1、CT诊断技术和临床应用,CT的产生,CT是英文computed tomography的简称，中文名称叫计算机断层摄影，它是计算机技术和X线检查技术相结合的产物。1969年英国工程师Hounsfield 与神经放射学家Ambrose合作，首先设计成功头部CT扫描机，1972年公诸于世。1974年美国工程师Ledley设计成功全身CT装置，扩大了CT的检查范围。因此，Hounsfield等人获得1979年度诺贝尔医学生物学奖。,3,CT设备进展分几个阶段一，旋转CT阶段： 19691978年头十年，实验室阶段及头部CT成像；19791988年是第二个十年，开始体部CT成像。二，螺旋时代及血管CT成
2、像：19891998年第三个十年，单层螺旋CT成像，小范围的血管成像。,CT的发展,4,三，多层CT和心脏成像：19982008 年第四个十年，可以开展心脏和冠脉成像。四，后64 排CT时代：2005 年，西门子在美国放射学会年会发布了首台双源CT，成为当年RSNA年会最受瞩目的高端CT。仅隔两年，在2007 年的放射学年会上，GE、飞利浦和东芝分别推出了宝石CT、BrillianceiCT 和320 排CT。,CT的发展,基本原理,CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行旋转扫描，由探测器接收透过该层面而衰减的X线，转变为可见光后，由光/电转换器转变为电信号模拟信号，再经模拟/数字转换器转
3、为数字信号，输入计算机处理，将扫描层面分成若干体积相同的体素，再将各个体素的X线衰减系数排列成数字矩阵。然后把数字矩阵中的每个数字经数字/模拟转换器转换成像素，用黑白不等的灰度等级按矩阵排列显示，即构成CT图像。,6,球管,CT扫描模拟图,探测器,CT设备的构造,扫描机架 由X线管、探测器、准直器、模数转换器等组成。检查床 将病人的检查部位送入扫描孔。高压发生器 为X线管提供高电压。 计算机系统 控制系统的运行，收集扫描信息并进行存贮、运算和图像重建。图像显示、存储和输出设备 电视屏上显示；照相机摄片；光盘存储；传送到PACS系统，存储在磁盘塔上。后处理工作站 MPR二维重建，SSD、MIP及
4、VR三维重建；CT内镜等,连续扫描方式1，CT扫描时，球管/探测器绕人体同步旋转运动3600，检查床不动；2，扫描过程是进床-床停-扫描-再进床-床停-扫描，如此反复。3，每次采集产生一幅横断面图像。4，图像重建方法是滤波反投影。,旋转CT CT发展,螺旋扫描方式1，病人在检查床上沿Z轴方向匀速通过扫描孔，同时球管/探测器以同一方向连续旋转、曝光，采集的数据分布在一个连续的螺旋形空间内，又称容积扫描。2，图像重建方法是内插算法+滤波反投影。,螺旋CT ： CT发展,单排螺旋：Z轴方向单排探测器,多排螺旋：Z轴方向多排探测器,螺旋CT分型：单排和多排,11,单排螺旋的特点,单层探测器层厚取决于球
5、管准直器宽度螺距=床速/ 准直器宽度（mm/周）后处理层厚不可变螺距增加，图象质量（IQ）下降,12,多层CT的特点,多层探测器层厚（64排采用0.625mm）取决于探测器结构；后处理可改变图像层厚螺距=床速/探测器准直宽度（mm）/周64排CT各向同性，图象质量（IQ）与螺距无直接关系,螺距和图像质量,13,高端CT设备的新技术,一，硬件设备的新技术：1，X线球管：主要有GE公司的大功率高毫安输出X 线管和西门子公司的高散热率X 线管，即0兆球管。2，探测器：使用新材料，如GE 公司在宝石中加入稀土元素做探测器， 故称为“宝石”CT，宝石透气性好、纯度高，其稳定性比传统的稀土陶瓷探测器和钨酸
