CT 核心設備(雙源CT詳細資料大全)

其實CT 核心設備的問題并不復雜，但是又很多的朋友都不太了解雙源CT詳細資料大全，因此呢，今天小編就來為大家分享CT 核心設備的一些知識，希望可以幫助到大家，下面我們一起來看看這個問題的分析吧！

本文目錄

1. 什么是CT球管
2. 雙源CT詳細資料大全

一、什么是CT球管

cT(Computed Tomography)即計算機體層攝影，是目前人體內部組織器官解剖形態(tài)結構的最主要的影像手段系統(tǒng)，尤其是檢查有密度和形態(tài)變化的疾病敏感病灶，由它引起的影像診斷技術的革命推動了醫(yī)學迅速發(fā)展。

cT機的組成主要有x線(x-ray)發(fā)生系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)(探測器)、電子計算機處理系統(tǒng)(信號處理和圖像重建)及輔助設備(監(jiān)視器、照相機等)，其核心裝置是CT球管。，C丁磅籮，包捃x光杰11璩管)的工作原理

1．1 CT球管的結構

CT球管主要垂管芯?管套?高壓電路、循琢冷卻系統(tǒng)等幾部分組成。而管芯又是由杯狀陰極燈絲、旋轉陽極鉬基鎢靶、高速軸承、附屬散熱裝置等部件組成。

1．2 cT管工作原理

CT球管實際上是一個大的高真空的陰極射線二極管，是產生x線的系統(tǒng)，其工作過程為：由12V電流供于陰極燈絲加熱，并產生自由電子云集，這時向陰陽兩極加40一150kV高壓電時，電勢差陡增，在高壓強電場驅動下，處于活躍狀態(tài)的自由電子束，由陰極高速撞

擊陽極鉬基鎢靶，并發(fā)生能量轉換，約l％的電能形成了x線，由窗口發(fā)射，99％則轉換為熱能，由散熱系統(tǒng)散發(fā)。

x線是一種有很強穿透力的短電磁波，且電壓愈高穿透力愈強。x線在穿透物質過程中會被部分的吸收即衰減，這是X線成像的物理學基礎。利用這一原理使人體的組織產生不同衰減的射線投影，使膠片的溴化銀感光經顯影呈黑色；而未感光的溴化銀，經定影沖洗為透明白色，由此產生了黑白影像，這就是攝影效應。另外x線的穿透程度或者說被吸收衰減程度還與被照物的密度和厚度相關，成像上所顯示的黑白影的層次差異代表人體組織的密度差異，密度越高，吸收越多，穿透越少，感光越少，圖像越白；反之則越黑。人體組織發(fā)生病變時密度也發(fā)生變化，其影像的黑白影也隨之變化，這就是影像診斷原理。以上為模擬影像技術，目前x線影像技術已與計算機結合發(fā)展為數(shù)字化x線成像技術，如CR(computed Radiography)計算機X線攝影術和DR(DigitalRadiogra曲y J數(shù)字ft x線攝影術等o

