《医学CT总论》ppt课件

1、 CT诊断学诊断学总论总论 郧阳医学院影像学教研室郧阳医学院影像学教研室 陈伦刚陈伦刚lCT开展史lCT设备及成像原理lCT图象特点lCT检查技术lCT图像的分析与诊断lCT的临床运用 CT是现代航天技术、电子技术、计算是现代航天技术、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、无苦楚的影象诊断了一个崭新的无创伤、无苦楚的影象诊断手段。手段。 1917年由澳大利亚数学家年由澳大利亚数学家Radon证明了证明了CT的数学的数学根底，即任何物体可以从它的投影无限集合来根底，即任何物体可以从它的投影无限集合来重建其重建其图象。图象。 19

2、63年由美国科学家年由美国科学家Cormack发明了用发明了用X线线投影数投影数据重建图象。据重建图象。 1969年由英国工程师年由英国工程师Hounsfield基于这些实基于这些实际制成际制成了第一台头颅了第一台头颅CT机。机。 1974年由美国工程师年由美国工程师Ledley设计出了全身设计出了全身CT机。机。 1979年年Hounsfield和和Cormack教授一同获得教授一同获得了诺贝了诺贝尔医学生理学奖。尔医学生理学奖。 分辨率分辨率 CT机根本构造机根本构造 1、 扫描安装：由扫描安装：由X线管发射线管发射X线，探测器线，探测器接纳接纳X线及准直器位于线及准直器位于X线管前方，线

3、管前方，它调理它调理X线束的宽度组成。线束的宽度组成。 2 、计算机系统：是、计算机系统：是CT机的神经中机的神经中枢和心脏。枢和心脏。担负支配整个扫描过程，处置和运算扫担负支配整个扫描过程，处置和运算扫描数据，进描数据，进行图像的重建和显示等重要任务。行图像的重建和显示等重要任务。 3、 外围设备：包括显示终端扫描外围设备：包括显示终端扫描图像的显示终图像的显示终端和显示各种程序文件、指令等文字资端和显示各种程序文件、指令等文字资料的计算机终端和料的计算机终端和资料存储设备磁盘机、磁带机和软盘资料存储设备磁盘机、磁带机和软盘机等两大类。机等两大类。 扫描方式 探测器元素 探测器数 扫描时间

4、矩阵第一代 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 当球管延续旋转、床匀速前进时构成螺旋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线进展扫 描，扫描时间缩至50ms/层，34 层/秒，拓宽了CT在心血管 方面的临床运用，但价钱昂贵。第一代平移-旋转第二代平移-旋转 第三代旋转-旋转第四

5、代第四代旋转-静止旋转旋转固定固定第五代第五代 电子束电子束CT CT根本原理为根本原理为X线管发出的线管发出的X线束高线束高度准直度准直对人体检查部位一定厚度的层面进展断面扫对人体检查部位一定厚度的层面进展断面扫描，由描，由探测器接纳、测定透过该层面的探测器接纳、测定透过该层面的X线量，然线量，然后经放后经放大并转换为电子流，再经模大并转换为电子流，再经模/数转换器数转换器A/D转换转换成数字，输入计算机储存和计算，得到该层成数字，输入计算机储存和计算，得到该层面各单面各单位容积体素的位容积体素的X线吸收值，后经数线吸收值，后经数/模转模转换器换器D/A在阴极射线管影屏上转成在阴极射线管影屏

6、上转成CT图像。图像。临床上临床上将此图像再摄于胶片上或用其他的介质存储。将此图像再摄于胶片上或用其他的介质存储。因此，因此，CT图像是计算机计算出的图像。图像是计算机计算出的图像。体素体素。 CT机沿用至今，无论从技术设计，硬机沿用至今，无论从技术设计，硬件件构造和软件功能等方面均有很大的进展。构造和软件功能等方面均有很大的进展。 机械运动方式：平移机械运动方式：平移-旋转旋转旋转旋转-旋旋转转滑环运转螺旋。滑环运转螺旋。 机型的开展：头颅机型的开展：头颅CT机几分钟机几分钟/层层全全身身CT机几秒机几秒/层层螺旋螺旋CT机、电子束机、电子束CT机机16层以上层以上/秒。秒。 CT扫描方式的

