ct總論

1、CT診斷學(xué)¤總論 鄖陽(yáng)醫(yī)學(xué)院影像學(xué)教研室 陳倫剛,,計(jì)算機(jī)體層成像 (Computed Tomography,簡(jiǎn)稱CT),CT發(fā)展史CT設(shè)備及成像原理CT圖象特點(diǎn)CT檢查技術(shù)CT圖像的分析與診斷CT的臨床應(yīng)用,CT發(fā)展史,CT是現(xiàn)代航天技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算

2、機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，為臨床提供了一個(gè)嶄新的無(wú)創(chuàng)傷、無(wú)痛苦的影象診斷手段。,1917年由澳大利亞數(shù)學(xué)家Radon證明了CT的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，即任何物體可以從它的投影無(wú)限集合來(lái)重建其圖象。 1963年由美國(guó)科學(xué)家Cormack發(fā)明了用X線投影數(shù)據(jù)重建圖象。 1969年由英國(guó)工程師Hounsfield基于這些理論制成了第一臺(tái)頭顱CT機(jī)。 1974年由美國(guó)工程師Ledley設(shè)計(jì)出了全身CT機(jī)。

3、 1979年Hounsfield和Cormack教授一起獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。 分辨率,CT發(fā)展史,CT設(shè)備,CT機(jī)基本結(jié)構(gòu) 1、 掃描裝置：由X線管（發(fā)射X線），探測(cè)器（接收X線）及準(zhǔn)直器（位于X線管前方，它調(diào)節(jié)X線束的寬度）組成。 2 、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：是CT機(jī)的神經(jīng)中樞和心臟。擔(dān)負(fù)操縱整個(gè)掃描過(guò)程，處理和運(yùn)算掃描數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖像的重建和顯示等重要工作。 3、

4、 外圍設(shè)備：包括顯示終端（掃描圖像的顯示終端和顯示各種程序文件、指令等文字材料的計(jì)算機(jī)終端）和資料存儲(chǔ)設(shè)備（磁盤(pán)機(jī)、磁帶機(jī)和軟盤(pán)機(jī)等）兩大類。,,,,掃描方式 探測(cè)器元素 探測(cè)器數(shù) 掃描時(shí)間 矩陣第一代 平移/旋轉(zhuǎn)式 碘化鈉 1~2個(gè) 3~5分/層 256×256

5、 已淘汰第二代 平移/旋轉(zhuǎn)式 二氟化鈉 3~30個(gè) 10~40秒/層 256×256 已淘汰第三代 旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)式 氙

6、氣 300個(gè) 2~10秒/層 256×256 或512×512 第四代 旋轉(zhuǎn)/靜止 BGO晶體 1~4千個(gè) 1~4秒/層 512×512 或固定

7、 或高效稀土陶瓷 或1024×1024 （當(dāng)球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)、床勻速前進(jìn)時(shí)形成螺旋CT） 第五代 超快速或電子束CT，以偏轉(zhuǎn)電子束、多鎢靶來(lái)產(chǎn)生X線進(jìn)行掃 描，掃描時(shí)間縮至50ms/層，34 層/秒，拓寬了CT在心血管 方面的臨床應(yīng)用，但價(jià)格昂貴。,,,第一代,,,,平移-旋轉(zhuǎn),,,

8、第二代,平移-旋轉(zhuǎn),,,第三代,旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn),第四代,旋轉(zhuǎn)-靜止,旋轉(zhuǎn)—固定,,第五代 電子束CT,CT成像原理,CT基本原理為X線管發(fā)出的X線束（高度準(zhǔn)直）對(duì)人體檢查部位一定厚度的層面進(jìn)行斷面掃描，由探測(cè)器接收、測(cè)定透過(guò)該層面的X線量，然后經(jīng)放大并轉(zhuǎn)換為電子流，再經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）轉(zhuǎn)換成數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存和計(jì)算，得到該層面各單位容積（體素）的X線吸收值，后經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（D/A）在陰極射線管影屏上轉(zhuǎn)成CT圖像

9、。臨床上將此圖像再攝于膠片上或用其他的介質(zhì)存儲(chǔ)。因此，CT圖像是計(jì)算機(jī)計(jì)算出的圖像。,,體素,,。,CT的進(jìn)展,CT機(jī)沿用至今，無(wú)論從技術(shù)設(shè)計(jì)，硬件結(jié)構(gòu)和軟件功能等方面均有很大的進(jìn)展。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式：平移-旋轉(zhuǎn)→旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)→滑環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)（螺旋）。 機(jī)型的發(fā)展：頭顱CT機(jī)（幾分鐘/層）→全身CT機(jī)（幾秒/層）→螺旋CT機(jī)、電子束CT機(jī)（16層以上/秒）。 CT掃描方式的進(jìn)展：間

