CT仿真設(shè)備？雙源CT詳細資料大全

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本文目錄

1. 雙源CT詳細資料大全
2. MRI虛擬仿真實訓室建設(shè)方案
3. PET-CT的原理

一、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(shù)背景,CT技術(shù)發(fā)展歷史,DSCT開發(fā)背景,結(jié)構(gòu),工作原理,套用,輻射劑量,結(jié)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(lǐng)域出現(xiàn)了一次又一次的技術(shù)革命。 2004年以前，CT技術(shù)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(shù)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(jié)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(jié)腸仿真內(nèi)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(shù)，包括體內(nèi)結(jié)石成分及性質(zhì)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(shù)發(fā)展歷史 CT技術(shù)的發(fā)展按 X射線束的形狀及掃描方式不同，被公認為經(jīng)歷了以下 5次大的技術(shù)變革：單束平移-旋轉(zhuǎn)方式；窄扇形束-平移旋轉(zhuǎn)方式；寬扇形束旋轉(zhuǎn)-方式；寬扇形束靜止-旋轉(zhuǎn)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(shù)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(shù)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(shù)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(nèi)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(shù)限制，西門子拋開了傳統(tǒng)的技術(shù)理念，在成熟的 SOMATOM Sensation 64技術(shù)和 Straton零兆金屬球管的基礎(chǔ)上，在機架內(nèi)整合了兩套64層圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使得整個機架在完成 90b旋轉(zhuǎn)后即可獲得一幅優(yōu)質(zhì)影像。機架旋轉(zhuǎn) 1周為0. 33 s，但只需完成 90b旋轉(zhuǎn)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(jù)的采集和重建，克服了”多扇區(qū)重建技術(shù)“帶來的諸多弊端，極大地提升了圖像質(zhì)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(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) DSCT整機基本構(gòu)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(jù)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(yīng)的數(shù)據(jù)采集裝置 A和 B組成。除 2套探測器因受機架內(nèi)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(shù)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(zhuǎn)電子系統(tǒng)和冷卻裝置。轉(zhuǎn)子部分直接由發(fā)動機驅(qū)動,并在較大程度上旋轉(zhuǎn)對稱。陰極帶有可選擇設(shè)定的獨立發(fā)射系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)電子系統(tǒng)，實現(xiàn)了 Z軸方向上的飛焦點技術(shù),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(yīng)，另一個弧度為約 32b的輔助探測器組，與球管 B相對應(yīng)。由于機架內(nèi)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(shù)，但與它們不同的是旋轉(zhuǎn)部分采用了電磁直接驅(qū)動技術(shù)。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(jù)的整合或分離。不同的兩組數(shù)據(jù)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(jù)從而可以分離普通CT所不能分離或顯示的組織結(jié)構(gòu)。即能量成像。如果是兩組數(shù)據(jù)以同樣的電壓的電流值掃描則可以將兩組數(shù)據(jù)進行整合，快速獲得同一部位的組織結(jié)構(gòu)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(guān)設(shè)定。單源模式時主要數(shù)據(jù)采集與重建系統(tǒng) A工作，數(shù)據(jù)采集與重建系統(tǒng)B處于關(guān)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(jīng)受檢者衰減后被探測器 A接收，然后再經(jīng)相應(yīng)的圖像處理和重建后產(chǎn)生相應(yīng)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(zhuǎn) 180b才能獲得足夠的數(shù)據(jù)，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(jù)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(jù)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(zhuǎn) 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(zhuǎn) 90b，由 2組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得的 2組數(shù)據(jù)經(jīng)相應(yīng)的數(shù)學運算、組合后即可實現(xiàn)單源下旋轉(zhuǎn) 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(zhuǎn)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(zhuǎn)時產(chǎn)生的巨大離心力，目前最快的CT也只能達到0.27秒旋轉(zhuǎn)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(shù)明顯改善CT的組織分辨力。 DSCT單從結(jié)構(gòu)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(jù)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(shù)，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(jù)采集系統(tǒng) A，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)B處于關(guān)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(guān)注。盡管現(xiàn)有的CT設(shè)備一般都會將輻射劑量控制在安全劑量范圍內(nèi)，但我們?nèi)匀幌Ｍ鸆T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(jù)心電圖的適應(yīng)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(shù)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(yīng)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(jié)語與展望 DSCT是基于西門子成熟的 64層 CT技術(shù)之上的嶄新設(shè)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(qū)動技術(shù)、靜音掃描技術(shù)、特殊散射線校正重建技術(shù)、特殊的射線劑量調(diào)控技術(shù)，特別是適應(yīng)性心電門控劑量調(diào)控技術(shù)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(shù)上的一次新革命，其開創(chuàng)了 CT史上的新紀元。

