CT设备-常规CT及螺旋CT（CT检查课件）

X射线计算机体层成像设备X-CT2D层厚3D容积常规CT

螺旋CT...一、

常规CT扫描常规CT...常规扫描方式的缺点：1、扫描时间较长2、成像中会遗漏人体某些组织3、不能准确重建三维图像和多方位图像4、在造影剂有效时间里，只扫描有限几层由于不同层次呼吸而导致漏诊常规CT存在的问题...二、

常规CT的发展（五代）X线束不同，检测器数量不同，扫描方式也不同。（一）常规CT扫描方式1．第一代：单束平移-旋转方式扫描装置一个X线管和一个检测器，X线束准直成笔直单线束，X线管和检测器围绕受检体作同步平移-旋转（translate-rotate，T-R）扫描运动。先同步平移直线扫描，扫描完一个指定层面后，扫描系统转过一个角度，然后再对同一层面进行同步平移直线扫描，直到扫描系统旋转到与初始位置成180o角为止。1．

单束

平移-

旋转

方式TranslateRotateDetectorX-RayTubeScannedFieldX-RayTubeDetectorTraverseTraverseIndexTraverse第一代CT图像获取时间7分钟,图像矩阵80x80像素,扫描野25cm,空间分辨率1,3mm(4LP/cm)。SIRETOM(in1974)SIRETOM(1974)2．第二代：窄扇形束平移-旋转方式

一个X线管和6～30个检测器组成同步扫描系统。X线管发出3o～15o张角扇形X线束，6～30个检测器同时采样，T-R扫描方式。一次X线投照的扇形束同时被多个检测器检测，一次扫描能同时获取多个扫描数据，减少平移的次数、增大扫描系统每次旋转角度，采样的速度加快。扫一个层面10s左右，可对人体除心脏以外的各器官的扫描成像(早期全身CT)。2．窄扇形束平移-旋转方式缺点：扇形束的中心X线和边缘X线的测量值不相等，需校正，否则会因扫描运动出现运动伪影。MoredetectorsFanbeam:(3-12)slowand(12-52)fastScantime:slow(45-150sec)andfast(5-33sec)Application:(head)slowand(head+body)fastTranslateDetectorsX-RayTubeFanAngleTraverseRotateIndexAngle=FanAngleTraverseScannedField3．第三代：宽扇形束旋转-旋转方式

一个X线管和250～700个检测器（检测器阵列）。X线管发出30o～40o张角。宽束扫描一次能覆盖整个受检体，可采集到一个方向上的全部数据，X线管和检测器做同步旋转-旋转（rotate-rotate，R-R）运动。X线管作360º旋转扫描后，X线管和检测器系统仍需反向回到初始扫描位置再作第二次扫描。3．宽扇形束旋转-旋转方式X线利用率提高，扫描装置只有旋转运动可靠高。扫描一个层面为ls左右。缺点：要对每个检测器灵敏度差异进行校正。FanbeamDetectors:256-1024ChannelsContinuous/pulsedXray360rotationScantime<1sec-10secApplication:WholebodyscannerDetectorsX-RayTubeRotationScannedField床机架4．第四代：宽扇形束静止-旋转扫描方式

一个X线管和600～2000个检测器。检测器在扫描架内排列成固定静止的检测器环，X线管发出30o～50o宽扇形X线束进行旋转扫描。静止-旋转（state-rotate，S-R）扫描中，每个检测器所得投影值相当于以该检测器为焦点，由X线管旋转扫描一个扇形面而获得，也称为反扇形束扫描。4．宽扇形束S-R扫描方式4．宽扇形束S-R扫描方式两种方法：X线管旋转轨道设置在固定检测器圆环内的普通S-R方式；另一种是X线管旋转轨道设置在检测器环外的章动-旋转（nutation-rotate，N-R）扫描方式。N-R方式中，X线管沿旋转轨道作圆周运动时，检测器环在自身中心轴上根据X线管的位置作微小变动，形成类似章动运动形式。N-R扫描优点：①检测器圆环可缩小；②在同样X线利用率和同样X线管焦点尺寸下，空间分辨力高。但是扫描机构复杂。4．宽扇形束S-R扫描方式4．宽扇形束S-R扫描方式优点：用每一个检测器相继完成多个方向上投影的检测(一个检测器上获得多个方向的投影数据)，较好地克服宽扇束扫描中由于检测器之间差异所带来的伪影，扫描速度同宽扇束相比也接近或有提高。共同点：都用一个X线管和多个检测器组成扫描装置，扫描时X线管作机械运动，扫描时间最短可达1s左右。5.电子束扫描

由大型钟形X线管、一组864个固定检测器阵列和一个采样、整理、数据显示的计算机系统构成。扫描时间10ms左右。

5.第五代：电子束扫描4个固定的环状钨靶,围成210度(90cm半径)两排环形探测器阵列;432个/排(单排模式为864个;呈216o)。探测器类型:闪烁晶体,硅光电二极管扫描时间:50ms; 最快扫描速率:17次/S静止+静止方式目前新型的EBCT探测器数可达3456个;时间分辨率可达33mS;mA值可提高到1000mA,空间分辨率为14线对(LP)/cm

电子束CT关键部件A.电子枪;B.钨靶;C.探测器心脏成像谢谢休息一下…2D层厚3D容积常规vs.螺旋CT...

