CT成像总论 (左敏静)

CT成像总论X-ray Computed Tomography南昌大学二附院CT室左敏静Tel:内容nCT成像基本原理与设备nCT图像特点nCT检查技术nCT分析与诊断nCT诊断的临床应用一、CT成像基本原理与设备n1969年由英国的年由英国的Hounsfield设计成功设计成功n1972年公布于世，用于头颅年公布于世，用于头颅n1974年可用于全身各部年可用于全身各部nHounsfield于于1979年获得医学诺贝尔奖年获得医学诺贝尔奖n2004年年8月月12日逝世，享年日逝世，享年84岁岁 前言CT的发展历程n1972 单层头颅CTn1974 单层体部CTn1989 螺旋螺旋CTn1992 双层1998 4层2000 8层2001 16层2003 64层n2005 双源CTCT成像基本原理CT装置示意图装置示意图转变为可见光转变为可见光电电信信号号计算每个体素的X线衰减系数或吸收系数，排列呈数组矩阵光电转换器CT图图照片照片像像素素扫描层面体素及像素扫描层面体素及像素扫描层面体素及像素CT图像时由一定数目的像素组成的灰阶图像，是数字图像，是重建的断层图像CT设备组成n扫描部分扫描部分n计算机部分计算机部分n图像显示和存储系统图像显示和存储系统扫描部分计算机系统图像显示和存储系统CT设备普通CT旋转式旋转/固定式CT设备螺旋扫描CTn定义：在旋转式扫描基础上，通过滑环技术与扫描床连续平直移动而实现的。螺旋CT的优点和缺点n检查时间短，一次快速完全全身扫描；患者流通量快n易完成不合作、难于制动患者和运动器官的扫描，伪影少n增强扫描时，易获得感兴趣器官的动态表现特征n连续扫描，避免小病灶的漏检n后处理功能n患者的辐射量增高n图像数量多，给阅片及存储带来困难优优点点缺缺点点CT设备电子束CT二、CT图像特点n断层图像n数字图像（黑白图像）n空间分辨力较X线低n密度分辨力较X线高n可测量CT值CT图像是由一定数目从黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成的。断层图像：容易显示病变空间分辨力较X线低指在高对比度的情况下鉴别微细的能力指在高对比度的情况下鉴别微细的能力,即即显示最小体积病灶或结构的能力。显示最小体积病灶或结构的能力。密度分辨力较X线高指区分不同组织密度的能力指区分不同组织密度的能力CT值人体不同组织的吸收系数是固定的，但是吸收人体不同组织的吸收系数是固定的，但是吸收系数较小，且不容易记，故系数较小，且不容易记，故CT值定义为：值定义为：组织组织CT值值组织的吸收系数水的吸收系数组织的吸收系数水的吸收系数水的吸收系数水的吸收系数1000水的吸收系数为水的吸收系数为1 CT水水（11）/110000HU空气的吸收系数为空气的吸收系数为0.0013，近似为，近似为0 CT空气空气（01）/11000-1000HU骨的吸收系数为骨的吸收系数为2 CT骨骨（21）/110001000HU窗宽、窗位n窗宽：CT图像上显示的CT值范围。n窗位：是窗的中心位置。欲观察某一组织结构及发生的病变，应以该组织的CT值为窗位。准准确确的的窗窗宽宽、窗窗位位的的设设定定是是获获得得尽尽可可能能多多的资料信息的主要条件的资料信息的主要条件35，100400，1000三、CT检查技术n平扫平扫：高、等、低密度、混杂密度、水样密高、等、低密度、混杂密度、水样密度、软组织密度、脂肪密度和骨样密度等度、软组织密度、脂肪密度和骨样密度等n对比增强扫描对比增强扫描：经静脉注入水溶性有机碘剂后再经静脉注入水溶性有机碘剂后再进行扫描的方法。不强化与强化，均匀强化、不均匀进行扫描的方法。