ct是如何切片扫描仪
CT是如何进行扫描的?
一、薄层扫描:指扫描层厚≤5mm;一般CT或单层螺旋CT可达1.0mm,多层螺旋CT可达0.5mm。
优点:减少部分容积效应,真实反映病灶及组织器官内部的结构。
应用:⑴在普通扫描的基础上局部做薄层扫描用于检查较小的病灶和较小的组织
器官,例如:肝脏、肾脏、胆系和泌尿系的梗阻部位。
⑵较大的病灶为了观察病变的内部细节要加做薄层扫描,例如:肺部的大
病灶了解有无钙化。
⑶特殊的部位常薄层扫描,例如:脑垂体、肾上腺、胰腺、眼眶、内耳。
⑷重建冠状面和矢状面图像及三维图像时,为了获取较好的图像质量,必
需薄层扫描,越薄重建的图像质量越好(注:三维图像重建必需螺旋扫
描)。
二、重叠扫描:指扫描时设置层距小于层厚,使相邻的扫描层面有部分重叠的扫描方法。
优点:减少部分容积效应的影响,提高小病灶检出的机会。
缺点:扫描层面增多病人受X线照射量增大。
三、靶扫描:指对兴趣区进行局部放大后扫描的方法。
优点:提高空间分辩率(靶扫描图像与普通扫描图像的象素数目相比,明显增加了该局部单位面积的象素数目)。靶扫描与普通扫描后局部CT图像单纯放大不同,后运行时仅局部图像象素的放大,不能提高空间分辩率。
方法:先行普通扫描,对兴趣区进行靶扫描。
应用:小器官、小病灶的显示,例如:内耳、鞍区、脊柱、肾上腺、胰头区。
四、高分辩率扫描
高分辩率CT(HRCT):指在较短的时间内,取得有良好空间分辨CT图像的扫描技术。
高分辩CT必需扫描技术:(1)高mA、(2)短扫描时间、(3)骨的重建法、(4)薄层扫描。
优点:具有极好的空间分辩率。
应用:肺部弥漫性与结节性病变、内耳。
方法:肺部在普通扫描基础上加扫几层高分辩率CT,内耳直接高分辩率CT扫描。
五、图像堆积扫描:是一种把多个薄层扫描图像叠加成一个厚图像的扫描技术。
优点:改善了信噪比,减少了伪影。
应用:脑干和后颅窝的病变。
六、定量CT:指利用CT检查来测定某一兴趣区内特殊组织的某一种化学成分含
量的方法。医学科学也是随科学技术的发展而发展的。公元150年,古罗马的盖伦开始了活体解剖,但近似残酷,因为当时尚未具备麻醉手段。到公元185年,中国的华佗发明了麻沸散,才有可能进行麻醉手术。不过想借助医疗仪器来了解体内器官的病变,而不用手术,又经过了将近整整1700多年,即到1895年,德国伦琴发现X射线才有可能从体外观察到人体内脏腑的变化。这种利用X光进行诊断的方法,在当今医院里仍普遍使用。
伦琴1895年发现X射线是很意外的,他在研究低真空管的放电现象时,发现放在距真空放电管2米远处的涂有氰氧铂酸钡的荧光屏上也发出荧光。他把荧光屏移远,甚至把真空管用黑纸包起来,荧光屏上仍有荧光。经过反复研究,确定这种看不见的光线是由真空管放电时发出的,能够在特殊的荧光屏上显示出来。伦琴用自己的手掌做试验,在荧光屏上第一次看到了手掌的骨骼。伦琴的这一发现很快被用于行医。医生第一次可以不用外科手术就能够看见人体内病变和受损伤的情况。在此以前,医师只能凭病人的体表反映,检查和诊断一些明显的症状,而X射线的利用,就能使人体内部的病变反映到荧光屏上。不过利用X光诊断也存在不足。X射线穿透机体组织,在荧光屏上见到的体内组织的重叠影像,医生就不易准确地从重影判定病变的真实情况,即使进行两三个甚至更多方位的拍摄,不是不能对体内器官准确地透视,尤其是对软器官、软组织,X射线透视实际上没有什么实效。健康组织与病变组织在密度上并无太大的变化,所以对软组织的病变,包括肿瘤很难探测出来。人们对这个课题的研究,又延续了近80年。到1971年,英国的霍斯菲尔德终于成功地推出了带有计算机的X断层的扫描诊断机—X—CT,或称计算机层析X射线扫描仪(CT)。
早期的CT扫描仪,它的射线源和探测器都装在一个C形磁轮的两端。通过围绕病人转动的射线源和探测器进行扫描,从而得到某一部位的多角度的观察图像。这些图像所反映的软组织密度值就会输入到计算机内,在那里经计算机处理后就能组成二维图像,就会以灰色阴影图像显示到系统监视器上,并由计算机记录下来。这个层析过程犹如用一把光刀,把人的躯体包括体内器官一片一片切下来。通常的切片厚度仅几个毫米,从切片的前一片、后一片,切片部分和临近部分的对比中,来发现软组织的病变。
最初的CT扫描仪,扫描耗时比较长,一般要1~3分钟,使用的是单个窄束射线源和探测器。由于扫描时间长,在扫描过程中,受病人呼吸、消化系统的蠕动等的影响,往往会使图像发生改变。为了解决这个问题,又发明了多元探测器和扇形射线束源。CT扫描仪上装有800个探测器,使其环绕病人身体作弧形排列,这种布局又称为桥形台。使用这种系统,整个扫描仅需约8秒且不会受病人动弹的影响,效果明显提高。
这样的CT扫描仪,虽然已经能正确地反映软组织,但有时也会遗漏一些如肿瘤块的发现。尤其是作脑肿瘤的诊断时,这时由于受制于病人与桥形台的方向的限制,只有与脊柱垂直的平面内进行轴向扫描,才产生最佳成像效果。
英国研制的CT机为了解决CT扫描存在的这类问题,代表20世纪90年代国际科技水平的新的诊断技术——核磁共振成像系统NMR又诞生了。
核磁共振扫描仪外形和CT扫描仪相似。但病人被推进去的那个圆环上装的不是X射线设备,而是一个强有力的电磁铁,一个无线电波发射器和一个无线电波接收器。当电磁铁通电时,产生一个很强的磁场,而在人体组织分子中最多的氢原子,在强磁场作用下,能迫使病人体内的氢原子核的自旋轴在同一个方向上排列,然后,开启无线电发射器,让它发射出低频的无线电波,氢原子核就从这种无线电波中吸收能量。当发射器关闭时,氢原子核就以信号的形式释放出所吸收的能量。利用健康机体组织中氢原子发射的无线电信号,与有病变的组织发射频率和强度不一样,再通过计算机把来自氢原子核的不同信号变成图像,就可作出诊断。这里要特别提一下,利用核磁共振不仅能更好地探测到肿瘤,而且能早期发现、早期诊断患者并没感觉到的疾病。这是因为核磁共振成像的过程,是由稳定的强磁场与被成像部位各机体组织不相同,不同的生理条件也会在图件上得到反映。这样,即使患者的疾病还处在生化阶段,处在病理、生理、生化失调而症状未出现时,从图像上也能被反映出来。核磁共振NMR与CT相比还有一个优点,即没有明显的副作用,且骨骼对射线的干扰明显降低,成了检验和诊断脑、肝、肾、心、神经系统疾病的最新、最安全的方法。
