電子計算機(jī)體層攝影概論ppt課件

1、Computed TomographyCT第一節(jié)第一節(jié) CT成像原理和設(shè)備成像原理和設(shè)備 CT成像基本原理成像基本原理 設(shè)備設(shè)備第二節(jié)第二節(jié) CT圖像特點(diǎn)圖像特點(diǎn) 層面圖像層面圖像 空間分辨率空間分辨率 組織分辨率組織分辨率第三節(jié)第三節(jié) CT檢查技術(shù)檢查技術(shù)第四節(jié)第四節(jié) CT診斷的臨床應(yīng)用診斷的臨床應(yīng)用l1969 Hounsfield設(shè)計成功l1972 英國放射學(xué)會發(fā)表l1979 獲諾貝爾醫(yī)學(xué)生物學(xué)獎l1974 Ledley設(shè)計成功全身CTl1989 螺旋CT問世l2019 四層螺旋CT問世l2019 16層螺旋CT問世l2019 32層螺旋CT問世CT發(fā)展歷史發(fā)展歷史 CT裝置裝置掃描裝置掃

2、描裝置 X線管：旋轉(zhuǎn)陽極線管：旋轉(zhuǎn)陽極 探測器：無機(jī)晶體、氙氣探測器：無機(jī)晶體、氙氣 準(zhǔn)直儀：管球側(cè)、探測器側(cè)準(zhǔn)直儀：管球側(cè)、探測器側(cè)計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng) CPU、主儲存裝置、主儲存裝置 顯示裝置、操作臺等顯示裝置、操作臺等圖象顯示、記錄圖象顯示、記錄CT的結(jié)構(gòu)與原理的結(jié)構(gòu)與原理CT的發(fā)展概況的發(fā)展概況平面平面CT的成像原理的成像原理體素、矩陣和象素體素、矩陣和象素體素：將選定層面分成若干個體積相同的立方體體素：將選定層面分成若干個體積相同的立方體數(shù)字矩陣：每個體素的數(shù)字矩陣：每個體素的X線衰減系數(shù)排列成矩陣線衰減系數(shù)排列成矩陣像素：數(shù)字矩陣中的每個數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等像素：數(shù)字矩陣中的每個數(shù)

3、字轉(zhuǎn)為由黑到白不等 灰度的小方塊灰度的小方塊X1X2X3X4CT圖像重建圖像重建1234數(shù)字矩陣數(shù)字矩陣CT圖像圖像螺旋螺旋CT掃描方式掃描方式連續(xù)式掃描和采集連續(xù)式掃描和采集管球連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光管球連續(xù)旋轉(zhuǎn)和曝光檢查床連續(xù)勻速向前運(yùn)動檢查床連續(xù)勻速向前運(yùn)動容積數(shù)據(jù)和層面圖像容積數(shù)據(jù)和層面圖像多層螺旋多層螺旋CT掃描方式掃描方式Med. Review No.66l檢查時間縮短，增加患者的流通量檢查時間縮短，增加患者的流通量l使運(yùn)動器官的掃描容易完成使運(yùn)動器官的掃描容易完成l對比增強(qiáng)檢查時，易獲得感興趣器官或?qū)Ρ仍鰪?qiáng)檢查時，易獲得感興趣器官或結(jié)構(gòu)的期相表現(xiàn)特征結(jié)構(gòu)的期相表現(xiàn)特征l獲得連續(xù)圖像避免小

4、病灶的漏查獲得連續(xù)圖像避免小病灶的漏查l影像重建及影像重建及CT灌注成像灌注成像 CT圖像特點(diǎn)圖像特點(diǎn) 斷面圖像斷面圖像（水平（水平 、冠狀斷面掃描）、冠狀斷面掃描） 空間分辨率空間分辨率（矩陣、象素）（矩陣、象素） 密度分辨率密度分辨率（ CT值、窗寬、窗位）值、窗寬、窗位）CT值值Hu單位）單位）X線吸收率乘以線吸收率乘以Hounsfild函數(shù)公式函數(shù)公式01000-1000 空氣空氣 脂肪脂肪 水水 軟組織軟組織 骨皮質(zhì)骨皮質(zhì) 臨床臨床CT檢查技術(shù)檢查技術(shù)平掃平掃靜脈增強(qiáng)造影靜脈增強(qiáng)造影動態(tài)增強(qiáng)掃描延遲掃描）動態(tài)增強(qiáng)掃描延遲掃描）三維重建三維重建造影造影CTCT血管造影血管造影CTA）C

