第一章 CT诊断学总论

第一章CT总论石河子大学医学院第一附属医院CT&MRI室张林CT成像原理及设备CT检查技术CT的临床应用CT机的发展沿革1895年德国物理学家伦琴发现X射线1917年奥地利数学家J.Radon证明了CT的数学基础1963年A.M.CormAck发明了X线投影数据重建图像1969年G.N.Hounsfield制成第一台头颅CT机1974年由美国工程师Ledley设计了全身CT机1979年Hounsfield和Cormack教授一起获得了诺贝尔医学生理学奖CT机的发展第一代平移-旋转第二代平移-旋转第三代旋转-旋转第四代旋转-静止旋转—固定第五代电子束CT或超快速CT各代CT扫描机特点普通CT与螺旋CT扫描模式图普通CT螺旋CT特点：解除电缆束缚

速度快，时间小于或等于1秒

容积扫描

高档螺旋扫描CT，一个层面的扫描时间已缩短到亚秒级(＜1秒)，图像重建时间，在矩阵512×512时，可短到1秒，几乎达到实时成像的水平。

螺旋CT是依靠X线管的连续运转和体轴连续移动的组合，它在极短的时间内完成多层数据的收集，从而得到体轴方向的具有良好分辨率的容积扫描图像。CT三维重建技术是滑环CT扫描和计算机三维结构重建两种新技术的高度结合。

螺旋CT扫描具有速度快，覆盖面广，无间隙，采集容积数据，便于进行各种方式，各种角度影像重建等优点，很快应用于全身各个系统。螺旋CT的优点扫描速度明显提高，已经达到亚秒级别。能够动态地观察病变的增强特征，提高了诊断率。促进了CT由解剖影像向功能影像方向的发展。如CT脑血流灌注成像。为CT数据的后处理创造了有利条件。多层面重建、立体三维重建、CTA、虚拟内镜技术、容积再现技术。CT成像原理及设备CT的基本原理与普通的X线横断层原理相似。但由于通过电子计算机排除了散射线和重叠影像干扰，并借助人体组织X线吸收系数矩阵可作不定量分析，解决了密度分辨率的问题。其本质是一种X线断层图像，借助于电子计算机来进行成像和数据处理。CT工作原理CT是用高度准直的X线束围绕身体某一部位作一个断面扫描，扫描过程中由检测器记录下大量的衰减信息，再由模数转换器将模拟量转换成数字量，然后输入电子计算机，高速计算出该断面上各点的X线衰减值，由这些数据组成矩阵图像，再由图像显示器将不同的数据用不同的灰阶等级显示，这样横断面上的诸解剖结构就由显示器清晰地显示出来。基本原理示意图X线管球选定扫描对象探测器模/数转换器数/模转换器计算机系统数据采集系统（DAS）显示器、存储设备CT装置示意图有关名词解释1、X线衰减系数（简称υ）

υ是表示X线穿透物质时其强度成指数方式衰减的常数。I＝I0e-dI:衰减后的X线强度I0:射入的X线强度

:组织的线性吸收系数d:受检组织的厚度2、CT值定义：代表CT图像中每个像素中组织与X线衰减系数相当的对应值。计算公式：某物质的CT值＝K×（U物－U水）/U水单位：亨氏单位（HU）CT值的特点是一个相对值；反映了组织的X线密度；对机体不同组织而言，CT的绝对数值没意义，有意义的是CT值的范围。3、矩阵

矩阵是一个数学概念，它表示横成行、纵成列的数字阵列。有两种技术指标来表明矩阵的情况，一是矩阵的大小，如320×320，512×512等，一是矩阵中数字的精度，如10bit、12bit等。4、像素与体素 CT的图像实际上是人体某一部位有一定厚度体层的图像。我们将成象体层分成按矩阵排列的若干个小的基本单元，而以一个CT值综合代表每个小单元内的物质密度，这些小的单元称之为体素。同样，一幅图像是有许多按矩阵排列的小的单元组成，这些组成图像的基本单元被称为像素。体素是一个三维概念，而象素是一个二维概念。像素实际上是体素在成象时的表现。Detector（探测器）X－tube（X线球管）各向同性5、窗宽与窗位

窗宽是CT图像上显示的CT值范围；在此范围内的组织和病变均以不同的模拟灰度显示，CT值高于此范围的组织和病变，均以白影显示。CT值低于此范围的组织和病变，均以黑影显示。

窗位是窗的中心位置，即所显示灰阶的中心；同样的窗宽，由于窗位不同，其所包括的CT值范围的CT值也有差异。窗宽窗位(HU)脑窗6035骨窗1400600纵膈窗35040肺窗700-600

腹窗25040

脊柱窗300606、伪影

伪影是指在被扫描物体中并不存在的而在图像中却显示出来的各种不同类型的影像。伪影可分为两大类，一类与病人有关，一类与CT性能有关。常见伪影如：运动伪影、硬化伪影、系统伪影等。7、部分容积效应

在同一扫描层面内有两种以上不同密度横行走行而又相互重叠的物质时，所测得的CT值不能如实反映其中任何一种物质的CT值。8、周围间隙现象

在一个层面内，与层面垂直两个相邻且密度不同的物体，其物体边缘部的CT值不能准确测得，结果在CT图像上，其交界的影像不能清晰分辨。使密度高的物体边缘其CT值变小，密度低的物体其CT值变大。二、CT的基本结构典型的CT设备包括：扫描机架和检查床X线系统数据收集系统计算机和阵列处理机操作台照相机硬盘驱动器及其他外部存储设备扫描部分计算机系统存储设备CT检查技术普通CT扫描动态CT扫描靶CT扫描高分辩率CT扫描实时动态显像CT检查技术平扫（plainscan）不用造影增强或造影的普通扫描。一般都是先作平扫。增强扫描(contrastenhancementscan)经静脉注入水溶性有机碘剂后扫描，增加了密度差，可使病变显影更为清楚。

主要有团注法：动脉期，静脉期，平衡期CT造影扫描：在器官或结构引入对比剂，再行扫描。如CTM等高分辩率CT扫描

是指在较短时间内，取得良好空间分辨力CT图像的扫描技术，要求CT机固有空间分辨力小于0.5mm，图像重建用高空