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ct成像原理资料|ct成像原理动图

admin 2020-11-12 49
ct成像原理资料|ct成像原理动图摘要: CT能够拍出什么片子呀CT是干什么的那B超呢CT是一种功能齐全的病情探测仪器,它是电子计算机X射线断层扫描技术简称。CT的工作程序是这样的:它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的...

CT 能够拍出什么片子呀 CT是干什么的 那B 超呢


CT是一种功能齐全的病情探测仪器,它是电子计算机X射线断层扫描技术简称。

CT的工作程序是这样的:它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同,应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量,然后将测量所获取的数据输入电子计算机,电子计算机对数据进行处理后,就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内任何部位的细小病变。

CT的成像基本原理

CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,由探测器接收透过该层面的X线,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字,输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体,称之为体素(voxel),见图1-2-1。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵(digital matrix),数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即象素(pixel),并按矩阵排列,即构成CT图像。所以,CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。

CT设备

CT设备主要有以下三部分:①扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成;②计算机系统,将扫描收集到的信息数据进行贮存运算;③图像显示和存储系统,将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。探测器从原始的1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定,发展到新近开发的螺旋CT扫描(spiral CT scan)。计算机容量大、运算快,可达到立即重建图像。由于扫描时间短,可避免运动产生的伪影,例如,呼吸运动的干扰,可提高图像质量;层面是连续的,所以不致于漏掉病变,而且可行三维重建,注射造影剂作血管造影可得CT血管造影(Ct angiography,CTA)。超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不同。扫描时间可短到40ms以下,每秒可获得多帧图像。由于扫描时间很短,可摄得电影图像,能避免运动所造成的伪影,因此,适用于心血管造影检查以及小儿和急性创伤等不能很好的合作的患者检查。

CT图像特点

CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的象素大小及数目不同。大小可以是1.0×1.0mm,0.5×0.5mm不等;数目可以是256×256,即65536个,或512×512,即262144个不等。显然,象素越小,数目越多,构成图像越细致,即空间分辨力(spatial resolution)高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。

CT图像是以不同的灰度来表示,反映器官和组织对X线的吸收程度。因此,与X线图像所示的黑白影像一样,黑影表示低吸收区,即低密度区,如含气体多的肺部;白影表示高吸收区,即高密度区,如骨骼。但是CT与X线图像相比,CT的密度分辨力高,即有高的密度分辨力(density resolutiln)。因此,人体软组织的密度差别虽小,吸收系数虽多接近于水,也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以,CT可以更好地显示由软组织构成的器官,如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等,并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。

x线图像可反映正常与病变组织的密度,如高密度和低密度,但没有量的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低,还可用组织对X线的吸收系数说明其密度高低的程度,具有一个量的概念。实际工作中,不用吸收系数,而换算成CT值,用CT值说明密度。单位为Hu(Hounsfield unit)。

水的吸收系数为10,CT值定为0Hu,人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高,CT值定为+1000Hu,而空气密度最低,定为-1000Hu。人体中密度不同和各种组织的CT值则居于-1000Hu到+1000Hu的2000个分度之间。

CT图像是层面图像,常用的是横断面。为了显示整个器官,需要多个连续的层面图像。通过CT设备上图像的重建程序的使用,还可重建冠状面和矢状面的层面图像,可以多角度查看器官和病变的关系。

CT检查技术

分平扫(plain CT scan)、造影增强扫描(contrast enhancement,CE)和造影扫描。

(一)平扫 是指不用造影增强或造影的普通扫描。一般都是先作平扫。

(二)造影增强扫描 是经静脉注入水溶性有机碘剂,如60%~76%泛影葡胺60ml后再行扫描的方法。血内碘浓度增高后,器官与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。方法分团注法、静滴法和静注与静滴法几种。

(三)造影扫描 是先作器官或结构的造影,然后再行扫描的方法。例如向脑池内注入碘曲仑8~10ml或注入空气4~6ml行脑池造影再行扫描,称之为脑池造影CT扫描,可清楚显示脑池及其中的小肿瘤。

CT诊断的临床应用

CT诊断由于它的特殊诊断价值,已广泛应用于临床。但CT设备比较昂贵,检查费用偏高,某些部位的检查,诊断价值,尤其是定性诊断,还有一定限度,所以不宜将CT检查视为常规诊断手段,应在了解其优势的基础上,合理的选择应用。

