CT的临床应用ppt课件

CT CT 的的 临临 床床 应应 用用CT的临床应用课件1CT 的 临 床 应 用CT的临床应用课件1一、一、CT发展的历史和回顾发展的历史和回顾 l19851985年年伦伦琴琴发发现现X X线线，19701970年年初初Godfrey Godfrey HounsfieldHounsfield发发明明了了以以X X线线为为放放射射源源的的计计算算机机体体层层摄摄影影术术(computed(computed tomographytomography，简简称称CT)CT)。19721972年年第第一一台台CTCT机机应应用用于于临临床床，进进行行头头部部检检查查。随随着着计计算算机机技技术术和和机机械械工工艺艺的的发发展展，CTCT机机扫扫描描速速度度、功功能能和和形形成成的的图图像像质质量量都都不不断断提提高高，CTCT检检查查范范围围也也从从头头发发展展到到全全身身。HounsfieldHounsfield和和Allen Allen Cormack Cormack 因因此获得了此获得了19791979年度诺贝尔奖。年度诺贝尔奖。CT的临床应用课件2一、CT发展的历史和回顾 1985年伦琴发现X线，1970年 普普通通X X线线摄摄影影是是将将三三维维的的人人体体投投影影到到胶胶片片上上形形成成二二维维的的图图像像，CTCT成成像像方方法法是是用用高高度度准准直直的的扇扇形形X X线线束束围围绕绕身身体体某某一一部部位位作作一一个个断断面面的的扫扫描描，只只有有薄薄层层组组织织接接受受X X线线曝曝光光，前前者者影影像像重重叠叠，后后者者没没有有。而而且且，后后者者经经计计算算机机进进行行测测量量、分分析析和和显显示示断断面面影影像像，使使其其密密度度分分辨辨率率远远远远高高于投影方式的于投影方式的X X线摄影。线摄影。CT的临床应用课件3 普通X线摄影是将三维的人体投影到胶片上形成二维的 19831983年年美美国国Douglas Douglas BoysBoys发发明明了了电电子子束束CTCT，在在扫扫描描速速度度上上有有了了飞飞跃跃发发展展，比比普普通通CTCT快快了了数数十十倍倍。19891989年年CTCT滑滑环环扫扫描描架架的的出出现现以以及及在在此此基基础础上上产产生生了了螺螺旋旋式式扫扫描描，近近年年来来，锥锥形形线线束束CT(cone CT(cone beam beam CT)CT)问问世世。由由X X线线球球管管发发生生锥锥形形X X线线束束，探探测测器器在在Z Z轴轴方方向向呈呈多多排排结结构构(multirow(multirow detector)detector)，X X线线球球管管旋旋转转一一圈圈就就能能采采集集一一定定容容积积组组织织的的数数据据，将将CTCT技技术术推推上上了了一个新的水平。一个新的水平。CT的临床应用课件4 1983年美国Douglas Boys发明了电子 CTCT检检查查简简便便、迅迅速速和和安安全全，可可得得到到 横横断断层层面面的的高高质质量量影影像像。其其密密度度分分辨辨率率和和空空间间分分辨辨高高，可可显显示示不不同同的的组组织织层层次次，静静脉脉注注射射造造影影剂剂后后血血管管强强化化可可与与周周围围组组织织区区别别，因因此此可可清清楚楚显显示示病灶与血管、周围组织的关系。病灶与血管、周围组织的关系。CT的临床应用课件5 CT检查简便、迅速和安全，可得到 横断层面的高质 测测量量CTCT值值可可决决定定组组织织的的类类型型(如如脂脂肪肪、体体液液、软软组组织织、钙钙化化等等)。CTCT值值是是组组织织的的X X线线吸吸收收系系数数与与水水、骨骨和和空空气气三三种种人人体体内内组组织织之之间间的的相相对对值值，单单位位HU(hounsfield HU(hounsfield unit)unit)。如如水水的的CTCT值值为为0HU0HU，空空气气为为-1000HU-1000HU，骨骨为为1000HU1000HU等等。此此外外，CTCT还还具具有有定定位位功功能能，被被作作为为影影像像导导向向手手段段广广泛泛用用于于全全身身各各种种疾疾病病的的穿刺诊断和治疗。