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1、CT扫描技术 武汉市结核病防治所放射科 武汉市肺科医院放射科CT室,内 容 提 要 第一节 CT成像系统概述 第二节 CT扫描技术概述 第三节 人体各部位CT扫描技术,第一节 CT成像系统概述 一、CT的发明 CT（Computed Tomography）即电子计算机体层摄影，它是由英国物理学家hounsfield在1971年研制成功，先用于颅脑疾病诊断，后于1976年又扩大到全身检查，是X线在放射学中的一大革命 。,三 CT成像基本概念 1.体素（voxel）即体积单元的简称。它是某组织一定厚度的三维空间的体积单元，如果以X线通过人体的厚度作为深度，那么像素乘以深度即为体素。例如，某组织的深
2、度为10mm，像素为1mm1mm，则体素为10mm1mm1mm 。 2. 像素（pixel）一幅CT图像是由许多矩阵排列的小单元组成，这些组成图像的基本单元称为像素。像素是二维的，每一个像素内密度均一，像素结构中的平均密度决定其灰度值。像素越小，图像的分辨率越高，图像质量越好。,3.部分容积效应 （partial volume effect） 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
3、；反之，在低密度组织中的较小的高密度病灶，其CT值偏低. 4.空间分辨率又称为高对比度分辨力，是在高对比度情况下区分相邻最小物体的能力。 5.密度分辨力又称低对比分辨力，是在低对比度情况下分辨物体微小差别的能力。,7.矩阵（matrix）矩阵即二维排列的方格，是将计算机所计算的人体横断面每一点的X线吸收系统按行和列排列成的分布图，实际上是一幅纵横二维排列的像素图。目前CT机常用的矩阵有2562、 3202、 5122、 6402、 10242等。 8. CT值是专用于CT的计量单位，是重建图像中一个像素的数值，一般用它的相对值表示。 CT值（物质-水）/水K K为分度因数（设为1000），CT
4、值的单位为HU,9.灰阶（grey scale）是将重建矩阵中的每一个像素经D/A转换成相应的亮、暗信号在显示器上显示，这些亮暗信号的等级差别称为灰阶，人眼可分辨16级灰阶。 10.窗口技术（windows technology）是人眼不能分辨微小的灰度差异，为了提高组织结构的细微显示效果，分辨相邻组织的差别，突出显示诊断需要的图像信息（感兴趣区），通常通过调节图像的对比度和亮度来完成，这种技术称为窗口技术，窗口技术分为窗宽和窗位。,11.窗宽(windows width，WW) 是图像上包含的16个灰阶的CT值的范围。窗宽越宽，可以观察组织CT值的范围越大。 12. 窗位 （windows
5、level，WL）是窗宽上、下限CT值的平均数。 窗位主要影响CT图像的亮度，窗位低图像亮度高呈白色，而窗位高图像亮度低呈黑色。 骨组织的WL：350左右 肺组织的WL： -650左右 腹部、纵隔的WL：40左右,脑组织窗,(90,40),骨窗,(1500,350),肺窗,(1600,650),纵隔窗,(300,40),13.螺距：扫描机架旋转一周检查床运行的距离与射线束宽度的比值。 14.逐层扫描和容积扫描 逐层扫描:扫描层厚和层距设定后，检查床移动一定的距离，然后做下一次扫描，如此循环往复，直至完成预定的扫描范围。 容积扫描：病人屏住呼吸的同时，扫描机架单向连续旋转x线管曝光，检查床同时不
6、停顿单向移动并釆集数据。,三 CT成像系统 （一）硬件系统 1.扫描机架系统 （1）X射线管 X射线管是产生X射线的器件。一般由阴极、阳极和真空玻璃（或金属管）组成。 （2）探测器 探测器是探测X射线的辐射强度，它是一种将射线能量转换为可供记录的电信号的装置。,(3)准直器 准直器位于X线管的前方，其在CT扫描机中亦很重要，可以减少散射线的干扰，并可决定扫描层的厚度。因此，准直器既可减少患者的放射剂量，又可提高图像质量，还决定层的厚度。 (4)楔形补偿器 楔形补偿器（或称滤过器）的作用是吸收低能量X射线，优化射线的能谱，减少病人的X射线剂量，并且使通过滤过后的X射线束，变成能量分布均匀的硬射线
