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1、,第一节 CT扫描方式的特点,一、普 通 CT,(一)、基本结构 扫描系统 计算机系统 其他设备 应用软件,CT机装置,CT机的基本结构,1、扫描系统,扫描机架 检查床 X线高压发生器 X线管 准直器 滤过器 探测器 模数转换器,准直器,准直器是一种限制X线光束的孔径光栏,它由大小合适的长方形或圆形的铅片或由彼此相对移动可调的 铅条带构成。 作用是大幅度减少散射线的干扰,提高图像质量,决定扫描厚。 CT扫描机中准直器分为二种:一种是X线管侧准直器;另一种是探测器侧准直器,两个准直器必须精确地对准。,探测器,X线检测器是将X线光子变成电流信号的一种装置,常用的有高压氙气电室检测器和闪烁晶体检测器
2、等。目前普遍采用固态稀土陶瓷探测器,它集合了上述两种探测器的优点。,探测器(对X线敏感性远高于胶片):碘化钠、锗酸铋高压氙气电离室稀土陶瓷探测器平板探测器,2、计算机系统,计算机系统是CT成像系统的核心装置,它具有采集数据处理、高速数学运算、图像重建、图像评价、图像存储、系统控制、人-机对话等功能,3、其他设备,磁盘机和相关存储媒介 操作台 其它辅助设备,4、应用软件,基本功能软件:扫描、照相、图像储存和清盘 特殊功能软件:动态扫描、快速连续扫描、定位扫描、高分辨率扫描、虚拟内窥镜、CT心脏成像、职能血管分析软件等。,(二)、扫描特点,X线管与探测器每绕患者旋转扫描一周,必须反向回转复位,才能
3、进行下一周扫描 每一层扫描过程中检查床不动 层厚与层间距基本相同 扫描速度慢,二、螺旋CT,概念,螺旋扫描技术是扫描过程中,X线球管环绕病人作连续360圆周运动,持续发射X线。同时扫描床以匀速移动,探测器连续采集数据。由于上述程序是同步进行的,X线球管对病人而言,经历了一个螺旋性路径,故被称为螺旋扫描CT(Spiral CT),非螺旋CT与螺旋CT的扫描模式示意图,根据X线管和探测器的运动方式,螺旋CT仍属于“旋转旋转”类,即第三代CT机,但扫描性能大大提高、扫描时间大大缩短。,(一)基本构成,扫描机架 检查床 计算机系统,1、螺旋CT的结构特点,采用了滑环技术 采用大容量的X射线管 使用定位
4、精确的扫描床 大容量的机器硬盘,滑环技术,以铜制成滑环,作为静止部分,导电碳刷在滑环上运动. 通过碳刷和滑环的接触导电得以使机架能作单向的连续旋转. 根据传递电压的不同分低压滑环和高压滑环。,滑环结构示意图,高压滑环,滑环部分传递的是X线高压发生器的输出电压。高压发生器在机架外,其产生的高压通过电缆传输到滑环,而后输送给X线管。 要求:成本高,铜环与碳刷之间传递的是高压,技术要求高。,低压滑环,滑环部分传递的是X线高压发生器的输入电压。机架外的低电压通过低压滑环输送给机架内的高频高压发生器,高压发生器与X线球管相对固定。通过一短段电缆将高压输送给球管。 优点:传递电压低易处理,高压电缆短,损耗
5、小,高压滑环易发生放电导致高压噪声,影响采集的数据而降低图像质量,同时安全性差; 低压滑环的高压发生器采用体积小、功率大的高频结构,与X线管同装于扫描架内,同时旋转,稳定性好,危险性小。,探测器,普通CT机探测器有几十个,单层螺旋CT机常有300-800个,多层螺旋CT机则多达5000-30000个以上 探测器分为气体探测器和固体探测器 单层螺旋CT在Z轴方向上只有一排探测器,多层螺旋CT机由多排探测器组成,Brilliance 64,CT技术的发展源于探测器技术的发展,LightSpeed VCT,Aquillion 64,(二)、螺旋CT的扫描参数,扫描层厚与射线束宽度 扫描层厚是CT扫描
6、时被准直器校准的层面厚度,或球管旋转一周探测器测得Z轴区域的射线束宽度 床速:是CT扫描时检查床移动的速度,即球管旋转一圈检查床移动的距离,螺距(pitch):是X线球管旋转360度的进床距离(床速)与扫描层厚(总的层面准直宽度)的比值 单层螺旋CT的准直器宽度与层厚一致,即 pitch=床进速度(mm/周)/层厚(mm),多层螺旋CT使用多排探测器,其层厚不是准直器的宽度,故计算时应注意。如准直器宽度为161.5=24mm,球管旋转一周,检查床移动24mm的扫描方式中,实际扫描层厚为1.5mm,用准直器总宽度计算,螺距为1 常规螺旋扫描的螺距用1,即床速与层厚相等,如病灶较小,螺距可小于1,
7、如病灶较大,螺距可大于1,重建层距:被重建的相邻两层横断面之间长轴方向的距离 重建层厚:指重建图像的实际厚度,螺旋CT的扫描参数,(三)多层螺旋CT,多层螺旋CT(multi-slice CT,MSCT)是指X线球管曝光旋转一周可以同时形成两层以上图像的CT机。,1、多层螺旋CT与单层螺旋CT的不同 探测器的排列不同:单层螺旋CT的Z轴方向上只有一排探测器,MSCT采用4组通道的多排探测器 X线束不同:单层螺旋通过准直器后的X线束为薄扇束(fan-beam),X线束的宽度等于层厚。MSCT采用可调节宽度的锥形线束(cone-beam),线束宽度等于多个层厚之和 数据采集通道不同:单层螺旋在Z轴
8、方向上只有一组通道采集数据,MSCT把多排探测器组成4组,形成数据采集的4组输出通道。 同一扫描周期内获得的层数不同:一层与多层。,决定层厚的方法不同:单层螺旋的层厚仅通过改变X线束的宽度来完成,线束的宽度等于层厚,多层螺旋的层厚不仅取决于X线束的宽度,还与探测器阵列的不同组合有关 如同样10mm宽的X线束,可由每4排1.25mm探测器组成一个5mm探测器通道,获得2层5mm层厚的图像,也可以由每2个1.25mm探测器组成一个2.5mm探测器通道,获得4层2.5mm层厚的图像。 图像重建的方法不同:新算法,以减少伪影、噪声,提高图像质量,减少曝光量,2、多层螺旋CT的优势 空间分辨率和时间分辨率提高 一次扫描可获得多层图像 扫描速度大大提高,全身扫描在30秒内可完成 可进行回顾性重建 X线的利用率提高 三维成像、模拟内窥镜效果更佳 增强扫描的效果明显提高 心脏CT扫描成为可能 可进行CT透视,(三)、双源CT,双源CT结构特点与优势 1、双球管呈90度排列,各对应相应探测器 2、可提供两套系统的kV和mAs 3、可进行双能量成像 4、采用磁悬浮驱动,运行速度0.30秒/周 5、最大扫描范围200cm,空间分辨率0.4mm,