多层螺旋CT原理
多层螺旋ct的成像原理
多层螺旋ct的成像原理今天咱们来唠唠多层螺旋CT这个超酷的东西的成像原理吧。
你知道吗？CT其实就像是一个超级精密的“透视眼”。
那多层螺旋CT呢，就像是这个“透视眼”的加强版。
咱们先从它的基本结构说起。
多层螺旋CT有一个大大的圆环，这个圆环可不得了，就像是一个魔法圈一样。
在这个圆环里面呢，有一个能发射X射线的装置。
这个X射线就像一个个小小的、看不见的小精灵，它们从这个装置里跑出来，然后朝着被检查的身体部位冲过去。
当这些X射线小精灵进入人体的时候，就开始了它们的奇妙之旅。
人体就像是一个复杂的迷宫，不同的组织和器官就像迷宫里不同的障碍物。
比如说，骨头就像是很坚硬的大石头，X射线小精灵遇到骨头的时候，很多小精灵就被挡住了，不能顺利地穿过去。
而像肌肉啊、脂肪这些比较软的组织呢，就像是比较稀疏的小树枝，X射线小精灵能比较轻松地穿过一部分。
这时候呢，在圆环的另外一边，有一个探测器在等着这些X射线小精灵。
探测器就像一个超级灵敏的小耳朵，它能听到X射线小精灵的“声音”。
当X射线小精灵穿过人体到达探测器的时候，因为不同组织对X射线的阻挡程度不一样，所以探测器接收到的X射线的数量和强度也就不一样啦。
那多层螺旋CT为啥叫多层呢？这就更有趣了。
它有好多排的探测器，就像一群小伙伴手拉手站成好几排一样。
这样呢，一次扫描就能同时获得好多层的信息，就像一下子能从不同的角度看到身体里面的情况。
这可比那种单层的CT厉害多啦。
然后呢，探测器把接收到的这些关于X射线的信息，就像讲故事一样，告诉计算机。
计算机可是个超级聪明的大脑，它能根据这些信息算出每个小区域的X射线的衰减程度。
这个衰减程度就像是每个小区域的一个特殊“密码”，计算机通过这个“密码”就能判断出这个小区域是骨头、肌肉还是其他的东西。
接着，计算机就像一个超级画家一样，根据这些信息画出一幅幅图像。
这些图像就像一张张地图，把身体里面的情况清清楚楚地展示出来。
医生就可以看着这些图像，像侦探一样，找出身体里可能存在的问题，是哪里有小病变啦，还是哪里结构不太正常呀。
多层螺旋CT
多层螺旋 CT引入了各向同性成像的概念,它指的是使用原始断层数据生成具有相同空间分辨率的其它方位图 像 。对小范围扫描而言,各向同性成像可使用小焦点曝光和超薄切片 (0.5mm),所得到的多方位图像堪与原始断 层媲美。
覆盖更大的解剖范围
多层螺旋CT对胸部损伤研究许多 CT检查需包括胸、腹和盆部内脏器官,或者成像整个脊柱。用多层 CT的小 准值、高毫安秒值扫描可获得大范围、高空间和高对比分辨率的图像,而且在多层 CT轴位数据基础上,依据诊断 需要可更大范围地重建冠状位和矢状位图像 ,用单层螺旋 CT是难以胜任的 。
背景
背景
螺旋CT于1989年投入临床应用以来，逐步替代了以前的断层CT。螺旋CT相对于断层CT的优势在于：螺旋CT 可以不间断地采集投影数据，可以重建得到物体的体数据（volume data），扫描时间缩短，Z轴分辨率提高，减 少了运动伪迹和漏扫，可以重建出高质量的三维图像。多层螺旋CT（multisliecs helieal CT）是在单层螺旋 CT的基础上发展起来的，最先由Elscint公司于1991年推出双层螺旋CT。多层螺旋CT与单层螺旋CT的主要区别在 于，单层螺旋CT的检测器是单排的，一次采集一层投影数据，而多层螺旋CT的检测器是多排的，可以同时采集多 层投影数据 。多层螺旋CT的性能又比单层螺旋CT的性能上了一个台阶，扫描覆盖范围更大，扫描时间缩短，Z轴 分辨率更高，可以得到更好的三维重建图像 。1998年GE、Siemens、Toshiba、Philips公司推出了4层螺旋CT。 2001年GE公司推出了8层螺旋CT。2002年，GE、Siemens、Toshiba、Philips公司推出了16层螺旋CT.目前，多 层螺旋CT扫描一周的时间已达到亚秒级。多层螺旋CT已应用于人体三维成像、血管造影成像、心脏成像、脑灌注 成像像等领域 ，还在计算机辅助技术(虚拟内窥镜技术和放射治疗计划等方面有重要作用。
层螺旋CT应用简介
层螺旋CT应用简介层螺旋CT是现代医学中一种重要的影像学技术，由于其高分辨率、高速成像和多重重建方式等优点，已经成为临床医学中不可或缺的工具。
本文将从原理、设备和应用三个方面来介绍层螺旋CT的基本知识。
原理层螺旋CT是将螺旋扫描技术运用于医学成像上的一种技术。
它的工作原理同传统CT类似，都是利用X射线通过患者身体后，经过检测器的接收和数字化处理，从而产生图像。
但与传统CT不同的是，层螺旋CT能够在一次扫描中获取连续的层面图像，从而实现高质量的三维成像。
设备层螺旋CT设备通常由以下部分构成：1.X射线源：用于产生X射线。
2.检测器：用于接收经过人体部位后的X射线，并将其转化成数字信号。
3.控制器：用于控制X射线源和探测器的位置和运动 speed。
4.计算机：用于接收和处理数字信号，最终生成图像。
应用由于层螺旋CT成像能够提供高分辨率、快速成像和多重重建方式等优点，因此在临床上更加广泛地被应用于以下方面：1.诊断和治疗规划：层螺旋CT可以提供高质量的影像，包括精细的骨骼结构、内脏器官等细节清晰的影像，从而帮助医生进行更精确的诊断和治疗规划。
2.肿瘤评估和监控：层螺旋CT还可用于肿瘤评估和监控，可以通过连续扫描产生高分辨率的三维影像，从而检测肿瘤形态、大小和位置的变化。
3.脑部成像：层螺旋CT还可以对脑部进行成像，包括脑血管成像、脑卒中后的影像等，可以帮助医生更好地了解脑部器官的结构和功能。
4.心血管成像：层螺旋CT也可以用于心血管成像，可以清晰地显示心脏和大血管的形态和功能，对于心脏疾病的检测和评估非常有意义。
层螺旋CT技术日益成熟，其成像速度和图像质量也越来越高。
作为现代医学成像的重要工具，层螺旋CT已经在临床医学中产生了广泛的应用，并且带来非常好的效果。
多层螺旋ct名词解释
多层螺旋ct名词解释
多层螺旋CT是一种用于获取组织内部三维图像的医学成像技术。
与传统CT 技术相比,多层螺旋CT具有更高的成像速度和灵敏度,能够检测出较小结构的细微变化,因此在临床工作中具有更高的应用价值。
多层螺旋CT的成像原理是利用多层探测器对组织进行扫描,并在计算机中对扫描数据进行处理,最终生成具有高分辨率和组织特异性的图像。
多层螺旋CT 系统通常由多个探测器组成,每个探测器可以在不同的方向上对组织进行扫描。
这些探测器通常包括低密度探测器和高灵敏度探测器,以便能够检测出较低密度组织和较大结构的细微变化。
在多层螺旋CT中,组织被放置在一个旋转的螺旋形支架上,并通过一个旋转的摄像机对组织进行扫描。
这种扫描方式可以生成三维图像,并在图像上显示出组织的形态、密度和结构。
通过多层螺旋CT扫描,医生可以清晰地观察和分析组织的大小、形状、密度和结构,从而更好地诊断和治疗疾病。
除了用于医学成像外,多层螺旋CT还可以应用于工业领域,用于检测材料的内部结构和性能。
此外,多层螺旋CT技术还可以用于地质勘探、环境监测和核能等领域。
随着多层螺旋CT技术的不断进步,它的应用领域将会越来越广泛。
多层螺旋CT是一种先进的医学成像技术,能够生成高分辨率、高灵敏度和组织特异性的图像,在临床工作中具有广泛的应用价值。
随着技术的不断进步,多层螺旋CT将在医学、工业和地质等领域发挥越来越重要的作用。
MSCT(多层螺旋CT)原理与后处理技术
遮盖容积重建（SVR）
是目前MSCT三维图像后处理中最常用的技 术之一。 主要适用于骨骼、血管系统、泌尿系统、胆 道系统及肿瘤的显示。
螺旋扫描：
数据采集后决定，可以任意选择，也可以变更 ，例如用 2mm间隔重建后再用4mm间隔重建 另一组图象。
关于重建间隔
重建间隔越小，重建图象数量越多
例如：扫描长度200mm, 层厚10mm 重建间隔10mm = 20幅图象 重建间隔 5mm = 40幅图象 重建间隔20mm = 10幅图象
关于重建间隔
（二）三维图像后处理
1、三维容积重建： （1）遮盖容积重建（SVR） （2）密度容积重建（IVR） （3）最大密度重建（MIP） （4）最小密度重建（Min-IP） （5）X-线模拟投影（X-ray Proj） （6）透明化X-线模拟投影（4D） （7）3D漫游 2、三维表面重建——遮盖表面显示（SSD）：
螺距改变扫描范围
1、螺距越大，同样层厚，同样扫描时间， 扫描范围增大 5 mm层厚 扫描时间10秒 P=1 扫描范围 50 mm P=2 扫描范围 100mm P=0.5 扫描范围 25mm 实际应用：加大螺距，可以在同样的扫描时间 内增加扫描变扫描范围
螺距改变扫描时间
