总论：ct知识-课件.ppt

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1、医学影像医学影像CT诊断学诊断学医学影像医学影像医学影像医学影像基础知识医学影像医学影像Godfrey N.HounsfieldUnited Kingdom Central Research Laboratories,EMI London,United Kingdom b.1919 计算机体层成像（计算机体层成像（computed computed tomographytomography，简称，简称CTCT）是英国物理学）是英国物理学家家G.N.Hounsfield 1969G.N.Hounsfield 1969年设计成功，年设计成功，19721972年问世，年问世，CTCT发展极其快速，其

2、临发展极其快速，其临床地位与作用无可替代，被认为是医床地位与作用无可替代，被认为是医学上继学上继X X线发现后的又一次重大革命。线发现后的又一次重大革命。由于这一贡献，由于这一贡献，HounsfieldHounsfield获得了获得了19791979年的诺贝尔医学奖。年的诺贝尔医学奖。医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像n n19691969年年年年 HunsfieldHunsfield发明发明发明发明CTCTn n19721972年年年年 第一代第一代第一代第一代CTCT（头颅（头颅（头颅（头颅CTCT）问世）问世）

3、问世）问世n n19741974年年年年 第二代第二代第二代第二代CTCT（体部（体部（体部（体部CTCT）问世）问世）问世）问世n n19891989年年年年 螺旋螺旋螺旋螺旋CTCT问世：问世：问世：问世：（单层（单层（单层（单层/圈）圈）圈）圈）n n19921992年年年年 2 2层螺旋层螺旋层螺旋层螺旋CT CT：（2 2层层层层/圈）圈）圈）圈）n n19981998年年年年 4 4层螺旋层螺旋层螺旋层螺旋CT CT：（4 4层层层层/圈）圈）圈）圈）n n20022002年年年年 1616层螺旋层螺旋层螺旋层螺旋CT CT：（：（：（：（1616层层层层/圈）圈）圈）圈）n n2

4、0032003年年年年 6464层螺旋层螺旋层螺旋层螺旋CT CT：（6464层层层层/圈）圈）圈）圈）n n20052005年年年年 双源螺旋双源螺旋双源螺旋双源螺旋CTCTCT的发展的发展医学影像医学影像医学影像医学影像n n多层螺旋多层螺旋CTCT是利用多个探测器连续螺旋扫描。n n多层螺旋CT包括2层、4层、6层、8层、10层、16层、64层等螺旋扫描机。n n总之，螺旋扫描方式不再是对人体的某一层面采集数据，总之，螺旋扫描方式不再是对人体的某一层面采集数据，而是围绕人体的一段体积螺旋式的采集数据，即所谓而是围绕人体的一段体积螺旋式的采集数据，即所谓CTCTCTCT容积扫描容积扫描容积

5、扫描容积扫描(volumetric CT scan)(volumetric CT scan)(volumetric CT scan)(volumetric CT scan)与容积数据采集，同时大大与容积数据采集，同时大大提高了扫描速度。提高了扫描速度。医学影像医学影像医学影像医学影像关于关于CT值值 CT CT值用来表达组织密度的统一单位，单位符号值用来表达组织密度的统一单位，单位符号 HuHu。是由计算机算出的每个体素的是由计算机算出的每个体素的X X线吸收系数（线吸收系数（u u），再换），再换算而成算而成CTCT值。其计算公式是：值。其计算公式是：CT值系以水为标准，各组织的值系以水为标

6、准，各组织的CT值均与它比较。因此水的值均与它比较。因此水的CT值为值为0Hu，最下界空气由于其衰减系数近似最下界空气由于其衰减系数近似0，其，其CT值为值为-1000Hu，最上界骨的，最上界骨的CT值为值为1000Hu。CT值是相对值，反映了组织的线衰减系数，也就是组织值是相对值，反映了组织的线衰减系数，也就是组织的线密度。的线密度。某物质的某物质的CT值值=u该物质该物质-u水水u水水1000医学影像医学影像水医学影像医学影像医学影像医学影像n n人的视觉只能分辨从白到黑之间不同的人的视觉只能分辨从白到黑之间不同的人的视觉只能分辨从白到黑之间不同的人的视觉只能分辨从白到黑之间不同的1616

