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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流CT几个重要概念-阮【精品文档】第 4 页“层”(slice)和“排”(detector -row)是两个完全不同的概念。“排”是指CT探测器在Z轴方向的物理排列数目，即有多少排探测器,是CT的硬件结构性参数；而“层”是指CT数据采集系统（Data Acquisition System，DAS）同步获得图像的能力，即同步采集图像的DAS通道数目或机架旋转时同步采集的图像层数，是CT的功能性参数。1998年全球主要的CT供应商相继推出了4层螺旋CT，它们均有4个数据采集通道，可同步采集4层图像。然而不同的厂家采用了不同的探测器设计理念，它们的探测器排列方式
2、有非等宽型（Siemens和Philips），等宽型(GE)和混合等宽型(Toshiba)三种，分别有8排，16排和34排探测器；2001年面世的16层螺旋CT有16个数据采集通道，可同步采集16层图像，各厂家都采用混合等宽型探测器阵列设计， Siemens、Philips和GE的探测器有24排，Toshiba的探测器有40排；2004年推出的64层螺旋CT有两种：GE、Philips和Toshiba为等宽型探测器阵列设计,64排探测器经64个数据采集通道同步采集64层图像。Siemens采用混合等宽型探测器阵列设计，共40排探测器，螺旋扫描时采用球管双焦点技术和Z轴双倍采样技术，64个DAS
3、以每半个探测器宽度快速交替读取投射到中心32排探测器上的两组角度不同的投影，相当于两个32层CT在同时扫描,机架旋转一周可采集到64层图像。GE公司的4层CT（Lightspeed Plus）和8层CT（Lightspeed Ultra）采用的是完全相同的探测器（1.25mm*16排），只是DAS通道数目不同。Siemens的双源CT采用双64层CT，其探测器的排列方式与64层CT完全相同，只是扫描视野的大小不同。Philips最新推出的iCT也只有128排探测器，采用非焦点技术实现256层图像采集。Toshiba最新推出的Aquilion One是320排探测器采集320层图像。由此可见,即
4、使同一部CT机,“排”和“层”的数目也不相等。在多层CT技术中， DAS控制着数据的采集和传输，利用DAS电子开关对受X线激发的多排探测器阵列的不同组合，可进行不同层厚图像的采集，但同步采集图像的层数仍受DAS通道数目的限制。DAS决定了同步多层采集图像的能力，是决定同步多层图像采集的真正技术因素，所以与容积成像能力相关的应该是DAS通道数目，即“层”的数目。 而“4、16、64”等数字正是描述与DAS通道数目相关的“层”的数目，“排”的数目多少只能决定对不同采集层厚的组合能力，与CT机同步采集图像的层数无关，因此4层CT、16层CT、64层CT的叫法也更准确。CT技术的发展创新最终将突破“层
5、”与“排”的概念，但在现阶段，“层”更能精确的评价机器的性能，更符合人们通常的理解。CT的几个重要概念1.分辨率：是图象对客观的分辨能力，他包括空间分辨率，密度分辨率，时间分辨率。2.CT值：在CT的实际应用中，我们将各种组织包括空气的吸收衰减值都与水比较，并将密度固定为上限+1000。将空气定为下限1000，其它数值均表示为中间灰度，从而产生了一个相对的吸收系数标尺。3.窗宽和窗位，窗宽是CT图像上显示的CT值范围，在此CT值范围内的组织和病变均以不同的模拟灰度显示。而CT值高于此范围的组织和病变，无论高出程度有多少，均以白影显示，不再有灰度差异；反之，低于此范围的组织结构，不论低的程度有多
6、少，均以黑影显示，也无灰度差别。窗位是窗的中心位置，同样的窗宽，由于窗位不同，其所包括CT值范围的CT值也有差异。例如窗宽同为100H，当窗位为0H时，其CT值范围为-50+50H。由上可见，同一CT扫描层面，由于选择不同的窗宽和窗位可获得各种观察不同组织结构的灰阶图像。4.部分容积效应：CT图像上各个像素的数值代表相应单位组织全体的平均CT值，它不能如实反映该单位内各种组织本身的CT值。在CT扫描中，凡小于层厚的病变，其CT值受层厚的病变，其CT值受层厚内其它组织的影响，所测出的CT值不能代表病变的真正的CT值：如在高密度组织中较小的低密度病灶，其CT值偏高；反之，在低密度组织中的较小的高密
7、度病灶，其CT值偏低，这种现象称为部分容积效应。5.噪声：一个均匀物体被扫描。在一个确定的R0I（感兴趣区）范围内，每个像素的CT值HU并不相同而是围绕一个平均值波动，CT值的变化就是噪音。轴向（断层）图像的CT值呈现一定的涨落。即是说CT值仅仅作为一个平均值来看，它可能有上下的偏差，此偏差即为噪音。噪音是由辐射强度来决定的。也即是由达到探测器的X-Ray量子数来决定的。强度越大，噪音越低。图像噪音依赖探测器表面之光子通量的大小。它取决于X线管的管电压，管电流，予过滤及准直器孔径等。重建算法也影响噪音。CT检查技术分平扫（plain CT scan）、造影增强扫描（contrast enhan