5、T透視透視窗寬、窗位調(diào)節(jié)窗寬、窗位調(diào)節(jié)肺窗肺窗縱隔窗縱隔窗靜脈造影增強(qiáng)靜脈造影增強(qiáng)CT動態(tài)動態(tài)CT掃描掃描1234動態(tài)增強(qiáng)掃描動態(tài)增強(qiáng)掃描動態(tài)動態(tài)CT曲線曲線脊髓造影脊髓造影CTCT透視下穿刺活檢透視下穿刺活檢 螺旋螺旋CT圖像后處理技術(shù)圖像后處理技術(shù)二維圖像顯示二維圖像顯示多平面重建多平面重建（Multiple Plane Rendering,MPR）曲面重建曲面重建（Curve Plane Rendering, CVR）計算機(jī)容積攝影計算機(jī)容積攝影（Computed Volume Radiography, CVR）MPR多層面重建多層面重建各向同性各向同性曲面重建圖像曲面重建圖像CPR)電

6、子計算機(jī)容積攝像電子計算機(jī)容積攝像CVR) 螺旋螺旋CT圖像后處理技術(shù)圖像后處理技術(shù)三維立體顯示圖像三維立體顯示圖像遮蓋容積重建遮蓋容積重建Shaded Volume Rendering，SVR）密度容積重建密度容積重建Intensity Volume Rendering）最大密度投影、最小密度投影最大密度投影、最小密度投影MIP）模擬模擬X線投影線投影X-Ray Projection）表面遮蓋顯示表面遮蓋顯示Surface Display）Texture All、 Texture Exp管腔容積顯示圖像管腔容積顯示圖像管腔灌注管腔灌注Fly Around）腔內(nèi)模擬內(nèi)窺鏡腔內(nèi)模擬內(nèi)窺鏡Fly

7、Through）3D-CTASSDSVR腎動脈狹窄腎動脈狹窄DSAMSCT-MIP最小密度攝影最小密度攝影（Min IP)Fly AroundFly Through管腔灌注與內(nèi)視鏡管腔灌注與內(nèi)視鏡 CT灌注成像灌注成像對對ROC在固定的層面連續(xù)掃描，繪制出每個在固定的層面連續(xù)掃描，繪制出每個像素的時間像素的時間密度曲線，分析血流灌注狀態(tài)。密度曲線，分析血流灌注狀態(tài)。 峰值時間峰值時間PT）、平均通過時間）、平均通過時間MTT）局部血容量局部血容量RBV）、局部血流量）、局部血流量RBF）臨床應(yīng)用：急性或超急性腦局部缺血臨床應(yīng)用：急性或超急性腦局部缺血 腦腫瘤新生血管的觀察腦腫瘤新生血管的觀察

8、急性心肌缺血急性心肌缺血CT的診斷與分析的診斷與分析 技術(shù)條件技術(shù)條件 解剖背景解剖背景 病變分析病變分析 推斷病理推斷病理 結(jié)合臨床結(jié)合臨床 做出診斷做出診斷磁共振成像磁共振成像Magnetic Resonance ImagingMRI 核磁共振成像技術(shù)發(fā)展簡史核磁共振成像技術(shù)發(fā)展簡史 核磁共振現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象發(fā)現(xiàn) Purcell等等, Bloch等（等（ 1945）; Physical Review: 核磁共振現(xiàn)象引入醫(yī)學(xué)界核磁共振現(xiàn)象引入醫(yī)學(xué)界 Damadian1971 ）; Science, 171: 1151 -1153 核磁共振成像核磁共振成像 Lauterbur1973） ;