7、1616个灰度个灰度个灰度个灰度层次（称之为灰阶），如果，我们将层次（称之为灰阶），如果，我们将层次（称之为灰阶），如果，我们将层次（称之为灰阶），如果，我们将-1000-1000-1000-1000到到到到+1000+1000+1000+1000的数字进行数模转换并在的数字进行数模转换并在的数字进行数模转换并在的数字进行数模转换并在CRTCRTCRTCRT上形成图像，上形成图像，上形成图像，上形成图像，其中每个灰阶中包含的其中每个灰阶中包含的其中每个灰阶中包含的其中每个灰阶中包含的CTCTCTCT值范围为：值范围为：值范围为：值范围为：1000100010001000（-1000-1000-

8、1000-1000）/16=125/16=125/16=125/16=125（HuHuHuHu）n n上式说明，如果不同组织上式说明，如果不同组织上式说明，如果不同组织上式说明，如果不同组织CTCTCTCT值的差异值的差异值的差异值的差异125125125125（HuHuHuHu）即在同一灰阶之中，人眼即无法分辨。）即在同一灰阶之中，人眼即无法分辨。）即在同一灰阶之中，人眼即无法分辨。）即在同一灰阶之中，人眼即无法分辨。这样就给分清病变带来困难。窗口技术即是用窗这样就给分清病变带来困难。窗口技术即是用窗这样就给分清病变带来困难。窗口技术即是用窗这样就给分清病变带来困难。窗口技术即是用窗位和窗宽

9、来选择感兴趣的位和窗宽来选择感兴趣的位和窗宽来选择感兴趣的位和窗宽来选择感兴趣的CTCTCTCT值范围。并将其转换值范围。并将其转换值范围。并将其转换值范围。并将其转换成成成成16161616个灰阶。而小于或大于该个灰阶。而小于或大于该个灰阶。而小于或大于该个灰阶。而小于或大于该CTCTCTCT值范围的结构则值范围的结构则值范围的结构则值范围的结构则变成全黑或全白。变成全黑或全白。变成全黑或全白。变成全黑或全白。医学影像医学影像CTCT窗口技术窗口技术医学影像医学影像医学影像医学影像CT分辨率分辨率1 1、空间分辨率、空间分辨率（spatial resolutionspatial resolu

10、tion）:在保证一定密度差的在保证一定密度差的情况下，区别细小的相邻物体的能力，即识别相邻物体情况下，区别细小的相邻物体的能力，即识别相邻物体尺寸的最小极限。尺寸的最小极限。2 2、密度分辨率、密度分辨率（density resolutiondensity resolution)指能分辨组织之间最小指能分辨组织之间最小密度差异。与空间分辨率二者是互相制约的。密度差异。与空间分辨率二者是互相制约的。医学影像医学影像部分容积效应部分容积效应部分容积效应部分容积效应（partial volume phenomenonpartial volume phenomenonpartial volume p

11、henomenonpartial volume phenomenon）矩阵图像中的像素代表的是一个体积（及体素），矩阵图像中的像素代表的是一个体积（及体素），这个体积内可能含有多中不同密度的组织。因此图这个体积内可能含有多中不同密度的组织。因此图像上的每一个像素的像上的每一个像素的CTCT值，所代表的是单位体积内值，所代表的是单位体积内各种组织各种组织CTCT值的平均值，而不能如实地反映其中任值的平均值，而不能如实地反映其中任何一种组织的何一种组织的CTCT值，这种现象称为值，这种现象称为部分容积效应。部分容积效应。部分容积效应。部分容积效应。医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像n

12、 n伪影：伪影：指在扫描或信息处理过程中，由于某一种或几种原因而出现的人体本身并不存在而图象却显示出来的影像；主要包括运动伪影、高密度伪影、机器伪影等医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像二、二、CTCT扫描方法扫描方法n nCTCT平扫平扫 CT平扫（plain scan）是指静脉内不注射造影剂的CT扫描技术，是一种常规扫描方法，通常凡进行CT检查的病人一般是先作平扫，或只作平扫即可。n n 一般扫描常规为横断扫描，但头颅、鼻副窦、眼眶等部位有时加冠状扫描。医学影像医学影像医学影像医学影像增强增强CTCT扫描扫描n n静脉内注射含碘造影剂后的扫描方法叫静脉内注射含碘