CT诊断的特点及优势

CT检查对中枢神经系统疾病的诊断价值较高,应用普遍。对颅内肿瘤、脓肿与肉芽肿、寄生虫病、外伤性血肿与脑损伤、脑梗塞与脑出血以及椎管内肿瘤与椎间盘脱出等病诊断效果好,诊断较为可*。因此,脑的X线造影除脑血管造影仍用以诊断颅内动脉瘤、血管发育异常和脑血管闭塞以及了解脑瘤的供血动脉以外,其他如气脑、脑室造影等均已少用。螺旋CT扫描,可以获得比较精细和清晰的血管重建图像,即CTA,而且可以做到三维实时显示,有希望取代常规的脑血管造影。

CT对头颈部疾病的诊断也很有价值。例如,对眶内占位病变、鼻窦早期癌、中耳小胆指瘤、听骨破坏与脱位、内耳骨迷路的轻微破坏、耳先天发育异常以及鼻咽癌的早期发现等。但明显病变,X线平片已可确诊者则无需CT检查。

对胸部疾病的诊断,CT检查随着高分辨力CT的应用,日益显示出它的优越性。通常采用造影增强扫描以明确纵隔和肺门有无肿块或淋巴结增大、支气管有无狭窄或阻塞,对原发和转移性纵隔肿瘤、淋巴结结核、中心型肺癌等的诊断,均很在帮助。肺内间质、实质性病变也可以得到较好的显示。CT对平片检查较难显示的部分,例如同心、大血管重叠病变的显圾,更具有优越性。对胸膜、膈、胸壁病变,也可清楚显示。

心及大血管的CT检查,尤其是后者,具有重要意义。心脏方面主要是心包病变的诊断。心腔及心壁的显示。由于扫描时间一般长于心动周期,影响图像的清晰度,诊断价值有限。但冠状动脉和心瓣膜的钙化、大血管壁的钙化及动脉瘤改变等,CT检查可以很好显示。

腹部及盆部疾病的CT检查,应用日益广泛,主要用于肝、胆、胰、脾,腹膜腔及腹膜后间隙以及泌尿和生殖系统的疾病诊断。尤其是占位性病变、炎症性和外伤性病变等。胃肠病变向腔外侵犯以及邻近和远处转移等,CT检查也有很大价值。当然,胃肠管腔内病变情况主要仍依赖于钡剂造影和内镜检查及病理活检。

骨关节疾病,多数情况可通过简便、经济的常规X线检查确诊,因此使用CT检查相对较少。

CT检查范围

CT可以做哪些检查吗?

一、头部:脑出血,脑梗塞,动脉瘤,血管畸形,各种肿瘤,外伤,出血,骨折,先天畸形等;

二、 胸部:肺、胸膜及纵隔各种肿瘤,肺结核,肺炎,支气管扩张,肺脓肿,囊肿,肺不张,气胸,骨折等;

三、 腹、盆腔:各种实质器官的肿瘤、外伤、出血,肝硬化,胆结石,泌尿系结石、积水,膀胱、前列腺病变,某些炎症、畸形等;

四、 脊柱、四肢:骨折,外伤,骨质增生,椎间盘病变,椎管狭窄,肿瘤,结核等;

五、 骨骼、血管三维重建成像;各部位的MPR、MIP成像等;

六、 CTA(CT血管成像):大动脉炎,动脉硬化闭塞症,主动脉瘤及夹层等;

七、 甲状腺疾病:甲状腺腺瘤、甲状腺腺癌等;

其他:眼科及眼眶肿瘤,外伤;副鼻窦炎、鼻息肉、肿瘤、囊肿、外伤等。

由于CT的高分辨力,可使器官和结构清楚显影,能清楚显示出病变。在临床上,神经系统与头颈部CT诊断应用早,对脑瘤、脑外伤、脑血管意外、脑的炎症与寄生虫病、脑先天畸形和脑实质性病变等诊断价值大。在五官科诊断中,对于框内肿瘤、鼻窦、咽喉部肿瘤,特别是内耳发育异常有诊断价值。