10、隔層面式掃描和采樣（普通CT）→連續(xù)容積式掃描和采樣（SCT. EBCT）。,,,CT的進(jìn)展,CT檢查技術(shù)的進(jìn)展：平掃，增強(qiáng)→動(dòng)態(tài)增強(qiáng)→雙期或多期增強(qiáng)，后處理重建。 學(xué)科發(fā)展：?jiǎn)渭僀T診斷→CT診斷+ CT介入。 形成如下優(yōu)勢(shì)： 1、提高了掃描速度；2、提高病變密度測(cè)量； 3、提高了病變發(fā)現(xiàn)率；4、可能減少造影劑用量； 5、在造影劑最高時(shí)成像；6、層厚

11、、間隔重建可 變；7、可行多層面及三維重建。,CT成像的優(yōu)越性,傳統(tǒng)X線影像是把具有三維的立體解剖結(jié)構(gòu)攝成二維的平面圖像，影像互相重疊，密度分辨率不高。CT克服了這些缺點(diǎn)，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1 、CT圖像能顯示真正的斷面圖像；無(wú)組織結(jié)構(gòu)重疊，解剖關(guān)系明確。 2、CT圖象清晰，密度分辨率高；照射范圍局限，X線散射小，可顯示X線照片無(wú)法顯示的器官和病變。因此病變檢出率和診斷準(zhǔn)確性高

12、。 3、 檢查方便、迅速而安全，無(wú)創(chuàng)傷，無(wú)痛苦。,,,,CT圖象特點(diǎn),CT圖像 1、CT圖像在顯示屏上用由黑到白的不同灰階度表示，黑表示低吸收區(qū)，即低密度區(qū)，如腦室；白表示高吸收區(qū)，即高密度區(qū)，如顱骨。這與X線照片圖像一致。 2、CT的密度分辨力高，人體軟組織的密度差別很小時(shí)，也能形成對(duì)比而成像。這是CT的突出優(yōu)點(diǎn)。所以CT能更好的顯示由軟組織構(gòu)成的器官，如腦、脊髓、縱隔、肺、

13、肝、膽、胰、脾、腎及盆腔器官等。,CT圖象特點(diǎn),二 CT值 X線圖像可反映正常與病變組織的密度，如高密度和低密度，但沒(méi)有量的概念。CT圖像不僅以不同灰度顯示其密度的高低，而且還可依組織對(duì)X線的吸收系數(shù)說(shuō)明其密度高低的程度，具有一個(gè)量的概念。 CT值代表X線穿過(guò)組織被吸收后的衰減值。每種物質(zhì)的CT值等于該物質(zhì)的衰減相比之后乘以1000 即：某物質(zhì)CT值=1000×（u—u水）/ u水,CT

14、圖象特點(diǎn),其單位名稱為HU（Hounsfield Unit）。 人體組織的CT值范圍從空氣的-1000HU到骨皮質(zhì)+1000HU，共有2000個(gè)CT值。 空氣的CT值最低為-1000HU； 脂肪的CT值為-50~-100； 水的CT值為0（±10）HU； 軟組織的CT值為20~50HU； 骨皮質(zhì)的CT值最高，為1000HU。,,CT圖

15、象特點(diǎn),窗寬（WW）與窗位（WL） 人體組織在CT上表現(xiàn)出2000個(gè)不同的灰度，層次甚多，人眼不能分辨出如此微小的灰度差別，一般只能分辨出16個(gè)灰度。當(dāng)兩種組織的CT值相差125HU以上（2000/16=125）以上時(shí)，人眼才能分辨出來(lái)。而人體軟組織的CT值多數(shù)+20~+70HU之間，相差不足125HU。為了提高組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的顯示，使CT值差別小的組織能分辨，CT機(jī)在設(shè)計(jì)上引入了窗寬與窗位進(jìn)行調(diào)整，稱為窗

16、口技術(shù)。,CT圖象特點(diǎn),窗寬 是指CT圖像上所包含的CT值范圍。在此CT值范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)按其密度高低從白到黑分為16個(gè)灰階供觀察對(duì)比。例如：窗寬選定為80HU，則其CT值的差別在5HU （80/16=5）以上即可分辨出來(lái)。因此窗寬的寬窄直接影響到圖像的對(duì)比度和清晰度。 窗位或稱窗中心 由于不同組織的CT值不同，要想觀察它的細(xì)微結(jié)構(gòu)，最好以該組織的CT值為窗位。窗位是指窗寬上下限的平均數(shù)。,不同窗寬、窗