13、造影剂后的扫描方法叫增强扫描增强扫描增强扫描增强扫描（contrast enhancement ccancontrast enhancement ccan）。其目的是提高病变）。其目的是提高病变组织与周围正常组织间的对比密度差，使病变显组织与周围正常组织间的对比密度差，使病变显示更清楚；也可通过观察病变强化程度与强化类示更清楚；也可通过观察病变强化程度与强化类型，进一步判断病变性质。型，进一步判断病变性质。n n常用造影剂有两类：常用造影剂有两类：离子型造影剂：离子型造影剂：非离子非离子型造影剂：常用的有优维显、碘海醇、欧乃派克型造影剂：常用的有优维显、碘海醇、欧乃派克等。等。医学影像医学影像

14、医学影像医学影像医学影像医学影像 特殊扫描特殊扫描n n1、高分辨力CT扫描：高分辨力CT（high resolution CT,HRCT）是指较常规CT扫描具有更高的空间和密度分辨力的CT扫描技术。一般是在常规CT扫描的基础上，只对感兴趣区的小范围进行HRCT扫描，了解其细微结构或小病灶。常用于肺部、乳突、鼻副窦、骨关节等部位。医学影像医学影像HRCTHRCTHRCTHRCT医学影像医学影像医学影像医学影像n n2、螺旋CT双期或三期扫描：在一次静脉注入造影剂后根据检查器官的血供特点，分别在强化的不同时期对检查的器官进行两次或多次扫描。其目的是发现小病灶以及了解检查器官和病灶的强化特点，提高

15、病灶的检出率和定性能力。常用于肝脏、脾脏、胰腺、肾脏等器官的检查。医学影像医学影像肝脏增强三期扫描肝脏增强三期扫描医学影像医学影像医学影像医学影像n n3、CT血管造影（CT angiography CTA）：CTA是经静脉注射对比剂后，在靶血管对比剂充盈的高峰期，用螺旋CT对其进行快速容积数据采集，由此获得的图像再经计算机后处理技术，重建成三维血管图像。其目的是显示动脉主干与分支、动脉瘤与载瘤动脉、血管狭窄与栓塞、血管异常分流、动脉粥样硬化后软斑块与硬斑块、动脉与肿瘤的关系等情况。目前已用于全身血管性病变的检查。医学影像医学影像CTA医学影像医学影像CTA透明法透明法MIP曲面重建（曲面重建

16、（MPR）医学影像医学影像Case 3医学影像医学影像n n4、CT灌注成像（perfusion CT imaging）：属于功能成像的范畴。利用动态增强CT扫描方法，获得每一像素的时间密度曲线（TDC），然后计算出各像素的血流量（CBF）、血容量（CBV）、对比剂平均通过时间（TS）、对比剂峰值时间（TTP），经计算机后处理技术获得的上述参数图像，从而了解组织与病变的血供情况。常用于脑、肝、肾、心、肺等器官的检查。医学影像医学影像n n用途：用途：用途：用途：1 1 1 1、了解正常脑、肝、肾、心、肺等组织血供情、了解正常脑、肝、肾、心、肺等组织血供情、了解正常脑、肝、肾、心、肺等组织血供情

17、、了解正常脑、肝、肾、心、肺等组织血供情况，从而可以了解病理情况下组织缺血程度；况，从而可以了解病理情况下组织缺血程度；况，从而可以了解病理情况下组织缺血程度；况，从而可以了解病理情况下组织缺血程度；2 2 2 2、了解肿瘤血供情况，有助于良恶性鉴别；、了解肿瘤血供情况，有助于良恶性鉴别；、了解肿瘤血供情况，有助于良恶性鉴别；、了解肿瘤血供情况，有助于良恶性鉴别；3 3 3 3、了解恶性肿瘤血管生成（微血管密度）情况。、了解恶性肿瘤血管生成（微血管密度）情况。、了解恶性肿瘤血管生成（微血管密度）情况。、了解恶性肿瘤血管生成（微血管密度）情况。肿瘤血管生成在实体肿瘤发生、发展及转移的各肿瘤血管生