7、进展：间隔层面式扫扫描方式的进展：间隔层面式扫描和采描和采样普通样普通CT延续容积式扫描和采样延续容积式扫描和采样SCT. EBCT。 CT检查技术的进展：平扫，加强检查技术的进展：平扫，加强动态加强动态加强双双期或多期加强，后处置重建。期或多期加强，后处置重建。 学科开展：单纯学科开展：单纯CT诊断诊断CT诊断诊断+ CT介入。介入。 构成如下优势：构成如下优势： 1、提高了扫描速度；、提高了扫描速度；2、提高病变密度丈量；、提高病变密度丈量； 3、提高了病变发现率；、提高了病变发现率；4、能够减少造影剂用、能够减少造影剂用量；量； 5、在造影剂最高时成像；、在造影剂最高时成像；6、层厚、间

8、隔重建、层厚、间隔重建可可 变；变；7、可行多层面及三维重建。、可行多层面及三维重建。 传统传统X线影像是把具有三维的立体解剖构造线影像是把具有三维的立体解剖构造摄成二维的平面图像，影像相互重叠，密度分辨摄成二维的平面图像，影像相互重叠，密度分辨率不高。率不高。CT抑制了这些缺陷，它具有以下优点：抑制了这些缺陷，它具有以下优点： 1 、CT图像能显示真正的断面图像；无组织图像能显示真正的断面图像；无组织构造重叠，解剖关系明确。构造重叠，解剖关系明确。 2、CT图象明晰，密度分辨率高；照射范围图象明晰，密度分辨率高；照射范围局限，局限，X线散射小，可显示线散射小，可显示X线照片无法显示的线照片无

9、法显示的器官和病变。因此病变检出率和诊断准确性高。器官和病变。因此病变检出率和诊断准确性高。 3、 检查方便、迅速而平安，无创伤，无痛检查方便、迅速而平安，无创伤，无痛苦。苦。 lCTCT图像图像 l 1 1、CTCT图像在显示屏上用由黑图像在显示屏上用由黑到白的不同到白的不同l灰阶度表示，黑表示低吸收区，即低灰阶度表示，黑表示低吸收区，即低密度区，如密度区，如l脑室；白表示高吸收区，即高密度区，脑室；白表示高吸收区，即高密度区，如颅骨。如颅骨。l这与这与X X线照片图像一致。线照片图像一致。l 2 2、CTCT的密度分辨力高，人体的密度分辨力高，人体软组织的密度软组织的密度l差别很小时，也能

10、构成对比而成像。差别很小时，也能构成对比而成像。这是这是CTCT的的l突出优点。所以突出优点。所以CTCT能更好的显示由软能更好的显示由软组织构成组织构成l的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰、胆、胰、l脾、肾及盆腔器官等。脾、肾及盆腔器官等。二二 CT CT值值 X X线图像可反映正常与病变组织的线图像可反映正常与病变组织的密度，如高密度，如高密度和低密度，但没有量的概念。密度和低密度，但没有量的概念。CTCT图图像不仅以像不仅以不同灰度显示其密度的高低，而且还可不同灰度显示其密度的高低，而且还可依组织对依组织对X X线的吸收系数阐明其密度高低的程度，线

