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1、文献综述引言：本文是在查阅了中国期刊全文数据库以及其它相关数据库之后撰写而成，主要对 现代医疗器械(医学影像技术一医学CT )的各个发展过程做一简要描述，通过本 文，我们将对医学CT有一基本了解，进而，我们可以初步探索螺旋扫描 影像系统 这一医疗器械的初步设计方案。正文：医学影像技术一走进医学CT历史现状：CT机自七十年代问世以来，各国专业厂家竞相研制开发新的产品，产品技术日新 月异，近年来滑环技术、螺旋式扫描技术，宽探测器多层采集螺旋CT的产生，使CT 检查技术提高到一个崭新的水平。基本内容：什么是CTCT (computed tomography)是一种功能齐全的病情探测仪器，它是电子计算
2、机 X射线断层扫描技术简称。CT设备主要有以下三部分：扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成； 计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；图像显示和存储系统。CT的成像基本原理CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层 面的X线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器(an alog/digital co nverter)转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对 选 定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素(voxel) ohttp:/vw yiAangtong 亡。血CT的检查技术和设备分类CT的检查技术分平扫(plain CT s
3、can)、造影增强扫描(contrast enhancement,CE)和造 影扫描三 种。现有的设备：常规CT和螺旋CT,其中螺旋CT又可分为(分单层螺旋、双层螺旋、多层螺 旋ct)常规CT传统的CT影像设备包括：高压电缆与扫描机架外的高压连接，必须有电缆连接 的主计算机，数据采样系统等。缺点：病人在扫描时候不能移动；图像的分辨率较低；设备需电缆链接，较 复 杂。螺旋CT螺旋CT突破了传统CT的设计，采用滑环技术，将电源电缆和一些信号线与固 定机架内不同金属环相连运动的X射线管和探测器滑动电刷与金属环导联。球管和 探测器不受电缆长度限制，沿人体长轴连续匀速旋转，扫描床同步匀速递 进，扫描轨
4、迹呈螺旋状前进，可快速、不间断地完成容积扫描。螺旋CT的优缺多层CT的劣势:是显著增加数据量，尤其是选择均质成像。多层CT优点：改善了数据处理和影像重建，这直接转变成提高扫描仪的效率。于是，多层CT克服了螺旋CT最严重的局限之一，即，在扫描范围和SC之间相反的关系。多排螺旋CT多排螺旋CT的特点多排螺旋CT机是在常规CT机的基础上发展而来的一种先进的适用于全身各 个部位精细诊断的机器，它具有扫描速度快、扫描范围大、成像质量高及接受剂 量少等特点，代表着当代CT技术的最高水平多排螺旋CT的现状多层CT很快就被放射学家们接受了，在早些年，世界范围内使用这类CT扫描 仪的数量几乎呈指数上升：1998
5、年安装了 10 台, 1999年中期就有100台，而 2007年末超过了 10000台。螺旋CT的目前发展1998年，CT影像再次掀起了新一轮的技术革新一多排螺旋CT的发明是影像 学的第二次革命，使CT检查迈入了薄层大范围扫描的时代。2001年16排螺旋CT的问世开创了 C T各向同性微体素时代从而让医生从二 维图像的观察进入到三维成像世界多层CT采用2个或更多的平行探测器阵列，利用同步旋转球管和探测器阵列 的第三代技术装备而成。90年代早期就有双探测器或多探测器系统，199 8年又引入了 4排探测器系统，2 0 0 1年和2 0 0 2年就可买到8排、10排、16排或更多排探测器系统的CT。
