多层螺旋CT的工作原理

王存航

     CT的基本原理是图像重建， 根据人体各种组织(包括正常和异常组织)对X射线吸收不等这一特性，将人体某一选定层面分成许多立方体小块(也称体素)X射线穿过体素后， 测得的密度或灰度值称为象素。X射线束穿过选定层面，探测器接收到沿X射线束方向排列的各体素吸收X射线后衰减值的总和，为已知值，形成该总量的各体素X射线衰减值为未知值，当X射线发生源和探测器围绕人体做圆弧或圆周相对运动时。用迭代方法求出每一体素的X射线衰减值并进行图像重建，得到该层面不同密度组织的黑白图像。

　　螺旋CT突破了传统CT的设计，采用滑环技术，将电源电缆和一些信号线与固定机架内不同金属环相连运动的X射线管和探测器滑动电刷与金属环导联。球管和探测器不受电缆长度限制，沿人体长轴连续匀速旋转， 扫描床同步匀速递进(传统 CT扫描床在扫描时静止不动)，扫描轨迹呈螺旋状前进，可快速、不间断地完成容积扫描。

　　多层螺旋CT的特点是探测器多层排列。是高速度、高空间分辨率的最佳结合。多层螺旋CT的宽探测器采用高效固体稀土陶瓷材料制成。每个单元只有0.5、1或 1.25 mm厚， 最多也只有5 mm厚 薄层扫描探测器的光电转换效率高达99%能连续接收X射线信号。余辉极短，且稳定性好。多层螺旋CT能高速完成较大范围的容积扫描， 图像质量好，成像速度快，具有很高的纵向分辨率和很好的时间分辨率。大大拓宽了CT的应用范围，与单层螺旋CT相比。采集同样体积的数据，扫描时间大为缩短，在不增加X射线剂量的情况下， 每15 S左右就能扫描一个部位;5S内可完成层厚为3 mm的整个胸部扫描;采用较大的螺距P值，一次屏气20 S，可以完成体部扫描;同样层厚， 同样时间内， 扫描范围增大4倍。扫描的单位时间覆盖率明显提高，病人接受的射线剂量明显减少，x线球管的使用寿命明显延长，同时，节省了对比剂用量，提高了低对比分辨率和空间分辨率，明显减少了噪声、伪影及硬化效应。另外，还可根据不同层厚需要自动调节X射线锥形线束的宽度，经过准直的X射线束聚焦在相应数目的探测器上探测器通过电子开关与四个数据采集系统(DAS)相连。每个DAS能独立采集完成一套图像，按照DAS与探测器匹配方式不同。通过电子切换可以选择性地获得1层、2层或4层图像，每层厚度可自由选择(0.5、1.0、1.25 mm或5、10 mm。采集的数据既可做常规图像显示， 也可在工作站进行后处理，完成三维立体重建、多层面重建、器官表面重建等，并能实时或近于实时显示。另外.不同角度的旋转、不同颜色的标记，使图像更具立体感更直观、逼真。仿真内窥镜、三维CT血管造影技术也更加成熟和快捷。

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