电子计算机体层摄影概论ppt课件

1、Computed TomographyCT第一节第一节 CT成像原理和设备成像原理和设备 CT成像基本原理成像基本原理 设备设备第二节第二节 CT图像特点图像特点 层面图像层面图像 空间分辨率空间分辨率 组织分辨率组织分辨率第三节第三节 CT检查技术检查技术第四节第四节 CT诊断的临床应用诊断的临床应用l1969 Hounsfield设计成功l1972 英国放射学会发表l1979 获诺贝尔医学生物学奖l1974 Ledley设计成功全身CTl1989 螺旋CT问世l2019 四层螺旋CT问世l2019 16层螺旋CT问世l2019 32层螺旋CT问世CT发展历史发展历史 CT装置装置扫描装置扫

2、描装置 X线管：旋转阳极线管：旋转阳极 探测器：无机晶体、氙气探测器：无机晶体、氙气 准直仪：管球侧、探测器侧准直仪：管球侧、探测器侧计算机系统计算机系统 CPU、主储存装置、主储存装置 显示装置、操作台等显示装置、操作台等图象显示、记录图象显示、记录CT的结构与原理的结构与原理CT的发展概况的发展概况平面平面CT的成像原理的成像原理体素、矩阵和象素体素、矩阵和象素体素：将选定层面分成若干个体积相同的立方体体素：将选定层面分成若干个体积相同的立方体数字矩阵：每个体素的数字矩阵：每个体素的X线衰减系数排列成矩阵线衰减系数排列成矩阵像素：数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等像素：数字矩阵中的每个数

3、字转为由黑到白不等 灰度的小方块灰度的小方块X1X2X3X4CT图像重建图像重建1234数字矩阵数字矩阵CT图像图像螺旋螺旋CT扫描方式扫描方式连续式扫描和采集连续式扫描和采集管球连续旋转和曝光管球连续旋转和曝光检查床连续匀速向前运动检查床连续匀速向前运动容积数据和层面图像容积数据和层面图像多层螺旋多层螺旋CT扫描方式扫描方式Med. Review No.66l检查时间缩短，增加患者的流通量检查时间缩短，增加患者的流通量l使运动器官的扫描容易完成使运动器官的扫描容易完成l对比增强检查时，易获得感兴趣器官或对比增强检查时，易获得感兴趣器官或结构的期相表现特征结构的期相表现特征l获得连续图像避免小

4、病灶的漏查获得连续图像避免小病灶的漏查l影像重建及影像重建及CT灌注成像灌注成像 CT图像特点图像特点 断面图像断面图像（水平（水平 、冠状断面扫描）、冠状断面扫描） 空间分辨率空间分辨率（矩阵、象素）（矩阵、象素） 密度分辨率密度分辨率（ CT值、窗宽、窗位）值、窗宽、窗位）CT值值Hu单位）单位）X线吸收率乘以线吸收率乘以Hounsfild函数公式函数公式01000-1000 空气空气 脂肪脂肪 水水 软组织软组织 骨皮质骨皮质 临床临床CT检查技术检查技术平扫平扫静脉增强造影静脉增强造影动态增强扫描延迟扫描）动态增强扫描延迟扫描）三维重建三维重建造影造影CTCT血管造影血管造影CTA）C

5、T透视透视窗宽、窗位调节窗宽、窗位调节肺窗肺窗纵隔窗纵隔窗静脉造影增强静脉造影增强CT动态动态CT扫描扫描1234动态增强扫描动态增强扫描动态动态CT曲线曲线脊髓造影脊髓造影CTCT透视下穿刺活检透视下穿刺活检 螺旋螺旋CT图像后处理技术图像后处理技术二维图像显示二维图像显示多平面重建多平面重建（Multiple Plane Rendering,MPR）曲面重建曲面重建（Curve Plane Rendering, CVR）计算机容积摄影计算机容积摄影（Computed Volume Radiography, CVR）MPR多层面重建多层面重建各向同性各向同性曲面重建图像曲面重建图像CPR)电