扫描过程中，X线管连续绕受检者旋转，同时病床匀速向机架的扫描孔内推进(或推出)，X线束在受检者身上画出一条螺旋线，因此称为螺旋CT。螺旋线限定了人体组织的一段容积，所以这一技术也称为容积扫描。常规CT...常规扫描方式的缺点：1、扫描时间较长2、成像中会遗漏人体某些组织3、不能准确重建三维图像和多方位图像4、在造影剂有效时间里，只扫描有限几层由于不同层次呼吸而导致漏诊常规CT存在的问题...不能准确重建三维图像和多方位图像层厚定位选择所引起的问题...对不起,因为不在层厚里面所以引起病变的遗漏...一只老鼠...

Continuouslyrotatingtube/detectorsystem -球管/探测器连续旋转。

Continuousradiation-连续投照。

Continuousdataacquisition-连续数据获取。

Continuoustablefeed-连续进床。螺旋CT=容积扫描何谓4“C”?

要实现螺旋扫描，完成连续的容积式数据采集，必须满足下列要求：滑环技术使X线管能连续沿一个方向转动；病床能做同步匀速直线运动；使用大功率、高热容量和散热率的X线管；螺旋加权算法；计算速度快、存储容量大的计算机系统。

螺旋CT技术要求…

扫描快：避免呼吸引起的病灶遗漏连续扫描：避免漏扫和重扫减少造影剂用量可在任意层面重建图像三维重建图像质量高床运动产生伪影比传统扫描图像噪声高扫描容积受球管容量限制螺旋扫描的特点滑环技术低压滑环

√电压低、绝缘好、数据传输稳定；高压发生器装在旋转架上，体积小、重量轻；工艺要求和制作成本低，广泛采用。

×电流大，易产生电弧，要求碳刷和滑环间接触电阻小；高压发生器与X线管一起旋转，扫描速度较高压滑环慢。高压滑环旋转的高压滑环装在充满绝缘或惰性气体的密闭室内。高压发生器外置，不增加旋转机架的重量，扫描速度快，还可使高压发生器功率做得很大；容易引起旋转部件和静止部件之间的高压放电，产生高压噪声，影响数据采集。

螺旋CT图像重建最突出的问题是原始数据采集的不对称。常利用螺旋CT扫描的原始投影数据进行内插，组合成需要成像层面的完整投影数据，再经滤波反投影重建图像。螺旋CT的加权算法...因此，原始数据的内插方式是螺旋CT成像的关键。成像参数螺距:X线管旋转一周床移动的距离螺旋因子=螺距层厚10mmP120mmP230s30sMoreCoverageinthesametimewithextendedPitch!!Pitch2covers2xdistanceasPitch1ScanRange=300mm10mmP110mm/s10mmP220mm/s30s15sCoverthesamevolumeinshortertimewithextendedPitch临床造影剂应用全身或大范围检查小儿和外伤病人如果你打算进行3D后处理(e.g.CTA)可常用螺旋!什么时候使用螺旋CT?多层螺旋CT

使用多排探测器阵列（排数从几排到几十排）扫描轨迹是多根螺旋线。

X线管旋转一周可同时获得四层数据，而且可选择较薄的层厚，使获得的三维数据有更高的精度。

多排探测器

多层CT一般采用稀土陶瓷探测器制成的多排探测器。不同厂家的探测器排数有很大不同。最薄采集层厚依赖于每排探测器宽度，最薄层厚决定Z轴分辨力，达到最佳重建效果。多层同时采集可提高曝光剂量效率。单层螺旋CT与多层螺旋CT的比较GELightSpeed，Z轴有16排探测器，每排探测器等宽1.25mm。

西门子，Z轴有8排探测器，宽度不等，从中间向两边，宽度分别为1、1.5、2.5、5mm。

东芝公司，Z轴有34排，最中心4排为0.5mm，其他30排均为1mm等宽。

MSCT的优点扫描速度快（为SSCT的1/6~1/8），CTA效果好，降低对比剂用量，可精确追踪对比剂的流动过程X线管损耗小（照射量减少15%~40%）空间分辨力高，高质量影像重建（尤其Z轴，可将两层薄的层厚融合为一层，减轻部分容积效应的影响，对颅脑扫描可消除后颅窝伪影；可进行任意位置及任意层厚的影像重建，扫描层厚越薄，三维成像质量越好，应用于结肠或支气管的仿真内镜三维成像，对微小病变的诊断能力已接近内镜）采集信息量大检查范围大（适用于一次屏气完成大范围检查，如胸及腹部联合检查，以往30S，现数S）病灶检出率高（2.5mm层厚的检出率较10mm高50%）特殊检查：如心脏和冠状动脉成像，冠状动脉钙化的评定，脑及肝脏等CT灌注成像4DCT4DCT检测器心脏成像Toshiba推出了32层CT(Aqulion

