摘要:
自從Godfrey;N,;Hounsfied發(fā)明CT至今,,CT成像技術(shù)的醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用有30余年的歷史。本文從CT成像技術(shù)的發(fā)展,,CT臨床應(yīng)用的進(jìn)展兩個(gè)大的方面進(jìn)一步闡述了近十年來(lái)醫(yī)學(xué)影像CT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀:CT 的出現(xiàn)是傳統(tǒng)X線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的結(jié)果,,將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的階段,。 CT的硬、軟件技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的革命性進(jìn)步,,CT在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描的基礎(chǔ)上,,采用了滑環(huán)技術(shù)和連續(xù)進(jìn)床掃描,,滑環(huán)技術(shù)使掃描裝置可順一個(gè)方向作連續(xù)旋轉(zhuǎn),, 配以連續(xù)進(jìn)床,掃描軌跡呈螺旋狀,,因而得名螺旋 CT(he
摘要:
自從Godfrey;N;Hounsfied發(fā)明CT至今,,CT成像技術(shù)的醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用有30余年的歷史。本文從CT成像技術(shù)的發(fā)展,,CT臨床應(yīng)用的進(jìn)展兩個(gè)大的方面進(jìn)一步闡述了近十年來(lái)醫(yī)學(xué)影像CT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀:CT 的出現(xiàn)是傳統(tǒng)X線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的結(jié)果,,將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的階段。
CT的硬,、軟件技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的革命性進(jìn)步,,CT在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描的基礎(chǔ)上,采用了滑環(huán)技術(shù)和連續(xù)進(jìn)床掃描,,滑環(huán)技術(shù)使掃描裝置可順一個(gè)方向作連續(xù)旋轉(zhuǎn),, 配以連續(xù)進(jìn)床,掃描軌跡呈螺旋狀,,因而得名螺旋 CT(helical或spiral CT),。
多層螺旋CT的問(wèn)世,使得機(jī)架球管圍繞人體旋轉(zhuǎn)一圈能同時(shí)獲得多幅斷面圖像,,開創(chuàng)了容積數(shù)據(jù)成像的新時(shí)代,。這次革命性的進(jìn)步在CT發(fā)展史中成為重要的里程碑。 多層螺旋CT問(wèn)世后,,CT的成像技術(shù)和臨床應(yīng)用都呈現(xiàn)加速發(fā)展的態(tài)勢(shì),。
正文:
CT--X線計(jì)算機(jī)橫斷層掃描(Computed Tomography)技術(shù)開始在醫(yī)院的影像診斷中發(fā)揮作用已經(jīng)有很多年了,隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展,,其臨床作用也在不斷提高,。
根據(jù)x線CT的技術(shù)發(fā)展過(guò)程,可以分成幾個(gè)階段:非滑環(huán)CT,、滑環(huán)CT,、螺旋CT、多排螺旋CT,,不久,,還會(huì)有平板探測(cè)器的X線束CT問(wèn)世,但是,,對(duì)于臨床功能而言,,每一項(xiàng)新技術(shù)所發(fā)揮的作用則是有所不同的,。有的只是量的積累,有的則形成質(zhì)的飛躍,。
一,,我先從臨床應(yīng)用的角度來(lái)闡述CT的技術(shù)發(fā)展。
(一)性能要求導(dǎo)向技術(shù)發(fā)展
對(duì)與醫(yī)院而言,,CT使用性能的要求主要滿足:檢查速度,、圖像質(zhì)量、解析處理能力,。這三方面是臨床性能的根本保證,,當(dāng)然,也會(huì)考慮到軟件的可擴(kuò)展性和X線劑量的問(wèn)題,。
檢查速度包括:掃描速度,、重建圖像的速度、使用者操作機(jī)器的速度,。二者共同影響并檢查患者的流通量,。其中,掃描速度的提高尤為關(guān)鍵,。
