第五節(jié) 螺旋CT

1、 第五節(jié)螺旋第五節(jié)螺旋李燕李燕1.CT成像技術(shù)的發(fā)展成像技術(shù)的發(fā)展 CT的出現(xiàn)是傳統(tǒng)的出現(xiàn)是傳統(tǒng)X線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的結(jié)果，將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的的結(jié)果，將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的階段。階段。CT應(yīng)用到醫(yī)學(xué)臨床已有應(yīng)用到醫(yī)學(xué)臨床已有30多年的歷史。多年的歷史。這期間這期間CT的硬、軟件技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的革命的硬、軟件技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的革命性進(jìn)步，性進(jìn)步，一次一次是是1989年年CT在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描的基在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描的基礎(chǔ)上，采用了滑環(huán)技術(shù)和連續(xù)進(jìn)床掃描，滑環(huán)技礎(chǔ)上，采用了滑環(huán)技術(shù)和連續(xù)進(jìn)床掃描，滑環(huán)技術(shù)使掃描裝置可順一個(gè)方向作連續(xù)旋轉(zhuǎn)，配以連術(shù)使掃描

2、裝置可順一個(gè)方向作連續(xù)旋轉(zhuǎn)，配以連續(xù)進(jìn)床，掃描軌跡呈螺旋狀，因而得名螺旋續(xù)進(jìn)床，掃描軌跡呈螺旋狀，因而得名螺旋 CT（helical或或spiral CT）。）。另一次另一次是是 1998年多層年多層螺旋螺旋CT的問世，使得機(jī)架球管圍繞人體旋轉(zhuǎn)一的問世，使得機(jī)架球管圍繞人體旋轉(zhuǎn)一圈能同時(shí)獲得多幅斷面圖像，開創(chuàng)了圈能同時(shí)獲得多幅斷面圖像，開創(chuàng)了容積容積數(shù)據(jù)成數(shù)據(jù)成像的新時(shí)代。這兩次革命性的進(jìn)步在像的新時(shí)代。這兩次革命性的進(jìn)步在CT發(fā)展史發(fā)展史中成為重要的里程碑。中成為重要的里程碑。 2 螺旋螺旋CT 3東軟東軟2800C2800C型螺旋型螺旋CTCT機(jī)機(jī)5 1998年多層螺旋年多層螺旋CT問世后

3、，問世后，CT的掃描技術(shù)和臨床應(yīng)用都呈現(xiàn)加的掃描技術(shù)和臨床應(yīng)用都呈現(xiàn)加速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，幾乎每年都有一個(gè)速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，幾乎每年都有一個(gè)新的多層螺旋新的多層螺旋CT產(chǎn)品出現(xiàn)，產(chǎn)品出現(xiàn)，4層、層、6層、層、8層、層、10層、層、16層螺旋層螺旋CT等等等。等。2003和和2004年年RSNA（北美放（北美放射年會(huì)）上，各個(gè)公司廠家又紛紛射年會(huì)）上，各個(gè)公司廠家又紛紛推出推出32、40、64層層CT，成為目前，成為目前CT發(fā)展的焦點(diǎn)。發(fā)展的焦點(diǎn)。 6螺旋螺旋CT(SCT)是在滑環(huán)掃描是在滑環(huán)掃描技術(shù)基礎(chǔ)上引出的一種新技術(shù)基礎(chǔ)上引出的一種新掃描技術(shù)，分為單層螺旋掃描技術(shù)，分為單層螺旋CT和多層螺旋和多層螺

4、旋CT(MSCT)7螺旋掃描螺旋掃描CT : CT : 是在旋轉(zhuǎn)式掃描基礎(chǔ)上是在旋轉(zhuǎn)式掃描基礎(chǔ)上 , , 通過滑環(huán)技術(shù)與掃描床連續(xù)平直移動(dòng)而實(shí)通過滑環(huán)技術(shù)與掃描床連續(xù)平直移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)的 . . 螺旋螺旋CTCT的球管同弓形排列的探測器的球管同弓形排列的探測器同步旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn) , , 同時(shí)進(jìn)行掃描同時(shí)進(jìn)行掃描. .掃描是連續(xù)的掃描是連續(xù)的 , , 沒有掃描間隔時(shí)間沒有掃描間隔時(shí)間 . . 不象普通不象普通CTCT那樣那樣 , , 一一個(gè)層面接一個(gè)層面地掃描個(gè)層面接一個(gè)層面地掃描 , , 有掃描間隔時(shí)有掃描間隔時(shí)間間. . 結(jié)果螺旋結(jié)果螺旋CTCT大大縮短了整個(gè)掃描時(shí)間大大縮短了整個(gè)掃描時(shí)間.

