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CT的结构以及讲解(简)

更新:2007年05月22日 阅读次数: 【字体:
常规CT的基本结构
CT的主要结构包括两大部分:X线体层扫描装置和计算机系统。前者主要由产生X线束的发生器和球管,以及接收和检测X线的探测器组成;后者主要包括数据采集系统、中央处理系统、磁带机、操作台等。此外,CT机还应包括图像显示器、多幅照相机等辅助设备。
X线球管和探测器分别安装在被扫描组织的两侧,方向相对。当球管产生的X线穿过被扫描组织,透过组织的剩余射线为探测器所接收。探测器对X线高度敏感,它将接收到的X线先变成模拟信号,再变换为数字信号,输入计算机的中央处理系统。处理后的结果送入磁带机储存,或经数/模处理后经显示器显示出来,变成CT图像,再由多幅照相机摄片以供诊断。
螺旋CT
螺旋CT机是目前世界上最先进的CT设备之一,其扫描速度快,分辨率高,图像质量优。用快速螺旋扫描能在15秒左右检查完一个部位,能发现小于几毫米的病变,如小肝癌、垂体微腺瘤及小动脉瘤等。其功能全面,能进行全身各部检查,可行多种三维成像,如多层面重建、CT血管造影、器官表面重建及仿真肠道、气管、血管内窥镜检查。可进行实时透镜下的CT导引穿刺活检,使用快捷、方便、准确。
常规CT的基本结构
CT的主要结构包括两大部分:X线体层扫描装置和计算机系统。前者主要由产生X线束的发生器和球管,以及接收和检测X线的探测器组成;后者主要包括数据采集系统、中央处理系统、磁带机、操作台等。此外,CT机还应包括图像显示器、多幅照相机等辅助设备。
X线球管和探测器分别安装在被扫描组织的两侧,方向相对。当球管产生的X线穿过被扫描组织,透过组织的剩余射线为探测器所接收。探测器对X线高度敏感,它将接收到的X线先变成模拟信号,再变换为数字信号,输入计算机的中央处理系统。处理后的结果送入磁带机储存,或经数/模处理后经显示器显示出来,变成CT图像,再由多幅照相机摄片以供诊断。
螺旋CT
螺旋CT机是目前世界上最先进的CT设备之一,其扫描速度快,分辨率高,图像质量优。用快速螺旋扫描能在15秒左右检查完一个部位,能发现小于几毫米的病变,如小肝癌、垂体微腺瘤及小动脉瘤等。其功能全面,能进行全身各部检查,可行多种三维成像,如多层面重建、CT血管造影、器官表面重建及仿真肠道、气管、血管内窥镜检查。可进行实时透镜下的CT导引穿刺活检,使用快捷、方便、准确。
螺旋CT的具体用途与特点(部分)
1.肝动脉CT血管造影示肝内血管,指导肝癌介入治疗。
2.头颅扫描的图像清晰,无伪影。在发现后颅凹病变上优于其他CT。
3.胸部CT扫描图像清晰度明显高于其他CT。
4.肝、胆、胰、脾及腹膜后CT扫描,检查快,图像质量好。
5.肾脏、盆腔及腰椎CT扫描检查快,图像质量好。
6.显示颅内肿瘤于血管的关系对手术至关紧要。
7.一般CT或超声不能发现的微小肝癌,在螺旋CT动脉增强扫描下原形毕露。
8.周围型肺癌和肾上腺肿瘤表面三维重建示肿瘤与血管的关系,有利于手术。
CT的工作原理
人体各种组织(包括正常和异常组织)对X线的吸收不等。CT即利用这一特性,将人体某一选定层面分成许多立方体小块,这些立方体小块称为体素。X线通过人体测得每一体素的密度或灰度,即为CT图像上的基本单位,称为像素。它们排列成行列方阵,形成图像矩阵。当X线球管从一方向发出X线束穿过选定层面时,沿该方向排列的各体素均在一定程度上吸收一部分X线,使X线衰减。当该X线束穿透组织层面(包括许多体素)为对面探测器接收时,X线量已衰减很多,为该方向所有体素X线衰减值的总和。然后X线球管转动一定角度,再沿另一方向发出X线束,则在其对面的探测器可测得沿第2次照射方向所有体素X线衰减值的总和;以同样方法反复多次在不同方向对组织的选定层面进行X线扫描,即可得到若干个X线衰减值总和。在上述过程中,每扫描一次,即可得一方程。该方程中X线衰减总量为已知值,而形成该总量的各体素X线衰减值是未知值。经过若干次扫描,即可得一联立方程,经过计算机运算可解出这一联立方程,而求出每一体素的X线衰减值,再经数/模转换,使各体素不同的衰减值形成相应各像素的不同灰度,各像素所形成的矩阵图像即为该层面不同密度组织的黑白图像。
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CT的密度
分析CT图像,一方面是观察解剖结构,另一方面是了解密度改变。后者可通过测定CT值而知,亦可与周围组织的密度对比观察。人体内肿瘤组织因部位、代谢、生长及伴随情况不同,其密度变化各异。CT对组织的密度分辨率较高,且为横断面扫描,提高了肿瘤诊断的准确率。
造影剂的应用
虽然CT较普通X线摄影有更高的密度分辨率,但有些病变与正常组织间的密度差异很小,需要利用造影剂使上述密度差异加大,以帮助诊断。CT扫描用造影剂可分两大类:一类为用于空腔脏器的造影剂,另一类为静脉注射用造影剂(偶尔也通过动脉注射造影剂)。
CT技术的展望
20多年来的实践,已经确认了CT在影像医学中的重要位置,预计将来CT技术的发展,会在以下几个方面。
目前CT图像的质量有了明显改善,特别是高分辨力扫描(HRCT)图像已能显示肺小叶间隔改变。但这多是提高kV和mAs为代价取得的。而我们的目的是既要获得高质量的图像,又要使患者尽量地减少X线辐射,这应该使下一步CT改革的重点之一。
要想同时获得这两种效益,看来一要提高探测器的灵敏度,一能够在不增加甚至减少辐射剂量的前提下,提高图像质量;二要进一步改进图像重建的处理方式,在软件方面下工夫。已有很多厂家在这一方面取得了进展。
扫描速度的提高,也是CT将来发展的趋势。尽管目前常规(包括螺旋)CT的扫描速度已达亚秒级,但仍不能满足需要。如果五代CT的图像质量再能进一步提高到常规CT图像水平甚至超过常规图像,这种扫描方式将会替代目前的机械运动扫描方式。如能实现,将是CT发展史上的又一次革命。
图像后处理功能的发展,将是CT发展的另一个重点。MIP、SSD、CT内窥镜和容积演示等图像后处理功能已将常规CT只能显示二维横断解剖发展发展到三维观察,这些图像已接近实际人体的大体解剖,更接近手术中的实际所见,为手术方案的制订提供了更为详尽的信息。相信将来这些功能将进一步完善。
对比剂的开发是一个难题,期望无副反应的对比剂早日问世。
关键词:CT的结构以及
相关栏目:仪器设备 仪器介绍
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