穿刺诊断和治疗。CT的临床应用课件6 测量CT值可决定组织的类型(如脂肪、体液、软组织、二、螺旋二、螺旋CTCT在临床的应用在临床的应用 l螺螺 旋旋 CT(spiral/helical CT(spiral/helical CT CT scanning,scanning,SCT)SCT)采采集集数数据据的的方方式式和和图图像像重重建建方方法法与与常常规规CTCT不不同同。检检查查床床以以恒恒速速通通过过CTCT机机架架作作连连续续线线性性运运动动，X X线线球球管管和和探探测测器器同同步步连连续续旋旋转转曝曝光光和和采采集集数数据据。这这样样采采集集的的扫扫描描数数据据分分布布在在一一个个连连续续的的螺螺旋旋形形空空间间内内，所所以以螺螺旋旋 CTCT扫扫 描描 亦亦 称称 容容 积积 CT(volume CT(volume CT CT scanning)scanning)。为为了了满满足足实实时时3D3D和和CTACTA的的重重建建要要求求，工工作作站站方方式式被被广广泛泛采采用用，它它极极大大的的增加了增加了SCTSCT的并行处理能力。的并行处理能力。CT的临床应用课件7二、螺旋CT在临床的应用 螺旋CT(spiral/helic(一一)螺旋螺旋CTCT扫描的优点扫描的优点 lSCTSCT明明显显地地提提高高了了单单位位时时间间内内解解剖剖部部位位的的扫扫描描覆覆盖盖面面积积，以以及及连连续续无无间间歇歇的的容容积积数数据采集方式使其具有以下优点：据采集方式使其具有以下优点：CT的临床应用课件8(一)螺旋CT扫描的优点 SCT明显地提高了单位时间内解剖部1.1.扫描速度快扫描速度快 l整个扫描可在整个扫描可在10-6010-60秒内完成。秒内完成。l可增加单位时间内检查的病人数量；可增加单位时间内检查的病人数量；l可在一次屏气状态完成数据采集；可在一次屏气状态完成数据采集；l可可在在造造影影剂剂浓浓度度达达到到峰峰值值时时成成像像，既既可能减少造影剂用量又增加了强化效果；可能减少造影剂用量又增加了强化效果；l扫扫描描时时间间短短使使病病人人更更易易接接受受或或耐耐受受CTCT检查。检查。CT的临床应用课件91.扫描速度快 整个扫描可在10-60秒内完成。CT的临床应2.2.获得容积扫描数据获得容积扫描数据 l可可以以任任意意层层厚厚及及间间隔隔进进行行图图像像重重建建，提提高高小小病病灶灶的的检检出出率率，并并能能减减少少部部分分容积效应的影响。容积效应的影响。CT的临床应用课件102.获得容积扫描数据 可以任意层厚及间隔进行图像重建，提高小3.锥形线束螺旋锥形线束螺旋CT还有更多的优点：还有更多的优点：l可可做做更更薄薄层层的的多多期期增增强强扫扫描描，减减少少了了部分容积效应，可发现微小病灶；部分容积效应，可发现微小病灶；l一次完成大范围的一次完成大范围的CTACTA或三维成像；或三维成像；l扫描速度快，提高扫描速度快，提高CTCT灌注成像水平；灌注成像水平；l使心脏和冠脉成像成为可能；使心脏和冠脉成像成为可能；l进进一一步步提提高高了了外外伤伤和和儿儿科科CTCT检检查查的的图图像质量；像质量；l提高球管的使用率，降低提高球管的使用率，降低X X线剂量。线剂量。CT的临床应用课件113.锥形线束螺旋CT还有更多的优点：可做更薄层的多期增强(二二)螺旋螺旋CTCT三维成像三维成像(3 dimensional(3 dimensional reconstruction,3DCT)reconstruction,3DCT)l螺螺旋旋CTCT扫扫描描获获得得的的容容积积数数据据除除可可得得到到高高质质量量的的横横断断面面图图像像外外，随随着着应应用用软软件件的的迅迅速速发发展展，还还可可行行三三维维CTCT、CTCT血血管管造造影影，CTCT多多平面重组及平面重组及CTCT内窥镜重建。内窥镜重建。CT的临床应用课件12(二)螺旋CT三维成像(3 dimensional reco1.1.