螺旋因子=螺距／成像層數(shù)×準(zhǔn)直寬度課件(PPT 67頁(yè))

1、7/21/2022目錄第一節(jié) 掃描系統(tǒng)一、X線發(fā)生裝置 二、準(zhǔn)直器和濾過(guò)器 三、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 四、掃描架和掃描床 第二節(jié) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng) 一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 二、圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng) 第三節(jié) 螺 旋 CT一、螺旋掃描概論二、螺旋掃描裝置 三、多層CT 四、CT 的發(fā)展趨勢(shì) 第四節(jié) CT的使用與維護(hù)一、使用操作 二、維護(hù)保養(yǎng) 第1頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022CT基本結(jié)構(gòu)（硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)兩大部分） CT機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)包括掃描系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)。 CT機(jī)的軟件結(jié)構(gòu)包括基本功能軟件和特殊功能軟件。第2頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022第一節(jié) 掃描系統(tǒng)掃描系統(tǒng)是由X線發(fā)生

2、裝置、準(zhǔn)直器(collimator)、濾過(guò)器(filter)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(data acquision system，DAS)、掃描架和掃描床等組成。其作用是產(chǎn)生X線和采集重建圖像所需的原始數(shù)據(jù)。 第3頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022一、X 線發(fā)生裝置X線發(fā)生裝置主要包括X線管和高壓發(fā)生器。它是掃描系統(tǒng)的重要組成部分，與X線機(jī)的X線發(fā)生裝置基本相同，但對(duì)其結(jié)構(gòu)性能、X線輻射強(qiáng)度及其穩(wěn)定性要求更高，以減少數(shù)據(jù)采集誤差。第4頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 (一)X線管CT用的X線管與X線機(jī)用的X線管基本相同，也分為固定陽(yáng)極X線管和旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管兩種。為提高CT用X線管的連續(xù)負(fù)荷能力，要求X線管

3、具有很高的散熱率。具體措施如下：1采用油循環(huán)風(fēng)冷卻散熱2. 使用陽(yáng)極直冷式X線管3使用陽(yáng)極接地X線管4采用“飛焦點(diǎn)”技術(shù)的X 線管5主要性能指標(biāo)：X線管的主要性能指標(biāo)是熱容量和散熱率。熱容量越大，散熱率越高，表示X線管連續(xù)工作的時(shí)間越長(zhǎng)，性能越好。第5頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022任何X線管都有一定使用壽命。對(duì)于CT用X線管，國(guó)際上通常把掃描46萬(wàn)次作為它的質(zhì)保壽命。但隨著X線管制造技術(shù)的提高，即使早期的1.5MHU 以上的X線管，掃描10余萬(wàn)次較為普遍，2MHU以上X 線管掃描20余萬(wàn)次甚至3040 余萬(wàn)次仍能正常工作。一般情況下，熱容量越大，掃描次數(shù)越多。CT用的X線管價(jià)格昂貴，其壽命除

4、與自身的制造技術(shù)和質(zhì)量有關(guān)外，還與是否正確使用和維護(hù)有關(guān)。正確使用和合理維護(hù)對(duì)確?；蜓娱L(zhǎng)X線管使用壽命具有重要意義。第6頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二)高壓發(fā)生器CT用高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)與X線機(jī)的基本相同，主要由高壓變壓器、燈絲變壓器和高壓整流器等組成。CT對(duì)高壓(管電壓) 的穩(wěn)定度要求很高。高壓發(fā)生器：功率大，高檔CT一般為5060kW。在CT中，一般采用閉環(huán)控制的方法來(lái)穩(wěn)定管電壓和管電流，減小與設(shè)定值之間的偏差。如圖所示：第7頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022管電壓設(shè)定值決定參考電壓的大小。管電流閉環(huán)控制原理與之相同，只是管電流的取樣電壓來(lái)自高壓次級(jí)回路的近地(保護(hù)性接地)端，參考電壓值