重要的扫描参数：
螺距（PITCH）
螺距是扫描架旋
转1周360°，进 床距离与透过探 测器的X线束厚度 之比。
单层CT的X线束厚度等于探测器准直宽，即 等于采集层厚宽度。 螺距计算公式：
P=S（mm）/D（mm）
P：螺距 S：扫描架旋转1周360°进床距离 D：X线束宽度
P=1.5 3.0/3.0
P=0.75 3.0/3.0
心胸外科—多层螺旋CT
心胸外科—多层螺旋CT心胸外科——多层螺旋CT心胸外科是临床医学中重要的一个专科，主要针对心脏和胸腔内的疾病进行诊断和治疗。
多层螺旋CT作为一种先进的医学影像技术，为心胸外科提供了重要的辅助手段。
本文将介绍多层螺旋CT在心胸外科中的应用和优势。
多层螺旋CT是一种基于X射线的成像技术，它可以将人体切成几乎无数的薄层，然后通过计算机重建出三维图像。
与传统的单层螺旋CT相比，多层螺旋CT具有更高的分辨率和更短的扫描时间。
这使得它成为了心胸外科常用的影像学工具。
首先，多层螺旋CT在心胸外科中可用于心血管疾病的诊断。
通过多层螺旋CT的三维重建功能，医生可以准确地观察心脏的结构和功能，检测血管狭窄、动脉瘤和心脏瓣膜病变等。
与传统的造影技术相比，多层螺旋CT不需要进行手术切口，而且对患者的创伤更小，恢复更快。
其次，多层螺旋CT在胸腔疾病的诊断和手术规划中也具有重要价值。
多层螺旋CT可以对胸腔内的器官和结构进行全面、快速的检查，包括肺部、纵隔、胸膜等。
它可以帮助医生准确地判断和定位肿瘤、结节、感染和损伤等病变，指导手术治疗方案的制定。
例如，在肺癌手术中，多层螺旋CT可以在手术前确定病变的大小、位置和淋巴结转移情况，从而帮助医生决定手术的范围和方式，提高手术的成功率和安全性。
除了诊断，多层螺旋CT还可以在心胸外科的手术过程中发挥作用。
在手术前，医生可以通过多层螺旋CT对患者进行术前评估，了解病变的具体情况和周围结构的关系，避免手术过程中的意外情况。
在手术中，多层螺旋CT可以帮助医生进行手术导航，提供实时的影像指导，确保手术的准确性和安全性。
在手术后，多层螺旋CT可以用于术后评估，观察手术效果和检测可能的并发症。
总之，多层螺旋CT作为一种先进的医学影像技术，在心胸外科中有着广泛的应用和优势。
它可以在心血管和胸腔疾病的诊断、治疗和术后随访中发挥重要的作用。
当然，多层螺旋CT 也有一定的局限性，如对放射线的辐射、对某些病变的难以明确诊断等。
多层螺旋CT的原理与技术
多层螺旋CT的原理与技术第1章多层螺旋CT 的原理与技术近年来，随着CT 成像能⼒的迅速发展，临床应⽤特别是CT ⾎管成像技术的临床应⽤不断拓宽。
只有掌握CT 运⾏的基本原理，才能更好地理解CT ⾎管成像（CTA ）的潜⼒和限度。
第⼀节 CT 的成像原理与结构⼀、CT 成像的基本原理常规X 线平⽚或透视是利⽤⼈体内不同密度组织对于X 线穿透后吸收能⼒不同的原理成像的。
当X 线透过⼈体后，因不同部位衰减程度不同，⽽在胶⽚或荧光屏上形成相应组织或器官的图像。
CT 仍然是利⽤X 线的穿透性来成像。
为了解决常规X 线成像中不同脏器的空间重叠问题，CT 采⽤⾼度准直的X 线束围绕⾝体某—厚度的特定层⾯进⾏扫描，扫描过程中由灵敏的检测器记录下X 线穿透此层⾯后的衰减信息。
由模拟-数字转换器将此模拟信息转换成数字信息，然后输⼊电⼦计算机（图1-1）。
依照物理学原理，X 线穿透⼈体组织后会产⽣衰减，衰减的程度与物质的密度和厚度有关。
⼈体组织所构成的物质不同，因此对透射的X 线可产⽣不同程度的衰减，称为“衰减系数”不同。
假设X 线的初始强度为I 0，组织的厚度为d ，衰减系数µ，衰减后的X 线强度为I ，则I=I 0e -µdCT 设备成像中，X 线束“扫描”⼀个成像层⾯意味着从不同⾓度透射⼈体，得到可满⾜重建数据所要求的多个投影信息。
每个⽅向上投射的X 线都将穿过层⾯内投射轨迹上的所有体素，到达检测器时，受到的衰减将是各体素衰减作⽤的总和，以衰减系数µ表⽰，则I=I 0e -(µ1+µ2+µ3+µ4……)d 扫描中，随着不断地改变投影⾓度，则得到各个投影⽅向上的⼤量数据集合，通过计算机实施相应的重建数学运算，最终可得到层⾯内每个像素的X 线衰减信息（图1-2）。
这些X 线衰减数据即组成数字矩阵，为了使图像直观化，此数字矩阵经数字-模拟转换后，以由⿊⾄⽩的不同灰阶表⽰层⾯内不同位置组织所造成的X 线衰减强度，即将每⼀像素的X 线衰减系数转换为相应的灰度值，可通过图像显⽰器输出就得到所成像层⾯的图像，这样此层⾯内的诸解剖结构就可清晰图1-1 CT 的成像原理。
多层ct原理
多层ct原理
多层螺旋CT（Multi-slice spiral computed tomography，简称多层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，可以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。
以上仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业医师。
多层螺旋CT肝脏增强扫描技术在肝脏疾病诊断中的应用
多层螺旋CT肝脏增强扫描技术在肝脏疾病诊断中的应用多层螺旋CT肝脏增强扫描技术是一种在医学影像学领域广泛应用的诊断技术，其在肝脏疾病诊断中具有重要的临床应用价值。
本文将就多层螺旋CT肝脏增强扫描技术的原理、临床应用及其在肝脏疾病诊断中的优势进行探讨。
一、多层螺旋CT肝脏增强扫描技术的原理多层螺旋CT肝脏增强扫描技术是通过使用计算机断层扫描仪进行扫描，利用X射线对人体进行断层扫描，并通过增加造影剂对肝脏进行增强扫描，以获取更加清晰、准确的肝脏影像。
该技术的原理是利用X射线的穿透性，通过对肝脏进行多层次的扫描，获取不同部位的肝脏断层影像，然后通过计算机对这些影像进行重组，形成3D影像，从而可以更加全面地观察肝脏的情况，包括肿瘤、肝内外胆管情况、肝脏血管情况等，提高了对肝脏病变的诊断准确性和临床应用价值。
多层螺旋CT肝脏增强扫描技术在临床上有着广泛的应用价值，主要包括以下几个方面：1. 肝脏肿瘤的诊断与评估肝脏肿瘤是肝脏疾病中常见的一种病变，包括原发性肝癌、转移性肝癌和肝血管瘤等。
多层螺旋CT肝脏增强扫描技术可以通过不同程度的增强扫描，观察肿瘤的血供情况、边缘清晰度、周围组织对比等信息，从而对肝脏肿瘤进行定量化分析和评估，为临床医生提供重要的诊断依据。
肝内外胆管疾病包括肝内外胆管结石、胆管狭窄等，这些疾病的诊断对临床治疗和手术决策至关重要。
多层螺旋CT肝脏增强扫描技术可以清晰地显示肝内外胆管的解剖结构，观察胆管的通畅程度、壁厚、水肿等情况，为临床医生提供准确的诊断依据。
肝脏血管病变包括肝硬化、门静脉高压、血管畸形等，这些病变对肝脏功能和血液循环产生影响，严重者可威胁患者的生命。
多层螺旋CT肝脏增强扫描技术可以清晰地观察肝脏的血管解剖结构，包括门静脉、肝动脉、门静脉高压的程度、侧支循环等，为临床医生评估患者的病情提供帮助。
4. 肝脏受损程度评估对于一些肝脏病变或外伤所致的肝脏受损，多层螺旋CT肝脏增强扫描技术可以快速准确地评估肝脏损伤的范围、程度，为临床医生提供重要的诊断依据。
《多层螺旋CT技术》课件
结语
多层螺旋CT的优势和应用前景
多层螺旋CT技术具有更快速、高分辨率和详细 的数据图像等优势，广泛应用于医学诊断和工 业检测领域。
未来的发展趋势
多层螺旋CT技术有望通过技术变革不断提升， 未来市场前景广阔，将在医学和工业领域发挥 更重要的作用。
多层螺旋CT设备的分类
单层螺旋CT设备
单层螺旋CT是多层螺旋CT技术的前身，使用较少的探测器进行扫描，适用于一些简单的检查 需要。
多层螺旋CT设备
多层螺旋CT是当前主流的螺旋CT技术，采用多层探测器和更先进的扫描方式，提供更高质量 的图像数据。
多层螺旋CT的优缺点比较
Байду номын сангаас
优点
多层螺旋CT具有更快的扫描速度、更高的分辨 率和更详细的数据图像，为医生和工程师提供 更全面的诊断和分析能力。
多层螺旋CT技术
多层螺旋CT技术是一种先进的医学成像技术，利用螺旋扫描的原理和多层探 测器的优势，提供更快速、高分辨率和详细的数据图像。
什么是多层螺旋CT？
原理简介
多层螺旋CT利用旋转X射线源和多层探测器， 通过连续的螺旋扫描方式获取人体或物体的 断层图像。
历史发展
多层螺旋CT技术自1998年问世以来，不断创 新发展，成为现代医学与工业领域的重要成 像工具。
缺点
多层螺旋CT设备成本较高，对操作人员的技术 要求也较高，同时需要更复杂的数据处理和存 储。
