顱腦ct檢查技術(shù)

1、頭頸部影像檢查技術(shù),頭顱CT檢查技術(shù),1,,提要,CT影像設(shè)備簡(jiǎn)述CT設(shè)備主要性能指標(biāo)及相關(guān)基本概念螺旋CT及多排螺旋CTCT新技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用頭顱CT檢查,2,第一節(jié) CT影像設(shè)備簡(jiǎn)述,3,CT影像設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作原理流程,CT成像的基本步驟與過(guò)程：產(chǎn)生X線(xiàn)→收集數(shù)據(jù)→處理數(shù)據(jù)→顯示圖像,4,CT機(jī)的主要三部分,① 掃描系統(tǒng)（X線(xiàn)管、探測(cè)器和掃描架）② 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、運(yùn)算等）③ 圖像顯示和存儲(chǔ)、照相系統(tǒng),5,一、

2、掃描系統(tǒng),CT掃描系統(tǒng)的掃描機(jī)架與掃描床 掃描機(jī)架內(nèi)部結(jié)構(gòu),6,掃描系統(tǒng)各部,①掃描機(jī)架：孔徑70cm，傾斜角度±12°～±30°②X線(xiàn)球管：心臟部分。其類(lèi)型可分為：固定陽(yáng)極X線(xiàn)球管：主要用于第1、2代CT機(jī)中旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線(xiàn)球管：主要用于第3、4代CT機(jī)中,7,金屬球管,8,③探測(cè)器：是一種能量轉(zhuǎn)換裝置 主要功能： 接受透過(guò)病人檢查部位的X射線(xiàn) 將接收

3、到的X線(xiàn)轉(zhuǎn)換成模擬形式的電子信號(hào) 將模擬信號(hào)放大 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器）,9,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及圖像顯示及存儲(chǔ)系統(tǒng),10,二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能,①主計(jì)算機(jī)：控制CT整個(gè)系統(tǒng)的全部工作。 主要功能： 掃描監(jiān)控，并將CT掃描得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)； CT值的校正； 圖像的重建控制與圖像后處理； CT機(jī)自身故障的診斷與分析。,11,②陣列處理器：本身不能獨(dú)立工作，它與主計(jì)算機(jī)相連，在其

4、控制下進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算以完成CT掃描的龐大數(shù)據(jù)量的處理與運(yùn)算。,12,三、圖像顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng),①CT圖像的顯示： 操作臺(tái)上的CRT屏顯示 高性能的工作站上顯示②CT圖像的記錄系統(tǒng)： 系統(tǒng)硬盤(pán) 外部存儲(chǔ)器：包括磁帶、合式磁帶、光盤(pán)、磁光盤(pán)、軟盤(pán)以及各種照相機(jī)等。,13,第二節(jié) CT設(shè)備主要性能指標(biāo) 及相關(guān)基本概念,14,一、CT影像設(shè)備主要性能指標(biāo),1．X線(xiàn)球管的熱容量與散熱率：熱容量越大，表示可承受的

5、工作電流越大，連續(xù)工作的時(shí)間也越長(zhǎng)；散熱率越高，說(shuō)明X線(xiàn)球管的性能越好。,15,2．探測(cè)器的數(shù)量 探測(cè)器是位于X線(xiàn)球管和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間重要的數(shù)據(jù)檢測(cè)部件。一般來(lái)說(shuō)，探測(cè)器的數(shù)量越多，采集到的掃描數(shù)據(jù)就越多，可提高X射線(xiàn)的利用率，相應(yīng)的縮短掃描時(shí)間和提高圖像的質(zhì)量。,16,3．掃描時(shí)間、重建時(shí)間和周期時(shí)間 ①CT掃描時(shí)間是指X線(xiàn)球管以一定的層厚圍繞人體旋轉(zhuǎn)掃描一周（360°）所需要的時(shí)間。掃描時(shí)間取決于X線(xiàn)球管旋轉(zhuǎn)

6、的速度與能力。掃描時(shí)間的縮短可以減少病人的檢查時(shí)間，提高單位時(shí)間內(nèi)病人的檢查量，還能減少不配合病人的運(yùn)動(dòng)偽影等。,17,②重建時(shí)間是指計(jì)算機(jī)的陣列處理器將CT掃描的原始數(shù)據(jù)重建成圖像所需要的時(shí)間。,圖像掃描與重建時(shí)間7分鐘 　　圖像掃描與重建時(shí)間＜7秒,18,③周期時(shí)間：指從CT掃描開(kāi)始、圖像的重建、直到圖像的顯示這一全過(guò)程所需要的時(shí)間。④最大連續(xù)掃描時(shí)間：指螺旋CT掃描時(shí)的X線(xiàn)球管連續(xù)、不間斷曝光時(shí)間的長(zhǎng)短。該時(shí)間的長(zhǎng)短不僅

