医学ppt-ct基本原理与技术进展zy

CT基本原理与技术进展广州中医药大学第一附属医院影像科郑芸第一页，共八十三页。内容CT成像的基本原理CT检查技术与进展CT图像分析与后处理第二页，共八十三页。目标了解CT成像的基本原理，掌握CT检查的适应症了解并学会运用CT基本检查技术认识CT图像的本质，为阅读CT和提高诊断水平打下基础第三页，共八十三页。CT发展史计算机体层摄影

ComputedTomography1963美国物理学家Cormack

数字重建图像实验1972英国物理学家Hounsfield头颅CT设备1974美国物理学家Ledly全身CT设备1989德国西门子公司，螺旋扫描技术1998美国GE公司，多排螺旋扫描技术2007日本东芝，动态CT（DVCT)第四页，共八十三页。CT成像系统扫描机架

X线发生系统探测器检查床操作台

主计算机控制器图像处理工作站辅助设备

照相机打印机第五页，共八十三页。CT成像的工作流程高压发生器模数转换器阵列计算机原始数据数模转换器后处理CT图像稀土陶瓷探测器大容量球管高速旋转扫描第六页，共八十三页。CT成像的物理数学基础X线的特性：穿透性，电离作用,(荧光作用，摄影作用)

Iout=Iine-µdIout

=Iine-(µ1+µ2+µ3+···µn)d!µ1+µ2+µ3+···µn=1/dInIin/Iout=Cn

CT成像的基本方程µ值：X线吸收系数或衰减系数第七页，共八十三页。CT为什么要旋转扫描？µ1+µ2=c1µ3+µ4=c2µ1+µ3=c3µ2+µ4=c4

C3C4C1C2第八页，共八十三页。第一代第二代第三代第四代CT扫描仪的早期发展第九页，共八十三页。CT？

使用薄层X线束围绕人体旋转扫描，对侧用探测器获取人体组织对X线的衰减信息，通过计算机重建出体层灰阶图像.第十页，共八十三页。原始数据的采集通过调节X线束厚度和采样间隙形成体素矩阵第十一页，共八十三页。体素voxel当矩阵足够大，体素足够小，体素内的密度愈接近于均匀,采集的数据愈靠近实际值第十二页，共八十三页。CT值的概念CT值=（µ物质-µ水）

/

µ水•1000（HU）µ水

≈1→

CT值=~0µ空气≈

0→

CT值≈-1000µ皮质骨≈2→

CT值≈1000

CT值是一个相对值，代表物质密度的差别第十三页，共八十三页。人体组织器官的标准CT值（HU）组织类型标准值范围骨密质

>250骨松质130100钙化

>60甲状腺701050~80肝65545~75脾45535~55肌肉45535~50胰401025~55脑灰质36432~40脑白质30228~32脂肪-6510-50~-100高

密度

低白

图像

黑第十四页，共八十三页。CT值测量第十五页，共八十三页。8231921222426722333272931252023243225451800027610000267100023332729312503232432254518272318232123158CT图像本质CT值矩阵第十六页，共八十三页。图像重建

数/模转换体素愈小，像素愈多,图像分辨率愈高像素

PIXEL第十七页，共八十三页。重建图像第十八页，共八十三页。第十九页，共八十三页。技术进展螺旋扫描技术（SpiralScan)传统ＣＴ单层面往复旋转扫描滑环技术单向连续旋转扫描螺旋扫描技术连续旋转扫描+床步进第二十页，共八十三页。多排螺旋CT

Multi-DetectorrowCT,MDCTZ轴上排列多排探测器，旋转扫描一周可采集多层图像，目前最新设备达到320排320层第二十一页，共八十三页。多排螺旋CT(MDCT)