不强化与强化，均匀强化、不均匀强化，环状强化；低、中、高度强化；血管样强化等强化，环状强化；低、中、高度强化；血管样强化等n造影扫描造影扫描：先作器官或结构的造影，然后再行扫描，先作器官或结构的造影，然后再行扫描，如脑池造影如脑池造影CT、动脉法、动脉法CT门脉造影（门脉造影（CTPA），），CT胆胆系造影（系造影（CTC）等）等n高分辨力扫描高分辨力扫描n薄层扫描、重迭扫描薄层扫描、重迭扫描(无层距无层距)nCT的后处理功能的后处理功能1、平扫-CT密度高密度 中等密度 低密度密质骨组织 软组织 空气钙化 实质脏器 液体血肿 脑实质 脂肪 水肿 坏死 正常组织、器官及病理组织的CT特点：高密度骨组织钙化血肿中等密度软组织实质脏器实质病变组织低密度气体液体脂肪坏死水肿2、对比增强扫描-强化特点不均匀强化环行强化无强化延时强化3、高分辨力CT（HRCT）n采用薄层、骨算法重建及特殊的过滤处理，可得到组织的细微结构图像（空间分辨力高），对显示小的组织结构如肺间质、内耳、听小骨及小病变优于普通CT4、CT后处理功能n多平面重建（MPR）：冠状面、矢状面、斜面、曲面n多平面容积重建（MPVR）：最大密度投影（MIP），最小密度投影（MinIP）n容积再现（VR）：血管造影CTA和骨成像n仿真内窥镜技术（VE）nCT灌注成像有助于分叶、定位有助于区分膈肌上下结构椎体、椎间隙的显示曲面胃癌MPR冠状位重建冠状位重建斜冠状位重建斜冠状位重建矢状位重建矢状位重建原始横断面原始横断面肺动脉栓塞MPRMPR冠状面重建冠状面重建矢状面重建矢状面重建原始横断面图原始横断面图CT后处理功能n多平面重建（MPR）：冠状面、矢状面、斜面、曲面n多平面容积重建（MPVR）：最大密度投影（MIP），最小密度投影（MinIP）n容积再现（VR）：血管造影CTA和骨成像n仿真内窥镜技术（VE）nCT灌注成像MIPMinIPCT后处理功能n多平面重建（MPR）：冠状面、矢状面、斜面、曲面n多平面容积重建（MPVR）：最大密度投影（MIP），最小密度投影（MinIP）n容积再现（VR）：血管造影CTA和骨成像n仿真内窥镜技术（VE）nCT灌注成像肺血管VR技术（冠状位）CRMIPCRVRVRMIPCT后处理功能n多平面重建（MPR）：冠状面、矢状面、斜面、曲面n多平面容积重建（MPVR）：最大密度投影（MIP），最小密度投影（MinIP）n容积再现（VR）：血管造影CTA和骨成像n仿真内窥镜技术（VE）nCT灌注成像仿真内窥镜气管仿真内窥镜正常喉腔仿真内窥镜喉癌仿真胃镜CT后处理功能n多平面重建（MPR）：冠状面、矢状面、斜面、曲面n多平面容积重建（MPVR）：最大密度投影（MIP），最小密度投影（MinIP）n容积再现（VR）：血管造影CTA和骨成像n仿真内窥镜技术（VE）nCT灌注成像CT灌注基本技术n对比剂的静脉团注n选定层面进行动态扫描n获得感兴趣区的时间-密度曲线n根据数学模型计算局部组织的血流灌注：峰值时间（PT）、平均通过时间（MTT）、局部血容量（BV）、血流量（BE）等参数，再经假彩色编码处理可得四个参数图。n分析这些参数及参数图可了解感兴趣区毛细血管血流动力学，即血流灌注状态。是一种功能成像。时间-密度曲线F/70y，轻度右偏瘫、失语近2h平扫阴性平扫阴性左侧颈内动脉闭塞，左大脑前、中动脉供血区脑梗塞四、CT分析与诊断n熟悉正常n发现异常：注意系列看图，多帧图像结合分析n综合分析：病灶的数目、位置、大小、形态、边缘、密度及强化方式，邻近组织器官受累情况等n结合临床影像学影像学脱离临床和病理等于脱离临床和病理等于“扑风捉影扑风捉影”五、CT诊断的临床应用从从 头头 到到 脚脚头颅脑梗死头颅颅骨骨折头颈部内听道眼双侧视神经母细胞瘤鼻咽部神经鞘膜瘤正常腮腺副鼻窦上颌窦上颌窦筛窦筛窦额窦额窦喉部喉癌甲状腺颈椎胸部肺癌、胸腺瘤等腹部肝转移 脂肪肝等胆道先天性胆管扩张 胆道结石等腹膜后间质瘤盆腔脓肿并腹壁瘘腰椎间盘突出CT不是万能的局限与不足1、CT检查虽然有很广的应用范围，但并非是所有脏器都适合CT检查。如空腔性脏器胃肠道的CT扫描，还不能替代常规X线检查，更不如内镜。由螺旋CT扫描的CT血管造影（CTA），其图像质量仍不能超越常规的血管造影。目前，由于多层螺旋CT的出现和一些新的成像方法的应有用，已使两者的差距逐渐缩小。2、CT检查的定位、定性诊断只能相对比较而言，其准确性受各种因素的影响。3、CT检查的图像基本上只反映了解剖学方面的情况，几乎没有脏器功能和生化方面的资料。当体内的某些病理改变，其X射线吸收特性与周围正常组织接近时，或病理变化不大，不足以对整个器官产生影响，CT也无能为力。思考题nCT机的组成n螺旋CT概念nCT值n窗宽、窗位