
CT成像基本原理.ppt
48頁CT成像基本原理成像基本原理一、一、CT機(jī)的發(fā)明機(jī)的發(fā)明n nX線影像是把具有三維的立體解剖結(jié)構(gòu)攝成二維的平面圖像,影像互相重疊,密度分辨率不高1969年英國的Hounsfield首先設(shè)計成電子計算機(jī)體層成像裝置(Computed??Tomography,簡稱CT)1972年這一成果在放射學(xué)年會上公布于世1979年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)生物學(xué)獎CT的優(yōu)點(diǎn):的優(yōu)點(diǎn): 1 檢查方便、迅速檢查方便、迅速而安全,無創(chuàng)傷,無痛苦而安全,無創(chuàng)傷,無痛苦2 圖圖像是斷面圖像,密度分辨率高,像是斷面圖像,密度分辨率高,圖像清晰,解剖關(guān)系明確,可直圖像清晰,解剖關(guān)系明確,可直接顯示接顯示X線照片無法顯示的器官線照片無法顯示的器官和病變 3 可以獲得不同的正??梢垣@得不同的正常組織與病變組織的組織與病變組織的X線吸收系數(shù),線吸收系數(shù),以用于定性分析以用于定性分析二、基本名詞、概念二、基本名詞、概念n n1.CT值CT值代表X線穿過組織被吸收后的衰減值每種物質(zhì)的CT值等于該物質(zhì)的衰減系數(shù)與水的衰減系數(shù)之差再與水的衰減系數(shù)相比之后乘以1000?,即某物質(zhì)CT值=1000×(u—u水)/?u水,,其單位名稱為HU?,可見CT值不是一個絕對值,而是一個相對值。
不同組織的CT值各異,各自在一定范圍內(nèi)波動????骨骼的CT值最高,為1000HU????軟組織的CT值為20~70HU????水的CT值為0(±10)HU????脂肪的CT值為-50~-100以下????空氣的CT值為-??1000?????血腫CT值為50-80Hu物質(zhì)的物質(zhì)的CTCT值反映物質(zhì)的密度,即物質(zhì)的值反映物質(zhì)的密度,即物質(zhì)的CTCT值越高相當(dāng)于密值越高相當(dāng)于密度越高2.像素與體素像素與體素 CTCT的圖像實(shí)際上是人體某一部位有一定厚度的的圖像實(shí)際上是人體某一部位有一定厚度的的圖像實(shí)際上是人體某一部位有一定厚度的的圖像實(shí)際上是人體某一部位有一定厚度的體層圖像我們將成像的體層分成按矩形排列的若體層圖像我們將成像的體層分成按矩形排列的若體層圖像我們將成像的體層分成按矩形排列的若體層圖像我們將成像的體層分成按矩形排列的若干個小的基本單元而以一個干個小的基本單元而以一個干個小的基本單元而以一個干個小的基本單元而以一個CTCT值綜合代表每個小值綜合代表每個小值綜合代表每個小值綜合代表每個小單元內(nèi)的物質(zhì)的密度這些小單元我們稱之為體素單元內(nèi)的物質(zhì)的密度這些小單元我們稱之為體素。
單元內(nèi)的物質(zhì)的密度這些小單元我們稱之為體素單元內(nèi)的物質(zhì)的密度這些小單元我們稱之為體素 同樣,一幅同樣,一幅同樣,一幅同樣,一幅CTCT圖像是由許多按矩陣排列的小單圖像是由許多按矩陣排列的小單圖像是由許多按矩陣排列的小單圖像是由許多按矩陣排列的小單元組成,這些組成圖像的基本單元被稱之為像素元組成,這些組成圖像的基本單元被稱之為像素元組成,這些組成圖像的基本單元被稱之為像素元組成,這些組成圖像的基本單元被稱之為像素 體素是一個三維概念,而像素是一個二維概念,體素是一個三維概念,而像素是一個二維概念,體素是一個三維概念,而像素是一個二維概念,體素是一個三維概念,而像素是一個二維概念,像素實(shí)際上是體素在成像時的表現(xiàn)像素越小,圖像素實(shí)際上是體素在成像時的表現(xiàn)像素越小,圖像素實(shí)際上是體素在成像時的表現(xiàn)像素越小,圖像素實(shí)際上是體素在成像時的表現(xiàn)像素越小,圖像細(xì)節(jié)越清晰像細(xì)節(jié)越清晰像細(xì)節(jié)越清晰像細(xì)節(jié)越清晰3.