17、位的CT圖象,,WW1000 WL-650,WW500 WL35,CT圖象特點(diǎn),四 部分容積效應(yīng)及周圍間隙現(xiàn)象 在同一掃描層內(nèi)含有兩種以上不同密度的物質(zhì)時(shí)，圖像的CT值則是這些物質(zhì)的CT值的平均數(shù)，它不能如實(shí)地反應(yīng)其中任何一種物質(zhì)的CT值，這種物理現(xiàn)象稱為部分容積效應(yīng)。 同一病灶，依所在器官（周圍背景）不同，所測(cè)定的CT值有所變化，這種現(xiàn)象稱為稱為周圍間隙現(xiàn)象。,CT圖象特點(diǎn),五

18、空間分辨率和密度分辨率 CT的分辨率分空間分辨率和密度分辨率，是判斷CT性能和說(shuō)明圖像質(zhì)量的兩個(gè)指標(biāo)。 空間分辨率 是指對(duì)物體結(jié)構(gòu)大?。◣缀纬叽纾┑蔫b別能力，通常用每厘米內(nèi)的線對(duì)數(shù)（LP/cm）或用可辨別最小物體的直經(jīng)（mm）來(lái)表示，它與構(gòu)成圖像的像數(shù)有關(guān)，像數(shù)小而多，則空間分辨率就大，圖像細(xì)致清楚。,CT圖象特點(diǎn),2 密度分辨率 表示CT設(shè)備對(duì)密度差別的分辨能力，以%

19、表示。如果CT的密度分辨率為0.5%，則表示兩種物質(zhì)的密度差別等于或大于0.5%時(shí)，即可分辨出來(lái)，而密度差小于0.5%時(shí)，則CT圖像上無(wú)法鑒別出來(lái)。 密度分辨率與每個(gè)系統(tǒng)容積所得到的光子數(shù)有關(guān)，光子數(shù)越多，密度分辨率越高。CT的密度分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于X線照片。,CT圖象特點(diǎn),六 圖像偽影 CT圖像上可出現(xiàn)各種各樣的偽影，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)，以免造成誤診或解釋上的困難。 偽影出現(xiàn)的常見(jiàn)原因及表現(xiàn)：

20、 （1） 病人運(yùn)動(dòng)或掃描器官自身的運(yùn)動(dòng)影，常表現(xiàn)為高低密度相伴行的條狀偽影； （ 2） 兩種鄰近結(jié)構(gòu)密度相差懸殊的部位，如骨嵴、鈣化、空氣或金屬異物與軟組織鄰近處，常表現(xiàn)為星芒狀或放射狀偽影； （3）CT機(jī)故障，表現(xiàn)為環(huán)形或同心圓偽影。,CT檢查技術(shù),一 普通CT掃描 1 、平掃 是指不使用任何造影劑的CT掃描方法。包括連續(xù)掃描、間隔掃描、重疊掃描、薄層掃描（層厚小于

21、0.5cm）、靶掃描等。 一般層厚為1.0cm，盡量不使用間隔掃描。 2、增強(qiáng)掃描 是經(jīng)血管內(nèi)注入水溶性含碘造影劑后再進(jìn)行掃描的檢查方法。目的是提高病變組織同正常組織的密度差，以顯示平掃上未被顯示或顯示不清的病變；通過(guò)病變有無(wú)強(qiáng)化和強(qiáng)化類型，對(duì)病變組織性質(zhì)做出判斷。,CT檢查技術(shù),注入方法有多種。 常用的造影劑有離子型（60%~76%泛影葡胺）和非離子型（ Ultravist

22、 、Omnipaque等）;前者價(jià)廉，有一些副反應(yīng)；后者無(wú)明顯副反應(yīng)，但價(jià)格較貴。 劑量約50~100毫升(1.5-2.0ml/kg). 3 、造影掃描 是在對(duì)某一器官或結(jié)構(gòu)進(jìn)行造影后再行掃描的方法。 常用的方法有：脊髓造影CT、腦池造影CT、膽囊造影CT、膝關(guān)節(jié)造影CT等。,,,平掃,增強(qiáng),CT檢查技術(shù),二 高分辨力CT掃描 高分辨力CT（HRCT）是

