CT的主要構(gòu)造和技術(shù)性能精講

CT的主要構(gòu)造和技術(shù)性能南大三附院南昌市第一醫(yī)院影像中心賀劍要講好此主題，對我而言難度很大。以下所述如有不實(shí)之處，請多指正，涉及某些機(jī)型或參數(shù)，僅為個(gè)人理解，絕無刻意說紅道黑。我試圖想講解的是：1.CT是什么？2.CT有哪些類型？3.CT有哪些核心部件和性能？4.CT的排與層是什麼關(guān)系？5.您想要那類CT？

〔3〕容積CT：當(dāng)CT的時(shí)間區(qū)分率、密度區(qū)分率和空間區(qū)分率到達(dá)各向同性全都時(shí)，則可采集無間隔的、連續(xù)的光信號→電信號→數(shù)字信號→圖像

通過后處理工作站可重建出容積中任何層面、任何

方位的2D、3D圖像

夾層動脈瘤〔各項(xiàng)同性全都〕主動脈縮窄側(cè)支循環(huán)建立〔4〕雙源CT：兩個(gè)X線放射源，掃描速度快，0.28s/360°〔5〕能譜CT：通過瞬間雙管電壓〔140kv和40kv〕切換，采集高、低能量掃描數(shù)據(jù),供給40－140kv間一系列連續(xù)能量的圖像，形成最正確的單能量成像，如碘基圖、水基圖、鈣基圖等物質(zhì)分別圖像，了解組織病理學(xué)信息?！?〕PETCT:〔7〕超寬探測器CT

與常規(guī)CT掃描相比，螺旋掃描主要有以下優(yōu)點(diǎn)：整個(gè)器官或一個(gè)部位一次屏息下的容積掃描，不會產(chǎn)生病灶的遺漏。單位時(shí)間內(nèi)掃描速度的提高，使造影劑的利用率提高。可任意地、回憶性重建，無層間隔大小的約束和重建次數(shù)的限制。容積掃描，提高了多方位和三維重建圖像的質(zhì)量。

非螺旋掃描

同層掃描

螺旋掃描掃描方式：

1.高壓發(fā)器

高電壓

2.球管

人體

4.DAS

5.計(jì)算機(jī)

6.顯示

7.圖像后處理

3.探測器

X-ray三.CT有哪些核心部件？

CT成像原理8.照相⑴機(jī)架1.機(jī)架孔徑〔65－72cm〕2.機(jī)架驅(qū)動方式：磁懸浮線性馬達(dá)、鋼帶、皮帶3.機(jī)架傾斜角度：±30°4.機(jī)架把握面板5.機(jī)架內(nèi)部冷卻方式：風(fēng)冷或水冷〔需水冷機(jī)組〕

⑵高壓發(fā)生器

球管

發(fā)生器

探測器最大輸出功率：千瓦〔KW)輸出電壓：千伏(KV)輸出電流：毫安〔mA)⑶球管〔1MHu、2、3、3.5、4、5、6、7、7.5、8、0〕

陽極靶面

陰極

軸1.陽極熱容量(MHu)2.陽極散熱率(khu/min)3.球管焦點(diǎn)(mmxmm)4.散熱方式(油冷+風(fēng)冷)〔油冷+風(fēng)冷+水冷〕 球管的評價(jià)指標(biāo)1.球管焦點(diǎn) (mmxmm)2.陽極熱容量 (MHu)3.陽極散熱率 (KHu/min)散熱方式球管熱容量越大、散熱越快，允許掃描的范圍則大，同時(shí)為加快掃描速度供給保障。球管的熱容量、散熱率球管最低保用次數(shù)計(jì)數(shù)的方法多樣：如萬秒次，萬圈次，1年、兩年等，哪種計(jì)數(shù)對你有益？1.圈次：以球管旋轉(zhuǎn)一圈〔曝光〕為一次，64排掃描一圈為0.5秒，算一次；2排掃描一圈為1秒，算一次不管何種類型CT均無區(qū)分2.秒次：以掃描總時(shí)間計(jì)算秒次，64排掃描二圈算1秒次，比圈次多了一次，2排無區(qū)分低于1秒的CT以秒次計(jì)算對己有利3.病人多的醫(yī)院以年保更合算購置一樣品牌和型號的球管報(bào)價(jià)

