总论ct知识ppt课件

医学影像 CT诊断学 医学影像 医学影像 基础知识基础知识 医学影像 Godfrey N. Hounsfield United Kingdom Central Research Laboratories, EMI London, United Kingdom b.1919 计算机体层成像（computed tomography，简称CT）是英国物理学 家G. N. Hounsfield 1969年设计成功， 1972年问世，CT发展极其快速，其临 床地位与作用无可替代，被认为是医 学上继X线发现后的又一次重大革命 。由于这一贡献，Hounsfield获得了 1979年的诺贝尔医学奖。 医学影像 CT的基本结构与原理 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 n 19691969年年 HunsfieldHunsfield发明发明CTCT n n 19721972年年 第一代第一代CTCT（头颅（头颅CTCT）问世）问世 n n 19741974年年 第二代第二代CTCT（体部（体部CTCT）问世）问世 n n 19891989年年 螺旋螺旋CTCT问世：问世： （单层（单层/ /圈）圈） n n 19921992年年 2 2层螺旋层螺旋CT CT ： （2 2层层/ /圈）圈） n n 19981998年年 4 4层螺旋层螺旋CT CT ： （4 4层层/ /圈）圈） n n 20022002年年 1616层螺旋层螺旋CT CT ：（：（1616层层/ /圈）圈） n n 20032003年年 6464层螺旋层螺旋CT CT ： （6464层层/ /圈）圈） n n 20052005年年 双源螺旋双源螺旋CTCT CTCT的发展的发展 医学影像 n n 普通普通CTCT的扫描方式是单次按一定层厚逐层扫描，信息采集是的扫描方式是单次按一定层厚逐层扫描，信息采集是 间断的，且扫描速度慢，所得到的是二维信息。间断的，且扫描速度慢，所得到的是二维信息。 n n 单层螺旋单层螺旋CTCT扫描时扫描时X X线球管与探测器连续旋转，球管连续曝线球管与探测器连续旋转，球管连续曝 光，检查床匀速进入，扫描线在人体上透射成螺旋状；光，检查床匀速进入，扫描线在人体上透射成螺旋状； n n 检查床移动速度与扫描层厚可有不同的组合，这种组合以检查床移动速度与扫描层厚可有不同的组合，这种组合以 螺距（螺距（pitchpitch）来表示，螺距等于球管旋转一周检查床移动的来表示，螺距等于球管旋转一周检查床移动的 距离与扫描层厚的比值。距离与扫描层厚的比值。 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是利用多个探测器连续螺旋扫 描。描。 n n 多层螺旋多层螺旋CTCT包括包括2 2层、层、4 4层、层、6 6层、层、8 8层、层、1010 层、层、1616层、层、6464层等螺旋扫描机。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 CTCT容积扫描容积扫描(volumetric CT scan)(volumetric CT scan)与容积数据采集，同时大与容积数据采集，同时大 大提高了扫描速度。大提高了扫描速度。 医学影像 CT图像特点 CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩 阵排列所构成。具有下列特点： 数字化成像 断面显示，并能进行任意方向重建 密度分辨率高 具有量的概念(CT值） 医学影像 关于CT值 CT值用来表达组织密度的统一单位，单位符号 Hu。 是由计算机算出的每个体素的X线吸收系数（u），再换 算而成CT值。其计算公式是： CT值系以水为标准，各组织的CT值均与它比较。因此水的CT值为0Hu， 最下界空气由于其衰减系数近似0，其CT值为-1000Hu，最上界骨的CT 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 的线密度。 某物质的CT值= u该物质-u水 u水 1000 医学影像 水 医学影像 窗位（window level WL or WC):亦称窗中心，表 示窗的中心位置。一般以观察组织的CT值作为窗 位。 窗宽（window width WW):表示图像上观察组织 CT值的范围。 因此，选择不同窗宽和窗位即可获得各种不 同组织的灰阶图像。同一扫描层面亦可利用窗技 术获得多幅图像以观察不同组织。 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1616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-1000-1000到到 +1000+1000的数字进行数模转换并在的数字进行数模转换并在CRTCRT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CTCT值范围为：值范围为： 10001000（-1000-1000）/16=125/16=125（HuHu） n n 上式说明，如果不同组织上式说明，如果不同组织CTCT值的差异值的差异125125（HuHu ）即在同一灰阶之中，人眼即无法分辨。这样就）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。窗口技术即是用窗位和窗给分清病变带来困难。窗口技术即是用窗位和窗 宽来选择感兴趣的宽来选择感兴趣的CTCT值范围。并将其转换成值范围。并将其转换成1616个个 灰阶。而小于或大于该灰阶。而小于或大于该CTCT值范围的结构则变成全值范围的结构则变成全 黑或全白。黑或全白。 医学影像 CT窗口技术 医学影像 医学影像 CT分辨率 1、空间分辨率（spatial resolution）: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 尺寸的最小极限。 