CT的发展及近年的成就

螺旋扫描成像原理
三、临床应用及新成就
临床应用从开始只能做头部检查，逐渐扩 展到全是所有部位。尤其适合头颅及体内 实质性脏器的检查。
消化道病变的检出、长管状骨病变检查， 是CT的弱项。
常规应用：颅脑病变
常规应用：胸部
胸部：剂量安全、图像满意
0.1 mSv
天然本底：2.4mSv
0.5 mSv
通过提高转速、增加单层覆盖范围使心血管成像不再是“禁区” 计算机技术的发展，达到近了像素的各向同性，从而使图像任意方
向的重建成为现实，也为最后突破禁区扫清了障碍。
心脏冠脉的显示
各向同性的实际应用
曲面重建：输尿管结石伴积水
2007-3-21
13
下肢CTA
提高图像清晰度是40年来CT发展中 人们追求的主要目标
常规应用：腹部
常用检查方法
平扫和增强扫描是最常用的两种方法。 增强扫描的意义。
40
平
扫
秒
5
90
分
秒
钟
CT的新成就
提高扫描速度，扩大应用领域。如心血管 方面的应用；去除金属伪影等。
减少辐射剂量。 提高图像清晰度，从而达到早发现、提高
精准度的目的。 探索病变的组成成分。
心血管方面的应用
SIRETOM (1974)
4 Slices CT (1996)
CT 750 HD
高清－头部骨折
Weighted MIP
Axial:1mm Thick
臨床画像提供：慶應義塾大学病院
高清－耳部(鼓膜、听骨链、耳蜗)
鼓膜张肌
槌砧关节
清晰度的提高
下肢CTA 90mAs
高清：肠系膜上动脉狭窄
大自然的神奇
Courtesy of James Min, MD Cornell University
Less Dose
Low dose Coronary CTA study – Mixed Plaque
0.46 mSv*
SnapShot Pulse 100kVp 275mA 0.46 mSv*
Obtained by ICRP using a chest factor of 0.014DLP*
:100kv&190mA
Gantry Rotation:0.35 sec
分辨物质成分的探索----能谱
物质分离像－尿酸－钙
MD 尿酸像
MD 钙基像
70keV / VOI
蓝色为尿酸成 分的痛风结节
融合像
70keV / Uric Acid
白色为普通磷酸钙沉积， 即常说的韧带钙化，老
年骨质增生等
痛风结节
Low dose Coronary CTA study 0.49 mSv*
F70 Abnormal ECG pre-surgery 100 kV, 275mA HR 53 bpm ASIR 40% DLP 35 mGy.cm Dose: 0.49mSv*
*Using a 0.014 ICRP chest conversion factor
Courtesy of Dr Leipsic St. Paul’s Vancouver Canad
Less Dose 0.31mSv
0.47mSv
Stent Follow Up
F91,145cm , 33kg-BMI:15.7
Scan:
Acquisition :SnapShot Pulse
Coverage
•可以观察椎管内的情况
•可以更好地评估外科骨钉植 入术的情况
减少射线剂量
随着科学技术的普及，放射线剂量问题越 来越受到人们的重视。
用尽量小的损伤，换取精准的图像，成为 人们更高追求的目标
减少射线照射剂量的意义
CT相当于几张胸片？
注：一次正位胸片剂量(0.05mSv)
GE能谱CT──低剂量下的全身高清
CT的成像过程
X-ray 探测器及采集系统 图像后处理
CT 把病人“切割” 成“层”
Images of slices
Slices
CT成像原理
在CT采集的每一层图像中，每一个体素在采集数据后 都生成对应的数字，然后通过计算机进行数模转换形 成CT灰度图像。
3536343933 3134333532 3178808590
✦ 早发现、早诊断——能谱成像 ✦ 革命性设计——精准心脏 ✦ 半剂量下的高清成像
二、CT成像原理
什么是CT？
C － Computer电子计 算 机 T － Tomograph 断 层 扫 描
CT主要部件
CT机的基本组成
X线球管 高压发生器
机架
扫描床
控制台
探测器和数据 收集系统
CT机的基本组成包括：x线球管和高压发生器、探测器和数据 收集系统、扫描架、扫描床及控制台
CT临床四十年以来，一致尝试解决金属伪影问题。近年来 随着手术进步，植入假体的患者越来越多。
常规扫描
利用伪影去除技术处理后
去除金属和硬化伪影
腰椎固定支架
QC 140kVp
QC 140kVp
QC 140kVp
•采用MARs GSI技术可以消 除金属伪影
•采用MARs GSI技术明显提 高对金属旁的解剖结构
X线摄影为人类的健康做成了巨大的贡献 有其不可克服的缺点 1、密度分辨率低 2、组织重叠 ......