7、與X線(xiàn)球管的熱容量和散熱率因素有關(guān)，還與DAS數(shù)據(jù)采集的速度、計(jì)算機(jī)的處理能力等因素有關(guān)。目前的多層螺旋CT最大的連續(xù)掃描時(shí)間可以超過(guò)100秒。,19,4、矩陣：在數(shù)學(xué)上，矩陣是指縱橫排列的二維數(shù)據(jù)表格。在CT上是數(shù)字圖像的格式，矩陣的大小直接決定了CT圖像像素的大小與分辨率。矩陣與像素的關(guān)系：像素（mm）= 掃描野（FOV）mm / 矩陣。早期CT機(jī)的矩陣較小，一般為256×256，320×320等；目前的CT

8、機(jī)的矩陣增加到512×512，1024×1024。,20,5、高對(duì)比度分辨力：也稱(chēng)空間分辨力，是指在CT圖像中可辨認(rèn)的相鄰物體空間幾何尺寸的最小限度，即對(duì)影像細(xì)微結(jié)構(gòu)的分辨能力。（顯示相鄰組織間空間上的差異）表示方法：即每厘米包含多少線(xiàn)對(duì)數(shù)（Lp/cm）或毫米線(xiàn)徑（mm）。以往的CT機(jī)的高對(duì)比度分辨力一般在10 Lp/cm左右，目前的最先進(jìn)的多層螺旋CT機(jī)分辨力可達(dá)到24 Lp/cm或更高。,21,6、低對(duì)比度分辨

9、力：又稱(chēng)密度分辨力，是指在低對(duì)比情況下，圖像中能夠區(qū)分物體密度的微小差別的能力，用百分?jǐn)?shù)（%）表示。影響因素有探測(cè)器靈敏度和采集層厚等。（顯示相鄰組織間密度的差異） CT圖像的密度分辨力明顯高于X線(xiàn)圖像，一般比X線(xiàn)圖像高10～20倍，這是CT機(jī)性能的標(biāo)志性?xún)?yōu)點(diǎn)之一。7、時(shí)間分辨率：是指影像設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)采集圖像的幀數(shù)。該性能指標(biāo)與CT機(jī)對(duì)每幀圖像的采集時(shí)間、重建時(shí)間以及連續(xù)成像的能力有關(guān)。,22,1、CT值：是CT圖像中各種組

10、織與X線(xiàn)吸收系數(shù)（μ值）相當(dāng)?shù)膶?duì)應(yīng)值，它是從人體組織器官的μ值換算出來(lái)的。CT值=ax（μ-μw ）/μw，其中μ和μw分別為受檢物和水的吸收系數(shù)，a為常數(shù)。一般將人體組織CT值劃分為2000個(gè)單位（HU）骨CT值：+1000HU，空氣CT值：-1000HU，水CT值：0。CT值有助于大致判斷組織類(lèi)型，從而有助于提示疾病的診斷。,二、相關(guān)基本概念,23,2、窗口技術(shù)：人體組織的CT值范圍是2000個(gè)單位，人體的CT圖像實(shí)際上是用2

11、000個(gè)灰度值表示的、層次非常豐富，而人眼一般僅能分辨出16個(gè)灰度等級(jí)。若將2000個(gè)灰度等級(jí)劃分為16個(gè)灰階，則每個(gè)灰階所能分辨的CT值為2000／16=125HU，也就是說(shuō)，當(dāng)相鄰的兩種組織的CT值相差125HU時(shí)，人眼才能將兩者區(qū)分出來(lái)。為了顯示組織結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和反映準(zhǔn)確的密度差值，就必須使用窗口技術(shù)。,24,窗寬（window width）是指顯示圖像所包含的CT值范圍，在此范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)按密度的高低從白到黑分為16個(gè)灰度等級(jí)進(jìn)