2、密度分辨率（density resolution)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。 医学影像 部分容积效应（partial 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。 医学影像 部分容积效应 医学影像 医学影像 n n 伪影：伪影：指在扫描或信息处理过程中，由于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 二、二、CTCT扫描方法扫描方法 n n CTCT平扫平扫 CTCT平扫（平扫（plain scanplain scan）是指静脉）是指静脉 内不注射造影剂的内不注射造影剂的CTCT扫描技术，是一种扫描技术，是一种 常规扫描方法，通常凡进行常规扫描方法，通常凡进行CTCT检查的病检查的病 人一般是先作平扫，或只作平扫即可。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、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鼻副窦、眼眶等部位有时加冠状扫描。扫描。 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造影剂后的扫描方法叫增强扫描增强扫描 （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 医学影像 特殊扫描特殊扫描 n n 1 1、高分辨力、高分辨力CTCT扫描：高分辨力扫描：高分辨力CTCT（high high resolution CT,HRCTresolution CT,HRCT）是指较常规）是指较常规CTCT扫描具扫描具 有更高的空间和密度分辨力的有更高的空间和密度分辨力的CTCT扫描技术扫描技术 。一般是在常规。一般是在常规CTCT扫描的基础上，只对感扫描的基础上，只对感 兴趣区的小范围进行兴趣区的小范围进行HRCTHRCT扫描，了解其细扫描，了解其细 微结构或小病灶。常用于肺部、乳突、鼻微结构或小病灶。常用于肺部、乳突、鼻 副窦、骨关节等部位。副窦、骨关节等部位。 医学影像 HRCT HRCT 医学影像 医学影像 n n 2 2、螺旋、螺旋CTCT双期或三期扫描双期或三期扫描：在一次静脉注：在一次静脉注 入造影剂后根据检查器官的血供特点，分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，提高病了解检查器官和病灶的强化特点，提高病 灶的检出率和定性能力。常用于肝脏、脾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。脏、胰腺、肾脏等器官的检查。 医学影像 肝脏增强三期扫描 医学影像 医学影像 n n 3 3、CTCT血管造影（血管造影（CT angiography CTACT angiography CTA）：）： CTACTA是经静脉注射对比剂后，在靶血管对比是经静脉注射对比剂后，在靶血管对比 剂充盈的高峰期，用螺旋剂充盈的高峰期，用螺旋CTCT对其进行快速对其进行快速 容积数据采集，由此获得的图像再经计算容积数据采集，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、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。目前已用于全身血与肿瘤的关系等情况。目前已用于全身血 管性病变的检查。管性病变的检查。 医学影像 CTA 医学影像 CTA 透明法MIP 曲面重建（MPR） 医学影像 Case 3 医学影像 n n 4 4、CTCT灌注成像（灌注成像（perfusion CT imagingperfusion CT imaging）：）： 属于功能成像的范畴。利用动态增强属于功能成像的范畴。利用动态增强CTCT扫扫 描方法，获得每一像素的时间密度曲线（描方法，获得每一像素的时间密度曲线（ TDCTDC），然后计算出各像素的血流量（），然后计算出各像素的血流量（CBFCBF ）、血容量（）、血容量（CBVCBV）、对比剂平均通过时间）、对比剂平均通过时间 （TSTS）、对比剂峰值时间（）、对比剂峰值时间（TTPTTP），经计算），经计算 机后处理技术获得的上述参数图像，从而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、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。肝、肾、心、肺等器官的检查。 医学影像 n用途： 1、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； 2、了解肿瘤血供情况，有助于良恶性鉴别； 3、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； 医学影像 CT灌注 CBF TTPTS CBV 医学影像 三维重建是指SPCT扫描所获得的原始数据经计算机程 序处理，在X、Y轴的二维图像上对Z轴（立体轴）进行 投影转换及负影显示处理，以重建出立体图形。具体技 术有： 最大和最小密度投影(Maximum-and minimum-intensity projections，MIP and MinP) 表面遮盖显示（Shaded surface display，SSD) 容积再现（Volume rendering) 常用的是MIP和SSD。 螺旋CT后处理技术 医学影像 MIPMIP 医学影像 遮盖表面显示（SSD）： 最小密度投影（MinIP） 医学影像 医学影像 Case 4 医学影像 Case 1 VRT 医学影像 V V R R 医学影像 医学影像 CT多平面重组（MPR） MPR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 及曲面，能从多个平面和角度上更细致地分析病变 的内