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1、CT ( Computed Tomography,計(jì)算機(jī)斷層成像 ),是利用被測(cè)物體對(duì)某種物理量(一般是 X 射線光強(qiáng))的吸收與透過(guò)率的不同,應(yīng)用靈敏度極高的儀器對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量,獲取投影數(shù)據(jù),然后運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)方法,通過(guò)計(jì)算機(jī)重建該被測(cè)物體特定層面上的二維圖像以及根據(jù)一系列的該二維圖像重建三維投影的技術(shù)。,CT 的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便,對(duì)病人來(lái)說(shuō)無(wú)痛苦,其密度、分辨率高,可以觀察到人體內(nèi)非常小的病變,直接顯示 X 線平片無(wú)法顯示的器官和病
2、變,它在發(fā)現(xiàn)病變、確定病變的相對(duì)空間位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠。,CT 技術(shù)發(fā)展,1972 年英國(guó)工程師 亨斯菲爾德(Hounsfield) 和美國(guó)物理學(xué)家 Allan M.Comack 將計(jì)算機(jī)技術(shù)和 X 線技術(shù)結(jié)合發(fā)明了計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù),被譽(yù)為“ CT 父”。,1974年推出了第一臺(tái)商業(yè)化計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)CT 設(shè)備,它向醫(yī)生展示了顱腦的橫斷面圖像,提供了對(duì)診斷腫瘤、出血和梗塞很有價(jià)值的信息,這就是早期的“頭顱 CT ”,
3、到20世紀(jì)80年代,CT技術(shù)的發(fā)展主要在于掃描部位的延伸,即從單一的頭部檢查拓展到體部檢查;,從80年代到90年代,主要是掃描速度的角逐,突破了亞秒的掃描速度;,90年代到2000年代,螺旋CT技術(shù)使橫斷CT向可以連續(xù)掃描的螺旋CT過(guò)渡,多層螺旋CT從4/16/32/40層到64層CT廣泛的臨床應(yīng)用,大大拓展了CT的臨床價(jià)值。,1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X線,不久X線就被廣泛用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,作為對(duì)疾病診斷的依據(jù)。,①掃描部分,由X射線源、探測(cè)器和
4、掃描架組成;②計(jì)算機(jī)系統(tǒng),將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存運(yùn)算;③圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng),將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理、重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機(jī)或激光照相機(jī)將圖像攝下。,CT設(shè)備主要由以下三部分組成:,CT是用X線束對(duì)被檢測(cè)對(duì)象具體部位一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X線,轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光后,由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字,輸入計(jì)算機(jī)處理。 對(duì)圖像的處理,將選定層面分成若干個(gè)體積相同的長(zhǎng)方體
5、稱(chēng)之為體素。 將掃描所得信息經(jīng)計(jì)算而獲得每個(gè)體素的X線衰減系數(shù)或吸收系數(shù),再排列成矩陣,即數(shù)字矩陣。 數(shù)字矩陣可存儲(chǔ)于磁盤(pán)或光盤(pán)中。經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器把數(shù)字矩陣鐘的每個(gè)數(shù)位轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊,即像素,并按矩陣排列,即 構(gòu)成CT圖像。,第一代 CT 設(shè)備掃描和收集信息的方式主要是進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移。 具體原理是:探測(cè)器和相對(duì)應(yīng)的 X線管兩者同時(shí)進(jìn)行水平移動(dòng); 接著繞著患者旋轉(zhuǎn)一度,進(jìn)行掃描;直至旋轉(zhuǎn) 1
