第一节 CT扫描方式的特点

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（SpiralCT)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Brilliance6464slice,0.625mm40mmcoverage64X0.62540mmCT技术的发展源于探测器技术的发展64slice,0.5mm32mmcoverage64X0.532mmLightSpeedVCTAquillion6464slice,0.625mm40mmcoverage64X0.62540mm（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16＊1.5=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，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-sliceCT，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①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②X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③数据采集通道不同：单层螺旋在Z轴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。④同一扫描周期内获得的层数不同：一层与多层。⑤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。⑥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①空间分辨率和时间分辨率提高②一次扫描可获得多层图像③扫描速度大大提高，全身扫描在30秒内可完成④可进行回顾性重建⑤X线的利用率提高⑥三维成像、模拟内窥镜效果更佳⑦增强扫描的效果明显提高⑧心脏CT扫描成为可能⑨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mAs3、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