医学影像四大设备
关键词:发展 前景
• 自1895年伦琴发现X线以后不久,X线就被广泛用于对人体进行检查, 作为对疾病诊断的依据。到20世纪70年代和80年代又相继出现了X线 计算机体层成像(x-ray computed tomography,x-ray CT或CT), 它是近代飞跃发展计算机技术和X线检查技术相结合的产物。 1971年英国EMI公司Hounsfirtd研究成功第一台头部CT扫描机, 1975年美国Ledkey设计第一台全身CT机问世,它是用X线速对人体 层面进行扫描,取得信息,经计算机处理而获得的重建图像,从而显著 扩大了人体的检查范围,提高了病变的检出率和诊断的准确率。这种诊 断价值高,无痛苦,无创伤无危险的诊断方法,是放射诊断领域中的一 重大突破。 • CT技术的未来发展,将由64层到128层,甚至使用超宽探测器256排, 它利于采集更大范围的容积信息,以及提高采集速度,但它也将会限制 图像空间分辨率的进一步提高,所以说CT机层数的革命已经不能带动 CT技术的发展,层数的继续增加给临床带来的意义也越有限[4]。总 之,多层CT使影像学向高质量,高速度成像和减少射线剂量方面迈出了 一大步。但临床的实际需求才永远是CT发展的动力,让我们共同期待革 命性的新产品的问世。
医学影像四大设备
——为现代医学拉开 新的序幕
四 大 设 备
一:CT成像
二:MRI核磁共振成像
三:超声成像
四:Hale Waihona Puke 射线成像 —医学影像当家小生
constitution
• CT设备主要有以下三部分:①扫描部分由X线管、探测器和扫描 架组成;②计算机系统,将扫描收集到的信息数据进行贮存运算; ③图像显示和存储系统,将经计算机处理、重建的图像显示在电 视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。探测器从原始 的1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋 转/旋转、旋转/固定,发展到新近开发的螺旋CT扫描(spiral CT scan)。计算机容量大、运算快,可达到立即重建图像。 由于扫描时间短,可避免运动产生的伪影,例如,呼吸运动的干 扰,可提高图像质量;层面是连续的,所以不致于漏掉病变,而 且可行三维重建,注射造影剂作血管造影可得CT血管造影(Ct angiography,CTA)。超高速CT扫描所用扫描方式与前者 完全不同。扫描时间可短到40ms以下,每秒可获得多帧图像。 由于扫描时间很短,可摄得电影图像,能避免运动所造成的伪影, 因此,适用于心血管造影检查以及小儿和急性创伤等不能很好的 合作的患者检查。
Ct家族的“前赴后继”
• CT机按扫描方式的不同,形成了所谓的“五代”CT[1]: • 第一代CT:采用旋转/平移的方式扫描,X线管产生的射 线速和相对的检测器环绕人体的中心作同步平移移动,其扫 描速度慢,采集的数据少,现被淘汰。 • 第二代CT:与第一代CT机没有本质差别,由单一X线速 改为扇形X线束,缩短了扫描时间。 • 第三代CT:将300枚~800枚探测器作扇形排列,扇形 角包括整个扫描视场,扫描时间缩短至2~5秒内,它广泛 应用于头部及全身检查。 第四代CT:探测器可达数千枚,以环形排列且固定不动, X线管可作360°旋转,扫描时间缩短至2~5秒。 • 第五代CT:X线源用电子枪,使用扫描时间缩短到50毫 秒,图像分辨率高,可检查心脏,但价格昂贵,所以受到限 制[
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西门子篇
• 德国西门子最新全身螺旋CT机 配置最先进的干室柯 达激光像机、高压注射器、CT骨密度测量装置,可用 于人体各部位的检查,如颅脑、眼眶、眼球、耳部、鼻、 喉颈部、胸、腹、盆腔、脊柱、四肢等。该机功能全面, 可进行多方位、多角度、三维重建图像,能发现早期微 小病变,不会产生病灶的遗漏;对脏器病变可进行多层 面重建、多角度旋转图象显示,这为外科手术捷路提供 了较准确方位。CT骨密度装置可以在三维空间分布上 测量骨密度变化,能早期诊断骨质稀疏症并能预测发生 骨折的危险性。
原理
• CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描, 由探测器接收透过该层面的X线,转变为可见光后, 由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器 (analog/digital converter)转为数字,输入计 算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干 个体积相同的长方体,称之为体素(voxel),见图 1-2-1。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰 减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵 (digital matrix),数字矩阵可存贮于磁盘或光盘 中。经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白 不等灰度的小方块,即象素(pixel),并按矩阵排列, 即构成CT图像。所以,CT图像是重建图象。每个体 素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。
飞利浦篇
• • • 飞利浦CT Vision 一 图像采集 CTSecura采用超高速的亚秒扫描(0.7s)和亚 秒重建(0.8s)技术,使得大范围、大容量、多层面 的螺旋容积扫描,变得更加轻松自如,同时为开展 更为广泛的CT应用提供了必备的技术保证。 CTSecura采用飞利浦专利MRC金属外壳球管, 此7.7MHU热容的大功率球管,保证了更高的病人 流通量和更快的检查速度。1500kHU/min的阳极 冷却效率,业内最高,确保了大范围、连续性的螺 旋扫描。MRC球管采用独特的液态金属润滑材料, 可以有效地提高剂量的稳定性,保证更高的图像质 量。所以高性能的飞利浦MRC球管是增进图像质 量,缩短扫描时间,提高检查效率,延长球管使用 寿命的重要保障。 二 图像显示与处理 CTSecura/Aura将扫描控制与图像后处理合二 为一,实现真正多任务并行处理工作平台,但又各 自具有独立的显示器、键盘和图形界面。这种独立 又统一的工作环境保证扫描检查与图像分析处理的 同步进行,有效地提高了整体工作效率及病人的流 通量。这种双监视器的操作控制模式并不是凭空想 象出来的,而是听取了许多国际知名医院放射科专 家、顾问的意见后设计而成,一经推出便得到了广 泛的接受和欢迎,类似的设计也被用在飞利浦最新 系列MR系统上。