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1、第十二章CT设备第一节概述 一、发展简史1895年,德国物理学家伦琴(W.C.Rontgen);发现X射线,为射线CT奠定了基础。1917年,奥地利数学家雷登(Radon):从数学上证明,利用物体在各个方面的投影数据,可以重建出物体的二维断面或三维图像。1945年,计算机的发明:为投影重建理论提供了物质基础.1963年,美国物理学家科马克(Cormack)发表了一篇研究报告,详细描述了用X射线投影数据重建图像数学方法。1971年,英国工程师亨斯费尔德(Hounsfield):在EMI公司研制成功世界上的第一台头颅CT。1974年,美国工程师莱德利(Led
2、ley):研制成功世界上的第一台全身CT。1971年,英国工程师亨斯费尔德(Hounsfield):HounsfieldCormackCT机的分代:第一代CT机:X线为单束,探测器数有单个或几个,运动方式平移加旋转,扫描时间长数分钟,头部.第二代CT机:X线为多束,探测器数有数个或几十个,运动方式平移加旋转,扫描时间数十秒,全身.第三代CT机:X线为扇形,探测器数有几百个扇形排列,运动方式旋转+旋转,扫描时间长数秒钟.第四代CT机:X线为扇形,探测器数有数百到几千个呈圆周状排列,提高了图像质量.运动方式为旋转.第五代CT机:电子束CT超高速型CT机(UF
3、CT).扫描无机械旋转维护费用高.（一）第一代CT（平移+旋转扫描方式）第一代CT由X线管和1-2个探测器（detector）组成。X线束穿过和探测器同步直线平移运动。获得透射数据后，X线管和探测器环绕中心旋转1°，做上次相反的直线扫描运动。获得数据后，再旋转1°，重复上述过程直到180°，采集到数据组成的平行投影值，即完成了数据的采集过程。第一代CT（平移+旋转扫描方式）（二）第二代CT（平移+旋转扫描方式）第二代CTX线束改为扇形线束，由一只X线管和3~30个晶体探测器组成。由呈扇形排列的多个探测器，每次平移后的旋转角由1°提高到扇面角度，扫描时间减
4、至18s。为了提高图像质量采用240°、360°平移加旋转扫描，比第一代CT各项指标有提高，已具备了做全身CT检查的条件。第二代CT主要缺点是：在扫描过程时间长，由于病人的生理运动，易产生伪影。第二代CT（平移+旋转扫描方式）（三）第三代CT（旋转-旋转扫描方式）第三代CT的扇形角较宽（30°~45°），探测器增加到300~1000个逐个依次无空隙排列。扫描时，X线管和探测器无直线平移运动，仅做围绕病人进行连续旋转运动即可。扫描时间可更短。优点：结构较简单，使用操作方便，可获得较理想的CT图像。缺点：需对相邻探测器的灵敏度差异进行校正，相邻探测器的性能差
5、异将产生同心环形伪影。第三代CT（旋转-旋转扫描方式）（四）第四代CT（旋转-静止扫描方式）第四代CT具有更多（600~4800个，分布在360°的圆周上）探测器。扫描时X线管做围绕病人一周的旋转运动，而探测器则固定不动。扇形线束角度也较大，扫描速度可达1~5s。其工作原理和第三代CT没有本质的区别，仅是第三代CT的一个变形。第四代CT（旋转-静止扫描方式）（五）第五代CT（静止-静止扫描方式）第五代CT由一个电子束X线管、由864个固体探测器构成216°的阵列固定环内和一个数据采样、图像处理、数据显示的计算机系统组成。每个固体探测器作为一个数据采集单元
6、。它由一个X线—可见光转换晶体、一个光—电转换硅二极管和一个前置放大器构成。第五代CT适用于心脏，查易动病人检查，是一种新型的CT。其缺点是造价昂贵。电子束CT第五代CT （静止-静止扫描方式）电子束CT双源CT各代CT比较第一代第二代第三代第四代第五代扫描方式笔束扫描扇束扫描运动方式平移/旋转方式连续扫描方式固定扫描时间3min10s~2min2.8s~10s1s~10s更快主要用途头颅扫描全身扫描，观察除心脏外的脏器可用于血管造影和心脏造影二、现状与发展趋势滑环技术（slipring）螺旋扫描技术（helicalscan）多层面螺旋扫描技术：2层CT
7、、4层CT、8层、16层、32层、64层CT……容积扫描（volumeScan）平板探测器CT机：锥形CT扫描机（conebeamCT）。排(层)的发展:单排CT→双排CT→64排CT→平板（锥形）CT锥形CT机面临的难点是：①克服锥形线束伪影（conebeamartifact）；②改进图像重建算法；③提高大量数据的处理速度；④提高平板探测器的性能；⑤克服机械结构限制。容积扫描锥形CTTHREE-DIMENSIONAL第二节CT工作原理X线CT扫描机能对人体进行横断体层成像，将各种组织对X线的吸收系数以数字（CT值）表示出来。X线CT扫描机与常规X线体层
8、摄影的原理和成像方法也完全不同，它没有纵向体层摄影时上下层模糊影像对目标体层的影