11、的吸收系数阐明其密度高低的程度，具有一个量具有一个量的概念。的概念。 CT CT值代表值代表X X线穿过组织被吸收线穿过组织被吸收后的衰后的衰减值。每种物质的减值。每种物质的CTCT值等于该物质的衰值等于该物质的衰减相比之减相比之后乘以后乘以10001000 即：某物质即：某物质CTCT值值=1000=1000uuuu水水/ u/ u水水 其单位称号为其单位称号为HUHounsfield Unit。 人体组织的人体组织的CT值范围从空气的值范围从空气的-1000HU到骨到骨皮质皮质+1000HU，共有，共有2000个个CT值。值。 空气的空气的CT值最低为值最低为-1000HU； 脂肪的脂肪的

12、CT值为值为-50-100； 水的水的CT值为值为010HU； 软组织的软组织的CT值为值为2050HU； 骨皮质的骨皮质的CT值最高，为值最高，为1000HU。 l窗宽窗宽WWWW与窗位与窗位WLWL l 人体组织在人体组织在CTCT上表现出上表现出20002000个个不同的灰度，不同的灰度，l层次甚多，人眼不能分辨出如此微小的层次甚多，人眼不能分辨出如此微小的灰度差别，灰度差别，l普通只能分辨出普通只能分辨出1616个灰度。当两种组织个灰度。当两种组织的的CTCT值相值相l差差125HU125HU以上以上2000/16=1252000/16=125以上时，以上时，人眼才干人眼才干l分辨出来

13、。而人体软组织的分辨出来。而人体软组织的CTCT值多数值多数+20+70HU+20+70HUl之间，相差缺乏之间，相差缺乏125HU125HU。为了提高组织构。为了提高组织构造细节的造细节的l显示，使显示，使CTCT值差别小的组织能分辨，值差别小的组织能分辨，CTCT机在设计机在设计l上引入了窗宽与窗位进展调整，称为窗上引入了窗宽与窗位进展调整，称为窗口技术。口技术。 窗宽窗宽 是指是指CT图像上所包含的图像上所包含的CT值范值范围。在此围。在此CT值范围内的组织构造按其密度高低从值范围内的组织构造按其密度高低从白到黑分为白到黑分为16个灰阶供察看对比。例如：窗宽选定为个灰阶供察看对比。例如：

14、窗宽选定为80HU，那么，那么其其CT值的差别在值的差别在5HU 80/16=5以上即以上即可分辨出来。可分辨出来。因此窗宽的宽窄直接影响到图像的对比度因此窗宽的宽窄直接影响到图像的对比度和明晰度。和明晰度。 窗位或称窗中心窗位或称窗中心 由于不同组织的由于不同组织的CT值不同，值不同，要想察看它的细微构造，最好以该组织的要想察看它的细微构造，最好以该组织的CT值为窗值为窗位。窗位是指窗宽上下限的平均数。位。窗位是指窗宽上下限的平均数。 WW1000 WL-650WW500 WL35四四 部分容积效应及周围间隙景象部分容积效应及周围间隙景象 在同一扫描层内含有两种以上在同一扫描层内含有两种以上

15、不同密度的物不同密度的物质时，图像的质时，图像的CTCT值那么是这些物质的值那么是这些物质的CTCT值的平均值的平均数，它不能照实地反响其中任何一种数，它不能照实地反响其中任何一种物质的物质的CTCT值，这种物理景象称为部分容积效应。值，这种物理景象称为部分容积效应。 同一病灶，依所在器官周同一病灶，依所在器官周围背景不同，围背景不同，所测定的所测定的CTCT值有所变化，这种景象称值有所变化，这种景象称为称为周为称为周围间隙景象。围间隙景象。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 CT的分辨率分空间分辨率和密的分辨率分空间分辨率和密度分辨率，度分辨率，是判别是判别CTCT性能