多层螺旋CT技术的未来发展方向
1
可能的技术变革
多层螺旋CT技术有望在未来进一步改进，如增加层数、提高分辨率和速度，并与其他 成像方法进行整合，实现更全面的检查。
2
未来的市场前景
多层螺旋CT技术在医学和工业领域有着广阔的应用前景，随着技术的发展，市场规模 将进一步扩大。
多层螺旋CT原理及临床应用
1s Single 1
0.5 s
0.42 s
Dual
Quad 8
2
4 8
4
8 16
16
16
32
38
2. 时间分辨率高：由于实现了全周扫描小于0.5秒，扫 描速度明显提高，总扫描时间缩短，病人闭气时间大 大缩短，胸腹部扫描几乎没有运动伪影，
3. 扫描切层更薄，空间分辨率高
目前多层螺旋CT Z轴的分辨率在0.50.75mm，使成像体素成为一个立方体，实 现了真正的各向同性成像，各向同性体素 的最大优点在于使多平面法（MPR）重建 出的图像，具有轴位图像一样的空间分辨 率，三维图像（SSD、MIP、VR）更加平 滑细腻，基本上消除了阶梯状伪影，有利 于显示冠状动脉及其细小分支。
3)
自动mA设置。不再使用正位定位像，仅采用侧 位定位像来决定身体不同部位的扫描mA值，包 括设法降低敏感器官的剂量，大约可降低25% 左右的扫描剂量。
可变速扫描和期相选择性曝光技术。二者均是
4)
用于降低心脏扫描剂量的技术。可变速扫描技
术是根据病人的心动周期，特别是心律不齐者， 调节扫描速度的方式。期相选择性曝光则可在 心电门控下仅选择舒张期曝光，收缩期不曝光 的节省剂量的扫描方式，尤适于冠状动脉的观
非等宽型探测器层面厚度的选择
多层螺旋CT基本结构及原理—不同宽度探测器组合
这种探测器设计最宽5mm，最窄1mm，通过探测器组合即可 确定层厚
根据探测器单元的尺寸及相邻单元组合，
可实现0.5、1.0、1.25mm或5、10mm层厚
选择。以下图所示的4层16排等宽型探测器
阵列为例，它的最薄层厚为1.25mm，最厚
1985年，滑环技术
多层螺旋ct;多平面重建
多层螺旋CT：多平面重建的技术随着医学技术的不断发展，现代医学诊断已经进入了一个全新的时代。
多层螺旋CT技术是其中的一种，它可以提供更为准确、详细的影像信息，为医生们的诊断和治疗提供了更为有力的支持。
本文将介绍多层螺旋CT技术的基本原理、优势以及多平面重建的应用。
一、多层螺旋CT技术的基本原理多层螺旋CT技术是在传统的CT技术基础上发展而来的一种新型CT技术。
它采用了多排探测器，可以同时获取多个切面的影像信息，从而提高了影像的空间分辨率和时间分辨率。
具体来说，多层螺旋CT技术是通过旋转X射线管和探测器组成的探头，将X射线束从不同方向照射到人体内部，通过探测器捕捉经过人体组织的X射线，然后将其转化为数字信号，再通过计算机重建成为人体内部的三维影像。
二、多层螺旋CT技术的优势相比传统的CT技术，多层螺旋CT技术具有以下优势：1. 更高的空间分辨率：多层螺旋CT技术可以同时获取多个切面的影像信息，从而提高了影像的空间分辨率，使得医生们可以更为清晰地观察人体内部的细微结构。
2. 更快的扫描速度：多层螺旋CT技术可以在较短的时间内完成扫描，从而大大缩短了患者的等待时间，提高了医院的诊疗效率。
3. 更低的辐射剂量：多层螺旋CT技术可以通过调整扫描参数来减少患者的辐射剂量，从而保护患者的健康。
三、多平面重建的应用多平面重建是多层螺旋CT技术的一种重要应用，它可以将三维影像转化为多个平面的影像，从而使医生们可以更为清晰地观察人体内部的结构。
多平面重建可以分为冠状面、矢状面和横断面三种，下面将分别介绍它们的应用。
1. 冠状面重建：冠状面重建可以将人体内部的结构呈现为从头到脚的切片，从而方便医生们观察头部、胸部、腹部等部位的结构。
2. 矢状面重建：矢状面重建可以将人体内部的结构呈现为从前到后的切片，从而方便医生们观察头部、胸部、腹部等部位的结构。
3. 横断面重建：横断面重建可以将人体内部的结构呈现为从左到右的切片，从而方便医生们观察头部、胸部、腹部等部位的结构。
多层螺旋CT的原理与技术
第1章多层螺旋CT的本理与技能之阳早格格创做连年去，随着CT成像本收的赶快死少，临床应用特天是CT血管成像技能的临床应用不竭拓宽.惟有掌握CT运止的基根源基本理，才搞更好天明黑CT血管成像（CTA）的后劲战极限.第一节 CT的成像本理与结构一、CT成像的基根源基本理惯例X线仄片大概透视是利用人体内分歧稀度构制对付于X线脱透后吸支本收分歧的本理成像的.当X线透过人体后，果分歧部位衰减程度分歧，而正在胶片大概图1-1 CT的成像本理.荧光屏上产死相映构制大概器官的图像.CT仍旧是利用X线的脱透性去成像.为了办理惯例X线成像中分歧净器的空间沉叠问题，CT采与下度准直的X线束盘绕身体某—薄度的特定层里举止扫描，扫描历程中由敏捷的检测器记录下X 线脱透此层里后的衰减疑息.由模拟-数字变更器将此模拟疑息变更成数字疑息，而后输进电子预计机（图1-1）.依照物理教本理，X线脱透人体构制后会爆收衰减，衰减的程度与物量的稀度战薄度有闭.人体构制所形成的物量分歧，果此对付透射的X 线可爆收分歧程度的衰减，称为“衰减系数”分歧.假设X线的初初强度为I0，构制的薄度为d，衰减系数μ，衰减后的X线强度为I，则I=I0e-μdCT设备成像中，X线束“扫描”一个成像层里表示着从分歧角度透射人体，得到可谦足沉修数据所央供的多个投影疑息.每个目标上投射的X线皆将脱过层里内投射轨迹上的所有体素，到达检测器时，受到的衰减将是各体素衰减效图1-2 CT投影与沉修.用的总战，以衰减系数μ表示，则I=I0e-(μ1+μ2+μ3+μ4……)d扫描中，随着不竭天改变投影角度，则得到各个投影目标上的洪量数据集中，通过预计机真施相映的沉修数教运算，最后可得到层里内每个像素的X线衰减疑息（图1-2）.那些X线衰减数据即组成数字矩阵，为了使图像直瞅化，此数字矩阵经数字-模拟变更后，以由乌至黑的分歧灰阶表示层里内分歧位子构制所制成的X线衰减强度，将要每一像素的X线衰减系数变更为相映的灰度值，可通过图像隐现器输出便得到所成像层里的图像，那样此层里内的诸解剖结构便可浑晰天隐现出去.二、CT的基础结构虽然暂时CT设备通过30多年的死少，出现多种设备典型，然而是CT的主要结构组成从功能组成上依旧分为以下四部分：扫描部分、预计机系统、支配统制部分以及图像的保存与隐现系统.1．扫描部分包罗X线爆收系统、准值器、检测系统、扫描架以及查看床等.主要结构包罗：⑴X线爆收系统此部分的基础功能是提供成像所需的宁静X线束，包罗X线球管、下压爆收器战热却系统等.CT机的X线球管，普遍采与转动阳极球管.球管核心较小，约0.6~2mm大小.球管的热容量均较大，最新的可达500万热力单位，以切合连绝大范畴扫描的需要.为包管CT机球管的仄常处事，还需要辅帮的下压爆收器提供一个宁静的下压以及相映的球管的热却系统.⑵准值器位于球管的X线出心处，为窄缝样安排，可根据扫描央供安排为分歧的宽度，用以对付特定薄度的某部位举止成像.⑶检测系统包罗位于扫描架内的检测器、检测回路战模数变更器等，其主要任务是检测人体对付X线的吸支量.检测器分为气体战固体二大类.较早期的设备多使用气体检测器，其采与气体电离的本理，当X线使气体爆收电离时丈量所爆收电流的大小去反映X线强度的大小.时常使用气体为氙气.固体检测器，当接支X线能量时可将其变更电旗号，举止光电换能.包罗闪烁晶体检测器等，闪烁晶体有碘化钠、碘化铯、钨酸镉战锗酸铋等，然而是早期的检测器正在能量变更时益坏较大；而暂时使用较多的稀土陶瓷检测器的光电变更效用大为普及.检测器、CT球管以及准值器等皆位于扫描架内，共共形成了X线-检测系统，扫描历程中X线大概间断脉冲式，大概连绝收射；检测器不竭检测X线吸支量，而后将所支集的数据通过模拟-数字变更输进预计机系统.2．预计机系统预计机系统的主要任务有二圆里：一是扫描的统制，包罗扫描架战查看床的疏通、X线的爆收、数据的支集以及各部件之间的疑息接换等；二是包袱数字处理战图像沉修的任务，将要支集的数据通过数教预计得到相映层里的数字矩阵.CT设备的预计机系统少者惟有一台预计机，然而由于任务量较大，常采与多台预计机并止处理的办法，以普及支集战处理速度.依照所包袱的任务分为主预计机战图像处理预计机二部分.图像处理预计机与主预计机相对接，控制处理多组数据，自己不克不迭独力处事.3．支配统制部分支配统制部分主要包罗支配台，通过支配台输进所有CT支配大概统制下令，举止扫描步调，扫描曝光条件的设定与采用，统制X线-检测系统的处事.共时查看前通过此部分要输进有闭图像识别的多种数据战资料（包罗患者查看号、患者基础资料、体位等），查看后还要统制图像的隐现，以及窗宽、窗位的采用等.