在呼吸系统诊断中,对肺癌的诊断、纵隔肿瘤的检查和瘤体内部结构以及肺门及纵隔有无淋巴结的转移,做CT检查做出的诊断都是比较可靠的。

在心脏大血管和骨骼肌肉系统的检查中也是有诊断价值的。

B型超声检查(type-B ultrasonic ),俗称“B超”,是患者在就诊时经常接触到的医疗检查项目。在临床上,它被广泛应用于心内科、消化内科、泌尿科和妇产科疾病的诊断。作为一名辅助科室的医生,我发现患者对B超有很多不清楚的地方,现在我就和大家谈一下有关腹部“B超”检查的小常识。 CT、核磁共振一定优于B超吗?答案是否定的。超声诊断技术作为影像诊断技术的一个重要组成部分,确有许多优于CT、核磁共振的特点。 首先,它不但能发现腹部脏器的病变情况,而且可以连贯地、动态地观察脏器的运动和功能;可以追踪病变、显示立体变化,而不受其成像分层的限制。例如,目前超声检查已被公认为胆道系统疾病首选的检查方法。 第二,B超对实质性器官(肝、胰、脾、肾等)以外的脏器,还能结合多普勒技术监测血液流量、方向,从而辨别脏器的受损性质与程度。例如医生通过心脏彩超,可直观地看到心脏内的各种结构及是否有异常。 第三,超声设备易于移动,没有创伤,对于行动不便的患者可在床边进行诊断。 第四,价格低廉。超声检查的费用一般为35-150元/次,是CT检查的1/10,核磁共振的1/30。这对于大多数工薪阶层来说,是比较能够承受的。“B超”也因此经常被用于健康查体。但所有这些是不是ct成像原理资料|ct成像原理动图说“B超”各方面都优于CT、核磁共振呢?也不是。比如B超在清晰度、分辨率等方面,明显弱于后者,而且对空腔器官病变易漏诊,检查结果也易受医师临床技能水平的影响。 腹部B超检查前患者应做娜些准备? 1、禁食禁水。检查的前一天的晚餐,应以清淡少渣的食物为主,食后禁食一夜。检查当日早晨,应禁早餐和水,以保证上午在空腹情况下检查。这主要是为减轻胃肠内容物和气体对超声波声束的干扰,保证胆囊及胆道内有足够的胆汁充盈。有时有些患者即使禁了饮食,胃肠道内仍有大量积气。这部分患者应在检查前1-2天口服消胀片(二甲双硅油片剂),对消除肠道气体有一定作用。 2、做“B超”前两天,应避免进行胃肠道钡餐造影和胆道造影。对于因消化系统疾病就诊的患者,有时医生会同时开出钡餐透视和B超检查单,患者最好先行B超检查,再行钡餐造影。因为胃肠道内若有钡剂存留,不仅影响胆囊、胰腺的超声显像,而且还容易发生误诊。 3、做泌尿系统B超检查,特别是输尿管和膀肮B超检查时,应在检查前1-2小时,饮温水400-600毫升,待膀胱充盈后再检查。如果患者须一次接收消化、泌尿检查,最好检查当日不排晨尿,这样不必喝水即可达到膀胱充盈的目的。 彩色B超(彩超)一定优于黑白B超吗?彩超检查,是指“彩色多普勒诊断”。它是利用现代科技将多普勒信号转变为彩色信号,并与二维黑白声像图叠加,实现彩色血流显像,使得体外观察和评价血管内空间及血流状态成为可能。可见彩超主要用于心脏病检查和人体各脏器内外的主要血管的血流检测。如在诊断消化、泌尿系统疾病中,通过彩超获取门静脉、肝动脉、肾动脉的血流信息。如果病变尚未果及上述血管,而仅为胆系、胰腺疾思,则大可不必做彩超,以免加重经济负担。 B超能检查胃肠道吗?由于胃肠道中空气含量较多,容易干扰B超声束,使其结构显示不清,且使用B超做胃肠检查时准备工作复杂,加之钡餐、胃肠镜对胃、肠道疾病的诊断准确率又高于B超,所以一般B超不作为诊断胃肠道疾病的首选方法。

B超是医院作为对病人的一项常规性检查,至今还没有 出现过对病人有损伤的报道,是医学界的六大影像诊断设备之一。

CT的工作原理。。


嗯......利用X射线的穿透性,和阻挡X射线的物体(例如钡餐)来得到身体内部的成像,看看哪里有不正常的病变,和核磁共振目的相同但是,X射线有辐射,更清晰

CT是干嘛的?