5、由管電流的設(shè)定值決定。管電壓和管電流一旦設(shè)定后，相應(yīng)的參考電壓便是一個(gè)確定值。此時(shí)，穩(wěn)定參考電壓值十分重要，一旦有少許變化，則會(huì)影響到被采集數(shù)據(jù)的噪聲水平和X 線硬化強(qiáng)度誤差，將對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，CT中通常采用高性能、高指標(biāo)的穩(wěn)壓電源。也有的采用直流電橋輸出的，以增加其對(duì)交流干擾信號(hào)的抑制能力。第8頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022每一個(gè)X線管都有一個(gè)允許的工作范圍。如圖所示除正常工作區(qū)外，其它區(qū)域都是X線管的禁止使用區(qū)。第9頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022管球熱容量：4 MHU管球散熱率：864 kHU/min液態(tài)金屬管球 HeliCool 液態(tài)金屬管球：散熱效率最高無(wú)磨損壽命長(zhǎng)安

6、靜、無(wú)噪聲 平均使用壽命：46萬(wàn)次X線管： 管電流100600mA，目前高檔CT球管熱容量為67MHU，焦點(diǎn)0.51.2mm。第10頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022CT球管性能120kV 150mA120kV 200mA120kV 300mA120kV 400mA108rot 90rot 80rot133rot120rot100rot 38rot 26rot 42rot 26rot6.3MHU5.3MHU4.0MHU 20rot 10rot第11頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022二、準(zhǔn)直器和濾過(guò)器(一)準(zhǔn)直器 它類(lèi)同于X線機(jī)的遮線器，其作用是讓X線管輻射出來(lái)的X線束透過(guò)病人后僅照射到與之相對(duì)應(yīng)的

7、探測(cè)器上，而其他部分的X線則被屏蔽，并盡量減少散射線進(jìn)入探測(cè)器準(zhǔn)直器一般用鉛或含少量銻、鉍的鉛合金等材料制成。準(zhǔn)直器可分為兩種：一是靠近X線管端的前準(zhǔn)直器，二是靠近探測(cè)器端的后準(zhǔn)直器。如圖所示。第12頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二)濾過(guò)器它亦稱為補(bǔ)償器(compensator)。在X線管和探測(cè)器之間，增設(shè)了濾過(guò)器，形狀設(shè)計(jì)成楔形。CT中掃描野是可以改變的，此時(shí)楔形濾過(guò)器的尺寸也需相應(yīng)改變。CT中使用濾過(guò)器的目的有兩個(gè)：吸收低能X線，減小X線能量變化范圍,使X線束平均能量升高；使穿過(guò)濾過(guò)器和受檢者的透射X線束的能量分布達(dá)到均勻硬化。第13頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 三、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

8、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DAS，是掃描系統(tǒng)的重要組成部分。它由探測(cè)器(detector)和數(shù)據(jù)處理裝置組成，其作用是測(cè)量透射X線束，并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，送往計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。第14頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(一)探測(cè)器探測(cè)器是一種能將X線能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，是DAS的重要組件。它接收X線照射時(shí)，能產(chǎn)生與X線強(qiáng)度成正比的電信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)放大及A/D轉(zhuǎn)換后，變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，供圖像重建用。1特性 探測(cè)器最重要的特性有效率、穩(wěn)定性、響應(yīng)時(shí)間、準(zhǔn)確性和一致性。2. 種類(lèi) 目前，CT常用的探測(cè)器有兩種：一種是利用X線對(duì)氣體的電離作用制成的氣體探測(cè)器。因所用氣體常為高壓氙氣，故

9、又稱為氙氣探測(cè)器(Xe-gas detector) 。另一種是利用光電效應(yīng)制成的固體探測(cè)器。第15頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二)數(shù)據(jù)處理裝置 數(shù)據(jù)處理裝置主要由前置放大器、對(duì)數(shù)放大器、積分器、多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器(A/D converter，ADC) 、接口電路等構(gòu)成。其作用是將探測(cè)器輸出的微弱電信號(hào)經(jīng)放大后，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)接口電路將此信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)處理裝置的設(shè)計(jì)因X線發(fā)生裝置的工作方式(連續(xù)或脈沖)不同而不同，它與掃描的幾何方式相適應(yīng)。圖是數(shù)據(jù)處理裝置的構(gòu)成框圖。第16頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 四、掃描架和掃描床 (一)掃描架