5、.9 螺旋螺旋CTCT 螺旋螺旋CTCT的核心技術(shù)是滑環(huán)技術(shù)，的核心技術(shù)是滑環(huán)技術(shù)，X X線管在線管在連續(xù)旋轉(zhuǎn)、曝光的同時(shí)，掃描床以一定的速連續(xù)旋轉(zhuǎn)、曝光的同時(shí)，掃描床以一定的速度沿度沿Z Z軸方向運(yùn)動(dòng)，探測器采集到的數(shù)據(jù)不再軸方向運(yùn)動(dòng)，探測器采集到的數(shù)據(jù)不再是傳統(tǒng)是傳統(tǒng)CTCT的的單層單層數(shù)據(jù)信息，而是人體某段數(shù)據(jù)信息，而是人體某段體體積積的信息，掃描完成后可根據(jù)需要作不同層的信息，掃描完成后可根據(jù)需要作不同層厚和層間距的圖像重建。厚和層間距的圖像重建。 螺旋螺旋CTCT掃描又稱掃描又稱容積掃描容積掃描(volumetric scanning)(volumetric scanning)。 根

6、據(jù)根據(jù)X X線管和探測器的運(yùn)動(dòng)方式，螺旋線管和探測器的運(yùn)動(dòng)方式，螺旋CTCT仍屬于仍屬于“旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)”類，即第三代類，即第三代CTCT機(jī)，但機(jī)，但掃描性能大大提高、掃描時(shí)間大大縮短。掃描性能大大提高、掃描時(shí)間大大縮短。 10 傳統(tǒng)傳統(tǒng)CTCT機(jī)：機(jī)：X X線管高壓電纜高壓發(fā)生器線管高壓電纜高壓發(fā)生器滑環(huán)技術(shù)滑環(huán)技術(shù)滑環(huán)技術(shù)的重大貢獻(xiàn)是解決了滑環(huán)技術(shù)的重大貢獻(xiàn)是解決了CTCT機(jī)架旋轉(zhuǎn)部分機(jī)架旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分的饋電和信號(hào)傳遞方式問題，可以與靜止部分的饋電和信號(hào)傳遞方式問題，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)X X線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光。線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光。它是用一個(gè)它是用一個(gè)滑環(huán)滑環(huán)和一個(gè)和一個(gè)碳刷碳刷代替了電

7、纜，當(dāng)碳代替了電纜，當(dāng)碳刷沿著滑環(huán)滑動(dòng)時(shí)，則經(jīng)滑環(huán)與碳刷向刷沿著滑環(huán)滑動(dòng)時(shí)，則經(jīng)滑環(huán)與碳刷向X X線球線球管供電。由于擺脫了各種電纜的纏繞限制，而管供電。由于擺脫了各種電纜的纏繞限制，而且且X X線發(fā)生器和探測器均安裝在一個(gè)滑環(huán)上，線發(fā)生器和探測器均安裝在一個(gè)滑環(huán)上，因此滑環(huán)可單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此滑環(huán)可單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。滑環(huán)有三部分滑環(huán)有三部分組成組成：傳送設(shè)備操作與控制信號(hào)的低壓環(huán)；傳送設(shè)備操作與控制信號(hào)的低壓環(huán)；供應(yīng)供應(yīng)X X線球管與變壓器電源的高壓環(huán)；線球管與變壓器電源的高壓環(huán)；探測器傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)環(huán)。探測器傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)環(huán)。依照高壓環(huán)上的電壓不同，又可以依照高壓環(huán)上的電壓不同，又可以分為

8、分為低壓滑低壓滑環(huán)與高壓滑環(huán)兩種。環(huán)與高壓滑環(huán)兩種。13 高壓滑環(huán)高壓滑環(huán)易發(fā)生放電導(dǎo)致高壓噪聲，影響采易發(fā)生放電導(dǎo)致高壓噪聲，影響采集的數(shù)據(jù)而降低圖像質(zhì)量，同時(shí)安全性差；集的數(shù)據(jù)而降低圖像質(zhì)量，同時(shí)安全性差； 低壓滑環(huán)低壓滑環(huán)的高壓發(fā)生器采用體積小、功率大的高壓發(fā)生器采用體積小、功率大的高頻結(jié)構(gòu)，與的高頻結(jié)構(gòu)，與X X線管同裝于掃描架內(nèi)，同時(shí)線管同裝于掃描架內(nèi)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定性好，危險(xiǎn)性小。旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定性好，危險(xiǎn)性小。 低壓滑環(huán)低壓滑環(huán)是指通過滑環(huán)技術(shù)對(duì)是指通過滑環(huán)技術(shù)對(duì)CT掃描機(jī)架以低電壓饋掃描機(jī)架以低電壓饋電的方式，它由外界將數(shù)百伏的直流電輸入到掃描機(jī)架電的方式，它由外界將數(shù)百伏的直流電輸