二、雙源CT詳細資料大全

英文全稱為Dual Source CT（DSCT），是一種通過兩套X射線球管系統(tǒng)和兩套探測器系統(tǒng)同時采集人體圖像的CT裝置。

基本介紹中文名：雙源CT外文名：dual-source computer tomography專業(yè)：醫(yī)學成像技術背景,CT技術發(fā)展歷史,DSCT開發(fā)背景,結構,工作原理,套用,輻射劑量,結語與展望,背景自英國工程師 Hounsfield于 1972年研制成功第一臺 CT機起，醫(yī)學影像領域出現(xiàn)了一次又一次的技術革命。 2004年以前，CT技術的發(fā)展主要是在球管和探測器運動方式以及射線束覆蓋范圍上的變革，直至 2005年西門子推出全球首臺雙源 CT( dua-l source computer tomography, DSCT)，使得 CT成像技術才有了更進一步的發(fā)展，CT心血管成像才能與數(shù)字減影血管造影( digital subtraction angiography，DSA)相媲美，并極大地降低了常規(guī) CT心血管成像假陽性的機率。 2006年中國北京協(xié)和醫(yī)院率先引進了中國第一臺雙源CT。目前除開展一些常規(guī)檢查外,主要還用于心血管檢查、肺結節(jié)的計算機輔助檢測、胸痛三聯(lián)征檢查、體部灌注成像和結腸仿真內鏡等，均取得了良好的效果。開展的研究性工作主要是利用其獨有的雙能量成像技術，包括體內結石成分及性質的鑒別、肌腱與韌帶的 CT重建成像、急性肺栓塞的早期診斷。 CT技術發(fā)展歷史 CT技術的發(fā)展按 X射線束的形狀及掃描方式不同，被公認為經歷了以下 5次大的技術變革：單束平移-旋轉方式；窄扇形束-平移旋轉方式；寬扇形束旋轉-方式；寬扇形束靜止-旋轉方式；電子束 CT。 20世紀 80年代主要是掃描速度的角逐，在此期間，碳刷和滑環(huán)技術的出現(xiàn)促成了螺旋 CT的誕生，并迅速取代了單一的橫斷面 CT。 20世紀 90年代至21世紀初，CT技術的發(fā)展又以努力增加縱軸覆蓋范圍為目標，先后出現(xiàn)了 4/16/32/40層 CT機。直到 2004年，西門子推出全球首臺 64層螺旋 CT機( SOMATOM Sensation 64)。此后，鑒于諸多機械制造方面的限制，許多專家認為 CT機已發(fā)展到了極點。但次年西門子在北美放射學年會( RSNA)上又推出了全球首臺 DSCT系統(tǒng)( SOMATOM De finition)，徹底打破了傳統(tǒng)的 CT技術理念，引發(fā)了 CT史上的一次新革命。 DSCT開發(fā)背景 CT自誕生后很快就被套用于臨床檢查，尤其是螺旋 CT出現(xiàn)后被廣泛套用于人體各個部位的檢查和診斷。但對于運動器官如肺、胃腸道、大動脈，尤其是心臟來說，一次檢查必須要求在有限的時間內完成，且要盡可能保證掃描期間患者無呼吸運動。否則，輕者會出現(xiàn)影像模糊、鋸齒狀偽影，重者根本得不到具有診斷意義的圖像，檢查無法完成。另外，空間解析度也是一個重要參數(shù)，同樣影響診斷的正確率。鑒于以上技術限制，西門子拋開了傳統(tǒng)的技術理念，在成熟的 SOMATOM Sensation 64技術和 Straton零兆金屬球管的基礎上，在機架內整合了兩套64層圖像數(shù)據采集系統(tǒng)，使得整個機架在完成 90b旋轉后即可獲得一幅優(yōu)質影像。機架旋轉 1周為0. 33 s，但只需完成 90b旋轉后即可完成圖像采集，所以其時間解析度達到了 83 ms，實現(xiàn)了單扇區(qū)數(shù)據的采集和重建，克服了”多扇區(qū)重建技術“帶來的諸多弊端，極大地提升了圖像質量，提高了診斷正確率，這套裝置即為世人注目的 DSCT。