螺旋螺旋CTCT血管造影血管造影 l螺螺旋旋CTCT血血管管造造影影(CT(CT angiography angiography,CTA)CTA)是是经经周周围围静静脉脉高高速速注注入入碘碘造造影影剂剂，在在靶靶血血管管造造影影剂剂充充盈盈的的高高峰峰期期，用用螺螺旋旋CTCT对对其其进进行行快快速速容容数数据据采采集集，由由此此获获得得的的图图像像再再经经各各种种后后处理技术，合成三维血管影像。处理技术，合成三维血管影像。CT的临床应用课件131.螺旋CT血管造影 螺旋CT血管造影(CT angiogr 通通常常采采用用最最大大密密度度投投影影(MIP)(MIP)或或表表面面遮遮盖盖显显示示(SSD)(SSD)成成像像方方法法。MIPMIP对对血血管管的的形形态态、走走向向、分分布布和和管管壁壁的的钙钙化化显显示示较较好好。SSDSSD则则对对显显示示血血管管壁壁的的钙钙化化显显示示较较好好。SSDSSD则则对对显显示示血血管管壁壁的的表表面面、血血管管的的立立体体走走向向，以以及及与与邻邻近结构的空间关系比较直。近结构的空间关系比较直。CT的临床应用课件14 通常采用最大密度投影(MIP)或表面遮盖显示(SCTACTA的临床应用：的临床应用：l能能发发现现小小至至2mm2mm的的颅颅内内动动脉脉瘤瘤，还还能能了了解解附壁血栓和钙化情况。附壁血栓和钙化情况。lCTACTA能能显显示示胸胸腹腹部部大大血血管管的的解解剖剖形形态态，可可靠靠地地显显示示主主动动脉脉2424级级分分支支。对对血血管管畸畸形形、血血管管狭狭窄窄、血血管管闭闭塞塞和和血血管管瘤瘤可可以以得得到到与与血血管管造造影影类类似似的的图图像像。不不可可用用于于急急性性破破裂裂或或接接近近破破裂裂的的不不稳稳定定动动脉脉瘤瘤和和急急性性夹夹层层动动脉瘤病人的检查。脉瘤病人的检查。lCTACTA还可用于了解肿瘤与周围血管的关系。还可用于了解肿瘤与周围血管的关系。CT的临床应用课件15CTA的临床应用：能发现小至2mm的颅内动脉瘤，还能了解CTACTA的优点：的优点：l一一次次增增强强扫扫描描就就可可获获得得感感兴兴趣趣区区的的容容积积扫扫描描数数据据，无无需需额额外外曝曝光光就就能能从从多多个个角角度度重重建建，立立体体显显示示血血管管病病变变的的位位置置、形形态态以以及动脉瘤腔和瘤内血栓情况。及动脉瘤腔和瘤内血栓情况。l便便于于临临床床医医生生术术前前了了解解肿肿瘤瘤与与周周围围血血管管间的关系，利于更好地制定手术计划。间的关系，利于更好地制定手术计划。l少创伤、检查时间短、对病人无痛苦。少创伤、检查时间短、对病人无痛苦。CT的临床应用课件16CTA的优点：一次增强扫描就可获得感兴趣区的容积扫描数据2.CT2.CT多平面重组多平面重组 l与与 图图 像像 重重 建建 概概 念念 不不 同同，CTCT多多 平平 面面 重重 组组(multiplanar(multiplanar reformations,MPR)reformations,MPR)是是在在对对病病人人进进行行了了一一定定数数量量的的无无间间隔隔的的薄薄层层扫扫描描之之后后，将将已已有有的的各各层层面面中中的的有有关关显显示示数数据据取取出出来来重重新新组组合合成成三三维维空空间间中中的的另另外外新新的的平平面面图图像像。这这是是一一种种利利用用计计算算机机将将各各个个不不同同层层面面的的像像素素重重新新排排列列的的技技术术，重重组组的的平平面面通通常常有有冠冠状状、矢矢状状、斜斜面面及及曲曲成成重重组组，能能从从不不平平面面上上更更为为细细致致地地分分析析病病变变的的内内部部结结构构信信及及与与周周围围组组织织的的关关系系，因因而而大大大大超超越越了了横横断断面面图图像像的的局局限限性。性。CT的临床应用课件172.CT多平面重组 与图像重建概念不同，CT多平面重组(muMPRMPR主要临床用途：主要临床用途：l发发生生于于解解剖剖临临界界部部位位和和复复杂杂解解剖剖结结构构部部位位的的病病变变：如如膈膈区区域域、肝肝肾肾间间等等区区域域的的占占位位病病变变；颅颅底底区区、鼻鼻、咽咽和和口口腔腔的的解解剖剖结结构构很很复复杂杂，MPRMPR的的冠冠状状、矢矢状状、斜斜面面及及曲曲面面重重建建图图像像有有助助于于这这些些区区域域显示，对这些区域的疾病诊断特别有意义。