窗寬與窗位窗寬與窗位 人體組織人體組織人體組織人體組織CTCT值的范圍為值的范圍為值的范圍為值的范圍為-1000-1000到到到到+1000+1000共共共共20002000個分度,人個分度,人個分度,人個分度,人眼不能分辨這樣微小灰度的差別,僅能分辨眼不能分辨這樣微小灰度的差別,僅能分辨眼不能分辨這樣微小灰度的差別,僅能分辨眼不能分辨這樣微小灰度的差別,僅能分辨1616個灰階。
個灰階 窗寬是指顯示圖像時所選用的窗寬是指顯示圖像時所選用的窗寬是指顯示圖像時所選用的窗寬是指顯示圖像時所選用的CTCT值范圍,在此范圍內(nèi)的值范圍,在此范圍內(nèi)的值范圍,在此范圍內(nèi)的值范圍,在此范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)按其密度高低從白到黑分為組織結(jié)構(gòu)按其密度高低從白到黑分為組織結(jié)構(gòu)按其密度高低從白到黑分為組織結(jié)構(gòu)按其密度高低從白到黑分為1616個等級(灰階)如個等級(灰階)如個等級(灰階)如個等級(灰階)如窗寬為窗寬為窗寬為窗寬為160Hu160Hu,則可分辨的,則可分辨的,則可分辨的,則可分辨的CTCT值為值為值為值為160/16=10Hu160/16=10Hu,即兩種組,即兩種組,即兩種組,即兩種組織織織織CTCT值的差別在值的差別在值的差別在值的差別在10Hu10Hu以上者即可分辨出來以上者即可分辨出來以上者即可分辨出來以上者即可分辨出來 由此可見窗寬由此可見窗寬由此可見窗寬由此可見窗寬的寬窄直接影響圖像的對比度;窄窗寬顯示的的寬窄直接影響圖像的對比度;窄窗寬顯示的的寬窄直接影響圖像的對比度;窄窗寬顯示的的寬窄直接影響圖像的對比度;窄窗寬顯示的CTCT值范圍小,值范圍小,值范圍小,值范圍小,每級灰階代表的每級灰階代表的每級灰階代表的每級灰階代表的CTCT值幅度小,因而對比度強(qiáng),可分辨密度較值幅度小,因而對比度強(qiáng),可分辨密度較值幅度小,因而對比度強(qiáng),可分辨密度較值幅度小,因而對比度強(qiáng),可分辨密度較接近的組織或結(jié)構(gòu),如檢查腦組織宜選用窄的窗寬;反之,接近的組織或結(jié)構(gòu),如檢查腦組織宜選用窄的窗寬;反之,接近的組織或結(jié)構(gòu),如檢查腦組織宜選用窄的窗寬;反之,接近的組織或結(jié)構(gòu),如檢查腦組織宜選用窄的窗寬;反之,窗寬加寬則每級灰階代表的窗寬加寬則每級灰階代表的窗寬加寬則每級灰階代表的窗寬加寬則每級灰階代表的CTCT值幅度增大,對比度差,適于值幅度增大,對比度差,適于值幅度增大,對比度差,適于值幅度增大,對比度差,適于分辨密度差別大的結(jié)構(gòu)如肺、骨質(zhì)。
分辨密度差別大的結(jié)構(gòu)如肺、骨質(zhì)分辨密度差別大的結(jié)構(gòu)如肺、骨質(zhì)分辨密度差別大的結(jié)構(gòu)如肺、骨質(zhì) 窗位是指窗寬上、下限窗位是指窗寬上、下限CT值的平均數(shù)值的平均數(shù)因?yàn)椴煌M織的因?yàn)椴煌M織的CT值不同,欲觀察其細(xì)微結(jié)值不同,欲觀察其細(xì)微結(jié)構(gòu)最好選擇該組織的構(gòu)最好選擇該組織的CT值為中心進(jìn)行掃描值為中心進(jìn)行掃描,這這個中心即為窗位窗位的高低影響圖像的亮個中心即為窗位窗位的高低影響圖像的亮度:窗位低圖像亮度高呈白色;窗位高圖像度:窗位低圖像亮度高呈白色;窗位高圖像亮度低呈黑色,但在實(shí)際操作中尚須兼顧其亮度低呈黑色,但在實(shí)際操作中尚須兼顧其它結(jié)構(gòu)選用適當(dāng)?shù)拇拔凰Y(jié)構(gòu)選用適當(dāng)?shù)拇拔? 