技术优势层厚降至亚毫米（目前最低0.5mm),Z轴分辨率明显提高，获得等轴图像,真正实现三维成像扫描速度更快，时间分辨率提高，可以进行心脏冠脉成像动态覆盖范围扩大，灌注成像改善第二十二页，共八十三页。CT进展比较传统CT螺旋CT多排CT周旋转时间1-4秒1-1.5秒0.3-0.5秒扫描层厚5-10mm1-10mm0.5-0.625mm扫描单部位时间＞50秒20-30秒3-5秒Z轴分辨率很低低-中等高-等轴图像时间分辨率0低中等-高第二十三页，共八十三页。第二十四页，共八十三页。CT检查技术平扫Plainscanning增强扫描Enhancedscanning

第二十五页，共八十三页。增强扫描Enhancedscanning

自外周静脉注入碘剂后扫描造影剂：水溶性碘剂注射方式：高速团注（BOLUS)扫描方式动态增强扫描dynamicscanning多期增强扫描第二十六页，共八十三页。同层动态增强扫描可以描绘时间密度曲线TDC

Time-Density-Cure反应组织器官的血供状态也可用作对血管内造影剂浓度的监测第二十七页，共八十三页。多期相增强扫描

AVP1，肝动脉2，门静脉3，肝静脉A:动脉期（10-35秒）；V：静脉期（60-100秒）P：平衡期（100-200秒）第二十八页，共八十三页。小肝癌

平扫+双期增强扫描平扫动脉期动脉期静脉期第二十九页，共八十三页。小肝癌第三十页，共八十三页。肝血管瘤第三十一页，共八十三页。肝血管瘤与肝癌的鉴别诊断肝血管瘤肝癌平扫低密度低密度动脉期高密度高密度静脉期高密度低密度平衡期等或高密度低密度强化特征快上慢下快上快下第三十二页，共八十三页。CT血管造影

CTA（angiography)

在血管造影剂浓度达到峰值的时间窗内快速扫描，通过后处理重建出血管影像第三十三页，共八十三页。CTA第三十四页，共八十三页。CTA临床应用价值

创伤性小，可多次应用除了显示管腔，还可以显示管壁及腔外病变灵活多样的后处理，全方位显示及定量分析对微小血管及血流动力学的显示仍不及DSA第三十五页，共八十三页。颅内动脉瘤第三十六页，共八十三页。冠状动脉成像与分析第三十七页，共八十三页。CTU(Urography)CT排泄性尿路造影在肾排泄期扫描，重建尿路图像第三十八页，共八十三页。CTAandCTU迷走动脉压迫性肾积水第三十九页，共八十三页。CT灌注成像，CTP（CTperfusion）第四十页，共八十三页。增强扫描意义增加病变与周围组织结构的密度对比，发现和更清楚显示病变显示组织的血供特征（时间密度变化），反映组织的生理、病理改变显示血管，区分病灶与血管，观察病灶与血管的关系心血管成像，显示心血管的形态结构及功能状态灌注成像，显示组织器官的血流灌注状态第四十一页，共八十三页。第四十二页，共八十三页。CT图像分析图像分辨率图像窗口伪影图像后处理第四十三页，共八十三页。CT图像分析图像分辨率图像窗口伪影图像后处理第四十四页，共八十三页。CT图像分辨率空间分辨率(高对比度分辨率)

鉴别结构大小的能力用每厘米可分辨的线对数表示lp/cm密度分辨率(低对比度分辨率)区分密度差别的程度，以%比表示空间分辨率主要与体素大小有关，采样矩阵越大，层厚越薄，体素越小，空间分辨率越高密度分辨率则主要与信噪比有关，体素越大，信号强度越高，密度分辨率越高其它相关因素：扫描条件，对比度，重建算法……第四十五页，共八十三页。单排螺旋CT