12、行觀(guān)察分析。調(diào)節(jié)窗寬主要影響對(duì)比度，窗寬大則圖像層次多，組織對(duì)比少，反之亦然。 窗位（window level）是指觀(guān)察某一組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)時(shí)，以該組織的CT值為中心進(jìn)行觀(guān)察。如腦組織的CT值大約為35HU，則窗位選擇為35HU，窗寬常用100HU。,25,3、體素：體素是體積單位。在CT掃描中，根據(jù)斷層設(shè)置的厚度、矩陣的大小，能被CT掃描的最小體積單位。體素作為體積單位，它有三要素，即長(zhǎng)、寬、高。通常CT中體素的長(zhǎng)和寬都為1mm

13、，高度或深度則根據(jù)層厚可分別為10、5、3、2、1mm等。（三維概念） 像素：又稱(chēng)像元，是構(gòu)成CT圖像的最小單位，也是矩陣中的一個(gè)小方格。像素是體素在CT圖像上的表現(xiàn)。（二維概念）像素與矩陣的關(guān)系：像素（mm）= 掃描野（FOV）mm / 矩陣。,26,4、重建與重組（reconstruction and reformation） 重建：指原始CT掃描得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)采用特定的算法進(jìn)行處理，最后得到能用于診斷

14、的一幅圖像，這一處理方法或過(guò)程稱(chēng)為重建； 重組：不涉及原始數(shù)據(jù)處理的一種圖像處理方法。如多平面圖像重組、三維圖像處理等。目前CT的三維圖像處理基本都是在橫斷面圖像的基礎(chǔ)上，重新組合或構(gòu)筑形成三維影像。由于重組是使用已形成的橫斷面圖像，因此重組圖像的質(zhì)量與已形成的橫斷面圖像有密切的關(guān)系，尤其是層厚的大小和數(shù)目。一般，掃描的層厚越薄、圖像的數(shù)目越多，重組的效果就越好。,27,5、部分容積效應(yīng)：CT圖像上各個(gè)像素的數(shù)值代表相應(yīng)單位組織全

15、體的平均CT值，它不能如實(shí)反映該單位內(nèi)各種組織本身的CT值。在CT掃描中，凡小于層厚的病變，其CT值受層厚內(nèi)其它組織的影響，所測(cè)出的CT值不能代表病變的真正的CT值：如在高密度組織中較小的低密度病灶，其CT值偏高；反之，在低密度組織中的較小的高密度病灶，其CT值偏低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為部分容積效應(yīng)。 采用薄的掃描層面和高矩陣重建或顯示圖像，有助于減少部分容積效應(yīng)的影響。,28,6、周?chē)g隙現(xiàn)象：相鄰兩個(gè)不同密度組織的交界部分如處于同一

16、層面內(nèi)，即同一層厚內(nèi)垂直方向同時(shí)包含這兩種組織，CT圖像上顯示的這兩種組織的交界處CT值會(huì)失真，同時(shí)交界處這兩種組織變得模糊不清，這種由于射線(xiàn)衰減吸收差引起的圖像失真和CT值改變，稱(chēng)為周?chē)g隙現(xiàn)象。在兩種組織差別較大時(shí)，密度高的組織邊緣CT值偏低，而密度低的組織邊緣CT值偏高；當(dāng)密度差別較小的組織相鄰時(shí)，因其交界處影像不清，使圖像上的微小密度差別難以辨別。周?chē)g隙實(shí)質(zhì)上也是一種部分容積效應(yīng)。,29,7、偽影：是指在CT成像過(guò)程中，所有

17、不同類(lèi)型的非隨機(jī)性干擾在圖像上的表現(xiàn)，即受檢體中根本不存在的組織或病灶的影像。常見(jiàn)的偽影多表現(xiàn)為以下幾種典型類(lèi)型：條紋、陰影、環(huán)形或弧形、混雜偽影。,30,第三節(jié) 螺旋CT及多排螺旋CT,31,螺旋與非螺旋→質(zhì)變單排螺旋與多排螺旋→量變,32,1．滑環(huán)技術(shù)（質(zhì)變的關(guān)鍵）：是螺旋掃描的基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)X線(xiàn)球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光。它是用一個(gè)滑環(huán)和一個(gè)碳刷代替了電纜，當(dāng)碳刷沿著滑環(huán)滑動(dòng)時(shí)，則經(jīng)滑環(huán)與碳刷向X線(xiàn)球管供電。由于擺脫了各種電纜的纏繞限制