6、镉探测器高出20倍。再有就是扩大探测器的Z轴覆盖范围，如东芝的160mmZ轴的探测器。,14,二，CT 成像的新技术,1，双源CT 技术有2 个X 射线源和2 套探测器来采集CT 图像。另外，通过双源在不同能量下的数据采集， 即2 个X 射线源以不同的能量设置来工作。主要用于心脏检查，实现了快速扫描、微量辐射，可做负荷心肌灌注分析。,高端CT设备的新技术,15,2，双能量成像技术单源系统能量扫描：GE宝石能谱CT，原理：利用单源系统瞬时同向双能采集和数据空间能谱解析技术，通过快速能量切换（在0.5 ms 内实现80 kVp 和140kVp 的高速切换） 获得衰减数据， 并通过对原始数据的分析，
7、 实现40140 kVp 范围内任意能量点单能谱图像提取， 还可同时提供水、碘、钙基物质的分析工具。从而引出了能量分辨率和化学分辨率的新概念，使能量成像成为新CT 研究的热点。,高端CT设备的新技术,16,双源系统能量扫描：主要是西门子公司的双源CT，两套球管用两种不同能量的X线扫描。可对不同心率的患者在不行任何心率干预的情况下，获得高质量的冠状动脉血管成像。,2，双能量成像技术,高端CT设备的新技术,17,三，低剂量控制与后处理技术双源CT通过实时的适应性ECG脉冲剂量调控技术减少心脏图像采集时的高剂量曝光，它的心脏图像采集剂量要减少一半以上。宝石能谱CT的宝石探测器，使管球可以瞬间变化发射
8、能量，使心脏检查的辐射剂量下降。GE公司的后处理技术最为强大，远超西门子、飞利浦和东芝。,高端CT设备的新技术,18,西门子双源CT：优势：是提高了时间分辨率，在冠状动脉CT 检查中，心脏成像的图像质量不再受患者心率过慢和心律不齐的影响，无需控制心率，就可实现可靠的心脏图像采集，十分适合在心血管疾病患者较多的医院应用。不足：双源CT只是对心脏扫描时使用双球管，而对于其它器官的扫描就只运行一个球管，这种球管的更替对球管的损伤很大，容易造成球管使用不稳定。由此带来的球管的损坏率也很高，球管的维修费用也很高。,四，优势与不足,高端CT设备的新技术,19,GE 的宝石能谱CT宝石探测器材料对X线接受能
9、量大大提高，对X 线反应速度更快。另外，管球瞬间就可以变化发射能量，使能量成像进入一个崭新的领域，而且后处理工作站的功能比较强大。,四，优势与不足,高端CT设备的新技术,20,高端CT设备的新技术,高端CT走向：1，提高时间分辨率2，图像的空间分辨率3，Z 轴覆盖扫描范围4，能谱成像研究可能成为热点5，更加重视扫描剂量优化技术,四，发展方向,指两幅图像中心位置之间的距离如果间隔小于层厚，可得到叠加图像；如果间隔大于层厚，将有部分组织遗漏。叠加图像噪音低，易发现小病变。,CT图像的间隔,螺旋CT图像的层厚和间隔,1，单层螺旋CT重建层厚=扫描层厚=球管准直器厚度，是不可改变的重建间隔在重建中是可
10、以改变的2， 多层螺旋CT重建层厚可变，可等于或大于、不能小于探测器单层厚度，不受螺距和算法的影响，利用薄层扫描、厚层重建, 可以减轻局部容积效应。重建间隔可变。,螺旋CT的图像后处理,二维多平面重建，即MPR重建三维重建： 表面遮盖显示（SSD） 最大密度投影（MIP） 容积再现（Volume rendering），是目 前最有应用前景的技术。CT仿真内镜：CT结肠镜；CT胃镜等CT功能成像：CT灌注,腹腔及肠系膜动脉分支血管亮白，背景灰黑,MIP,图像后处理实例,结肠SSD能显示结肠整体外轮廓，且能多角度旋转，类似于传统钡灌肠的充盈像,SSD,图像后处理实例,26,VR,图像后处理实例,M
11、PR冠状重建,横结肠癌肿块，形态不规整，表面分叶状,图像后处理实例,28,CT仿真内镜,仿真结肠镜示结肠肿块表面呈分叶状,图像后处理实例,29,脑血流量(cerebral blood flow, CBF) 脑血容量( cerebral blood volume ,CBV) 达峰时间(time to peak, TTP) 平均通过时间( mean transit time ,MTT),CBV,CBF,MTT,CT灌注成像,图像后处理实例,CT成像流程图,X线管,人体,探测器,模/数转换器,计算机,数/模转换器,显示器,照相机,后处理工作站,CT值（1）,1，定义：相当于某一解剖结构的像素的X线衰
