医学CT总论学习.pptx

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1、计算机体层成像计算机体层成像(ComputedTomography,简称简称CT)CT发展史CT设备及成像原理CT图象特点CT检查技术CT图像的分析与诊断CT的临床应用第1页/共55页CT发展史CT是现代航天技术、电子技术、计算机技术和数学相结合的产物，为临床提供了一个崭新的无创伤、无痛苦的影象诊断手段。第2页/共55页1917年由澳大利亚数学家Radon证明了CT的数学基础，即任何物体可以从它的投影无限集合来重建其图象。1963年由美国科学家Cormack发明了用X线投影数据重建图象。1969年由英国工程师Hounsfield基于这些理论制成了第一台头颅CT机。1974年由美国工程师Ledl

2、ey设计出了全身CT机。1979年Hounsfield和Cormack教授一起获得了诺贝尔医学生理学奖。分辨率CT发展史第3页/共55页CT设备CT机基本结构 1、扫扫描描装装置置：由X线管（发射X线），探测器（接收X线）及准直器（位于X线管前方，它调节X线束的宽度）组成。2、计计算算机机系系统统：是CT机的神经中枢和心脏。担负操纵整个扫描过程，处理和运算扫描数据，进行图像的重建和显示等重要工作。3、外围设备外围设备：包括显示终端（扫描图像的显示终端和显示各种程序文件、指令等文字材料的计算机终端）和资料存储设备（磁盘机、磁带机和软盘机等）两大类。第4页/共55页第5页/共55页第6页/共55页

3、 扫扫描描方方式式 探探测测器器元元素素 探探测测器器数数 扫扫描描时时间间 矩矩阵阵第一代 平移/旋转式 碘化钠 12个 35分/层 256256 已淘汰第二代 平移/旋转式 二氟化钠 330个 1040秒/层 256256 已淘汰第三代 旋转/旋转式 氙气 300个 210秒/层 256256 或512512 第四代 旋转/静止 BGO晶体 14千个 14秒/层 512512 或固定 或高效稀土陶瓷 或10241024 （当球管连续旋转、床匀速前进时形成螺旋CT）第五代 超快速或电子束CT，以偏转电子束、多钨靶来产生X线进行扫 描，扫描时间缩至50ms/层，34 层/秒，拓宽了CT在心血管

4、 方面的临床应用，但价格昂贵。第7页/共55页第8页/共55页第一代平移-旋转第9页/共55页第二代平移-旋转第10页/共55页 第三代旋转-旋转第11页/共55页第四代旋转-静止旋转固定第12页/共55页第五代 电子束CT第13页/共55页CT成像原理CTCT基基本本原原理理为X线管发出的X线束（高度准直）对人体检查部位一定厚度的层面进行断面扫描，由探测器接收、测定透过该层面的X线量，然后经放大并转换为电子流，再经模/数转换器（A/D）转换成数字，输入计算机储存和计算，得到该层面各单位容积（体素）的X线吸收值，后经数/模转换器（D/A）在阴极射线管影屏上转成CT图像。临床上将此图像再摄于胶片

5、上或用其他的介质存储。因此，CT图像是计算机计算出的图像。第14页/共55页体素第15页/共55页。第16页/共55页CT的进展CT机沿用至今，无论从技术设计，硬件技术设计，硬件结构和软件功能结构和软件功能等方面均有很大的进展。机械运动方式运动方式：平移-旋转旋转-旋转滑环运转（螺旋）。机机型型的发展：头颅CT机（几分钟/层）全身CT机（几秒/层）螺旋CT机、电子束CT机（16层以上/秒）。CT扫扫描描方方式式的进展：间隔层面式扫描和采样（普 通 CT）连 续 容 积 式 扫 描 和 采 样（SCT.EBCT）。第17页/共55页第18页/共55页CT的进展CT检查技术检查技术的进展：平扫，增

6、强动态增强双期或多期增强，后处理重建。学科发展学科发展：单纯CT诊断CT诊断+CT介入。形成如下优势：1、提高了扫描速度；2、提高病变密度测量；3、提高了病变发现率；4、可能减少造影剂用量；5、在造影剂最高时成像；6、层厚、间隔重建可变；7、可行多层面及三维重建。第19页/共55页CT成像的优越性传统X线影像是把具有三维的立体解剖结构摄成二维的平面图像，影像互相重叠，密度分辨率不高。CT克服了这些缺点，它具有以下优点：1、CT图像能显示真正的断面图像；无组织结构重叠，解剖关系明确。2、CT图象清晰，密度分辨率高；照射范围局限，X线散射小，可显示X线照片无法显示的器官和病变。因此病变检出率和诊断