掃描速度的提高給CT帶來(lái)的變化是最大的,。最早的CT需要幾十秒鐘才能掃描一層圖像。對(duì)于受呼吸運(yùn)動(dòng)影響的胸腹部圖像質(zhì)量無(wú)法保證,。為了解決這個(gè)問(wèn)題,,于是產(chǎn)生了滑環(huán)技術(shù),也帶來(lái)了CT臨床技術(shù)第一次質(zhì)的進(jìn)步,?;h(huán)CT的X線管球和探測(cè)器可以始終沿著相同的方向旋轉(zhuǎn),明顯提高了掃描速度,,使得一次屏住呼吸就可以掃得一層圖像,,保證了圖像質(zhì)量,明顯提高了CT在胸腹部的診斷能力,,也提高了檢查速度,。
(二)臨床需要導(dǎo)向CT市場(chǎng)
CT的技術(shù)發(fā)展日新月異,在學(xué)習(xí)中我發(fā)現(xiàn)可以把市場(chǎng)上現(xiàn)有的CT按臨床需要大致分三類:
1.滿足一般臨床檢查需要的CT,。如普通掃描滑環(huán)CT,。
2.速度快、圖像質(zhì)量高,,滿足除心血管外的所有檢查的CT
如掃描時(shí)間在1秒及1秒以內(nèi)的4排以下的螺旋
CT在檢查患者流通量方面,,單排與4排CT沒(méi)有明顯差別(以每天檢查50人,每人掃描30層為例,,1秒單排CT的掃描時(shí)間僅需25分鐘,。比這更快的掃描速度每天也不過(guò)是節(jié)省25分鐘以上,。)
3.不僅要求檢查速度快、圖像質(zhì)量高,,還需滿足心血管檢查的CT
即4排以上(含4排)的多層CT,,需有門控技術(shù)。
注意問(wèn)題:
在學(xué)習(xí)的過(guò)程中我注意到:同內(nèi)醫(yī)院間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,,造成了購(gòu)買設(shè)備的攀比意識(shí):各地方政府制定CT檢查的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)導(dǎo)向醫(yī)院購(gòu)置設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn):有的醫(yī)院向上級(jí)申請(qǐng)到一次資金不容易,,所以在資金允許的范圍內(nèi),盡量購(gòu)買最高檔的設(shè)備,。眾多原因造成一部分醫(yī)院購(gòu)置的設(shè)備超出了醫(yī)院的實(shí)際需要,,致使有些先進(jìn)的設(shè)備沒(méi)有充分發(fā)揮其性能,,造成一定程度的資源浪費(fèi),。我覺(jué)得這樣資源配置不夠合理的現(xiàn)象,隨著國(guó)家的體制改革和人們經(jīng)濟(jì)意識(shí)的不斷增強(qiáng)會(huì)有一定的改善,,但還是要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)購(gòu)買設(shè)備,。
我認(rèn)為醫(yī)院應(yīng)該根據(jù)自己醫(yī)院的能力購(gòu)買什么樣的CT。這不僅與醫(yī)院的級(jí)別有關(guān),,還與醫(yī)院的購(gòu)買能力和臨床需要有關(guān),。醫(yī)院應(yīng)根據(jù)自身的科研教學(xué)和臨床需要來(lái)選購(gòu)設(shè)備。 對(duì)于我國(guó)的大部分醫(yī)院,,1秒單排到亞秒4層多排之間的螺旋CT可以滿足臨床需求,。而對(duì)于需要更高卡當(dāng)?shù)亩嗯臗T、帶有科研教學(xué)任務(wù)的大醫(yī)院,,因CT檢查的患者量非常大,,只有一臺(tái)多排螺旋CT是不能滿足需求的,往往同時(shí)還需要一臺(tái)4排以下的螺旋CT,,因此,,單排1秒到亞秒4層多排之間的螺旋CT在近幾年中國(guó)市場(chǎng)的需求量將是最大的,當(dāng)然,,有些醫(yī)院還會(huì)考慮在使用壽命內(nèi)保證其技術(shù)不落后,,但此處的“不落后”應(yīng)該是與醫(yī)院的發(fā)展相比較,而不是與CT的技術(shù)發(fā)展相比較,,只要在設(shè)備的正常使用壽命之內(nèi)始終能夠滿足醫(yī)院的臨床需要,,就是一臺(tái)先進(jìn)的設(shè)備
下面我從CT技術(shù)的發(fā)展來(lái)進(jìn)一步介紹一下醫(yī)學(xué)影像CT的發(fā)展
(一)、CT成像技術(shù)的發(fā)展
CT 的出現(xiàn)是傳統(tǒng)X線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的結(jié)果,,將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的階段,。CT應(yīng)用到醫(yī)學(xué)臨床已有30多年的歷史。 近十余年來(lái),,從非螺旋 CT到螺旋 CT,、單層CT到多層CT,,CT主要的硬件技術(shù)變化表現(xiàn)在其探測(cè)器、球管,、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及偽影校準(zhǔn)算法的不斷進(jìn)步上,。
1.探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展