6、80° 收集到全部的數(shù)據(jù)。 掃描速度慢,采集的數(shù)據(jù)少,現(xiàn)被淘汰。,第二代 CT 設(shè)備將原來(lái)的 X 線束變成了扇形,同時(shí)增加到 30 個(gè)探測(cè)器。 這樣做進(jìn)一步增加了掃描范圍,進(jìn)而能夠采集更多的數(shù)據(jù)。 第二代 CT 設(shè)備比第一代CT 設(shè)備先進(jìn), 主要體現(xiàn)在每一次能夠旋轉(zhuǎn)的角度是23° 。這樣縮短了掃描的時(shí)間,但是仍然沒(méi)有完全消除在掃描的過(guò)程中,掃描患者的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影。,第三代 CT 設(shè)備的特點(diǎn)是增加了探測(cè)器的數(shù)
7、量,增加到了 300 到 800 個(gè); 同時(shí)這些探測(cè)器和相對(duì)應(yīng)的X 線管只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 這樣設(shè)計(jì)的好處是能夠收集到更多的數(shù)據(jù),大大減少了偽影的產(chǎn)生,使圖像的質(zhì)量得到明顯提升。掃描時(shí)間縮短至2---5秒內(nèi),它廣泛應(yīng)用于頭部及全身檢查。,第四代 CT 設(shè)備,探測(cè)器可達(dá)數(shù)千枚,以環(huán)形排列且固定不動(dòng),X線管可作360°旋轉(zhuǎn),掃描時(shí)間縮短至2~5秒.這一代CT 設(shè)備只有 X 線管繞著患者旋轉(zhuǎn)。,第五代 CT 設(shè)備,X線源用電子槍?zhuān)褂脪?/p>
8、描時(shí)間縮短到50毫秒,圖像分辨率高,可檢查心臟,但價(jià)格昂貴,所以受到限制。,近十年來(lái)我國(guó)大都使用的是單層螺旋CT,它是在第三代CT掃描方式和滑環(huán)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,是CT技術(shù)的重要進(jìn)步。它的原理是:通過(guò)連續(xù)掃描獲得容積數(shù)據(jù),然后經(jīng)過(guò)螺旋插值計(jì)算得到重建層面的圖像。,在掃描期間,床沿縱軸連續(xù)平直移動(dòng)。管球旋轉(zhuǎn)和連續(xù)動(dòng)床同時(shí)進(jìn)行,使X線掃描的軌跡呈螺旋狀,因而得名螺旋掃描,它的掃描是連續(xù)的,沒(méi)有時(shí)間間隔,突出特點(diǎn)快速容積掃描,在短時(shí)間內(nèi)
9、對(duì)身體的較長(zhǎng)范圍進(jìn)行不問(wèn)斷的數(shù)據(jù)采集,為提高CT的成像功能創(chuàng)造了良好的條件。,由于技術(shù)的限制,尤其在需要快速掃描的檢查部位,就犧牲了空間的分辨率,因此,對(duì)于單層螺旋CT較大容積的掃描,難以實(shí)現(xiàn)各向同性分辨率。,螺旋CT,20 世紀(jì) 90 年代到 2000 年代,螺旋 CT 技術(shù)使橫斷 CT 向可以連續(xù)掃描的螺旋 CT 過(guò)渡,多層螺旋 CT 從 4/16/32/40 層到 64 層 CT 廣泛的臨床應(yīng)用,大大拓展了 CT 的臨床價(jià)值。,目
10、前多層螺旋CT技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,從1998年世界上第一臺(tái)4層螺旋CT問(wèn)世以來(lái),多層CT每隔二三年都以4倍的速度增長(zhǎng),相對(duì)單層螺旋CT,多層螺旋CT技術(shù)在探測(cè)器陣列設(shè)計(jì)、層厚選擇、重建算法以及提高掃描速度等幾個(gè)方面都取得較大突破。,在多層CT問(wèn)世以前,CT機(jī)面臨的主要問(wèn)題就是層厚和掃描時(shí)間的矛盾,即薄層和短時(shí)間無(wú)法兼得,多層CT問(wèn)世之后,多層CT的發(fā)展出現(xiàn)兩種截然不同的方向:一種是側(cè)重于覆蓋范圍的理念,采用64排探測(cè)器,64層數(shù)據(jù)采集
11、系統(tǒng)(DAS)強(qiáng)調(diào)容積覆蓋速度的提高;,另一種是以西門(mén)子公司為代表的側(cè)重于圖像分辨率的理念,采用了64排0.6 mm探測(cè)器,64層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS),它在實(shí)現(xiàn)容積覆蓋幅度方面有理性的提高,同時(shí),更強(qiáng)調(diào)Z軸分辨率的提高。,多層螺旋 CT,CT 灌注成像:利用了多層螺旋 CT 可以顯示毛細(xì)血管染色情況這一功能,通過(guò)在靜脈中注射造影劑后,對(duì)特定的組織或器官進(jìn)行連續(xù)多層掃描,以獲得該組平面內(nèi)的時(shí)間密度曲線(TDC),以便用不同的數(shù)學(xué)模型得出
