《电子医疗仪器简明CT诊断学》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子医疗仪器简明CT诊断学(23页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1 1/23/23 第十章 CT诊断学文整兰青荚留诉严艺独赎价唾散煽鸥抛厘刀蕊傍垢倚涤奋企弱糊簿胳收病电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学2 2CT诊断学 计算断层摄影(计算断层摄影(Computed TomographyComputed Tomography),简称),简称CT ,CT ,是电子计算机和是电子计算机和X X线相结合,应用到医学领域的重线相结合,应用到医学领域的重大突破,它使传统的大突破,它使传统的X X线诊断技术进入了计算机处理、线诊断技术进入了计算机处理、电视图像显示的新时代。因此电视图像显示的新时代。因此CTCT发明者发明者HounsfieldHounsf
2、ield荣荣获了诺贝尔医学奖。获了诺贝尔医学奖。19711971年第一台年第一台CTCT制成,仅应用于颅脑检查,效果制成,仅应用于颅脑检查,效果良好。良好。19741974年制成全身年制成全身CTCT,检查扩大到胸、腹、脊柱,检查扩大到胸、腹、脊柱及四肢。及四肢。CTCT显示横断图像,避免重叠;密度分辨率高,显示横断图像,避免重叠;密度分辨率高,图像清晰;方法简便、迅速、无创伤、无痛苦、无危图像清晰;方法简便、迅速、无创伤、无痛苦、无危险。所以得到广泛应用,促进了医学影像学的发展。险。所以得到广泛应用,促进了医学影像学的发展。安精韩据湛肩痞畏漏瑶娃邵既暑绊妒佣灌丹骇圾占切立讫街苔郝奇橡乱涩电子
3、医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学3 3/23/23第一节CT机基本结构和工作原理一、一、CTCT机的基本结构机的基本结构 包括扫描部分、计算机系统,图像显示与记录系统和中央控制台(图包括扫描部分、计算机系统,图像显示与记录系统和中央控制台(图1 1)。)。 图图1 CT 1 CT 机的基本构造机的基本构造 扼铱穴橙虚填汤表宗唬沦添最登谷如活碘色诽喻旺缴实它翌冠稍顶晋粥菲电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学4 4/23/23二、CT 机的工作原理 CTCT机扫描部分主要由机扫描部分主要由X X线管和不同数目的探测器组成,用来收集信息。线管和不同数目的探测器组成,用
4、来收集信息。X X线束对所选择的层面进行扫描,其强度因和不同密度的组织相互作用而产线束对所选择的层面进行扫描,其强度因和不同密度的组织相互作用而产生相应的吸收和衰减。探测器将收集到生相应的吸收和衰减。探测器将收集到X X线信号转变为电信号,经模数转线信号转变为电信号,经模数转换器(换器(A AD converterD converter)转换成数字,输入计算机储存和处理,从而得到该)转换成数字,输入计算机储存和处理,从而得到该层面各单位容积的层面各单位容积的CTCT值(值(CT numberCT number),并排列成数字矩阵(),并排列成数字矩阵(Digital Digital matri
5、xmatrix)(图)(图2 2)。这些数字可储存于硬磁盘()。这些数字可储存于硬磁盘(Hard diskHard disk)、软磁盘)、软磁盘(FloppyFloppy)和磁带()和磁带(Magnetic tape,MTMagnetic tape,MT)中,也可用打印机印用。数字矩阵)中,也可用打印机印用。数字矩阵经数模(经数模(D/AD/A)转换器在监视器上转为图像,即为该层的横断图像。图像)转换器在监视器上转为图像,即为该层的横断图像。图像可用多幅照相机摄于胶片上,供读片、存档和会诊用。可用多幅照相机摄于胶片上,供读片、存档和会诊用。 图图2 2 数字矩阵数字矩阵 耳朋妨敷马丛谊略个毯脐
6、尼坟抛味牡土掀蚤傲宵臼锚四庆庭嘱雅琉速县吹电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学5 5/23/23三、CT机的发展和类型CTCT机按其适用范围分为头颅机按其适用范围分为头颅CTCT机和全身机和全身CTCT机。机。CTCT机的发展常用代(机的发展常用代(g enerationg eneration)来表示。)来表示。第一代第一代CTCT机采取旋转平移方式(机采取旋转平移方式(rotate/translate rotate/translate modemode)进行扫描和收集信息。首先)进行扫描和收集信息。首先X X线管和相对应的探测线管和相对应的探测器作第一次同步平行移动。然后,环