18、，而且X線(xiàn)發(fā)生器和探測(cè)器均安裝在一個(gè)滑環(huán)上，因此滑環(huán)可單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。,33,2．非螺旋CT與螺旋CT掃描方式的比較 螺旋CT的球管、探測(cè)器可以單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在連續(xù)掃描的同時(shí)，檢查床也單向勻速移動(dòng)，使得整個(gè)掃描的軌跡類(lèi)似螺旋管，它所采集的數(shù)據(jù)是某一檢查器官或部位連續(xù)的掃描數(shù)據(jù)，即容積數(shù)據(jù)，因此也稱(chēng)這種掃描方式為容積掃描。,34,3、螺距（pitch）：指X線(xiàn)球管掃描旋轉(zhuǎn)一周檢查床運(yùn)行的距離與射線(xiàn)束寬度的比值。當(dāng)螺距等于1時(shí)，說(shuō)明

19、掃描旋轉(zhuǎn)一周檢查床移動(dòng)的距離與X線(xiàn)射線(xiàn)束的寬度相等。一般來(lái)說(shuō)，增加螺距可以提高掃描的速度，縮短掃描的時(shí)間，但是圖像的質(zhì)量會(huì)有所下降。當(dāng)螺距等于零時(shí)與非螺旋CT的掃描相同。,35,4、螺旋CT的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①連續(xù)掃描，縮短掃描時(shí)間，提高掃描效率。②一次掃描檢查的時(shí)間明顯縮短，有益于危重病人和不配合病人的檢查。③避免小病灶的遺漏。④減少或避免病人運(yùn)動(dòng)形成的偽影。⑤可進(jìn)行任意回顧性重建，沒(méi)有層面間隔大小和重建次數(shù)的限制。⑥單位

20、時(shí)間內(nèi)掃描速度的提高，使CT增強(qiáng)掃描時(shí)對(duì)比劑的利用率提高和增強(qiáng)效果改善。,36,不足：①由于掃描時(shí)檢查床的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一定的偽影。②噪聲較傳統(tǒng)CT有所增高。③圖像處理的時(shí)間較長(zhǎng)，并需要計(jì)算機(jī)大容量的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力。④螺旋CT仍受到最大掃描容積的限制。,37,第四節(jié) CT新技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用,38,1、多平面重建（MPR）:指在任意平面對(duì)螺旋CT掃描的容積資料進(jìn)行多個(gè)平面分層重組，形成冠狀、矢狀、斜面及曲面等任意平面的圖像。多平面重建

21、方法適用于全身各個(gè)部位 。,A為盆腔CT掃描的矢狀面重建；B為右肺腫瘤（橫斷面）；C為右肺腫瘤矢狀面重建,39,2、三維重建（3D）是將螺旋CT掃描的容積數(shù)據(jù)在工作站3D重建軟件的支持下合成三維圖像，并可進(jìn)行360°實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)，以便從不同的角度觀(guān)察病灶。主要應(yīng)用于顱面部及骨骼系統(tǒng)，以觀(guān)察顱底骨質(zhì)、頜面部、脊柱小關(guān)節(jié)、復(fù)合關(guān)節(jié)、骨盆等部位的骨折或畸形。,A為SSD重建顯示右面部血管畸形；B為同一病人的右側(cè)面觀(guān),40,3、最大密度投

22、影（MIP）:是將經(jīng)線(xiàn)所通過(guò)的螺旋CT掃描容積組織或物體中的每個(gè)像素的最大強(qiáng)度值進(jìn)行投影，反映的是組織結(jié)構(gòu)密度的差異，故對(duì)比度很高。,A為MIP重建顯示左輸尿管下端結(jié)石及梗阻；B為同一病人的3D重建圖像。,41,4、最小密度投影（MinIP）:是利用螺旋CT容積數(shù)據(jù)中在視線(xiàn)方向上密度最小的像元值進(jìn)行投影成像的技術(shù)。該技術(shù)方法主要應(yīng)用于氣道的顯示，如氣管支氣管、喉部等，有時(shí)也用于肝臟增強(qiáng)后肝內(nèi)擴(kuò)張膽管的顯示。,A為MinIP顯示正常支氣管

23、樹(shù)；B 為復(fù)發(fā)性多軟骨炎，顯示氣道狹窄,42,5、表面遮蓋顯示技術(shù)（SSD）：將超過(guò)預(yù)設(shè)的CT閾值的相鄰像素連接而重組成圖像。該技術(shù)主要應(yīng)用于骨骼系統(tǒng)，如顱面部、骨盆和脊柱等解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位，其空間立體感較強(qiáng)，解剖關(guān)系清晰，有利于病灶的定位。,43,6、CT血管造影（CTA）：是指靜脈注射對(duì)比劑后，在循環(huán)血液中及靶血管內(nèi)對(duì)比劑濃度達(dá)到最高峰的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行螺旋CT容積掃描，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件最終重建出靶血管數(shù)字化的立體影像。,A為CTA顯示