7、束。,（5）模数转换器 A/D转换是CT机数据采集系统（data acquisition system，DAS）的主要组成部分，它把数字化后的数据传送到数据总线，通过数据缓冲板（data buffer）逐一缓冲后传送至阵列处理机。同时，还把参考探测器的信号译码后送到主控计算机。 2.计算机系统,在第三代以上各代CT机中，其计算机系统一般由主控计算机和阵列处理计算机（arra processor，AP）两部分组成。 主控计算机一般采用小型计算机和微型计算机，它是中央处理系统，其功能是提供DAS、AP、DISK、MTU、LP等以及机架和系统的微处理器间的输入输出的连接外，还通过其中央处理器（CPU
8、）和存储器（memory）完成执行以下功能（1）控制和监视扫描过程，并将扫描输入数据（投影值）送入存贮器 。,（2）CT值的校正和输入数据的扩展，即进行插值处理 。 （3）控制CT扫描等信息的传送数据管理。 （4）图像重建的程序控制 。 （5）故障诊断及分析等 。,3.X线发生器 高压发生器有连续式和脉冲式之分，连续性主要用于第二代CT机；脉冲式主要用于第三代CT机。 连续型X线发生器是在整个扫描一个断层面期间连续产生高压并施加于X线管上，并产生连续的X射线。 脉冲X线发生器应用在CT扫描机上的脉冲X线，其产生形式有3种：高压开关电路控制式； 栅控式； 低压控制式。,4.磁盘机 磁盘机分为软盘
9、机和硬盘机两种，它们的功能是存储图像和保存系统操作及故障诊断软件. 5.磁带机和光盘 磁带机和光盘的作用都是存储图像. 6.操作台 CT扫描机的操作台的作用是用来输入扫描参数、控制扫描、显示和贮存图像、系统故障的诊断等,7.CT扫描检查床 CT扫描检查床不仅能供病人作轴位方向的CT检查，而且还具有倾斜功能，可视需要作各种不同角度的倾斜，以利诊断。CT扫描检查床的移动精度要求高，绝对误差不允许超过0.5mm,高档机已达到0.25mm。 8.辅助设备:电源系统、照相机、工作站,(2)软件系统 1基本功能软件 完成扫描、图像处理、图像存储、照相等常规工作的软件。 2特殊功能软件 包括故障诊断软件、特
10、殊扫描软件（如动态扫描、快速连续扫描、高分辨率扫描等）、图像特殊处理软件（如三维表面重建、模拟内窥镜等）、定量分析软件等。,第二节 CT扫描技术概述,1普通扫描又称为平扫或非增强扫描，是指血管内不注射对比剂的CT扫描。 2. 增强扫描经静脉内注入对比剂后的CT扫描，称为增强扫描。目的是增加组织与病灶间的密度差 3特殊扫描 (1)薄层扫描：是指扫描层厚小于5mm的扫描，一般采用15mm。目的是减少部分容积效应，观察病变内部细节以及小病灶。,（2）重叠扫描：指层距小于层厚，使相邻的扫描层面部分重叠的CT扫描。重叠扫描的目的除减少部分容积效应，使图像更真实的反映病灶外，关键是提高小病灶的检出率。 （
11、3）延迟扫描：指注射对比剂后，等待数分钟，甚至数小时后再行扫描的一种CT检查方法。延迟扫描时间依据组织和病变的性质而定。延迟特点，如血管瘤表现为“两快一慢”，小肝癌表现为“快进快出”等等。,（4）目标扫描：又称靶扫描或放大扫描，是对兴趣区进行扫描的一种方法。目的是使兴趣区组织器官图像放大，图像空间分辨率提高。常用于组织结构小的器官或病灶，如垂体、内耳、肾上腺和肺内的孤立结节等 。 （5）动态扫描：指静脉团注对比剂后，在极短的时间内对某一组织器官进行快速连续扫描，扫描结束后再重建图像的方法。该方法可获得动脉早期、动脉期、静脉期和静脉晚期等不同时相的强化图像。,（6）高分辨率CT扫描：通过薄层或超