⑷探測器接收－－－穿過人體的X線轉(zhuǎn)換－－－X線光子轉(zhuǎn)換為電信號單排、2排(1cm)、4排〔1.2cm〕、6排、8排、16排〔2cm〕、32排〔2cm〕、64排(4cm)、128排、256排〔8cm〕、320排〔16cm〕多排螺旋CT的進(jìn)展史是探測器技術(shù)的進(jìn)展史8、16排CT20mm64層CT40mm單排CT10mm探測器寬度探測器掩蓋范圍DS320排掩蓋16cm,一次心跳，凍結(jié)心臟在欲掃描的長度內(nèi)，如球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間不變，探測器掩蓋范圍越寬，掃描速度則更快，單位時(shí)間內(nèi)曝光次數(shù)削減，從而降低了患者的輻射劑量。所以有人將64排以上螺旋CT稱為綠色環(huán)保CT。探測器的寬度是準(zhǔn)備掃描速度快慢的主要因素之一。全腹部CT增加掃描

全腹部增加掃描(64排)范圍：430mm用時(shí)：7.23s平均：61mm/s球管旋轉(zhuǎn)：0.5s/360°掩蓋：30.71mm/360°(40mm)?16排掃描用時(shí)約11s2排、4排約3min

探測器評價(jià)探測器的指標(biāo)：探測器材料(稀土陶瓷)探測器個(gè)數(shù)/每排〔600—900多個(gè)〕探測器總量(4萬—6萬個(gè))探測器排列方式探測器有效圖像通道數(shù)探測器有效采集范圍〔cm〕探測器采集最薄層厚〔0.5mm、0.625mm)⑸CT滑環(huán)

550V低壓滑環(huán)球管120KV熱交換器

高壓發(fā)生器120KV

高壓發(fā)生器

球管高壓滑環(huán)危急！

工作電壓×最大電流<功率

工作電壓×最大電流＝功率⑹檢查床1.掃描床的材質(zhì)2.最大承重〔kg〕3.水平移動范圍4.水平最大掃描范圍5.定位精度⑺掃描參數(shù)1.全周螺旋掃描時(shí)間〔0.28s、0.4s、0.5s、0.75s、1s〕2.最大螺旋掃描范圍〔175cm〕3.單次最大連續(xù)螺旋掃描時(shí)間〔100s〕4.顯示矩陣〔1024、768、512〕5.重建矩陣6.最薄掃描層厚〔0.5mm、0.625mm〕7.掃描圖像重建速度〔512X512〕16－24幅/秒8.最快掃描掩蓋速度〔12－16cm/s〕螺旋CT掃描速度越快，時(shí)間則短，患者簡潔協(xié)作憋氣的檢查，從而削減運(yùn)動偽影，提高圖像質(zhì)量?？尚写蠓秶木?xì)掃描，如胸痛三聯(lián)癥的心臟大血管大范圍增加掃描，下肢動脈閉塞大范圍增加掃描等。推斷CT掃描速度的主要指標(biāo)有：⑴.球管〔機(jī)架〕旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間〔最短掃描時(shí)間〕，⑵.球管熱容量的大小、散熱率，⑶.探測器掩蓋的范圍，⑷.螺距的大小，螺距大，掃描速度快，患者輻射劑量低;但采集率低，圖像質(zhì)量相對于小螺距的要差。