總之,如要獲得較清晰且能滿足診斷要求總之,如要獲得較清晰且能滿足診斷要求的的CT圖像,必須選用合適的窗寬、窗位,否圖像,必須選用合適的窗寬、窗位,否則圖像不清楚,還往往難以達(dá)到診斷要求,則圖像不清楚,還往往難以達(dá)到診斷要求,降低了降低了CT掃描的診斷效能掃描的診斷效能三、三、CT檢查方法檢查方法n n1??1??平掃平掃????是指不使用任何造影劑的是指不使用任何造影劑的CTCT掃描方法掃描方法。
包括連續(xù)掃描、間隔掃描、重疊掃描、薄層掃描包括連續(xù)掃描、間隔掃描、重疊掃描、薄層掃描(層厚小于(層厚小于0.5cm,0.5cm,)、靶掃描等靶掃描等n n2?2?增強(qiáng)掃描增強(qiáng)掃描????是經(jīng)血管內(nèi)注入造影劑后再進(jìn)行掃描是經(jīng)血管內(nèi)注入造影劑后再進(jìn)行掃描的檢查方法目的是提高病變組織同正常組織的的檢查方法目的是提高病變組織同正常組織的密度差,以顯示平掃上未被顯示或顯示不清的病密度差,以顯示平掃上未被顯示或顯示不清的病變;通過病變有無強(qiáng)化和強(qiáng)化類型,對病變組織變;通過病變有無強(qiáng)化和強(qiáng)化類型,對病變組織性質(zhì)做出判斷注入方法有多種常用的造影劑性質(zhì)做出判斷注入方法有多種常用的造影劑有離子型(有離子型(60%~76%60%~76%泛影葡胺)和非離子型泛影葡胺)和非離子型((OmnipaqueOmnipaque、、UltravistUltravist等),劑量約等),劑量約50~10050~100毫升;毫升;前者價廉,有一些副反應(yīng);后者無明顯副反應(yīng),前者價廉,有一些副反應(yīng);后者無明顯副反應(yīng),但價格較貴但價格較貴1. 冠狀面2. 矢狀面3. 橫斷面CTCT掃描層面掃描層面掃描層面掃描層面四、四、CT工作原理簡圖工作原理簡圖五、五、CT檢查體位檢查體位CT檢查體位頭先進(jìn)仰臥、頭先進(jìn)俯臥、腳先進(jìn)仰臥、腳先進(jìn)俯臥六、六、CT的臨床應(yīng)用的臨床應(yīng)用1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾?。猴B內(nèi)各種性質(zhì)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾?。猴B內(nèi)各種性質(zhì)的病變,椎管內(nèi)腫瘤、椎間盤突出等。
病變,椎管內(nèi)腫瘤、椎間盤突出等2.頭頸部疾?。何骞佟㈩i部軟組織病變頭頸部疾?。何骞?、頸部軟組織病變3.胸部疾病:呼吸、循環(huán)系統(tǒng)和縱隔、胸部疾?。汉粑⒀h(huán)系統(tǒng)和縱隔、胸膜、胸壁等病變胸膜、胸壁等病變4.腹部及盆腔疾?。合?、泌尿和生殖腹部及盆腔疾?。合?、泌尿和生殖系統(tǒng)、腹膜、腹膜后疾病系統(tǒng)、腹膜、腹膜后疾病5.骨骼肌肉系統(tǒng)疾病骨骼肌肉系統(tǒng)疾病6.CT引導(dǎo)下穿刺活檢引導(dǎo)下穿刺活檢七、七、CT的特殊功能的特殊功能1.CT1.CT重建功能重建功能骨三維成像特別適合用于發(fā)現(xiàn)復(fù)雜性和隱匿性骨折骨三維成像特別適合用于發(fā)現(xiàn)復(fù)雜性和隱匿性骨折? ?2.CT2.CT血管造影血管造影? ?