12、减系数。物质的CT值等于该物质的衰减系数与水的衰减系数之差再与水的衰减系数相比之后乘以1000，单位为Hu。 2，计算式：CT值=K (-0)/0 , 代表被测物质的衰减系数，0 代表水的衰减系数，K为常数（一般为1000）。 3，CT值运算举例：水的衰减系数为1，计算CT值为0 Hu；空气的衰减系数为0.0013，近似为0，CT值为-1000 Hu；骨的衰减系数为2，CT值为1000HU。,几个基本概念,窗宽和窗位（2）,窗宽是指显示图像时所选用的CT值范围。在此范围内的组织结构按其密度高低从白到黑分为16个灰阶，每个灰阶代表的CT值幅度为：窗宽/16的比值。例如，窗宽为200Hu，每个灰阶
13、的CT值幅度200/16=12.5Hu。窗宽小，每级灰阶代表的CT值幅度小，可增加图像的对比度，适宜观察脑组织；反之，窗宽大，适宜观察肺、骨组织。,几个基本概念,窗宽和窗位（2）,窗位是指窗宽上、下限CT值之和的平均数，窗位的大小取决于欲观察组织密度的高低；当窗宽一定时，它决定了显示图像时选用的CT值区间。例如，窗宽200Hu，窗位50Hu，显示图像的CT值区间为-50Hu150Hu。,几个基本概念,34,肺窗和纵隔窗,部分容积效应,在同一层面的某特定区域内含有两种以上不同密度的组织时，所测CT值是它们的平均值，而不能代表任何一种组织的CT值。这种现象被称为部分容积效应。,几个基本概念, 平扫
14、：腹部扫描前要禁食、口服造影剂，盆腔检查要充盈膀胱；其他部位检查无需上述准备。仰卧位，除去体外金属物体，根据要求选择层厚、层距，可1-10mm。 增强：经静脉注射有机碘，提高病变组织和正常组织的密度差。团注法，2-4ml/秒，80-120ml。部分疾病需要延时扫描。 造影扫描：胆囊造影CT 图像重建： MPR，SSD、MIP、VR及仿真内镜。,检查方法,CT对比剂一、分离子型和非离子型对比剂二、作用原理：对比剂携带的碘具有高X线衰减特性，在CT图象表现为高密度，可增加碘分布区组织与周围组织间的密度对比。三、给药途径：1，血管给药 2，肠腔给药 3，空腔给药四、副作用及处理 1，轻度反应 恶心、
15、呕吐、灼热感等。短暂休息或对症处理即可。2，严重反应 哮喘、喉部水肿和周围循环衰竭等。停止造影，行抗休克和过敏治疗。,1，是断面图像，常为横断面2，是不同灰度的像素图像，像素按矩阵排列3，空间分辨率不如X线图像高4，密度分辨率高于X线图像，且能测CT值定量5，图像灰度和对比度可调6，如果视野范围固定不变，像素越小，数目越多，CT图像越细致,CT图像特点,CT图像分析,阅片时要注意： 了解扫描技术 平扫、增强、层厚、层距、动态。 全面观察所有图像，熟悉正常CT解剖，有利于病变的发现。 发现病变后，要分析病变的位置、大小、形状、数目和边缘。测定病变的CT值，以了解病变的密度、有无增强及增强程度。
16、观察病变与邻近器官和组织的关系 受压、移位、 浸润及破坏等。 CT诊断需要与临床资料结合，并参考其他影像诊断进行综合分析。,形态变化：先天性疾病；血管性疾病；炎症性疾病；肿瘤性疾病；变性和退行性疾病；外伤功能变化：灌注检查，同时提供多个脑灌注参数图,CT的临床应用,神经系统（头颅）,正常CT脑室及脑池颅骨及头皮脑皮质脑白质,一、脑外伤,颅骨骨折脑挫裂伤硬膜下血肿硬膜外血肿,右侧中颅凹底骨折,右中颅凹骨质横行线状低密度影（长箭头），内达蝶窦；两侧蝶窦积液（短箭头）,颅骨骨折 skull fracture,CT表现为线状低密度,脑挫裂伤颅脑外伤作用于头部，造成脑组织器质性损伤。CT表现：急性期：低