24、肺靜脈血管與心臟；B為腦血管CTA；C為頸動(dòng)脈CTA顯示軟斑塊,44,7、CT仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)（CTVE）：是螺旋CT容積掃描和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是利用計(jì)算機(jī)相應(yīng)的軟件功能，將CT容積掃描獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，重建出空腔器官表觀(guān)立體的圖像，類(lèi)似纖維內(nèi)窺鏡所見(jiàn)。,A為結(jié)腸CTVE顯示結(jié)腸息肉； B為支氣管CTVE顯示左下肺支氣管閉塞,45,8、MSCT的灌注（CT perfusion）：成像技術(shù)也得到進(jìn)一步的發(fā)展和成熟，它是

25、指在CT掃描中，靜脈注射對(duì)比劑的同時(shí)，對(duì)選定的層面進(jìn)行連續(xù)多次掃描，以獲得該層面內(nèi)每一像素的時(shí)間-密度曲線(xiàn)（ time density curve，TDC），根據(jù)該曲線(xiàn)利用不同的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出反映組織灌注狀態(tài)的幾個(gè)參數(shù)，以此來(lái)評(píng)價(jià)組織器官的灌注狀態(tài)。,右下肺癌CT灌注。A為原始灌注圖；B為BV功能彩圖；C為PS功能彩圖,46,9、圖像融合技術(shù)與機(jī)器嫁接技術(shù)的發(fā)展,PET-CT機(jī)及CT圖像與PET圖像融合在肺癌穿刺活檢定向中的應(yīng)用。,47

26、,第五節(jié) 頭顱CT檢查,48,一、顱腦CT檢查的適應(yīng)證,1、顱腦腫瘤：原發(fā)或轉(zhuǎn)移瘤，尤其是多發(fā)腫瘤2、顱腦損傷：各種血腫，尤其是多發(fā)血腫和顱窩血腫的診斷。3、炎癥及寄生蟲(chóng)。4、腦血管病 缺血性或出血性腦卒中，A-V畸形，蛛網(wǎng)膜下腔出血和腦內(nèi)血腫。5、癥狀性癲癇。6、先天性畸形。7、顱內(nèi)壓增高原因不明者。8、腦白質(zhì)病和顱內(nèi)疾患不明者。9、顱腦以外疾患。,49,CT設(shè)備準(zhǔn)備：1.開(kāi)機(jī)2.球管加溫3.空氣校準(zhǔn)4.清磁

27、盤(pán)等,二、顱腦CT檢查程序,50,患者準(zhǔn)備：①掃描前應(yīng)詳細(xì)詢(xún)問(wèn)病史，復(fù)查病人攜帶有關(guān)影像學(xué)資料和實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果，以供掃描時(shí)定位及診斷時(shí)參考。②做CT檢查的病人應(yīng)更衣、換鞋，防止灰塵帶入機(jī)房。③對(duì)病人做好耐心的解釋工作，以消除其顧慮和緊張情緒。,51,④認(rèn)真檢查并除去檢查部位的金屬飾物和異物，如發(fā)卡、耳環(huán)等，防止產(chǎn)生偽影。,52,⑤兒童或不合作的病人，可根據(jù)情況給予鎮(zhèn)靜劑或給予麻醉，以減少運(yùn)動(dòng)偽影和提高掃描層面的準(zhǔn)確性。,53,常規(guī)

28、掃描步驟,1.輸入患者信息2.擺患者體位3.制定掃描方案4.掃描5.圖像顯示及攝片,54,1.輸入患者信息,208611,王曉燕,F,28,OM,55,2.擺患者體位,56,3.制定掃描方案,57,4.掃描,,,58,5.圖像顯示及攝片,59,小結(jié),CT影像設(shè)備的組成部分及其功能CT設(shè)備主要性能指標(biāo)基本概念了解CT新技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用頭顱CT檢查的適應(yīng)癥及檢查步驟,60,預(yù)習(xí),MRI影像設(shè)備簡(jiǎn)述MRI設(shè)備主要性能指標(biāo)及相關(guān)