常用医学影像设备CTMRI核医学篇.ppt

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1、常用医学影像设备,07701793k10b 李晨光,指导教师：王世伟教授,CT.MRI.核医学篇,常用医学影像设备,X射线,MRI,核医学,CT,超声,1 CT2 MRI3 核医学,1 CT,1.1 主要参数1.2 设备简介,1.1 主要参数,1.分辨率：是图象对客观的分辨能力，他包括空间分辨率，密度分辨率，时间分辨率。2.CT值：在CT的实际应用中，我们蒋各种组织包括空气的吸收衰减值都与水比较，并将密度固定为上限1000。将空气定为下限1000，其它数值均表示为中间灰度，从而产生了一个相对的吸收系数标尺。3.窗宽和窗位，窗位是指图像显示所指的CT值范围的中心。例如观察脑组织常用窗位为35HU

2、，而观察骨质则用300600HU。窗宽指显示图像的CT值范围。例如观察脑的窗宽用100，观察骨的窗宽用1000。这样，同一层面的图像数据，通过调节窗位和窗宽，便可分别得到适于显示脑组织与骨质的两种密度图像。4.部分容积效应：CT图像上各个像素的数值代表相应单位组织全体的平均CT值，它不能如实反映该单位内各种组织本身的CT值。在CT扫描中，凡小于层厚的病变，其CT值受层厚的病变，其CT值受层厚内其它组织的影响，所测出的CT值不能代表病变的真正的CT值：如在高密度组织中较小的低密度病灶，其CT值偏高；反之，在低密度组织中的较小的高密度病灶，其CT值偏低，这种现象称为部分容积效应。5.噪声,1.2

3、设备简介,世界首台双源CT：SOMATOM Definition1.2.2 AQUILION641.2.3 ANATOM(ASR-800F)1.2.4 Presto CT,世界首台双源CT：SOMATOM Definition,西门子医疗系统集团在北美放射学会（RSNA）第92届年会上宣布，SOMATOMDefinition的首批syngo双能应用已经获得美国食品药品管理局（FDA）的510(k)批准。SOMATOMDefinition是全球第一款也是唯一一款双源CT（DSCT）系统。FDA允许SOMATOMDefinition的两个X线源在同一次螺旋扫描中采用两个不同的能量级别。这使临床医师

4、能够进行多种方式来探究组织特征，并使双能应用成为常规临床应用的一部分。,世界首台双源CT：SOMATOM Definition,极具创造性的SOMATOMDefinition双源CT超越了探测器排数的简单叠加，超越了当今多层CT理念。其特点如下：1超越任何心跳a在任何心率情况下均不需要使用受体阻滞剂，双源CT心脏成像如同拍摄普通胸片一样简单；b在任何心率情况下，83ms的单时相时间分辨率均可为用户提供无运动伪影的心脏图像；c能为心率不齐的病人进行心脏成像且无需准。250的扫描剂量获得100的心脏诊断细节与当今最节省扫描剂量的单源CT相比，在典型心率条件下，双源CT可以减少50%以上的剂量。3一

5、站式的急症诊断a160kW的功率储备使得即使在最快扫描速度下也可以获得最佳图像质量；b78cm的扫描孔径和重建视野，200cm的扫描范围；c可为急诊病人提供快速有效的一站式诊断。4双能量成像超越常规视野SOMATOMDefinition的双能量扫描成像功能开辟了全新的CT临床应用和研究领域，其包括：对血管和骨骼进行直接的减影成像；肿瘤组织特征识别；体液识别。,1.2.2 AQUILION64,东芝一直引领着CT的发展潮流，从未停止过研发的脚步，技术不断推陈出新，追求品质的卓越和技术的极至。1985年，东芝发明了东芝的专利螺旋技术后，即推出世界首台螺旋CT。1993年，东芝又以CT透视技术开创了

6、一个新的临床应用纪元。2000年，东芝首先宣布拥有4维容积CT，2003年第一个推出64排CT，目前东芝是全球唯一已安装了256排CT的厂家。东芝CT，不仅在日本拥有最大的市场份额，在占全世界医疗影像器材市场半壁江山的北美地区，也是最受欢迎的产品之一。东芝有个明确的目标：提供世界上最好的CT。东芝Aquilion64因为具备CT王者气质，故以空陆王者取名为鹰狮64CT，提供的是能满足3个医生同时上机的强大配置，可提供非常科学的影像科工作流程，在繁忙的影像工作中真正实现扫描、诊断、科研都不耽误。最好的心脏CT实时四维容积成像 最快的急诊CT实时动态心脑急诊成像 最低剂量的CT5mAs,1.2.2

7、 AQUILION64,0.5mm 层厚的精细扫描，0.35 mm各向同性分辨率 CT图像质量的金标准密度分辨率 2mm0.3%优质的图像,低的x线剂量 Quantum denoising 降低剂量 40%最有效的心脏CT，最快的时间分辨率40ms 容积成像，势在必行 创新的流程化工作新概念,1.2.3 ANATOM(ASR-800F),安科公司与美国ANALOGIC公司共同推出设计新颖、结构紧凑、环境适应性强的新型全身螺旋CT，其特点如下：永不磨损的自由滑环（非接触滑环螺旋扫描）技术带来了螺旋CT概念的深刻变革；Anatom创造性地采用卫星能源供电、射频天线传输数据，使得螺旋CT的连续旋转不

