CT成像技术及临床应用ppt课件

1,影 像 诊 断,2,Contents,CT 成像原理 CT 图像特点 影响CT图像质量的因素 CT技术的临床应用,3,CT成像原理图,4,CT设备分类,普通CT 螺旋CT（spiral CT，SCT） 电子束CT（electron beam CT，EBCT）,5,普通CT,三部分构成,6,普通CT,扫描方式特点？,7,旋转/旋转,back,8,普通CT扫描方式特点,扫描床间断性移动 球管往返移动，X线束轨迹呈不连续环形 扫描和数据采集不连续，易出现漏扫和重复扫描 扫描时间较长 扫描参数：KV、MA、层厚、层距,9,螺旋CT spiral CT,1989年,10,螺旋CT spiral CT,实现螺旋扫描,滑环技术 床连续动,11,螺旋CT spiral CT,12,螺旋CT扫描方式特点,扫描床连续移动，连续扫描和数据采集，无漏扫 速度快，减少运动影响，可多期扫描 球管旋转，X线束轨迹呈螺旋状 容积扫描，利于重建，空间分辨率高 扫描参数：KV、MA、层厚、螺距【PitchS（mm）/D （mm）/N】 MSCT透视定位更准确，提高X线利用率,13,电子束CT/超高速CT Electron beam / Ultrafast CT）,不采用X线管，用由电子枪发射电子束轰击靶环产生的X线进行扫描，可以进行容积扫描、血流检查和电影检查。主要用于心脏大血管检查。,14,电子束CT扫描方式特点,速度更快，主对心血管有利 产生射线方式不同电子枪发射电子束 电影扫描和血流扫描 探测器两组较少，空间和密度分辨率不及MSCT,back,15,CT图像特点 1、断层图像，多为横断面 2、黑白图像(以不同灰度表示) 3、密度分辨力高，空间分辨率较高,16,CT图像的特点：灰阶成像,是由一定数目的由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成的，这些象素反映相应体素的X线吸收系数。 与X线所示的黑白影像一样，黑影表示低吸收区，即低密度区；白影表示高吸收区，即高密度区。,17,CT图像的特点： 灰阶成像,18,CT图像的特点：空间分辨率较高,空间分辨率是指影像中能显示的结构或病变的最小细节。 空间分辨率与像素大小密切相关，一般为像素大小的1.5倍， 矩阵越大，象素数目越多，象素越小，构成的图像越细致。,19,CT图像的特点：空间分辨率较高,象素矩阵大小可以是256256或512512，象素大小可以是1.0mm1.0mm或0.5mm0.5mm; CT的空间分辨率较高，但不如X线图像。,20,像素矩阵的大小,21,空间分辨率较高,22,CT图像的特点：密度分辨率高,密度分辨率指影像中能分辨的组织最小密度差异。 CT的密度分辨率高，这是CT的突出优点。 人体软组织的密度差很小，CT图像上也能形成对比成像；CT能较好地显示软组织构成的器官，如脑、纵隔、肺、肝、胆、胰等的结构及病变。,23,CT图像的特点： 密度分辨率高,24,CT图像的特点：密度分辨率高,25,CT值,CT值：所扫层面单位体积组织的X线吸收系数（以水的 X线吸收系数（或称衰减系数u值）为1）的相对值。 单位：Hu（Hounsfield Unit) 某物质CT值=1000（ 该物质 w ）/ w,26,27,CT 值不是绝对不变的数值，它不仅与人体内在因素如呼吸、血流等有关，而且与X 线管电压、CT 装置、室内温度等外界因素有关，应经常校正，否则将导致误诊。,28,窗技术(Technic)窗宽(Window Width,W): 图像上16个灰阶内包含的CT值范围（越大显示的组织结构越丰富）窗位(Window Level,L)：窗的中心位置（一般以所观察组织的CT值为窗位）,同样的窗宽，窗位不同，其包括的CT值范围不同。,29,正常人体CT测量值,胸部 1 气管横径：1520mm，其前后径大于横径，气管壁厚度：14mm 2 右中间支气管横径：10mm，其后壁与肺紧邻。 3 奇静脉及半奇静脉正常值为36mm 4 心包厚度小于3mm，局部增厚不超过4mm。 5 扩张的食管壁厚度：小于3mm。 6 纵隔、腋窝淋巴结大小：小于1cm直径。,30,31,32,33,34,35,36,肺段划分,37,38,39,40,41,42,43,44,肝脏的正常CT表现,1、肝大小、形态、轮廓 2、肝实质：密度均匀，CT值40-70hu，高于上腹部其它脏器如脾脏等。 