最早的單層CT探測(cè)器覆蓋寬度只有10mm,最薄物理采集層厚也只能達(dá)到10mm,。多層螺旋CT采用了陣列探測(cè)器,,每一單列的探測(cè)器采集層厚可達(dá)到亞毫 米,陣列探測(cè)器的組合覆蓋寬度最早達(dá)到20mm甚至32mm,;而現(xiàn)在64排CT的覆蓋寬度可達(dá)40mm,,最薄物 理采集層厚依據(jù)不同廠家可做到高分辨率的亞毫米層厚0.5或O.625mm??梢钥吹教綔y(cè)器發(fā)展是向著寬體,、薄層的方向發(fā)展。覆蓋寬度越來(lái)越大,,層厚越來(lái) 越小,,會(huì)使影像質(zhì)量更佳,掃描速度得到很大的提升,,現(xiàn)在64排CT在10秒內(nèi)即可以做全身的檢查,,同時(shí)所得到的圖像都是高分辨率的亞毫米層厚。
2.管的技術(shù)發(fā)展
在單層CT上,,球管的熱容量和散熱率比較低,,在檢查中若要進(jìn)行大范圍或薄層掃描就需要球管 冷卻等待,,限制了許多的臨床應(yīng)用,。隨著多層CT的出現(xiàn),,掃描覆蓋范圍增大,、層厚變薄,,球管設(shè)計(jì)也逐漸走向大熱容量,、高散熱率和高毫安輸出的方向,以保證能 進(jìn)行薄層,、快速,。大范圍檢查,,并同時(shí)得到高質(zhì)量的圖像,。 目前在多層CT上,,球管設(shè)計(jì)和選擇有兩種發(fā)展趨勢(shì):以GE公司的“V8”大力神球管為代表的大功率高毫安輸出球管和以Siemens公司為代表的 Straton“0M”高散熱率球管。
3.圖像后處理的進(jìn)展
近10 年來(lái),,各廠家在CT 的圖像后處理上下了很大功夫,。原來(lái)單層螺旋CT逐步可以開展初步的二維,、三維圖像的重建,在多層螺旋CT出現(xiàn)后得到了快速發(fā)展,,為臨床診斷帶來(lái)了新的立體 診斷模式,,使CT的臨床應(yīng)用有了進(jìn)一步的突破,,可以實(shí)現(xiàn)心臟冠脈的無(wú)創(chuàng)成像、血管的曲面跟蹤重建CT功能學(xué)分析,、CAD技術(shù)等等。同時(shí),,多種后處理技術(shù)的 綜合應(yīng)用并且程序化,更加豐富了影像學(xué)的信息,。
4.影像數(shù)據(jù)管理的進(jìn)展
隨 著CT薄層大范圍掃描的臨床應(yīng)用和掃描層數(shù)的增多,,圖像掃描、數(shù)據(jù)采集,、傳輸,、后處理重建將面臨龐大的數(shù)據(jù)流。尤其是到了64層CT,,上千幅圖像成為了常 規(guī),。以前在后處理平臺(tái)上各廠家都在追求穩(wěn)定性、安全性,、便捷性,。隨著數(shù)據(jù)的增多,,如何加快圖像后處理,,加強(qiáng)有效數(shù)據(jù)的管理,,是提高診斷醫(yī)生的工作效率,,減 輕操作醫(yī)生負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵,。
(二),、CT臨床應(yīng)用的進(jìn)展
1、心臟成像
CT的心臟成像是CT臨床應(yīng)用的劃時(shí)代的突破,能對(duì)運(yùn)動(dòng) 臟器的解剖細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)微觀察和病變?cè)\斷為影像學(xué)診斷開拓了全新的領(lǐng)域,。在心臟成像中又一全新概念被提出:“時(shí)間分辨率”,。時(shí)間分辨率的大小直接影響到凍結(jié) 心臟的搏動(dòng),,即檢查成功率和心率覆蓋范圍,。
2.CT功能學(xué)成像分析
傳統(tǒng)的CT 影像學(xué)只要是對(duì)形態(tài)學(xué)進(jìn)行診斷,,近年來(lái)興起的CT灌注功能(CT Perfusinn)主要可以對(duì)組織的血液動(dòng)力學(xué)進(jìn)行診斷分析。
3.低劑量CT普查以及CAD(計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè))技術(shù)
CT低劑量篩查越來(lái)越為廣大醫(yī)務(wù)工作者所重視,這是近年來(lái)數(shù)字影像技術(shù)綜合發(fā)展的結(jié)果,,包含多層CT、圖像處理和CAD等技術(shù),主要用于肺癌,,冠狀動(dòng)脈鈣 化積分和結(jié)腸癌的早期檢查。
二,,CT設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r
在非螺旋CT時(shí)代,,第三代CT與第四代CT共 存。螺旋CT的產(chǎn)生,,第四代設(shè)備由于影像的原始數(shù)據(jù)不必通過(guò)滑環(huán)導(dǎo)出,,故其優(yōu)勢(shì)較三代結(jié)構(gòu)無(wú)疑的明顯的。但是在多層CT出現(xiàn)以后,,四代CT需要的探測(cè)器與 DAS數(shù)目會(huì)大大增加,,故成本無(wú)法承受,這使得在多層CT的產(chǎn)品中變?yōu)榈谌Y(jié)構(gòu)的一統(tǒng)天下,。