8、cement,CE）和造影扫描。（一）平扫是指不用造影增强或造影的普通扫描。一般都是先作平扫。（二）造影增强扫描是经静脉注入水溶性有机碘剂，如60%76%泛影葡胺60ml后再行扫描的方法。血内碘浓度增高后，器官与病变内碘的浓度可产生差别，形成密度差，可能使病变显影更为清楚。方法分团注法、静滴法和静注与静滴法几种。（三）造影扫描是先作器官或结构的造影，然后再行扫描的方法。例如向脑池内注入碘曲仑810ml或注入空气46ml进行脑池造影再行扫描，称之为脑池造影CT扫描，可清楚显示脑池及其中的小肿瘤。CT图像特点CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相应体素的X线
9、吸收系数。不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同。大小可以是1.01.0mm，0.50.5mm不等；数目可以是256256，即65536个，或512512，即262144个不等。显然，像素越小，数目越多，构成图像越细致，即空间分辨力（spatial resolution）高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。CT图像是以不同的灰度来表示，反映器官和组织对X线的吸收程度。因此，与X线图像所示的黑白影像一样，黑影表示低吸收区，即低密度区，如含气体多的肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。但是CT与X线图像相比，CT的密度分辨力高，即有高的密度分辨力（density resolutiln）
10、。因此，人体软组织的密度差别虽小，吸收系数虽多接近于水，也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以，CT可以更好地显示由软组织构成的器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。x线图像可反映正常与病变组织的密度，如高密度和低密度，但没有量的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低，还可用组织对X线的吸收系数说明其密度高低的程度，具有一个量的概念。实际工作中，不用吸收系数，而换算成CT值，用CT值说明密度。单位为Hu（Hounsfield unit）。水的吸收系数为10，CT值定为0Hu，人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高，CT值 CT图
11、像1定为+1000Hu，而空气密度最低，定为-1000Hu。人体中密度不同和各种组织的CT值则居于-1000Hu到+1000Hu的2000个分度之间。CT图像是层面图像，常用的是横断面。为了显示整个器官，需要多个连续的层面图像。通过CT设备上图像的重建程序的使用，还可重建冠状面和矢状面的层面图像，可以多角度查看器官和病变的关系。英文全称：electronic computer X-ray tomography techniqueCT是一种功能齐全的病情探测仪器，它是电子计算机X射线断层扫描技术简称。CT的工作程序是这样的：它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体
12、进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就 CT机可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。CT的成像基本原理CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵（digital matrix），数字矩阵可存贮于
13、磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/analog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。CT设备CT设备主要有以下三部分：扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成；计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。探测器从原始的1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定，发展到新近开发的螺旋CT扫描（spiral CT scan）。计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。由于扫描时间短，可避免运动产生的伪影，例如，呼吸运动的干扰，可提高图像质量；层面是连续的，所以不致于漏掉病变，而且可行三维重建，注射造影剂作血管造影可得CT血管造影（Ct angiography，CTA）。超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不同。扫描时间可短到40ms以下，每秒可获得多帧图像。由于扫描时间很短，可摄得电影图像，能避免运动所造成的伪影，因此，适用于心血管造影检查以及小儿和急性创伤等不能很好的合作的患者检查。