7、准确性高。3、检查方便、迅速而安全，无创伤，无痛苦。第20页/共55页第21页/共55页CT图象特点一一CTCT图像图像1、CT图像在显示屏上用由黑到白的不同灰阶度表示，黑表示低吸收区，即低密度区，如脑室；白表示高吸收区，即高密度区，如颅骨。这与X线照片图像一致。2、CT的密度分辨力高，人体软组织的密度差别很小时，也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以CT能更好的显示由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰、脾、肾及盆腔器官等。第22页/共55页CT图象特点二二 CTCT值值 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

8、度的高低，而且还可依组织对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。CTCT值代表值代表X X线穿过组织被吸收后的衰线穿过组织被吸收后的衰减值。减值。每种物质的CT值等于该物质的衰减相比之后乘以1000即：某物质CT值=1000（uu水）/u水第23页/共55页CT图象特点其单位名称为HU（HounsfieldUnit）。人体组织的CT值范围从空气的-1000HU到骨皮质+1000HU，共有2000个CT值。空气的CT值最低为-1000HU；脂肪的CT值为-50-100；水的CT值为0（10）HU；软组织的CT值为2050HU；骨皮质的CT值最高，为1000HU。第24页/共55页

9、第25页/共55页CT图象特点三三窗宽（窗宽（WWWW）与窗位（与窗位（WLWL）人体组织在CT上表现出2000个不同的灰度，层次甚多，人眼不能分辨出如此微小的灰度差别，一般只能分辨出16个灰度。当两种组织的CT值相差125HU以上（2000/16=125）以上时，人眼才能分辨出来。而人体软组织的CT值多数+20+70HU之间，相差不足125HU。为了提高组织结构细节的显示，使CT值差别小的组织能分辨，CT机在设计上引入了窗宽与窗位进行调整，称为窗口技术。第26页/共55页CT图象特点窗宽窗宽是指CT图像上所包含的CT值范围。在此CT值范围内的组织结构按其密度高低从白到黑分为16个灰阶供观察对

10、比。例如：窗宽选定为80HU，则其CT值的差别在5HU（80/16=5）以上即可分辨出来。因此窗宽的宽窄直接影响到图像的对比度和清晰度。窗位或称窗中心窗位或称窗中心 由于不同组织的CT值不同，要想观察它的细微结构，最好以该组织的CT值为窗位。窗位是指窗宽上下限的平均数。第27页/共55页不同窗宽、窗位的CT图象 WW1000 WL-650WW500 WL35第28页/共55页CT图象特点四四 部分容积效应及周围间隙现象部分容积效应及周围间隙现象 在同一扫描层内含有两种以上不同密度的物质时，图像的CT值则是这些物质的CT值的平均数，它不能如实地反应其中任何一种物质的CT值，这种物理现象称为部分容

11、积效应。同一病灶，依所在器官（周围背景）不同，所测定的CT值有所变化，这种现象称为称为周围间隙现象。第29页/共55页CT图象特点五五 空间分辨率和密度分辨率空间分辨率和密度分辨率 CT的分辨率分空间分辨率和密度分辨率，是判断CT性能和说明图像质量的两个指标。空空间间分分辨辨率率是指对物体结构大小（几何尺寸）的鉴别能力，通常用每厘米内的线对数（LP/cm）或 用 可 辨 别 最 小 物 体 的 直 经（mm）来表示，它与构成图像的像数有关，像数小而多，则空间分辨率就大，图像细致清楚。第30页/共55页CT图象特点2密度分辨率密度分辨率表示CT设备对密度差别的分辨能力，以%表示。如果CT的密度分

12、辨率为0.5%，则表示两种物质的密度差别等于或大于0.5%时，即可分辨出来，而密度差小于0.5%时，则CT图像上无法鉴别出来。密度分辨率与每个系统容积所得到的光子数有关，光子数越多，密度分辨率越高。CT的密度分辨率远远高于X线照片。第31页/共55页CT图象特点六图像伪影图像伪影CT图像上可出现各种各样的伪影，应当认识，以免造成误诊或解释上的困难。伪影出现的常见原因及表现：（1）病人运动或扫描器官自身的运动影，常表现为高低密度相伴行的条状伪影；（2）两种邻近结构密度相差悬殊的部位，如骨嵴、钙化、空气或金属异物与软组织邻近处，常表现为星芒状或放射状伪影；（3）CT机故障，表现为环形或同心圆伪影。

