1、CT概述及工作原理,CT概述,1969年HOUNSFIELD 设计成计算机横断体层成像装置。经神经放射诊断学家Ambrose 应用于临床， 取得极为满意的诊断效果。它使脑组织和脑室及病变本身显影，获得颅脑的横断面图像。此种检查方法称之为计算机体层成像，这一成果于1972年英国放射学会学术会议上发表，1973年在英国放射学杂志上报道。图质好、诊断价值高而无创伤、无痛苦、无危险的诊断方法是放射诊断领域的重大突破，促进医学影象诊断学的发展。由于对医学上的重大贡献，HOUNSFIELD获得了1979年的诺贝尔医学生物学奖。这种检查方法开始只能用于头部，1974年LEDLEY设计成全身CT 装置，使之可
2、以对全身各个解剖部位进行检查。此后，CT装置在设计上有了很大发展。,CT图像特点,X线影像是把具有三维的立体解剖结构摄成二维的平面图像，影像相互重叠，相邻的器官或组织之间对X线的吸收差别小，不能形成对比而构成图像。体层摄影：可以解决影像重叠问题。造影检查：可使普通X线检查不能显示的器官显影。影像的分辨力不高，特别是由软组织构成的器官仍不能显影。,CT成像系统的组成,（一）硬件系统1扫描机架:X线管、准直器、探测器等，机架可倾斜。2X线管:大容量、旋转阳极X线管， “飞焦点” 。3准直器:决定扫描层厚、减少散射线以提高图像质量、降低被检者的辐射剂量。4楔形滤过器:滤掉低能射线，提高X线束的平均能
3、量。5探测器:接受穿透人体的剩余射线，将其变为电信号。稀土陶瓷探测器，多排探测器。6模/数转换器（A/D）7高压发生器:8计算机系统:9扫描检查床:螺旋CT对床移动的精度要求很高。10辅助设备:电源系统、照相机、工作站,CT成像系统的组成,（二）软件系统 CT机的软件平台多采用专用操作系统、Unix、Linux等操作系统。1基本功能软件 完成扫描、图像处理、图像存储、照相等常规工作的软件。2特殊功能软件 包括故障诊断软件、特殊扫描软件（如动态扫描、快速连续扫描、高分辨率扫描等）、图像特殊处理软件（如三维表面重建、模拟内窥镜等）、定量分析软件等。,常规CT工作流程,最简单的CT扫描装置包括一个X
4、线发生器和与之相对的X线平移探测器。要形成一个层面的CT图像，需要对包括头部的24CM的正方形区域进行从一边到另一边的平移扫描，每次得到240个体素的X线衰减信号；然后在每次平移扫描后旋转1，进行第二次平移扫描，直至转完180角，即完成了360范围内的平移-旋转扫描，得到240180，即43，200个信息。,常规CT机的扫描原理,计算机根据这些信息，通过模数转换形成数字信号，计算出整个数字矩阵中每个体素的X线衰减系数存储在硬盘上，形成数字图像文件；可再经数模转换以像素灰度的形式显示在屏幕上或印制出CT照片。,常规CT机的扫描原理,常规CT机的工作原理（第一代）,X线源为3mm宽的笔形束。由于探
5、测器少、扫描次数很多，故扫描完一个层面所需时间长，一般需要几分钟。已淘汰。,第一代CT X线球管为固定阳极，发射X线为直线笔形束，一个探测器，采用直线和旋转扫描相结合，即直线扫描后，旋转1度，再行直线扫描，旋转180完成一层面扫描，扫描时间36分钟。矩阵象素256256或320320。仅用于颅脑检查。,常规CT机的工作原理（第二代）,第二代CT 与第一代无质的区别，仅由小角度(330)扇形X线束替代了直线笔形束，扫描方式与第一代相似，但X线源为具有不同角度的扇形束（如10角），其对面有十几个或几十个探测器，每次平移扫描可完成扇形区（如10角）范围内的工作。扫描一个层面的时间为1040秒。矩阵象
6、素与第一代CT机相同，可用于颅脑和腹部。,旋转过程中X线管发射几百次脉冲，同时进行扫描，即边旋转边扫描，加之探测器数目达几百个，速度大大增加，扫描一个层面的时间约为24秒。,X三线球管为旋转阳极。发射X 线为扇形束，角度较大达3045度，探测器多达几百个，只做旋转扫描，扫描时间为2.410秒，矩阵象素除256256和320320外，还有512512。适用全身各部位。,常规CT机的工作原理（第三代）,球管旋转180得到一个层面的图像数据。然后平移到下一个层面的位置继续扫描。分2种方式。,第四代CT 与第三代无质的区别，探测器多达1000余个，固定安装在扫描机架四周，仅X线球管绕患者旋转，扫描时间
7、进一步缩短至15秒。,常规CT机的工作原理（第四代）,螺旋CT是在滑环技术的基础上发明的一种新的扫描方法。当X线管做连续旋转扫描时，机器自动匀速进床。因此，扫描线在患者体表上呈螺旋状，故称为螺旋CT。螺旋CT的扫描速度更快，半分钟内可完成几十个层面的扫描。,螺旋CT机的工作原理,螺旋CT机的工作原理,滑环连接是重要的改进之一。,常规CT间隔式扫描,螺旋CT：连续容积扫描，轨迹呈螺旋形,螺旋形不间断采样，大大提高了工作效率。,螺旋CT机的工作原理,与常规扫描不同，螺旋扫描获得的是被测体的连续层面信息，即扫描范围内所有体素的X线吸收系数，故称体积扫描（volume scan）。由于获得的信息量更大，在图像的后期处理上具有更大的灵活性。比如，可由计算机重建为扫描范围内的横断、冠状、矢状或任意投照方向的CT图像。与三维软件联合运用，还可进行CT血管成像（CT angiography, CTA）。,螺旋CT机的工作原理,由于扫描速度快，病人配合更为方便，使得CT图像的清晰度大大增强。但在头部扫描，由于头部保持静止比较容易，如果不需要做三维重建，有时更喜欢用常规扫描而不是螺旋扫描。这是因为在螺旋扫描的图像边缘会有一些失真。,螺旋CT机的工作原理,