9、入到掃描機(jī)架內(nèi)，電壓較低，容易實(shí)現(xiàn)良好的絕緣，數(shù)據(jù)傳輸性能穩(wěn)內(nèi)，電壓較低，容易實(shí)現(xiàn)良好的絕緣，數(shù)據(jù)傳輸性能穩(wěn)定。其主要缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生電弧問題，因此要求碳刷與定。其主要缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生電弧問題，因此要求碳刷與滑環(huán)接觸電阻非常小，滑環(huán)常采用電阻率非常低的材料滑環(huán)接觸電阻非常小，滑環(huán)常采用電阻率非常低的材料制作而成。由于低壓滑環(huán)的高壓發(fā)生器是安裝在機(jī)座旋制作而成。由于低壓滑環(huán)的高壓發(fā)生器是安裝在機(jī)座旋轉(zhuǎn)架上的，因此要求發(fā)生器的體積小、重量輕、功率大，轉(zhuǎn)架上的，因此要求發(fā)生器的體積小、重量輕、功率大，一般普遍采用中高頻逆變技術(shù)，它是滑環(huán)技術(shù)的關(guān)鍵。一般普遍采用中高頻逆變技術(shù)，它是滑環(huán)技術(shù)的關(guān)鍵。由于低壓

10、滑環(huán)對(duì)絕緣要求不高，而且安全、穩(wěn)定、可靠，由于低壓滑環(huán)對(duì)絕緣要求不高，而且安全、穩(wěn)定、可靠，因此被大多數(shù)因此被大多數(shù)CT廠家所采用。廠家所采用。高壓滑環(huán)高壓滑環(huán)是利用滑環(huán)技術(shù)將高壓電饋入機(jī)架內(nèi)以供給是利用滑環(huán)技術(shù)將高壓電饋入機(jī)架內(nèi)以供給X線球管產(chǎn)生線球管產(chǎn)生X射線。旋轉(zhuǎn)的高壓滑環(huán)安裝在充滿絕緣或射線。旋轉(zhuǎn)的高壓滑環(huán)安裝在充滿絕緣或惰性氣體的惰性氣體的 ，高壓發(fā)生器產(chǎn)生，高壓發(fā)生器產(chǎn)生120kV至至140kV的電壓，的電壓，經(jīng)滑環(huán)進(jìn)入機(jī)座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架上。其優(yōu)點(diǎn)是可以使高壓發(fā)經(jīng)滑環(huán)進(jìn)入機(jī)座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架上。其優(yōu)點(diǎn)是可以使高壓發(fā)生器外置，一方面不增加旋轉(zhuǎn)機(jī)架的重量，也不必?fù)?dān)心生器外置，一方面不增加旋轉(zhuǎn)機(jī)架

11、的重量，也不必?fù)?dān)心滑環(huán)因觸點(diǎn)電流而引起的溫度升高問題，掃描的速度也滑環(huán)因觸點(diǎn)電流而引起的溫度升高問題，掃描的速度也比低壓滑環(huán)要快；另一方面，高壓發(fā)生器不受體積重要比低壓滑環(huán)要快；另一方面，高壓發(fā)生器不受體積重要的限制，可使發(fā)生器功率做的很大。高壓滑環(huán)的缺點(diǎn)是的限制，可使發(fā)生器功率做的很大。高壓滑環(huán)的缺點(diǎn)是容易引起機(jī)架的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件及接觸臂、電刷之容易引起機(jī)架的旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件及接觸臂、電刷之間的高壓放電，由此引發(fā)高壓噪聲，影響數(shù)據(jù)采集。目間的高壓放電，由此引發(fā)高壓噪聲，影響數(shù)據(jù)采集。目前的螺旋前的螺旋CT很少采用高壓滑環(huán)技術(shù)。很少采用高壓滑環(huán)技術(shù)。16滑環(huán)探測器GE單排螺旋CT原理 由