16、和阐明图像质量的两个性能和阐明图像质量的两个目的。目的。 空间分辨率空间分辨率 是指对物体构造是指对物体构造大小几何尺大小几何尺寸的鉴别才干，通常用每厘米内的寸的鉴别才干，通常用每厘米内的线对数线对数LP/cmLP/cm或用可区分最小物体的直经或用可区分最小物体的直经mmmm来表示，它与构成图像的像数有关，来表示，它与构成图像的像数有关，像数小而多，像数小而多，那么空间分辨率就大，图像细致清楚。那么空间分辨率就大，图像细致清楚。 2 密度分辨率密度分辨率 表示表示CT设备对密度差别的分辨才干，设备对密度差别的分辨才干，以以%表示。假设表示。假设CT的密度分辨率为的密度分辨率为0.5%，那，那么

17、表示两么表示两种物质的密度差别等于或大于种物质的密度差别等于或大于0.5%时，即时，即可分可分辨出来，而密度差小于辨出来，而密度差小于0.5%时，那么时，那么CT图像上无图像上无法鉴别出来。法鉴别出来。 密度分辨率与每个系统容积所得到的密度分辨率与每个系统容积所得到的光子数光子数有关，光子数越多，密度分辨率越高。有关，光子数越多，密度分辨率越高。CT的密的密度分辨率远远高于度分辨率远远高于X线照片。线照片。六六 图像伪影图像伪影 CT图像上可出现各种各样图像上可出现各种各样的伪的伪影，该当认识，以免呵斥误诊或解释上的影，该当认识，以免呵斥误诊或解释上的困难。困难。 伪影出现的常见缘由及表现：伪

18、影出现的常见缘由及表现： 1 病人运动或扫描器官本身的运动病人运动或扫描器官本身的运动影，常影，常表现为高低密度相伴行的条状伪影；表现为高低密度相伴行的条状伪影； 2 两种临近构造密度相差悬殊的部两种临近构造密度相差悬殊的部位，位，如骨嵴、钙化、空气或金属异物与软组织如骨嵴、钙化、空气或金属异物与软组织临近处，临近处，常表现为星芒状或放射状伪影；常表现为星芒状或放射状伪影； 3CT机缺点，表现为环形或同心圆机缺点，表现为环形或同心圆伪影。伪影。 一一 普通普通CTCT扫描扫描 1 1 、平扫、平扫 是指不运用任何造影是指不运用任何造影剂的剂的CTCT扫描扫描方法。包括延续扫描、间隔扫描、重叠扫

19、方法。包括延续扫描、间隔扫描、重叠扫描、薄描、薄层扫描层厚小于层扫描层厚小于0.5cm0.5cm、靶扫描等。、靶扫描等。 普通层厚为普通层厚为1.0cm1.0cm，尽量不运用间，尽量不运用间隔扫描。隔扫描。 2 2、加强扫描、加强扫描 是经血管内注入水是经血管内注入水溶性含碘造溶性含碘造影剂后再进展扫描的检查方法。目的是提影剂后再进展扫描的检查方法。目的是提高病变高病变组织同正常组织的密度差，以显示平扫上组织同正常组织的密度差，以显示平扫上未被显未被显示或显示不清的病变；经过病变有无强化示或显示不清的病变；经过病变有无强化和强化和强化类型，对病变组织性质做出判别。类型，对病变组织性质做出判别。

20、 注入方法有多种。注入方法有多种。 常用的造影剂有离子型常用的造影剂有离子型60%76%泛影葡泛影葡胺和非离子型胺和非离子型 Ultravist 、Omnipaque等等;前者价廉，有一些副反响；后者无明显副前者价廉，有一些副反响；后者无明显副反响，反响，但价钱较贵。但价钱较贵。 剂量约剂量约50100毫升毫升(1.5-2.0ml/kg). 3 、造影扫描、造影扫描 是在对某一器官或构是在对某一器官或构造进展造进展造影后再行扫描的方法。造影后再行扫描的方法。 常用的方法有：脊髓造影常用的方法有：脊髓造影CT、脑池造、脑池造影影CT、胆囊造影胆囊造影CT、膝关节造影、膝关节造影CT等。等。平扫平