32)

探测器宽32mm,最薄层厚0.5mm，7.5MHU球管，扫描范围1800mm，最快扫描速度0.4秒，重建10幅/秒

Philips推出40层CT（Brilliance

40）

探测器宽40mm,8.0MHU球管，扫描范围160mm，最快扫描速度0.4秒，重建40幅/秒

Siemens推出64层CT(Sensation

64)

最薄层厚0.6mm(螺旋，采用交替插值重建技术)，扫描范围1500mm，最快扫描速度0.375秒

GE没有推出新产品，有消息GE将退出多层的竞争，将重点放在其EBCT上展出其16层的升级版LightSpeed

pro

16

探测器宽20mm,最薄层厚0.625mm，9.0MHU球管，扫描范围1700mm，最快扫描速度0.4秒，重建6幅/秒，高压发生器100KW,最大管电流830mA

螺旋CT2D层厚3D容积常规vs.螺旋CT...

扫描过程中，X线管连续绕受检者旋转，同时病床匀速向机架的扫描孔内推进(或推出)，X线束在受检者身上画出一条螺旋线，因此称为螺旋CT。螺旋线限定了人体组织的一段容积，所以这一技术也称为容积扫描。常规CT...常规扫描方式的缺点：1、扫描时间较长2、成像中会遗漏人体某些组织3、不能准确重建三维图像和多方位图像4、在造影剂有效时间里，只扫描有限几层由于不同层次呼吸而导致漏诊常规CT存在的问题...不能准确重建三维图像和多方位图像层厚定位选择所引起的问题...对不起,因为不在层厚里面所以引起病变的遗漏...一只老鼠...

要实现螺旋扫描，完成连续的容积式数据采集，必须满足下列要求：滑环技术使X线管能连续沿一个方向转动；病床能做同步匀速直线运动；使用大功率、高热容量和散热率的X线管；螺旋加权算法；计算速度快、存储容量大的计算机系统。

螺旋CT技术要求…

扫描快：避免呼吸引起的病灶遗漏连续扫描：避免漏扫和重扫减少造影剂用量可在任意层面重建图像三维重建图像质量高床运动产生伪影比传统扫描图像噪声高扫描容积受球管容量限制螺旋扫描的特点滑环技术低压滑环

√电压低、绝缘好、数据传输稳定；高压发生器装在旋转架上，体积小、重量轻；工艺要求和制作成本低，广泛采用。

×电流大，易产生电弧，要求碳刷和滑环间接触电阻小；高压发生器与X线管一起旋转，扫描速度较高压滑环慢。高压滑环旋转的高压滑环装在充满绝缘或惰性气体的密闭室内。高压发生器外置，不增加旋转机架的重量，扫描速度快，还可使高压发生器功率做得很大；容易引起旋转部件和静止部件之间的高压放电，产生高压噪声，影响数据采集。

螺旋CT图像重建最突出的问题是原始数据采集的不对称。常利用螺旋CT扫描的原始投影数据进行内插，组合成需要成像层面的完整投影数据，再经滤波反投影重建图像。螺旋CT的加权算法...因此，原始数据的内插方式是螺旋CT成像的关键。成像参数螺距:X线管旋转一周床移动的距离螺旋因子=螺距层厚临床造影剂应用全身或大范围检查小儿和外伤病人如果你打算进行3D后处理(e.g.CTA)可常用螺旋!什么时候使用螺旋CT?多层螺旋CT

使用多排探测器阵列（排数从几排到几十排）扫描轨迹是多根螺旋线。

X线管旋转一周可同时获得四层数据，而且可选择较薄的层厚，使获得的三维数据有更高的精度。

多排探测器

多层CT一般采用稀土陶瓷探测器制成的多排探测器。不同厂家的探测器排数有很大不同。最薄采集层厚依赖于每排探测器宽度，最薄层厚决定Z轴分辨力，达到最佳重建效果。多层同时采集可提高曝光剂量效率。单层螺旋CT与多层螺旋CT的比较GELightSpeed，Z轴有16排探测器，每排探测器等宽1.25mm。

西门子，Z轴有8排探测器，宽度不等，从中间向两边，宽度分别为1、1.5、2.5、5mm。

东芝公司，Z轴有34排，最中心4排为0.5mm，其他30排均为1mm等宽。

MSCT的优点扫描速度快（为SSCT的1/6~1/8），CTA效果好，降低