1、1 / 23,第十章 CT診斷學(xué),2,CT診斷學(xué),計(jì)算斷層攝影（Computed Tomography），簡稱CT ,是電子計(jì)算機(jī)和X線相結(jié)合，應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大突破，它使傳統(tǒng)的X線診斷技術(shù)進(jìn)入了計(jì)算機(jī)處理、電視圖像顯示的新時(shí)代。因此CT發(fā)明者Hounsfield榮獲了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 1971年第一臺(tái)CT制成，僅應(yīng)用于顱腦檢查，效果良好。1974年制成全身CT，檢查擴(kuò)大到胸、腹、脊柱及四肢。CT顯示橫斷圖像，避免重疊；密度分辨率高，圖像清晰；方法簡便、迅速、無創(chuàng)傷、無痛苦、無危險(xiǎn)。所以得到廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展。,3 / 23,第一節(jié)CT機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理,一、CT機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

2、包括掃描部分、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，圖像顯示與記錄系統(tǒng)和中央控制臺(tái)（圖1）。 圖1 CT 機(jī)的基本構(gòu)造,4 / 23,二、CT 機(jī)的工作原理,CT機(jī)掃描部分主要由X線管和不同數(shù)目的探測器組成，用來收集信息。X線束對(duì)所選擇的層面進(jìn)行掃描，其強(qiáng)度因和不同密度的組織相互作用而產(chǎn)生相應(yīng)的吸收和衰減。探測器將收集到X線信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD converter）轉(zhuǎn)換成數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存和處理，從而得到該層面各單位容積的CT值（CT number），并排列成數(shù)字矩陣（Digital matrix）（圖2）。這些數(shù)字可儲(chǔ)存于硬磁盤（Hard disk）、軟磁盤（Floppy）和磁帶（Magnetic

3、tape,MT）中，也可用打印機(jī)印用。數(shù)字矩陣經(jīng)數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器在監(jiān)視器上轉(zhuǎn)為圖像，即為該層的橫斷圖像。圖像可用多幅照相機(jī)攝于膠片上，供讀片、存檔和會(huì)診用。 圖2 數(shù)字矩陣,5 / 23,三、CT機(jī)的發(fā)展和類型,CT機(jī)按其適用范圍分為頭顱CT機(jī)和全身CT機(jī)。CT機(jī)的發(fā)展常用代（g eneration）來表示。 第一代CT機(jī)采取旋轉(zhuǎn)平移方式（rotate/translate mode）進(jìn)行掃描和收集信息。首先X線管和相對(duì)應(yīng)的探測器作第一次同步平行移動(dòng)。然后，環(huán)繞患者旋轉(zhuǎn)1度并準(zhǔn)備第二次掃描。周而復(fù)始，直到在180度范圍內(nèi)完成全部數(shù)據(jù)采集。由于采用筆形X線束和只有12個(gè)探測器，所采數(shù)據(jù)少，因而

4、每掃一層所需時(shí)間長，圖像質(zhì)量差。 第二代CT機(jī)是在第一代CT的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。X線束改為扇形，探測器增多至30個(gè)，擴(kuò)大了掃描范圍，增多了采集的數(shù)據(jù)。因此，旋轉(zhuǎn)角度由1度增至23度，縮短了掃描時(shí)間，圖像質(zhì)量有所提高，但仍不能完全避免患者生理運(yùn)動(dòng)所引起的偽影（Artifact）,6 / 23,第三代CT機(jī)的主要特點(diǎn)是控測器激增至300800個(gè)，并與相對(duì)的X線管只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（rotate/rotate mode）。因此，能收集較多的數(shù)據(jù)，掃描時(shí)間在5s以內(nèi)，使偽影大為減少，圖像質(zhì)量明顯提高。 第四代CT機(jī)的特點(diǎn)是控測器進(jìn)一步增加，高達(dá)10002400個(gè)并環(huán)狀排列而固定不動(dòng)，只有X線管圍繞患者旋轉(zhuǎn)，即

5、旋轉(zhuǎn)固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代機(jī)的掃描切層都薄，掃描速度都快，圖像質(zhì)量都高。 第五代CT特點(diǎn)是掃描時(shí)間縮短到50ms，因而解決了心臟掃描。其中主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)電子槍，所產(chǎn)生的電子束（Electron beam）射向一個(gè)環(huán)形鎢靶，環(huán)形排列的探測器收集信息。,7 / 23,圖3 第15代（CT）掃描方式,8 / 23,四、CT圖像,CT圖像由某一定數(shù)目的由黑到白不同灰度的小方塊組成，每一方格為圖像的最小單位稱為像素（pixel）（圖4）。 CT值是以數(shù)值來說明組織影像密度的高低，但不是絕對(duì)值。而是以水為標(biāo)準(zhǔn)，其他組織與水比較的相對(duì)值。現(xiàn)用亨氏單位（H），即以水