無創(chuàng)傷,檢查快捷、舒適:安全性高適用于診斷腦、頸部、無創(chuàng)傷,檢查快捷、舒適:安全性高適用于診斷腦、頸部、胸、腹部及四肢動脈瘤或夾層動脈瘤、畸形、狹窄性疾病,胸、腹部及四肢動脈瘤或夾層動脈瘤、畸形、狹窄性疾病,顱內(nèi)血管畸形、肺動脈血栓等顱內(nèi)血管畸形、肺動脈血栓等? ? ? ?3.CT3.CT仿真內(nèi)窺鏡仿真內(nèi)窺鏡仿真內(nèi)窺鏡仿真內(nèi)窺鏡((CT?virtual?endoscopyCT?virtual?endoscopy,,CTVECTVE))?? ??? ?無痛苦,易被人接受。
用于胃及結(jié)腸腫瘤、息肉、憩室、無痛苦,易被人接受用于胃及結(jié)腸腫瘤、息肉、憩室、梗阻、炎癥;氣管支氣管腫瘤、息肉、狹窄梗阻、炎癥;氣管支氣管腫瘤、息肉、狹窄? ?? ? ? ?4.4.心臟的心臟的心臟的心臟的CTCT檢查檢查檢查檢查:? :?顯示冠狀動脈和心腔、瓣膜等結(jié)構(gòu),顯示心臟不同時相的形顯示冠狀動脈和心腔、瓣膜等結(jié)構(gòu),顯示心臟不同時相的形態(tài)態(tài)? ?,對診斷冠狀動脈狹窄,粥樣硬化斑塊是軟斑還是硬斑,,對診斷冠狀動脈狹窄,粥樣硬化斑塊是軟斑還是硬斑,判斷冠狀動脈內(nèi)支架和冠狀動脈搭橋術(shù)后療效判斷冠狀動脈內(nèi)支架和冠狀動脈搭橋術(shù)后療效? ? CT CT檢查雖然有廣泛的適應(yīng)性,但并非所有疾病都適合做檢查雖然有廣泛的適應(yīng)性,但并非所有疾病都適合做檢查雖然有廣泛的適應(yīng)性,但并非所有疾病都適合做檢查雖然有廣泛的適應(yīng)性,但并非所有疾病都適合做CTCT檢查,如:胃腸道的炎癥和潰瘍等,檢查,如:胃腸道的炎癥和潰瘍等,檢查,如:胃腸道的炎癥和潰瘍等,檢查,如:胃腸道的炎癥和潰瘍等,CTCT檢查很難發(fā)現(xiàn)病檢查很難發(fā)現(xiàn)病檢查很難發(fā)現(xiàn)病檢查很難發(fā)現(xiàn)病變,故還不能取代常規(guī)鋇餐檢查,更不如內(nèi)窺鏡檢查。
在血變,故還不能取代常規(guī)鋇餐檢查,更不如內(nèi)窺鏡檢查在血變,故還不能取代常規(guī)鋇餐檢查,更不如內(nèi)窺鏡檢查在血變,故還不能取代常規(guī)鋇餐檢查,更不如內(nèi)窺鏡檢查在血管研究方面,管研究方面,管研究方面,管研究方面,CTCT血管成像(血管成像(血管成像(血管成像(CTACTA)的圖像質(zhì)量仍不能超越)的圖像質(zhì)量仍不能超越)的圖像質(zhì)量仍不能超越)的圖像質(zhì)量仍不能超越數(shù)字減影血管造影(數(shù)字減影血管造影(數(shù)字減影血管造影(數(shù)字減影血管造影(DSADSA)多排CTCT拓展了拓展了拓展了拓展了CTCT在心臟冠狀在心臟冠狀在心臟冠狀在心臟冠狀動脈方面的檢查空間,但心臟冠狀動脈動脈方面的檢查空間,但心臟冠狀動脈動脈方面的檢查空間,但心臟冠狀動脈動脈方面的檢查空間,但心臟冠狀動脈CTCT檢查常受病人心率檢查常受病人心率檢查常受病人心率檢查常受病人心率和屏氣配合的限制,若病人不能較長時間屏氣或屏氣不配合,和屏氣配合的限制,若病人不能較長時間屏氣或屏氣不配合,和屏氣配合的限制,若病人不能較長時間屏氣或屏氣不配合,和屏氣配合的限制,若病人不能較長時間屏氣或屏氣不配合,所做的心臟冠狀動脈所做的心臟冠狀動脈所做的心臟冠狀動脈所做的心臟冠狀動脈CTCT圖像大多無診斷價值。