随着CT设备的不竭矫正战普及，支配台的本能也日趋完备.暂时的支配台已集操控战隐现于—体，使用便当、功能齐.为了普及处事效用，常配备与CT贯串的CT诊疗战后处理处事站，便当图像的欣赏战后处理.4．图像的保存与隐现系统图像的保存设备包罗磁盘、磁戴等.扫描的本初数据最初存贮正在CT设备的缓冲区，待扫描完毕，本初数据通过相映处理后所得的图像数据则存进CT磁盘的图像保存区.磁盘的容量，随呆板种类而分歧.为了便当洪量患者查看数据的保存，CT设备常还需要其余的接心，不妨将数据读与到中源的保存器，如下稀度磁戴大概磁盘，那些中源的保存设备可洪量记录图像数据.连年去，磁光盘应用也渐渐减少，保存量较大，然而检索更便当.图像隐现系统，CT机自己多采与隐现器，早期为灰度等第较下的乌黑隐现器，灰阶的隐现可达16~64级.现由于后处理技能的死少战需要，多采与乌色隐现器.查看截止暂时仍需用照相机以胶片的形式输出图像给患者，多采与激光照相机与CT设备贯串输出胶片，直瞅便当，然而成本较下、阻挡易保存.暂时，随着影像设备数字化的收达，海内已有很多医院启初为患者，查看后提供光盘形式的图像，此种形式的图像不然而不妨有惯例的横断里图像，而且不妨包罗乌色与坐体的图像疑息.第二节 CT设备的死少自Housfiled于1969年安排收明黑第1台CT本型机于今，CT设备先后通太过歧的安排战死少，依照支集办法的分歧可分为以下典型：一、层里支集CT自从CT本型机至1989年之前，CT设备采与的是层里支集办法，即屡屡扫描支集一个层里的疑息，扫描时查看床是停止不动的，扫描完毕后查看床移动一定距离再举止下一个层里的扫描.那种安排的本果是CT扫描架内的X线管对接着下压电缆，受电缆的约束屡屡扫描管球转动后必须复位，再启初下一次扫描.除少量不兴盛天区使用中，层里支集办法的CT机已退出合流.二、螺旋CT螺旋CT支集办法死少的前提是滑环技能的启垦与应用.该安排是正在扫描架内置一个环形滑轨即滑环，X线球管不妨从滑环上得到电源（早期为下压电源，现已死少为矮压电源），那样X线球管便不妨解脱了保守的电缆，正在滑轨上连绝绕患者转动战不竭收射X线束.检测器仍采与层里支集CT的安排模式，正在滑环上与X线管共步连绝转动.螺旋CT与层里支集CT其余一面分歧之处是，正在X线管正在滑环上连绝转动时，查看床不再是图1-3 (a)层里支集扫描办法与(b)螺旋支集扫停止不动，而是正在所有疑息支集历程中搞匀速的纵背移动.那样，X线束正在人体上的扫描轨迹不再是笔直于身体少轴的仄里，而是连绝的螺旋状，此即为螺旋扫描办法（图1-3）.第1台临床真用的螺旋CT设备正在1989年问世，那种新的扫描办法不然而大大普及了扫描速度，而且正在设备的硬件（如X线管的热容量）、患者查看的办法、沉修表里等圆里激励了一次新的突破性死少.螺旋CT的出现具备明隐的意思：①扫描层里之间不需再搞停顿，可连绝赶快扫描，大大普及了扫描速度，每层支集时间可缩小到0.75秒~1.5秒；②正在层里支集CT查看历程中，由于是逐次屏气扫描，体部，如肝胆胰脾的微弱病变很简单正在分歧屏气时被遗漏，螺旋CT连绝扫描可预防体部微弱病变的遗漏；③螺旋CT的扫描战沉修办法有用处数据举止三维后处理，为CT后处理技能的死少挨下了前提.较早启垦的螺旋CT设备是以螺旋状扫描轨迹逐层天支集疑息，战以去死少的设备对付比，也称为“单层螺旋扫描”CT.三、多层螺旋CT1999年，GE、Siemens、Marconi战Toshiba四家调理设备公司共时推出了新一代的CT安排，此次CT技能的先进也是爆收正在X线-检测系统图1-4 (a)单层CT与(b)多层CT扫描办（图1-4）.X线束由扇形改为锥形束，即删大Z轴目标上X线的薄度；而检测器也由一列的安排删大正在Z轴目标上的排列数目，减少为多列，产死具备一定宽度的检测器阵列.通过把多列检测器检测到的疑息举止分歧的推拢，不妨共时得到4个层里的螺旋扫描的疑息，称多排检测器螺旋扫描CT，简称“多层螺旋CT”.多层螺旋扫描办法大大普及了疑息的支集速度，每4层的支集时间可落矮到0.3秒~0.5秒.2000年后，正在4层螺旋CT前提上，又先后出现了8层、16层乃至64层的多层螺旋CT.那样，CT扫描的效用又得到了更大的普及，单位时间内可扫描更大的解剖范畴.随着扫描速度的普及，多层螺旋CT对付硬件的央供也相映普及.要完毕如许赶快的扫描表示着机架内近一吨沉的构件正在几分之一秒内转动一周，其沉力速度可达13G以上.惯例板滞式传动拆置已不适用，扫描构件正在滑环上的赶快转动引进了磁浮技能.别的，连绝大范畴扫描对付于CT 球管的热容量也提出了更下的央供；短时间内处理几倍的数据量，对付预计机的运算本收也有更下的央供.由于多层螺旋CT技能的出现，CT的时间辨别力有了较大程度的普及，最新的64层螺旋CT时间辨别力可支缩至几十毫秒，不妨用于心净战冠状动脉的成像.多层螺旋CT 的出现再次促进了CT技能的死少，其所戴去的劣势主要表示正在：①时间辨别力大大普及，使本CT成像有艰易的疏通器官，如心净战冠状动脉的成像成为大概；②由于设备本收的普及，可举止连绝大范畴扫描，如齐身成像，而且可正在扫描后针对付分歧部位举止分歧层薄、分歧沉修与沉组办法的隐现；③对付于背部净器，单次扫描时间明隐支缩，那样不妨举止透彻的多期像扫描，有用处病变的定性战创制微弱病变.四、单源CT与能谱CT单源CT是正在64层CT技能之上，采与2个下压爆收器、2个球管、2套探测器组战2套数据支集系统去支集CT 图像.二个球管正在X-Y仄里上隔断90º，也便是道，机架转动90º即可赢得180º的数据，使单扇区支集的时间辨别力达83毫秒，基础真止了冠状动脉CT的临床惯例应用.单源CT设备还真止了能量CT的临床惯例应用.当单源CT的2个球管分别以管电压80kV/100kV战140kV共时、共层扫描时，可共时获的矮能战下能数据，真止单能量CT成像，赢得共一构制正在分歧能量射线下所具备的分歧X射线衰减本性，进而可区别分歧的构制结形身分本性，鉴别病变本量等.CT能量成像技能的价格还正在于不妨减少真量器官与对付比剂的辨别，明隐落矮背景噪声果素效用，预防线束硬化真影战容积效力制成的小病灶遗漏战误诊，普及小病灶战多收病灶的检出率.除了单源单能量CT除中，赶快千伏切换的单源CT设备也可真止能量CT成像，除了赢得基物量图像，还可赢得一系列特定能量火仄的CT图像，即单能量（keV）图像，用于去除硬化真影、劣化图像品量战对付比噪声比、举止物量定量收会以及通过能谱数据的概括收会举止病变定性诊疗等.能量CT真足改变了惯例CT几十年去的保守诊疗模式，正在赢得混同能量图像的共时，还不妨一次扫描得到单能量图像以及分歧物量（火、碘、钙等）的图像.CT能谱成像对付于惯例CT简朴稀度参数成像提供了崭新的办理脚法.第三节 CT的扫描参数一、准值器宽度从X线管收射出的X线束需要举止准值，以缩小不需要的辐射剂量，成为成像层里所需要的形态，共时还呵护检测器不受到集射.根据分歧的设备典型，准值器有多种分歧的结构安排.准值器位于CT扫描架的二个位子：靠近X线球管（前准值器）战靠近检测器（后准值器）.患者前准值器用于产死特定形状的X线束，由二部分组成：第一部分是牢固的准值器，包管X线束正在横断里上呈扇形形状；第二部分是可安排的准值器，不妨正在纵轴目标上变更分歧的准值，以赢得所需的X线束薄度.此X线束薄度便是临床应用中时常提到的准值器宽度.比圆，正在64×检测器结构的64层螺旋CT中，准值器宽度为32mm；而正在16×1mm检测器结构的16层螺旋CT中，准值器宽度为16mm；此距离指扇形X线束通过扫描核心面时的距离.二、床速战螺距正在螺旋扫描办法中，CT扫描床移动速度是一项稀切闭系图像品量、辐射剂量、扫描时间战覆盖范畴的要害参数.多层螺旋CT战宽X线束范畴有帮于正在屡屡扫描架转动功夫内有更快的移床速度.螺距是主要用于定量评介CT床速的参数，其定义为X 线管每转动360ºCT扫描床移动的距离除以准值器的宽度.螺距是不单位的参数.当床速与准值器宽度相等时，螺距为1.当床速小于准值器宽度时，螺距小于1，扫描数据会有部分沉叠.螺距越小，沉叠的部分越多.对付于4层螺旋CT，采与4×的准值器，床速为每转6mm的参数树坐时，螺距等于6/(4×1)＝6/4＝1.5.对付于64层螺旋CT，采与64×的准值器，床速为每转48mm的参数树坐时，螺距仍等于48/(64×0.5)＝1.5.螺距对付于多层螺旋CT图像品量的效用要比单层螺旋CT小，然而其与图像品量、真影、辐射剂量之间的闭系更为搀杂，有些也有争议.螺距的最好采用与决于检测器的树坐战CT投影数据的内插算法模式.一些厂家推荐正在多层螺旋CT中使用一组牢固大小的螺距值，而其余厂家则修议可任性采用分歧的螺距值.