6、的CT值為OH，空氣為1000H，骨為1000h 的2000個(gè)等級(jí)。人體各種組織均包括在2000個(gè)等級(jí)之內(nèi)（圖5）。,9 / 23,一般X線照片的黑片對(duì)比度是固定的，但CT機(jī)監(jiān)視器的黑白即灰度可以通過調(diào)節(jié)窗位（Window level）和窗寬（Window width）而改變。窗位是指圖像顯示所指的CT值范圍的中心。例如觀察腦組織常用窗位為35H，而觀察骨質(zhì)則用300600H。窗寬指顯示圖像的CT值范圍。例如觀察腦的窗寬用100，觀察骨的窗寬用1000。這樣，同一層面的圖像數(shù)據(jù)，通過調(diào)節(jié)窗位和窗寬，便可分別得到適于顯示腦組織與骨質(zhì)的兩種密度圖像。使用窄窗寬，有利于發(fā)現(xiàn)與鄰近正常組織密度差別小的

7、病灶。,10 / 23,圖4 CT圖像的組成，組織單位容積和像素（pixel）,11 / 23,圖5 人體組織CT值,12 / 23,第二節(jié)CT檢查法概論,一、檢查前的準(zhǔn)備工作 除對(duì)病史、普通X線檢查及其他特殊檢查結(jié)果有所了解外，為了患者安全和提高圖像質(zhì)量還應(yīng)作以下準(zhǔn)備工作：作碘過敏試驗(yàn)，預(yù)防發(fā)生過敏反應(yīng)。檢查前4h開始禁食。對(duì)腹部檢查的患者作好清潔腸道和抑制腸蠕動(dòng)的工作，以減少偽影。進(jìn)行必要的肝、腎功檢查。向患者作好解釋工作，訓(xùn)練其配合檢查，提高圖像質(zhì)量。,13 / 23,二、掃描條件的選擇 1、體位、層厚和層距的選擇 根據(jù)檢查目的、病情及受檢部位，將患者按一定體位固定在檢查床上。常用體位有

8、橫斷面和冠狀面。層厚（Slice thiekness）一般在510mm間，也可作13mm薄層掃描。層厚越薄，圖像越清晰，掃描眼眶及蝶鞍等細(xì)致結(jié)構(gòu)時(shí)采用薄切層。層距(Slice distance)為兩個(gè)層面之間的間隔，如層厚和層距相等，為連續(xù)掃描，層距小于層厚為重疊掃描，大于層厚為間隔掃描。 2、普通掃描和增強(qiáng)掃描 普通掃描（Noncontrast enhanced scanning），亦稱平掃，即不用造影劑而僅利用天然密度對(duì)比的檢查方法。 增強(qiáng)掃描（Contrast enhanced scanning）以靜脈給予含碘造影劑，可使某些病變顯示更為清晰，并可根據(jù)不同器官和或不同病變的增強(qiáng)程度差異，

9、作出定性診斷。,14 / 23,三、CT圖像的閱讀和分析 讀CT片必須熟悉局部解剖，和普通X線讀片原則一樣。 1、按順序進(jìn)行 按掃描層次和先平掃后增強(qiáng)掃描的次序進(jìn)行觀察。通過對(duì)比、分析和綜合作出受檢部位的正常結(jié)構(gòu)和病變的定位和定性的判斷。 2、重視密度改變 以所在器官密度為準(zhǔn)，將病變分為低密度、高密度和等密度三類。深入檢查時(shí)，還可測量病變及其周圍組織的CT值。如CT值為OH，則內(nèi)容物為液體；如CT值為100H，則所含為脂肪類物質(zhì)。根據(jù)CT值的變化可推斷病變的性質(zhì)。,15 / 23,3、調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)幕液诙?通過窗位和窗寬的調(diào)節(jié)，將幾種組織和病變顯示清楚。使用窄窗寬有利于與周圍正常組織密度差異小的病

