1、计算机断层成像技术计算机断层成像技术2023-1-162计算机断层成像技术 X射线计算机断层成像（射线计算机断层成像（Xray computed tomography，简称简称XCT）从从根本上克服了上述困难，是根本上克服了上述困难，是80多年来多年来X射线射线诊断学上的一次重大突破。诊断学上的一次重大突破。普通普通X X线摄影和线摄影和CTCT摄影图示摄影图示 CT发展简史 1895年，伦琴发现年，伦琴发现X射线射线 （诺贝尔奖）（诺贝尔奖）1917年，奥地利数学家年，奥地利数学家Radon提出图像重建理论提出图像重建理论的数学方法的数学方法 1961年，天文学家年，天文学家Oledendo
2、rf做了一个称为做了一个称为“旋旋转平移转平移”的试验，实现了最早的图像重建的试验，实现了最早的图像重建 1963年，美国教授年，美国教授cormark进一步发展了从进一步发展了从X线线投影重建图像的准确数学方法（投影重建图像的准确数学方法（79年诺贝尔奖）年诺贝尔奖）19671970年，年，hounsfield提出了断层的方法提出了断层的方法（79年诺贝尔奖）年诺贝尔奖）1972年年 CT正式应用于临床正式应用于临床 1974年年 全身全身CT应用于临床应用于临床 1978年年 国内开始引进国内开始引进CT 1983年年 电子束电子束CT（EBCT）研制成功）研制成功 1989年年 螺旋螺旋
3、CT应用于临床应用于临床 1993年年 双排双排CT研制成功研制成功 1998年年 多层螺旋多层螺旋CT应用于临床应用于临床 2000年年 采集采集8层的螺旋层的螺旋CT问世问世 2002年年 采集采集16层的螺旋层的螺旋CT问世问世 2004年年 采集采集64层的螺旋层的螺旋CT问世问世目前医用商用目前医用商用CTCT的生产厂家的生产厂家 国外国外 GE GE、TOSHIBATOSHIBA、Siemens Siemens、PHILIPS PHILIPS 垄断国际垄断国际85%85%市场市场 国内沈阳东软国内沈阳东软爱迪生 Early laboratory prototype of CT sc
4、annerCentral Research Laboratories,EMI(Electric and Musical Industries)London需要需要9天时间才能完成数据采集。天时间才能完成数据采集。Hounsfield and his prototypeHounsfields ApparatusFirst CT image(1971)showing cyst(confirmed)Hounsfields Prototype with cow brain slice囊肿 改进后需要改进后需要9个小时才能完成数据采集。个小时才能完成数据采集。Developed principally
5、to suppress ring artifacts海关人员正焦急地将货物往花了整整一上午才抽检完的一只集装箱里塞。改进后需要9个小时才能完成数据采集。Central Research正电子湮灭断层扫描(PET)Translation-rotationHounsfield and EMI CTStorage unitsTapes,disksSPECT使用的放射性核素通常为鍀99、碘131、碘123、铊201等。2004年 采集64层的螺旋CT问世2004年 采集64层的螺旋CT问世（为了减少扫描引起的图像模糊和避免患者吸收不必要的剂量，X射线管选用脉冲工作方式。探测器的宽度相当于层厚为1.Se
6、veral thousand individual detectors第三代扫描机它只包含一个扇形束的旋转扫描而不包括X线源与检测器的平移扫描。其它医用CT-PET,发射式发射的正电子和周围的负电子发生湮没现象Restriction of the useful x-ray beam to the anatomical area of interest工业CT与XCT的不同之处主要在于First CT image(1971)showing cyst(confirmed)第五代CT将一排X线管安放成半圆形，与之对应地把影像增强器安排在另一半圆弧上。Network interface探测器的宽度相当