二、MRI虛擬仿真實訓室建設(shè)方案

隨著成像技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學影像診斷設(shè)備迅猛發(fā)展，MRI大型醫(yī)學影像設(shè)備也在各大型醫(yī)院普遍使用，由于MRI影像設(shè)備價格昂貴、運行成本高，相關(guān)實驗課往往安排在醫(yī)院進行，但醫(yī)院的醫(yī)療任務(wù)繁重、設(shè)備昂貴且結(jié)構(gòu)復雜，學生的實際動手實踐機會較少，學生的專業(yè)技能訓練培養(yǎng)難以保障。

MRI實訓室的建設(shè)解決MRI設(shè)備實驗教學和技能操作不易開展的難題，使學生得到標準、規(guī)范的實踐技能訓練，提升醫(yī)學影像人才培養(yǎng)質(zhì)量。

MRI虛擬仿真實訓室建設(shè)政策導向

國家虛擬仿真實驗教學項目是示范性虛擬仿真實驗教學項目建設(shè)工作的深化和拓展，堅持立德樹人，強化以能力為先的人才培養(yǎng)理念，堅持“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的原則，突出應(yīng)用驅(qū)動、資源共享，將實驗教學信息化作為高等教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量，以高質(zhì)量實驗教學助推高等教育教學質(zhì)量變軌超車，助力高等教育強國建設(shè)。

MRI虛擬仿真實訓室的建設(shè)，貫徹落實國家在虛擬仿真技術(shù)在信息技術(shù)與教育教學領(lǐng)域的深度融合，學生通過實訓技能在醫(yī)院真正頂崗，為工作打下良好基礎(chǔ)。

醫(yī)影智能虛擬仿真實訓室整體建設(shè)以產(chǎn)學研結(jié)合理念為核心，融合開放式管理平臺、軟硬件環(huán)境，打造教學體驗、實訓為一體的現(xiàn)代化、信息化的體驗場所。

MRI實訓室建設(shè)意義

教學方面：傳統(tǒng)醫(yī)學影像技術(shù)講授枯燥，學生理解難度大，原理晦澀難懂，MRI影像設(shè)備受資金場地等限制大，難以隨時隨地學習實訓。實訓室建設(shè)使學生“身臨其境”，符合職業(yè)教育的“現(xiàn)場感強”的要求。滿足學生日常學習過程中對于反復實訓的需要，增加學習興趣。

技術(shù)層面：影像技術(shù)是一門交叉學科,是電子、機械、數(shù)字技術(shù)、光學工程等專業(yè)綜合發(fā)展的結(jié)果,各專業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展使從業(yè)人員跟不上發(fā)展的步伐。虛擬仿真系統(tǒng)緊跟發(fā)展趨勢，技術(shù)融合軟件更新，拆分設(shè)備結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)設(shè)備原理，真正理解基礎(chǔ)上操作，同時適應(yīng)職業(yè)教學改革。

人才建設(shè)：我國影像技術(shù)專業(yè)人才緊缺，院校在培養(yǎng)中教學方式單一，儀器老化，學生建設(shè)中能力參差不齊，畢業(yè)使學生很難在醫(yī)院真正頂崗，實訓室的建設(shè)使學生接觸設(shè)備與醫(yī)院新型醫(yī)學設(shè)備近乎一致,能有效培養(yǎng)學生實踐操作能力、自主學習能力、臨床思維能力真正做到信息技術(shù)與教育教學深度融合，助力人才培養(yǎng)。

MRI實訓室建設(shè)配置及功能

實訓教學中心有MRI影像設(shè)備實訓室、醫(yī)影智能影像教學中心，開放創(chuàng)新平臺等。實驗室設(shè)備布局須按照醫(yī)院標準布局建設(shè)，全真模擬醫(yī)學影像設(shè)備MRI的工作流程和操作過程，保證MRI設(shè)備真實有效的操作效果，能夠滿足醫(yī)學影像技術(shù)專業(yè)的實驗、實訓需要。

