颅脑CT检查技术解读课件

头颈部影像检查技术头颈部影像检查技术头颅头颅CTCT检查技术检查技术1头颈部影像检查技术头颅CT检查技术1提要提要CT影像设备简述CT设备主要性能指标及相关基本概念螺旋CT及多排螺旋CTCT新技术进展与应用头颅CT检查2提要CT影像设备简述2第一节 CT影像设备简述3第一节 CT影像设备简述3高压发生器高压发生器X X线球管线球管人体模型人体模型探测器群探测器群操作控制台操作控制台多幅激光照相机多幅激光照相机工作站工作站模数转换器模数转换器内外存储器内外存储器CRTCRT显示器显示器 CT CT影像设备的基本结构与工作原理流程影像设备的基本结构与工作原理流程 CTCT成像的基本步骤与过程：产生成像的基本步骤与过程：产生X X线线收集数据收集数据处理数据处理数据显示图像显示图像4高压发生器X线球管人体模型探测器群操作控制台多幅激光照相机工CTCT机的主要三部分机的主要三部分 扫描系统（X线管、探测器和扫描架）计算机系统（数据储存、运算等）图像显示和存储、照相系统5CT机的主要三部分 扫描系统（X线管、探测器和扫描架）5一、扫描系统CTCT扫描系统的扫描机架与扫描床扫描系统的扫描机架与扫描床 扫描机架内部结构扫描机架内部结构6一、扫描系统CT扫描系统的扫描机架与扫描床 扫描扫描系统各部扫描机架：孔径70cm，倾斜角度1230X线球管：心脏部分。其类型可分为：固定阳极X线球管：主要用于第1、2代CT机中旋转阳极X线球管：主要用于第3、4代CT机中7扫描系统各部扫描机架：孔径70cm，倾斜角度123金属球管8金属球管8探测器：是一种能量转换装置 主要功能：接受透过病人检查部位的X射线 将接收到的X线转换成模拟形式的电子信号 将模拟信号放大 将模拟信号转换成数字信号（通过A/D转换器）9探测器：是一种能量转换装置9计算机系统及图像显示及存储系统10计算机系统及图像显示及存储系统10二、计算机系统功能主计算机：控制CT整个系统的全部工作。主要功能：扫描监控，并将CT扫描得到的数据进行存储；CT值的校正；图像的重建控制与图像后处理；CT机自身故障的诊断与分析。11二、计算机系统功能主计算机：控制CT整个系统的全部工作。1阵列处理器：本身不能独立工作，它与主计算机相连，在其控制下进行高速的数据运算以完成CT扫描的庞大数据量的处理与运算。12阵列处理器：本身不能独立工作，它与主计算机相连，在其控制下三、图像显示与存储系统CT图像的显示：操作台上的CRT屏显示 高性能的工作站上显示CT图像的记录系统：系统硬盘 外部存储器：包括磁带、合式磁带、光盘、磁光盘、软盘以及各种照相机等。13三、图像显示与存储系统CT图像的显示：13第二节 CT设备主要性能指标 及相关基本概念14第二节 CT设备主要性能指标14一、CT影像设备主要性能指标 1X线球管的热容量与散热率：热容量越大，表示可承受的工作电流越大，连续工作的时间也越长；散热率越高，说明X线球管的性能越好。15一、CT影像设备主要性能指标 1X线球管的热容量与散热率：2探测器的数量 探测器是位于X线球管和计算机系统之间重要的数据检测部件。一般来说，探测器的数量越多，采集到的扫描数据就越多，可提高X射线的利用率，相应的缩短扫描时间和提高图像的质量。162探测器的数量163扫描时间、重建时间和周期时间 CT扫描时间是指X线球管以一定的层厚围绕人体旋转扫描一周（360）所需要的时间。扫描时间取决于X线球管旋转的速度与能力。扫描时间的缩短可以减少病人的检查时间，提高单位时间内病人的检查量，还能减少不配合病人的运动伪影等。