12、控制臺(tái)、 掃描機(jī)架、 掃描床、 電源分配柜組成。一、單層螺旋一、單層螺旋CT 20 螺旋螺旋CT用一個(gè)大容量且散熱用一個(gè)大容量且散熱性能好的性能好的X射線管進(jìn)行掃描，射線管進(jìn)行掃描，用一組高效率圓弧狀排列的用一組高效率圓弧狀排列的檢測器組采集投影數(shù)據(jù)。檢測器組采集投影數(shù)據(jù)。 211. 螺旋螺旋CT的的供電方式供電方式與與掃描方式掃描方式 與傳統(tǒng)與傳統(tǒng)CT第一個(gè)不同點(diǎn)是螺旋第一個(gè)不同點(diǎn)是螺旋CT對(duì)對(duì)X射線射線管的供電方式。螺旋管的供電方式。螺旋CT采用了滑環(huán)技術(shù)。采用了滑環(huán)技術(shù)。第二個(gè)不同點(diǎn)是掃描方式。螺旋第二個(gè)不同點(diǎn)是掃描方式。螺旋CT采集數(shù)采集數(shù)據(jù)的掃描方式是據(jù)的掃描方式是X射線管由傳統(tǒng)射線

13、管由傳統(tǒng)CT的的往復(fù)往復(fù)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改為向一個(gè)方向圍繞受檢體運(yùn)動(dòng)改為向一個(gè)方向圍繞受檢體連續(xù)連續(xù)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)掃描，受檢體（檢查床）同時(shí)向一個(gè)掃描，受檢體（檢查床）同時(shí)向一個(gè)方向連續(xù)方向連續(xù)勻速勻速移動(dòng)通過掃描野。因此移動(dòng)通過掃描野。因此X射射線管相對(duì)于受檢體的運(yùn)動(dòng)在受檢體的外周線管相對(duì)于受檢體的運(yùn)動(dòng)在受檢體的外周劃過一圓柱面螺旋線形軌跡，如圖劃過一圓柱面螺旋線形軌跡，如圖3-26(a)所示。所示。22其優(yōu)點(diǎn)主要有二，一是提高了其優(yōu)點(diǎn)主要有二，一是提高了掃描掃描速度速度，單次屏氣就可以完成整個(gè)檢，單次屏氣就可以完成整個(gè)檢查部位的掃描，且減少了運(yùn)動(dòng)偽像；查部位的掃描，且減少了運(yùn)動(dòng)偽像；二是由于可以進(jìn)行

14、薄層掃描，且在二是由于可以進(jìn)行薄層掃描，且在新層與斷層之間沒有采集數(shù)據(jù)上的新層與斷層之間沒有采集數(shù)據(jù)上的遺漏，所以不僅可在任意位置上重遺漏，所以不僅可在任意位置上重建圖像，而且還可提供較好的三維建圖像，而且還可提供較好的三維圖像重建的圖像重建的容積數(shù)據(jù)容積數(shù)據(jù)。 23 2. 螺距與層厚螺距與層厚 相鄰螺線圈沿螺線圈軸線方向（床相鄰螺線圈沿螺線圈軸線方向（床移方向）的距離稱為螺距（移方向）的距離稱為螺距（pitch），），螺距也等于螺距也等于X射線管旋轉(zhuǎn)一圈受檢射線管旋轉(zhuǎn)一圈受檢體隨掃描床移動(dòng)的距離。體隨掃描床移動(dòng)的距離。24當(dāng)螺距等于零時(shí)，相當(dāng)于傳統(tǒng)當(dāng)螺距等于零時(shí)，相當(dāng)于傳統(tǒng)CT的的掃描；當(dāng)螺

15、距小于層厚或小于線束掃描；當(dāng)螺距小于層厚或小于線束寬度時(shí)，相鄰螺旋圈有重疊，且用寬度時(shí)，相鄰螺旋圈有重疊，且用于重建的斷層也有重疊；當(dāng)螺距等于重建的斷層也有重疊；當(dāng)螺距等于層厚或等于線束寬度時(shí)，相鄰的于層厚或等于線束寬度時(shí)，相鄰的螺旋圈呈無重疊，但卻緊挨著，且螺旋圈呈無重疊，但卻緊挨著，且用于重建的斷層也緊挨著；當(dāng)螺距用于重建的斷層也緊挨著；當(dāng)螺距大于層厚時(shí)，掃描覆蓋受檢體的范大于層厚時(shí)，掃描覆蓋受檢體的范圍增大。圍增大。25層厚：斷層的厚度對(duì)于單層螺層厚：斷層的厚度對(duì)于單層螺旋來說，層厚主要由準(zhǔn)直器旋來說，層厚主要由準(zhǔn)直器通道限定的射線束寬度決定，通道限定的射線束寬度決定，也可理解為檢測器的