MRI教學仿真機：1:1三甲醫(yī)院設(shè)備結(jié)構(gòu)仿真，設(shè)計與臨床影像檢查、圖像采集、圖像處理功能相似的MRI模擬機系統(tǒng)。模擬機主要由機架、自動檢查床、掃描控制臺、主控計算機系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及相關(guān)輔助設(shè)備組成?？梢杂脕硖峁τ贛RI檢查技術(shù)內(nèi)容的臨床技能操作教學和臨床思維訓練，滿足臨床檢查技術(shù)實訓要求。

真實操作系統(tǒng)：應(yīng)用和醫(yī)院相同的操作系統(tǒng)，突出醫(yī)學影像課程教學與實驗的需求，把教學、實驗、科研聯(lián)系起來，豐富、優(yōu)化了教學資源。

MRI設(shè)備結(jié)構(gòu)虛擬仿真實驗：MRI設(shè)備結(jié)構(gòu)虛擬仿真系統(tǒng)提供MRI的設(shè)備結(jié)構(gòu)9個實驗，可實現(xiàn)對設(shè)備布局、結(jié)構(gòu)、細節(jié)和參數(shù)的深度認知和學習，有引導式學習MRI設(shè)備主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、主控計算機和配套保障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對MRI設(shè)備主要元件的細節(jié)認知和模擬拆裝。

MRI性能檢測虛擬仿真實驗：性能檢測虛擬仿真系統(tǒng)提供11個實驗，實驗包含磁共振性能指標、參數(shù)、檢驗磁共振性能的標準、正確掌握磁共振操作方法以及隨堂測評功能等，且能生成實驗報告，為學生提供個性化學習。采用虛擬和多媒體交互技術(shù)實現(xiàn)理論知識與實驗內(nèi)容要求。將教學大綱要求掌握的知識要點精心設(shè)計融入其中，沉浸感強，激發(fā)學習興趣。

影像云系統(tǒng)：影像云平臺可訓練和提高學生、實習醫(yī)師、全科醫(yī)師的影像診斷思維能力并可進行考核。系統(tǒng)有較大的存儲功能，備有較為豐富的圖像資源和試題庫，可以提供10萬+不同部位的DICOM圖像案例，并不斷維護更新，方便學生影像診斷與成績測試。影像云平臺可兼容當前主流Linux，Windows等多種操作系統(tǒng)；可快速適配手機、Pad、Pc等多種終端類型，滿足不同用戶群體的使用需求。

定制化開發(fā)：在MRI設(shè)備室的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際需求還可選擇CT室、DR室、超聲等儀器設(shè)備配置，滿足日常教學和實訓建設(shè)需求。

國家虛擬仿真實驗教學項目是推進現(xiàn)代信息技術(shù)融入實驗教學項目、拓展實驗教學內(nèi)容廣度和深度、延伸實驗教學時間和空間、提升實驗教學質(zhì)量和水平的重要舉措。為新時代教育改革發(fā)展營造良好環(huán)境和氛圍。醫(yī)學影像技術(shù)人才的培養(yǎng)發(fā)展提供了更為廣闊的空間。

虛擬仿真實訓室將被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃邮襟w驗學習，通過場景化體驗，多維的情境教學，打造一款全方位的現(xiàn)代化教學實驗室，開啟一個嶄新的教育時代。

三、PET-CT的原理

一、PET顯像的基本原理

PET是英文 Positron Emission Tomography的縮寫。其臨床顯像過程為：將發(fā)射正電子的放射性核素（如F－18等）標記到能夠參與人體組織血流或代謝過程的化合物上，將標有帶正電子化合物的放射性核素注射到受檢者體內(nèi)。讓受檢者在PET的有效視野范圍內(nèi)進行 PET顯像。放射核素發(fā)射出的正電子在體內(nèi)移動大約1mm后與組織中的負電子結(jié)合發(fā)生湮滅輻射。產(chǎn)生兩個能量相等（511 KeV）、