什么是CT和ECT?
CT是“计算机X线断层摄影机”或“计算机X线断层摄影术”的英文简称,是从1895年伦琴发现X线以来在X线诊断方面的最大突破,是近代飞速发展的电子计算机控制技术和X线检查摄影技术相结合的产物。CT由英国物理学家在1972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。我国也在70年代末引进了这一新技术,在短短的30年里,全国各地乃至县镇级医院共安装了各种型号的CT机数千台,CT检查在全国范围内迅速地层开,成为医学诊断中不可缺少的设备。
CT是从X线机发展而来的,它显著地改善了X线检查的分辨能力,其分辨率和定性诊断准确率大大高于一般X线机,从而开阔了X线检查的适应范围,大幅度地提高了x线诊断的准确率。
CT是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描,当X线射向人体组织时,部分射线被组织吸收,部分射线穿过人体被检测器官接收,产生信号。因为人体各种组织的疏密程度不同,X线的穿透能力不同,所以检测器接收到的射线就有了差异。将所接收的这种有差异的射线信号,转变为数字信息后由计算机进行处理,输出到显示的荧光屏上显示出图像,这种图像被称为横断面图像。CT的特点是操作简便,对病人来说无痛苦,其密度、分辨率高,可以观察到人体内非常小的病变,直接显示X线平片无法显示的器官和病变,它在发现病变、确定病变的相对空间位置、大小、数目方面非常敏感而可靠,具有特殊的价值,但是在疾病病理性质的诊断上则存在一定的限制。
CT与传统X线摄影不同,在CT中使用的X线探测系统比摄影胶片敏感,是利用计算机处理探测器所得到的资料。CT的特点在于它能区别差异极小的X线吸收值。与传统X线摄影比较,CT能区分的密度范围多达2000级以上,而传统X线片大约只能区分20级密度。这种密度分辨率,不仅能区分脂肪与其他软组织,也能分辨软组织的密度等级。这种革命性技术显著地改变了许多疾病的诊断方式。
在进行CT检查时,目前最常应用的断层面是水平横断面,断层层面的厚度与部位都可由检查人员决定。常用的层面厚度在1~10毫米间,移动病人通过检查机架后,就能陆续获得能组合成身体架构的多张相接影像。利用较薄的切片能获得较准确的资料,但这时必须对某一体积的构造进行较多切片扫描才行。
在每次曝光中所得到的资料由计算机重建形成影像,这些影像可显示在荧光屏上,也可将其摄成胶片以作永久保存。此外,其基本资料也可以储存在磁光盘或磁带里。
E-CT
ECT(EmissionComputedtomography)是单光子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、代谢方面的影偈观察。ECT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。ECT包括SPECT和PET。
E-CT是一种发射型计算机断层成像方法。与通常CT的不同之处是射线源在成像体的内部。E-CT成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,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E-CT不仅可得人体脏器的解剖图像,还可得到生理,生化,病理过程及功能图像。E-CT包括三种成像装置:γ相机,SPECT和PET。
γ相机
γ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。
SPECT
单光子发射计算机断层摄影(SPECT)基本原理是,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。SPECT用于癫痫的检查主要是用锝99标记的化合物HM-PAO和CED。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PET比较,两者显像有相似的效果,且克服了比PET价格高操作复杂的缺陷,故在临床上应用较多。
PET
正电子发射计算机断层扫描(PositronEmissionComputerizedTomography,简称PET)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核素时,正电子在人体中很短的路程内(小于几mm)即可和周围的负电子发生湮灭而产生一对γ光子,这两个γ光子的运动方向相反,能量均为0.511Mev,因此,用两个位置相对的探测器分别探测这两个γ光子,并进行符合测量即可对人体的脏器成像。
正电子发射计算机断层显像(PositronEmissionTomography,PET)系统是近年来受到临床广泛重视的核医学显像设备,并被誉为九十年代世界医学重大发展之一,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。
PET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。返回
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