ct成像基本原理

1、CT成像基本原理,一、CT機(jī)的發(fā)明,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。1969年英國的Hounsfield首先設(shè)計(jì)成電子計(jì)算機(jī)體層成像裝置（Computed Tomography,簡(jiǎn)稱CT）。1972年這一成果在放射學(xué)年會(huì)上公布于世。1979年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)生物學(xué)獎(jiǎng)。,CT的優(yōu)點(diǎn)： 1 檢查方便、迅速而安全，無創(chuàng)傷，無痛苦。2 圖像是斷面圖像，密度分辨率高，圖像清晰，解剖關(guān)系明確

2、，可直接顯示X線照片無法顯示的器官和病變。 3 可以獲得不同的正常組織與病變組織的X線吸收系數(shù)，以用于定性分析。,二、基本名詞、概念,1.CT值CT值代表X線穿過組織被吸收后的衰減值。每種物質(zhì)的CT值等于該物質(zhì)的衰減系數(shù)與水的衰減系數(shù)之差再與水的衰減系數(shù)相比之后乘以1000 ，即某物質(zhì)CT值=1000×（u—u水）/ u水，，其單位名稱為HU ,可見CT值不是一個(gè)絕對(duì)值，而是一個(gè)相對(duì)值。不同組織的CT值各異，各自在一定范圍

3、內(nèi)波動(dòng)。,骨骼的CT值最高，為1000HU 軟組織的CT值為20~70HU 水的CT值為0（±10）HU 脂肪的CT值為-50~-100以下 空氣的CT值為- 1000 血腫CT值為50-80Hu物質(zhì)的CT值反映物質(zhì)的密度，即物質(zhì)的CT值越高相當(dāng)于密度越高。,2.像素與體素 CT的圖像實(shí)際上是人體某一部位有一定厚度的體層圖像。我們將成像的體層分成按矩形排列的若干個(gè)小的基

4、本單元。而以一個(gè)CT值綜合代表每個(gè)小單元內(nèi)的物質(zhì)的密度。這些小單元我們稱之為體素。 同樣，一幅CT圖像是由許多按矩陣排列的小單元組成，這些組成圖像的基本單元被稱之為像素。 體素是一個(gè)三維概念，而像素是一個(gè)二維概念，像素實(shí)際上是體素在成像時(shí)的表現(xiàn)。像素越小，圖像細(xì)節(jié)越清晰。,3.窗寬與窗位 人體組織CT值的范圍為-1000到+1000共2000個(gè)分度，人眼不能分辨這樣微小灰度的差別，僅能分辨16個(gè)

5、灰階。 窗寬是指顯示圖像時(shí)所選用的CT值范圍，在此范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)按其密度高低從白到黑分為16個(gè)等級(jí)（灰階）。如窗寬為160Hu，則可分辨的CT值為160/16=10Hu，即兩種組織CT值的差別在10Hu以上者即可分辨出來。 由此可見窗寬的寬窄直接影響圖像的對(duì)比度；窄窗寬顯示的CT值范圍小，每級(jí)灰階代表的CT值幅度小，因而對(duì)比度強(qiáng)，可分辨密度較接近的組織或結(jié)構(gòu)，如檢查腦組織宜選用窄的窗寬；反之，窗寬加寬則每級(jí)灰階代表的C

6、T值幅度增大，對(duì)比度差，適于分辨密度差別大的結(jié)構(gòu)如肺、骨質(zhì)。,窗位是指窗寬上、下限CT值的平均數(shù)。因?yàn)椴煌M織的CT值不同，欲觀察其細(xì)微結(jié)構(gòu)最好選擇該組織的CT值為中心進(jìn)行掃描,這個(gè)中心即為窗位。窗位的高低影響圖像的亮度：窗位低圖像亮度高呈白色；窗位高圖像亮度低呈黑色，但在實(shí)際操作中尚須兼顧其它結(jié)構(gòu)選用適當(dāng)?shù)拇拔弧?總之，如要獲得較清晰且能滿足診斷要求的CT圖像，必須選用合適的窗寬、窗位，否則圖像不清楚，還往往難以達(dá)到診斷

7、要求，降低了CT掃描的診斷效能。,三、CT檢查方法,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0.5cm,）、靶掃描等。2 增強(qiáng)掃描 是經(jīng)血管內(nèi)注入造影劑后再進(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；通過病變有無強(qiáng)化和強(qiáng)化類型，對(duì)病變組織性質(zhì)做出判斷。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