9、 Nature, 242: 190 -191 是利用原子核在磁場內(nèi)所產(chǎn)生的信號經(jīng)重建成像是利用原子核在磁場內(nèi)所產(chǎn)生的信號經(jīng)重建成像 的一種影像技術(shù)的一種影像技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 磁共振成像原理和設(shè)備磁共振成像原理和設(shè)備 磁共振現(xiàn)象與磁共振現(xiàn)象與MRI MRI設(shè)備設(shè)備第二節(jié)第二節(jié) MRI圖像特點(diǎn)圖像特點(diǎn) 灰階成像灰階成像 流空成像流空成像 三維成像三維成像 運(yùn)動器官成像運(yùn)動器官成像第三節(jié)第三節(jié) MRI檢查技術(shù)檢查技術(shù)第四節(jié)第四節(jié) MRI診斷的臨床應(yīng)用診斷的臨床應(yīng)用l含奇數(shù)質(zhì)子的原子核均在其自旋過程中產(chǎn)生自含奇數(shù)質(zhì)子的原子核均在其自旋過程中產(chǎn)生自旋磁動量，即磁矩以矢量描述旋磁動量，即磁矩以矢量描述l核

10、磁矩的大小是原子核的固有特性，它決定核磁矩的大小是原子核的固有特性，它決定MRI信號的敏感性信號的敏感性l氫原子核只有單一質(zhì)子具有最強(qiáng)的磁矩氫原子核只有單一質(zhì)子具有最強(qiáng)的磁矩l氫質(zhì)子在人體內(nèi)分布廣，數(shù)量多，氫質(zhì)子在人體內(nèi)分布廣，數(shù)量多，MRI均選用均選用氫為靶原子核氫為靶原子核核磁共振核磁共振 = 磁共磁共振振 NMR = MR人體組織內(nèi)的人體組織內(nèi)的質(zhì)子存在狀態(tài)質(zhì)子存在狀態(tài)質(zhì)子的運(yùn)動：進(jìn)動頻率質(zhì)子的運(yùn)動：進(jìn)動頻率0 = 0人體質(zhì)子在磁場中人體質(zhì)子在磁場中共振現(xiàn)象90射頻脈沖射頻脈沖o 外來射頻脈沖停止后，由外來射頻脈沖停止后，由M0產(chǎn)生的橫向磁化矢產(chǎn)生的橫向磁化矢o 量在晶格磁場作用下由量在

11、晶格磁場作用下由XY平面逐漸回復(fù)到平面逐漸回復(fù)到Z軸軸o 同時以射頻信號的形式放出能量同時以射頻信號的形式放出能量o 發(fā)出的射頻信號被體外線圈接受發(fā)出的射頻信號被體外線圈接受o 經(jīng)計算機(jī)處理后重建成圖像經(jīng)計算機(jī)處理后重建成圖像l馳豫：指磁化矢量恢復(fù)到平衡態(tài)的過程l磁化矢量越大，MRI探測到的信號越強(qiáng)縱向弛預(yù)縱向弛預(yù)自旋自旋-晶格弛預(yù)晶格弛預(yù)T1弛預(yù)弛預(yù)lT1時間：測量縱向馳豫的時間時間：測量縱向馳豫的時間l定義：縱向磁化矢量從最小恢復(fù)至平定義：縱向磁化矢量從最小恢復(fù)至平l 衡態(tài)的衡態(tài)的63%所經(jīng)歷的馳豫時間所經(jīng)歷的馳豫時間l不同的組織不同的組織T1時間不同時間不同l產(chǎn)生產(chǎn)生MR信號強(qiáng)度上的差別

12、信號強(qiáng)度上的差別l圖像上為灰階的差別圖像上為灰階的差別橫向弛預(yù)橫向弛預(yù)自旋自旋-自旋弛預(yù)自旋弛預(yù)T2弛預(yù)弛預(yù)lT2時間：測量橫向馳豫的時間時間：測量橫向馳豫的時間l定義：橫向磁化矢量從由最大衰減至定義：橫向磁化矢量從由最大衰減至37%所經(jīng)歷的馳豫時間所經(jīng)歷的馳豫時間l不同的組織不同的組織T2時間不同時間不同l產(chǎn)生產(chǎn)生MR信號強(qiáng)度上的差別信號強(qiáng)度上的差別l圖像上為灰階的差別圖像上為灰階的差別T1、T2弛預(yù)過程同時進(jìn)行弛預(yù)過程同時進(jìn)行MR信號信號人體正常腦組織的人體正常腦組織的T1、T2馳預(yù)時間馳預(yù)時間馳預(yù)時間馳預(yù)時間(ms) 腦白質(zhì)腦白質(zhì) 腦灰質(zhì)腦灰質(zhì) 腦脊液腦脊液 顱板顱板 板障板障T1 78