12、薄层、高的输出量、足够大的矩阵、骨算法和小视野图像重建，获得良好的组织细微结构及高的图像空间分辨率的扫描方法，称为高分辨率CT扫描。主要用于小病灶内部结构的细微变化，例如观察骨的细微结构：内耳耳蜗和中耳听小骨等；观察肺内的细微结构及微小的病灶：早期的间质改变和各种小气道病变，如肺部的弥漫性间质性、结节性病变及支气管扩张症。,（7）CT导向穿刺活检：在常规CT扫描基础上，确定出病灶位置，然后在病灶区所对应的体表表面，贴上进针的体表定位标志，并在此区域选定适当的层厚和层间距平扫几层，找出病灶的中心层面所对应的体表标志的进针点。根据CT图像的处理软件，确定进针的深度和角度，随后按此深度和角度进针，进
13、针完毕后，还需在进针点再扫描12层，以观察针尖是否到位。 （8）低剂量扫描：指在保证诊断要求的前提下，降低螺旋CT的扫描参数，既能清楚扫描又能降低X线球管的消耗、病人的X线的剂量。,第三节 人体各部位CT扫描技术,一、颅脑CT扫描 （一）适应症 1脑血管疾病 2颅脑外伤 3脑部肿瘤 4颅内感染 5.颅脑先天性畸形 （二）注意事项 1.去除头部的金属异物，如发卡、耳环等。 2.不配合的患者及婴幼儿需镇静后再扫描，扫描时尽量选择较短的曝光时间。 3.重危的脑外伤及脑血管意外患者，需请临床医生陪同。,（三）扫描技术 1.颅脑平扫 (1)扫描体位： 横断面扫描基线有听眦线或听眶下线、听眉线。以听眦线最
14、为常见。头颅横断面扫描常规取仰卧位，头部两侧对称。 (2)扫描范围：由基线开始连续由下向上逐层扫描，直至脑实质扫完为止。 (3)层厚和层距：常规用8到10mm 2.颅脑增强扫描 (1)对比剂用量：60ml. (2)对比剂注射速度：2.4ml/s (3)延时：25s,指从开始注射对比剂起计时，经过25s开始曝光扫描。,二、胸部CT扫描 （一）适应症 1.肺部感染性病变 2.肺部良恶性肿瘤 3.纵膈良恶性肿瘤 4.胸壁及胸膜病变 （二）注意事项 去除扫描部位的金属异物 2. 训练好呼气、屏气。,（三）扫描技术 1.胸部平扫 （1）扫描体位：一般取仰卧位，双手臂举过头顶，身体尽量置于床面中线。 （2
15、）扫描范围：在正位定位像扫描范围，由肺尖至肺底连续扫描。 （3）层厚和层距：横断面常用10mm层厚和层距，在深吸气后屏气状态下扫描，病灶较小可局部用薄扫或高分辨率扫描，层厚和层距2-3mm。,2.胸部增强扫描 (1)对比剂用量：75ml (2)对比剂注射速度：2.4ml/s (3)扫描延迟时间：开始注射对比剂后30s。 三、腹部CT扫描 （一）扫描前准备 （1）上午检查早餐禁食；下午检查午餐禁食。禁食时间最好不少于4小时。 （2）1周内不服含重金属的药物。1周内行消化道钡剂检查者在CT检查前先腹部透视，明确腹部无钡剂影响时方可行CT检查，要提早检查者需行清洁灌肠或口服缓泻药处理。 （3）检查前
16、30分钟，口服1.5%-2%泛影葡胺500-800ml,（二）扫描技术 1.腹部平扫 (1)扫描体位：患者常规取仰卧位，双手臂上举过头，身体置于检查床中间。 (2)扫描范围：在正定位像上确定检查部位和扫描范围。肝、胆、脾自膈顶向下扫至右肝叶下缘；胰腺自膈顶扫至胰腺钩突下缘十二指肠水平段；肾脏自肾上腺区扫至肾下极下缘；肾上腺自膈顶扫至肾门平面。 (3)层厚和层距：肝、脾、肾常规用7mm层厚和层距,胰腺、肾上腺、胆囊用3mm层厚和层距。,2.腹部增强扫描 （1）肝脏增强扫描 对比剂用量：75ml。 对比剂速率：2.4ml/s。 扫描延迟时间：动脉期30s，门脉期55-60s，平衡期120s。怀疑肝血管瘤时，延长至300s以上。 （2）肾脏增强扫描 对比剂用量：75ml。 对比剂速率：2.4ml/s。 扫描延迟时间：皮质期30s，实质期60-90s，排泄期240s。,四、盆腔扫描 （一）扫描前准备 (1)检查前口服泛影葡胺溶液（1%-1.5%）1000
