视频丨一篇文章就可以了解CT的前世今生。。。

admin · 发表于 2020-10-21 13:05:34

首先，先看下面的视频，了解X射线断层扫描仪的发展历史<iframe src="https://v.qq.com/iframe/player.html?vid=p01564xbhh2&auto=0" width="100%" height="580" frameborder="0"></iframe>计算断层摄影（computed tomography），简称ct，是电子计算机和x线相结合，应用到医学领域的重大突破，它使传统的x线诊断技术进入了计算机处理、电视图像显示的新时代。因此ct发明者hounsfield荣获了诺贝尔医学奖。  1971年第一台ct制成，仅应用于颅脑检查，效果良好。1974年制成全身ct，检查扩大到胸、腹、脊柱及四肢。ct显示横断图像，避免重叠；密度分辨率高，图像清晰；方法简便、迅速、无创伤、无痛苦、无危险。所以得到广泛应用，促进了医学影像学的发展。  第一节 ct机基本结构和工作原理  一、ct机的基本结构  包括扫描部分、计算机系统，图像显示与记录系统和中央控制台（图1）。<img data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/A1DicCH9Vl6OR0tNKYgRibYwUGYTYgZrp1DZBcsia5Tr5o65ddOVu6WibA4KXloJvTSpAdKvoia6uWt6me0HgosibAVw/0?wx_fmt=jpeg" data-ratio="0.6084070796460177" data-w="452" />   图1 ct 机的基本构造二、ct 机的工作原理  ct机扫描部分主要由x线管和不同数目的控测器组成，用来收集信息。x线束对所选择的层面进行扫描，其强度因和不同密度的组织相互作用而产生相应的吸收和衰减。探测器将收集到x线信号转变为电信号，经模／数转换器（a／d converter）转换成数字，输入计算机储存和处理，从而得到该层面各单位容积的ct值（ct number），并排列成数字矩阵（digital matrix）（图2）。这些数字可储存于硬磁盘（hard disk）、软磁盘（floppy）和磁带（magnetic tape,mt）中，也可用打印机印用。数字矩阵经数／模（d/a）转换器在监视器上转为图像，即为该层的横断图像。图像可用多幅照相机摄于胶片上，供读片、存档和会诊用。  三、ct机的发展和类型  ct机按其适用范围分为头颅ct机和全身ct机。ct机的发展常用代（generation）来表示。  第一代ct机采取旋转／平移方式（rotate/translate mode）进行扫描和收集信息。首先x线管和相对应的探测器作第一次同步平行移动。然后，环绕患者旋转1度并准备第二次扫描。周而复始，直到在180度范围内完成全部数据采集。由于采用笔形x线束和只有1－2个探测器，所采数据少，因而每扫一层所需时间长，图像质量差。  第二代ct机是在第一代ct的基础上发展而来。x线束改为扇形，探测器增多至30个，扩大了扫描范围，增多了采集的数据。因此，旋转角度由1o增至23o，缩短了扫描时间，图像质量有所提高，但仍不能完全避免患者生理运动所引起的伪影（artifact）  第三代ct机的主要特点是控测器激增至300－800个，并与相对的x线管只作旋转运动（rotate/rotate mode）。因此，能收集较多的数据，扫描时间在5s以内，使伪影大为减少，图像质量明显提高。  第四代ct机的特点是控测器进一步增加，高达1000－2400个并环状排列而固定不动，只有x线管围绕患者旋转，即旋转／固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代机的扫描切层都薄，扫描速度都快，图像质量都高。  第五代ct特点是扫描时间缩短到50ms，因而解决了心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪，所产生的电子束（electron beam）射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。<img data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/A1DicCH9Vl6OR0tNKYgRibYwUGYTYgZrp1e9b3abYMD8Dds5n6nbDT0q4wBib07CyZMxb6TmicR0xe6JtuJ83uH37Q/0?wx_fmt=jpeg" data-ratio="0.8848920863309353" data-w="" /> 图3 第1－5代（CT）扫描方式四、ct图像  ct图像由某一定数目的由黑到白不同灰度的小方块组成，每一方格为图像的最小单位称为像素（pixel）（图4）。  ct值是以数值来说明组织影像密度的高低，但不是绝对值。而是以水为标准，其他组织与水比较的相对值。现用亨氏单位（h），即以水的ct值为oh，空气为－1000h，骨为＋1000h 的2000个等级。人体各种组织均包括在2000个等级之内（图5）。  一般x线照片的黑片对比度是固定的，但ct机监视器的黑白即灰度可以通过调节窗位（window level）和窗宽（window width）而改变。窗位是指图像显示所指的ct值范围的中心。例如观察脑组织常用窗位为＋35h，而观察骨质则用＋300－＋600h。窗宽指显示图像的ct值范围。例如观察脑的窗宽用100，观察骨的窗宽用1000。这样，同一层面的图像数据，通过调节窗位和窗宽，便可分别得到适于显示脑组织与骨质的两种密度图像。使用窄窗宽，有利于发现与邻近正常组织密度差别小的病灶<img data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/A1DicCH9Vl6OR0tNKYgRibYwUGYTYgZrp1XcSfmbcSx4eZjfCcIxwcKAZm0HWufMkoENFdej464KWYQhYx6FISyQ/0?wx_fmt=jpeg" data-ratio="0.6175373134328358" data-w="536" style="font-family: 宋体; line-height: normal; text-align: center; white-space: normal;" /> 图4 ct图像的组成，组织单位容积和像素（pixel）<img data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/A1DicCH9Vl6OR0tNKYgRibYwUGYTYgZrp15Nn1V4qcfLb9JPaQsUI6wb7IMrrcibsAdiaLnpjct4Qia2F7oCSwaLMfA/0?wx_fmt=jpeg" data-ratio="0.6" data-w="500" /> <img data-s="300,640" data-type="png" src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/A1DicCH9Vl6OR0tNKYgRibYwUGYTYgZrp1y7olZFfNOK6rqGQdzLrDlybLrBgqFUicRz5AfOsUbWkp3sm4BH86Fvg/0?wx_fmt=png" data-ratio="1.1279317697228144" data-w="469" style="font-family: 宋体; line-height: normal; white-space: normal;" /> 图5 人体组织ct值本文由 整理编辑

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