173扫描时间、重建时间和周期时间17重建时间是指计算机的阵列处理器将CT扫描的原始数据重建成图像所需要的时间。图像扫描与重建时间图像扫描与重建时间图像扫描与重建时间图像扫描与重建时间7 7分钟分钟分钟分钟 图像扫描与重建时间图像扫描与重建时间图像扫描与重建时间图像扫描与重建时间7 7秒秒秒秒18重建时间是指计算机的阵列处理器将CT扫描的原始数据重建成图周期时间：指从CT扫描开始、图像的重建、直到图像的显示这一全过程所需要的时间。最大连续扫描时间：指螺旋CT扫描时的X线球管连续、不间断曝光时间的长短。该时间的长短不仅与X线球管的热容量和散热率因素有关，还与DAS数据采集的速度、计算机的处理能力等因素有关。目前的多层螺旋CT最大的连续扫描时间可以超过100秒。19周期时间：指从CT扫描开始、图像的重建、直到图像的显示这一4、矩阵：在数学上，矩阵是指纵横排列的二维数据表格。在CT上是数字图像的格式，矩阵的大小直接决定了CT图像像素的大小与分辨率。矩阵与像素的关系：像素（mm）=扫描野（FOV）mm/矩阵。早期CT机的矩阵较小，一般为256256，320320等；目前的CT机的矩阵增加到512512，10241024。204、矩阵：在数学上，矩阵是指纵横排列的二维数据表格。在CT上5、高对比度分辨力：也称空间分辨力，是指在CT图像中可辨认的相邻物体空间几何尺寸的最小限度，即对影像细微结构的分辨能力。（显示相邻组织间空间上的差异）表示方法：即每厘米包含多少线对数（Lp/cm）或毫米线径（mm）。以往的CT机的高对比度分辨力一般在10 Lp/cm左右，目前的最先进的多层螺旋CT机分辨力可达到24 Lp/cm或更高。215、高对比度分辨力：也称空间分辨力，是指在CT图像中可辨认的6、低对比度分辨力：又称密度分辨力，是指在低对比情况下，图像中能够区分物体密度的微小差别的能力，用百分数（%）表示。影响因素有探测器灵敏度和采集层厚等。（显示相邻组织间密度的差异）CT图像的密度分辨力明显高于X线图像，一般比X线图像高1020倍，这是CT机性能的标志性优点之一。7、时间分辨率：是指影像设备在单位时间内采集图像的帧数。该性能指标与CT机对每帧图像的采集时间、重建时间以及连续成像的能力有关。226、低对比度分辨力：又称密度分辨力，是指在低对比情况下，图像1、CT值：是CT图像中各种组织与X线吸收系数（值）相当的对应值，它是从人体组织器官的值换算出来的。CT值=ax（-w）/w，其中和w分别为受检物和水的吸收系数，a为常数。一般将人体组织CT值划分为2000个单位（HU）骨CT值：+1000HU，空气CT值：-1000HU，水CT值：0。CT值有助于大致判断组织类型，从而有助于提示疾病的诊断。二、相关基本概念231、CT值：是CT图像中各种组织与X线吸收系数（值）相当的2、窗口技术：人体组织的CT值范围是2000个单位，人体的CT图像实际上是用2000个灰度值表示的、层次非常丰富，而人眼一般仅能分辨出16个灰度等级。若将2000个灰度等级划分为16个灰阶，则每个灰阶所能分辨的CT值为200016=125HU，也就是说，当相邻的两种组织的CT值相差125HU时，人眼才能将两者区分出来。为了显示组织结构的细节和反映准确的密度差值，就必须使用窗口技术。242、窗口技术：人体组织的CT值范围是2000个单位，人体的C 窗宽（window width）是指显示图像所包含的CT值范围，在此范围内的组织结构按密度的高低从白到黑分为16个灰度等级进行观察分析。调节窗宽主要影响对比度，窗宽大则图像层次多，组织对比少，反之亦然。