6、子计算机容积摄像电子计算机容积摄像CVR) 螺旋螺旋CT图像后处理技术图像后处理技术三维立体显示图像三维立体显示图像遮盖容积重建遮盖容积重建Shaded Volume Rendering，SVR）密度容积重建密度容积重建Intensity Volume Rendering）最大密度投影、最小密度投影最大密度投影、最小密度投影MIP）模拟模拟X线投影线投影X-Ray Projection）表面遮盖显示表面遮盖显示Surface Display）Texture All、 Texture Exp管腔容积显示图像管腔容积显示图像管腔灌注管腔灌注Fly Around）腔内模拟内窥镜腔内模拟内窥镜Fly

7、Through）3D-CTASSDSVR肾动脉狭窄肾动脉狭窄DSAMSCT-MIP最小密度摄影最小密度摄影（Min IP)Fly AroundFly Through管腔灌注与内视镜管腔灌注与内视镜 CT灌注成像灌注成像对对ROC在固定的层面连续扫描，绘制出每个在固定的层面连续扫描，绘制出每个像素的时间像素的时间密度曲线，分析血流灌注状态。密度曲线，分析血流灌注状态。 峰值时间峰值时间PT）、平均通过时间）、平均通过时间MTT）局部血容量局部血容量RBV）、局部血流量）、局部血流量RBF）临床应用：急性或超急性脑局部缺血临床应用：急性或超急性脑局部缺血 脑肿瘤新生血管的观察脑肿瘤新生血管的观察

8、急性心肌缺血急性心肌缺血CT的诊断与分析的诊断与分析 技术条件技术条件 解剖背景解剖背景 病变分析病变分析 推断病理推断病理 结合临床结合临床 做出诊断做出诊断磁共振成像磁共振成像Magnetic Resonance ImagingMRI 核磁共振成像技术发展简史核磁共振成像技术发展简史 核磁共振现象发现核磁共振现象发现 Purcell等等, Bloch等（等（ 1945）; Physical Review: 核磁共振现象引入医学界核磁共振现象引入医学界 Damadian1971 ）; Science, 171: 1151 -1153 核磁共振成像核磁共振成像 Lauterbur1973） ;

9、 Nature, 242: 190 -191 是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像 的一种影像技术的一种影像技术第一节第一节 磁共振成像原理和设备磁共振成像原理和设备 磁共振现象与磁共振现象与MRI MRI设备设备第二节第二节 MRI图像特点图像特点 灰阶成像灰阶成像 流空成像流空成像 三维成像三维成像 运动器官成像运动器官成像第三节第三节 MRI检查技术检查技术第四节第四节 MRI诊断的临床应用诊断的临床应用l含奇数质子的原子核均在其自旋过程中产生自含奇数质子的原子核均在其自旋过程中产生自旋磁动量，即磁矩以矢量描述旋磁动量，即磁矩以矢量描述l核

10、磁矩的大小是原子核的固有特性，它决定核磁矩的大小是原子核的固有特性，它决定MRI信号的敏感性信号的敏感性l氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩氢原子核只有单一质子具有最强的磁矩l氢质子在人体内分布广，数量多，氢质子在人体内分布广，数量多，MRI均选用均选用氢为靶原子核氢为靶原子核核磁共振核磁共振 = 磁共磁共振振 NMR = MR人体组织内的人体组织内的质子存在状态质子存在状态质子的运动：进动频率质子的运动：进动频率0 = 0人体质子在磁场中人体质子在磁场中共振现象90射频脉冲射频脉冲o 外来射频脉冲停止后，由外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁化矢产生的横向磁化矢o 量在晶格磁场作用下由量在

11、晶格磁场作用下由XY平面逐渐回复到平面逐渐回复到Z轴轴o 同时以射频信号的形式放出能量同时以射频信号的形式放出能量o 发出的射频信号被体外线圈接受发出的射频信号被体外线圈接受o 经计算机处理后重建成图像经计算机处理后重建成图像l驰豫：指磁化矢量恢复到平衡态的过程l磁化矢量越大，MRI探测到的信号越强纵向弛预纵向弛预自旋自旋-晶格弛预晶格弛预T1弛预弛预lT1时间：测量纵向驰豫的时间时间：测量纵向驰豫的时间l定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平定义：纵向磁化矢量从最小恢复至平l 衡态的衡态的63%所经历的驰豫时间所经历的驰豫时间l不同的组织不同的组织T1时间不同时间不同l产生产生MR信号强度上的差别