16、寬度也可理解為檢測器的寬度螺距越小，掃描對(duì)受檢體覆蓋的螺距越小，掃描對(duì)受檢體覆蓋的越完全螺距小、層厚薄可提高越完全螺距小、層厚薄可提高縱向分辨力，對(duì)檢出小病灶有利?？v向分辨力，對(duì)檢出小病灶有利。26螺旋螺旋CTCT影像設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)影像設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)與非螺旋與非螺旋CTCT掃描比較，螺旋掃描比較，螺旋CTCT掃描主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：掃描主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：螺旋螺旋CTCT連續(xù)掃描的能力，使得整個(gè)器官或一個(gè)部位連續(xù)掃描的能力，使得整個(gè)器官或一個(gè)部位可以在一次屏氣中完成掃描，從而避免漏掃或重掃?？梢栽谝淮纹翚庵型瓿蓲呙瑁瑥亩苊饴呋蛑貟?。由于沒有層與層面之間的停頓，使得一次掃描檢查由于沒有層與層面之間的停頓

17、，使得一次掃描檢查的時(shí)間明顯縮短，有益于危重病人和不配合病人的檢的時(shí)間明顯縮短，有益于危重病人和不配合病人的檢查。對(duì)于肺臟、肝臟等受呼吸影響的臟器，由于在查。對(duì)于肺臟、肝臟等受呼吸影響的臟器，由于在屏氣情況下一次完成掃描，可以避免小病灶的遺漏。屏氣情況下一次完成掃描，可以避免小病灶的遺漏。 螺旋螺旋CTCT影像設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)影像設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)病人運(yùn)動(dòng)形成的偽影，由于掃描速度的提高病人運(yùn)動(dòng)形成的偽影，由于掃描速度的提高而得以減少或避免?？蛇M(jìn)行任意回顧性重建，而得以減少或避免。可進(jìn)行任意回顧性重建，沒有層面間隔大小和重建次數(shù)的限制。單位沒有層面間隔大小和重建次數(shù)的限制。單位時(shí)間內(nèi)掃描速度的提高，使時(shí)間內(nèi)掃

18、描速度的提高，使CTCT增強(qiáng)掃描時(shí)對(duì)比增強(qiáng)掃描時(shí)對(duì)比劑的利用率提高和增強(qiáng)效果改善。由于螺旋劑的利用率提高和增強(qiáng)效果改善。由于螺旋CTCT掃描得到的是容積掃描數(shù)據(jù)，因此使得多平掃描得到的是容積掃描數(shù)據(jù)，因此使得多平面和三維重建圖像的質(zhì)量有了明顯改善。面和三維重建圖像的質(zhì)量有了明顯改善。 螺旋螺旋CTCT影像設(shè)備的缺點(diǎn)影像設(shè)備的缺點(diǎn)螺旋螺旋CTCT掃描也存在一定的不足，主要包括：由于掃掃描也存在一定的不足，主要包括：由于掃描時(shí)檢查床的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一定的偽影，在描時(shí)檢查床的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一定的偽影，在Z Z軸上的空間軸上的空間分辨率有所降低。螺旋分辨率有所降低。螺旋CTCT掃描圖像的噪聲較傳統(tǒng)掃描圖像的噪聲較

19、傳統(tǒng)CTCT有所增高。螺旋有所增高。螺旋CTCT圖像處理的時(shí)間較長，并需圖像處理的時(shí)間較長，并需要計(jì)算機(jī)大容量的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力。要計(jì)算機(jī)大容量的存儲(chǔ)能力和運(yùn)算能力。 二、多層螺旋二、多層螺旋CT簡介簡介 多層螺旋，又稱多排多層螺旋，又稱多排CT (MSCT) 。 多層多層CT在結(jié)構(gòu)上的最大變化是有多在結(jié)構(gòu)上的最大變化是有多排檢測器和多個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。排檢測器和多個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。MSCT掃描一周可獲掃描一周可獲218幅圖像或幅圖像或更多。更多。 3031 所謂多層螺旋所謂多層螺旋CT是指在一次掃描是指在一次掃描旋轉(zhuǎn)過程中能同時(shí)獲得多達(dá)旋轉(zhuǎn)過程中能同時(shí)獲得多達(dá)4個(gè)層面以個(gè)層面以上投影數(shù)據(jù)的成像

