各代CT扫描机的特点.docx
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各代CT扫描机的特点
各代CT扫描机的特点
自20世纪70年代初期CT问世以来,CT产品技术日新月异,按其结构与性能可分成五代:
(一)第一代CT
第一代扫描机多属头部专用机,为旋转/平移扫描方式,由X线管和二或三个晶体探测器组成,由于X线束被准直成像铅笔芯粗细的线束,故又称笔行扫描装置。
(二)第二代CT
第二代CT扫描机仍为旋转/平移扫描方式,它与第一代CT机没有质的差别,而是在第一代的基础上,由单一笔形束X线束改为小扇形束,由一个线管和3—30个晶体探测器组成
(三)第三代CT
第三代CT扫描机的扫描方式有了改变,为旋转/旋转扫描方式,X线束为30°-45°的扇形束,所以又称为广角扇束扫描机,可包括整个扫描体截面,探测器增加到300-800个,一个挨着一个无空隙的排列着。
(四)第四代CT
第四代CT扫描机的扫描方式为旋转/固定扫描方式,即X线管旋转,探测器固定在360°的圆周上,探测器为600-1500个,螺旋式CT机最高达4800个探测器,全部探测器分布在360°的圆周上,扫描时,只有X线管做围绕人体一周的圆周运动,探测器固定不动,扇形束角度也较大,扫描速度可达1-5s
(五)第五代CT
第五代CT扫描机即电子束CT,又称超高速CT,或电子束断层扫描,其利用电子束技术产生高速旋转的扇形X线束,与前述的各代CT扫描机相比,扫描速度大大加快,可达到毫秒级,动态分辨率明显提高,主要用于心血管系统疾病的检查诊断。
CT成像技术的发展
从1972年CT机的发明到20世纪80年代,CT技术的发展主要在于扫描部位的延伸,从单一的头部CT拓展到体部,从20世纪80年代到90年代,是扫描速度的角逐,螺旋CT技术使横断CT演变为可以连续扫描的螺旋CT,并且如破了亚秒级扫描能力;20世纪90年代到2000年多层CT的临床应用,大大拓展了CT的临床价值,从4/16/32/40/64层到256层CT,在这30年多年期间,CT的硬件,软件技术经历了几次大的革命性的进步。
第一次是1989年,在CT传统螺旋扫描的基础上采用了滑环技术和连续进床技术,从而实现了螺旋扫描,即螺旋扫描CT机。
第二次是1998年,多排螺旋CT问世,使机架管围绕人体旋转一圈能同时获得多幅断面图像,他的真正的价值在于较单排螺旋CT大大提高了扫描速度。
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CT的成像原理
CT与普通的X线照相术之间有很重要的区别,在CT检查中,人体组织对X线的局部衰减特性被用于离散成像,而在普通X线检查中这种衰减信息则重叠X线底片上,
一,线衰减系数的概念
当X线通过人体时,其强度因受检层面组织,器官和病变等的密度的不同,而产生相应的吸收衰减,探测器收集上述衰减后的X线信号,借助闪烁晶体,光导管和光电倍增管的作用,将看不见的X线转化为可见光线,再将光线集中,然后有光电倍增管将光线转变为电信号并加以放大,借助模拟/数字转换器将输入的电信号转变为相应的数字信号,由计算机处理重建一副横向断层图像,这是一幅由各像素的吸收系数排列成的图像,所以完全可以排除上下重叠影像的影响,使图像的细微结构显示清楚。
X成像的物理基础
I1=I0e-μ1d
I0——单元入射的X线强度
I1—通过物体吸收后的X线强度
d—物体的厚度
μ1—物体的线衰减系数
◆沿着x射线束通过的路径上,物质的密度和组成等都是不均匀的。
◆将目标分割成许多像素,每个像素的长度为d,d应足够小,使得每一个小单元均可假定为单质均匀密度体,因而每个小单元衰减系数可以假定为常值。
◆设第一个单元入射的X线强度为I0时,第一单元的I1=I0e-μ1W(μ1为第一单元的衰减系数)
I1=I0e-μ1W
为了建立CT图象,就必须求出每个小单元的衰减系数。
μ1+μ2+μ3+……μn=1/w(In)I0/In就是建立CT图象的基本方程。
个未知的衰减系数不可能由一次穿射二获得,因为一个方程式不可能解出多个未知数。
从不同方向进行多次的穿射,就可以收集足够多的数据,从而建立起足够数量的方程式。
CT的成像原理
由于X-CT经过不断改进、完善、更新和发展,现已成为临床诊断疾病的重要手段。
尤其是多层螺旋CT进入临床并有了重大发展之后,使图像质量和成像速度有了很大的提高。
CT应用技术种类的不断拓展,临床CT检查技术不断完善,使医生能更加自如和直观地从图像中去捕捉所需要的诊断信息。
尽管如此,由于CT像仍有某些不足:
空间分辨率仍未超过常规的X线检查、CT不是所有脏器都以CT检查作为首选、CT的定位和定性诊断只能相对比较而言、CT的图像是形态学影像、由于不同层次呼吸而导致的漏诊。
这些缺点使CT技术仍不能满足临床诊断日益深入到更高层次的需求,所以仍在不断发展。
其发展方向总体向更低的射线剂量、更快的采集和重建速度、更便捷和多样的重建处理、更好的图像质量、更短的病人等候时间及更人性化的设计方面突破。
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