当前课程知识点:CT诊查技术 > 第二章 CT设备运行基本条件与成像原理 > 特殊CT成像 > 特殊CT成像
同学们 大家好
上节课带领大家学习的
螺旋CT成像
是目前临床科室
使用的最常见的CT成像方式
但随着CT设备的发展和改进
目前在临床中还有
双源CT成像 能谱CT成像
锥形束CT成像等
下面我们逐一进行介绍
一双源CT成像
双源CT属于多层螺旋CT
是2005年在北美放射学会上
推出的一项影像技术
双源CT即双源计算机
体层成像系统简写为DSCT
是在64层或128层螺旋CT的基础上
在扫描机架内安装了两套X线球管
高压发生器和探测器等
如图所示 两个X线球管
两组探测器成90度角排列
两个X线球管分别为
主 辅X线球管
其对应的探测器分别为
主 辅探测器
两个X线球管同时曝光时
旋转90度角
即可以获得180度的扫描数据
使用单扇区采集的时间分辨力
可达到双64层时达到83ms
双128层时可达75ms
双源CT通过两个X线源
和两套探测系统来采集数据
扫描速度显著提升
全面拓展了CT的临床应用
一双源CT的结构特点
一大孔径
双源CT的扫描机架孔径为78cm
通常CT的孔径为70cm
第二两个X线球管
两组探测器相互垂直
第三CT球管采用了
电子束X线球管
单个球管功率在80kW以上
可产生80kv到140kv管电压的X线
四扫描速度快
常用部位的扫描速度为0.33s
最快扫描速度可达到0.28s
双源CT实现了电磁直接驱动
并采用了先进的静音技术
和特殊的散射线校正技术
第五空间分辨力高可实现各向同性
一次连续曝光螺旋扫描
最大扫描范围或采集范围为200cm
即使在移床速度
高达87mm/s的条件下
仍可获得小于0.4mm的
各向同性分辨力
使用高分辨力扫描时
空间分辨力可达到0.24mm
第六双视野扫描
双源CT的X线球管
和探测器系统与64层CT相同
一套扫描系统的扫描野为50cm
另外一套扫描系统
主要用于中心视野扫描野为26cm
第七设置不同的管电压
进行扫描曝光
两套X线系统由球管
和一体化高压发生器组成
可以分别调节相应的kv和mAs
双源CT的两个X线管
既可以同时工作也可以分别使用
第二双源CT的数据采集
在双源CT扫描系统内
两组成90度排列的
互相独立的数据采集系统
只需同时旋转90度
就可得到平行于射线投影平面的
整体180度的数据
这180度的图像数据
由两个四分之一的
扫描扇区数据组成
由于机架只需旋转
四分之一的扫描扇区域
扫描时间仅为
机架旋转1圈时间的四分之一
即获得了半圈扫描数据的
时间分辨力
约为机架旋转1圈时间的四分之一
若机架旋转1圈的时间是0.28s
那么数据采集的
时间分辨力在75ms
在一个心动周期内
就可以完成单扇区数据采集
第三双源CT的优势
优势体现在以下几个方面
一 时间分辨力高
采用双源结构设计
单扇区采集的时间分辨力在
双64层和双128层设备中
分别达到了83ms和75ms
对于心动过速 期前收缩
心律不齐以及能短时间屏气的受检者
能在几秒内完成
CT冠状动脉造影的检查
并得到较高质量的图像
冠状动脉造影成像效果好
双源CT用于心脏成像时
比64层CT的扫描时间减少了一半
目前西门子CT的心脏成像
基本采用180度的扫描数据重建算法
即单扇区重建
如果机架旋转1周的时间为0.33s
则心脏成像的时间分辨力
可达到165ms
在双源CT中
两个X线球管同时工作
其实际扫描时间
可减少为原来一半为83ms
第二可进行双能量成像
如果两个X线球管
采用不同的管电压进行扫描
就可获得两种能量的数据
即可得到同一种组织
在两种不同能量射线下的衰减特性
从而进行组织结构的
辨别 定性 分离
如心血管混合性斑块定性
肾结石成分定性分析
去除骨骼遮盖
去除血管斑块等
由于每个X线球管的
管电压都可独立设置为
80kV 100kV 120kV或140kV
当两个X线球管的管电压不一致时
如一个X线管设置为80kV
另一个设置为140kV
那么两个X线球管就能够
同时 同层进行扫描
获得的低能状态下
和高能状态下的影像数据
二者不存在位置和时间上的偏差
完全可以实现双能量减影
因此双能量成像
可以将机体的软骨 肌腱
及韧带结构与周围结构区别显示