显示，对这些区域的疾病诊断特别有意义。l对对迂迂曲曲走走行行血血管管、肠肠管管的的显显示示：如如主主动动脉脉、腔腔静静脉脉、结结肠肠等等，由由于于无无法法归归属属于于某某一一特特定定的的层层面面，单单个个的的冠冠状状或或矢矢状状面面图图像像无无法法显显示示血血管管全全程程，如如采采有有MPRMPR的的曲曲面面重重建建法法，可可将将血血管管或或肠肠管管的的整整个个行行程程显显示示在在一一张张图图像像上上，有有助助于于了了解解肿肿瘤瘤与与大大血血管的关系。管的关系。CT的临床应用课件18MPR主要临床用途：发生于解剖临界部位和复杂解剖结构部位3.CT3.CT仿真内窥镜成像仿真内窥镜成像 l螺螺旋旋CTCT或或EBCTEBCT容容积积扫扫描描和和计计算算机机仿仿真真技技术术的的结结合合产产生生了了CTCT仿仿真真内内窥窥镜镜成成像像(CT(CT virtual virtual endoscopy,endoscopy,CTVE)CTVE)技技术术。它它指指的的是是利利用用计计算算机机软软件件功功能能，将将CTCT容容积积扫扫描描获获得得的的图图像像数数据据进进行行后后处处理理，重重建建出出空空腔腔器器官官内内表表面面的的不不断断靠靠近近观观察察者者和和逐逐渐渐放放大大的的多多幅幅立立体体图图像像，类类似似纤纤维维内内窥窥镜镜所所见见。目目前前利利用用此此技技术术已已获获得得鼻鼻腔腔、鼻鼻窦窦、喉喉、气气管管、支支气气管管、胃胃、大大肠肠、血血管管、膀膀胱胱等等空空腔器官的仿真内窥镜图像。腔器官的仿真内窥镜图像。CT的临床应用课件193.CT仿真内窥镜成像 螺旋CT或EBCT容积扫描和计算机仿CTVECTVE的临床价值有：的临床价值有：l为为非非侵侵入入性性检检查查，安安全全，病病人人无无痛痛。尤尤其其适用于不能承受纤维窥镜检查的病人。适用于不能承受纤维窥镜检查的病人。l能能从从小小同同角角度度和和从从狭狭窄窄或或阻阻塞塞近近端端或或远远端端观观察察病病灶灶。这这一一点点对对于于喉喉CTCT内内窥窥镜镜成成像像尤尤其其重重要要，因因为为纤纤维维内内窥窥镜镜不不能能观观察察声声门门结结构构下下表面。表面。l能能观观察察到到纤纤维维内内窥窥镜镜无无法法到到在在的的管管腔腔，如如血管内腔的情况。血管内腔的情况。l能帮助引导纤维内窥镜活检及治疗。能帮助引导纤维内窥镜活检及治疗。l可改变透明度，透过管腔观察管外情况。可改变透明度，透过管腔观察管外情况。CT的临床应用课件20CTVE的临床价值有：为非侵入性检查，安全，病人无痛。尤(三三)螺旋螺旋CTCT实时图像显示实时图像显示 CT的临床应用课件21(三)螺旋CT实时图像显示 CT的临床应用课件211.CT1.CT透视透视 lCTCT透透视视(CT(CT fluoroscopy)fluoroscopy)是是基基于于螺螺旋旋CTCT快快速速连连续续扫扫描描、快快速速图图像像重重建建和和连连续续图图像像显显示示技技术术的的发发展展，球球管管旋旋转转60(1/660(1/6圈圈)就就能能重重建建出出一一幅幅新新图图像像，每每幅幅图图像像的的重重建建时时间间仅仅0.170.17秒秒。当当CTCT以以连连续续方方式式扫扫描描时时，电电视视监监视视器器上上同同时时显显示示类类似似电电影影的的动动态态CTCT图图像。像。CT的临床应用课件221.CT透视 CT透视(CT fluoroscopy)是基于2.2.实时增强监视实时增强监视 l实实时时增增强强监监视视其其原原理理：首首先先在在参参考考层层面面上上设设定定一一个个感感兴兴趣趣区区，然然后后对对该该区区的的CTCT值值从从开开始始注注射射造造影影剂剂起起进进行行扫扫描描监监视视。当当造造影影剂剂到到达达该该区区时时，监监测测到到CTCT值值突突然然增增加加，触触发发预预定定的的扫扫描描程程序序而而自自动动启启动动进进行行扫扫描描。