CT是一种功能齐全的病情探测仪器,它是电子计算机X射线断层扫描技术简称。

CT的工作程序是这样的:它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同,应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量,然后将测量所获取的数据输入电子计算机,电子计算机对数据进行处理后,就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内任何部位的细小病变。

CT的成像基本原理

CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,由探测器接收透过该层面的X线,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字,输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体,称之为体素(voxel),见图1-2-1。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵(digital matrix),数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即象素(pixel),并按矩阵排列,即构成CT图像。所以,CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。

CT设备

CT设备主要有以下三部分:①扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成;②计算机系统,将扫描收集到的信息数据进行贮存运算;③图像显示和存储系统,将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。探测器从原始的1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定,发展到新近开发的螺旋CT扫描(spiral CT scan)。计算机容量大、运算快,可达到立即重建图像。由于扫描时间短,可避免运动产生的伪影,例如,呼吸运动的干扰,可提高图像质量;层面是连续的,所以不致于漏掉病变,而且可行三维重建,注射造影剂作血管造影可得CT血管造影(Ct angiography,CTA)。超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不同。扫描时间可短到40ms以下,每秒可获得多帧图像。由于扫描时间很短,可摄得电影图像,能避免运动所造成的伪影,因此,适用于心血管造影检查以及小儿和急性创伤等不能很好的合作的患者检查。

CT图像特点

CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的象素大小及数目不同。大小可以是1.0×1.0mm,0.5×0.5mm不等;数目可以是256×256,即65536个,或512×512,即262144个不等。显然,象素越小,数目越多,构成图像越细致,即空间分辨力(spatial resolution)高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。

CT图像是以不同的灰度来表示,反映器官和组织对X线的吸收程度。因此,与X线图像所示的黑白影像一样,黑影表示低吸收区,即低密度区,如含气体多的肺部;白影

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表示高吸收区,即高密度区,如骨骼。但是CT与X线图像相比,CT的密度分辨力高,即有高的密度分辨力(density resolutiln)。因此,人体软组织的密度差别虽小,吸收系数虽多接近于水,也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以,CT可以更好地显示由软组织构成的器官,如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等,并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。

x线图像可反映正常与病变组织的密度,如高密度和低密度,但没有量的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低,还可用组织对X线的吸收系数说明其密度高低的程度,具有一个量的概念。实际工作中,不用吸收系数,而换算成CT值,用CT值说明密度。单位为Hu(Hounsfield unit)。

水的吸收系数为10,CT值定为0Hu,人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高,CT值定为+1000Hu,而空气密度最低,定为-1000Hu。人体中密度不同和各种组织的CT值则居于-1000Hu到+1000Hu的2000个分度之间。

CT图像是层面图像,常用的是横断面。为了显示整个器官,需要多个连续的层面图像。通过CT设备上图像的重建程序的使用,还可重建冠状面和矢状面的层面图像,可以多角度查看器官和病变的关系。

CT检查技术

分平扫(plain CT scan)、造影增强扫描(contrast enhancement,CE)和造影扫描。

(一)平扫 是指不用造影增强或造影的普通扫描。一般都是先作平扫。

(二)造影增强扫描 是经静脉注入水溶性有机碘剂,如60%~76%泛影葡胺60ml后再行扫描的方法。血内碘浓度增高后,器官与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。方法分团注法、静滴法和静注与静滴法几种。

(三)造影扫描 是先作器官或结构的造影,然后再行扫描的方法。例如向脑池内注入碘曲仑8~10ml或注入空气4~6ml行脑池造影再行扫描,称之为脑池造影CT扫描,可清楚显示脑池及其中的小肿瘤。

CT诊断的临床应用

CT诊断由于它的特殊诊断价值,已广泛应用于临床。但CT设备比较昂贵,检查费用偏高,某些部位的检查,诊断价值,尤其是定性诊断,还有一定限度,所以不宜将CT检查视为常规诊断手段,应在了解其优势的基础上,合理的选择应用。