7、于层厚为1.由清华同方股份有限公司承担的集装箱检测系统产品化工作通过了国家组织的专家审定。（）相邻螺线圈沿床移动方向的距离。Several thousand individual detectorsDetector arrayGE、TOSHIBA、Siemens、PHILIPSMultiple detectors普通X线摄影和CT摄影图示过去全世界只有美、日、德三个国家掌握这项技术，并垄断着全世界的CT市场。（2）可以显示新陈代谢的情况；并有图象清晰、分辨率高等优点。（为了减少扫描引起的图像模糊和避免患者吸收不必要的剂量，X射线管选用脉冲工作方式。第四代扫描机的检测器在360圆周上固定安装，因
8、而在数据采集过程中只需旋转X线源。Both the x-ray source and the detector array rotate about the same axisHounsfield and EMI CT4分钟可生成图像。分钟可生成图像。CT scanner 结构图4.1 4.1 概述概述一、一、CT的用途的用途医学诊断医学诊断辅助治疗辅助治疗工业工业CTCTA fan beam x-ray source我国第一台螺旋CT已由东大阿尔派研制成功，成为世界第四个可生产螺旋CT的国家。1895年，伦琴发现X射线 （诺贝尔奖）Xray generatorPrepatient and p
9、ostpatientSpiral CT ScannerStorage unitsTapes,disks当把全部投影数据送入计算机后，就可以通过图像重建算法来重构关于探测平面的二维图像，图像的灰度值与组织的衰减系数相对应。第三代扫描机它只包含一个扇形束的旋转扫描而不包括X线源与检测器的平移扫描。（3）图像空间分辨率好，信噪比高。1、First GenerationkV is a reflection of the energy level of the x-ray beamGE、TOSHIBA、Siemens、PHILIPS第三代扫描机它只包含一个扇形束的旋转扫描而不包括X线源与检测器的平移扫描
10、。探测器的宽度相当于层厚为1.这样，射线束就对整个感兴趣的平面进行了一次扫描，检测器接收到了与脏器衰减系数直接相关的投影数据。Hounsfields Apparatus当把全部投影数据送入计算机后，就可以通过图像重建算法来重构关于探测平面的二维图像，图像的灰度值与组织的衰减系数相对应。Multiple image projections per translationSmall fan-beamCentral Research1、First Generation二、二、CTCT的优点的优点显示真正的断层图像显示真正的断层图像图像清晰、密度分辨率高图像清晰、密度分辨率高操作简单、安全操作简单、安
11、全三、三、CTCT的局限的局限有些病变不适宜有些病变不适宜成分、生物、化学结构成分、生物、化学结构造价高造价高4.24.2几种典型几种典型CTCT 1 医用医用XCT A、全身型、全身型 组成组成X射线管、固体探测器阵列、转动扫描射线管、固体探测器阵列、转动扫描机构、可调床位和纵向扫描机构、数据采机构、可调床位和纵向扫描机构、数据采集系统，图像处理、存储和输出系统以及集系统，图像处理、存储和输出系统以及整机电控系统。（为了减少扫描引起的图整机电控系统。（为了减少扫描引起的图像模糊和避免患者吸收不必要的剂量，像模糊和避免患者吸收不必要的剂量，X射射线管选用脉冲工作方式。）线管选用脉冲工作方式。）
12、B、动态、动态XCT 2工业工业CT 工业工业CT与与XCT的不同之处主要在于的不同之处主要在于（1）吸收剂量限不同）吸收剂量限不同（2）成像时间要求不同）成像时间要求不同（3）谱的硬化和检测标定不同）谱的硬化和检测标定不同 用途缺陷检测、尺寸测量、装配结构分析、用途缺陷检测、尺寸测量、装配结构分析、反馈工程反馈工程工件工件旋转旋转2Mev加速器工业CT系统420Kev X420Kev X射线工业射线工业CTCT集成检测系统集成检测系统清华同方威视技术股份有限公司 大型集装箱检查系统 由清华同方股份有限公司承担的集装箱检测系统产品化工作通过了国家组织的专家审定。专家委员会认为，该系统已达到可投
