第四节 螺旋CT

常规 vs. 螺旋 CT ... 2D 层厚 3D 容积 扫描过程中，X线管连续绕受检者旋转，同时病床匀速向机架的扫描孔内推进(或推出)，X线束在受检者身上画出一条螺旋线，因此称为螺旋CT。 螺旋线限定了人体组织的一段容积，所以这一技术也称为容积扫描。

常规CT... 常规扫描方式的缺点： 1、扫描时间较长 2、成像中会遗漏人体某些组织 3、不能准确重建三维图像和多方位图像 4、在造影剂有效时间里，只扫描有限几层

常规CT存在的问题... 由于不同层次呼吸而导致漏诊

不能准确重建三维图像和多方位图像

层厚定位选择所引起的问题... 对不起, 因为不在层厚里面所以引起病变的遗漏... 一只老鼠...

何谓 4 “C”? Continuously rotating tube/detector system -球管/探测器连续旋转。 Continuous radiation-连续投照。 Continuous data acquisition-连续数据获取。 Continuous table feed-连续进床。 螺旋 CT = 容积扫描

螺旋 CT技术要求… 要实现螺旋扫描，完成连续的容积式数据采集，必须满足下列要求： 滑环技术使X线管能连续沿一个方向转动； 病床能做同步匀速直线运动； 使用大功率、高热容量和散热率的X线管； 螺旋加权算法； 计算速度快、存储容量大的计算机系统。

螺旋扫描的特点 扫描快：避免呼吸引起的病灶遗漏 连续扫描：避免漏扫和重扫 减少造影剂用量 可在任意层面重建图像 三维重建图像质量高 床运动产生伪影 比传统扫描图像噪声高 扫描容积受球管容量限制

滑环技术

Slip-ring design with conductive rings and brushes (data and power). CT3922, CT AURA CT PRINCIPLES Slip-ring design with conductive rings and brushes (data and power). 01.1

低压滑环 高压滑环 √电压低、绝缘好、数据传输稳定；高压发生器装在旋转架上，体积小、重量轻；工艺要求和制作成本低，广泛采用。 ×电流大，易产生电弧，要求碳刷和滑环间接触电阻小；高压发生器与X线管一起旋转，扫描速度较高压滑环慢。 高压滑环 旋转的高压滑环装在充满绝缘或惰性气体的密闭室内。高压发生器外置，不增加旋转机架的重量，扫描速度快，还可使高压发生器功率做得很大；容易引起旋转部件和静止部件之间的高压放电，产生高压噪声，影响数据采集。

螺旋CT的加权算法... 螺旋CT图像重建最突出的问题是原始数据采集的不对称。

成像参数 螺距: X线管旋转一周床移动的距离 螺旋因子= 螺距 层厚

the same time with extended Pitch!! Pitch 2 covers 2x distance as Pitch 1 10mm P1 30s More Coverage in the same time with extended Pitch!! 20mm P2

30s 15s Scan Range = 300mm 10mm P2 10mm P1 20 mm/s 10 mm/s Cover the same volume in shorter time with extended Pitch

什么时候使用螺旋CT? 临床造影剂应用 全身或大范围检查 小儿和外伤病人 如果你打算进行3D 后处理 (e.g. CTA) 可常用螺旋!

多层螺旋CT 使用多排探测器阵列（排数从几排到几十排）扫描轨迹是多根螺旋线。 X线管旋转一周可同时获得四层数据，而且可选择较薄的层厚，使获得的三维数据有更高的精度。

多层CT一般采用稀土陶瓷探测器制成的多排探测器。不同厂家的探测器排数有很大不同。 最薄采集层厚依赖于每排探测器宽度，最薄层厚决定Z轴分辨力，达到最佳重建效果。多层同时采集可提高曝光剂量效率。

单层螺旋CT与多层螺旋CT的比较

GE Light Speed，Z轴有16排探测器，每排探测器等宽1.25mm。

西门子，Z轴有8排探测器，宽度不等，从中间向两边，宽度分别为1、1.5、2.5、5mm。

东芝公司，Z轴有34排，最中心4排为0.5mm，其他30排均为1mm等宽。

MSCT的优点 扫描速度快（为SSCT的1/6~1/8），CTA效果好，降低对比剂用量，可精确追踪对比剂的流动过程 X线管损耗小（照射量减少15%~40%） 空间分辨力高，高质量影像重建（尤其Z轴，可将两层薄的层厚融合为一层，减轻部分容积效应的影响，对颅脑扫描可消除后颅窝伪影；可进行任意位置及任意层厚的影像重建，扫描层厚越薄，三维成像质量越好，应用于结肠或支气管的仿真内镜三维成像，对微小病变的诊断能力已接近内镜） 采集信息量大 检查范围大（适用于一次屏气完成大范围检查，如胸及腹部联合检查，以往30S，现数S） 病灶检出率高（2.5mm层厚的检出率较10mm高50%） 特殊检查：如心脏和冠状动脉成像，冠状动脉钙化的评定，脑及肝脏等CT灌注成像