6、2008年的256排CT即开了容积C T时代的大门，每次扫描覆盖4Omm的 范围，10秒钟内完成全身扫描。螺旋CT的未来发展趋势-三更标准1. 更宽的覆盖范围2. 更快的扫速度3. 更高的分辨率 宽度：更宽的覆盖范围理论上覆盖范围越宽越好，现在最宽的是4Omm，如果未来能有8Omm，甚 至160mm的探测器宽度，将在临床上实现全器官功能灌注，器官四维成像，和旱期 的肿瘤筛查。以目前的球管技术，光子量和点源的设计难以保证更宽探测器的成像 质量，今后是点光源还是面光源或多光源技术，都是值得研究的领域。64排CT的数据量就是16排的4-5倍，宽大的探测器又必定带来更为庞大的数据 流，对计算机平台支持
7、提出了更快更便捷的要求。目前的硬件和软件技术能在 4Omm平台上做到80mm的功能灌注范围，并已经有了初步的临床成果。速度：更快的扫速度现在西门子公司采用2个球管同时采集来提高心脏的时间分辨率，这也是一种 方法。而纵观所有技术，电子束EBCT是最快冻结心脏运动的扫描仪，其真正的 成像速度为33-5Oms。精度：更高的分辨率图像分辨率直接影响诊断的准确性，高精度图像对显示细小病变，冠脉支架内内 膜再生，易损型冠脉粥样斑块的判断等非常重要。整个影像成像链上每一个因素都会 直接影响图像分辨率，探测器单元的大小仅仅是其中因素之一，球管的焦点大小，重 建算法也是直接影响图像分辨率的重要要素。此外，射线量
8、的增加可以帮助提高图像 的精度，但分辨率的提高不能以增加患者的受线量为代价。国内外著名厂商的CT机国外的著名厂商有：Toshiba 东芝）Sieme ns西门子）Philips （飞利浦）GE （通用电气）国内知名厂商有：东软（中国沈阳）Siemens西门子）此图为世界首台4D螺旋CT-SOMATOM Definition AS （西门子公司最新产品）此设备应用的尖端技术有：1、非对称屏蔽采集系统2、3D容积反投影重建技术3、SOMATOMDefinitionAS 全期相 CTA 血流动力4、多时相器官功能分析5、全期血管成Toshiba （东芝）最新CTArea Detector CT (w
9、ork* in progress)此图为东芝医疗系统最新开发出配备有256列检测器的X线CT上图的设备装有X线CT装置是使X线高速旋转来照射患者，由此获取患 者身体 断面图像的装置。过去只配备1列用于检测X线的检测器，此设备配备多列检测器的“多层螺旋CT( Multislice-CT)”装置。它配备多列检测器可一次获 取更多的图像，能够获得检查范围大、检查时间短、减少曝光量的效果。目前达到实 用水平的是最大可配备64列检测器的装置。Philips(飞利甫)iCT 256 层螺旋 CT (Brilliance iCT)上图设备应用的尖端技术：0.27秒超高速扫描运用高科技的空气轴承技术8厘米超宽
10、探测器超高分辨率成像空间分辨率达到24LP/cm，专利的技术提供目前业内最高的 1024重建矩阵分辨率，解析度较以往提高4倍。低辐射剂量Brillianee iCT采用高速数据转换集成芯片THAC2，降低影像链中电 子噪声，较普通模数转换系统较少86%的噪声，进一步减少X线的初始剂量，减 低扫描对病人的辐射损伤GE （通用电气）该CT机的优点在于：该机可完成身体各部位的平扫，平扫可分为常规扫描和螺旋扫描。薄层（3mm下）后，通过影像工作站可以进行三维成像操作，血管成像操作及 仿真内窥镜操作，提供多方面的诊断依据。其具有分辨率高、影像清晰、能发现微小病变；扫描速度快、适合体部及危重病人的检查；可
11、以3D重建、仿真内窥镜、可为临床提 供无创性检查和辅助诊断；激光像机，明室洗像出片速度快。在当今世界CT领域达到较高水平国内东软（中国沈阳）填补中国CT制造业的空白取得的成就：新双排螺旋CT使用2X1 0毫米探测器，实现了真正的快速双层扫描。其专业化 的软硬件设计，使这一产品达到了亚秒级扫描、亚毫米层厚、亚秒级重建的“三 亚”级性能，不但提高了扫描分辨率，而且使三维图像和断层图像更为清晰。东软的成就：在2 0世纪9 0年代以前，我国各级医疗机构使用的CT机全是进口设备。1998 年，我国自主开发的首台国产医用CT扫描机问世，打破了国外公司在 我国市场上的 垄断，使中国成为继美国、德国、日本之后世界上第4个能够生产CT机的国家。结束语：在学习过程中我发现：医学影像技术的发展日新月异，更精准的设备给医生带来 了更大的便利，也给患者带来了福音。同时也深感国内技术设备与国外先进技术有较 大的差距，我们要加紧医学科技进步的步伐，追赶世界潮流，进而走在 世界的前 列。参考文献【1】中国临床医学影像杂志【2】临床仿真影像学.北京：人民卫生出版社，2002【3】CT理论与应用研究【4】实用CT影像技术学.西安：陕西科学技术出版社，1995.