13、产制造的程度，清华同方具备在海关建造系统工程项目的能力。威视大型集装箱检查系统发展历程我国某边境口岸。海关人员正焦急地将货物往花了整整一上午才抽检完的一只集装箱里塞。身后，数以千计的卡车排开长龙，司机焦躁地按着喇叭；8 0 年代末：1 9 9 1 年，法国戴高乐国际机场世界上第一台集装箱检测系统投入使用，集装箱内小如香烟盒的物体在高能X 射线的透视扫描下都清晰可辨。清华大学四位教授致信校领导，建议注意这一新动向，迅速开展独立研制工作。1 9 9 8 年1 月7 日X射线能量150KV以下常用电压420KVX射线强度150mA左右2mA左右放射性同位素不采用不采用60Co源高能直线加速器不采用不
14、采用10MeV以上扫描和结构方式病人静止检测对象运动X光机和探测器运动X光机和探测器保持静止工业工业CT装置和医用装置和医用CT装置的区别装置的区别医用医用CT装置装置工业工业CT装置装置 3核医学发射核医学发射CT 原理将放射性核素注入到人体后，由于放原理将放射性核素注入到人体后，由于放射性核素参与人体的正常或异常功能和代射性核素参与人体的正常或异常功能和代谢变化，因而可以通过放射性核素在人体谢变化，因而可以通过放射性核素在人体内分布和代谢反映人体内的病理或生理变内分布和代谢反映人体内的病理或生理变化。化。A、单光子发射、单光子发射CT（SPECT)SPECT使用的放射性核素通常为鍀使用的放
15、射性核素通常为鍀99、碘碘131、碘、碘123、铊、铊201等。这些核素发生等。这些核素发生衰变，每次固定产生一个光子。衰变，每次固定产生一个光子。B、正电子发射、正电子发射CT(PET)PET使用的核素为短半衰期核素碳使用的核素为短半衰期核素碳11、氧氧15、氟、氟18、氮、氮13.这类核素衰变时发生这类核素衰变时发生+衰变，释放出一个正电子。衰变，释放出一个正电子。PET的优点的优点 （1）人体累积剂量小；）人体累积剂量小；（2）可以显示新陈代谢的情况；）可以显示新陈代谢的情况；（3）图像空间分辨率好，信噪比高。）图像空间分辨率好，信噪比高。其它医用其它医用CT-PET,CT-PET,发射
16、式发射式PETPET装置的剖面图装置的剖面图注入+核素于人体内目标发射的正电子和周围的负电子发生湮没现象用两个位置相对的探测器符合探测这一对运动方向相反而能量相同的光子即可对人体的脏器成像300万像素彩色LCD 4.2基本原理基本原理 X射线被准直后成为一条很窄的射线束。射线被准直后成为一条很窄的射线束。当当X射线管沿一个方向平移时，与之相对应射线管沿一个方向平移时，与之相对应的检测器也跟着作平移运动。这样，射线的检测器也跟着作平移运动。这样，射线束就对整个感兴趣的平面进行了一次扫描，束就对整个感兴趣的平面进行了一次扫描，检测器接收到了与脏器衰减系数直接相关检测器接收到了与脏器衰减系数直接相关
17、的投影数据。的投影数据。一次扫描过程结束后，整个一次扫描过程结束后，整个X射线源及射线源及检测器系统将沿圆弧旋转一个角度（如每检测器系统将沿圆弧旋转一个角度（如每次旋转次旋转1），然后再重复平移扫描过程，），然后再重复平移扫描过程，直至在整个直至在整个180圆周上扫描一遍。当把全圆周上扫描一遍。当把全部投影数据送入计算机后，就可以通过图部投影数据送入计算机后，就可以通过图像重建算法来重构关于探测平面的二维图像重建算法来重构关于探测平面的二维图像，图像的灰度值与组织的衰减系数相对像，图像的灰度值与组织的衰减系数相对应。这就是应。这就是CT的基本工作原理。的基本工作原理。右下图为一幅只含四个像素的
18、图像，每个像素的衰减系数的值是未知的。根据公式，入射X射线强度为Io，透射后的强度为I，则在水平方向上可以得到以下方程 doeII)(141doeII)(232 同理还可以在垂直方向与对角线方向列出类似的方程。从原理上讲，只要把其中四个相互独立的方程联立起来求解，就能得出14四个未知数的值。所形成的这幅关于衰减系数的图像就是所要的XCT图像，它将向人们显示探查平面上脏器的结构。这就是XCT能够从投影数据重建图像的基本原理。4.34.3、各代、各代CTCT扫描机扫描机1、First GenerationOne detectorTranslation-rotationParallel-beam世界
19、上第一台集装箱检测系统投入使用，集装箱内小如香烟盒的物体在高能X 射线的透视扫描下都清晰可辨。（）可进行薄层扫描，断层之间无数据遗漏，可在任意位置重建图像，还可提供用于三维重建的容积数据。这些核素发生衰变，每次固定产生一个光子。探测器的宽度相当于层厚为1.第二代扫描仪也采用平移加旋转的扫描方式。Network interface（1）人体累积剂量小；据国家卫生部门统计，过去我国已进口各类螺旋CT机近100台，现在仍以每年近百台的需求速度在发展。5mm，其他的30排均为1mm等宽的探测器。X-ray sourceMultiple radiation detectors-a detector ar
