资源描述:
《浅谈CT及其质量保证》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、浅谈CT及其质量保证引言CT(ComputedTomography)计算机断层成像,是一种在不破坏物体结构的前提下,对物体进行不同角度的扫描投影,从而获得物体的X线投影数据,然后运用一定的数学方法,通过计算机处理,重建物体特定层面上的二维图像以及依据一系列上述二维图像构成三维图像的技术。Radon变换时CT技术的主要理论基础,1917年,数学家Radon证明,已知所有入射角&的投影函数可以恢复唯一的图像函数/(x,>0o以此为基础发展起来的断层成像技术最先在医学领域得到应用,极大地推动了现代医学前进的步伐。1CT机的诞生和发展1895年,德国著名物理学家
2、伦琴(WilhelmConradRoenTgen)发现了X射线,此后不久X射线就开始广泛用于医学临床诊断和肿瘤治疗中。在这么多年的发展屮,x射线检查和治疗技术取得了巨大进展。其中最为重大的突彼Z—就是CT的研制成功。1972年,Ilounsficld和Ambrose在英国放射学家年会上发表正式论文,宣告EMIX射线计算机断层扫描装置(computedTomography,CT)的诞生,同年11月在北美放射学会年会上向全世界宣布,标志着CT研制成功,并投入临床应用。1974年,美国GorgerTown医学中心工程师Ledley设计了全身CT扫描机。此后CT
3、技术迅速发展,短短三十儿年间,CT在医学图像诊断领域屮已确定了重要的地位。CT装置本身,也有了长足的发展。CT的扫描方式从第一代平行-旋转扫描方式经过第二代的平移-旋转扫描方式以及第三代的旋转-旋转扫描方式一直到第四代的旋转-静止扫描方式。CT的种类也从当初开始的头颅CT到全身CT,一直到螺旋CT(SpiralCT,SCT,orhelicalCT)及多层面CT机(MSCT)O探测器阵列的单元数1=1不断增加,排列从直线型发展到弧形、锥形,扫描时间越来越短,而图像质量却不断改善。CT的出现是自伦琴发现X射线以来,在这个领域无可比拟的发明,它具有传统X线摄影
4、技术所无法达到的解剖结构影像,可以进行三维垂建、引导介入等,极大的丰富了临床应用。常规CT的技术发展主要集中在提高单层轴向扫描的速度、重建速度和图像分辨力上,达到了亚秒扫描(0.75-0.8s)和Is重建,空间分辨力可达24LP/cmo然而常规CT的X射线高压发生器在机架外部,通过屯缆与机架内部的X射线球管相连,这种设计限制了X线的连续曝光,数据的连续采集,检查床的连续移动。1989年,螺旋CT研制成功,取代了扫描一进床一扫描(step-and-shoot)数据采集方式。螺旋扫描同轴向扫描相比,其主要优势表现在以下儿个方而:(1)扫描时间短,完成360°
5、扫描仅需0.7-Is,令患者屏气一次就可完成胸部或腹部扫描,减少了运动伪影,并可以节约造影剂的使用;(2)回顾性重建可以在任意部位成像,极大地提高了纵向分辨力,减小了部分容积效应,增强了三维重建效果,可立体、旋转观察病灶,同时可以显示病灶周围组织与脏器的变化,为外科选择手术方案提供了详细资料;(3)提高了工作效率;(4)具有丰富的后处理功能,可完成三维立体重建、CT血管造影、模拟内窥镜等技术,放疗定位更加准确,使CT的应用范围人人拓宽。1992年,以色列Elsicnt公司推出双螺旋CT,探测器是并行的双排,X射线束相应的变为锥形。1998年,在北美放射年
6、会,GE,Siemens,Toshiba和Ph订ips公司都展出了自己的新型四层面螺旋CT,这种螺旋CT沿z轴有四个通道接受探测器采集的数据,一次可以获得四层图像,机架旋转一周时间仅需0.5s,层厚最薄可达0.5mm,成像性能得到了进一步的改善,它标志着多层面CT时代的到来。继1999年的4层采集、2000年的8层采集设备问世Z后,2002年GE、Philips、Siemens和Toshiba四家公司均推出了16层釆集的螺旋CT设备。2003年Siemens公司在北美放射学年会上,向全球发布了64层螺旋CT,并于04年秋季上市,投入使用。2MSCT的特点
7、人们普遍认为:“多层螺旋CT”就等于“多排螺旋CT”。例如“8层螺旋CT”就叫“8排螺旋CT”。其实这是一种错误的概念,“多排”不等于“多层”,它们是两个不同的概念。例如对于4层螺旋CT,不同的厂家采用了不同的探测器设计理念。探测器的排列有对称和不对称Z分,有8排、16排、32排不同的排列,但临床结果都一样,即同步获得4层图像扫描能力。简单理解“排”是指探测器的物理排列数H,而“层”是指数据釆集电子系统同步获得图像的能力,即机架每旋转以后走能够采集儿层图像。在多层CT采集技术中,数据采集系统(DAS)控制着数据的采集和传输,是决定同步多层扫描能力的真正技
8、术因索。所以尽管“多排”和“多层”在名称上容易混淆,真正意义上与容积成像能力相关