8、型（Omnipaque、Ultravist等），劑量約50~100毫升；前者價(jià)廉，有一些副反應(yīng)；后者無明顯副反應(yīng)，但價(jià)格較貴,,1. 冠狀面2. 矢狀面3. 橫斷面,CT掃描層面,四、CT工作原理簡(jiǎn)圖,五、CT檢查體位,CT檢查體位頭先進(jìn)仰臥、頭先進(jìn)俯臥、腳先進(jìn)仰臥、腳先進(jìn)俯臥,六、CT的臨床應(yīng)用1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病：顱內(nèi)各種性質(zhì)的病變，椎管內(nèi)腫瘤、椎間盤突出等。2.頭頸部疾病：五官、頸部軟組織病變。3.胸部疾病

9、：呼吸、循環(huán)系統(tǒng)和縱隔、胸膜、胸壁等病變。4.腹部及盆腔疾病：消化、泌尿和生殖系統(tǒng)、腹膜、腹膜后疾病。5.骨骼肌肉系統(tǒng)疾病6.CT引導(dǎo)下穿刺活檢,七、CT的特殊功能,1.CT重建功能骨三維成像特別適合用于發(fā)現(xiàn)復(fù)雜性和隱匿性骨折 。2.CT血管造影 無創(chuàng)傷，檢查快捷、舒適：安全性高。適用于診斷腦、頸部、胸、腹部及四肢動(dòng)脈瘤或夾層動(dòng)脈瘤、畸形、狹窄性疾病，顱內(nèi)血管畸形、肺動(dòng)脈血栓等。 3.CT仿真內(nèi)窺鏡（CT virtual

10、endoscopy，CTVE）   無痛苦，易被人接受。用于胃及結(jié)腸腫瘤、息肉、憩室、梗阻、炎癥；氣管支氣管腫瘤、息肉、狹窄。  4.心臟的CT檢查: 顯示冠狀動(dòng)脈和心腔、瓣膜等結(jié)構(gòu)，顯示心臟不同時(shí)相的形態(tài) ，對(duì)診斷冠狀動(dòng)脈狹窄，粥樣硬化斑塊是軟斑還是硬斑，判斷冠狀動(dòng)脈內(nèi)支架和冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后療效。,CT檢查雖然有廣泛的適應(yīng)性，但并非所有疾病都適合做CT檢查，如：胃腸道的炎癥和潰瘍等，CT檢查很難發(fā)現(xiàn)

11、病變，故還不能取代常規(guī)鋇餐檢查，更不如內(nèi)窺鏡檢查。在血管研究方面，CT血管成像（CTA）的圖像質(zhì)量仍不能超越數(shù)字減影血管造影（DSA）。多排CT拓展了CT在心臟冠狀動(dòng)脈方面的檢查空間，但心臟冠狀動(dòng)脈CT檢查常受病人心率和屏氣配合的限制，若病人不能較長(zhǎng)時(shí)間屏氣或屏氣不配合，所做的心臟冠狀動(dòng)脈CT圖像大多無診斷價(jià)值。CT檢查在脊髓、神經(jīng)系統(tǒng)方面也明顯不如MRI檢查。CT檢查以形態(tài)學(xué)診斷為主，功能性檢查尚處于發(fā)展階段，不能提供生化方面的資料，

12、當(dāng)體內(nèi)的某些病理改變其X射線吸收特性與周圍正常組織接近時(shí)，或病理變化不大，對(duì)此CT也無能為力。,八、CT分析與診斷,1.首先了解掃描技術(shù)與方法2.使用窗技術(shù)讓欲觀察的組織顯示更清楚3.逐層觀察，了解器官大小、形狀、位置和器官之間的解剖關(guān)系4.觀察有否異常改變或占位征象，確定病變位置、大小、數(shù)目。5.了解強(qiáng)化程度、類型6.結(jié)合臨床資料，并同其他影像一起分析,什么是MRI,是通過對(duì)人體施加強(qiáng)磁場(chǎng)及射頻照射，利用組織中的氫質(zhì)子產(chǎn)生

13、磁共振信號(hào)掃描獲取人體內(nèi)部信息，由計(jì)算機(jī)合成斷層影像的診斷設(shè)備.,,MRI - Magnetic Resonance Imaging,Magnetic Field（磁場(chǎng)）Radio Frequency Wave （射頻脈沖）,硬件：主磁體、梯度場(chǎng)、 發(fā)射和接受線圈、 控制系統(tǒng) …軟件：脈沖序列,MR 系統(tǒng),MRI圖像,T1加權(quán)像：--看正常解剖---腦脊液和房水是