方向相反的γ光子。由于兩個光子在體內(nèi)的路徑不同，到達兩個探測器的時間也有一定差別，如果在規(guī)定的時間窗內(nèi)（一般為 0－15 us），探頭系統(tǒng)探測到兩個互成180度（士0．25度）的光子時。即為一個符合事件，探測器便分別送出一個時間脈沖，脈沖處理器將脈沖變?yōu)榉讲?，符合電路對其進行數(shù)據(jù)分類后，送人工作站進行圖像重建。便得到人體各部位橫斷面、冠狀斷面和矢狀斷面的影像。

PET系統(tǒng)的主要部件包括機架、環(huán)形探測器、符合電路、檢查床及工作站等。探測系統(tǒng)是整個正電子發(fā)射顯像系統(tǒng)中的主要部分，它采用的塊狀探測結(jié)構(gòu)有利于消除散射、提高計數(shù)率。許多塊結(jié)構(gòu)組成一個環(huán)，再由數(shù)十個環(huán)構(gòu)成整個探測器。每個塊結(jié)構(gòu)由大約36個鍺酸鉍（BGO）小晶體組成，晶體之后又帶有2對（4個）光電倍增管（PMT）（請看圖1）。BGO晶體將高能光子轉(zhuǎn)換為可見光．PMT將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號再被轉(zhuǎn)換成時間脈沖信號，探頭層間符合線路對每個探頭信號的時間耦合性進行檢驗判定，排除其它來源射線的干擾，經(jīng)運算給出正電子的位置，計算機采用散射、偶然符合信號校正及光子飛行時間計算等技術(shù)，完成圖像重建。重建后的圖像將PET的整體分辨率提高到2 mm左右。

PET采用符合探測技術(shù)進行電子準直校正，大大減少了隨機符合事件和本底，電子準直器具有非常高的靈敏度（沒有鉛屏蔽的影響）和分辨率。另外．BGO晶體的大小與靈敏度成正相關(guān)性。塊狀結(jié)構(gòu)的PET探頭。能進行2D或3D采集。2D采集是在環(huán)與環(huán)之間隔置鉛板或鎢板，以減少散射對圖像質(zhì)量的影響 2D圖像重建時只對臨近幾個環(huán)（一般2－3個環(huán)）內(nèi)的計數(shù)進行符合計算，其分辨率高，計數(shù)率低；3D數(shù)據(jù)采集則不同。取消了環(huán)與環(huán)之間的間隔，在所有環(huán)內(nèi)進行符合計算，明顯地提高了計數(shù)率，但散射嚴重，圖像分辨率也較低，且數(shù)據(jù)重組時要進行大量的數(shù)據(jù)運算。兩種采集方法的另一個重要區(qū)別是靈敏度不同，3D采集的靈敏度在視野中心為最高。

二、多層螺旋CT的工作原理

CT的基本原理是圖像重建，根據(jù)人體各種組織（包括正常和異常組織）對X射線吸收不等這一特性，將人體某一選定層面分成許多立方體小塊（也稱體素）X射線穿過體素后，測得的密度或灰度值稱為象素。X射線束穿過選定層面，探測器接收到沿X射線束方向排列的各體素吸收X射線后衰減值的總和，為已知值，形成該總量的各體素X射線衰減值為未知值，當X射線發(fā)生源和探測器圍繞人體做圓弧或圓周相對運動時。用迭代方法

求出每一體素的X射線衰減值并進行圖像重建，得到該層面不同密度組織的黑白圖像。

螺旋CT突破了傳統(tǒng)CT的設(shè)計，采用滑環(huán)技術(shù)，將電源電纜和一些信號線與固定機架內(nèi)不同金屬環(huán)相連運動的X射線管和探測器滑動電刷與金屬環(huán)導聯(lián)。球管和探測器不受電纜長度限制，沿人體長軸連續(xù)勻速旋轉(zhuǎn)，掃描床同步勻速遞進（傳統(tǒng) CT掃描床在掃描時靜止不動），掃描軌跡呈螺旋狀前進，可快速、不間斷地完成容積掃描。

多層螺旋CT的特點是探測器多層排列。是高速度、高空間分辨率的最佳結(jié)合。多層螺旋CT的寬探測器采用高效固體稀土陶瓷材料制成。每個單元只有 0．5、1或 1.25 mm厚，最多也只有5 mm厚薄層掃描探測器的光電轉(zhuǎn)換效率高達99%能連續(xù)接收X射線信號。余輝極短，且穩(wěn)定性好。多層螺旋CT能高速完成較大范圍的容積掃描，圖像質(zhì)量好，成像速度快，具有很高的縱向分辨率和很好的時間分辨率。大大拓寬了CT的應(yīng)