圖1德國西門子雙源CT結構結構 DSCT整機基本構成包括 2個主機電氣柜( 1主1輔)、機架、檢查床、水冷系統(tǒng)、成像控制系統(tǒng)( imagecontro l system, ICS)、圖像重建系統(tǒng)( im age reconstructionsystem, IRS)及圖像后處理系統(tǒng)等。核心部分主要是 2套既相互獨立，又相互聯(lián)系的數(shù)據采集系統(tǒng)。主要有 2個相互獨立的高壓發(fā)生器 A和 B，2個 Straton零兆金屬球管 A和 B，2組超高速稀土陶瓷探測器 A和B及 2套相對應的數(shù)據采集裝置 A和 B組成。除 2套探測器因受機架內可利用有效空間的限制，橫向上的長度不同，故而導致有效探測野( FOV)不同外，其余同類部件完全相同。高壓發(fā)生器 2個，每個最高功率可達 80 kW，當DSCT 2套采集系統(tǒng)同時工作時，最高功率可達 160kW，遠高于普通 64層 CT機。 X線球管 2個，球管 A和球管 B均是西門子擁有專利技術的 Straton零兆金屬球管，最大電壓 140kV，最大功率 80 kW，最大電流 666 mA，包括 X射線管組件、偏轉電子系統(tǒng)和冷卻裝置。轉子部分直接由發(fā)動機驅動,并在較大程度上旋轉對稱。陰極帶有可選擇設定的獨立發(fā)射系統(tǒng)、偏轉電子系統(tǒng)，實現(xiàn)了 Z軸方向上的飛焦點技術,焦點額定值為 0. 6*0. 6及 0. 8* 0. 9。冷卻系統(tǒng)是單獨的機械組件，不同于 X射線管組件,通過可以彎曲的油管相連。陽極靶面直接與循環(huán)油相接觸,因而實現(xiàn)陽極直接冷卻,陽極熱容量高達 6. 5 MHU/min( 4. 8 MJ/min),堪稱“零兆球管”。用戶在使用中完全不必再為球管的熱容量擔心，可以實現(xiàn)高功率、大范圍的連續(xù)掃描，甚至可以在保證空間解析度的前提下一次性完成對患者的全身掃描。 2組超高速稀土陶瓷探測器,每組均由 40排探測器組成,中間32排準直寬度為 0. 6 mm，兩邊各有4排準直寬度為 1. 2 mm的探測器。其中一個弧度為約 60b的主探測器組，且與球管 A相對應，另一個弧度為約 32b的輔助探測器組，與球管 B相對應。由于機架內部空間有限，使得 2套探測器橫向長度不同，因此掃描覆蓋野不同。 DSCT具有 78 cm的大機架孔徑及 200 cm的掃描范圍，擴展了臨床的套用范圍。機架運動部分和多螺旋 CT一樣，也是采用了碳刷和低壓滑環(huán)技術，但與它們不同的是旋轉部分采用了電磁直接驅動技術。工作原理兩套X射線的發(fā)生裝置和兩套探測器系統(tǒng)呈一定角度安裝在同一平面，進行同步掃描。兩套X射線球管既可發(fā)射同樣電壓的射線也可以發(fā)射不同電壓的射線，從而實現(xiàn)數(shù)據的整合或分離。不同的兩組數(shù)據對同一器官組織的分辨能力是不一樣的，通過兩組不同能量的數(shù)據從而可以分離普通CT所不能分離或顯示的組織結構。即能量成像。如果是兩組數(shù)據以同樣的電壓的電流值掃描則可以將兩組數(shù)據進行整合，快速獲得同一部位的組織結構形態(tài)，突破普通CT的速度極限。 DSCT有兩種工作模式，即單源模式和雙源模式，均可通過控制臺進行相關設定。單源模式時主要數(shù)據采集與重建系統(tǒng) A工作，數(shù)據采集與重建系統(tǒng)B處于關閉狀態(tài)。此時與一臺普通 64層 CT機無異，即由球管 A發(fā)射 X射線，經受檢者衰減后被探測器 A接收，然后再經相應的圖像處理和重建后產生相應部位的 CT圖像。1次掃描(即 1個采集周期)球管和探測器組至少要旋轉 180b才能獲得足夠的數(shù)據，重建出圖像，最多可獲得 64層圖像。