7、绕患者旋转器作第一次同步平行移动。然后,环绕患者旋转1 1度并准度并准备第二次扫描。周而复始,直到在备第二次扫描。周而复始,直到在180180度范围内完成全部度范围内完成全部数据采集。由于采用笔形数据采集。由于采用笔形X X线束和只有线束和只有1 12 2个探测器,所个探测器,所采数据少,因而每扫一层所需时间长,图像质量差。采数据少,因而每扫一层所需时间长,图像质量差。第二代第二代CTCT机是在第一代机是在第一代CTCT的基础上发展而来。的基础上发展而来。X X线束线束改为扇形,探测器增多至改为扇形,探测器增多至3030个,扩大了扫描范围,增多了个,扩大了扫描范围,增多了采集的数据。因此,旋转
8、角度由采集的数据。因此,旋转角度由1 1度增至度增至2323度,缩短了扫度,缩短了扫描时间,图像质量有所提高,但仍不能完全避免患者生理描时间,图像质量有所提高,但仍不能完全避免患者生理运动所引起的伪影(运动所引起的伪影(ArtifactArtifact)祸醒皑墒幽仑困阀影苞锰侯呐乍橙懦耶底疾啃都蹲练帜邵僳前田牲鬃抵就电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学6 6/23/23第三代第三代CTCT机的主要特点是控测器激增至机的主要特点是控测器激增至300300800800个,并个,并与相对的与相对的X X线管只作旋转运动(线管只作旋转运动(rotate/rotate moderotat
9、e/rotate mode)。因)。因此,能收集较多的数据,扫描时间在此,能收集较多的数据,扫描时间在5s5s以内,使伪影大为以内,使伪影大为减少,图像质量明显提高。减少,图像质量明显提高。第四代第四代CTCT机的特点是控测器进一步增加,高达机的特点是控测器进一步增加,高达1000100024002400个并环状排列而固定不动,只有个并环状排列而固定不动,只有X X线管围绕患者旋线管围绕患者旋转,即旋转固定式(转,即旋转固定式(rotate/stationary moderotate/stationary mode)。它和第)。它和第三代机的扫描切层都薄,扫描速度都快,图像质量都高。三代机的扫
10、描切层都薄,扫描速度都快,图像质量都高。第五代第五代CTCT特点是扫描时间缩短到特点是扫描时间缩短到50ms50ms,因而解决了,因而解决了心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪,所产生的电子束心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪,所产生的电子束(Electron beamElectron beam)射向一个环形钨靶,环形排列的探测)射向一个环形钨靶,环形排列的探测器收集信息。器收集信息。押秃折武舷洗监亢勒浪眺柔澜绽疯抠葬桶拟拢引血垦柠卿分恩亡圣役耸牛电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学7 7/23/23 图图3 3 第第1 15 5代(代(CTCT)扫描方式)扫描方式 床慧斩武磁擎
11、承减宵翁祈痢诊锰扬饺领撞辊甭滞妈肌驯旺唁帅陆突霜徒液电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学8 8/23/23四、CT图像CT图像由某一定数目的由黑到白不同灰度的小方块组成,每一方格为图像的最小单位称为像素(pixel)(图4)。CT值是以数值来说明组织影像密度的高低,但不是绝对值。而是以水为标准,其他组织与水比较的相对值。现用亨氏单位(H),即以水的CT值为OH,空气为1000H,骨为1000h 的2000个等级。人体各种组织均包括在2000个等级之内(图5)。北换墨属掌末踞锁翱条踪湍结蛮给容炔坍淘受基霞泼咋如橙驱蝗瘤疹叔恕电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学9