窗位（window level）是指观察某一组织结构细节时，以该组织的CT值为中心进行观察。如脑组织的CT值大约为35HU，则窗位选择为35HU，窗宽常用100HU。25 窗宽（window width）是指显示图像所包含的3、体素：体素是体积单位。在CT扫描中，根据断层设置的厚度、矩阵的大小，能被CT扫描的最小体积单位。体素作为体积单位，它有三要素，即长、宽、高。通常CT中体素的长和宽都为1mm，高度或深度则根据层厚可分别为10、5、3、2、1mm等。（三维概念）像素：又称像元，是构成CT图像的最小单位，也是矩阵中的一个小方格。像素是体素在CT图像上的表现。（二维概念）像素与矩阵的关系：像素（mm）=扫描野（FOV）mm/矩阵。263、体素：体素是体积单位。在CT扫描中，根据断层设置的厚度、4、重建与重组（reconstruction and reformation）重建：指原始CT扫描得到的数据经过计算机采用特定的算法进行处理，最后得到能用于诊断的一幅图像，这一处理方法或过程称为重建；重组：不涉及原始数据处理的一种图像处理方法。如多平面图像重组、三维图像处理等。目前CT的三维图像处理基本都是在横断面图像的基础上，重新组合或构筑形成三维影像。由于重组是使用已形成的横断面图像，因此重组图像的质量与已形成的横断面图像有密切的关系，尤其是层厚的大小和数目。一般，扫描的层厚越薄、图像的数目越多，重组的效果就越好。274、重建与重组（reconstruction and ref5、部分容积效应：CT图像上各个像素的数值代表相应单位组织全体的平均CT值，它不能如实反映该单位内各种组织本身的CT值。在CT扫描中，凡小于层厚的病变，其CT值受层厚内其它组织的影响，所测出的CT值不能代表病变的真正的CT值：如在高密度组织中较小的低密度病灶，其CT值偏高；反之，在低密度组织中的较小的高密度病灶，其CT值偏低，这种现象称为部分容积效应。采用薄的扫描层面和高矩阵重建或显示图像，有助于减少部分容积效应的影响。285、部分容积效应：CT图像上各个像素的数值代表相应单位组织全6、周围间隙现象：相邻两个不同密度组织的交界部分如处于同一层面内，即同一层厚内垂直方向同时包含这两种组织，CT图像上显示的这两种组织的交界处CT值会失真，同时交界处这两种组织变得模糊不清，这种由于射线衰减吸收差引起的图像失真和CT值改变，称为周围间隙现象。在两种组织差别较大时，密度高的组织边缘CT值偏低，而密度低的组织边缘CT值偏高；当密度差别较小的组织相邻时，因其交界处影像不清，使图像上的微小密度差别难以辨别。周围间隙实质上也是一种部分容积效应。296、周围间隙现象：相邻两个不同密度组织的交界部分如处于同一层7、伪影：是指在CT成像过程中，所有不同类型的非随机性干扰在图像上的表现，即受检体中根本不存在的组织或病灶的影像。常见的伪影多表现为以下几种典型类型：条纹、阴影、环形或弧形、混杂伪影。307、伪影：是指在CT成像过程中，所有不同类型的非随机性干扰在第三节 螺旋CT及多排螺旋CT31第三节 螺旋CT及多排螺旋CT31螺旋与非螺旋螺旋与非螺旋质变质变单排螺旋与多排螺旋单排螺旋与多排螺旋量变量变32螺旋与非螺旋质变321滑环技术（质变的关键）：是螺旋扫描的基础，可以实现X线球管连续旋转和曝光。它是用一个滑环和一个碳刷代替了电缆，当碳刷沿着滑环滑动时，则经滑环与碳刷向X线球管供电。由于摆脱了各种电缆的缠绕限制，而且X线发生器和探测器均安装在一个滑环上，因此滑环可单方向连续旋转。