國(guó)外的廠家在這方面擁有較大的優(yōu)勢(shì),,目前已經(jīng)能達(dá)到了256排螺旋CT了。
在學(xué)習(xí)過(guò)程中,,我注意到CT的發(fā)展將朝著更有利于臨床應(yīng)用,,能更有效的為患者服務(wù),協(xié)助醫(yī)生診斷的方向發(fā)展,,圖像更加精確,,更有利于醫(yī)學(xué)的創(chuàng)新應(yīng)用,。而CT設(shè)備也將步步升級(jí),在未來(lái)256排的CT 可能也只是陳舊的設(shè)備了,,科技的發(fā)展使得醫(yī)生有了更好的助手,。
CT機(jī)的發(fā)展史見(jiàn)論文后的附表(部分廠商CT機(jī)發(fā)展史)
附表:部分廠商CT機(jī)發(fā)展史
皮克公司CT機(jī)主要包括:PQ6000、PQ5000V,、PQ2000S,、PQS、IQ 皮克公司是唯一一家在所有類型CT(從IQ到PQ6000)都采用固態(tài)檢測(cè)器的廠家,。
西門子SOMATOM PLUS 4系列SOMATOM PLUS 4VZ最新一代的多螺旋掃描機(jī),。SOMATOM AR系列—AR.Star 低壓滑環(huán)式螺旋機(jī) 中高檔機(jī)SOMATOM AR系列—AR.nova 全身CT滑環(huán)掃描機(jī),可直接升級(jí)到螺旋掃描機(jī),,采用獨(dú)特的飛焦點(diǎn)技術(shù),,1.75MHU熱容量球管。 SOMATOM Smile歡星——陽(yáng)極熱容量1.0MHU
GE的CT——CT市場(chǎng)最大份額的GE公司GE公司96年推出螺旋CT syncrgy系列,,將工作站與操作臺(tái)完善的結(jié)合,,即在操作臺(tái)上能完成快速的三維重建。97年新型CT porspeed系列,,采用GE最新球管技術(shù),,推出0.8亞秒掃描。GE Hispeed CTi以最先進(jìn)的SGI工作站為計(jì)算機(jī)主機(jī),,采用GE獲得專利的,、為90年代探測(cè)器代表的稀土陶瓷探測(cè)器,具有高穩(wěn)定性,,高轉(zhuǎn)換率的特點(diǎn),,是圖像質(zhì)量,掃描速度達(dá)到最好水平,,采用GE6.3MHU金屬陶瓷管,。美國(guó)Max—Ray球管中國(guó)獨(dú)家代理——GE
飛利浦CT Tomoscan系列Tomoscan ave是高檔機(jī)中的矯矯者,僅1秒掃描和1秒的512重建,,配MRC201長(zhǎng)命CT專用金屬球管陶瓷球管,。Tomoscan AVPS是另一種高檔機(jī),配有氣態(tài)和固態(tài)兩種探測(cè)方式,,仍是一秒掃描和一秒重建,配MRC160金屬陶瓷CT專用球管,,承諾10萬(wàn)層面的保證,。Tomoscan AV中檔螺旋機(jī),配MRC160金屬陶瓷CT專用球管,100秒的螺旋掃描,適合中型醫(yī)院。Tomoscan EG采用獨(dú)特的EPC節(jié)能,,劑量?jī)H僅是普通CT的1/3,,而且保證了圖像質(zhì)量,,延長(zhǎng)了球管的壽命,X線的防護(hù)也獲得進(jìn)一步改善,,EG可升級(jí)為螺旋功能,。MRC200球管是荷蘭飛利浦公司專利產(chǎn)品,完全擯棄了傳統(tǒng)的滾珠、滾軸軸承結(jié)構(gòu),,采用全新的螺旋槽軸承,,用液態(tài)金屬做潤(rùn)滑劑和導(dǎo)熱媒介。MRCX線球管熱容量達(dá)到3.5MHU,,旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極直徑達(dá)200mm,,可在50秒內(nèi)掃描50張1cm層厚的圖像,即能連續(xù)掃描50cm范圍而不熱過(guò)載,。PHILIPS CT cision(包括CT Secura 和CT Aura)采用PHILIPS 專利球管MRC金屬外殼球管,,此7.7MHU熱容量的大功率球管,保證了病人流通量和更快的檢查速度,,1500KHU/min的陽(yáng)極冷卻效率,,業(yè)內(nèi)最高,確保大范圍,、連續(xù)性的螺旋掃描,,MRC球管采用獨(dú)特的液態(tài)金屬潤(rùn)滑劑材料,保證了更高的圖像質(zhì)量,。
Elscint的CT——CT—Twin系列采用動(dòng)態(tài)雙焦點(diǎn)X線管,,信息采集量提高一倍,球管冷卻系統(tǒng)采用油水雙冷技術(shù),,壽命長(zhǎng),,根據(jù)統(tǒng)計(jì)3.5兆球管平均壽命達(dá)到40萬(wàn)秒。
Anatom(安科)CT采用Varian公司生產(chǎn)的X射線管,,焦點(diǎn)尺寸0.7×0.7mm,,空氣冷卻,熱容量為600KHU,、1000KHU,。(等效于一般CT1.8MHU、3MHU)
東大CT—C2000X線管采用美國(guó)Varian公司1.5MHU金屬管,。 東大CT—C3000X射線管采用Varian公司3.5金屬球管,。
島津的CT島津SCT—4800TCZ 全身CT掃描機(jī),球管熱容量為750KHU,。
摘要:
自從Godfrey,;N;Hounsfied發(fā)明CT至今,,CT成像技術(shù)的醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用有30余年的歷史,。本文從CT成像技術(shù)的發(fā)展,,CT臨床應(yīng)用的進(jìn)展兩個(gè)大的方面進(jìn)一步闡述了近十年來(lái)醫(yī)學(xué)影像CT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀:CT 的出現(xiàn)是傳統(tǒng)X線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的結(jié)果,將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的階段,。 CT的硬,、軟件技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的革命性進(jìn)步,CT在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描的基礎(chǔ)上,,采用了滑環(huán)技術(shù)和連續(xù)進(jìn)床掃描,,滑環(huán)技術(shù)使掃描裝置可順一個(gè)方向作連續(xù)旋轉(zhuǎn), 配以連續(xù)進(jìn)床,,掃描軌跡呈螺旋狀,,因而得名螺旋 CT(he
摘要:
自從Godfrey;N;Hounsfied發(fā)明CT至今,CT成像技術(shù)的醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用有30余年的歷史,。本文從CT成像技術(shù)的發(fā)展,,CT臨床應(yīng)用的進(jìn)展兩個(gè)大的方面進(jìn)一步闡述了近十年來(lái)醫(yī)學(xué)影像CT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀:CT 的出現(xiàn)是傳統(tǒng)X線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的結(jié)果,將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的階段,。
CT的硬,、軟件技術(shù)經(jīng)歷了幾次大的革命性進(jìn)步,CT在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描的基礎(chǔ)上,,采用了滑環(huán)技術(shù)和連續(xù)進(jìn)床掃描,,滑環(huán)技術(shù)使掃描裝置可順一個(gè)方向作連續(xù)旋轉(zhuǎn), 配以連續(xù)進(jìn)床,,掃描軌跡呈螺旋狀,,因而得名螺旋 CT(helical或spiral CT)。
多層螺旋CT的問(wèn)世,,使得機(jī)架球管圍繞人體旋轉(zhuǎn)一圈能同時(shí)獲得多幅斷面圖像,,開創(chuàng)了容積數(shù)據(jù)成像的新時(shí)代。這次革命性的進(jìn)步在CT發(fā)展史中成為重要的里程碑,。 多層螺旋CT問(wèn)世后,,CT的成像技術(shù)和臨床應(yīng)用都呈現(xiàn)加速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
正文:
CT--X線計(jì)算機(jī)橫斷層掃描(Computed Tomography)技術(shù)開始在醫(yī)院的影像診斷中發(fā)揮作用已經(jīng)有很多年了,,隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展,,其臨床作用也在不斷提高。
根據(jù)x線CT的技術(shù)發(fā)展過(guò)程,,可以分成幾個(gè)階段:非滑環(huán)CT,、滑環(huán)CT、螺旋CT,、多排螺旋CT,,不久,還會(huì)有平板探測(cè)器的X線束CT問(wèn)世,,但是,,對(duì)于臨床功能而言,每一項(xiàng)新技術(shù)所發(fā)揮的作用則是有所不同的,。有的只是量的積累,,有的則形成質(zhì)的飛躍。
一,,我先從臨床應(yīng)用的角度來(lái)闡述CT的技術(shù)發(fā)展,。
(一)性能要求導(dǎo)向技術(shù)發(fā)展
對(duì)與醫(yī)院而言,CT使用性能的要求主要滿足:檢查速度,、圖像質(zhì)量,、解析處理能力。這三方面是臨床性能的根本保證,,當(dāng)然,,也會(huì)考慮到軟件的可擴(kuò)展性和X線劑量的問(wèn)題。
檢查速度包括:掃描速度,、重建圖像的速度,、使用者操作機(jī)器的速度。二者共同影響并檢查患者的流通量,。其中,,掃描速度的提高尤為關(guān)鍵。