13、第32页/共55页CT检查技术 一一 普通普通CTCT扫描扫描1、平扫是指不使用任何造影剂的CT扫描方法。包括连续扫描、间隔扫描、重叠扫描、薄层扫描（层厚小于0.5cm）、靶扫描等。一般层厚为1.0cm，尽量不使用间隔扫描。2、增强扫描是经血管内注入水溶性含碘造影剂后再进行扫描的检查方法。目的是提高病变组织同正常组织的密度差，以显示平扫上未被显示或显示不清的病变；通过病变有无强化和强化类型，对病变组织性质做出判断。第33页/共55页CT检查技术注入方法有多种。常用的造影剂有离子型（60%76%泛影葡胺）和非离子型（Ultravist、Omnipaque等）;前者价廉，有一些副反应；后者无明显副

14、反应，但价格较贵。剂量约50100毫升(1.5-2.0ml/kg).3、造影扫描是在对某一器官或结构进行造影后再行扫描的方法。常用的方法有：脊髓造影CT、脑池造影CT、胆囊造影CT、膝关节造影CT等。第34页/共55页平扫增强第35页/共55页CT检查技术 二二 高分辨力高分辨力CTCT扫描扫描高分辨力CT（HRCT）是指在较短时间内，取得良好空间分辨力CT图象的扫描技术。对CT机有如下要求：1、固有空间分辨力小于0.5mm；2、图象重建用高空间分辨力算法；3、薄层扫描，层厚为11.5mm；4、矩阵用512512。HRCT可清楚显示微小的结构及密度差大的组织如肺间质、听骨链等，明显优于普通CT

15、。第36页/共55页CT检查技术三三 CTCT的新技术的新技术1、多层面重建技术及曲面重建技术2、多层面容积重建技术：包括最大强度投影，最小强度投影和平均强度投影；3、表面覆盖法重建技术（SSD）；4、仿真内窥镜技术（CTVE）；5、容积重建术。1属二维重建技术，25属三维重建技术。第37页/共55页SCT 三维重建第38页/共55页SCT三维重建（透明法处理）听骨链仿真内镜第39页/共55页SCT三维重建（表面覆盖）SCT三维重建（透明法）第40页/共55页SCT血管造影（CTA）第41页/共55页第42页/共55页SCT多期扫描第43页/共55页第44页/共55页第45页/共55页第46页

16、/共55页第47页/共55页第48页/共55页第49页/共55页CT图像分析与诊断1、了解扫描的技术与方法；2、窗口技术；3、仔细观察每一幅图像，然后通过思维而构成某一器官或结构的立体图像；4、以形态和密度两方面分析每一器官。形态方面主要观察器官的大小、形态、轮廓。密度方面要观察有无一致性或局限性密度增高或减低。病灶密度低于所在器官或结构，称低密度灶；病灶密度高于所在器官或结构，称高密度灶；病灶密度与所在器官或结构相等，称等密度灶；第50页/共55页CT图像分析与诊断若病灶兼有高、低、等密度，称为混杂密度灶。5、对于增强扫描，要与平扫图像对比观察，分析病灶有无强化、强化程度及强化形式，以利于定

17、性诊断；6、全面而细致的观察，辨别正常或异常；发现异常时，经过分析，以影像表现为基础提出初步的病理改变，有时需要提出几个可能；7、结合临床资料，综合分析，以期得出比较正确的诊断。第51页/共55页CT诊断的临床应用诊断的临床应用原则：掌握优势，合理应用。1、中枢神经系统疾病的CT诊断价值较高，应用普遍。2、头颈部疾病的CT诊断也很有价值，应用较普遍。3、胸部疾病的CT诊断，随着高分辨率CT的应用，日益显示出它的优越性。4、心脏及大血管CT诊断价值的大小取决于CT装置。多层螺旋CT及电子束CT有独到之处。第52页/共55页CT诊断的临床应用诊断的临床应用5、腹部及盆腔疾病的CT检查，应用日益广泛

18、。螺旋CT对急腹症检查既快捷、无痛苦，敏感性又高。6、骨骼肌肉系统疾病，多可通过简便、经济的X线检查确诊，使用CT检查较少。但CT对显示骨变化的细节、软组织变化及关节等均较X线为优。CT是20世纪70年代发展起来的一项新的影象技术，由于其对临床诊断有独到的价值，普及速度非常快；虽然检查费较昂贵，但是现已普及到第53页/共55页CT诊断的临床应用诊断的临床应用县级，甚至乡镇级医院。尤其螺旋CT的普及速度出人意料。随着设备档次的提高和影像学工作人员的不断探索研究，CT的临床应用越来越广泛，适应症越来越宽阔，基本上涵盖了全身各部位，人体各系统。在以往认为的应用盲区也逐步得到了开拓应用，如胃肠道及心血管。一些器官结构的显示能达到微细解剖结构，如HRCT显示肺小叶等。随着多层螺旋CT的应用，CT功能成像的研究取得了一定成果。因此了解、掌握CT诊断技术已成为当代医务人员的一项基本功。第54页/共55页感谢您的观看！第55页/共55页