定位像及頭頸部、胸腹部及四肢等一些常規(guī)平掃、增強掃描常采用單源模式。雙源模式時， 2套數(shù)據采集與重建系統(tǒng)同時工作，2套球管與探測器組合，各自獨立發(fā)射及接收射線，獨立完成圖像處理，但在圖像重建時，由 2套采集系統(tǒng)獲得的數(shù)據既可以重建出 2組獨立的圖像，也可以重建出 1組融合的圖像，前者 1個采集周期與單源模式相同，即球管和探測器組至少要旋轉 180b，主要用于骨骼及鈣化的分離、鑒別組織與膠原成分等；后者 1個采集周期球管和探測器組只需旋轉 90b，由 2組數(shù)據采集系統(tǒng)獲得的 2組數(shù)據經相應的數(shù)學運算、組合后即可實現(xiàn)單源下旋轉 180b的效果，但時間解析度提高了 1倍，主要用于心臟等時間解析度要求極高的檢查。套用傳統(tǒng)螺旋CT由于僅有一套X射線發(fā)生裝置和一套探測器系統(tǒng)，所以在掃描高速運動物體時（比如冠狀動脈）將會顯得力不從心。通常情況下，工程師通過加快CT的旋轉速度來提高CT對運動物體的撲捉能力，但是受限于工業(yè)水平和CT旋轉時產生的巨大離心力，目前最快的CT也只能達到0.27秒旋轉一圈。雙源CT系統(tǒng)圖2雙源CT成像圖同時使用了2個射線源和2個探測器系統(tǒng)，能夠以83ms的時間解析度采集與心電圖同步的心臟和冠狀動脈圖像。該系統(tǒng)能夠在不需要控制心率的情況下，對高心率、心率不規(guī)則甚至心律不齊患者進行心臟成像。同時，2個射線源能夠輸出不同能量的X射線。利用雙能曝光技術明顯改善CT的組織分辨力。 DSCT單從結構上看與普通 CT機差別不大,但從臨床套用分析的某些方面卻有著普通 CT機不可比擬的優(yōu)勢。心臟成像 DSCT最大的優(yōu)勢在于心臟成像方面。雙能量成像即在兩種不同的能量下成像。其依據是不同成分的組織在不同的 X射線能量照射下表現(xiàn)出的 CT值不同，再通過圖像融合重建技術，可得到能體現(xiàn)組織化學成分的 CT圖像,即組織特性圖像。普通掃描對于普通檢查，DSCT只用數(shù)據采集系統(tǒng) A，數(shù)據采集系統(tǒng)B處于關閉狀態(tài)，此時相當于一臺普通的 64層 CT機。輻射劑量 CT的輻射問題早已受到了廣泛的關注。盡管現(xiàn)有的CT設備一般都會將輻射劑量控制在安全劑量范圍內，但我們仍然希望CT檢查時的輻射劑量能夠越低越好。盡管雙源CT系統(tǒng)使用2套X線球管系統(tǒng)和2套探測器組，但其在心臟掃描中的射線劑量都只有常規(guī)CT的50%。由于其具備很高的時間解析度，能夠在一次心跳過程中完成采集心臟圖像，從而使利用多扇區(qū)重建的大劑量掃描方法成為過去。另外，雙源CT采用了依據心電圖的適應性劑量控制，最大程度地降低了心臟快速運動階段的放射劑量。這些技術的綜合使用使圖像的采集速度和效率提高了1倍，即使與能量效應最高的單能掃瞄器相比，雙源CT在正常心率條件下的放射劑量將至少降低50%。結語與展望 DSCT是基于西門子成熟的 64層 CT技術之上的嶄新設備，在掃描速度、時間解析度和空間解析度上有了更高的突破，其整體優(yōu)越的性能主要依賴于Straton零兆金屬球管、電磁直接驅動技術、靜音掃描技術、特殊散射線校正重建技術、特殊的射線劑量調控技術，特別是適應性心電門控劑量調控技術的套用。在冠狀動脈成像方面有著普通CT機不可比擬的優(yōu)勢，雙能量成像方面也有其獨到的優(yōu)勢，但由于諸多亟待解決的問題，其臨床實際價值尚需大量的臨床驗證。但從總體上說，DSCT是CT技術上的一次新革命，其開創(chuàng)了 CT史上的新紀元。

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