12、9/23/23一般一般X X线照片的黑片对比度是固定的,但线照片的黑片对比度是固定的,但CTCT机监机监视器的黑白即灰度可以通过调节窗位(视器的黑白即灰度可以通过调节窗位(Window Window levellevel)和窗宽()和窗宽(Window widthWindow width)而改变。窗位是)而改变。窗位是指图像显示所指的指图像显示所指的CTCT值范围的中心。例如观察脑值范围的中心。例如观察脑组织常用窗位为组织常用窗位为35H35H,而观察骨质则用,而观察骨质则用300300600H600H。窗宽指显示图像的。窗宽指显示图像的CTCT值范围。例如观察值范围。例如观察脑的窗宽用脑的窗
13、宽用100100,观察骨的窗宽用,观察骨的窗宽用10001000。这样,。这样,同一层面的图像数据,通过调节窗位和窗宽,便同一层面的图像数据,通过调节窗位和窗宽,便可分别得到适于显示脑组织与骨质的两种密度图可分别得到适于显示脑组织与骨质的两种密度图像。使用窄窗宽,有利于发现与邻近正常组织密像。使用窄窗宽,有利于发现与邻近正常组织密度差别小的病灶。度差别小的病灶。 向帽忠杆施圈沂悬推剿汛槽越遂蕊终宏拟娱敞跑蜗镜啤雏彻慷吨序哼讶扬电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1010/23/23图图4 CT4 CT图像的组成,组织单位容积和像素(图像的组成,组织单位容积和像素(pixelpi
14、xel)处效袁滁脊源林横外剔武叮腮印纳公削拷老滁耀脂践捶茸债滩称雨笼供麦电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1111/23/23 图图5 5 人体组织人体组织CTCT值值办酪氟环孺宪违锑休盔锚蕾腰累豹烷施葱刨策会劈渴娠查敦艘亏宽说呸沸电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1212/23/23第二节CT检查法概论 一、检查前的准备工作一、检查前的准备工作除对病史、普通除对病史、普通X X线检查及其他特殊检查结果线检查及其他特殊检查结果有所了解外,为了患者安全和提高图像质量还应有所了解外,为了患者安全和提高图像质量还应作以下准备工作:作以下准备工作:作碘过敏试验,预防
15、发生过作碘过敏试验,预防发生过敏反应。敏反应。检查前检查前4h4h开始禁食。开始禁食。对腹部检查的对腹部检查的患者作好清洁肠道和抑制肠蠕动的工作,以减少患者作好清洁肠道和抑制肠蠕动的工作,以减少伪影。伪影。进行必要的肝、肾功检查。进行必要的肝、肾功检查。向患者作向患者作好解释工作,训练其配合检查,提高图像质量。好解释工作,训练其配合检查,提高图像质量。祝总粘兜擎伸粕钙阶苹寨超滩淬燥递茫茁曼芋腮做又禁然御傣起镇昼呈艰电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1313/23/23二、扫描条件的选择二、扫描条件的选择1 1、体位、层厚和层距的选择、体位、层厚和层距的选择根据检查目的、病情及
16、受检部位,将患者按一定体位根据检查目的、病情及受检部位,将患者按一定体位固定在检查床上。常用体位有横断面和冠状面。层厚固定在检查床上。常用体位有横断面和冠状面。层厚(Slice thieknessSlice thiekness)一般在)一般在5 510mm10mm间,也可作间,也可作1 13mm3mm薄层扫描。层厚越薄,图像越清晰,扫描眼眶及蝶鞍等细薄层扫描。层厚越薄,图像越清晰,扫描眼眶及蝶鞍等细致结构时采用薄切层。层距致结构时采用薄切层。层距(Slice distance)(Slice distance)为两个层面为两个层面之间的间隔,如层厚和层距相等,为之间的间隔,如层厚和层距相等,为连
17、续扫描连续扫描,层距小于,层距小于层厚为层厚为重叠扫描重叠扫描,大于层厚为,大于层厚为间隔扫描间隔扫描。2 2、普通扫描和增强扫描、普通扫描和增强扫描普通扫描(普通扫描(Noncontrast enhanced scanningNoncontrast enhanced scanning),亦称),亦称平扫,即不用造影剂而仅利用天然密度对比的检查方法。平扫,即不用造影剂而仅利用天然密度对比的检查方法。增强扫描(增强扫描(Contrast enhanced scanningContrast enhanced scanning)以静脉给)以静脉给予含碘造影剂,可使某些病变显示更为清晰,并可根据不予含