20、rayStorage unitsTapes,disksHounsfield and his prototype（）相邻螺线圈沿床移动方向的距离。Storage unitsTapes,disks过去全世界只有美、日、德三个国家掌握这项技术，并垄断着全世界的CT市场。正电子湮灭断层扫描(PET)清华同方威视技术股份有限公司Finely collimated xray beamSingle radiation detectorTranslate-rotate motion180 translations with 1 rotation between translationSingle image
21、projection per translationFive minute image timeHead image only,not capable of body imaging 第一代第一代CT的数据采集方法是用一个的数据采集方法是用一个X射线源，一个检测器作同步平移运动，并射线源，一个检测器作同步平移运动，并旋转进行扫描来获得投影数据。它的基本旋转进行扫描来获得投影数据。它的基本问题是扫描时间比较长问题是扫描时间比较长(约几分钟）。因此约几分钟）。因此只能对那些相对稳定的部位（如头部）成只能对那些相对稳定的部位（如头部）成像。像。2、Second GenerationMultiple
22、detectorsTranslation-rotationSmall fan-beamFan shaped xray beamMultiple radiation detectors-a detector arrayTranslate-rotation motionUsually 18 translations with 1 rotation between translationsMultiple image projections per translationApproximately 30 s imaging timeHead and body imager 第二代扫描仪也采用平移加旋
23、转的扫第二代扫描仪也采用平移加旋转的扫描方式。所不同的是它用一个小角度扇形描方式。所不同的是它用一个小角度扇形的射线束和多个检测器来代替原来的单一的射线束和多个检测器来代替原来的单一检测器。因使用多个检测器，就可在每个检测器。因使用多个检测器，就可在每个发射位置上同时检测到多个投影数据。因发射位置上同时检测到多个投影数据。因此，在一次平移扫描后，可以让此，在一次平移扫描后，可以让X线源与检线源与检测器一次转过一个较大的角度（如测器一次转过一个较大的角度（如10）后再作第二次平移扫描。这样可以使系统后再作第二次平移扫描。这样可以使系统数据采集时间缩短到几分之一分钟。数据采集时间缩短到几分之一分钟
24、。3、Third GenerationMultiple detectorsSource-detector RotationLarge fan-beamA Fan beam xray sourceSeveral hundred radiation detectors-curvilinear detector arrayBoth the x-ray source and the detector array rotate about the same axisImaging time is reduced to 1 s or lessRing artifacts 第三代扫描机它只包含一个扇形束的旋
25、转扫描而不包括X线源与检测器的平移扫描。检测器阵列通常由几百个检测器单元依次排列而成。扇形角已扩大至可复盖全身横断面。光源探测器阵列的组合绕着物体旋转，一组中的数据可以同时采集。这一代扫描机的明显优点是简化了机械结构，从而使扫描速度明显提高，通常只需几秒钟。改进后需要9个小时才能完成数据采集。普通X线摄影和CT摄影图示组成X射线管、固体探测器阵列、转动扫描机构、可调床位和纵向扫描机构、数据采集系统，图像处理、存储和输出系统以及整机电控系统。Ring artifactsSource-detector Rotation（为了减少扫描引起的图像模糊和避免患者吸收不必要的剂量，X射线管选用脉冲工作方式