10、掃描架由兩部分組成。一是旋轉(zhuǎn)部分(旋轉(zhuǎn)架)，這部分上面安裝有X線管及其冷卻系統(tǒng)、準(zhǔn)直器及其控制系統(tǒng)、濾過(guò)器、探測(cè)器陣列、數(shù)據(jù)處理裝置、滑環(huán)部分、高壓發(fā)生器(低壓滑環(huán)式SCT)等。二是固定部分，主要由底座、支架、旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)及其伺服系統(tǒng)、機(jī)架主控電路板等組成。如圖所示。第17頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二)掃描床掃描床由床面和底座構(gòu)成。它的運(yùn)動(dòng)一般由兩個(gè)電機(jī)控制：一個(gè)是床身升降電機(jī)；另一個(gè)是床面水平移動(dòng)電機(jī)。為了保證掃描位置的精確定位，無(wú)論是垂直方向床身的升降還是水平方向床面的移動(dòng)都應(yīng)平穩(wěn)。圖是一種掃描床的外形圖。第18頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022掃描架：孔徑650700mm、傾斜角度

11、200300。檢查床：運(yùn)動(dòng)精度誤差小于0.2mm。第19頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022掃描床可升降機(jī)架可傾斜第20頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022方便病人的設(shè)計(jì)病人不感到壓抑手臂在體側(cè)自然狀態(tài)下做掃描寬40mm孔徑720mm30傾斜最低床高310mm掃描范圍1800mm 第21頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 第二節(jié) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng) CT成像的基本過(guò)程是：采集數(shù)據(jù)重建圖像顯示圖像。過(guò)程由掃描系統(tǒng)完成，過(guò)程、則分別由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)完成。第22頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng) CT整個(gè)系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)來(lái)管理的。通常選用通用計(jì)算機(jī)(亦稱主計(jì)算機(jī))來(lái)執(zhí)行系

12、統(tǒng)管理、任務(wù)分配和外設(shè)控制等；選用專(zhuān)用計(jì)算機(jī)(亦稱陣列處理機(jī)或陣列處理器)來(lái)執(zhí)行圖像重建和處理的任務(wù)。陣列處理機(jī)(array processor，AP)與主計(jì)算機(jī)相連，本身不能獨(dú)立工作，需在主計(jì)算機(jī)的控制下完成圖像重建和處理。CT的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)際上是由多臺(tái)功能不同的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。第23頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(一)主要功能1系統(tǒng)控制2圖像重建3圖像處理4. 故障診斷 第24頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二)基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)基本結(jié)構(gòu)包括四個(gè)部分：控制部分，它控制掃描和數(shù)據(jù)采集；圖像重建單元，進(jìn)行圖像的重建運(yùn)算；圖像顯示，完成圖像數(shù)據(jù)的緩存與圖像的顯示；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，完成原始數(shù)據(jù)

13、和圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。 第25頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022CT用計(jì)算機(jī)應(yīng)具有的特點(diǎn)： 足夠大的內(nèi)存空間； 大容量運(yùn)算能力； 運(yùn)算精度要高； 速度快； 控制效率高； 具有一定的通用性。 第26頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(三) 圖像重建單元 圖像重建單元亦稱快速重建單元，采用陣列處理機(jī)來(lái)執(zhí)行圖像重建和處理任務(wù)。 陣列處理機(jī)由許多微處理器組成，并按一定順序并行工作，互不干擾。每一個(gè)微處理器都有自己的運(yùn)算器、指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等，并按照同樣的工作原則，完成圖像重建的一部分工作，再通過(guò)重建控制器將各部分總和在一起構(gòu)成完整的重建結(jié)果，并將結(jié)果統(tǒng)一存入圖像存儲(chǔ)器(image RAM)中。第27頁(yè)，