8、再依赖接触式滑环，免受滑环磨损、打火之困扰。超长寿命的X光管给这一款CT带来最好的经济效益。采用世界顶级球管生产商瓦利安公司的球管，通过独特的设计，球管的使用寿命达到同挡CT的最大值。高灵敏度固态探测器加上独具匠心的短几何设计是高质量CT图像的保证；X线剂量只需一般CT的1/3；超低X射线剂量对于患者及医护人员的体贴不言而喻，其延长X光球管寿命的功效也显而易见，是真正的绿色环保CT。太空节能电池的创造性应用使Anatom的能源要求降低90%，整机耗电仅3KW，是常规螺旋CT的1/10，普通照明电源，即插即用，无须稳压电源和电源增容；扫描过程中突然停电时，不仅CT不会受到损害，还能继续完成25帧

9、图象的扫描。,1.2.4 Presto CT,Mdsin品质提供的日本Hitachi日立 Presto CT，有以下特点：通过NEW WAVE计算法，克服了多排CT检查床大节距与高画质的矛盾关系，即使在广范围摄影使用大节距7时，也可抑制多排螺旋特有的伪影，同样保证获得高画质图像；采用日立高效 F.S.M.D 多排探测器，通过将通道间的分离带宽度大幅减少，使X线利用率明显提高；每圈扫描可同时显示4张图像，且具有丰富的层厚选择，可进行自亚毫米至10毫米的层厚设定，一次摄影可获得三种层厚的图像；亚秒扫描速度和实时0.2秒图像重建时间令人感受超乎想象的快捷 和全新的图像显示技术，更有实时电影回放，使医

10、生的同步诊断轻松实现；为了高速且稳定地传输多排螺旋 CT 检测器所获得的大量数据，采用了最新的光传输方式Optical WAVE 技术；为呵护患者设计的自动最佳电流调节Adaptive mA功能，实时控制旋转中的管电流，不仅降低对患者的辐射，也抑制了广范围摄影时画质的偏差；Hyper Q-net 软件可将 CT 的大量图像高速传输到 PC 机上，使在普通电脑上进行解析和印制胶片成为可能，提高了作业效率。,2 MRI,2.1 简介2.2 设备简介,2.1 简介,MRI也就是核磁共振成像，英文全称是：nuclear magnetic resonance imaging，之所以后来不称为核磁共振而改

11、称磁共振，是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害，为表示尊重，就把核字去掉了。核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测

12、中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。,2.2 设备简介,2.2.1 GE MRI Signa 产品系列 2.2.2 MAGNETOM Verio 2.2.3 ZGV MRI 2.2.4 Superstar 0.35T/HQ 0.35T/HQ 0.23T,2.2.1 GE

13、MRI Signa 产品系列,对整体成像3.0T磁共振系统进行了首次（美国）食品及药品管理局质量认证。由于3.0T VH/I系统所需环境空间灵活，重点集中在操作和成像质量上，所以能够满足临床设备日益严格、精确的要求。开放、友好的患者检查腔和最安全、最舒适、最易入位的患者入位平台.增强部门生产能力、坚固、高性能剃度（gradients）.由于诊断可信度的提高及其运用的简易性，将把对患者的服务提高到一个新的高度.,2.2.2 MAGNETOM Verio,西门子MAGNETOM Verio全景开放式3.0T磁共振仪，具备70 cm超大孔径和163 cm超短磁体，保证临床获得更广泛、更深入的应用领域

14、；在Tim技术的基础上，Verio创新地研发了TrueForm适形技术平台，实现了人们长久追求的柱形成像空间，从而使磁共振物理学与人体解剖学完美结合；零液氦消耗技术和与1.5T磁共振相同的机房要求将医院的经济效益最大化；其卓越的性能将为今后的手术室MRI、PET-MR等提供可靠的质量保证。,2.2.3 ZGV MRI,东芝美国日前研制出一款新型磁共振成像ZGV MRI。该系统有1.5T磁性，可提高图像质量,而且以 Mach 8 为特色的处理器重建，能在一秒内形成 1,300个图像。目前该MRI以获得了美FDA批准。以一些最复杂的磁共振成像应用为特色，该系统包括先进的回声平面图像(EPI)、磁共

15、振血管造影和 SuperFASE图像。除此之外，日本东芝公司已经用新鲜血液成像(FBI)深入到无差别对比磁共振血管造影的研究。该系统采用了日本东芝公司专利 Pianissimo 技术,减少多达 90%的听觉噪音,高度的减少患者不便之处，而且使临床医生能够高效利用该装置。,2.2.4 Superstar 0.35T/HQ 0.35T/HQ 0.23T,三高品质即高平台、高配置、高性能；全景开放式设计。为永磁开放式成像系统中最为舒适最为友善，为病人提供全方位开放的检查环境；极好的磁体品质。拥有多项专利技术，将高科技与其临床应用价值融为一体；强劲的梯度性能。在图像质量和扫描时间上具有决定性的意义；极