3、肝血管：包括肝动脉、肝静脉、门静脉，表现为肝内条状、分支状或圆点状低密度影，越近肝门区域和下腔静脉区越粗大。 4、 肝内胆管：正常不显示。 5、增强扫描：肝实质和血管明显强化，密度升高。,45,肝脏 6 上下径不大于15cm 7 右肝叶前后径大于左肝叶前后径1.21.9倍，不超过2倍。 8 右肝叶横径大于尾叶横径23倍。 9 肝脏平扫CT值：4080HU，高于脾脏。增强扫描CT值升高至120140HU。,46,肝脏八段分段法（Couinaud）,以肝中静脉将肝脏分为左、右叶； 以肝左静脉为界分为左肝内、外段，肝右静脉为界分为右肝前、后段； 以门静脉左右分支主干的横线分为上、下段。第一段:肝尾叶;第二段：左上外段；第三段：左下外段；第四段：左内段；第五段：右前下段；第六段：左后下段，第七段：右后上段；第八段：右前上段。,47,48,49,50,脂肪肝,临床表现 轻度脂肪肝临床上可无症状，重症者可表现为上腹不适、消化系统症状及肝功能异常。 CT表现 （1）局限性：肝内不规则或扇形分布的密度减低区，CT值低于脾及大血管密度，增强扫描无占位表现，病变范围及形态不变。肝内血管走行正常。,51,脂肪肝,脂肪肝为肝内脂类代谢异常，主要是 甘油三酯在肝细胞内的过度沉积，导致肝 细胞脂肪变性。主要原因有：肥胖症肝 内脂肪浸润。糖尿病。酒精中毒。 肝炎、肝硬化。药物性。肝代谢性疾 病。根据脂肪浸润程度及分布范围不同， 分为限局性和弥漫性两种。病理及临床病 程为可逆性。,52,脂肪肝,（2）弥漫性：肝内实质密度普遍降低，CT值低于正常10HU以上，或呈负值。脾脏密度高于肝脏。 脂肪肝CT分度：轻度：脾脏密度高于肝脏，血管影可见。中度：肝密度降低，血管影不可见。重度：肝密度降低，肝内血管呈相对高密度。,53,轻度,54,中度,55,重度,56,重症脂肪肝平扫易掩盖其他低密度占位 病变，需做增强扫描或结合其他检查确诊.,57,肝硬化,是以肝内广泛纤维结缔组织增生为特征的慢性肝病，取代正常肝小叶结构，肝实质细胞发生坏死、纤维化、肝内组织代偿性增生形成再生结节，晚期肝脏萎缩变小。 主要原因有；肝炎、酒精中毒、慢性胆道梗阻、心功能不全、药物中毒、寄生虫等，还有一些原因不明。 临床表现 慢性肝病症状。脾大，脾功能亢进症状。合并症症状。,58,肝硬化,CT表现： （l）肝外形的改变：肝叶比例失调；肝裂增宽；肝表面凹凸不整。晚期，肝脏可普遍萎缩。 （2）有部分脂肪变性时，肝脏密度不均匀或减低。肝硬化再生结节显示为相对高密度，CT增强扫描强化均匀。动态观察无增大趋势。 （3）继发门静脉高压改变：脾大（5个肋单元）。脾、门静脉扩张及侧支循环建立。平扫时呈现一堆小球形或扭曲的条虫形软组织影，增强可证实为血管影像。,59,（l）肝外形的改变：肝叶比例失调；肝裂增宽；肝表面凹凸不整。晚期，肝脏可普遍萎缩。,60,继发门静脉高压改变：脾大（5个肋单元）。脾、门静脉扩张及侧支循环建立。平扫时呈现一堆小球形或扭曲的条虫形软组织影，增强可证实为血管影像。,61,（2）有部分脂肪变性时，肝脏密度不均匀或减低。肝硬化再生结节显示为相对高密度，CT增强扫描强化均匀。动态观察无增大趋势。,62,63,肝囊肿,分为单纯性肝囊肿及多囊肝，单纯性肝囊肿可单发、多发；多囊肝常合并肾、胰等其他脏器囊肿。囊肿多数内衬立方上皮细胞，外被以纤维组织包膜。囊肿可大可小，大小相差很大，小如针尖，大如儿头。大囊肿可能由相邻囊肿相互融合而成。本病具有女性多、高龄者多之倾向。临床一般无症状，多于B超或CT检查时偶然发现。,64,肝囊肿,CT表现： （1）肝内圆形低密度区，境界清晰，密度均匀一致，CT值为液体密度（0-20HU）,囊壁菲薄而不易显示。 （2）静脉注射造影剂后无强化，但囊肿更清晰。 （3）多囊肝于肝内可见多发大小不等圆形囊肿。,65,肝内圆形低密度区，境界清晰，密度均匀一致，CT值为液体密度（0-20HU）,囊壁菲薄而不易显示。,66,静脉注射造影剂后无强化，但囊肿更清晰。,67,多囊肝于肝内可见多发大小不等圆形囊肿。,68,69,（二） 胆囊、胆道 1 胆囊壁厚度，3mm，5mm为异常。 2 胆囊横径；34cm；上下径；710cm 3 胆囊CT值；020HU，密度均匀。 4 胆总管正常横径；68mm，术后胆总管管径1cm内仍属正常。胆总管正常横径；35mm。肝内胆管正常情况下不显影。