总之，采与较下的螺距时，由于层里形态删宽可致Z轴辨别力下落.采与较矮的螺距时，可革新Z轴辨别力，然而是要保护相共的疑噪比则会爆收更下的辐射剂量.正在特定临床条件下，举止扫描参数的螺距值设定时，应当严肃思量图像品量与辐射剂量之间的仄稳.本量临床应用中，多层战单层螺旋CT采用螺距值范畴为1~2；然而正在心净CT需要矮螺距的沉叠扫描，以包管赢得足够的连绝采样扫描数据.别的，矮螺距值扫描能更灵验天缩小多层螺旋CT的相闭真影，那正在多仄里沉组战3D图像中更为明隐.三、管电压战管电流妥当天采用CT的扫描参数对付于劣化辐射剂量战图像品量是至闭要害的.正在管电流脆持恒定而落矮管电压时，大概者管电压恒定而落矮管电流时，会减矮X线管的输出量战对付患者的辐射剂量.然而是，不妥当天落矮管电压可引导构制的CT值战噪声明隐减少，越收是正在肥肥患者.对付于大普遍CT设备，只可举止几个管电压值的采用.成人的惯例体部CT采与120~140kV的管电压举止；对付于女童，绝大普遍采与80kV的管电压举止扫描，以落矮辐射剂量.正在采用管电压值的历程中，其余需思量的果素另有碘，比圆CT血管成像中所使用的碘对付比剂，当采用80kV时可爆收CT值降下，那是由于此时光量子的能量（约为kV能量的一半）靠近于碘本子的K峰（即33.2keV）.那样，120kV时对付比巩固250HU的对付比剂浓度，正在80kV时可爆收400HU的对付比巩固.然而正在本量应用中，纵然采与暂时最大的X线管电流，80kV正在肥肥患者大概诸如成人背部战盆腔等较薄身体部位的扫描中仍旧不敷的.别的，较矮能量的光量子的X线吸支更下，大概会制成更大的灵验辐射剂量.与管电压相比，管电流的采用越收机动，罕睹的范畴从20mA到800mA不等.与管电压相比，安排管电流的本量便宜是它对付图像品量的效用更为间接.果此，统制管电流大概转动时间是一种比管电压更罕睹战真用的缩小辐射剂量的要收.比圆对付于胸部CT，肺部结节普查的参数不妨采与20mAs，120kV，而惯例临床查看的参数为120mAs、120kV.正在单层螺旋CT中，更下的螺距会引导层薄删大，那样当管电流恒定时，每个层里的噪声脆持稳定；而正在多层螺旋CT中，减少螺距纷歧定会制成层薄减少.当层薄稳定时，如管电流恒定，删大螺距可落矮辐射剂量并减少图像噪声.为了使噪声火仄脆持稳定，普及螺距时必须删大管电流.那样，便需要介绍新的术语——灵验mAs，它的定义为mAs除以螺距的值.螺距为2时200mAs与螺距为1时100mAs扫描办法时的灵验mAs值相等，那使二种扫描办法的辐射剂量战噪声相共.四、沉修办法正在投影沉修历程中不妨采与多种分歧的滤过模式.滤过是通过卷积核（大概沉修算法）去举止的，它不妨死图像的钝利度去落矮背景噪声.当举止更多细节的隐现时，采与下辨别力的沉修办法大概算法，如骨算法大概肺算法，可爆收更下的空间辨别力，然而图像噪声会减少；而矮辨别力的沉修办法，如硬构制大概仄滑算法，可落矮图像噪声，然而空间辨别力也落矮.正在图像沉修中，可根据简直临床任务对付图像的央供去采用切合的沉修办法.部分CT设备可惯例爆收分歧沉修办法的图像，如正在胸部CT扫描后可爆收硬构制战肺算法的图像.五、层里战螺旋扫描办法随着螺旋战多层螺旋CT技能的收达，螺旋扫描已成为尺度的CT扫描办法.层里扫描办法仍旧有一些临床应用，如对付比剂的团注监控、CT灌注、介进应用战心电门控的冠状动脉钙化CT查看，上述查看大概者正在共一位子反复举止扫描，大概者正在分歧的CT扫描位子间支集图像有一个延缓时间隔断.层里扫描办法中所支集的图像数目，与决于启通的检测器层数（大概通道数）.正在图像沉修历程中，共同处理相近层里检测器的旗号，不妨落矮屡屡扫描的图像数量，共时减少图像的层薄.比圆，对付于16×的扫描办法，可提供16幅层薄的图像、8幅层薄的图像，大概2幅层薄的图像.正在螺旋扫描办法中，也要根据简直的应用情况处理好图像数目与层薄之间的仄稳.六、层薄层薄的采用与决于简直的临床应用、定量查看战隐现的央供.薄层图像可提供浑晰的解剖细节，然而数据量战阅读图像的时间会减少.别的，薄层图像较薄层图像需要更少的支集时间，图像噪声也更大.临床惯例诊疗应用的层薄为5mm.对付于3D隐现、CT血管成像大概筛查肺小结节的图像，常常是以1至2mm0.6mm的层薄.正在单层螺旋CT中，所支集的扫描投影数据决定了牢固的层薄.与此分歧的是，正在多层螺旋CT中，扫描架屡屡转动功夫所得到的螺旋数据可爆收分歧层薄的图像.然而，层薄不克不迭矮于支集期内所使用的检测器的宽度.比圆，16层螺旋CT采与16×检测器树坐的扫描办法可爆收0.5、1、1.5、2、3、4、5mm仄分歧的层薄.采与较大层薄时，所沉修的图像数目会缩小，而每幅图像的噪声会落矮.正在沉修历程中采与较小的隔断产死部分沉叠的图像，不妨普及对付容积数据的3D隐现本收，有更好的图像品量.沉叠沉修的CT图像还可通过减少所欣赏图像的数量，赢得横过病灶核心的下对付比图像，进而普及对付小病灶的检测率.减小层薄还可减少沉组图像的阶梯真影.多层螺旋CT图像沉修机动性的普及，革新了其临床应用效用.比圆，采与较窄的检测器举止胸部CT扫描，最先爆收层薄较大的图像用于举止欣赏战诊疗.如果需要薄层的图像以更好天隐现结节，不妨很简单天从投影数据中再次沉修得到.共一扫描的投影数据也可沉修薄层图像，举止3D 隐现战CTA.通过将几个薄层的疑息叠加爆收较薄层的图像，此功能对付于需要较窄检测器宽度去减少部分容积效力的查看是很有帮闲的.比圆，头部查看中部分容积效力所致的乌线大概矮稀度区，正在采与较窄检测器宽度树坐时不妨明隐减少.第四节 CT的辐射剂量对付大部分患者而止，CT扫描是其担当辐射剂量最大的调理查看.随着新颖CT扫描仪数量的删加战临床应用的扩展，CT查看时患者的辐射剂量已成为临床非常闭注的潜正在问题.纵然落矮辐射剂量可引导图像噪声减少战图像品量下落，然而辐射剂量超出一定火仄后本去不克不迭革新诊疗影像的品量，只可正在患者体内制成更多的辐射益伤.应小心安排战评估屡屡CT查看的扫描规划，统制辐射剂量.根据简直的临床切合证战技能本性，采用并安排妥当的本性化扫描规划对付缩小辐射剂量是至闭要害的.一、基础辐射剂量的丈量辐射剂量不妨按分歧的单位去举止衡量.辐射表露量是定量测定辐射剂量的最基础要收，它与单位体积的气氛内X线束所爆收的电离量有闭.它以库仑/千克（C/Kg）大概伦琴（R）为单位（1R＝2.58×10－4C/Kg）.辐射表露的截止是患者体内所吸支的辐射吸支量，它以推德（rad）大概格瑞（Gy）为单位（1rad＝10mGy）.辐射表露量的观念与辐射源有闭，是一个丈量得到的量，而辐射吸支量是与身体相闭的观念，必须通过表露量分离变更系数预计得到.从辐射表露量预计辐射吸支量的效用果素，与决于吸支物量（比圆气氛、硬构制战骨骼）战物体表露于辐射中的位子.所吸支的辐射剂量本去不克不迭证明器官对付于辐射。
螺旋ct成像原理
螺旋ct成像原理螺旋CT成像原理是指通过螺旋扫描方式获取人体或物体内部的断层影像。
相比传统的逐层扫描方式，螺旋CT具有扫描速度快、图像质量高的优点，广泛应用于临床医学以及工业非破坏检测等领域。
螺旋CT成像原理主要包括X射线的产生与探测、数据采集与重建等步骤。
首先，螺旋CT通过X射线管产生高能X射线。
X射线管由优质的钨靶和阴极组成，当阴极加热时，电子从阴极射向阳极，产生高速运动的电子流。
这些电子击中钨靶时，会产生大量的热能，导致钨靶产生X射线。
然后，螺旋CT通过X射线探测器接收通过被检体后所产生的X射线。
X射线探测器通常由大量的闪烁晶体和光电倍增管（PMT）组成。
当通过被检体后的X 射线通过闪烁晶体时，晶体会发出光信号，经过光电倍增管转换为电信号，并被传输到计算机进行处理。
接下来，螺旋CT通过旋转式X射线源和探测器组成的旋转部件，实现对被检体的螺旋扫描。
旋转部件将X射线源和探测器同时旋转，源和探测器之间呈固定的夹角，通过多次旋转和移动，可以覆盖整个被检体范围。
在扫描过程中，控制系统根据设定的扫描参数，控制旋转部件的速度和步进，以及X射线的激发时间和强度等参数。
同时，在螺旋CT中还需要进行X射线剂量控制，以确保成像质量的同时最大限度减少对被检体的辐射损伤。
最后，通过采集得到的数据，利用计算机对其进行重建和处理，生成人体或物体内部的断层图像。
常见的重建方法有滤波反投影算法、迭代重建算法等。
螺旋CT成像原理的特点包括：扫描速度快，可以在几秒钟内获得全身的断层影像；空间分辨率高，可以显示器官和组织的微小结构；灵活性强，可以根据需要进行多种扫描模式的选择；同时可以进行立体断层成像和血管造影等。
