CT发展史之CT七大扫描方式

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                    <section data-role="paragraph" data-color="rgb(182, 228, 253)" data-custom="rgb(182, 228, 253)"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><p><p><img src="image/20201014/86b79d371e9862b01189f0252a03b2cd_1.png" /></p></p></section><section><section><span><strong></strong></span></section><p><span>医疗器械媒体报道先锋</span></p><p><span>分享专业医疗器械知识</span></p></section><section><section><section>关注</section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><p><strong><span>来源：</span></strong></p><p><strong><span><br  /></span></strong></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>CT的日常应用只需要少数几种扫描方式，这些扫描方式所使用的参数设定范围非常宽。一次日常CT检查非常简单，一般先扫描CT定位像以确定病变部位，选择扫描层面或扫描区域，然后根据诊断的需要以连续或螺旋CT方式进行扫描。CT发展史为系列文章，往期请戳《CT发展史之吐司面包的切片之旅》、《CT发展史之一台完整CT的庐山真面目》、《CT发展史之从第一代CT到第五代CT究竟都演进了些啥？》，更多精彩请关注后续更新～</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><section></section></section><section></section></section><section></section><section><p><strong>定位像（TOPO）</strong></p></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>CT定位像类似与普通X线胶片，实践已证明一张定位像对选择单层扫描或整个扫描区域的位置是非常有帮助的。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/3e9893846a2149d642216f4bd43a07a2_2.png" /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><span>X线球管在一固定位置保持不动，病人平移通过测量野，扫描数字化的定位片（a）。定位片的剂量低，空间分辨率低。其投影方向原则上可以是任意方向。如图（b）所示，在定位片上可以选择单层扫描或整个扫描区域的位置和机架的倾斜角度。</span></p><p><br  /></p><p>定位像常常被称为地形图像、探查图像或扫描图像。因其扫描时使用的剂量非常低。通常在只需要进行定位的情况下，可扫描定位像，不必进行CT扫描。另外，定位像还可作为已扫描层面和区域的附注，供诊断医生参考、对比。<br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><section></section></section><section></section></section><section></section><section><p><strong>轴向断层扫描（TOMO）</strong></p></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>二十多年以来，CT检查都是连续的单层扫描。一般来讲，指的是360度扫描；但也可能是180度局部扫描（第1代和第2代CT的平行线束）或常用的240度局部扫描（180度加上扇形束的扇形角）。当扫描一个层面之后，病人平移一个固定的距离或扫描层距，通常它等于层厚。然后扫描下一个层面并重复上述步骤。这种检查方式所需的时间相对较长，因为进床和呼吸命令都需要时间，目前大部分已经被螺旋CT所取代。使用这种连续扫描方式，完整的器官检查常常需要5～20分钟。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/7dc7b18b3ae35a6c0cc0b82d0c5fcac9_3.png" /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p><p>新型的CT机提供自动的、快速的连续单层扫描方式。除了进床和呼吸命令需要时间之外，它仍然存在着根本性的缺点：通常不能进行重叠图像扫描，这种扫描对高质量的3D图像是非常重要的。不过，当使用单层扫描进行定位，或当需要较大扫描层距的典型层面时，如某些肺部检查，仍然采用连续扫描方式。动态CT和介入CT也仍然采用单层扫描方式。</p><p><br  /></p><p>连续局部扫描可能会与高速CT一起成为心脏成像的重要方法。它需要的最小扫描范围是180度加上扇形角，对扇形束内所有数据的线性私分至少测量一次。例如，在0.5s旋转时间的CT中，对心脏的前瞻性触发扫描大约需要0.3s的时间。在大多数情况下，基本不会产生舒张期的运动伪影。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><section></section></section><section></section></section><section></section><section><p><strong>补偿测量（OFFEST）</strong></p></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>第三代CT的扇形束探测器是由几百个探测器单元所组成的。它们采集到的X射线衰减信号要通过各自的前置放大电路、积分器、多路开关等一系列电子电路再经过A/D变为数字信号送到计算机进行图像重建。为了确保数据质量，需要对各电子器件进行零点漂移补偿（OFFEST）。整个扫描过程在机架不旋转，X射线管不曝光的情况下进行。测得的数据以表格的形式记录下来。便于在图像重建时起到预处理的作用。类似的扫描方式还有通道校正（CHANNEL），只是该校正是在机架不旋转但球管出X射线的情况下进行的，被扫描的是通道校正模体。<br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><section></section></section><section></section></section><section></section><section><p><strong>物质选择性成像：双能量CT</strong></p></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>双能量方法可用于获得人体组织内有关物质组成成分的信息。使用两种不同的X线光谱，即使用不同的高压或不同的过滤器进行扫描。扫描时要经过两次连续的扫描或在两个投影之间快速切换高压。人体中最精密的数据处理方法是对测量数据的基本物质分析。