14、共67頁(yè)。7/21/2022(四)計(jì)算機(jī)控制 計(jì)算機(jī)控制主要是對(duì)掃描進(jìn)行控制，由它分別控制掃描架、掃描床、和數(shù)據(jù)處理裝置等?，F(xiàn)代CT中的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)采用多通道處理技術(shù)，其目的是為了提高處理速度和運(yùn)算能力。 有串行、并行和分布式三種處理方式。第28頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(五)軟件用于 CT 的軟件可分為基本功能軟件和專(zhuān)用功能軟件兩大類(lèi)。1基本功能軟件 是指各種CT均需具有的掃描控制、圖像處理、顯示和記錄、故障診斷等功能軟件。它是一個(gè)以管理程序?yàn)楹诵模苷{(diào)度幾個(gè)相互獨(dú)立軟件的系統(tǒng)?；竟δ苘浖缦聢D：第29頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/20222. 專(zhuān)用功能軟件 目前，這類(lèi)軟件多種多樣，并還在不

15、斷開(kāi)發(fā)之中。它的不斷改進(jìn)和更新在一定程度上取代了掃描方式的發(fā)展。專(zhuān)用功能軟件主要有：(1)動(dòng)態(tài)掃描(dynamic scan)軟件(2)快速連續(xù)掃描(fast continue scan)軟件(3)定位掃描(scanogram or scout)軟件(4) 目標(biāo)掃描(object scan)軟件(5)平滑過(guò)濾(smoothing cupping filtering)軟件(6)三維圖像重建(three dimension imaging reconstruction)軟件(7)高分辨力CT(high resolution CT)軟件(8)定量骨密度測(cè)定軟件(9)氙氣增強(qiáng)CT掃描軟件第30頁(yè)，共6

16、7頁(yè)。7/21/2022二、圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng) 圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)主要由接口電路、圖像顯示器、多幅相機(jī)或激光相機(jī)、硬盤(pán)、刻錄光盤(pán)等組成。第31頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(一) 圖像顯示由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸出的數(shù)字圖像，可以通過(guò)D/A 轉(zhuǎn)換，將二維數(shù)字矩陣(數(shù)字圖像)中的各像素CT值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的二維模擬矩陣(模擬圖像)中的灰階，通過(guò)黑白顯示器或彩色顯示器顯示出來(lái)。常用的15普通顯示器多用512512(712bit)顯示矩陣和256(27) 4096(212) 級(jí)灰度標(biāo)尺來(lái)顯示。每個(gè)像素用16位顯示圖像，用8位顯示游標(biāo)、字符和覆蓋層。目前常用的大屏幕高分辨力顯示器，多以12801024顯示矩陣來(lái)顯

17、示。 第32頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二) 圖像存儲(chǔ) 圖像存儲(chǔ)分為軟存儲(chǔ)和硬存儲(chǔ)兩種。1軟存儲(chǔ) 是指將數(shù)字圖像儲(chǔ)存于磁盤(pán)、光盤(pán)、磁光盤(pán)、硬盤(pán)及PACS網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)中。硬盤(pán)是日前應(yīng)用最普遍的圖像存儲(chǔ)器。PACS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)已逐步應(yīng)用于臨床。 優(yōu)點(diǎn) 是可隨時(shí)調(diào)閱，可方便地進(jìn)行圖像處理和圖像轉(zhuǎn)換，減小圖像丟失的可能性，縮小圖像歸檔所占的空間。 2. 硬存儲(chǔ) 是指將數(shù)字圖像硬拷貝到膠片上。因這些圖像將作為診斷的依據(jù)，故要求密度分辨力好、空間分辨力高，以便觀察組織密度的細(xì)微差異，清楚顯示組織間的分界線。能滿足這些要求的硬存儲(chǔ)(膠片記錄)裝置有多幅相機(jī)、激光相機(jī)等，激光相機(jī)目前應(yīng)用較多。第33頁(yè)，共67頁(yè)