331滑环技术（质变的关键）：是螺旋扫描的基础，可以实现X线球2非螺旋CT与螺旋CT扫描方式的比较 螺旋CT的球管、探测器可以单向连续旋转，在连续扫描的同时，检查床也单向匀速移动，使得整个扫描的轨迹类似螺旋管，它所采集的数据是某一检查器官或部位连续的扫描数据，即容积数据，因此也称这种扫描方式为容积扫描。342非螺旋CT与螺旋CT扫描方式的比较343、螺距（pitch）：指X线球管扫描旋转一周检查床运行的距离与射线束宽度的比值。当螺距等于1时，说明扫描旋转一周检查床移动的距离与X线射线束的宽度相等。一般来说，增加螺距可以提高扫描的速度，缩短扫描的时间，但是图像的质量会有所下降。当螺距等于零时与非螺旋CT的扫描相同。353、螺距（pitch）：指X线球管扫描旋转一周检查床运行的距4、螺旋CT的优缺点优点：连续扫描，缩短扫描时间，提高扫描效率。一次扫描检查的时间明显缩短，有益于危重病人和不配合病人的检查。避免小病灶的遗漏。减少或避免病人运动形成的伪影。可进行任意回顾性重建，没有层面间隔大小和重建次数的限制。单位时间内扫描速度的提高，使CT增强扫描时对比剂的利用率提高和增强效果改善。364、螺旋CT的优缺点36不足：由于扫描时检查床的运动产生一定的伪影。噪声较传统CT有所增高。图像处理的时间较长，并需要计算机大容量的存储能力和运算能力。螺旋CT仍受到最大扫描容积的限制。37不足：37第四节 CT新技术进展与应用38第四节 CT新技术进展与应用381、多平面重建（MPR）:指在任意平面对螺旋CT扫描的容积资料进行多个平面分层重组，形成冠状、矢状、斜面及曲面等任意平面的图像。多平面重建方法适用于全身各个部位。A为盆腔为盆腔CT扫描的矢状面重建；扫描的矢状面重建；B为右肺肿瘤（横断面）；为右肺肿瘤（横断面）；C为右肺肿瘤矢状面重建为右肺肿瘤矢状面重建391、多平面重建（MPR）:指在任意平面对螺旋CT扫描的容积资2、三维重建（3D）是将螺旋CT扫描的容积数据在工作站3D重建软件的支持下合成三维图像，并可进行360实时旋转，以便从不同的角度观察病灶。主要应用于颅面部及骨骼系统，以观察颅底骨质、颌面部、脊柱小关节、复合关节、骨盆等部位的骨折或畸形。A为为SSD重建显示右面部血管畸形；重建显示右面部血管畸形；B为同一病人的右侧面观为同一病人的右侧面观402、三维重建（3D）是将螺旋CT扫描的容积数据在工作站3D重3、最大密度投影（MIP）:是将经线所通过的螺旋CT扫描容积组织或物体中的每个像素的最大强度值进行投影，反映的是组织结构密度的差异，故对比度很高。A为为MIP重建显示左输尿管下端结石及梗阻；重建显示左输尿管下端结石及梗阻；B为同一病人的为同一病人的3D重建图像。重建图像。413、最大密度投影（MIP）:是将经线所通过的螺旋CT扫描容积4、最小密度投影（MinIP）:是利用螺旋CT容积数据中在视线方向上密度最小的像元值进行投影成像的技术。该技术方法主要应用于气道的显示，如气管支气管、喉部等，有时也用于肝脏增强后肝内扩张胆管的显示。A为为MinIP显示正常支气管树；显示正常支气管树；B 为复发性多软骨炎，显示气道狭窄为复发性多软骨炎，显示气道狭窄424、最小密度投影（MinIP）:是利用螺旋CT容积数据中在视5、表面遮盖显示技术（SSD）：将超过预设的CT阈值的相邻像素连接而重组成图像。该技术主要应用于骨骼系统，如颅面部、骨盆和脊柱等解剖结构复杂的部位，其空间立体感较强，解剖关系清晰，有利于病灶的定位。435、表面遮盖显示技术（SSD）：将超过预设的CT阈值的相邻像6、CT血管造影（CTA）：是指静脉注射对比剂后，在循环血液中及靶血管内对比剂浓度达到最高峰的时间内，进行螺旋CT容积扫描，经过计算机软件最终重建出靶血管数字化的立体影像。