26、。1895年，伦琴发现X射线 （诺贝尔奖）（）相邻螺线圈沿床移动方向的距离。为进一步提高扫描速度而设计的第五代CT完全靠电子的方法进行扫描，扫描时间缩短在一秒钟之内。Postpatient collimation controls slice thickness这些核素发生衰变，每次固定产生一个光子。以GE公司的Light Speed为代表。Xray generatorPrepatient collimation controls patient dose profile第三代扫描机它只包含一个扇形束的旋转扫描而不包括X线源与检测器的平移扫描。1974年 全身CT应用于临床B、正电子发射CT(
27、PET)探测器的宽度相当于层厚为1.4、Fourth GenerationDetector ringSource-rotationLarge fan-beamDeveloped principally to suppress ring artifactsA fan beam x-ray sourceSeveral thousand individual detectorsRotation of the x-ray source around a fixed detector array(rotation-stationary)Imaging time is 1 s or less 第四代扫描机
28、的检测器在第四代扫描机的检测器在360圆周上固定圆周上固定安装，因而在数据采集过程中只需旋转安装，因而在数据采集过程中只需旋转X线线源。光源运动时，每个探测器到光源的直源。光源运动时，每个探测器到光源的直线形成了一组发散射线。当探测器到光源线形成了一组发散射线。当探测器到光源的射线在重建区域的外面时，这组射线可的射线在重建区域的外面时，这组射线可用来对探测器进行校准。用来对探测器进行校准。优点克服环形伪影，图像分辨率略有提高优点克服环形伪影，图像分辨率略有提高Third&Fourth Generations(From Picker)(From Siemens)Finely collimated
29、 xray beam1978年 国内开始引进CTZ轴方向有8排探测器，每排探测器的宽度不等，从中间向两边，其宽度分别相当于层厚为1、1.Multiple detectors第五代CT将一排X线管安放成半圆形，与之对应地把影像增强器安排在另一半圆弧上。Hounsfield and his prototypeSmall fan-beam第三代扫描机它只包含一个扇形束的旋转扫描而不包括X线源与检测器的平移扫描。Single radiation detector1、First Generation1961年，天文学家Oledendorf做了一个称为“旋转平移”的试验，实现了最早的图像重建Source-
30、detector Rotation普通X线摄影和CT摄影图示(From Picker)Increasing kV greater penetration through the patient greater number of photons reach the detector这类核素衰变时发生+衰变，释放出一个正电子。420Kev X射线工业CT集成检测系统螺旋CT是在常规CT技术应用的基础上发展起来的新型CT，是CT技术改革的又一次重大飞跃。Multiple radiation detectors-a detector array这一代扫描机的明显优点是简化了机械结构，从而使扫描速度明
31、显提高，通常只需几秒钟。正电子湮灭断层扫描(PET)5、Spiral/Helical Scanning 螺旋螺旋CT是在常规是在常规CT技术应用的基础上发展起技术应用的基础上发展起来的新型来的新型CT，是，是CT技术改革的又一次重大飞跃。技术改革的又一次重大飞跃。产生于产生于1989年，是在滑环扫描技术的基础上形成年，是在滑环扫描技术的基础上形成的，大致属于第三代的，大致属于第三代CT的发展。的发展。它将常规的单层扫描改为单方向螺旋式它将常规的单层扫描改为单方向螺旋式轨迹的连续扫描，其射线束呈螺旋状切入人体，轨迹的连续扫描，其射线束呈螺旋状切入人体，做不间断地连续扫描并获得容积诊断信息，大大做