21、扫加强加强 二二 高分辨力高分辨力CT扫描扫描 高分辨力高分辨力CTHRCT是指在是指在较短时间内，较短时间内，获得良好空间分辨力获得良好空间分辨力CT图象的扫图象的扫描技术。描技术。 对对CT机有如下要求：机有如下要求： 1、 固 有 空 间 分 辨 力 小 于固 有 空 间 分 辨 力 小 于0.5mm； 2、图象重建用高空间分辨力、图象重建用高空间分辨力算法；算法； 3、 薄 层 扫 描 ， 层 厚 为、 薄 层 扫 描 ， 层 厚 为11.5mm； 4、 矩阵用矩阵用512512。 HRCT可清楚显示微小的构造可清楚显示微小的构造及密度差大的及密度差大的组织如肺间质、听骨链等，明显优组

22、织如肺间质、听骨链等，明显优于普通于普通CT。 三三 CT的新技术的新技术 1、多层面重建技术及曲面重建技术、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、多层面容积重建技术：包括最大强度投强度投影，最小强度投影和平均强度投影影，最小强度投影和平均强度投影 ； 3、外表覆盖法重建技术、外表覆盖法重建技术SSD； 4、仿真内窥镜技术、仿真内窥镜技术CTVE； 5、容积重建术。、容积重建术。 1属二维重建技术，属二维重建技术，25属三维重建技术。属三维重建技术。SCT 三维重建三维重建SCT三维重建透明法处置三维重建透明法处置听骨链仿真内镜听骨链仿真内镜SCT三维重建外表覆盖三维

23、重建外表覆盖SCT三维重建透明法三维重建透明法SCT血管造影血管造影CTASCT多期扫描多期扫描 1、了解扫描的技术与方法；、了解扫描的技术与方法； 2、窗口技术；、窗口技术； 3、仔细察看每一幅图像，然后经过思、仔细察看每一幅图像，然后经过思想而构想而构成某一器官或构造的立体图像；成某一器官或构造的立体图像； 4、以形状和密度两方面分析每一器官。、以形状和密度两方面分析每一器官。 形状方面主要察看器官的大小、形状、形状方面主要察看器官的大小、形状、轮廓。轮廓。 密度方面要察看有无一致性或局限性密密度方面要察看有无一致性或局限性密度增高度增高或减低。病灶密度低于所在器官或构造，称或减低。病灶密

24、度低于所在器官或构造，称低密度低密度灶；病灶密度高于所在器官或构造，称高密灶；病灶密度高于所在器官或构造，称高密度灶；度灶；病灶密度与所在器官或构造相等，称等密度病灶密度与所在器官或构造相等，称等密度灶；灶；假设病灶兼有高、低、等密度，称为混杂密度灶。假设病灶兼有高、低、等密度，称为混杂密度灶。 5、对于加强扫描，要与平扫图像对比察看，、对于加强扫描，要与平扫图像对比察看，分析病灶有无强化、强化程度及强化方式，以利分析病灶有无强化、强化程度及强化方式，以利于定性诊断；于定性诊断； 6、 全面而细致的察看，区分正常或异常；全面而细致的察看，区分正常或异常； 发现异常时，经过分析，以影像表现为根底提出发现异常时，经过分析，以影像表现为根底提出初步的病理改动，有时需求提出几个能够；初步的病理改动，有时需求提出几个能够； 7 、结合临床资料，综合分析，以期得出比、结合临床资料，综合分析，以期得出比较正确的诊断。较正确的诊断。 原那么：掌握优势，合理运用。原那么：掌握优势，合理运用。 1、中枢神经系统疾病的、中枢神经系统疾病的CT诊断价值较诊断价值较高，高，运用普遍。运用普遍。 2、头颈部疾病的、头颈部疾病的CT诊断也很有价值，诊断也很有价值，运用运用较普遍。较普遍。 3、胸部疾病的、胸部疾病的CT诊断，随着高分辨率诊断，随着高分辨率CT的的运用，日益显示出它的优越性。运用，日益显示