用范圍，與單層螺旋CT相比。采集同樣體積的數(shù)據(jù)，掃描時間大為縮短，在不增加X射線劑量的情況下，每15 S左右就能掃描一個部位；5S內(nèi)可完成層厚為3 mm的整個胸部掃描；采用較大的螺距 P值，一次屏氣20 S，可以完成體部掃描；同樣層厚，同樣時間內(nèi)，掃描范圍增大4倍。掃描的單位時間覆蓋率明顯提高，病人接受的射線劑量明顯減少，x線球管的使用壽命明顯延長，同時，節(jié)省了對比劑用量，提高了低對比分辨率和空間分辨率，明顯減少了噪聲、偽影及硬化效應(yīng)。另外，還可根據(jù)不同層厚需要自動調(diào)節(jié)X射線錐形線束的寬度，經(jīng)過準直的X射線束聚焦在相應(yīng)數(shù)目的探測器上探測器通過電子開關(guān)與四個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）相連。每個DAS能獨立采集完成一套圖像，按照DAS與探測器匹配方式不同。通過電子切換可以選擇性地獲得1層、2層或4層圖像，每層厚度可自由選擇（0.5、1.0、1.25 mm或 5、10 mm。采集的數(shù)據(jù)既可做常規(guī)圖像顯示，也可在工作站進行后處理，完成三維立體重建、多層面重建、器官表面重建等，并能實時或近于實時顯示。另外．不同角度的旋轉(zhuǎn)、不同顏色的標記，使圖像更具立體感更直觀、逼真。仿真內(nèi)窺鏡、三維CT血管造影技術(shù)也更加成熟和快捷。

三、 PET－CT的圖像融合

PET與CT兩種不同成像原理的設(shè)備同機組合，不是其功能的簡單相加。而是在此基礎(chǔ)上進行圖像融合，融合后的圖像既有精細的解剖結(jié)構(gòu)又有豐富的生理．生化功能信息能為確定和查找腫瘤及其它病灶的精確位置定量、定性診斷提供依據(jù)。并可用X線對核醫(yī)學圖像進行衰減校正。

PET－CT的核心是融合，圖像融合是指將相同或不同成像方式的圖像經(jīng)過一定的變換處理使它們的空間位置和空間坐標達到匹配，圖像融臺處理系統(tǒng)利用各自成像方式的特點對兩種圖像進行空間配準與結(jié)合，將影像數(shù)據(jù)注冊后合成為一個單一的影像。 PET－CT同機融合（又叫硬件融合、非影像對位）具有相同的定位坐標系統(tǒng)，病人掃描時不必改變位置，即可進行 PET－CT同機采集，避免了由于病人移位所造成的誤差。采集后兩種圖像不必進行對位、轉(zhuǎn)換及配準，計算機圖像融合軟件便可方便地進行

2D、3D的精確融合，融合后的圖像同時顯示出人體解剖結(jié)構(gòu)和器官的代謝活動，大大簡化了整個圖像融合過程中的技術(shù)難度、避免了復雜的標記方法和采集后的大量運算，并在一定程度上解決了時間、空間的配準問題，圖像可靠性大大提高。

PET在成像過程中由于受康普頓效應(yīng)、散射、偶然符合事件、死時間等衰減因素的影響，采集的數(shù)據(jù)與實際情況并不一致，圖像質(zhì)量失真，必須采用有效措施進行校正，才能得到更真實的醫(yī)學影像。同位素校正得到的穿透圖像系統(tǒng)分辨率一般為12 mm、而 X線方法的穿透圖像系統(tǒng)分辨率為1mm左右圖像信息量遠大于同位素方法。用 CT圖像對 PET進行衰減校正使 PET圖像的清晰度大為提高，圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于同位素穿透源校正的效果（請看圖2），分辨率提高了 25%以上，校正效率提高了 30%，且易于操作。校正后的 PET圖像與 CT圖像進行融合，經(jīng)信息互補后得到更多的解剖結(jié)構(gòu)和生理功能關(guān)系的信息對于腫瘤病人手術(shù)和放射治療定位具有極其重要的臨床意義。

關(guān)于CT仿真設(shè)備的內(nèi)容到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。