20、系統(tǒng)。它是上投影數(shù)據(jù)的成像系統(tǒng)。它是CT發(fā)展發(fā)展的又一次革命性創(chuàng)新，其掃描速度由的又一次革命性創(chuàng)新，其掃描速度由普通普通CT的幾秒提高到亞秒，成像速度的幾秒提高到亞秒，成像速度及圖像質(zhì)量也明顯提高，臨床應(yīng)用范及圖像質(zhì)量也明顯提高，臨床應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，大大促進(jìn)了影像醫(yī)學(xué)的圍不斷擴(kuò)大，大大促進(jìn)了影像醫(yī)學(xué)的發(fā)展。發(fā)展。 32 1. 關(guān)于多層關(guān)于多層CT的問題的問題（1）檢測器的結(jié)構(gòu)：檢測器的排列方式在目前）檢測器的結(jié)構(gòu)：檢測器的排列方式在目前有兩種類型，一種是各排檢測器的寬度均等有兩種類型，一種是各排檢測器的寬度均等的的等寬型對(duì)稱等寬型對(duì)稱排列，另一種是各排檢測器的排列，另一種是各排檢測器的寬度不

21、均等的寬度不均等的非等寬型對(duì)稱非等寬型對(duì)稱排列。各排檢測排列。各排檢測器通常是排列弧形狀。在進(jìn)行掃描采集數(shù)據(jù)器通常是排列弧形狀。在進(jìn)行掃描采集數(shù)據(jù)時(shí)，各排檢測器是以一定組合方式接收信號(hào)。時(shí)，各排檢測器是以一定組合方式接收信號(hào)。檢測器的組合方式由檢測器后邊的電子開關(guān)檢測器的組合方式由檢測器后邊的電子開關(guān)控制，然后再將信號(hào)傳遞給具有多個(gè)通道的控制，然后再將信號(hào)傳遞給具有多個(gè)通道的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS），如圖），如圖3-31所示。所示。3334（2）X射線束：射線束：MSCT掃描中被利用的掃描中被利用的X線束形狀應(yīng)是以線束形狀應(yīng)是以X射線管為頂點(diǎn)（射出射線管為頂點(diǎn)（射出X線之處，稱為焦

22、點(diǎn)）的四棱錐形，這樣線之處，稱為焦點(diǎn)）的四棱錐形，這樣的的X線束才能同時(shí)覆蓋多排檢測器（實(shí)線束才能同時(shí)覆蓋多排檢測器（實(shí)際使用時(shí)不一定要全覆蓋）。稱這樣的際使用時(shí)不一定要全覆蓋）。稱這樣的X線束稱為線束稱為“小孔束小孔束”或厚扇形束。或厚扇形束。35（3）螺距與層厚）螺距與層厚 一種是束螺距表述為一種是束螺距表述為 另一種是層螺距表述為另一種是層螺距表述為 36掃描圈床移距離束螺距掃描線束寬度掃描圈床移距離層螺距層厚寬度 兩種螺距的關(guān)系為：兩種螺距的關(guān)系為： 層螺距層螺距=層數(shù)層數(shù)束螺距。束螺距。 MSCT中的層厚，主要是取決于檢測中的層厚，主要是取決于檢測器的有效探測寬度，或等于檢測器器的有

23、效探測寬度，或等于檢測器組合沿長軸方向上的總寬度組合沿長軸方向上的總寬度37（4）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：傳統(tǒng)）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：傳統(tǒng)CT和單、雙和單、雙排螺旋排螺旋CT在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集中只有一在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集中只有一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集通道，而個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集通道，而4層層CT的數(shù)據(jù)采集通道有四個(gè)。掃描的數(shù)據(jù)采集通道有四個(gè)。掃描時(shí)，四個(gè)通道分別各自從相通的檢測時(shí)，四個(gè)通道分別各自從相通的檢測器組合中采集構(gòu)成一個(gè)層面的數(shù)據(jù)。器組合中采集構(gòu)成一個(gè)層面的數(shù)據(jù)。 到目前為止，最新的是到目前為止，最新的是64層層CT。3839多層螺旋多層螺旋CTCT與單層螺旋與單層螺旋CTCT的不同的不同：探測器的排列不同

