医学影像设备学第五章第三节 螺旋CT

第三节螺旋CT
一、特点
1、螺旋扫描是扫描床匀速通过持续匀速、单方向旋转的X线管而产生X线的扫描野。

『提出问题』
一、常规CT有哪两个不可忽略的基本要求？
1、在数据采集过程中，扫描的物体没有移动；
2、扫描轨迹必须在一个极好的平面上。

『提出问题』
二、如果这两个条件之一受到干扰，会对图像质量带来哪些负面影响？
如果病人移动或体内器官的运动，就可导致运动伪影。

『进行对比』
螺旋违背以上两条原则吗？
1、在扫描过程中还要移动病人，扫描床匀速移动
2、它不是平面移动，X线管持续匀速、单方向旋转
螺旋CT的显著优点：单次屏住呼吸就可以完成整个检查部位的扫描，且可以在任意想要的位置上重建图像。

2、螺旋CT参数与常规CT的相比增加了床位移增量和所需重建图像间隔的选择
床位移增量和层厚的比值即螺距因子
在扫描层厚一定的情况下，螺距因子越小，即床位移增量越小，则床面移动速度越慢，则轴向采样数量越大，重建层厚越薄，图像质量越好。

但当扫描范围确定时，若床速过慢，必然延长扫描时间。

反之则反之。

3、螺旋扫描采集的是容积数据，扫描床连续移动导致每一周扫描的起点和终点不在同一平面，因此需要进行数据校正。

4、单层螺旋CT(SSCT)和多层螺旋CT（MSCT）
与SSCT相比，MSCT的优点突出表现在扫描速度快，X线管损耗小，照射量减小，Z轴空间分辨率高、采集信息量大、降低对比剂用量等方面。

二、扫描装置
（一）滑环技术
滑环：用带状封闭环形的导电环和电刷配合制成的一种导电结构。

采用优质导电材料制成的导电环和电刷紧密接触，代替了电缆在旋转过程中保持了动静两部分的电路连接。

这种技术的实现使扫描系统可以连续单方向旋转，有效避免电缆可能发生的拉伸的绞合而出现故障。

1、低压滑环
低压滑环是由外界将数百伏的直流电通过滑环输入到扫描机架内，电压较低，容易实现绝缘。

滑环电流很大，电弧和生热便成为重要问题，要求电刷和滑环接触电阻非常小。

高压发生器内置。

2、高压滑环
高压滑环由扫描机架外的高压发生器产生后经高压滑环进入X线管。

电压高、电流小，因此不必担心滑环接触点电流而引起的电弧和温度升高问题。

（二）结构特点
螺旋CT是滑环技术和高频高压发生技术相结合的结晶，扫描方式属于R/R方式。

螺旋CT（三件套系统）：扫描机架、扫描床、控制台。

1、硬件装置的特点
（1）X线管与高压发生装置
X线管：大管电流，高热容量
高压发生装置：采用高频逆变技术和倍压整流方法
（2）探测器：稀土陶瓷探测器
（3）扫描机架：无刷直流伺服电动机
（4）扫描床：定位精度更高，平移速度的稳定性哦精度更高
（5）控制台与计算机
2、软件的特点
（1）四维成像和和四维血管造影
(2)多层螺旋插值
（3）同步血管注射计划
（4）全中心扫描方式
（三）扫描参数
1、一般参数
（1）周数（N）：一次数据采集中X线管的旋转周次
（2）层厚（a）：由准直器设定的X线束的厚度(mm)
（3）床位移增量（P）：X线管旋转一周时扫描床移动的距离（mm）
（4）螺距因子（Pf）:床位移增量除以层厚，或床位移增量除以探测器准直器厚度
2、回顾性重建
3、螺距
实际应用中用“螺距”名称代表“螺距因子”的概念
P=Pf
4、螺旋插值
5、Z轴分辨率
对于选定的层厚，螺距和螺旋内插器的选择是确定螺旋层面灵敏度的关键。

三、多层螺旋CT
X线管旋转一周可以获得多个层面的图像。

(一)探测器阵列
探测器的排数大于或等于其层数
（二）数据采集通道
（三）X线束
单层螺旋CT，通过准直器后X线束为薄扇形
多层螺旋，因为Z轴有多排探测器，X线束为锥形X线束
（四）层厚的选择方法
等宽探测器
非等宽探测器
（五）螺距的概念
1、MSCT螺距的定义
螺距=旋转一周床位移距离/（成像层数×单层探测器准直宽度）
2、螺距的选择
分为高图像质量模式和高速模式
（六）重建算法
1、优化采样扫描
2、滤过内插法
（七）新技术的发展
1、双源CT
拥有两套X线源和探测器系统
2、能谱技术
3、螺旋CT的飞焦点
4、CT透视
5、其他新技术的应用。