Z-轴空间分辨率低第四十六页，共八十三页。64MDCT等轴图像X-Y-Z轴图像分辨率相同矢状面MPR第四十七页，共八十三页。时间分辨率TemporalResolution,TR运动物体成像有效数据采集的时间窗第四十八页，共八十三页。运动冻结第四十九页，共八十三页。冠状动脉成像障碍心脏搏动冠状动脉细小，走行迂回第五十页，共八十三页。提高时间分辨率的途径提高球管旋转速度增加Z轴覆盖范围采用双球管技术利用多扇区重建技术第五十一页，共八十三页。双球管技术双源CTDuoblesourceDSCT德国西门子公司2004第五十二页，共八十三页。CT图像分析图像分辨率图像窗口伪影图像后处理第五十三页，共八十三页。图像窗口0HU-1000HU1000HU窗宽窗位0灰度级-全白0灰度级-全黑16灰度级第五十四页，共八十三页。窗宽(windowwidth)宽：显示组织范围扩大，图像细腻,细节减少窄：显示组织范围缩小，图像粗糙,细节增多一幅CT图像所有灰阶包含的CT值范围第五十五页，共八十三页。窗位或窗中心

(windowlevelorcenter)

高：显示较高密度组织,图像发黑低：显示较低密度组织,图像发白

选择所需观察组织的CT值一幅CT图像中心灰阶的CT值第五十六页，共八十三页。图像窗口肺窗:L=-600～-800HU,W=1000软组织窗:L=30～50HU,W=200-300骨窗:L=200～500HU,W=2000……通过调节窗宽和窗位以利于所观察组织结构的显示的方法即窗口技术第五十七页，共八十三页。胸部肺窗

与纵隔窗第五十八页，共八十三页。窗位相同，窗宽不同细腻/模糊粗糙/清晰第五十九页，共八十三页。窗位不同，窗宽相同第六十页，共八十三页。特殊窗口双窗反转窗口第六十一页，共八十三页。图像伪影artifact运动伪影呼吸肠蠕动不自主运动高密度伪影骨骼金属钡剂第六十二页，共八十三页。CT图像分析图像分辨率图像窗口伪影图像后处理第六十三页，共八十三页。螺旋CT图像后处理二维重建多平面重建MPR

multi-planarreformation曲面重建CPR

curvedplanarreformation三维重建最大密度投影MIP

maximumintensityprojection最小密度投影MinP

容积重建术VR

volumerendering仿真内窥技术VE

动态显示与功能分析第六十四页，共八十三页。MPR第六十五页，共八十三页。CPR第六十六页，共八十三页。MIP第六十七页，共八十三页。VR第六十八页，共八十三页。结肠VE第六十九页，共八十三页。支气管VE导航动态图像请参见附件第七十页，共八十三页。自动肺结节分析第七十一页，共八十三页。电影回放，动态显示第七十二页，共八十三页。心功能分析第七十三页，共八十三页。脑灌注分析第七十四页，共八十三页。CT介入CT导引下经皮穿刺活检囊肿抽吸硬化治疗深部脓肿置管引流肿瘤消溶术（射频消溶、化学消溶）腹腔神经阻滞术第七十五页，共八十三页。CT导引经皮穿刺活检第七十六页，共八十三页。CT的优点三维成像，空间分辨率高

观察内部结构，全方位显示密度分辨率高，图像清晰

易于发现病变和显示病变细节成像速度快时间分辨率高，快速诊断，大流量检查增强扫描

反映生理、病理，血管成像，功能成像数字成像丰富的图像后处理与分析技术第七十七页，共八十三页。CT检查局限性仅反应密度的差别存在图像伪影辐射剂量较大

禁止或尽量避免孕妇、儿童、敏感部位检查造影剂的不良反应过敏反应肾毒性第七十八页，共八十三页。最新CT技术320排螺旋CT（Toshiba)DVCT，动态成像一次增强扫描同时获得动脉、静脉血管，动态增强，及灌注成像辐射剂量降低第七十九页，共八十三页。DVCT动态图像请参见附件第八十页，共八十三页。复习要点1、X线衰减与CT成像的关系，普通X线摄影与CT成像的差异？2、CT值的概念和意义3、CT图像