12、血流量(BF)、血容量(BV)、平均通過(guò)時(shí)間(MTT)、峰值時(shí)間(TTP)等參數(shù),并用這些參數(shù)對(duì)該層面的組織或器官的功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。,多層螺旋 CT,CT 灌注成像:利用了多層螺旋 CT 可以顯示毛細(xì)血管染色情況這一功能,通過(guò)在靜脈中注射造影劑后,對(duì)特定的組織或器官進(jìn)行連續(xù)多層掃描,以獲得該組平面內(nèi)的時(shí)間密度曲線(TDC),以便用不同的數(shù)學(xué)模型得出血流量(BF)、血容量(BV)、平均通過(guò)時(shí)間(MTT)、峰值時(shí)間(TTP)等參數(shù),并用這些參
13、數(shù)對(duì)該層面的組織或器官的功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。,在常規(guī)掃描和增強(qiáng)掃描上不易鑒別的腫瘤、感染、炎癥、梗塞等,其灌注參數(shù)均有所表現(xiàn);并可對(duì)癡呆、精神疾病、偏頭痛等作出評(píng)價(jià)。,有研究表明,CT 灌注成像灌注參數(shù)值的測(cè)定對(duì)于原發(fā)性肝癌、肝轉(zhuǎn)移瘤和肝血管瘤的鑒別診斷以及對(duì)鄰近的肝組織受累情況的評(píng)估具有重要的臨床意義。,心臟成像,最新的 64 層螺旋 CT 只用 5s 就可完成全心臟掃描,可看清軟、硬斑塊及支架等。每幅圖像的時(shí)間分辨率也已縮短至 0.4~
14、0.25s。而且隨著多層螺旋 CT 所謂扇形或斑狀掃查,可使一層面的數(shù)據(jù)重建由多列探測(cè)器分擔(dān)采集,時(shí)間分辨率已進(jìn)一步縮短至百余毫秒甚至數(shù)十毫秒。64 層螺旋 CT 做心臟冠狀動(dòng)脈成像成功率接近 100%,血管造影智能跟蹤技術(shù),能使注入血管中的造影劑在達(dá)到目的臟器(如腦、腎臟、肝臟)區(qū)域后與預(yù)先設(shè)定的閾值相等時(shí)啟動(dòng)掃描,從而獲得最佳動(dòng)脈期、靜脈期、與平衡期圖像。 能對(duì)動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈畸形、腦血管狹窄等多種腦血管患者進(jìn)行多層螺旋
15、CT 血管造影檢查,并應(yīng)用后處理工作站進(jìn)行腦血管三維重建,以立體圖像顯示出病變解剖關(guān)系,獲得準(zhǔn)確清晰圖像。 CT 血管造影三維重建可全方位顯示腦血管,具有微創(chuàng)、安全、可靠、費(fèi)用低廉等特點(diǎn), 適合于手術(shù)計(jì)劃制定、 術(shù)前定位及隨訪,,血管成像,多層螺旋 CT 掃描速度快,時(shí)間分辨率高,血管成像操作簡(jiǎn)單、方便、安全、無(wú)創(chuàng)傷性,可部分或基本取代傳統(tǒng)的血管造影,是目前無(wú)創(chuàng)傷性血管成像的又一主要手段。,對(duì)外傷或急重癥病人,外傷或急重癥病
16、人需要及時(shí)并且準(zhǔn)確的診斷,才能正確及時(shí)地?fù)尵?。最?64 層螺旋 CT全身高分辨率各向同性采集只要 10s,真正實(shí)現(xiàn)全身大范圍的掃描,可迅速查出內(nèi)臟受損傷的情況,以便及時(shí)進(jìn)行搶救,是外傷急診 CT 臨床應(yīng)用的巨大突破,對(duì)于事故死亡的病人用多層螺旋 CT 掃描代替尸檢,具有簡(jiǎn)單、快速的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中受到法醫(yī)的肯定,避免了不必要的醫(yī)療糾紛和尸體解剖。,多層螺旋 CT 在尸檢中的應(yīng)用,CT下經(jīng)皮肺穿刺定位技術(shù)的臨床應(yīng)用,應(yīng)用西門(mén)子 S
17、omatom V.Z四層螺旋CT機(jī)對(duì)1 832例病人行胸部經(jīng)皮肺穿刺術(shù)。其中男性989例占53.94%女性843例占46.06%年齡最大84歲最小19歲肺部病變1 801例占98.31%縱隔病變(肺野生長(zhǎng))31例1.69%。最大病灶5.57×11.38cm,最小病0.2×0.2 cm。,主要采用定位法,準(zhǔn)確定取肺部病灶與相對(duì)應(yīng)的肋間隙的皮膚投影點(diǎn),并測(cè)得該投影點(diǎn)至胸膜壁層及病灶間的距離和角度。,臨床上往往把獲取病灶的
18、病理細(xì)胞或組織作為臨床診斷的依據(jù)和治療方向,所以愈來(lái)愈依賴(lài)穿刺術(shù),而穿刺定位的準(zhǔn)確與否,是該術(shù)成敗的非常重要因素。本定位方法兩次掃描準(zhǔn)確率達(dá)100%。,閱讀該CT片從中找到病灶至皮膚的投影點(diǎn),再通過(guò)該投影點(diǎn)至相鄰的骨性標(biāo)志算出該骨性標(biāo)志與投影點(diǎn)間的距離,將金屬標(biāo)志物(鉛字)置與此(即穿刺點(diǎn))行局部靶掃描,獲得準(zhǔn)確的穿刺點(diǎn),并測(cè)出該穿刺點(diǎn)與病灶的距離和角度。先將金屬標(biāo)志物至于病灶相對(duì)應(yīng)的預(yù)估位置,行胸部CT定位相掃描,從而測(cè)得金屬標(biāo)志物與
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