圖像大多無診斷價值圖像大多無診斷價值圖像大多無診斷價值CTCT檢查在脊檢查在脊檢查在脊檢查在脊髓、神經(jīng)系統(tǒng)方面也明顯不如髓、神經(jīng)系統(tǒng)方面也明顯不如髓、神經(jīng)系統(tǒng)方面也明顯不如髓、神經(jīng)系統(tǒng)方面也明顯不如MRIMRI檢查CTCT檢查以形態(tài)學(xué)檢查以形態(tài)學(xué)檢查以形態(tài)學(xué)檢查以形態(tài)學(xué)診斷為主,功能性檢查尚處于發(fā)展階段,不能提供生化方面診斷為主,功能性檢查尚處于發(fā)展階段,不能提供生化方面診斷為主,功能性檢查尚處于發(fā)展階段,不能提供生化方面診斷為主,功能性檢查尚處于發(fā)展階段,不能提供生化方面的資料,當(dāng)體內(nèi)的某些病理改變其的資料,當(dāng)體內(nèi)的某些病理改變其的資料,當(dāng)體內(nèi)的某些病理改變其的資料,當(dāng)體內(nèi)的某些病理改變其X X射線吸收特性與周圍正射線吸收特性與周圍正射線吸收特性與周圍正射線吸收特性與周圍正常組織接近時,或病理變化不大,對此常組織接近時,或病理變化不大,對此常組織接近時,或病理變化不大,對此常組織接近時,或病理變化不大,對此CTCT也無能為力也無能為力也無能為力也無能為力八、八、CT分析與診斷分析與診斷1.首先了解掃描技術(shù)與方法2.使用窗技術(shù)讓欲觀察的組織顯示更清楚3.逐層觀察,了解器官大小、形狀、位置和器官之間的解剖關(guān)系4.觀察有否異常改變或占位征象,確定病變位置、大小、數(shù)目。
5.了解強(qiáng)化程度、類型6.結(jié)合臨床資料,并同其他影像一起分析什什么么是是MRIMRI是通過對人體施加是通過對人體施加強(qiáng)磁場強(qiáng)磁場及及射頻照射射頻照射,利用組織中的氫質(zhì)子,利用組織中的氫質(zhì)子產(chǎn)生磁共振信號產(chǎn)生磁共振信號掃描獲取掃描獲取人體內(nèi)部信息,由計算機(jī)合成斷層影像的人體內(nèi)部信息,由計算機(jī)合成斷層影像的診斷設(shè)備診斷設(shè)備. .MRI - Magnetic Resonance ImagingMagnetic Field(磁場)(磁場)Radio Frequency Wave?(射頻脈沖)(射頻脈沖)vv硬件:主磁體、梯度場、硬件:主磁體、梯度場、硬件:主磁體、梯度場、硬件:主磁體、梯度場、 發(fā)射和接受線圈、發(fā)射和接受線圈、發(fā)射和接受線圈、發(fā)射和接受線圈、 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) ……vv軟件:脈沖序列軟件:脈沖序列軟件:脈沖序列軟件:脈沖序列MR MR 系系統(tǒng)MRI圖像T1T1加權(quán)像:加權(quán)像:加權(quán)像:加權(quán)像:-- --看正常解剖看正常解剖看正常解剖看正常解剖------腦脊液和房水是黑的腦脊液和房水是黑的腦脊液和房水是黑的腦脊液和房水是黑的灰質(zhì)比白質(zhì)暗(就像真的)灰質(zhì)比白質(zhì)暗(就像真的)灰質(zhì)比白質(zhì)暗(就像真的)灰質(zhì)比白質(zhì)暗(就像真的)T2加權(quán)像:加權(quán)像:--看病理改變看病理改變---腦脊液和房水是白的腦脊液和房水是白的灰質(zhì)比白質(zhì)亮灰質(zhì)比白質(zhì)亮1123455671、顱骨(黑色);2、鞍上池(T2中內(nèi)含的黑色小圓點(diǎn)為基底動脈);3、腦橋;4、第四腦室上部;5、脂肪;6、顳葉;7、枕葉MRAMRA知識回顧知識回顧Knowledge Knowledge ReviewReview謝謝? ?謝!謝! 放映結(jié)束 感謝各位的批評指導(dǎo)!讓我們共同進(jìn)步。