总之，螺旋CT成像原理是通过旋转式X射线源和探测器实现对被检体的螺旋扫描，然后通过计算机对采集到的数据进行重建和处理，最终生成人体或物体内部的断层图像。
通过这种原理，可以实现快速高效的断层成像，为医学诊断和工业检测提供重要的技术支持。
多层螺旋CT的原理与技术
第1章多层螺旋CT的道理与技巧近年来,跟着CT成像才能的敏捷成长,临床运用特别是CT血管成像技巧的临床运用不竭拓宽.只有控制CT运行的基起源基本理,才干更好地懂得CT血管成像（CTA）的潜力和限度.第一节 CT的成像道理与构造一.CT成像的基起源基本理通例X线平片或透视是运用人体内不合密度组织对于X线穿透后接收才能不合的道理成像的.当X线透过人体后,因不合部位衰减程度不合,而在胶片或荧光屏上形成响应组织或器官的图图1-1 CT的成像道理.像.CT仍然是运用X线的穿透性来成像.为懂得决通例X线成像中不合脏器的空间重叠问题,CT采取高度准直的X线束环绕身材某—厚度的特定层面进行扫描,扫描进程中由敏锐的检测器记载下X 线穿透此层面后的衰减信息.由模仿-数字转换器将此模仿信息转换成数字信息,然后输入电子盘算机（图1-1）.按照物理学道理,X线穿透人体组织后会产生衰减,衰减的程度与物资的密度和厚度有关.人体组织所构成的物资不合,是以对透射的X线可产生不合程度的衰减,称为“衰减系数”不合.假设X 线的初始强度为I0,组织的厚度为d,衰减系数μ,衰减后的X线强度为I,则I=I0e-μdCT装备成像中,X线束“扫描”一个成像层面意味着从不合角度透射人体,得到可知足重建数据所请求的多个投影信息.每个偏向上投射的X线都将穿过层面内投射轨迹上的所有体素,到达检测器时,受到的衰减将是各体素衰减感化的总和,以衰减系数μ暗示,图1-2 CT投影与重建.则I=I0e-(μ1+μ2+μ3+μ4……)d扫描中,跟着不竭地转变投影角度,则得到各个投影偏向上的大量数据聚集,经由过程盘算机实行响应的重建数学运算,最终可得到层面内每个像素的X线衰减信息（图1-2）.这些X线衰减数据即构成数字矩阵,为了使图像直不雅化,此数字矩阵经数字-模仿转换后,以由黑至白的不合灰阶暗示层面内不合地位组织所造成的X线衰减强度,即将每一像素的X线衰减系数转换为响应的灰度值,可经由过程图像显示器输出就得到所成像层面的图像,如许此层面内的诸剖解构造就可清楚地显示出来.二.CT的根本构造固然今朝CT装备经由30多年的成长,消失多种装备类型,但是CT的重要构造构成从功效构成上依旧分为以下四部分：扫描部分.盘算机体系.操纵控制部分以及图像的存储与显示体系.1．扫描部分包含X线产生体系.准值器.检测体系.扫描架以及检讨床等.重要构造包含：⑴X线产生体系此部分的根本功效是供给成像所需的稳固X线束,包含X线球管.高压产生器和冷却体系等.CT机的X线球管,一般采取扭转阳极球管.球管核心较小,约0.6~2mm大小.球管的热容量均较大,最新的可达500万热力单位,以顺应持续大规模扫描的须要.为包管CT机球管的正常工作,还须要帮助的高压产生器供给一个稳固的高压以及响应的球管的冷却体系.⑵准值器位于球管的X线出口处,为窄缝样设计,可依据扫描请求调剂为不合的宽度,用以对特定厚度的某部位进行成像.⑶检测体系包含位于扫描架内的检测器.检测回路和模数转换器等,其重要义务是检测人体对X线的接收量.检测器分为气体和固体两大类.较早期的装备多运用气体检测器,其采取气体电离的道理,当X线负气体产生电离时测量所产生电流的大小来反应X线强度的大小.经常运用气体为氙气.固体检测器,当接收X线能量时可将其转换电旌旗灯号,进行光电换能.包含闪耀晶体检测器等,闪耀晶体有碘化钠.碘化铯.钨酸镉和锗酸铋等,但是早期的检测器在能量转换时损掉较大;而今朝运用较多的稀土陶瓷检测器的光电转换效力大为进步.检测器.CT球管以及准值器等都位于扫描架内,合营构成了X 线-检测体系,扫描进程中X线或间断脉冲式,或持续发射;检测器不竭检测X线接收量,然后将所收集的数据经由模仿-数字转换输入盘算机体系.2．盘算机体系盘算机体系的重要义务有两方面：一是扫描的控制,包含扫描架和检讨床的活动.X线的产生.数据的收集以及各部件之间的信息交流等;二是承担数字处理和图像重建的义务,即将收集的数据经由数学盘算得到响应层面的数字矩阵.CT装备的盘算机体系少者只有一台盘算机,但因为义务量较大,常采取多台盘算机并行处理的方法,以进步收集和处理速度.按照所累赘的义务分为主盘算机和图像处理盘算机两部分.图像处理盘算机与主盘算机相衔接,负责处理多组数据,本身不克不及自力工作.3．操纵控制部分操纵控制部分重要包含操纵台,经由过程操纵台输入全部CT 操纵或控制敕令,进行扫描程序,扫描曝光前提的设定与选择,控制X线-检测体系的工作.同时检讨前经由过程此部分要输入有关图像识此外多种数据和材料（包含患者检讨号.患者根本材料.体位等）,检讨后还要控制图像的显示,以及窗宽.窗位的选择等.跟着CT装备的不竭改良和进步,操纵台的机能也日趋完美.今朝的操纵台已集操控和显示于—体,运用便利.功效全.为了进步工作效力,常配备与CT相连的CT诊断和后处理工作站,便利图像的浏览和后处理.4．图像的存储与显示体系图像的存储装备包含磁盘.磁带等.扫描的原始数据最初存贮在CT装备的缓冲区,待扫描完成,原始数据经由响应处理后所得的图像数据则存入CT磁盘的图像存储区.磁盘的容量,随机械种类而不合.为了便利大量患者检讨数据的存储,CT装备常还须要别的的接口,可以将数据读取到外源的存储器,如高密度磁带或磁盘,这些外源的存储装备可大量记载图像数据.近年来,磁光盘运用也逐渐增长,存储量较大,但检索更便利.图像显示体系,CT机本身多采取显示器,早期为灰度等级较高的诟谇显示器,灰阶的显示可达16~64级.现因为后处理技巧的成长和须要,多采取黑色显示器.检讨成果今朝仍需用拍照机以胶片的情势输出图像给患者,多采取激光拍照机与CT装备相连输出胶片,直不雅便利,但成本较高.不轻易保管.今朝,跟着影像装备数字化的进展,国内已有很多病院开端为患者,检讨后供给光盘情势的图像,此种情势的图像不但可以有通例的横断面图像,并且可以包含黑色与立体的图像信息.第二节 CT装备的成长自Housfiled于1969年设计创造了第1台CT原型机至今,CT 装备先后经由不合的设计和成长,按照收集方法的不合可分为以下类型：一.层面收集CT自从CT原型机至1989年之前,CT装备采取的是层面收集方法,即每次扫描收集一个层面的信息,扫描时检讨床是静止不动的,扫描完成后检讨床移动必定距离再进行下一个层面的扫描.这种设计的原因是CT扫描架内的X线管衔接着高压电缆,受电缆的制约每次扫描管球扭转后必须复位,再开端下一次扫描.除少数不蓬勃地区运用外,层面收集方法的CT机已退出主流.二.螺旋CT螺旋CT收集方法成长的基本是滑环技巧的开辟与运用.该设计是在扫描架内置一个环形滑轨即滑环,X线球管可以从滑环上得到电源（早期为高压电源,现已成长为低压电源）,如许X线球管就可以或许摆脱了传统的电缆,在滑轨上持续绕患者扭转和不竭发射X线束.检测器仍采取层面收集CT的设计模式,在滑环上与X线管同步持续扭转.螺旋CT与层面收集CT别的一点不合之处是,在X线管在滑环上持续扭转时,检讨床不再是静止不动,而是在全部图1-3 (a)层面收集扫描方法与(b)螺旋收集扫信息收集进程中做匀速的纵向移动.如许,X线束在人体上的扫描轨迹不再是垂直于身材长轴的平面,而是持续的螺旋状,此即为螺旋扫描方法（图1-3）.第1台临床实用的螺旋CT装备在1989年问世,这种新的扫描方法不但大大进步了扫描速度,并且在装备的硬件（如X线管的热容量）.患者检讨的方法.重建理论等方面激发了一次新的冲破性成长.螺旋CT的消失具有明显的意义：①扫描层面之间不需再做停留,可持续快速扫描,大大进步了扫描速度,每层收集时光可削减到0.75秒~1.5秒;②在层面收集CT检讨进程中,因为是逐次屏气扫描,体部,如肝胆胰脾的渺小病变很轻易在不合屏气时被漏掉,螺旋CT持续扫描可防止体部渺小病变的漏掉;③螺旋CT的扫描和重建方法有利于数据进行三维后处理,为CT后处理技巧的成长打下了基本.较早开辟的螺旋CT装备是以螺旋状扫描轨迹逐层地收集信息,和今后成长的装备比较,也称为“单层螺旋扫描”C T.三.多层螺旋CT1999年,GE.Siemens.Marconi和Toshiba四家医疗装备公司同时推出了新一代的CT设计,此次CT技巧的进步也是产生在X线-检测体系（图1-4）.X线束由扇形图1-4 (a)单层CT与(b)多层CT扫描方改为锥形束,即增大Z轴偏向上X线的厚度;而检测器也由一列的设计增大在Z轴偏向上的分列数量,增长为多列,形成具有必定宽度的检测器阵列.