24、：單層螺旋探測器的排列不同：單層螺旋CTCT的的Z Z軸方向上只有軸方向上只有一排探測器，一排探測器，MSCTMSCT采用采用4 4組通道的多排探測器。組通道的多排探測器。X X線束不同：單層螺旋通過準(zhǔn)直器后的線束不同：單層螺旋通過準(zhǔn)直器后的X X線束為薄線束為薄扇束扇束(fan-beam)(fan-beam)，X X線束的寬度等于層厚。線束的寬度等于層厚。MSCTMSCT采采用可調(diào)節(jié)寬度的錐形線束用可調(diào)節(jié)寬度的錐形線束(cone-beam)(cone-beam)，線束寬度，線束寬度等于多個(gè)層厚之和，提高了等于多個(gè)層厚之和，提高了X X線的利用率。線的利用率。數(shù)據(jù)采集通道不同：單層螺旋在數(shù)據(jù)采

25、集通道不同：單層螺旋在Z Z軸方向上只有一軸方向上只有一組通道采集數(shù)據(jù)，組通道采集數(shù)據(jù)，MSCTMSCT把多排探測器組成把多排探測器組成4 4組，形組，形成數(shù)據(jù)采集的成數(shù)據(jù)采集的4 4組輸出通道。組輸出通道。同一掃描周期內(nèi)獲得的層數(shù)不同：一層與多層。同一掃描周期內(nèi)獲得的層數(shù)不同：一層與多層。 40決定層厚的方法不同：單層螺旋的層厚僅決定層厚的方法不同：單層螺旋的層厚僅通過改變通過改變X X線束的寬度來完成，線束的寬度線束的寬度來完成，線束的寬度等于層厚，多層螺旋的層厚不僅取決于等于層厚，多層螺旋的層厚不僅取決于X X線線束的寬度，還與探測器陣列的不同組合有束的寬度，還與探測器陣列的不同組合有關(guān)

26、，如同樣關(guān)，如同樣10mm10mm寬的寬的X X線束，可由每線束，可由每4 4排排1.25mm1.25mm探測器組成一個(gè)探測器組成一個(gè)5mm5mm探測器通道，獲探測器通道，獲得得2 2層層5mm5mm層厚的圖像，也可以由每層厚的圖像，也可以由每2 2個(gè)個(gè)1.25mm1.25mm探測器組成一個(gè)探測器組成一個(gè)2.5mm2.5mm探測器通道，探測器通道，獲得獲得4 4層層2.5mm2.5mm層厚的圖像。層厚的圖像。圖像重建的方法不同：新算法，以減少偽圖像重建的方法不同：新算法，以減少偽影、噪聲，提高圖像質(zhì)量，減少曝光量。影、噪聲，提高圖像質(zhì)量，減少曝光量。41多層螺旋多層螺旋CTCT的技術(shù)改進(jìn)：的技

27、術(shù)改進(jìn)：X X線管的改進(jìn)：飛焦點(diǎn)技術(shù)線管的改進(jìn)：飛焦點(diǎn)技術(shù)高壓發(fā)生器的改進(jìn)：固態(tài)高頻高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器的改進(jìn)：固態(tài)高頻高壓發(fā)生器智能掃描：自動(dòng)變化掃描條件智能掃描：自動(dòng)變化掃描條件驅(qū)動(dòng)的改進(jìn)：驅(qū)動(dòng)的改進(jìn)： 以前都為皮帶驅(qū)動(dòng)，以前都為皮帶驅(qū)動(dòng)，MSCTMSCT大大多采用電磁驅(qū)動(dòng)、磁懸浮技術(shù)，提高了旋多采用電磁驅(qū)動(dòng)、磁懸浮技術(shù)，提高了旋轉(zhuǎn)速度，降低了機(jī)械噪聲。轉(zhuǎn)速度，降低了機(jī)械噪聲。探測器的改進(jìn)：一是采用稀土陶瓷探測器探測器的改進(jìn)：一是采用稀土陶瓷探測器，吸收率在，吸收率在99%99%以上，穩(wěn)定性好。二是增加以上，穩(wěn)定性好。二是增加了了Z Z軸方向上探測器的排數(shù)。軸方向上探測器的排數(shù)。 42多層

28、螺旋多層螺旋CTCT的優(yōu)勢(shì)：的優(yōu)勢(shì)：空間分辨率和時(shí)間分辨率提高?？臻g分辨率和時(shí)間分辨率提高。一次掃描可獲得多層圖像。一次掃描可獲得多層圖像。掃描速度大大提高，全身掃描在掃描速度大大提高，全身掃描在3030秒內(nèi)可秒內(nèi)可完成。完成?？蛇M(jìn)行回顧性重建?？蛇M(jìn)行回顧性重建。X X線的利用率提高。線的利用率提高。三維成像、模擬內(nèi)窺鏡效果更佳。三維成像、模擬內(nèi)窺鏡效果更佳。增強(qiáng)掃描的效果明顯提高。增強(qiáng)掃描的效果明顯提高。心臟心臟CTCT掃描成為可能。掃描成為可能。可進(jìn)行可進(jìn)行CTCT透視。透視。 三三 多層螺旋多層螺旋CT的局限性的局限性1. 機(jī)器本身的局限性機(jī)器本身的局限性多層多層CT機(jī)明顯增加了機(jī)明顯增