12、信号强度上的差别l图像上为灰阶的差别图像上为灰阶的差别横向弛预横向弛预自旋自旋-自旋弛预自旋弛预T2弛预弛预lT2时间：测量横向驰豫的时间时间：测量横向驰豫的时间l定义：横向磁化矢量从由最大衰减至定义：横向磁化矢量从由最大衰减至37%所经历的驰豫时间所经历的驰豫时间l不同的组织不同的组织T2时间不同时间不同l产生产生MR信号强度上的差别信号强度上的差别l图像上为灰阶的差别图像上为灰阶的差别T1、T2弛预过程同时进行弛预过程同时进行MR信号信号人体正常脑组织的人体正常脑组织的T1、T2驰预时间驰预时间驰预时间驰预时间(ms) 脑白质脑白质 脑灰质脑灰质 脑脊液脑脊液 颅板颅板 板障板障T1 78

13、0 920 3000 - 260 T2 90 100 300 - 84T1WI PDWI T2WIPDWI T2WI T1WI SE序列序列 FSTIR序列序列 磁共振成像设备磁共振成像设备磁体磁体梯度线圈梯度线圈射频发射器射频发射器MR信号接受器信号接受器计算机计算机图像显示和储存装置图像显示和储存装置MRI图像特点图像特点灰阶成像组织分辨率）灰阶成像组织分辨率）流动效应流空和流动增强）流动效应流空和流动增强）三维成像三维成像运动器官成像运动器官成像MRI图像特点图像特点主要反映组织间的信号强度主要反映组织间的信号强度T1加权像加权像反映组织间反映组织间T1的差别，有利于观察解剖结构的差别，

14、有利于观察解剖结构T2加权像加权像反映组织间反映组织间T2的差别，显示病变组织好的差别，显示病变组织好MRI成像技术成像技术采用不同的扫描序列和成像参数采用不同的扫描序列和成像参数T1加权像、加权像、 T2加权像、加权像、 质子加权像质子加权像自旋回波自旋回波SE）、梯度回波、平面）、梯度回波、平面回波等回波等自旋回波自旋回波SE）：重复时间）：重复时间TR） 回波时间回波时间TE）加权成像加权成像 TRms） TEms） T1WI 短短= 500 短短= 2000 长长= 60 PdWI 长长= 2000 短短= 30 磁共振检查技术磁共振检查技术平扫平扫T1WI、T2WI、PDWI）加强加

15、强T1WI）动态增强动态增强Dynamic MR）磁共振血管造影磁共振血管造影MRA）脂肪抑制成像脂肪抑制成像STIR)水抑制成像水抑制成像FLAIR）水成像水成像MRCP、MRU、MRM）灌注成像灌注成像Perfusion）弥散成像弥散成像Diffusion）功能成像功能成像function MR）SE序列序列 FGR序列序列垂体微腺瘤垂体微腺瘤动态增强扫描动态增强扫描后交通支动脉瘤后交通支动脉瘤3D - MRA3D-CEMRA3D-CEMRA的时间分辨率胸腹部）的时间分辨率胸腹部）FLAIR序列序列磁共振胰胆管造影磁共振胰胆管造影（MRCP）3D-重重T2WI（水成像）（水成像）80岁女性

16、岁女性 发病发病6小时内小时内 80岁，女性。发病岁，女性。发病3天后天后灌注成像技术原理灌注成像技术原理PWI SS EPIPWI SS EPIDelta R2Delta R2* * curve curve灌注成像临床应用灌注成像临床应用 脑神经脑神经SS EPISS EPI）1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal脑功能成像技术脑功能成像技术脑功能成像脑功能成像lFinger tappinglActivate/Rest curve of 40 ms eachlGlioma patient, before surgical operationBOLD&T1WBOLD&SAS&MRA脑功能成像的临床应用脑功能成像的临床应用H =（1/2）B波谱技术波谱技术利用利用MR中