扩展了CT检查的应用范围
第二种特殊CT成像能谱CT
能谱CT是继多层螺旋CT技术
基础上的又一项重大改进
其特点是使用一种
稀有的类似于“三明治”的宝石晶体
作为探测器材料
将CT检查由单一成像参数的
形态学检查带入到一个
多能量成像参数的
能谱CT的功能学成像阶段
大大提高了射线的利用率
有效地减少了
CT检查的辐射剂量
能谱CT相比多层螺旋CT
在整个成像链中硬件方面
都有了明显改进
包括探测器 X线球管 高压发生器
数据采集系统 重建引擎
后处理平台等
我们从以下三个方面
来认识能谱CT成像
一能谱CT的结构特点
一X线球管
使用动态变焦X线球管
灯丝使用耐用的材料 寿命长
通过三对偏转磁场
可以动态切换X线球管的焦点
在能谱扫描时
保持稳定的X线球管的焦点大小
第二高压发生器
为了与能谱扫描相适应
高压输出可进行瞬时变能
实现0.5ms内快速双能瞬时切换
且与探测器的
快速反应性能相匹配
实现同源采集
第三探测器
稀有晶体的宝石探测器
是瞬时双能量采集的基础
较传统的稀土陶瓷探测器
其可见光转换速度加快了100倍
数据采集系统采样能力高
采样效率较传统的
稀土陶瓷探测器提高了2.5倍
采样速度快 电子噪音少
信号传输性能好 功率低
第四重建引擎
使用了先进的自适应统计
迭代重建技术即ASIR技术
这种技术较传统的滤波反投影法
重建的图像噪音更小
误差更小 伪影更少
图像更真实
同时扫描的辐射剂量也小
但该重建技术耗时多计算复杂
但是得益于计算机技术的高速发展
复杂计算的难题也可以得到解决
第五后处理平台
不仅可以进行三维后处理
或者说基于像素值的各种数据的计算
还可利用能谱处理平台
进行物质分离
生成新基物质的密度图像
第二方面能谱CT的成像原理
能谱CT可以进行高140keV
低80keV两种能量的瞬时切换
获得高低两种能量状态下的数据
以此确定体素80~140keV
能量范围内的衰减系数
进而获得在此能量范围内
连续不断的单能量图像
实现能谱CT的单能量图像
能谱吸收曲线 有效原子序数
物质定量与分离的临床应用
能谱CT就类似于双源CT的双能成像
第三能谱CT的优势
表现在以下5个方面
一能谱成像
在实质脏器中能谱影像
可以发现一些多层螺旋CT
发现不了的病变
利用不同物质能谱CT的能谱曲线
可以对物质进行定量及定性分析
对于判断病变的病理变化
有着很大的帮助
第二超低的辐射剂量
超低的辐射剂量是指
从40~140keV连续不断的
101个单能量
可获得不同物质的能谱曲线
在一定程度上实现了
物质定性分离和定量测定
受检者受到的辐射剂量相对较少
第三较高的敏感性
可以清楚地显示
冠状动脉支架内的情况
对于判断支架的通畅情况
提供了客观 清楚的影像
可消除支架金属伪影的影响
也能消除人工髋关节
膝关节等金属伪影的影响
破除了以往传统CT
及螺旋CT在这方面影像的限制
第四图像清晰度较高
能谱CT已经开展的项目
包括肿瘤早期探查 去除金属伪影
病变良恶性鉴别 物质成分定性分析
血管狭窄及斑块精确分析等等
图像细节可见度高
第五应用前景广
能谱CT在肝脏代谢分析如酮代谢异常
肝内微小病灶早期发现与甄别
骨代谢异常骨代谢的定量分
区分陈旧性及新鲜性出血
等方面的研究都有重大进展
特殊CT的第三种成像方式锥形束CT
锥形束CT简写为CBCT
是指利用X线管发射的
经适当准直为锥形的X线束
做口腔 颌面部局部扫描的
小型专用CT设备
又称为锥形束容积CT
数字容积体层摄影 颌面CT等
锥形束CT的图像系统
称为锥形束容积图像
锥形束CT可以极低的辐射剂量
采集和重建出口腔
颌面部的层面影像
还可作进一步的影像重组处理
自20世纪末开始应用于临床以来
锥形束 CT 发展迅速
可应用于牙齿槽外科 正畸科
颌面外科 种植牙 关节科
牙体内科 牙周科等多学科
及颌面外科等相关领域
锥形束CT已经成为
口腔临床及颌面外科
重要的检查方法之一
同学们本次课大家主要学习了
双源CT 能谱CT和锥形束CT成像的
设备结构 成像特点 临床应用
及设备优势等等
要求大家了解以上内容即可
本小节特殊CT成像就学习到这里
谢谢大家
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