32、不间断地连续扫描并获得容积诊断信息，大大地提高了扫描速度，因此具有扫描时间短、无间地提高了扫描速度，因此具有扫描时间短、无间隔、一次屏息即可完成大区域扫描的特点。并有隔、一次屏息即可完成大区域扫描的特点。并有图象清晰、分辨率高等优点。图象清晰、分辨率高等优点。Source rotation Simultaneous Table translation Data acquisition GantryData acquisitionsystemDetectorsStorage units:Tapes,disksDisplayControlconsoleComputerParallelprocess
33、orTableRecordingSourceNetwork Spiral CT Scanner GantryData acquisition system Table ComputerParallel processors Control console Storage unitsTapes,disks Recording device Network interface Xray generator Heat exchanger一、单层螺旋一、单层螺旋CT CT 1 1、供电与扫描方式、供电与扫描方式 传统高压电缆供电，往复扫描。传统高压电缆供电，往复扫描。螺旋电刷与滑环，滑动的接触式连接，
34、连螺旋电刷与滑环，滑动的接触式连接，连续旋转。续旋转。的优势的优势（）提高了扫描速度。（）提高了扫描速度。（）可进行薄层扫描，断层之间无数据遗（）可进行薄层扫描，断层之间无数据遗漏，可在任意位置重建图像，还可提供用漏，可在任意位置重建图像，还可提供用于三维重建的容积数据。于三维重建的容积数据。Restriction of the useful x-ray beam to the anatomical area of interestSeveral thousand individual detectorsDeveloped principally to suppress ring artifa
35、cts过去全世界只有美、日、德三个国家掌握这项技术，并垄断着全世界的CT市场。Speed:50,100 msCentral Research1983年 电子束CT（EBCT）研制成功Data acquisition1972年 CT正式应用于临床这样，射线束就对整个感兴趣的平面进行了一次扫描，检测器接收到了与脏器衰减系数直接相关的投影数据。EBT由电子枪发射电子束，再由电子束轰击扫描架上的靶环，由靶环发出X线。Developed principally to suppress ring artifactsLaboratories,EMI(Electric and Musical Industri
36、es)London探测器的宽度相当于层厚为1.1978年 国内开始引进CT第三代扫描机它只包含一个扇形束的旋转扫描而不包括X线源与检测器的平移扫描。GE、TOSHIBA、Siemens、PHILIPS1983年 电子束CT（EBCT）研制成功海关人员正焦急地将货物往花了整整一上午才抽检完的一只集装箱里塞。Multiple radiation detectors-a detector arrayRestriction of the useful x-ray beam to the anatomical area of interest2 2、螺距与层厚、螺距与层厚 （）相邻螺线圈沿床移动方向的距
37、离。（）相邻螺线圈沿床移动方向的距离。（）扫描一圈床移动的距离扫描线束宽（）扫描一圈床移动的距离扫描线束宽度。度。层厚断层的厚度。由准直器孔径决定。层厚断层的厚度。由准直器孔径决定。3 3、螺旋插值、螺旋插值 图像重建所使用的数据应为同一层面图像重建所使用的数据应为同一层面扫描的结果。扫描的结果。螺旋扫描所获得的数据并非螺旋扫描所获得的数据并非取自同一层面，而是不同层面的螺旋数据。取自同一层面，而是不同层面的螺旋数据。为了获得同一层面的数据以重建图像，必为了获得同一层面的数据以重建图像，必须根据实际的投影值，通过内插算法来获须根据实际的投影值，通过内插算法来获取属于同一断层的数据。取属于同一断