16、佳的射频系统。高而均匀的射频场、标准4通道发射/接收相控阵硬件平台、全数字化信号采集技术、专有的多层激发采集的SIMEX技术等；提供丰富的相控阵接收线圈，针对不同部位专有设计。对常用部位如体部等，配有不同尺寸的接收线圈，保证更高的填充率以获得优质图像。各种线圈适合任何临床扫描序列，充分满足临床各个部位的应用；强大的计算机配置，具有双核CPU的并行应用，海量的存储空间，极大的内存容量，友好的WINDOWS操作系统，国际标准的DICOM3.0接口和超快速的图像重建器；采用宽体游离检查床，具有先进的侧方摆位方式，有利于偏中心部位成像，方便危重患者的扫描。配备精确的激光定位系统；软件设计更加注重智能化

17、和人性化，拥有先进的成像序列和丰富的临床应用软件。,3 核医学,3.1 PET3.2 SPECT3.3 PET/CT和MR/PET3.4 设备简介,3.1 PET,全称为：正电子发射型计算机断层显像（Positron Emission Computed Tomography），是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。其大致方法是，将某种物质，一般是生物生命代谢中必须的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸，标记上短寿命的放射性核素（如F18，碳11等），注入人体后，通过对于该物质在代谢中的聚集，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。最近各医院主要使用的物质是氟代脱氧葡萄糖，简称FDG。

18、其机制是，人体不同组织的代谢状态不同，在高代谢的恶性肿瘤组织中葡萄糖代谢旺盛，聚集较多，这些特点能通过图像反映出来，从而可对病变进行诊断和分析。,3.2 SPECT,单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT)和正电子发射断层成像术(Positron Emission Tomography，PET)是核医学的两种CT技术，由于它们都是对从病人体内发射的射线成像，故统称发射型计算机断层成像术(Emission Computed Tomography，ECT)。,3.3 PET/CT和MR/PET,由于核医学技术的特

19、点，PET在精度方面有一定的限制，在定位方面有一定的限制。为此，我们考虑将该设备的结果同放射学的结果综合考虑。但是如果扫描时间不同，密度小的组织状态不稳定，将两种设备图像融合的结果经常不太精确。从2000年开始，业界解决了PET和CT设备整合，同步扫描的问题。PET/CT不仅能够解决同步扫描的问题，同时，通过CT扫描得到密度图，用于散射校正，可以极大地提高精度和诊断准确率。目前最先进的设备可以达到52环PET同64层CT整和（如西门子公司的Biograph64），通过同心电图的同步（术语叫门控），以及考虑到心率不齐的手动ECG编辑重建，可以用于心脏机能和恶性病变的精确定位。目前，有公司正在试验

20、核磁共振MR同PET的整合设备，叫做MR/PET，该设备可以充分整合MR在软组织密度探测方面的能力和PET在分子程度的探测能力，对于脑和神经系统疾病方面的诊断将有着非常重要的表现，值得期待。,3.4 设备简介,Biograph 16 PET-CT 3.4.2 GEMINI TF,3.4.1 Biograph 16 PET-CT,1.PET应用了新型LSO晶体（晶体的总数为24336块）和3D采集技术，其采集速度非常快，全身显像在20min之内即可完成，特别适合于老弱病重耐受力差的患者；由于其速快，因而更有利于超短半衰期正电子核素（如11C、13N、15O等）的应用，便于扩展实用范围，提高PET

21、对某些低糖代谢（肝癌、前列腺癌等）肿瘤探测的灵敏度和特异性。2.CT为16排螺旋CT:可同步获得16层毫米层厚的图像，实现了0.42秒/360的快速扫描；通过四维实时动态管电流调整技术，可根据人体内每一部位的内在结构调整管电流，降低20%-70%的辐射剂量；16层螺旋CT由于其扫描时间的大大缩短，可完成“纯动脉期”血管成像，用于观察冠状动脉有否狭窄、有否软斑块形成，及钙化斑块与管腔的关系。与PET的功能代谢显像相结合，实现心脏结构、功能、代谢的同步显示和评价；16层螺旋CT同时具有三维仿真内窥镜等多种后处理功能，无需插管就可以进行气管、支气管、胃、全结肠、胆系、胆囊等脏器的仿真内窥镜检查，对微

22、小病变的评价能力已接近内窥镜。3.biograph 16在放射治疗方面具备独有的优势是：高对位精度的检查床、能让各种定位装置顺利通过的70cm大孔径、高效的呼吸门控技术、与ADAC、CMS、Nomos、Nucletron、Varian提供的放射治疗计划系统(RTP)有最佳的系统连接性，从硬件和软件方面都为生物靶区的定位以及适形调强放射治疗提供更为精确的支持。,3.4.2 GEMINI TF,基于LYSO晶体的飞行时间技术少于10分钟完成全身扫描最低的剂量水平，最高的灵敏度和信噪比完美的放射治疗、心脏和神经应用PET/CTViewer提供最先进的工作流程全部list模式采集，掌握未来的分子成像,