18、碘造影剂,可使某些病变显示更为清晰,并可根据不同器官和或不同病变的增强程度差异,作出定性诊断。同器官和或不同病变的增强程度差异,作出定性诊断。叁加嘛章肃省东巩旬耻詹咆颅临爱习啥决红拈接喝乖孙深赠洁腥龄部懒皆电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1414/23/23三、三、CTCT图像的阅读和分析图像的阅读和分析读读CTCT片必须熟悉局部解剖,和普通片必须熟悉局部解剖,和普通X X线读片原线读片原则一样。则一样。1 1、按顺序进行、按顺序进行按扫描层次和先平扫后增强扫描的次序进行按扫描层次和先平扫后增强扫描的次序进行观察。通过对比、分析和综合作出受检部位的正观察。通过对比、分析和综
19、合作出受检部位的正常结构和病变的定位和定性的判断。常结构和病变的定位和定性的判断。2 2、重视密度改变重视密度改变以所在器官密度为准,将病变分为低密度、以所在器官密度为准,将病变分为低密度、高密度和等密度三类。深入检查时,还可测量病高密度和等密度三类。深入检查时,还可测量病变及其周围组织的变及其周围组织的CTCT值。如值。如CTCT值为值为OHOH,则内容物,则内容物为液体;如为液体;如CTCT值为值为100H100H,则所含为脂肪类物质。,则所含为脂肪类物质。根据根据CTCT值的变化可推断病变的性质。值的变化可推断病变的性质。酉盔慰婴煽磺宅谨沦殖癸漾砾略统尽搞溺剁簿阵饥壳每慨翼慨溅噬彭依簧电
20、子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1515/23/233 3、调节适当的灰黑度、调节适当的灰黑度通过窗位和窗宽的调节,将几种组织和病变通过窗位和窗宽的调节,将几种组织和病变显示清楚。使用窄窗宽有利于与周围正常组织密显示清楚。使用窄窗宽有利于与周围正常组织密度差异小的病变的检出。度差异小的病变的检出。4 4、注意识别伪影、注意识别伪影又称人工污迹,不代表组织真正阴影部分。又称人工污迹,不代表组织真正阴影部分。产生原因有多方面:产生原因有多方面:器官组织固有结构所致,器官组织固有结构所致,如后颅窝观察岩锥之间的亨氏暗区。如后颅窝观察岩锥之间的亨氏暗区。患者扫描患者扫描期间移动位置及
21、生理运动造成伪影。期间移动位置及生理运动造成伪影。CTCT机的电机的电器和机械问题都可产生不同形式伪影。上述伪影器和机械问题都可产生不同形式伪影。上述伪影必须加以识别,否则容易造成假阳性或假阴性。必须加以识别,否则容易造成假阳性或假阴性。只付蓉毋泡孤撵掐颅顿皆圈刻虫父纶求勃腹屉堪荤狱膨乙惧垛辞石旬蘑煤电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1616/23/23四、CT检查的限度CT检查应用范围广泛,而且准确性高,但仍有其限度。主要是检出病变的敏感性高,但定性诊断有一定限制。例如颅内肿瘤的检出率高达98%,但定性正确率在85%。对胸部可以查出普通X线片不能显示的隐匿性病变,但对肺良、
22、恶性病变的鉴别诊断仍有赖于临床资料和细胞学检查。奋屋退铣烂赴候肚缘裔渝馏屋力雷幻刷乒孵慈桶茧铭奠兹富峨刻孵要板项电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1717/23/23第三节E-CT简介一、概述E-CT (Emission Computed tomography)是发射型计算机断层仪,是同位素发射计算机辅助断层显像的英文缩写。其原理是利用仪器探测人体内同位至素的动态分布而成像;特点是可作功能、代谢方面的影像观察。E-CT是由电子计算机断层(CT)与核医学示踪原理相结合的高科技技术。E-CT包括SPECT和PET。 筹酶剪福词斟垒款密阐尽隔瑟辰薄愧鞠剔迈毛钩朵逸灿磨扰暑篓蓉瘸絮砖
23、电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1818/23/23E-CTE-CT是一种发射型计算机断层成像方法。与通常是一种发射型计算机断层成像方法。与通常CTCT的不同之处是的不同之处是射线源在成像体的内部射线源在成像体的内部。E-CTE-CT成成像是先让人体接受某种放射性药物,这些药物聚像是先让人体接受某种放射性药物,这些药物聚集在人体某个脏器中或参与体内某种代谢过程,集在人体某个脏器中或参与体内某种代谢过程,再对脏器组织中的放射性核素的浓度分布和代谢再对脏器组织中的放射性核素的浓度分布和代谢进行成像。因此,利用进行成像。因此,利用E-CTE-CT不仅可得人体脏器的不仅可得人体脏器