⑻圖像質(zhì)量空間分辨率(HighContrastSpatialResolution)：系統(tǒng)在被掃描的細(xì)節(jié)相對于背景具有高對比度時(shí)，能區(qū)分微小細(xì)節(jié)的能力。例如：15.0lp/cm或0.38mm(低)密度分辨率(LowContrastDetectability)：當(dāng)細(xì)節(jié)相對于背景具有低對比度時(shí)，系統(tǒng)能將一定尺寸大小的細(xì)節(jié)從背景中分辯出來的能力。例如：3.0mm@0.3%contrast或3.0mm@3Hu噪聲：充有均勻物質(zhì)的模型成像中某一特定區(qū)域CT值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。例如0.26%線對LP/cm密度差%0%MTF10%人眼極限11.6lp/cm13lp/cm20lp/cm30%空間區(qū)分率影響圖像質(zhì)量的因素使用:kV,mA,層厚,重建算法,窗寬/窗位...工程:圖像偽影,旋轉(zhuǎn)噪聲,重建問題,球管噪聲,球管散射線,模體…直接表達(dá)臨床圖像質(zhì)量低密度區(qū)分率測量方法視覺方法統(tǒng)計(jì)方法可以通過監(jiān)視器肉眼看到的小孔統(tǒng)計(jì)測量

(通過HU計(jì)算得出結(jié)果最小的小孔)與臨床圖像質(zhì)量無直接關(guān)系⑼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)9.1主機(jī)9.2內(nèi)存9.3硬盤容量9.4圖像存儲量9.5LCD高區(qū)分率彩屏9.6臨床應(yīng)用軟件⑽獨(dú)立的三維后處理工作站〔套數(shù)〕⑾軟件〔常用，MPR,MIP,2D,3D,肺低劑量普查軟件，比照劑追蹤軟件等；專用軟件：心臟，冠脈，前瞻性、回憶性心電門控軟件，CT灌注等〕⑿心電監(jiān)護(hù)裝置⒀高壓注射器〔單筒或雙筒，落地或懸吊〕⒁整機(jī)的穩(wěn)壓器，主機(jī)的UPS⒂相機(jī)

幾種不同排數(shù)CT性能的分析1.2排、4排螺旋：球管2－2.5兆，掃描時(shí)間0.75s－1.0s/360°，探測器2排，掩蓋范圍1.0cm,掃描層厚5－10mm,可行薄層重建和二維、三維成像，但因時(shí)間區(qū)分率和空間區(qū)分率較低，不宜重復(fù)大范圍掃描〔胸腹連掃〕，不宜行冠脈CTA和較長的主動脈、下肢動脈CT造影。2.16排螺旋：球管3.5－5兆，掃描時(shí)間0.5－0.75s/360°，探測器16－22排，掩蓋范圍2.0cm,可行大范圍掃描〔胸腹連掃〕和較長的主動脈、下肢動脈等CT造影，但對冠狀動脈的顯示和特殊推斷仍不盡人意。CT灌注效果受低掩蓋的影響。3.64排或以上螺旋：球管6.5－8兆，掃描時(shí)間0.33－0.4s/360°，探測器64排，掩蓋范圍3.8－4.0cm,掃描層厚0.5－0.625mm。明顯提高了冠脈CTA的圖像質(zhì)量和診斷效果，因此法的無創(chuàng)性和簡便，現(xiàn)已成為冠心病篩查的首選方法。4.256排螺旋：掩蓋范圍8.0cm,各項(xiàng)技術(shù)性能均優(yōu)于64排。5.320排螺旋：掩蓋范圍16cm，所謂一次心跳，凍結(jié)心臟，就是16cm足于掩蓋整個(gè)心臟，行心臟或冠脈CTA時(shí)，只做同層掃描，無需移動床臺，同樣可以有效的解決頭、肝、腎、胰、脾等臟器的CT灌注檢查。3.CT的排與層是什么關(guān)系？排：是指探測器的排數(shù)，

層：是指螺旋掃描球管旋轉(zhuǎn)一圈所得到的多層圖像。例如：64排CT，探測器64排，球管旋轉(zhuǎn)一圈可出64層圖像，每排最薄層面為0.625mm

64X0.625=40mm〔實(shí)際掩蓋范圍〕

通過飛焦點(diǎn)技術(shù)及共扼技術(shù)可出128層圖像

所以稱之為：64排128層，

128層圖像質(zhì)量與64層在理論上有多大差異？CT圖像質(zhì)量主要取決于：時(shí)間區(qū)分率、密度區(qū)分率和空間區(qū)分率。