掃描速度的提高給CT帶來(lái)的變化是最大的,。最早的CT需要幾十秒鐘才能掃描一層圖像,。對(duì)于受呼吸運(yùn)動(dòng)影響的胸腹部圖像質(zhì)量無(wú)法保證。為了解決這個(gè)問(wèn)題,,于是產(chǎn)生了滑環(huán)技術(shù),,也帶來(lái)了CT臨床技術(shù)第一次質(zhì)的進(jìn)步?;h(huán)CT的X線管球和探測(cè)器可以始終沿著相同的方向旋轉(zhuǎn),,明顯提高了掃描速度,使得一次屏住呼吸就可以掃得一層圖像,,保證了圖像質(zhì)量,,明顯提高了CT在胸腹部的診斷能力,也提高了檢查速度,。
(二)臨床需要導(dǎo)向CT市場(chǎng)
CT的技術(shù)發(fā)展日新月異,,在學(xué)習(xí)中我發(fā)現(xiàn)可以把市場(chǎng)上現(xiàn)有的CT按臨床需要大致分三類:
1.滿足一般臨床檢查需要的CT。如普通掃描滑環(huán)CT,。
2.速度快,、圖像質(zhì)量高,滿足除心血管外的所有檢查的CT
如掃描時(shí)間在1秒及1秒以內(nèi)的4排以下的螺旋
CT在檢查患者流通量方面,,單排與4排CT沒(méi)有明顯差別(以每天檢查50人,,每人掃描30層為例,,1秒單排CT的掃描時(shí)間僅需25分鐘。比這更快的掃描速度每天也不過(guò)是節(jié)省25分鐘以上,。)
3.不僅要求檢查速度快,、圖像質(zhì)量高,還需滿足心血管檢查的CT
即4排以上(含4排)的多層CT,,需有門控技術(shù),。
注意問(wèn)題:
在學(xué)習(xí)的過(guò)程中我注意到:同內(nèi)醫(yī)院間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,造成了購(gòu)買設(shè)備的攀比意識(shí):各地方政府制定CT檢查的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)導(dǎo)向醫(yī)院購(gòu)置設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn):有的醫(yī)院向上級(jí)申請(qǐng)到一次資金不容易,,所以在資金允許的范圍內(nèi),,盡量購(gòu)買最高檔的設(shè)備。眾多原因造成一部分醫(yī)院購(gòu)置的設(shè)備超出了醫(yī)院的實(shí)際需要,,致使有些先進(jìn)的設(shè)備沒(méi)有充分發(fā)揮其性能,,造成一定程度的資源浪費(fèi)。我覺(jué)得這樣資源配置不夠合理的現(xiàn)象,,隨著國(guó)家的體制改革和人們經(jīng)濟(jì)意識(shí)的不斷增強(qiáng)會(huì)有一定的改善,,但還是要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)購(gòu)買設(shè)備。
我認(rèn)為醫(yī)院應(yīng)該根據(jù)自己醫(yī)院的能力購(gòu)買什么樣的CT,。這不僅與醫(yī)院的級(jí)別有關(guān),,還與醫(yī)院的購(gòu)買能力和臨床需要有關(guān)。醫(yī)院應(yīng)根據(jù)自身的科研教學(xué)和臨床需要來(lái)選購(gòu)設(shè)備,。 對(duì)于我國(guó)的大部分醫(yī)院,,1秒單排到亞秒4層多排之間的螺旋CT可以滿足臨床需求。而對(duì)于需要更高卡當(dāng)?shù)亩嗯臗T,、帶有科研教學(xué)任務(wù)的大醫(yī)院,,因CT檢查的患者量非常大,只有一臺(tái)多排螺旋CT是不能滿足需求的,,往往同時(shí)還需要一臺(tái)4排以下的螺旋CT,,因此,單排1秒到亞秒4層多排之間的螺旋CT在近幾年中國(guó)市場(chǎng)的需求量將是最大的,,當(dāng)然,,有些醫(yī)院還會(huì)考慮在使用壽命內(nèi)保證其技術(shù)不落后,但此處的“不落后”應(yīng)該是與醫(yī)院的發(fā)展相比較,,而不是與CT的技術(shù)發(fā)展相比較,,只要在設(shè)備的正常使用壽命之內(nèi)始終能夠滿足醫(yī)院的臨床需要,就是一臺(tái)先進(jìn)的設(shè)備
下面我從CT技術(shù)的發(fā)展來(lái)進(jìn)一步介紹一下醫(yī)學(xué)影像CT的發(fā)展
(一),、CT成像技術(shù)的發(fā)展
CT 的出現(xiàn)是傳統(tǒng)X線攝影和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的結(jié)果,,將影像檢查技術(shù)帶人一個(gè)新的劃時(shí)代的階段。CT應(yīng)用到醫(yī)學(xué)臨床已有30多年的歷史。 近十余年來(lái),,從非螺旋 CT到螺旋 CT,、單層CT到多層CT,CT主要的硬件技術(shù)變化表現(xiàn)在其探測(cè)器,、球管,、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及偽影校準(zhǔn)算法的不斷進(jìn)步上。
1.探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展