18、。7/21/2022 第三節(jié) 螺 旋 CT第34頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022普通逐層CT工作步驟需要一定時(shí)間1、病人屏氣2、電纜園周長(zhǎng)需要一定時(shí)間床平移前進(jìn)、機(jī)架回轉(zhuǎn)360度放松電纜回原位1.逐層逐步掃描的啟動(dòng)-停止模式，耗時(shí)長(zhǎng)。2.具有層間隔，易遺漏某些病變。3.不能準(zhǔn)確重建三維圖像和多方位圖像。4.興趣區(qū)僅有有限的幾個(gè)層面。一 、概 述第35頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 架旋轉(zhuǎn)同時(shí)床平進(jìn)螺旋線掃描軌跡，故名螺旋CT容積掃描要實(shí)現(xiàn)螺旋掃描，硬件必須滿足一下要求：1.架旋轉(zhuǎn)：滑環(huán)技術(shù)。 2.床勻速直線運(yùn)動(dòng)。3.計(jì)算機(jī)：速度快、容量大。 4.軟件：螺旋加權(quán)算法。5.X線管：大功率、高容量

19、、高散熱。第36頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022與普通CT掃描技術(shù)相比，單螺旋CT掃描技術(shù)主要表現(xiàn)為： 掃描方式、圖像重建方法和成像參數(shù)不同第37頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022普通CT：逐層掃描，檢查時(shí)間長(zhǎng)，520分鐘。螺旋掃描：球管和探測(cè)器單向連續(xù)旋轉(zhuǎn) + 檢查床同時(shí)平移，運(yùn)動(dòng)軌跡成螺旋形。掃描速度提高，縮短了檢查時(shí)間。第38頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022二、螺旋掃描裝置(一)滑環(huán)技術(shù) 是指用滑環(huán)和碳刷代替電纜。滑環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)架上，隨旋轉(zhuǎn)架一起轉(zhuǎn)動(dòng)，碳刷置于掃描架的固定部分，滑環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一直與碳刷保持良好接觸，實(shí)現(xiàn)掃描架的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分之間的電源輸送和信號(hào)傳遞。第39頁(yè)，共67頁(yè)。7

20、/21/2022滑環(huán)結(jié)構(gòu)：分高壓滑環(huán)和低壓滑環(huán)?；h(huán)結(jié)構(gòu)示意圖第40頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二)探測(cè)器陣列 螺旋掃描可分為單層面和多層面螺旋掃描。單層面螺旋掃描是指在Z軸方向僅使用一排探測(cè)器陣列，采用扇形X線束，掃描軌跡是一根螺旋線。多層面螺旋掃描是指在Z軸方向上使用多排探測(cè)器陣列，其排數(shù)可以從幾排到幾十排，采用錐形X線束，掃描軌跡可以是多根螺旋線。第41頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 螺旋掃描的X線束和探測(cè)器第42頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022X線球管：熱容量大于非螺旋CT機(jī)。探測(cè)器（detector）：采用固體稀土陶瓷探測(cè)器以提高X線的利用率。發(fā)生器：采用體積小的高頻發(fā)生器，

21、并安裝在機(jī)架內(nèi)，高壓范圍是80140kv。 第43頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(三)螺旋掃描參數(shù)掃描參數(shù)的選擇直接影響圖像質(zhì)量。SCT掃描的大多數(shù)參數(shù)，如kV、mA 、層厚等的選擇與普通CT基本一致。所不同的是增加了床移速度(table increment)、成像間隔(image interval)、螺旋因子(pitch factor)等新的參數(shù)。第44頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/20221一般參數(shù) 螺旋掃描中的相關(guān)參數(shù)包括：掃描時(shí)間：通常是指掃描過(guò)程中，X線管旋轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間；數(shù)據(jù)采集(data acquisition)：?jiǎn)未温菪龗呙柚斜粧呙璧恼麄€(gè)容積數(shù)據(jù)；床移速度：數(shù)據(jù)采集過(guò)程中掃描床移