经由过程把多列检测器检测到的信息进行不合的组合,可以同时得到4个层面的螺旋扫描的信息,称多排检测器螺旋扫描CT,简称“多层螺旋CT”.多层螺旋扫描方法大大进步了信息的收集速度,每4层的收集时光可降低到0.3秒~0.5秒.2000年后,在4层螺旋CT基本上,又先后消失了8层.16层甚至64层的多层螺旋CT.如许,CT扫描的效力又得到了更大的进步,单位时光内可扫描更大的剖解规模.跟着扫描速度的进步,多层螺旋CT对硬件的请求也响应进步.要完成如斯快速的扫描意味着机架内近一吨重的构件在几分之一秒内扭转一周,其重力速度可达13G以上.通例机械式传动装配已不实用,扫描构件在滑环上的快速扭转引入了磁浮技巧.此外,持续大规模扫描对于CT球管的热容量也提出了更高的请求;短时光内处理几倍的数据量,对盘算机的运算才能也有更高的请求.因为多层螺旋CT技巧的消失,CT的时光分辩力有了较大程度的进步,最新的64层螺旋CT时光分辩力可缩短至几十毫秒,可以或许用于心脏和冠状动脉的成像.多层螺旋CT的消失再次促进了CT技巧的成长,其所带来的优势重要表示在：①时光分辩力大大进步,使原CT成像有艰苦的活动器官,如心脏和冠状动脉的成像成为可能;②因为装备才能的进步,可进行持续大规模扫描,如全身成像,并且可在扫描后针对不合部位进行不合层厚.不合重建与重组方法的显示;③对于腹部脏器,单次扫描时光明显缩短,如许可以进行准确的多期像扫描,有利于病变的定性和发明渺小病变.四.双源CT与能谱CT双源CT是在64层CT技巧之上,采取2个高压产生器.2个球管.2套探测器组和2套数据收集体系来收集CT图像.两个球管在X-Y平面上距离90º,也就是说,机架扭转90º即可获得180º的数据,使单扇区收集的时光分辩力达83毫秒,根本实现了冠状动脉CT的临床通例运用.双源CT装备还实现了能量CT的临床通例运用.当双源CT的2个球管分离以管电压80kV/100kV和140kV同时.同层扫描时,可同时获的低能和高能数据,实现双能量CT成像,获得统一组织在不合能量射线下所具有的不合X射线衰减特点,从而可区分不合的组织结构成分特点,辨别病变性质等.CT能量成像技巧的价值还在于可以增长本质器官与比较剂的差别,明显降低布景噪声身分影响,防止线束硬化伪影和容积效应造成的小病灶漏掉和误诊,进步小病灶和多发病灶的检出率.除了双源双能量CT之外,快速千伏切换的单源CT装备也可实现能量CT成像,除了获得基物资图像,还可获得一系列特定能量程度的CT图像,即单能量（keV）图像,用于去除硬化伪影.优化图像质量和比较噪声比.进行物资定量剖析以及经由过程能谱数据的分解剖析进行病变定性诊断等.能量CT完整转变了通例CT几十年来的传统诊断模式,在获得混杂能量图像的同时,还可以一次扫描得到单能量图像以及不合物资（水.碘.钙等）的图像.CT能谱成像对于通例CT单一密度参数成像供给了全新的解决手腕.第三节 CT的扫描参数一.准值器宽度从X线管发射出的X线束须要进行准值,以削减不须要的辐射剂量,成为成像层面所须要的形态,同时还呵护检测器不受到散射.依据不合的装备类型,准值器有多种不合的构造设计.准值器位于CT扫描架的两个地位：接近X线球管（前准值器）和接近检测器（后准值器）.患者前准值器用于形成特定外形的X线束,由两部分构成：第一部分是固定的准值器,包管X线束在横断面上呈扇形外形;第二部分是可调节的准值器,可以在纵轴偏向上变更不合的准值,以获得所需的X线束厚度.此X线束厚度就是临床运用中经常提到的准值器宽度.例如,在64×检测器构造的64层螺旋CT中,准值器宽度为32mm;而在16×1mm检测器构造的16层螺旋CT中,准值器宽度为16mm;此距离指扇形X线束经由过程扫描中间点时的距离.二.床速和螺距在螺旋扫描方法中,CT扫描床移动速度是一项亲密关系图像质量.辐射剂量.扫描时光和笼罩规模的重要参数.多层螺旋CT和宽X线束规模有助于在每次扫描架扭转时代内有更快的移床速度.螺距是重要用于定量评价CT床速的参数,其界说为X线管每扭转360ºCT扫描床移动的距离除以准值器的宽度.螺距是没有单位的参数.当床速与准值器宽度相等时,螺距为 1.当床速小于准值器宽度时,螺距小于1,扫描数据会有部分重叠.螺距越小,重叠的部分越多.对于4层螺旋CT,采取4×的准值器,床速为每转6mm的参数设置时,螺距等于6/(4×1)＝6/4＝1.5.对于64层螺旋CT,采取64×的准值器,床速为每转48mm的参数设置时,螺距仍等于48/(64×0.5)＝1.5.螺距对于多层螺旋CT图像质量的影响要比单层螺旋CT小,但其与图像质量.伪影.辐射剂量之间的关系更为庞杂,有些也有争议.螺距的最佳选择取决于检测器的设置和CT投影数据的内插算法模式.一些厂家推举在多层螺旋CT中运用一组固定大小的螺距值,而其他厂家则建议可随意率性选择不合的螺距值.总之,采取较高的螺距时,因为层面形态增宽可致Z轴分辩力降低.采取较低的螺距时,可改良Z轴分辩力,但是要保持雷同的信噪比则会产生更高的辐射剂量.在特定临床前提下,进行扫描参数的螺距值设准时,应该卖力斟酌图像质量与辐射剂量之间的均衡.现实临床运用中,多层和单层螺旋CT选择螺距值规模为1~2;但在心脏CT须要低螺距的重叠扫描,以包管获得足够的持续采样扫描数据.此外,低螺距值扫描能更有用地削减多层螺旋CT的相干伪影,这在多平面重组和3D图像中更为明显.三.管电压和管电流恰当地选择CT的扫描参数对于优化辐射剂量和图像质量是至关重要的.在管电流保持恒定而降低管电压时,或者管电压恒定而降低管电流时,会减低X线管的输出量和对患者的辐射剂量.但是,不恰当地降低管电压可导致组织的CT值和噪声明显增长,尤其是在肥胖患者.对于大多半CT装备,只能进行几个管电压值的选择.成人的通例体部CT采取120~140kV的管电压进行;对于儿童,绝大多半采取80kV的管电压进行扫描,以降低辐射剂量.在选择管电压值的进程中,其它需斟酌的身分还有碘,例如CT 血管成像中所运用的碘比较剂,当选择80kV时可产生CT值升高,这是因为此时光量子的能量（约为kV能量的一半）接近于碘原子的K峰（即33.2keV）.如许,120kV时比较加强250HU的比较剂浓度,在80kV时可产生400HU的比较加强.然而在现实运用中,即使采取今朝最大的X线管电流,80kV在肥胖患者或诸如成人腹部和盆腔等较厚身材部位的扫描中照样不敷的.此外,较低能量的光量子的X线接收更高,可能会造成更大的有用辐射剂量.与管电压比拟,管电流的选择加倍灵巧,罕有的规模从20mA到800mA不等.与管电压比拟,调节管电流的现实长处是它对图像质量的影响更为直接.是以,控制管电流或扭转时光是一种比管电压更罕有和实用的削减辐射剂量的办法.例如对于胸部CT,肺部结节普查的参数可以采取20mAs,120kV,而通例临床检讨的参数为120mAs.120kV.在单层螺旋CT中,更高的螺距会导致层厚增大,如许当管电流恒准时,每个层面的噪声保持不变;而在多层螺旋CT中,增长螺距不必定会造成层厚增长.当层厚不变时,如管电流恒定,增大螺距可降低辐射剂量并增长图像噪声.为了使噪声程度保持不变,进步螺距时必须增大管电流.如许,就须要介绍新的术语——有用mAs,它的界说为mAs除以螺距的值.螺距为2时200mAs与螺距为1时100mAs扫描方法时的有用mAs值相等,这使两种扫描方法的辐射剂量和噪声雷同.四.重建方法在投影重建进程中可以采取多种不合的滤过模式.滤过是经由过程卷积核（或重建算法）来进行的,它可以就义图像的锋利度来降低布景噪声.当进行更多细节的显示时,采取高分辩力的重建方法或算法,如骨算法或肺算法,可产生更高的空间分辩力,但图像噪声会增长;而低分辩力的重建方法,如软组织或腻滑算法,可降低图像噪声,但空间分辩力也降低.在图像重建中,可依据具体临床义务对图像的请求来选择合适的重建方法.部分CT装备可通例产生不合重建方法的图像,如在胸部CT扫描后可产生软组织和肺算法的图像.五.层面和螺旋扫描方法跟着螺旋和多层螺旋CT技巧的进展,螺旋扫描已成为尺度的CT扫描方法.层面扫描方法仍然有一些临床运用,如比较剂的团注监控.CT灌注.介入运用和心电门控的冠状动脉钙化CT检讨,上述检讨或者在统一地位重复进行扫描,或者在不合的CT扫描地位间收集图像有一个延迟时光距离.层面扫描方法中所收集的图像数量,取决于开通的检测器层数（或通道数）.在图像重建进程中,结合处理临近层面检测器的旌旗灯号,可以降低每次扫描的图像数量,同时增长图像的层厚.例如,对于16×的扫描方法,可供给16幅层厚的图像.8幅层厚的图像,或2幅层厚的图像.在螺旋扫描方法中,也要依据具体的运用情形处理好图像数量与层厚之间的均衡.六.层厚层厚的选择取决于具体的临床运用.定量检讨和显示的请求.