CT诊断的特点及优势

CT检查对中枢神经系统疾病的诊断价值较高,应用普遍。对颅内肿瘤、脓肿与肉芽肿、寄生虫病、外伤性血肿与脑损伤、脑梗塞与脑出血以及椎管内肿瘤与椎间盘脱出等病诊断效果好,诊断较为可*。因此,脑的X线造影除脑血管造影仍用以诊断颅内动脉瘤、血管发育异常和脑血管闭塞以及了解脑瘤的供血动脉以外,其他如气脑、脑室造影等均已少用。螺旋CT扫描,可以获得比较精细和清晰的血管重建图像,即CTA,而且可以做到三维实时显示,有希望取代常规的脑血管造影。

CT对头颈部疾病的诊断也很有价值。例如,对眶内占位病变、鼻窦早期癌、中耳小胆指瘤、听骨破坏与脱位、内耳骨迷路的轻微破坏、耳先天发育异常以及鼻咽癌的早期发现等。但明显病变,X线平片已可确诊者则无需CT检查。

对胸部疾病的诊断,CT检查随着高分辨力CT的应用,日益显示出它的优越性。通常采用造影增强扫描以明确纵隔和肺门有无肿块或淋巴结增大、支气管有无狭窄或阻塞,对原发和转移性纵隔肿瘤、淋巴结结核、中心型肺癌等的诊断,均很在帮助。肺内间质、实质性病变也可以得到较好的显示。CT对平片检查较难显示的部分,例如同心、大血管重叠病变的显圾,更具有优越性。对胸膜、膈、胸壁病变,也可清楚显示。

心及大血管的CT检查,尤其是后者,具有重要意义。心脏方面主要是心包病变的诊断。心腔及心壁的显示。由于扫描时间一般长于心动周期,影响图像的清晰度,诊断价值有限。但冠状动脉和心瓣膜的钙化、大血管壁的钙化及动脉瘤改变等,CT检查可以很好显示。

腹部及盆部疾病的CT检查,应用日益广泛,主要用于肝、胆、胰、脾,腹膜腔及腹膜后间隙以及泌尿和生殖系统的疾病诊断。尤其是占位性病变、炎症性和外伤性病变等。胃肠病变向腔外侵犯以及邻近和远处转移等,CT检查也有很大价值。当然,胃肠管腔内病变情况主要仍依赖于钡剂造影和内镜检查及病理活检。

骨关节疾病,多数情况可通过简便、经济的常规X线检查确诊,因此使用CT检查相对较少。

CT检查范围

CT可以做哪些检查吗?

一、头部:脑出血,脑梗塞,动脉瘤,血管畸形,各种肿瘤,外伤,出血,骨折,先天畸形等;

二、 胸部:肺、胸膜及纵隔各种肿瘤,肺结核,肺炎,支气管扩张,肺脓肿,囊肿,肺不张,气胸,骨折等;

三、 腹、盆腔:各种实质器官的肿瘤、外伤、出血,肝硬化,胆结石,泌尿系结石、积水,膀胱、前列腺病变,某些炎症、畸形等;

四、 脊柱、四肢:骨折,外伤,骨质增生,椎间盘病变,椎管狭窄,肿瘤,结核等;

五、 骨骼、血管三维重建成像;各部位的MPR、MIP成像等;

六、 CTA(CT血管成像):大动脉炎,动脉硬化闭塞症,主动脉瘤及夹层等;

七、 甲状腺疾病:甲状腺腺瘤、甲状腺腺癌等;

其他:眼科及眼眶肿瘤,外伤;副鼻窦炎、鼻息肉、肿瘤、囊肿、外伤等。

由于CT的高分辨力,可使器官和结构清楚显影,能清楚显示出病变。在临床上,神经系统与头颈部CT诊断应用早,对脑瘤、脑外伤、脑血管意外、脑的炎症与寄生虫病、脑先天畸形和脑实质性病变等诊断价值大。在五官科诊断中,对于框内肿瘤、鼻窦、咽喉部肿瘤,特别是内耳发育异常有诊断价值。