22、動(dòng)的速度；周數(shù)(revolutions)：一次數(shù)據(jù)采集中X線管的旋轉(zhuǎn)周次；層厚(slice thickness)：由準(zhǔn)直器設(shè)定的X線束的厚度(mm)；螺距(pitch)：X 線管旋轉(zhuǎn)一周時(shí)掃描床移動(dòng)的距離(mm)。第45頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 螺旋掃描的相關(guān)參數(shù)第46頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/20222. 螺旋因子 是螺距與層厚的比值。螺旋度(helix)則為螺旋因子乘以 100。螺旋因子常選為：l、1.25、1.5和2。由于螺距和螺旋因子在概念上相近，習(xí)慣上用pitch代替pitch factor，這樣，pitch就有了雙重含義。 第47頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022第一幅圖像：一

23、次采集中重建的第一層圖像。最后一幅圖像：一次采集中重建的最后一層圖像。成像范圍(image extent)：亦稱重建范圍或重建長(zhǎng)度。指一次采集中成像的第一層面中點(diǎn)與成像的最后一層面中點(diǎn)之間的距離(mm)。由于螺旋掃描的起點(diǎn)與終點(diǎn)有一部分?jǐn)?shù)據(jù)采集不完整，故圖像的重建范圍要比掃描范圍小。成像間隔：也稱重建間隔。是指連續(xù)兩幅重建圖像的層面中心點(diǎn)間的距離，即螺距除以每周成像數(shù)。它決定重建后顯示圖像所對(duì)應(yīng)的層厚。 重建時(shí)間：指重建一幅圖像所需的時(shí)間。第48頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022 SCT產(chǎn)生的圖像數(shù)目取決于選擇的成像間隔和床的移動(dòng)。螺旋參數(shù)的選擇包括層厚和螺距。不同于軸向掃描CT，其圖像的數(shù)目是

24、重建的函數(shù)，因此可以在數(shù)據(jù)采集前或采集后設(shè)定。螺距、成像數(shù)取決于成像間隔和螺距參數(shù)的選擇，可以在一周內(nèi)重建出一幅或多幅圖像。下列公式表明螺距、每周成像數(shù)和成像間隔之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系： 螺距螺旋因子層厚 每周成像數(shù)螺距成像間隔 總成像數(shù)：一次采集后所有的重建圖像數(shù)。 總成像數(shù)數(shù)據(jù)獲取周數(shù)每周成像數(shù)十1 第49頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022床移動(dòng)范圍(couch extent)：一次采集中，掃描床長(zhǎng)軸方向上的移動(dòng)距離之和。 螺旋掃描的層厚、床移速度、整個(gè)掃描時(shí)間及圖像重建間隔是可調(diào)的。層厚的選擇主要是根據(jù)成像部位和掃描目的而定。一次螺旋掃描的范圍取決于掃描時(shí)間和床移速度，而一次螺旋掃描最長(zhǎng)的掃描時(shí)間

25、則決定于所選的mA和X線管的熱容量。在掃描層厚一定的情況下，螺距越小，床移速度愈慢，切層愈薄，則圖像質(zhì)量愈好，但當(dāng)掃描范圍確定時(shí)，若床移過(guò)慢，則掃描時(shí)間變長(zhǎng)。螺距越大，床移愈快，切層愈厚，掃描時(shí)間愈短，但圖像質(zhì)量下降，病灶檢出率降低。因此，螺距、層厚、掃描時(shí)間三者必須很好地配合。第50頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/20223.螺旋數(shù)據(jù)插值普通掃描：區(qū)段采集數(shù)據(jù)螺旋掃描：偏差區(qū)段采集數(shù)據(jù)第51頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022若用螺旋掃描偏差園的數(shù)據(jù)直接按普通CT的重建方法重建橫斷圖像，會(huì)產(chǎn)生明顯的條紋狀偽影，圖像質(zhì)量差。對(duì)原始偏差園數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理來(lái)得到橫斷平面數(shù)據(jù)，然后采用類(lèi)似普通CT的濾過(guò)反投影法

