醫(yī)學影像學概論

醫(yī)學影像學概論第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像計算機體層成像(ComputedTomography，CT)

由Conmack和Hounsfield發(fā)明設(shè)計。是人體某個斷層的組織密度分布圖圖像清晰密度分辨率高無斷層以外組織結(jié)構(gòu)干擾

2第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四東芝320排CT3第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像一、CT成像基本原理

CT是用X線束對人體檢查部位一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收該層面上各個不同方向的人體組織對X線的衰減值，經(jīng)模／數(shù)轉(zhuǎn)換輸人計算機，通過計算機處理后得到掃描層面的組織衰減系數(shù)的數(shù)字矩陣，再將矩陣內(nèi)的數(shù)值通過數(shù)／模轉(zhuǎn)換，用黑白不同的灰度等級在熒光屏上顯示出來，即構(gòu)成CT圖像。根據(jù)檢查部位的組織成分和密度差異，CT圖像重建要使用合適的數(shù)學演算方式，常用的有標準演算法、軟組織演算法和骨演算法等。圖像演算方式選擇不當會降低圖像的分辨力。4第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像二、基本概念

(一)體素

(voxel)和像素

(pixel)

假定將人體某一部位有一定厚度的從而分成按矩陣排列的若干個小的立方體，即基本單元，以一個CT值代表每個單元內(nèi)的物質(zhì)密度，這些小單元即稱為體素。一幅CT圖像是由許多按矩陣排列的小單元組成，這些組成圖像的基本單元被稱為像素5第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像(二)矩陣(matrix)矩陣表示一個橫成行、縱成列的數(shù)字陣列,每一單元為像素當圖像面積為一固定值時，像素尺寸越小，組成CT圖像的矩陣越大，圖像的清晰度就越高目前多數(shù)CT圖像的矩陣為512X512(三)空間分辨率(spatialresolution)

又稱高對比度分辨率顯示待分辨組織幾何形態(tài)的能力6第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像(四)密度分辨率(densityresolution)

能分辨兩種組織之間最小密度差異的能力

CT的密度分辨率比普通X線高10-20倍(五)CT值體素的對X線衰減度表現(xiàn)為相應(yīng)像素的CT值，單位為亨氏單位(Hounsfieldunit，HU)。規(guī)定水的CT值為0HU，骨皮質(zhì)CT值為+1000HU，空氣為CT值為-1000HU，人體中密度不同的各種組織的CT值則居于

-1000～+1000HU的2000個分度之間

7第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像(六)窗寬與窗位人體組織CT值范圍有2000個分度，但人眼—般僅能分辨16個灰階。

1．窗寬(windowwidth)指圖像上16個灰階所包括的CT值范圍，窗寬的大小直接影響圖像的對比度CT值高于此范圍的組織均顯示為白色CT值低于此范圍的組織均顯示為黑色加大窗寬圖像層次增多，組織對比減少縮窄窗寬圖像層次減少，組織對比增加

2．窗位

(windowlevel)為窗的中心位置，窗位的高低影響圖像的亮度提高窗位圖像變黑降低窗位圖像變白

8第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像(七)偽影(artifact)

是指在掃描或信息處理過程中出現(xiàn)的，人體本身并不存在，而圖像中卻顯示出來影像。運動偽影高密度偽影機器故障偽影等9第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四(八)部分容積效應(yīng)(partialvolumeeffect)

在同一掃描層面內(nèi)含有兩種以上同密度的物質(zhì)時，所測CT值是它們的平均值，不能如實反映其中任何一種物質(zhì)的CT值，這種現(xiàn)象稱為部分容積效應(yīng)。在高密度軟組織較小的低密度病灶，其CT值偏高在低密度組織中的較小的高密度病灶，其CT值偏低10第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像三、CT檢查技術(shù)

(一)平掃

(plainscan)是指不用對比劑增強或造影的掃描掃描方位多采用橫斷層畫，檢查顱腦以及頭面部病變有時可加用冠狀層面掃描。胸、腹部CT檢查掃描前應(yīng)訓練患者練習屏氣，避免因呼吸運動產(chǎn)生偽影。腹盆部掃描患者需口服對比劑。

(二)增強掃描

(contrastscan)