CT发展历史
第一台CT
1967年，G. Hounsfield发明出第一台CT机，并在1973年 正式投入临床应用
CT的发展历史
扫描速度不断增快； 应用领域不断扩大； 图像质量不断提高； ...... CT的发明是医学影像发 展史上的里程碑。
:64X0.625m 104mm
Tube
:100kv&140mA
Gantry Rotation:0.35 sec
Screening
F79, 145cm , 34kg-BMI:16.17
Scan:
Acquisition :SnapShot Pulse
Coverage
:64X0.625m 104mm
Tube
部位 心脏 头部平扫
HDCT平均剂量
1 mSv
传统64排CT剂量
20mSv
剂量降低
95%
1.5mSv
1.9mSv
20%
总计100例 统计结果
肺低剂量筛查 普通肺扫描
腹部常规双期增强
0.5 mSv 1.5 – 2.6mSv
5－7.5 mSv
2.5 mSv 3.75－5.2 mSv 8－11 mSv
80% 50－60％ 30－40％
CT高750 H分D 辨C率ard4iamcmCSTtent内腔比较
VCT
HDCT
Driver 4mmx24mm
Driver 4mmx24mm
臨床画像提供：慶應義塾大学病院
源自文库
冠脉钙化与支架的精确判断
血管壁微小钙化分离
非高清CT
高清CT
高清－主动脉
主
主
动
动
主
脉
脉
动
夹
壁
脉
层
间
小
血
溃
肿
疡
去除金属和硬化伪影
盆腔动脉期＋充盈期增强 4－5 mSv
腰椎胸椎
1.6-3.2 mSv
8-10 mSv 3-5 mSv
40－50％ 30－40％
超低剂量检查？4 张胸片
DLP*0.014=14.31×.014=0.20mSv
超低剂量检查6.6张胸片
0.33mSv
降低剂量要以看清 病变为前提
CT 传统X光片
Less Dose
随着keV的变化，病灶逐渐清晰
对细微结构显示-肌腱韧带病变的分析
35岁，男，骨折术后复查 扫描方式 70keV
潜在临床价值：
•可以鉴别肌腱血肿和水 肿
•可以判断肌腱断裂确切 位置
•可以鉴别断裂程度：完 全断裂和部分断裂
•同时可以评估韧带断裂
•肌腱钙化对运动医学影 响
卫生部北京医院
上海交通大学附属仁济医院
最早的CT图像
CT技术发展历史
量变
多排技术
螺旋技术
非螺旋技术
扫描速度的演变
扫描速度的演变
扫描部位延伸 1970 1980 1990
1998
2004 2008
宽体探测器
CT的发展现状
宝石高清能谱成像
GE 宝石CT
双源CT
西门子新双源 FLASH
Toshiba 320
Philips 128
宽体探测器技术方向
技术核心：将探测器数量增加到128排以上，从 而增加单圈扫描覆盖范围
飞利浦iCT
128排
Toshiba 320
320排
CT机探测器的基本组成
……
……
高分辨 低分辨
双源方向
技术核心：增加一套探测器及球管，以提 高扫描、成像速度。
2006年西门子推出双源CT
宝石能谱CT
2009年GE推出宝石能谱CT，提 高图像清晰度。
物质分离像－水-碘
肾脏囊肿与肾透明细胞癌的对照图
单能谱成像
物质分离：水成像
物质分离：碘成像
肾脏低密度囊性病 灶鉴别：
1、 水基呈低密度， 碘基呈低密度－－
囊肿
2、水基等密度，碘 基呈稍高密度－－
肿瘤
对小病灶的检出率增加－肝脏病变
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传统像
120keV~60keV
人类探索永无止境， CT更多新的功能将不 断被发现！
谢谢！
CT的发展及近年的新技术
河北大学附属医院 梁广路
内容提要
CT的发展历程 CT成像原理 CT的临床应用及近年来的新成就
一、CT的发展历史
1895年, 德国科学家伦琴, 发现了X射线... 应用于临床 医学影像由此产生
X光应用在医学成像上
X-rays
Film
X-ray tube
X线摄影的缺点