29、加了CT檢查的數(shù)據(jù)負(fù)荷量，檢查的數(shù)據(jù)負(fù)荷量，特別在選擇進(jìn)行近似各向同性成像時(shí)更甚。例特別在選擇進(jìn)行近似各向同性成像時(shí)更甚。例如一次長度為如一次長度為60cm的胸腹部掃描，采用的胸腹部掃描，采用41mm準(zhǔn)直，掃描時(shí)間為準(zhǔn)直，掃描時(shí)間為50s，可產(chǎn)生，可產(chǎn)生500800幅圖像。主動(dòng)脈及外周動(dòng)脈一次幅圖像。主動(dòng)脈及外周動(dòng)脈一次CT掃描可產(chǎn)生掃描可產(chǎn)生1000幅以上圖像。但是真正取而幅以上圖像。但是真正取而用之的僅占很小的比例。但是，也必須說明：用之的僅占很小的比例。但是，也必須說明：只有要求得到高質(zhì)量薄層圖像時(shí)才有必要增加只有要求得到高質(zhì)量薄層圖像時(shí)才有必要增加病人所接受的輻射線量。除此以外，多層病

30、人所接受的輻射線量。除此以外，多層CT機(jī)機(jī)所需的輻射量均低于常規(guī)所需的輻射量均低于常規(guī)CT機(jī)，或與螺距為機(jī)，或與螺距為2的的CT機(jī)近似。機(jī)近似。43 2. 人為的局限性人為的局限性 一項(xiàng)調(diào)查表明，全國中小城市高檔一項(xiàng)調(diào)查表明，全國中小城市高檔CT功能使功能使用率很低。一方面表現(xiàn)在容量浪費(fèi)，一臺(tái)用率很低。一方面表現(xiàn)在容量浪費(fèi)，一臺(tái)16層層CT每天至少可以檢查每天至少可以檢查300例病人，但有的醫(yī)院例病人，但有的醫(yī)院僅有幾十個(gè)病人受檢。另一方面更為嚴(yán)重的是僅有幾十個(gè)病人受檢。另一方面更為嚴(yán)重的是功能浪費(fèi)，有的醫(yī)院從未使用過虛擬內(nèi)鏡，功能浪費(fèi)，有的醫(yī)院從未使用過虛擬內(nèi)鏡，3D成像也很少有人會(huì)用，單層

31、螺旋成像也很少有人會(huì)用，單層螺旋CT的功能的功能已經(jīng)大量閑置，對(duì)多層螺旋已經(jīng)大量閑置，對(duì)多層螺旋CT來講就會(huì)造成先來講就會(huì)造成先進(jìn)性功能的傳統(tǒng)性浪費(fèi)。進(jìn)性功能的傳統(tǒng)性浪費(fèi)。44 四四 多層螺旋多層螺旋CT的未來的未來多層多層CT的下一步發(fā)展方向?yàn)榈南乱徊桨l(fā)展方向?yàn)樗木S四維CT，其中以，其中以東芝公司為代表研發(fā)東芝公司為代表研發(fā)256排排CT，以，以GE公司為代公司為代表研發(fā)平板表研發(fā)平板CT。平板。平板CT由于受到平板探測器由于受到平板探測器材質(zhì)材質(zhì)(采樣率低采樣率低)的影響，難以在近期推出。東的影響，難以在近期推出。東芝公司目前已開發(fā)出芝公司目前已開發(fā)出256排原型機(jī)正在做臨床排原型機(jī)正在做臨床測試。其探測器結(jié)構(gòu)由測試。其探測器結(jié)構(gòu)由256排排0.5mm寬的探測寬的探測器組成，最大覆蓋范圍達(dá)器組成，最大覆蓋范圍達(dá)128mm。四維。四維CT在在兼顧多層兼顧多層CT的同時(shí)，新的臨床應(yīng)用將可包括：的同時(shí)，新的臨床應(yīng)用將可包括：(1)動(dòng)態(tài)臟器的研究動(dòng)態(tài)臟器的研究(心臟的搏動(dòng)及心功能、胃心臟的搏動(dòng)及心功能、胃腸的