在呼吸系统诊断中,对肺癌的诊断、纵隔肿瘤的检查和瘤体内部结构以及肺门及纵隔有无淋巴结的转移,做CT检查做出的诊断都是比较可靠的。

在心脏大血管和骨骼肌肉系统的检查中也是有诊断价值的。

ct的工作原理与什么类似


与X光机是非常类似的,都是通过球管发射X射线从而成像,只是机理更加复杂,而且应用了电脑断层扫描技术,所以成像较X光机出色得多,但是本质上没有区别,都是用了X光照射人体。MR则有着本质上的不同,它是用磁场激发人体的氢元素而成像的。这两种设备外型相似,但是机理非常不一样的。

PET-CT的原理


一 、PET显像的基本原理

PET是英文 Positron Emission Tomography的缩写。其临床显像过程为:将发射正电子的放射性核素(如F-18等)标记到能够参与人体组织血流或代谢过程的化合物上,将标有带正电子化合物的放射性核素注射到受检者体内。让受检者在PET的有效视野范围内进行 PET显像。放射核素发射出的正电子在体内移动大约1mm后与组织中的负电子结合发生湮灭辐射。产生两个能量相等(511 KeV)、

方向相反的γ光子。由于两个光子在体内的路径不同,到达两个探测器的时间也有一定差别,如果在规定的时间窗内(一般为 0-15 us),探头系统探测到两个互成180度(士0.25度)的光子时。即为一个符合事件,探测器便分别送出一个时间脉冲,脉冲处理器将脉冲变为方波,符合电路对其进行数据分类后,送人工作站进行图像重建。便得到人体各部位横断面、冠状断面和矢状断面的影像。

PET系统的主要部件包括机架、环形探测器、符合电路、检查床及工作站等。探测系统是整个正电子发射显像系统中的主要部分,它采用的块状探测结构有利于消除散射、提高计数率。许多块结构组成一个环,再由数十个环构成整个探测器。每个块结构由大约36个锗酸铋(BGO)小晶体组成,晶体之后又带有2对(4个)光电倍增管(PMT)(请看图1)。BGO晶体将高能光子转换为可见光.PMT将光信号转换成电信号,电信号再被转换成时间脉冲信号,探头层间符合线路对每个探头信号的时间耦合性进行检验判定,排除其它来源射线的干扰,经运算给出正电子的位置,计算机采用散射、偶然符合信号校正及光子飞行时间计算等技术,完成图像重建。重建后的图像将PET的整体分辨率提高到2 mm左右。

PET采用符合探测技术进行电子准直校正,大大减少了随机符合事件和本底,电子准直器具有非常高的灵敏度(没有铅屏蔽的影响)和分辨率。另外.BGO晶体的大小与灵敏度成正相关性。块状结构的PET探头。能进行2D或3D采集。2D采集是在环与环之间隔置铅板或钨板,以减少散射对图像质量的影响 2D图像重建时只对临近几个环(一般2-3个环)内的计数进行符合计算,其分辨率高,计数率低;3D数据采集则不同。取消了环与环之间的间隔, 在所有环内进行符合计算,明显地提高了计数率,但散射严重, 图像分辨率也较低,且数据重组时要进行大量的数据运算。两种采集方法的另一个重要区别是灵敏度不同,3D采集的灵敏度在视野中心为最高。

二 、多层螺旋CT的工作原理

CT的基本原理是图像重建, 根据人体各种组织(包括正常和异常组织)对X射线吸收不等这一特性, 将人体某一选定层面分成许多立方体小块(也称体素)X射线穿过体素后, 测得的密度或灰度值称为象素。X射线束穿过选定层面, 探测器接收到沿X射线束方向排列的各体素吸收X射线后衰减值的总和,为已知值,形成该总量的各体素X射线衰减值为未知值,当X射线发生源和探测器围绕人体做圆弧或圆周相对运动时。用迭代方法

求出每一体素的X射线衰减值并进行图像重建,得到该层面不同密度组织的黑白图像。

螺旋CT突破了传统CT的设计,采用滑环技术, 将电源电缆和一些信号线与固定机架内不同金属环相连运动的X射线管和探测器滑动电刷与金属环导联。球管和探测器不受电缆长度限制,沿人体长轴连续匀速旋转, 扫描床同步匀速递进(传统 CT扫描床在扫描时静止不动),扫描轨迹呈螺旋状前进,可快速、不间断地完成容积扫描。