,70,窗技术(Technic)窗宽(Window Width,W): 图像上16个灰阶内包含的CT值范围（越大显示的组织结构越丰富）窗位(Window Level,L)：窗的中心位置（一般以所观察组织的CT值为窗位）,同样的窗宽，窗位不同，其包括的CT值范围不同。,71,影响CT图像质量的因素,固定因素：CT机性能 变量因素（能克服） CT检查前的准备 噪声（扫描噪声、组织噪声） 伪影（设备、病人、扫描条件不当） 部分容积效应和周围间隙现象 CT分辨力（密度和空间分辨力） 窗技术（窗宽和窗位） 图像重建的数学演算方式,72,CT检查前的准备,详细了解病人情况（如造影否？过敏史？） 去除体表高密度影响物（如项链、胸罩、拉链等） 检查时的注意事项（如不动、无意识患者或小孩应制动、呼吸状态） 摆位准确,73,噪声,噪声,扫描/光子噪声,组织噪声,概念：是因为透过人体到达探测器的X线光子量不足，使光子在矩阵内各像素上的分布不均所致。引起相等组织或水在图像上的各点CT值不相等。 扫描噪声与MAS有关（ MAS 扫描噪声）。 合理选择MAS（保证图像质量最佳时，S最快最好）,概念：是由于各种组织平均CT值差异所致，即同一组织的CT值常在一定范围内变化，而不同组织也可具有同一CT值。 另外，电压变化也可影响CT值的测定。 克服的办法：薄扫，提高CT值测量精度,74,伪影,概念：指在扫描过程中，由于设备或病人原因产生的一些与被扫描的组织结构无关的，影响图像质量的异常影像。,产生原因,设备,病人,扫描条件不当,原因：主由探测器、数据转换器损坏、传输电缆问题。 伪影表现：环形/条状/点状/同心圆等,原因：主运动伪影和组织密度差异较大引起的硬化伪影（金属、对比剂） 伪影表现：条状/星芒状等,如扫描野和显示野与扫描部位大小不匹配或扫描参数设定过低时也会产生伪影,75,CT设备本身产生的伪影,76,硬化伪影,77,运动性伪影,78,扫描物体相邻界面所产生的伪影,79,容积效应 （partial volume effect）,在同一扫描层面含有两种或两种以上不同密度而又相互重叠的组织时，所得的CT值不能如实反应其中任何一种组织的真实CT值，而是这些组织的平均CT值，这种现象称部分容积效应,80,周围间隙现象 （peripheral space phenomenon）,概念：在同一扫描层面内，两种相邻且密度不同的组织，其界面处的CT值不能准确测得，因而在CT图像上，其交界部的影像不能清楚分辨。实质上也是一种容积效应。 CT图像显示某一组织或病变的形态、大小和CT值并不一定与其真实情况完全一致。,81,图像重建的数学演算方式,标准演算法：最常用 软组织演算法：需突出密度分辨力的软组织图像重建，如腹部器官 骨演算法：需突出空间分辨力的图像重建，如骨质结构和内听道图像重建,演算法,选择原则：检查部位的组织成分和密度差异,注：演算法选择不当会遗漏病变,82,螺旋CT技术的临床应用,CT透视-主用于非血管介入 动态增强（实时增强监视、双期和多期增强） 两维和三维重建技术和影像后处理 CTA 灌注CT,83,84,目前较成熟和常用的后处理技术有6种 二维重建技术（MPR,CPR） 三维重建技术（MPVR、SSD、VR、CTVE、）,SCT技术（图像后处理）,85,2.仿真内窥镜技术 （virtual endoscopy，CTVE）,仿真技术是计算机技术，与CT、MRI结合而开发出的仿真内镜功能。利用计算机的虚拟现实（virtual reality）、管腔导航（navigation）、漫游技术（fly through）假彩色编码等，可模拟内镜检查的过程。,86,仿真内窥镜,87,仿真内窥镜,88,CTA（MIP）,89,MIP,90,91,VR/SSD,92,心脏三维CT成像,93,Fig.21 (b),94,结肠的四维重建,95,仿真内窥镜,96,容积漫游,冠状重建,透明容积重建,仿真内窥镜,升结肠癌,97,98,SSD/MIP,99,CTA/MIP,100,准确的定量分析,操作可行性好,灌注成像功能,101,MTT,CBF,CBV,Patient : male, 56 years old; 90 minutes after symptom,灌注成像功能,102,脑表面通透性PS图,* 脑膜瘤最大PS值=20.388ml/min/100g * 与正常脑组织相差较大,103,电子束CT技术的临床应用,主要用于心血管疾病的检查 自学,104,105,106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118,