A为为CTA显示肺静脉血管与心脏；显示肺静脉血管与心脏；B为脑血管为脑血管CTA；C为颈动脉为颈动脉CTA显示软斑块显示软斑块446、CT血管造影（CTA）：是指静脉注射对比剂后，在循环血液7、CT仿真内窥镜技术（CTVE）：是螺旋CT容积扫描和计算机仿真技术相结合的产物，它是利用计算机相应的软件功能，将CT容积扫描获得的图像数据进行后处理，重建出空腔器官表观立体的图像，类似纤维内窥镜所见。A为结肠为结肠CTVE显示结肠息肉；显示结肠息肉；B为支气管为支气管CTVE显示左下肺支气管闭塞显示左下肺支气管闭塞457、CT仿真内窥镜技术（CTVE）：是螺旋CT容积扫描和计算8、MSCT的灌注（CT perfusion）：成像技术也得到进一步的发展和成熟，它是指在CT扫描中，静脉注射对比剂的同时，对选定的层面进行连续多次扫描，以获得该层面内每一像素的时间-密度曲线（time density curve，TDC），根据该曲线利用不同的数学模型计算出反映组织灌注状态的几个参数，以此来评价组织器官的灌注状态。右下肺癌右下肺癌CT灌注。灌注。A为原始灌注图；为原始灌注图；B为为BV功能彩图；功能彩图；C为为PS功能彩图功能彩图468、MSCT的灌注（CT perfusion）：成像技术也得9、图像融合技术与机器嫁接技术的发展PET-CTPET-CT机及机及CTCT图像与图像与PETPET图像融合在肺癌穿刺活检定向中的应用。图像融合在肺癌穿刺活检定向中的应用。479、图像融合技术与机器嫁接技术的发展PET-CT机及CT图像第五节 头颅CT检查48第五节 头颅CT检查48一、颅脑CT检查的适应证1、颅脑肿瘤：原发或转移瘤，尤其是多发肿瘤2、颅脑损伤：各种血肿，尤其是多发血肿和颅窝血肿的诊断。3、炎症及寄生虫。4、脑血管病 缺血性或出血性脑卒中，A-V畸形，蛛网膜下腔出血和脑内血肿。5、症状性癫痫。6、先天性畸形。7、颅内压增高原因不明者。8、脑白质病和颅内疾患不明者。9、颅脑以外疾患。49一、颅脑CT检查的适应证1、颅脑肿瘤：原发或转移瘤，尤其是多CT设备准备：1.开机2.球管加温3.空气校准4.清磁盘等二、颅脑CT检查程序50CT设备准备：二、颅脑CT检查程序50患者准备：扫描前应详细询问病史，复查病人携带有关影像学资料和实验室检查结果，以供扫描时定位及诊断时参考。做CT检查的病人应更衣、换鞋，防止灰尘带入机房。对病人做好耐心的解释工作，以消除其顾虑和紧张情绪。51患者准备：51认真检查并除去检查部位的金属饰物和异物，如发卡、耳环等，防止产生伪影。52认真检查并除去检查部位的金属饰物和异物，如发卡、耳环等，防儿童或不合作的病人，可根据情况给予镇静剂或给予麻醉，以减少运动伪影和提高扫描层面的准确性。53儿童或不合作的病人，可根据情况给予镇静剂或给予麻醉，以减少常规扫描步骤1.输入患者信息2.摆患者体位3.制定扫描方案4.扫描5.图像显示及摄片54常规扫描步骤1.输入患者信息541.输入患者信息208611王晓燕F28OM551.输入患者信息208611王晓燕F28OM552.摆患者体位562.摆患者体位563.制定扫描方案573.制定扫描方案574.扫描584.扫描585.图像显示及摄片595.图像显示及摄片59小结小结CT影像设备的组成部分及其功能CT设备主要性能指标基本概念了解CT新技术进展与应用头颅CT检查的适应症及检查步骤60小结CT影像设备的组成部分及其功能60预习预习MRI影像设备简述MRI设备主要性能指标及相关基本概念头颅MRI检查61预习MRI影像设备简述6162Thank You 62