薄层图像可供给清楚的剖解细节,但数据量和浏览图像的时光会增长.此外,薄层图像较厚层图像须要更长的收集时光,图像噪声也更大.临床通例诊断运用的层厚为5mm.对于3D显示.CT血管成像或筛查肺小结节的图像,平日是以1至2mm0.6mm的层厚.在单层螺旋CT中,所收集的扫描投影数据肯定了固定的层厚.与此不合的是,在多层螺旋CT中,扫描架每次扭转时代所得到的螺旋数据可产生不合层厚的图像.然而,层厚不克不及低于收集期内所运用的检测器的宽度.例如,16层螺旋CT采取16×检测器设置的扫描方法可产生0.5.1.1.5.2.3.4.5mm等不合的层厚.采取较大层厚时,所重建的图像数量会削减,而每幅图像的噪声会降低.在重建进程中采取较小的距离形成部分重叠的图像,可以进步对容积数据的3D显示才能,有更好的图像质量.重叠重建的CT图像还可经由过程增长所浏览图像的数量,获得横过病灶中间的高比较图像,从而进步对小病灶的检测率.减小层厚还可减轻重组图像的阶梯伪影.多层螺旋CT图像重建灵巧性的进步,改良了其临床运用效力.例如,采取较窄的检测器进行胸部CT扫描,起首产生层厚较大的图像用于进行浏览和诊断.假如须要薄层的图像以更好地显示结节,可以很轻易地从投影数据中再次重建得到.统一扫描的投影数据也可重建薄层图像,进行3D显示和CTA.经由过程将几个薄层的信息叠加产生较厚层的图像,此功效对于须要较窄检测器宽度来减轻部分容积效应的检讨是很有帮忙的.例如,头部检讨中部分容积效应所致的黑线或低密度区,在采取较窄检测器宽度设置时可以明显减轻.第四节 CT的辐射剂量对大部分患者而言,CT扫描是其接收辐射剂量最大的医疗检讨.跟着现代CT扫描仪数量的增多和临床运用的扩大,CT检讨时患者的辐射剂量已成为临床平常存眷的潜在问题.尽管降低辐射剂量可导致图像噪声增长和图像质量降低,但辐射剂量超出必定程度后其实不克不及改良诊断影像的质量,只能在患者体内造成更多的辐射毁伤.应细心设计和评估每次CT检讨的扫描计划,控制辐射剂量.依据具体的临床顺应证和技巧特色,选择并调剂恰当的共性化扫描计划对削减辐射剂量是至关重要的.一.根本辐射剂量的测量辐射剂量可以按不合的单位来进行权衡.辐射吐露量是定量测定辐射剂量的最根本办法,它与单位体积的空气内X线束所产生的电离量有关.它以库仑/千克（C/Kg）或伦琴（R）为单位（1R＝2.58×10－4C/Kg）.辐射吐露的成果是患者体内所接收的辐射接收量,它以拉德（rad）或格瑞（Gy）为单位（1rad＝10mGy）.辐射吐露量的概念与辐射源有关,是一个测量得到的量,而辐射接收量是与身材相干的概念,必须经由过程吐露量结合转换系数盘算得到.从辐射吐露量盘算辐射接收量的影响身分,取决于接收物资（例如空气.软组织和骨骼）和物体吐露于辐射中的地位.所接收的辐射剂量其实不克不及说冥器官对于辐射伤害的迟钝性.是以,组织的等效或有用辐射剂量是辐射接收量乘以组织类型相干的辐射权重系数.权重系数对于X线来讲大致上都是一样的,。
MSCT(多层螺旋CT)原理与后处理技术
右侧大脑中动脉瘤
腹主动脉瘤
动脉壁钙化
最小密度重建（Min-IP）
Min-IP是利用容积数据中在视线方向上密度 最小的全部像元值成像的投影技术。 主要用于显示大气道、支气管树和胃肠道等 中空器官的病变。
X-线模拟投影（X-ray Proj）
X-ray Proj是利用容积数据中在视线方向上全部像 元值成像的投影技术，重建后的图像效果类似于普 通X线摄影。 优势：1）可进行多角度、多方位投影。 2）可用 Clipping、Cutting、Seed或Segmentation等技 术去除与靶器官重叠的组织影像的干扰。3）可利 用原始数据做回顾性后处理。 主要用于骨骼的显示。
IVR图像显示支气管与肺部肿瘤之间的关系
最大密度重建（MIP）
MIP是利用容积数据中在视线方向上密度最 大的全部像元值成像的投影技术之一。 因为成像数据源自三维容积数据，因而可以 随意改变投影的方向。 广泛用于显示血管、骨骼和软组织肿瘤等病 变。
优势：较真实的反映组织的密度差异，清晰 确切的显示经对比剂强化的血管形态、走行、 异常改变和血管壁的钙化以及分布范围，对 长骨、短骨、扁骨等的正常动态和骨折、肿 瘤、骨质疏松等病变造成的骨质密度的改变 也非常敏感。此外，对体内异常的高密度异 物的显示和定位也具有特别的作用。
主要局限性：
1）其影像尚不能完全真实的表现腔内活体组 织物理特性状态。 2）不能取活检标本。 3）对腔内病变缺乏敏感性和特异性。
气管CT成像，肿瘤侵入
MPR
结肠CT，盲肠癌 （多平面重建，三维组织透明投影，三维内窥镜观察）
仿真内窥镜，乙状结肠癌
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多层CT优点1
扫描快 减少运动伪影：儿童、创伤、急诊 多时相增强扫描：肝3期增强扫描 动脉早期20″ 动脉后期（门脉流入期） 30″~35″ 灌注成像 平衡期（3分）
MSCT优点2
增加扫描范围 CT血管造影 主动脉与周围动脉 胸－腹主动脉 颈动脉，颅内动脉 冠脉
扫描速度
1 slice/10分 1 slice/1秒 1 slice/0.75秒 2 slice/0.8秒 4 slice/0.5秒 16 slice/0.42~0.5秒 1970年代 1980年代 1990年代 1990年代 1990年代 2000年代
X线管 High-power X-ray Tube
多层螺旋CT原理
Multislice Spiral CT (MSCT) Multidetector Multirow 单（排）层螺旋CT Single-Slice spiral (SSCT)
CT发展大事记
பைடு நூலகம்
1972 发明CT第一代EMI Mark I，2个平行 探测器，1次2层 1985 滑环技术，1秒扫描 1989 螺旋CT 1991 CT twim（2排探测器） 1995 亚秒扫描 1998 多层CT，0.5秒扫描
热容量 5~8兆 Heat Unit 散热率高 原石墨支持阳极靶盘（大的热容） 旋转阳极（直径>200mm），油冷 金属管套用陶瓷绝缘 寿命10,000~40,000小时（常规CT X线管 1000小时）
超高速的螺旋扫描 最先进的电磁驱动方式
快60%
0.8秒/360度
0.5秒/360度
16×1.25mm 0.5625 11.25mm/360° 1.375 27.5mm/360° 重建1.25，2.5，3.75，5，7.5，10mm
扫描后二次重建 image-reconstruction
SSCT
重叠重建，层厚不变
MSCT 再重建不同层厚，不同层间距图像 重建层厚可任意改变，但要大于扫描层面 准直宽度
多层螺旋CT螺距
Pitch=S/d S：床移动速度 例：15mm d：探测器准直宽 例：5mm X线束准直宽 20mm
Pitch= 15mm/ 5mm=3:1
螺距和图像质量
HQ mode 0.75:1 高质量
HS (speed) mode 3:1 高速度
16×0.625mm
0.5625：1 5.625mm/360° 1.375 13.75mm/360° 重建0.625，1.25，2.5，3.75，5
锥形束伪影(cone beam artifact)
锥形射线束效应
锥形射线束内插（对原始数据内插和重建 采用新的算法）
MX8000 尖端的飞焦点技术
创造超高分辨率的图像
MX8000 多层面技术的佼佼者
数据量采集提高 一倍 24LP/CM的超高 分辨率
DFS Sampling
Conventional Sampling
MSCT放射曝光量>SSCT
overshoot
MSCT局限性
数据负荷量显著增加，1000幅以上
近似各向同性成像
前景
平板探测器代替多排探测器 Flat panel detectors, multiple-array 1～2圈 扫描时间<150msec 1次扫描可覆盖全身
区别在于精细组织结构的显像
MSCT优点3
层厚各向同性 isotropic
任意平面成像 各种三维显示
各种影像处理技术
再形成（Reformating or MPR） 矢状、冠状、斜面 最大密度和最小密度投影 曲面再形成 容积显示Volume Rendering 表面显示 虚拟或仿真内镜 CT灌注（perfusion）
探测器
单排
多排
螺距
SSCT pitch＝床移动距离（360°）/层厚 MSCT
Beam pitch=床移动距离T（360°）/准直宽度 W Detector pitch＝T/D 探测器 P* Beam pitch＝Detector pitch/N 射线束 P N：detector数