26、或卷積反投影法進(jìn)行圖像重建。線性插值法（ LI）：效率高、可操作性強(qiáng)、應(yīng)用較多。全掃描內(nèi)插法（ FI）=360線性插值（360LI）：有效利用原始數(shù)據(jù)、廣泛采用。半掃描內(nèi)插法（ HI）=180線性插值（180LI）：有效利用原始數(shù)據(jù)、廣泛采用。第52頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/20224.Z 軸分辨力對(duì)于一定的層厚，螺距和螺旋內(nèi)插器的選擇是螺旋層面靈敏度的關(guān)鍵，層面靈敏度是度量CT分辨層面內(nèi)物體的能力。一幅圖像的Z軸分辨力是由那幅圖像的層面靈敏度曲線確定的。若要保持Z軸分辨力，選擇合適的螺旋內(nèi)插器是極其重要的第53頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022Z軸分辨力同樣受到螺旋因子的影響第54頁(yè)，共67頁(yè)。

27、7/21/2022三、多層CT與單層螺旋CT相比，多層螺旋CT在： z軸方向的探測(cè)器設(shè)置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、圖像重建算法、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等方面作了改進(jìn)。第55頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(一)螺旋因子1定義 SSCT中的螺旋因子定義為螺距與層厚之比；MSCT中的螺旋因子定義為螺距除以成像層數(shù)與每排探測(cè)器準(zhǔn)直寬度之積。即 螺旋因子螺距(成像層數(shù)準(zhǔn)直寬度)MSCT的螺旋因子的概念與SSCT的不一致。MSCT改變了以往SSCT中螺旋因子為1.0時(shí)圖像質(zhì)量最佳，隨著螺旋因子值的增加圖像質(zhì)量會(huì)逐漸下降的概念，因?yàn)榇藭r(shí)的重建圖像將在對(duì)應(yīng)多層探測(cè)器來(lái)獲得數(shù)據(jù)，每一層面的成像數(shù)據(jù)不是完全來(lái)自同一排探測(cè)器。第56頁(yè)

28、，共67頁(yè)。7/21/2022 2. 可選擇性 螺旋因子選擇可分為高圖像質(zhì)量(high quality，HQ)模式和高速(high speed，HS)模式，第57頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(二)層面選擇 MSCT中，不同的濾過(guò)寬度(filtering width，F(xiàn)W)可影響重建層面的厚度，螺旋因子的不同也影響有效層面厚度。螺旋因子越大，有效層面厚度越厚。這些因素均可影響層面敏感度曲線SSP而導(dǎo)致不同的FWHM 。第58頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(三)重建算法 重建算法的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在優(yōu)化采樣掃描(optimized sampling scan)和濾過(guò)內(nèi)插法(filter inte

29、rpolation)兩個(gè)方面。1優(yōu)化采樣掃描對(duì)單一層面成像，MSCT 通過(guò)調(diào)整數(shù)據(jù)采集軌跡來(lái)獲得信息補(bǔ)償，并通過(guò)調(diào)整螺旋因子來(lái)縮短采樣間隔，在 Z 軸方向上增加采樣密度，達(dá)到改善圖像質(zhì)量的目的。2. 濾過(guò)內(nèi)插法指在Z軸方向設(shè)置一個(gè)確定的濾過(guò)寬度，優(yōu)化采樣掃描的數(shù)據(jù)通過(guò)改變?yōu)V過(guò)波形和寬度來(lái)調(diào)整層面敏感度曲線外形、有效層厚及圖像噪聲，取代常規(guī)的SSCT的線性內(nèi)插法來(lái)實(shí)現(xiàn)Z 軸方向的多層圖像重建。第59頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022(四)應(yīng)用特點(diǎn)與SSCT相比，MSCT的優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在：掃描速度快，最多可將時(shí)間縮短為SSCT的1/61/8。X 線管損耗小，照射量減少了1540?？臻g分辨力高，特別是 Z 軸空間分辨力高。采集信息量大。降低對(duì)比劑用量等。第60頁(yè)，共67頁(yè)。7/21/2022MSCT還具有以下兩大特征：一是一次掃描可得到重建不同層厚CT圖像