10、變的檢出。 4、注意識(shí)別偽影 又稱人工污跡，不代表組織真正陰影部分。產(chǎn)生原因有多方面：器官組織固有結(jié)構(gòu)所致，如后顱窩觀察巖錐之間的亨氏暗區(qū)?；颊邟呙杵陂g移動(dòng)位置及生理運(yùn)動(dòng)造成偽影。CT機(jī)的電器和機(jī)械問題都可產(chǎn)生不同形式偽影。上述偽影必須加以識(shí)別，否則容易造成假陽性或假陰性。,16 / 23,四、CT檢查的限度 CT檢查應(yīng)用范圍廣泛，而且準(zhǔn)確性高,但仍有其限度。主要是檢出病變的敏感性高，但定性診斷有一定限制。例如顱內(nèi)腫瘤的檢出率高達(dá)98%，但定性正確率在85%。對(duì)胸部可以查出普通X線片不能顯示的隱匿性病變，但對(duì)肺良、惡性病變的鑒別診斷仍有賴于臨床資料和細(xì)胞學(xué)檢查。,17 / 23,第三節(jié)E-CT

11、簡介,一、概述 E-CT (Emission Computed tomography)是發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層儀，是同位素發(fā)射計(jì)算機(jī)輔助斷層顯像的英文縮寫。其原理是利用儀器探測人體內(nèi)同位至素的動(dòng)態(tài)分布而成像；特點(diǎn)是可作功能、代謝方面的影像觀察。E-CT是由電子計(jì)算機(jī)斷層(CT)與核醫(yī)學(xué)示蹤原理相結(jié)合的高科技技術(shù)。 E-CT包括SPECT和PET。,18 / 23,E-CT是一種發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像方法。與通常CT的不同之處是射線源在成像體的內(nèi)部。E-CT成像是先讓人體接受某種放射性藥物，這些藥物聚集在人體某個(gè)臟器中或參與體內(nèi)某種代謝過程，再對(duì)臟器組織中的放射性核素的濃度分布和代謝進(jìn)行成像。因此，利用

12、E-CT不僅可得人體臟器的解剖圖像，還可得到生理，生化，病理過程及功能圖像。E-CT包括三種成像裝置：相機(jī)，SPECT和PET。,19 / 23,二、相機(jī) 相機(jī)是一次成像的醫(yī)療設(shè)備，它主要由探測器（包括準(zhǔn)直器，閃爍晶體，光電倍增管等），電子學(xué)讀出系統(tǒng)和圖像顯示紀(jì)錄裝置等幾部分組成。,20 / 23,三、SPECT 單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影（SPECT）基本原理是，利用能夠放出純粹阿爾法光子的放射性核素或藥物注入或吸入人體，通過顯像儀的探頭對(duì)準(zhǔn)所要檢查的臟器接收被檢部位發(fā)出的射線，再通過光電倍增管將光電脈沖放大轉(zhuǎn)化成信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)連續(xù)采取信息進(jìn)行圖象的處理和重建，最后以三級(jí)顯像技術(shù)使被檢臟器成像

13、。SPECT用于癲癇的檢查主要是用锝99標(biāo)記的化合物HM-PAO和CED。上述放射性核素可以選擇性地進(jìn)入腦內(nèi)，可以反腦部血流灌注情況。癲癇病灶發(fā)作期因局部放電時(shí)神經(jīng)元缺氧導(dǎo)致乳酸增加而致局部腦血流增加，發(fā)作間隙期腦血流降低。與PET比較，兩者顯像有相似的效果，且克服了比PET價(jià)格高操作復(fù)雜的缺陷，故在臨床上應(yīng)用較多。,21 / 23,四、PET 正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(Positron Emission Computerized Tomography, 簡稱PET)是目前最先進(jìn)的醫(yī)療診斷設(shè)備。當(dāng)人體內(nèi)含有發(fā)射正電子的核素時(shí)，正電子在人體中很短的路程內(nèi)（小于幾mm）即可和周圍的負(fù)電子發(fā)生湮滅而產(chǎn)生一對(duì)光子，這兩個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)方向相反，能量均為0.511Mev，因此，用兩個(gè)位置相對(duì)的探測器分別探測這兩個(gè)光子，并進(jìn)行符合測量即可對(duì)人體的臟器成像。,22 / 23,正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像 (Positron Emission Tomography，PET)系統(tǒng)是近年來受到臨床廣泛重視的核醫(yī)學(xué)顯像設(shè)備,被認(rèn)為“在核醫(yī)學(xué)史上奠定了一個(gè)劃時(shí)代的里程碑”。PET與其他影象技術(shù)相比，PET顯像劑能最大限度地與自然存在于機(jī)體內(nèi)活性分子