38、层的数据。在欲重建图像所在欲重建图像所对应的同一断层内进行内插数据的方法称对应的同一断层内进行内插数据的方法称为螺旋插值。为螺旋插值。单层螺旋单层螺旋CTCT与多层螺旋与多层螺旋CTCT的比较的比较PET使用的核素为短半衰期核素碳11、氧15、氟18、氮13.组成X射线管、固体探测器阵列、转动扫描机构、可调床位和纵向扫描机构、数据采集系统，图像处理、存储和输出系统以及整机电控系统。5、Spiral/Helical ScanningPrepatient and postpatient由于其技术复杂，价格非常昂贵，进口一台螺旋CT机需要300多万至1000万元人民币。它既能对静止或慢运动的组织作高
39、密度分辨率成像，还能充分利用快速的电子扫描对心脏和肺的动态功能进行研究。并有图象清晰、分辨率高等优点。EBT由电子枪发射电子束，再由电子束轰击扫描架上的靶环，由靶环发出X线。清华同方威视技术股份有限公司（）扫描一圈床移动的距离扫描线束宽度。同理还可以在垂直方向与对角线方向列出类似的方程。Multiple radiation detectors-a detector arraySimultaneous Table translation(From Picker)扇形角已扩大至可复盖全身横断面。1974年 全身CT应用于临床Source-detector Rotation（3）图像空间分辨率好，信
40、噪比高。Prepatient and postpatientSpeed:50,100 msX射线计算机断层成像（Xray computed tomography，简称XCT）从根本上克服了上述困难，是80多年来X射线诊断学上的一次重大突破。2000年 采集8层的螺旋CT问世其它医用CT-PET,发射式Simultaneous Table translation1983年 电子束CT（EBCT）研制成功Several thousand individual detectors探测器的宽度相当于层厚为1.Speed:50,100 ms它在Z轴方向有16排探测器，每排探测器是等宽的。清华同方威视技术
41、股份有限公司Several hundred radiation detectors-curvilinear detector arrayStorage unitsTapes,disks改进后需要9个小时才能完成数据采集。Multiple radiation detectors-a detector array用两个位置相对的探测器符合探测这一对运动方向相反而能量相同的光子即可对人体的脏器成像First CT image(1971)showing cyst(confirmed)Incresing in mAs increse in contrast resolution从原理上讲，只要把其中四个
42、相互独立的方程联立起来求解，就能得出14四个未知数的值。当探测器到光源的射线在重建区域的外面时，这组射线可用来对探测器进行校准。多排探测器多排探测器(1)q以以GE公司的公司的Light Speed为代表。为代表。q它在它在Z轴方向有轴方向有16排探测器，每排探排探测器，每排探测器是等宽的。测器是等宽的。q探测器的宽度相当探测器的宽度相当于层厚为于层厚为1.25mm。材料为稀土陶瓷。材料为稀土陶瓷。多排探测器多排探测器(2)q以西门子公司为代以西门子公司为代表。表。qZ轴方向有轴方向有8排探测排探测器，每排探测器的宽器，每排探测器的宽度不等，从中间向两度不等，从中间向两边，其宽度分别相当边，其
43、宽度分别相当于层厚为于层厚为1、1.5、2.5、5mm。q材料为超速陶瓷材材料为超速陶瓷材料料。多排探测器多排探测器(3)q东芝公司的探测东芝公司的探测器器q沿沿Z轴方向有轴方向有34排，排，基本上也是等宽型基本上也是等宽型的，只是靠近中央的，只是靠近中央的的4排为一半宽度排为一半宽度0.5mm，其他的其他的30排均为排均为1mm等宽的等宽的探测器。探测器。过去全世界只有美、日、德三个国家过去全世界只有美、日、德三个国家掌握这项技术，并垄断着全世界的掌握这项技术，并垄断着全世界的CTCT市场。市场。由于其技术复杂，价格非常昂贵，进口一由于其技术复杂，价格非常昂贵，进口一台螺旋台螺旋CTCT机需