最早的單層CT探測(cè)器覆蓋寬度只有10mm,,最薄物理采集層厚也只能達(dá)到10mm。多層螺旋CT采用了陣列探測(cè)器,,每一單列的探測(cè)器采集層厚可達(dá)到亞毫 米,,陣列探測(cè)器的組合覆蓋寬度最早達(dá)到20mm甚至32mm;而現(xiàn)在64排CT的覆蓋寬度可達(dá)40mm,,最薄物 理采集層厚依據(jù)不同廠家可做到高分辨率的亞毫米層厚0.5或O.625mm,。可以看到探測(cè)器發(fā)展是向著寬體,、薄層的方向發(fā)展,。覆蓋寬度越來(lái)越大,層厚越來(lái) 越小,,會(huì)使影像質(zhì)量更佳,,掃描速度得到很大的提升,現(xiàn)在64排CT在10秒內(nèi)即可以做全身的檢查,,同時(shí)所得到的圖像都是高分辨率的亞毫米層厚,。
2.管的技術(shù)發(fā)展
在單層CT上,球管的熱容量和散熱率比較低,,在檢查中若要進(jìn)行大范圍或薄層掃描就需要球管 冷卻等待,,限制了許多的臨床應(yīng)用。隨著多層CT的出現(xiàn),,掃描覆蓋范圍增大,、層厚變薄,球管設(shè)計(jì)也逐漸走向大熱容量,、高散熱率和高毫安輸出的方向,,以保證能 進(jìn)行薄層、快速,。大范圍檢查,,并同時(shí)得到高質(zhì)量的圖像。 目前在多層CT上,,球管設(shè)計(jì)和選擇有兩種發(fā)展趨勢(shì):以GE公司的“V8”大力神球管為代表的大功率高毫安輸出球管和以Siemens公司為代表的 Straton“0M”高散熱率球管,。
3.圖像后處理的進(jìn)展
近10 年來(lái),各廠家在CT 的圖像后處理上下了很大功夫。原來(lái)單層螺旋CT逐步可以開展初步的二維,、三維圖像的重建,,在多層螺旋CT出現(xiàn)后得到了快速發(fā)展,為臨床診斷帶來(lái)了新的立體 診斷模式,,使CT的臨床應(yīng)用有了進(jìn)一步的突破,,可以實(shí)現(xiàn)心臟冠脈的無(wú)創(chuàng)成像、血管的曲面跟蹤重建CT功能學(xué)分析,、CAD技術(shù)等等,。同時(shí),多種后處理技術(shù)的 綜合應(yīng)用并且程序化,,更加豐富了影像學(xué)的信息,。
4.影像數(shù)據(jù)管理的進(jìn)展
隨 著CT薄層大范圍掃描的臨床應(yīng)用和掃描層數(shù)的增多,圖像掃描,、數(shù)據(jù)采集,、傳輸、后處理重建將面臨龐大的數(shù)據(jù)流,。尤其是到了64層CT,,上千幅圖像成為了常 規(guī)。以前在后處理平臺(tái)上各廠家都在追求穩(wěn)定性,、安全性,、便捷性。隨著數(shù)據(jù)的增多,,如何加快圖像后處理,,加強(qiáng)有效數(shù)據(jù)的管理,是提高診斷醫(yī)生的工作效率,,減 輕操作醫(yī)生負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵,。
(二)、CT臨床應(yīng)用的進(jìn)展
1,、心臟成像
CT的心臟成像是CT臨床應(yīng)用的劃時(shí)代的突破,,能對(duì)運(yùn)動(dòng) 臟器的解剖細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)微觀察和病變?cè)\斷為影像學(xué)診斷開拓了全新的領(lǐng)域。在心臟成像中又一全新概念被提出:“時(shí)間分辨率”,。時(shí)間分辨率的大小直接影響到凍結(jié) 心臟的搏動(dòng),,即檢查成功率和心率覆蓋范圍。
2.CT功能學(xué)成像分析
傳統(tǒng)的CT 影像學(xué)只要是對(duì)形態(tài)學(xué)進(jìn)行診斷,,近年來(lái)興起的CT灌注功能(CT Perfusinn)主要可以對(duì)組織的血液動(dòng)力學(xué)進(jìn)行診斷分析,。
3.低劑量CT普查以及CAD(計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè))技術(shù)
CT低劑量篩查越來(lái)越為廣大醫(yī)務(wù)工作者所重視,這是近年來(lái)數(shù)字影像技術(shù)綜合發(fā)展的結(jié)果,,包含多層CT,、圖像處理和CAD等技術(shù),,主要用于肺癌,冠狀動(dòng)脈鈣 化積分和結(jié)腸癌的早期檢查,。
二,,CT設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r
在非螺旋CT時(shí)代,第三代CT與第四代CT共 存,。螺旋CT的產(chǎn)生,,第四代設(shè)備由于影像的原始數(shù)據(jù)不必通過(guò)滑環(huán)導(dǎo)出,故其優(yōu)勢(shì)較三代結(jié)構(gòu)無(wú)疑的明顯的,。但是在多層CT出現(xiàn)以后,,四代CT需要的探測(cè)器與 DAS數(shù)目會(huì)大大增加,故成本無(wú)法承受,,這使得在多層CT的產(chǎn)品中變?yōu)榈谌Y(jié)構(gòu)的一統(tǒng)天下,。