24、的解剖图像,还可得到生理,生化,病理过程及功解剖图像,还可得到生理,生化,病理过程及功能图像。能图像。E-CTE-CT包括三种成像装置:包括三种成像装置: 相机,相机,SPECTSPECT和和PETPET。 摈决斟矩碟桶研饼庇淆愧驹陛斌唤焕辅锁划汝刷恒臣宫欺痘储刷祈蛹送硷电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学1919/23/23二、相机 相机是一次成像的医疗设备,它主要由探测器(包括准直器,闪烁晶体,光电倍增管等),电子学读出系统和图像显示纪录装置等几部分组成。 势骤蝎迢铡慌屋骆况监耽覆窟就壕车躺扁轿妓苑惊徒瑚井躁盾溯逢慨蔚邵电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学2
25、020/23/23三、三、SPECTSPECT 单光子发射计算机断层摄影(单光子发射计算机断层摄影(SPECTSPECT)基本原理基本原理是,是,利用能够放出纯粹阿尔法光子的放射性核素利用能够放出纯粹阿尔法光子的放射性核素或药物注入或吸入人体,通过显像仪的探头对准或药物注入或吸入人体,通过显像仪的探头对准所要检查的脏器接收被检部位发出的射线,再通所要检查的脏器接收被检部位发出的射线,再通过光电倍增管将光电脉冲放大转化成信号,经计过光电倍增管将光电脉冲放大转化成信号,经计算机连续采取信息进行图象的处理和重建,最后算机连续采取信息进行图象的处理和重建,最后以三级显像技术使被检脏器成像。以三级显像技
26、术使被检脏器成像。SPECTSPECT用于癫用于癫痫的检查主要是用锝痫的检查主要是用锝9999标记的化合物标记的化合物HM-PAOHM-PAO和和CEDCED。上述放射性核素可以选择性地进入脑内,。上述放射性核素可以选择性地进入脑内,可以反脑部血流灌注情况。癫痫病灶发作期因局可以反脑部血流灌注情况。癫痫病灶发作期因局部放电时神经元缺氧导致乳酸增加而致局部脑血部放电时神经元缺氧导致乳酸增加而致局部脑血流增加,发作间隙期脑血流降低。与流增加,发作间隙期脑血流降低。与PETPET比较,比较,两者显像有相似的效果,且克服了比两者显像有相似的效果,且克服了比PETPET价格高价格高操作复杂的缺陷,故在临
27、床上应用较多。操作复杂的缺陷,故在临床上应用较多。 鸳死辱丽闰熙诗搂郎船兰波推脑疮题儒忿慎钾威坊雨爪冀途骋港百谴跪纤电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学2121/23/23四、四、PET PET 正电子发射计算机断层扫描正电子发射计算机断层扫描(Positron Emission (Positron Emission Computerized Tomography, Computerized Tomography, 简称简称PET)PET)是目前最先是目前最先进的医疗诊断设备。当人体内含有发射正电子的进的医疗诊断设备。当人体内含有发射正电子的核素时,正电子在人体中很短的路程内(
28、小于几核素时,正电子在人体中很短的路程内(小于几mmmm)即可和周围的负电子发生湮灭而产生一对)即可和周围的负电子发生湮灭而产生一对 光子,这两个光子,这两个 光子的运动方向相反,能量均为光子的运动方向相反,能量均为0.511Mev0.511Mev,因此,用两个位置相对的探测器分别,因此,用两个位置相对的探测器分别探测这两个探测这两个 光子,并进行符合测量即可对人体的光子,并进行符合测量即可对人体的脏器成像。脏器成像。 鼎鉴侦列匆咳搓耕浪鬼僚迁恼剩极津峰搭忙敌叶钢惦牡寇想升半露滥度服电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学2222/23/23正电子发射计算机断层显像 (Positr
29、on Emission Tomography,PET)系统是近年来受到临床广泛重视的核医学显像设备,被认为“在核医学史上奠定了一个划时代的里程碑”。PET与其他影象技术相比,PET显像剂能最大限度地与自然存在于机体内活性分子保持一致。一定意义上,PET是目前连接分子生物学与临床医学的最佳影像手段。 芬改伺寐间殖筏斟笔舍荚勾炭竟疏旧泊抠片泞妒闽鳖热亨姐衔塑虎事岸苏电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学2323/23/23PET与SPECT相比较具有灵敏度高和能用于较精确定量分析的优点,加上所用放射性核素多为人体组织天然元素的同位素,能进行真正的示踪研究,故PET已成为当前最理想的定量代谢显像技术,为医学的进步作出了很多独一无二的贡献。但它造价昂贵,必须就近配置生产正电子核素的加速器和标记热室(因为常用正电子发射体的物理半衰期都很短),故尚难于推广应用。 疽饵柿恩在膨部鄂贴坐垒烧喷颊虏左枉判瘦硒那斜枕泣验扫逛典迂刘壁落电子医疗仪器简明CT诊断学电子医疗仪器简明CT诊断学