44、要机需要300300多万至多万至10001000万元人民币。万元人民币。据国家卫生部门统计，过去我国已进口各据国家卫生部门统计，过去我国已进口各类螺旋类螺旋CTCT机近机近100100台，现在仍以每年近百台台，现在仍以每年近百台的需求速度在发展。我国第一台螺旋的需求速度在发展。我国第一台螺旋CTCT已已由东大阿尔派研制成功，成为世界第四个由东大阿尔派研制成功，成为世界第四个可生产螺旋可生产螺旋CTCT的国家。的国家。为进一步提高扫描速度而设计的第五为进一步提高扫描速度而设计的第五代代CT完全靠电子的方法进行扫描，扫描时完全靠电子的方法进行扫描，扫描时间缩短在一秒钟之内。第五代间缩短在一秒钟之内
45、。第五代CT将一排将一排X线管安放成半圆形，与之对应地把影像增线管安放成半圆形，与之对应地把影像增强器安排在另一半圆弧上。它既能对静止强器安排在另一半圆弧上。它既能对静止或慢运动的组织作高密度分辨率成像，还或慢运动的组织作高密度分辨率成像，还能充分利用快速的电子扫描对心脏和肺的能充分利用快速的电子扫描对心脏和肺的动态功能进行研究。动态功能进行研究。6、EBeam CT Scanner Speed:50,100 ms Thickness:1.5,3,6,10 mm 电子束电子束CTCT（electronic beam tomography,electronic beam tomography,E
46、BTEBT）是）是CTCT的一种特殊类型，与常规的一种特殊类型，与常规CTCT的主的主要区别在于由电子束取代了要区别在于由电子束取代了X X线球管的机械线球管的机械旋转。旋转。EBTEBT由电子枪发射电子束，再由电子由电子枪发射电子束，再由电子束轰击扫描架上的靶环，由靶环发出束轰击扫描架上的靶环，由靶环发出X X线。线。通过电子枪内的偏转线圈使电子束扫描钨通过电子枪内的偏转线圈使电子束扫描钨靶，被扫描的钨靶产生往返运动的靶，被扫描的钨靶产生往返运动的X X线，以线，以对患者进行扫描。所以对患者进行扫描。所以EBTEBT无无X X线球管机械线球管机械旋转的速度限制，扫描速度要远远高于多旋转的速度
47、限制，扫描速度要远远高于多层螺旋层螺旋CTCT，成像时间大大缩短，特别适用，成像时间大大缩短，特别适用于心脏等运动器官的检查。于心脏等运动器官的检查。与常规与常规CTCT扫描相比它不会因呼吸的扫描相比它不会因呼吸的幅度不同出现病灶遗漏和层面重叠，幅度不同出现病灶遗漏和层面重叠，因此更适合于肺部、腹部这些易受呼因此更适合于肺部、腹部这些易受呼吸运动影响脏器的小病灶的检查，扫吸运动影响脏器的小病灶的检查，扫描速度快又利于病灶的连续动态观察。描速度快又利于病灶的连续动态观察。三维容积采样还能重建出高质量的冠三维容积采样还能重建出高质量的冠状或矢状断层图象，弥补了状或矢状断层图象，弥补了CTCT不能直
48、不能直接进行冠、矢状扫描的不足。接进行冠、矢状扫描的不足。CT Gantry Portion of the CT that accomodates the patient and source and detector assembliesX-ray sourceHigh-voltage generator Detector arrayCollimator assemblyCollimator Restriction of the useful x-ray beam to the anatomical area of interestPrepatient and postpatientPrep
49、atient collimation controls patient dose profilePostpatient collimation controls slice thickness 不同准直器的临床应用不同准直器的临床应用准直器的工艺分类准直器的工艺分类mAS and kVmAs relates to the number of photons emitted in an x-ray beamIncresing in mAs increse in contrast resolutionkV is a reflection of the energy level of the x-ray beamIncreasing kV greater penetration through the patient greater number of photons reach the detectorData Acquisition System(DAS)FilterSourceDetectorPre-CollimatorPost-CollimatorPatientScattering