18、成在实体肿瘤发生、发展及转移的各肿瘤血管生成在实体肿瘤发生、发展及转移的各肿瘤血管生成在实体肿瘤发生、发展及转移的各阶段皆起着重要作用，并显著影响肿瘤的生物学阶段皆起着重要作用，并显著影响肿瘤的生物学阶段皆起着重要作用，并显著影响肿瘤的生物学阶段皆起着重要作用，并显著影响肿瘤的生物学行为和预后；行为和预后；行为和预后；行为和预后；医学影像医学影像CTCT灌注灌注CBFTTPTSCBV医学影像医学影像 三维重建三维重建是指是指SPCTSPCT扫描所获得的原始数据经计算机程扫描所获得的原始数据经计算机程序处理，在序处理，在X X、Y Y轴的二维图像上对轴的二维图像上对Z Z轴（立体轴）进行轴（立体

19、轴）进行投影转换及负影显示处理，以重建出立体图形。具体技投影转换及负影显示处理，以重建出立体图形。具体技术有：术有：最大和最小密度投影最大和最小密度投影(Maximum-and minimum-intensity(Maximum-and minimum-intensity projectionsprojections，MIP and MinP)MIP and MinP)表面遮盖显示（表面遮盖显示（Shaded surface displayShaded surface display，SSD)SSD)容积再现（容积再现（Volume rendering)Volume rendering)常用的

20、是常用的是MIPMIP和和SSDSSD。螺旋螺旋CT后处理技术后处理技术 医学影像医学影像MIPMIP医学影像医学影像遮盖表面显示（SSD）：最小密度投影（最小密度投影（MinIP）医学影像医学影像医学影像医学影像Case 4医学影像医学影像Case 1VRT医学影像医学影像V VR R医学影像医学影像医学影像医学影像CTCT多平面重组（多平面重组（MPRMPR）MPR MPR是指在任意平面上对容积资料进行多个平是指在任意平面上对容积资料进行多个平面分层重组，重组的平面通常有冠状、矢状、斜面面分层重组，重组的平面通常有冠状、矢状、斜面及曲面，能从多个平面和角度上更细致地分析病变及曲面，能从多个

21、平面和角度上更细致地分析病变的内部结构及与周围的关系，从而大大超越了横断的内部结构及与周围的关系，从而大大超越了横断面图像的局限性。面图像的局限性。医学影像医学影像医学影像医学影像Case 1医学影像医学影像Case 1MIPMPR医学影像医学影像MPRCase 2医学影像医学影像Case 3医学影像医学影像Case 3医学影像医学影像Case 3医学影像医学影像Case 4医学影像医学影像 容积数据同计算机领域的虚拟现实（容积数据同计算机领域的虚拟现实（virtual virtual realityreality）结合，如管腔导航技术（）结合，如管腔导航技术（navigationnaviga

22、tion）或漫游）或漫游技术（技术（f1y throughf1y through）可模拟内镜检查的过程，即从一）可模拟内镜检查的过程，即从一端向另一端逐步显示管腔器官的内腔。行假彩色编码，端向另一端逐步显示管腔器官的内腔。行假彩色编码，使内腔显示更为逼真。目前已获得了使内腔显示更为逼真。目前已获得了鼻腔、鼻窦、喉、鼻腔、鼻窦、喉、气管、支气管、胃、大肠、血管等空腔器官的仿真内气管、支气管、胃、大肠、血管等空腔器官的仿真内镜图像镜图像。仿真内窥镜技术仿真内窥镜技术医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像正常心脏冠状正常心脏冠状A A的显像、正常心腔大小

23、及心肌壁的显像、正常心腔大小及心肌壁的显示；的显示；冠心病冠状冠心病冠状A A成像：成像：冠状冠状A A壁软斑块壁软斑块冠状冠状A A壁钙化及其积分分析壁钙化及其积分分析冠状冠状A A狭窄内支架植入术、搭桥术等术后评价；狭窄内支架植入术、搭桥术等术后评价；心脏肿瘤、心肌病等疾病的诊断；心脏肿瘤、心肌病等疾病的诊断；灌注成像评价心肌缺血范围与程度。灌注成像评价心肌缺血范围与程度。医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像心脏及冠状动脉成像心脏及冠状动脉成像医学影像医学影像CT片基本参数要点医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像医学影像