4D CT

4D CT 检测器

心脏成像

Toshiba推出了32层CT(Aqulion 32) 探测器宽32mm,最薄层厚0. 5mm，7 Toshiba推出了32层CT(Aqulion 32) 探测器宽32mm,最薄层厚0.5mm，7.5MHU球管，扫描范围1800mm，最快扫描速度0.4秒，重建10幅/秒 Philips推出40层CT（Brilliance 40） 探测器宽40mm,8.0MHU球管，扫描范围160mm，最快扫描速度0.4秒，重建40幅/秒 Siemens推出64层CT(Sensation 64) 最薄层厚0.6mm(螺旋，采用交替插值重建技术)，扫描范围1500mm，最快扫描速度0.375秒 GE没有推出新产品，有消息GE将退出多层的竞争，将重点放在其EBCT上展出其16层的升级版LightSpeed pro 16 探测器宽20mm,最薄层厚0.625mm，9.0MHU球管，扫描范围1700mm，最快扫描速度0.4秒，重建6幅/秒，高压发生器100KW,最大管电流830mA

第五节 CT应用 螺旋CT，尤其是多层螺旋CT的推出使得CT的整体技术水平有了新的突破，一些CT新技术在临床上逐步得到推广和应用。 三维图像重建 CT血管造影(CTA) CT介入 CT仿真内镜 灌注成像 心脏、牙科 CT与PET/SPECT融合  CT在放射治疗中的作用

小动物成像 Micro-CT

三维图像重建

3D Face (threshold: -400 HU) 3D Head (threshold: 150 HU)

CT血管造影(CTA)

颅内CTA

CT介入

CT仿真内镜 利用计算机软件功能将螺旋CT容积扫描获得的图像数据进行后处理，重建空腔内表面的立体图像，再用电影功能依次回放，从而获得仿真内窥镜效果； 螺旋CT内镜成像能获得喉、气管、支气管、结肠、鼻腔甚至主动脉腔内膜的仿真内镜图像； 能显示腔内病变的形态、还能从梗阻远端观察情况； CT仿真内镜提供了一种无创伤性的诊断方法，可作为纤维内镜的补充手段。

结肠

CT灌注成像 (Computed Tomography Perfusion lmaging CTP) 研究表明:人体正常的生理功能和各种病理改变都与组织器官的血流变化密切相关，观察组织血流情况，不仅可了解其生理功能，还有助于疾病的诊断及治疗后疗效的判断，在医学领域里具有重要意义。 CT灌注成像技术由于其高时间、空间分辨率、无创性、简单易普及等优点而成为研究组织器官血液动力学最方便有效和实用的工具之一。

骨密度测定

心脏成像

口腔临床

CT与PET/SPECT融合 PET/CT融合成像设备是生物学和结构学之间的桥梁，它能同时获得人体的代谢和解剖图像，在肿瘤评估和心脏疾病的诊断上具有明显的优势，也可为神经学研究及放疗的靶区定位提供便利。SPECT/CT甚至被认为是未来分子影像设备的主流。

SPECT/CT 可使临床医生能及时、准确地得到病灶位置、大小、病种等精确信息，在病灶组织结构改变之前了解其分子水平的改变，为早期诊断和治疗创造条件。 SIEMENS TruePoint —symbia

PET/CT影像

CT在放射治疗中的应用 主要表现在准确定出原发肿瘤的位置，探索局部转移和淋巴瘤，确认肿瘤对放疗的敏感性，监视放射治疗的效果； 肿瘤的密度通常与周围组织非常接近，这就要求机器有很高的密度分辨率，以便清晰显示出肿瘤的边缘。

CT放射治疗

作业 1.什么是空间分辨率? 2.什么是密度分辨率? 3.试述影像板的成像原理 4.试述从影像板读出潜影的过程 5.读取潜影过程中，取样频率低会造成_____伪影，量化级数少会造成_____伪影。 6.试述非晶态硒FPD的组成与工作原理 7.试述非晶态硅FPD的组成与工作原理 8.DDR与CR的比较

9.试述DSA技术原理 10.试述DSA中用到的X线剂量管理技术 11.试述第五代CT的结构与工作原理 12. 从成像方法、辐射X线特点及成像效果对CT、X线机设备的成像作比较 13.为何CT图像显示中要开CT窗 14.试述CT图像中伪影的类型(至少5种) 15.试述CT中前、后准直器的作用 16.试述CT中固体探测器的工作原理 17.试述CT测量骨密度原理 18.试述多层螺旋CT的优点

计算题 1.已知各方向的投影值，试用反投影法重建CT图像。 ？ ？ 10 ？ ？ 14 3 7 16 12 12 8 5 9