多层螺旋CT的特点是探测器多层排列。是高速度、高空间分辨率的最佳结合。多层螺旋CT的宽探测器采用高效固体稀土陶瓷材料制成。每个单元只有 0.5、1或 1.25 mm厚, 最多也只有5 mm厚 薄层扫描探测器的光电转换效率高达99%能连续接收X射线信号。余辉极短, 且稳定性好。多层螺旋CT能高速完成较大范围的容积扫描, 图像质量好, 成像速度快,具有很高的纵向分辨率和很好的时间分辨率。大大拓宽了CT的应

用范围,与单层螺旋CT相比。采集同样体积的数据, 扫描时间大为缩短,在不增加X射线剂量的情况下, 每15 S左右就能扫描一个部位;5S内可完成层厚为3 mm的整个胸部扫描;采用较大的螺距 P值,一次屏气20 S,可以完成体部扫描;同样层厚, 同样时间内, 扫描范围增大4倍。扫描的单位时间覆盖率明显提高, 病人接受的射线剂量明显减少,x线球管的使用寿命明显延长,同时,节省了对比剂用量,提高了低对比分辨率和空间分辨率,明显减少了噪声、伪影及硬化效应。另外,还可根据不同层厚需要自动调节X射线锥形线束的宽度,经过准直的X射线束聚焦在相应数目的探测器上 探测器通过电子开关与四个数据采集系统(DAS)相连。每个DAS能独立采集完成一套图像, 按照DAS与探测器匹配方式不同。通过电子切换可以选择性地获得1层、2层或4层图像,每层厚度可自由选择(0.5、1.0、1.25 mm或 5、10 mm。采集的数据既可做常规图像显示, 也可在工作站进行后处理, 完成三维立体重建、多层面重建、器官表面重建等,并能实时或近于实时显示。另外.不同角度的旋转、不同颜色的标记,使图像更具立体感 更直观、逼真。仿真内窥镜、三维CT血管造影技术也更加成熟和快捷。

三 、 PET-CT的图像融合

PET与CT两种不同成像原理的设备同机组合,不是其功能的简单相加。而是在此基础上进行图像融合,融合后的图像既有精细的解剖结构又有丰富的生理.生化功能信息 能为确定和查找肿瘤及其它病灶的精确位置 定量、定性诊断提供依据。并可用X线对核医学图像进行衰减校正。

PET-CT的核心是融合,图像融合是指将相同或不同成像方式的图像经过一定的变换处理 使它们的空间位置和空间坐标达到匹配,图像融台处理系统利用各自成像方式的特点对两种图像进行空间配准与结合, 将影像数据注册后合成为一个单一的影像。 PET-CT同机融合(又叫硬件融合、非影像对位)具有相同的定位坐标系统,病人扫描时不必改变位置,即可进行 PET-CT同机采集, 避免了由于病人移位所造成的误差。采集后两种图像不必进行对位、转换及配准,计算机图像融合软件便可方便地进行

2D、3D的精确融合,融合后的图像同时显示出人体解剖结构和器官的代谢活动, 大大简化了整个图像融合过程中的技术难度、避免了复杂的标记方法和采集后的大量运算, 并在一定程度上解决了时间、空间的配准问题, 图像可靠性大大提高。

PET在成像过程中由于受康普顿效应、散射、偶然符合事件、死时间等衰减因素的影响, 采集的数据与实际情况并不一致, 图像质量失真,必须采用有效措施进行校正,才能得到更真实的医学影像。同位素校正得到的穿透图像系统分辨率一般为12 mm、而 X线方法的穿透图像系统分辨率为1mm左右 图像信息量远大于同位素方法。用 CT图像对 PET进行衰减校正 使 PET图像的清晰度大为提高,图像质量明显优于同位素穿透源校正的效果(请看图2), 分辨率提高了 25%以上,校正效率提高了 30%,且易于操作。校正后的 PET图像与 CT图像进行融合, 经信息互补后得到更多的解剖结构和生理功能关系的信息 对于肿瘤病人手术和放射治疗定位具有极其重要的临床意义。

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CT的原理是什么?


CT成像原理

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作者:admin本文地址:http://www.my9888.com.cn/post/1821.html发布于 2020-11-12
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