國(guó)外的廠家在這方面擁有較大的優(yōu)勢(shì),目前已經(jīng)能達(dá)到了256排螺旋CT了,。
在學(xué)習(xí)過(guò)程中,我注意到CT的發(fā)展將朝著更有利于臨床應(yīng)用,,能更有效的為患者服務(wù),,協(xié)助醫(yī)生診斷的方向發(fā)展,圖像更加精確,,更有利于醫(yī)學(xué)的創(chuàng)新應(yīng)用,。而CT設(shè)備也將步步升級(jí),在未來(lái)256排的CT 可能也只是陳舊的設(shè)備了,,科技的發(fā)展使得醫(yī)生有了更好的助手,。
CT機(jī)的發(fā)展史見(jiàn)論文后的附表(部分廠商CT機(jī)發(fā)展史)
附表:部分廠商CT機(jī)發(fā)展史
皮克公司CT機(jī)主要包括:PQ6000、PQ5000V,、PQ2000S,、PQS、IQ 皮克公司是唯一一家在所有類型CT(從IQ到PQ6000)都采用固態(tài)檢測(cè)器的廠家,。
西門子SOMATOM PLUS 4系列SOMATOM PLUS 4VZ最新一代的多螺旋掃描機(jī),。SOMATOM AR系列—AR.Star 低壓滑環(huán)式螺旋機(jī) 中高檔機(jī)SOMATOM AR系列—AR.nova 全身CT滑環(huán)掃描機(jī),可直接升級(jí)到螺旋掃描機(jī),,采用獨(dú)特的飛焦點(diǎn)技術(shù),,1.75MHU熱容量球管。 SOMATOM Smile歡星——陽(yáng)極熱容量1.0MHU
GE的CT——CT市場(chǎng)最大份額的GE公司GE公司96年推出螺旋CT syncrgy系列,,將工作站與操作臺(tái)完善的結(jié)合,,即在操作臺(tái)上能完成快速的三維重建。97年新型CT porspeed系列,,采用GE最新球管技術(shù),,推出0.8亞秒掃描,。GE Hispeed CTi以最先進(jìn)的SGI工作站為計(jì)算機(jī)主機(jī),采用GE獲得專利的,、為90年代探測(cè)器代表的稀土陶瓷探測(cè)器,,具有高穩(wěn)定性,高轉(zhuǎn)換率的特點(diǎn),,是圖像質(zhì)量,,掃描速度達(dá)到最好水平,采用GE6.3MHU金屬陶瓷管,。美國(guó)Max—Ray球管中國(guó)獨(dú)家代理——GE
飛利浦CT Tomoscan系列Tomoscan ave是高檔機(jī)中的矯矯者,,僅1秒掃描和1秒的512重建,配MRC201長(zhǎng)命CT專用金屬球管陶瓷球管,。Tomoscan AVPS是另一種高檔機(jī),,配有氣態(tài)和固態(tài)兩種探測(cè)方式,仍是一秒掃描和一秒重建,,配MRC160金屬陶瓷CT專用球管,,承諾10萬(wàn)層面的保證。Tomoscan AV中檔螺旋機(jī),配MRC160金屬陶瓷CT專用球管,100秒的螺旋掃描,適合中型醫(yī)院,。Tomoscan EG采用獨(dú)特的EPC節(jié)能,,劑量?jī)H僅是普通CT的1/3,而且保證了圖像質(zhì)量,,延長(zhǎng)了球管的壽命,,X線的防護(hù)也獲得進(jìn)一步改善,EG可升級(jí)為螺旋功能,。MRC200球管是荷蘭飛利浦公司專利產(chǎn)品,完全擯棄了傳統(tǒng)的滾珠,、滾軸軸承結(jié)構(gòu),采用全新的螺旋槽軸承,,用液態(tài)金屬做潤(rùn)滑劑和導(dǎo)熱媒介,。MRCX線球管熱容量達(dá)到3.5MHU,旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極直徑達(dá)200mm,,可在50秒內(nèi)掃描50張1cm層厚的圖像,,即能連續(xù)掃描50cm范圍而不熱過(guò)載。PHILIPS CT cision(包括CT Secura 和CT Aura)采用PHILIPS 專利球管MRC金屬外殼球管,,此7.7MHU熱容量的大功率球管,,保證了病人流通量和更快的檢查速度,1500KHU/min的陽(yáng)極冷卻效率,,業(yè)內(nèi)最高,,確保大范圍、連續(xù)性的螺旋掃描,,MRC球管采用獨(dú)特的液態(tài)金屬潤(rùn)滑劑材料,,保證了更高的圖像質(zhì)量,。
Elscint的CT——CT—Twin系列采用動(dòng)態(tài)雙焦點(diǎn)X線管,信息采集量提高一倍,,球管冷卻系統(tǒng)采用油水雙冷技術(shù),,壽命長(zhǎng),根據(jù)統(tǒng)計(jì)3.5兆球管平均壽命達(dá)到40萬(wàn)秒,。
Anatom(安科)CT采用Varian公司生產(chǎn)的X射線管,,焦點(diǎn)尺寸0.7×0.7mm,空氣冷卻,,熱容量為600KHU,、1000KHU。(等效于一般CT1.8MHU,、3MHU)
東大CT—C2000X線管采用美國(guó)Varian公司1.5MHU金屬管,。 東大CT—C3000X射線管采用Varian公司3.5金屬球管。
島津的CT島津SCT—4800TCZ 全身CT掃描機(jī),,球管熱容量為750KHU,。
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