13、0 920 3000 - 260 T2 90 100 300 - 84T1WI PDWI T2WIPDWI T2WI T1WI SE序列序列 FSTIR序列序列 磁共振成像設(shè)備磁共振成像設(shè)備磁體磁體梯度線圈梯度線圈射頻發(fā)射器射頻發(fā)射器MR信號接受器信號接受器計算機(jī)計算機(jī)圖像顯示和儲存裝置圖像顯示和儲存裝置MRI圖像特點(diǎn)圖像特點(diǎn)灰階成像組織分辨率）灰階成像組織分辨率）流動效應(yīng)流空和流動增強(qiáng)）流動效應(yīng)流空和流動增強(qiáng)）三維成像三維成像運(yùn)動器官成像運(yùn)動器官成像MRI圖像特點(diǎn)圖像特點(diǎn)主要反映組織間的信號強(qiáng)度主要反映組織間的信號強(qiáng)度T1加權(quán)像加權(quán)像反映組織間反映組織間T1的差別，有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)的差別，

14、有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)T2加權(quán)像加權(quán)像反映組織間反映組織間T2的差別，顯示病變組織好的差別，顯示病變組織好MRI成像技術(shù)成像技術(shù)采用不同的掃描序列和成像參數(shù)采用不同的掃描序列和成像參數(shù)T1加權(quán)像、加權(quán)像、 T2加權(quán)像、加權(quán)像、 質(zhì)子加權(quán)像質(zhì)子加權(quán)像自旋回波自旋回波SE）、梯度回波、平面）、梯度回波、平面回波等回波等自旋回波自旋回波SE）：重復(fù)時間）：重復(fù)時間TR） 回波時間回波時間TE）加權(quán)成像加權(quán)成像 TRms） TEms） T1WI 短短= 500 短短= 2000 長長= 60 PdWI 長長= 2000 短短= 30 磁共振檢查技術(shù)磁共振檢查技術(shù)平掃平掃T1WI、T2WI、PDWI）加強(qiáng)加

15、強(qiáng)T1WI）動態(tài)增強(qiáng)動態(tài)增強(qiáng)Dynamic MR）磁共振血管造影磁共振血管造影MRA）脂肪抑制成像脂肪抑制成像STIR)水抑制成像水抑制成像FLAIR）水成像水成像MRCP、MRU、MRM）灌注成像灌注成像Perfusion）彌散成像彌散成像Diffusion）功能成像功能成像function MR）SE序列序列 FGR序列序列垂體微腺瘤垂體微腺瘤動態(tài)增強(qiáng)掃描動態(tài)增強(qiáng)掃描后交通支動脈瘤后交通支動脈瘤3D - MRA3D-CEMRA3D-CEMRA的時間分辨率胸腹部）的時間分辨率胸腹部）FLAIR序列序列磁共振胰膽管造影磁共振胰膽管造影（MRCP）3D-重重T2WI（水成像）（水成像）80歲女性

16、歲女性 發(fā)病發(fā)病6小時內(nèi)小時內(nèi) 80歲，女性。發(fā)病歲，女性。發(fā)病3天后天后灌注成像技術(shù)原理灌注成像技術(shù)原理PWI SS EPIPWI SS EPIDelta R2Delta R2* * curve curve灌注成像臨床應(yīng)用灌注成像臨床應(yīng)用 腦神經(jīng)腦神經(jīng)SS EPISS EPI）1&2: Tumor (increased blood flow), 3: Normal腦功能成像技術(shù)腦功能成像技術(shù)腦功能成像腦功能成像lFinger tappinglActivate/Rest curve of 40 ms eachlGlioma patient, before surgical operationBOLD&T1WBOLD&SAS&MRA腦功能成像的臨床應(yīng)用腦功能成像的臨床應(yīng)用H =（1/2）B波譜技術(shù)波譜技術(shù)利用利用MR中