23、指在較短時(shí)間內(nèi)，取得良好空間分辨力CT圖象的掃描技術(shù)。 對(duì)CT機(jī)有如下要求： 1、 固有空間分辨力小于0.5mm； 2、圖象重建用高空間分辨力算法； 3、薄層掃描，層厚為1~1.5mm； 4、 矩陣用512×512。 HRCT可清楚顯示微小的結(jié)構(gòu)及密度差大的組織如肺間質(zhì)、聽(tīng)骨鏈等，明顯優(yōu)于普通CT。,CT檢查技術(shù),三

24、CT的新技術(shù) 1、多層面重建技術(shù)及曲面重建技術(shù) 2、多層面容積重建技術(shù)：包括最大強(qiáng)度投影，最小強(qiáng)度投影和平均強(qiáng)度投影 ； 3、表面覆蓋法重建技術(shù)（SSD）； 4、仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)（CTVE）； 5、容積重建術(shù)。 1屬二維重建技術(shù)，2~5屬三維重建技術(shù)。,SCT 三維重建,SCT三維重建（透明法處理）,聽(tīng)骨鏈仿真內(nèi)鏡,SCT三維重建（表面

25、覆蓋）,SCT三維重建（透明法）,SCT血管造影（CTA）,SCT多期掃描,CT圖像分析與診斷,1、了解掃描的技術(shù)與方法； 2、窗口技術(shù)； 3、仔細(xì)觀察每一幅圖像，然后通過(guò)思維而構(gòu)成某一器官或結(jié)構(gòu)的立體圖像； 4、以形態(tài)和密度兩方面分析每一器官。 形態(tài)方面主要觀察器官的大小、形態(tài)、輪廓。 密度方面要觀察有無(wú)一致性或

26、局限性密度增高或減低。病灶密度低于所在器官或結(jié)構(gòu)，稱低密度灶；病灶密度高于所在器官或結(jié)構(gòu)，稱高密度灶；病灶密度與所在器官或結(jié)構(gòu)相等，稱等密度灶；,CT圖像分析與診斷,若病灶兼有高、低、等密度，稱為混雜密度灶。 5、對(duì)于增強(qiáng)掃描，要與平掃圖像對(duì)比觀察，分析病灶有無(wú)強(qiáng)化、強(qiáng)化程度及強(qiáng)化形式，以利于定性診斷； 6、 全面而細(xì)致的觀察，辨別正?；虍惓＃?發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，經(jīng)過(guò)分析，以影像表現(xiàn)為基礎(chǔ)提出初步的

27、病理改變，有時(shí)需要提出幾個(gè)可能； 7 、結(jié)合臨床資料，綜合分析，以期得出比較正確的診斷。,CT診斷的臨床應(yīng)用,原則：掌握優(yōu)勢(shì)，合理應(yīng)用。 1、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的CT診斷價(jià)值較高，應(yīng)用普遍。 2、頭頸部疾病的CT診斷也很有價(jià)值，應(yīng)用較普遍。 3、胸部疾病的CT診斷，隨著高分辨率CT的應(yīng)用，日益顯示出它的優(yōu)越性。 4、  心臟及大血管CT診斷價(jià)值的大小取決于

28、CT裝置。多層螺旋CT及電子束CT有獨(dú)到之處。,CT診斷的臨床應(yīng)用,5 、 腹部及盆腔疾病的CT檢查，應(yīng)用日益廣泛。螺旋CT對(duì)急腹癥檢查既快捷、無(wú)痛苦，敏感性又高。 6、骨骼肌肉系統(tǒng)疾病，多可通過(guò)簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的X線檢查確診，使用CT檢查較少。但CT對(duì)顯示骨變化的細(xì)節(jié)、軟組織變化及關(guān)節(jié)等均較X線為優(yōu)。 CT是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的影象技術(shù)，由于其對(duì)臨床診斷有獨(dú)到的價(jià)值，普及速

29、度非?？欤浑m然檢查費(fèi)較昂貴，但是現(xiàn)已普及到,CT診斷的臨床應(yīng)用,縣級(jí)，甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)醫(yī)院。尤其螺旋CT的普及速度出人意料。隨著設(shè)備檔次的提高和影像學(xué)工作人員的不斷探索研究，CT的臨床應(yīng)用越來(lái)越廣泛，適應(yīng)癥越來(lái)越寬闊，基本上涵蓋了全身各部位，人體各系統(tǒng)。在以往認(rèn)為的應(yīng)用盲區(qū)也逐步得到了開(kāi)拓應(yīng)用，如胃腸道及心血管。一些器官結(jié)構(gòu)的顯示能達(dá)到微細(xì)解剖結(jié)構(gòu)，如HRCT顯示肺小葉等。隨著多層螺旋CT的應(yīng)用，CT功能成像的研究取得了一定