17、密度脑水肿区内有散在斑片状高密度出血灶。,脑挫裂伤,出血：左侧额叶散在斑片状高密度水肿：病变周围可见环状低密度影,（白箭头）,多由桥静脉或静脉窦损伤出血所致CT表现：颅板下新月形或半月形病变；邻近脑实质受压、变形，与脑室及中线向对侧移位急性期CT上呈高密度亚急性期CT上呈等或稍低密度慢性期CT上呈低密度,硬膜下血肿,慢性硬膜下血肿并急性出血,右额顶枕颅板下新月形高低混杂密度；慢性血肿呈低密度，急性出血呈高密度，二者形成液血平面（箭头）；可见脑实质（箭）和中线结构左移,硬膜外血肿,多由脑膜血管损伤所致。血肿多位于骨折附近，较局限。CT表现为颅板下见梭形高密度影，内缘内凸。图示左侧顶枕梭形血肿，（
18、箭头）,分析方法：根据肿瘤的-部位(脑内/脑外/颅外)密度边缘血供、增强瘤周水肿-作出定位、定性诊断,二、脑肿瘤及肿瘤样病变,星形细胞瘤34级：CT表现：病变为高、低混杂密度，形态不规则，边界不清；占位效应和瘤周水肿明显；有环形强化，瘤壁厚薄不均。,1、胶质瘤,胶质母细胞瘤,平扫,增强,肿瘤卵圆形，大部坏死呈环状，环壁厚薄不均（箭头），有显著强化；肿瘤周围水肿（箭）,CT表现： 病变为等或高密度，有时伴钙化，呈宽基底与颅板相邻，边界清楚；一般没有病灶周围水肿，静脉或静脉窦受压时可出现水肿；侵犯颅板可引起骨质增生或破坏；有显著强化。,2、脑膜瘤,嗅沟脑膜瘤,CT平扫,T1WI,CT显示病变为高密
19、度，内有小片状钙化，边界清楚；没有病灶周围水肿；MR矢状位病变呈宽基底与前颅凹底相邻，有显著增强。,增强后,2、脑膜瘤,骨质增生高密度肿瘤，邻近颅板增厚,骨质破坏颅板断裂,CT表现：鞍内肿块明显不均匀强化，伴低密度囊变。肿块向上突入鞍上池；向下累及右侧鞍底，骨质变薄、下沉，蝶窦变小,3、垂体瘤,囊变,CT表现：病变位于桥小脑角池内，呈等、低或高密度；肿瘤有明显强化；第四脑室可受压、变形及移位，伴梗阻性脑积水。骨窗显示内听道锥形扩大。,4、听神经瘤,右侧听神经瘤,平扫,增强,骨窗像,肿瘤位于右桥小脑角池内，呈环状低密度，边界清，无水肿；有明显环状强化，可见壁结节；四脑室受压移位。骨窗显示内听道扩
20、大,CT表现：脑内多发或单发结节，呈等或低密度，大小不等；瘤周水肿明显；呈结节状和/或环状强化。,5、转移瘤,肺癌脑转移,平扫,增强,脑内多发等和低密度结节，大小不等；结节周围明显水肿；病变呈结节和环状强化。,三、脑血管病1，脑出血 病因 继发于高血压、动脉瘤、血管畸形、血液病、脑肿瘤部位 好发于基底节、丘脑、桥脑、和小脑，可破入脑室血肿分期 急性期、吸收期、囊变期,发病6小时,脑出血40天,2.5个月,高血压外囊型脑出血,2，脑梗塞 病因 脑血管闭塞所致脑组织缺血性坏死。 可源于脑血栓形成、脑栓塞、低血压和凝血状态。CT表现：病变呈低密度，形态与闭塞血管供血区一致，呈扇形，基底贴近凸面；脑回
21、状强化。,三、脑血管病,左侧大脑中动脉梗塞,左侧顶叶呈大片低密度，与额、枕叶分界清晰,3，蛛网膜下腔出血 损伤性蛛网膜下腔出血出现在脑挫裂伤附近；血管性蛛网膜下腔出血发生在基底池。 CT表现：急性期为大脑纵裂、脑底池、外侧裂、脑沟内有高密度影。,三、脑血管病,蛛网膜下腔出血,鞍上池、外侧裂、环池、及前纵裂池高密度,四、颅内感染,脑脓肿 病因：耳源性多发生于颞叶和小脑，血源性多发生于额、顶叶。CT表现：病变呈圆形低密度，周围有大片水肿；增强后在大片低密度区内见病变呈环形强化，内壁光滑。,大片低密度区内见环形强化，内壁光滑。,平扫,增强,脑脓肿,脑囊虫病因：系猪绦虫囊尾蚴寄生于脑内。CT表现：脑内