指血管內(nèi)注射對比劑后再行掃描，提高病變組織同正常組織的密度差，以顯示平掃上末被顯示或顯示不清的病變，通過病變有無強化及強化類型，有助于病變的定性。 常規(guī)增強掃描動態(tài)增強掃描延遲增強掃描雙期或多期增強掃描等方式11第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四肝CT增強掃描12第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四腎CT增強掃描13第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四（三）造影掃描：顯示病變的結(jié)構(gòu)和形態(tài)改變，如脊髓造影CT、膽囊造影CT等。14第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像(三)造影CT檢查造影CT檢查是指對某一器官或結(jié)構(gòu)進行造影再行掃描的方法，它能更好地顯示結(jié)構(gòu)和發(fā)現(xiàn)病變。血管造影CT

非血管造影CT15第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像(四)特殊掃描

1．薄層掃描(thinslicescan)是指掃描層厚≤5mm的掃描。其優(yōu)點是減少于部分容積效應(yīng)，能更好地顯示病變的細節(jié)，一般用于檢查較小的病灶或組織器官。如需進行三維重組等后處理，亦需用薄層掃描，掃描層厚越薄，重建圖像質(zhì)量越高。

2．重疊掃描(overlapscan)掃描時設(shè)置層距小于層厚，使相鄰的掃描層面有部分重疊。重疊掃描可減少部分容積效應(yīng)，避免遺漏小的病灶，但重疊越多，患者接受的X線劑量越大。

3．靶掃描(targetscan)是指對感興趣區(qū)進行局部放大掃描的方法，可明顯提高空間分辨率，主要用于肺小結(jié)節(jié)、內(nèi)耳、垂體及腎上腺等小病灶或小器官的檢查。

4．高分辨率CT(high-resolutionCT，HRCT)掃描采用薄層掃描、高空間分辨率算法重建及特殊的過濾處理，可取得有良好空間分辨率的CT圖像，對顯示小病灶及細微結(jié)構(gòu)優(yōu)于常規(guī)CT掃描。常用于肺部彌漫性間質(zhì)性或結(jié)節(jié)性病變、垂體、內(nèi)耳和腎上腺等檢查。16第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四CT三維圖像重建在工作站3DCT軟件支持下重建成三維圖像，臨床主要用于骨及關(guān)節(jié)診斷。

17第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四三維重建軟組織三維骨三維肺三維18第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四CT多平面重組重組的平面可有冠狀、矢狀、斜面及曲面等任意平面。目的是從多角度和平面分析病變。19第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四CT血管造影：（CTA、SCTA）靜脈注射造影劑，靶器官血管濃度最高峰掃描。臨床主要用于顯示身體主要器官的血管結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：不需動脈插管可以任意角度觀察20第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四

CT血管三維(CTA)：21第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四

仿真內(nèi)鏡檢查CT掃描數(shù)據(jù)，由軟件仿真技術(shù)的重建出空腔器官表面立體圖像，以內(nèi)鏡所見。臨床用于胃腸、鼻竇、喉、氣管。22第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四

Navigator虛擬內(nèi)窺鏡BytjzBytjz-9823第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四顱內(nèi)血管24第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像(五)螺旋CT檢查螺旋CT(spiralCT，SCT或helicalCT)是CT發(fā)展史上一個重要的里程碑。與常規(guī)CT掃描不同，螺旋CT掃描時，檢查床沿縱軸方向勻速移動，同時X線球管連續(xù)旋轉(zhuǎn)式曝光，采集的掃描數(shù)據(jù)分布在一個連續(xù)的螺旋形空間內(nèi)，因此螺旋CT掃描又稱容積CT掃描(volumeCTscan)。螺旋25第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)計算機體層成像螺旋CT掃描具有很多優(yōu)點：

1．掃描速度快，大多數(shù)檢查可在患者一次屏氣時間內(nèi)完成，可有效減少口乎吸運動偽影，方便危重患者及嬰幼兒患者的檢查，并可一次注射對比劑后完成器官的多期掃描，有利于病灶的檢出和定性。

2．容積數(shù)據(jù)可避免小病灶的遺漏。

3．可進行高質(zhì)量的任意層面的二維圖像、多平面重組(multi—planarreconstruction，MPR)、三維重組(threedimensionalreconstruction)圖像、CT血管造影(CTangiography，CTA)