这这样样可可以以捕捕捉捉到到理理想想的的扫扫描描期期，而而不不会会受受病病人人的的心心输输出出量量和和心心率率的的影影响响，也也不不因因用用计时器业计算时间会引起人为的误差。计时器业计算时间会引起人为的误差。CT的临床应用课件232.实时增强监视 实时增强监视其原理：首先在参考层面上设定一(四四)高分辨率高分辨率CTCT扫描扫描 l最最适适宜宜于于显显示示肺肺的的微微细细结结构构和和肺肺局局灶灶性性微微小小病病变变、以以及及对对骨骨质质的的细细微微结结构构进进行行研研究究。注注射射造造影影剂剂后后60806080秒秒。这这种种方方法法可可选选择择性性应应用用于于富富血血管管性性肿肿瘤瘤的的病病例例，例例如如：肝肝癌癌、局局灶灶性性结结节节性性增增生生、肝肝腺腺瘤瘤、胰胰岛岛细细胞胞瘤瘤、肾肾癌癌及及乳乳腺腺癌癌肝肝转转移移瘤等。瘤等。CT的临床应用课件24(四)高分辨率CT扫描 最适宜于显示肺的微细结构和肺局灶性微(二二)CT)CT灌注成像灌注成像 lCTCT灌灌注注成成像像(CT(CT pefusion)pefusion)是是经经静静脉脉团团注注造造影影剂剂后后，在在造造影影剂剂开开始始通通过过受受检检组组织织的的过过程程中中，对对该该组组织织固固定定层层面面进进行行快快速速扫扫描描(13(13秒秒扫扫一一次次)，获获得得系系行行动动态态增增强强CTCT图图像像，再再将将受受检检组组织织强强化化值值与与同同层层内内大大血血管管作作动动态态比比较较，计计算算出出反反映映该该组组织织各各像像素素血血流流灌灌注注情情况况的的参参数数，组组成成新新的的数数字字矩矩阵阵，最最后后可可得得到到灌灌注注图图像像。CTCT灌灌注注成成像像可可间间接接地地了了解解含含造造影影剂剂的的血血液液充充盈盈毛毛细细血血管管床床的的速速度度，亦亦即即组组织织的的血血液液灌灌注注率率。CTCT灌灌注注成成像像反反映映的的是是生生理理功功能能的的改改变变，是一种功能成像。是一种功能成像。CT的临床应用课件25(二)CT灌注成像 CT灌注成像(CT pefusion)是(三三)延迟增强扫描延迟增强扫描 l延延迟迟增增强强CTCT扫扫描描(delayed(delayed contrast contrast CT CT scan)scan)现现常常用用于于肝肝内内小小的的占占位位性性病病变变检检查查，及及肝肝内内占占位位病病变变鉴鉴别别诊诊断断的的检查。检查。CT的临床应用课件26(三)延迟增强扫描 延迟增强CT扫描(delayed con四、电子束四、电子束CTCT l电电子子束束CTCT或或称称超超高高速速CTCT，由由电电子子枪枪发发射射电电子子束束轰轰击击半半环环形形靶靶产产生生X X线线，这这样样就就极极大大地地提提高高了了扫扫描描速速度度，可可达每秒达每秒2020幅图像。幅图像。CT的临床应用课件27四、电子束CT 电子束CT或称超高速CT，由电子枪发射电子束五、五、CTCT在肿瘤分期中的应用在肿瘤分期中的应用 l肿肿瘤瘤临临床床分分期期标标准准是是在在特特定定的的影影像像学学技技术术为为主主的的条条件件下下，结结合合其其他他因因素素，为为指指导导0 0肿肿瘤瘤的的治治疗疗和和估估测测预预后后等等所所提提出出的的一一种种较较为为合合理理的的方方案案。随随着着影影像像学学技技术术不不断断发发展展及及治治疗疗手手段段变变化化，特特别别是是SCTSCT、MRIMRI的的出出现现，对对以以往往难难以以发发现现的的早早期期病病灶灶都都有有一一个个较较满满意意的的特特征征性性影影像像学学表表现现，且且对对肿肿瘤瘤与与周周围围组组织织关关系系、淋淋巴巴道道的的播播散等判断更加准确及客观。散等判断更加准确及客观。CT的临床应用课件28五、CT在肿瘤分期中的应用 肿瘤临床分期标准是在特定的影像学(一一)在肿瘤在肿瘤“T”“T”分期中的应用分期中的应用(二二)在肿瘤在肿瘤“N”“N”分期中的应用分期中的应用(三三)在肿瘤在肿瘤“M”“M”分期中的应用分期中的应用 CT的临床应用课件29(一)在肿瘤“T”分期中的应用CT的临床应用课件29