22、散在分布多发或单发小囊，囊腔内致密点为囊虫头节，囊壁和头节轻度强化。囊虫死亡后呈斑点状强化。图示为囊虫多发钙化,四、颅内感染,CT的临床应用,胸部,纵隔病变 肿瘤病变，炎症病变，血管 病变肺内病变 肿瘤，结核，炎症，发育畸 形胸膜病变 肿瘤，积液,正常肺解剖,肺叶看肺裂肺段看肺血管和支气管,正常纵隔解剖,头臂静脉主动脉上腔静脉肺动脉,右上中央型肺癌,CT表现：右肺门区肿块，分叶状；右上支气管截断、闭塞,左上周围性肺癌,CT表现：左上肺结节；内见小“空泡征”；边缘分叶状，可见细毛刺,肺转移癌,CT表现：肺内多发结节，大小不等，边界清晰,左下结核瘤,CT表现：病变为类球状，大部已钙化，边缘光滑，有
23、条状卫星灶,胸腺瘤,CT表现：肿瘤位于前纵膈，为实性软组织密度，内有点状钙化，与大血管分界清,前纵隔畸胎瘤,CT表现：前纵膈区内肿瘤，内有脂肪组织、软组织及不规则钙化，与大血管分界清,淋巴瘤-淋巴结增大,CT表现：纵膈内多组淋巴结受累，主动脉弓旁、气管前腔静脉后淋巴结增大、融合成结节和团块状，与大血管分界不清,胸腔积液,CT表现：左后下胸部有弧形、凹面向前的水样密度影，CT值0-15Hu,CT的临床应用,腹部肝脏 肿瘤，血管瘤，囊肿，转移瘤等胰腺 胰腺炎，肿瘤胆道 胆囊炎，结石，胆囊及胆管肿瘤肾脏 囊肿，血管平滑肌脂肪瘤， 肾癌，肾盂癌。肾上腺 腺瘤，增生，嗜铬细胞瘤,巨块型肝癌,平扫,动脉期
24、,静脉期,平扫为不均匀低密度肿块，增强后动脉期明显不均匀强化，肝实质无明显强化，门静脉肝实质显著强化，病灶内造影剂退出而成低密度,巨块型肝癌,平扫,强化,假包膜,假包膜-环状低密度带,中央更低密度区-坏死,平扫,动脉期,静脉期,延时期,单发结节肝癌,84,通过双源CT的能量减影后，将碘油的高密度影抵消后，清晰显示出病灶及其病灶周围的肝脏实质情况，明确的区分液化坏死的低密度区及复发的高密度病灶。,双能量减影前,CT平扫,双能量减影后,肝转移瘤,肝血管瘤,平扫,动脉期,静脉期,延时期,肝脓肿,内有气体,肝脓肿,平扫,强化,壁环状强化，周围水肿,肝硬化,肝裂宽表面不光滑,肝硬化伴静脉曲张,食道下段,
25、胃底,脾门,肝囊肿,CT表现：圆形或卵圆形，均匀液性密度，CT值020HU，壁薄不能显，无增强。,总胆管下端结石,胆囊结石,慢性胆囊炎,病理与临床：胆囊壁增厚，体积小，浓缩及收缩功能减低，常合并结石。临床有腹胀和腹痛。影像表现：CT见胆囊缩小，壁增厚，并有结石,正常胰腺,胰尾癌,胰体癌包埋血管,急性胰腺炎伴局灶性坏死和积液,胰腺脓肿,积气,慢性胰腺炎,胰腺萎缩钙化,胰管扩张,正常肾上腺连续层面,右侧肾上腺腺瘤,右肾上腺内外支间小圆形病灶，边界清，密度较正常肾上腺低；有轻度均匀强化。,平扫,强化,嗜铬细胞瘤,肿瘤椭圆形，密度不均匀，中心部有坏死囊变，边界清，轮廓欠规整。注射造影剂后实性部分明显增
26、强。,右肾上腺嗜铬细胞瘤，显著增强，不均匀,左肾上腺腺瘤，轻微增强，均匀,肾上腺增生结节性,单发和多发,正常冠状动脉,右冠状动脉（RCA）,左回旋支（LCX）,左前降支（LAD）,107,心脏整体三维形态与冠状动脉,右冠及分支,左冠及分支,108,前降支狭窄，钙化斑M，53Y，心绞痛反复发作,DSA,CT,109,前降支狭窄软斑块,110,前降支支架置入术后复查,111,似钡灌肠充盈像，能显示结肠轮廓、结肠袋。,正常结肠的SSD图像,112,似钡灌肠双对比像，能显示结肠腔及前后壁。,正常结肠的Raysum图像,113,正常肠腔内壁仿真内镜,CT仿真内镜显示正常肠腔内壁粘膜、结肠袋间半月皱襞呈分隔排列，沿结肠表面分布。,114,表面遮盖（SSD）与透明（Ray-Sum）显示病段结肠管腔狭窄，轮廓不规整,升结肠癌和乙状结肠癌,115,仿真内镜,多发结肠息肉,结肠憩室,116,结肠憩室,117,脊柱矢状位MPR图像,腰2椎体骨折,齿状突骨折,118,左侧肋骨骨折,119,左侧坐骨骨骺分离，撕脱面清晰可见；对侧骺线亦显示,骨盆SSD重建图像,120,谢谢大家！,
