield 获得诺贝尔医学和生理学奖。
1974年美国乔治城大学(e Town University)医学中心工程师Ledley设计了全身CT。
此后,CT的设备与技术发展相当迅速,90年代以前,解决部位(由头颅发展到全身),95年以前,以解决扫描速度为主,旋转速度发展为亚秒级(),动态CT成为发展方向。21世纪解决多层扫描。2005年前动态扫描、双源CT使心脏扫描成为可能。目前,融合技术使CT、MRI与PET的融合,使CT向功能方向发展。
我省CT情况简介:
南昌大学二附医院第一台CT(GE8800);
90年代后县级医院的二手CT成为热门;
目前,省级医院以64、128排CT 为主流,县级医院以双排、8排、16排CT为首选。
江西省医院有双源CT和PET-CT。九江171医院已在运行PET-CT。
乡级医院及私人医院也在使用CT检查。
第一代CT 平移+旋转(单束)
只能用于静止的器官,而且要求器官体积小,能够进入扫描架的孔径内,往往只能扫描头部,所以通常称之为头部专用机。由1个X线管和2~3个晶体探测器组成,用笔形X线在某一角度平移穿过被检查者,获取240个平移数据;然后球管和探测器共同轻度旋转1度,再次测量数据,获得另一角度的平移投影数据,如此反复1800,获得一幅图像重建所需的数据(183×240)。但其射线利用率低,扫描速度慢,采集数据少,重建的数据质量差,早已被淘汰。
第二代CT: (平移+旋转)由一个X线管
和3~30个晶体探测器组成。X线束采用扇形束(50~200)这一代CT扫描仪不仅可以进行头
颅扫描检查而且已经具备了全身CT扫描仪的
能力。扫描时间较第一代大大缩短。1974年
体部CT应用与临床。
第三代CT: 采用旋转+旋转式,该CT 采用了较宽的扇形线束,可覆盖被扫描的截面,探测器也增加到300~800个。解决了前两代的直线平移运动的弱点,扫描时间也缩短到2~。(采用了旋转阳极X线管)。目前CT扫描形式基本上为第三代。
第四代CT: 为固定+旋转式,探测器环绕机架360度固定排列,扫描时只有X线管做围线人体的旋转运动。
第五代CT: 静止+静止有两种产品,一种动态空间重建机(DSR),另一种是电子速CT扫描仪。电子速CT ( EBCT推出,EBCT采用电子素扫描环形阳极靶代替旋转运动的X线管,扫面速度很快,其扫一个层面的时间只需50mS,主要用于快速扫描的心脏检查,小儿及急诊断患者等。DSR为影像增强电视CT,采用28组影增。快速重建图像。
(五)螺旋CT 1985年滑环技术问世,1989年螺旋CT推向市场,在此后十余年,螺旋CT一统天下!
(单螺旋扫描) 亚秒机的形成
单层、双层、16层、64层、 256层、320层。平板CT
5. 融合CT技术的应用 PET-CT、PET-MRI。