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/b1dd661442a242cb2d200a4ff4ab2c49_4.png" /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><p><img src="image/20201014/5c11603b243a6efa626fc859c78be681_5.png" /></p></p><p><br  /></p><p>例如，计算水当量和钙当量密度图像，或计算电子密度和原子序数图像。很早以前西门子的SOMATOM DR就已经提供这种功能，但目前不再商用。因为这种功能在临床上没有太大的诊断价值。尽管如此，在利用电子密度图像来制定放疗计划时，这种方法还是很有帮助的。特别是用于高精度要求的质子治疗。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><section></section></section><section></section></section><section></section><section><p><strong>连续扫描：动态CT</strong></p></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>动态CT用来记录人体衰减系数的时间变化。这些变化可以反应人体的生理过程，如心脏的运动或肺的呼吸过程。<br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/613354d867781d7d3f03391df244be48_6.png" /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p><p>在临床应用中，评价不同人体部位的造影剂动态是最有意义的。通常选择某一典型层面或在多层CT中选定M个层面，注入造影剂，反复扫描选定的层面。两次扫描之间的时间间隔取决于待检查的生理过程和造影剂的类型。</p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/3bdb5c3bf960ed83fac31cdd62bff138_7.png" /></p></p><p><span>（脑缺血CT灌注成像）</span></p><p><span><br  /></span></p><p>这种扫描在脑组织灌注成像中最为典型。在连续吸入氙的过程中以1分钟为间隔进行扫描。记录氙的增加组织，或者静脉注射造影剂团，在最高的时间分辨率下进行扫描。</p><p><br  /></p><p>除此之外，动态CT还可以用于在注射造影剂之后对整个脏器进行多项检查。如，在较早的动脉期、门静脉期和静脉注射后期对肝脏进行扫描。这种检查已经应用于螺旋CT中，并在多层螺旋CT中也必将得到广泛的应用。它所表现出来的应用价值将更能体现动态CT的重要性。</p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><section></section></section><section></section></section><section></section><section><p><strong>CT透视：介入CT</strong></p></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>近年来，基于影像和影像引导的介入治疗在微创治疗中已经越来越重要。目前，经常在CT检查室中进行介入治疗。它的一个先决条件就是要近似实时产生影像，相当于普通放射中的透视。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/7abdceb977451d2d01d7c068a97432f8_8.png" /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><p><img src="image/20201014/e1201ba0b761ed2dc65b7b0cdad7a7b5_9.png" /></p></p><p><br  /></p><p>CT透视主要是指对同一层面的连续扫描。而不是指图像的快速重建和显示。为了能达到尽可能实时显示的效果，常用的方法就是减小计算矩阵，采用256*256矩阵来代替512*512矩阵。这样就要能在每秒钟内显示5幅或更多幅图像，对许多介入过程能够做到连续而且几乎是实时监控。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><section><section></section></section><section></section></section><section></section><section><p><strong>容积扫描：螺旋CT</strong></p></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>螺旋CT是指对整个容积进行快速连续扫描。它取代了在Z轴上不连续采样的单层连续扫描。滑环技术的运用是实现CT连续扫描，采用容积扫描方式的前提条件。</p><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/95c907d0eda4b463c5e6d7148d133bb8_10.png" /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p><p>进行容积扫描时，球管探测器系统连续多圈旋转，同时病人在机架内连续移动。常用的扫描速度是每360度扫描1到2个层面准直宽度的距离。也就是说，对于1s扫描时间、单排探测器且层厚为1到10mm的CT来说，扫描速度是1到10m/s。对于多层扫描系统和亚秒级旋转时间的CT，能够显著地提高进床速度。从1s扫描时间单层扫描系统发展到0.5s扫描时间16层扫描系统，扫描速度可以提高到原来的32倍。</p><p><br  /></p></section></section></section></section><p><strong><span>本文由整理，转载请注明出处。</span></strong></p><p>&nbsp;</p><section data-id="1658"><section><section><section data-id="1658"><section><section><section data-id="1658"><section><section><section data-id="1658"><section><section><p><span><strong>相关阅读</strong></span></p></section><p><p><img src="image/20201014/ec237188ae1e9c03eb4d9814f31b18ab_11.gif" /></p></p><p><br  /></p><p><span>为什么多层螺旋CT能风靡世界20年？</span><br  /></p><p><br  /></p><p><span>同为64排CT，为什么“它”叫128层，“你”却是64层？</span><br  /></p><p><br  /></p><p><span>如何花最少的钱造一台CT？</span><br  /></p><p><br  /></p><p><span>CT球管的前世今生！</span><br  /></p></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p><span><strong><span><p><img src="image/20201014/225eae26a91575de7508aebe3e999278_12.jpg" /></p></span></strong></span></p>