【转】CT中的“层“与“排“的区别
轉自:CT中的"層"與"排"的區別
? ? 自從離開醫院,專業培訓磁共振,有差不多5年時間沒有接觸CT了。影像技術及影像醫學診斷說到底是一門經驗技術累積學科,這種學科的特點就是熟能生巧,幾年不碰,我覺得我的CT技術都差不多全部忘光了。
? ? 最近有空也在看CT技術及診斷的書籍,就是不想完全把CT知識都丟光了。偶然間上各種影像論壇,看見我2~4年前發的帖子,還有好多內容是關于CT技術的,有一篇是2014年發的,一算距今已經快五年了。
? ? 所以,今天在整理一些CT的內容,自己回顧一遍,再查一些資料,重新寫一遍,也是對知識的溫故知新。
? ? CT術語中的“排”和“層”只要是接觸過CT的相關人員都不會陌生。對于大部分有工作經驗或者專業的CT技術人員來說,理解這兩個相關術語并不困難。而對于CT操作不太熟悉或者很多醫學生,影像技術學生來說,經常容易把他們搞混淆。
? ??"層"(Slice)和"排"(detector row)是兩個完全不同的概念,這一點首先需要大家明確。
? ? “排”是指CT探測器在Z軸方向的物理排列數目,簡單來講就是有多少排(個)探測器,就是多少排CT,這個指標主要是反映CT硬件結構。可以說排是一個硬件性參數。所謂硬件性參數就是直接可以在硬件(實體)中反映出來的,比如64排,那么可以數出來探測器的陣列數。目前的CT都是多排CT(MDCT),即Multi-detector CT或者可以寫成Multi-row CT或者Multiple?detector?row CT。
? ? “層”是指CT數據采集系統(Data?Acquisition?System, DAS)同步獲得圖像的能力,簡單的說就是同步采集圖像的DAS通道數目或機架旋轉時同步采集圖像的層數,這個指標主要是反映CT掃描的功能。可以說層是一個功能性參數。所謂功能性參數是指要通過圖像性能來反映的,不能直接通過實體顯示。有多少層CT就代表掃描一圈能夠同步獲得多少幅圖像。比如,我們常說的16層CT、64層CT,就是表示掃描一圈能夠獲得16層圖像、64層圖像。目前的CT基本上都是多層CT(MSCT),即Multi-Slice CT或Multi-slice?spiral CT或Multislice CT。
? ? 當然,在很多CT的書籍中,無論是國內的還是國外的,這兩個術語基本上是隨機的。甚至有些書籍直接這樣寫“Multiple?detector?row CT (MSCT)",把兩個概念或者術語經常相互切換,相互替換。理解其含義的人當然明白其各自的意義及側重點,但是很多醫學生經常被搞蒙。在部分書籍使用多排CT(MDCT)或多層CT(MSCT)中,主要是側重點或者比較說明有所不同。比如,有的書籍使用MDCT是為了和single-detector?row CT(SDCT)相比較。
? ? 第二點需要注意的就是,由于“層”和“排”是不同的概念。所以,很多時候,層和排并不是一一對應的。
? ? 前面講了“排”代表探測器的陣列數,一般來說排越多,探測器寬度越寬,一次掃描完成的寬度越大,一次掃描得到的圖像也越多。但是由于探測器的物理排布,組合方式及設計理念的不同,“排”數相同的CT得到的“層”數可能并不一樣。
? ? 舉個例子,如果每排探測器一次采集可以獲得2幅圖像,那么一排實際上對應的是兩層。比如,某某機器的64層CT,實際上探測器是32排,每排出2幅圖,一次采集可以獲得64幅圖像,所以該CT也可以叫做64層CT,也可以叫做32排CT。
? ? 在MSCT多層CT技術中,DAS控制著數據的采集及傳輸。利用DAS電子開關對受X線激發的多排探測器陳列的不同組合,可以進行不同層厚圖像的采集。但是同步采集圖像的層數仍然受到DAS通道數目的限制。也就是說,DAS是真正的決定同步多層采集圖像的能力,與容積成像能力相關的應該是DAS通道數目,即“層”的數目。因此,層的叫法應該更準確。“排”的數目多少只決定對不同采集層厚的組合能力,與CT同步采集層數并沒有直接的關系。因此,“層”更能精確地評價CT機器的掃描性能,也更便于CT使用者的理解。
? ? 目前GPSTH(GE、Philips、Siemens、Toshiba被Canon收購、Hitachi)都具有各種性能及參數的CT。在排數及層數上也是有非常多的選擇。
? ? CT的發展從早期的單排CT,到雙排CT,到螺旋CT及多層螺旋CT,可以說經歷了3次飛越。
圖6:傳統的X線成像
圖7:第一代非螺旋CT
? ? 第一次飛越是由非螺旋CT發展為螺旋CT,英文Spiral CT或Helical CT,主要的技術革新是利用了滑環技術,探測器可以連續旋轉,這次飛越使CT擺脫了逐層掃描的模式。傳統的非螺旋CT掃描模式采用的是進步-采集模式,即step-and-shot。這種采集方式包含了兩個周期:數據采集周期和非數據采集周期。在數據采集周期,病人不動(掃描床位置不動),X線球管和探測器以一定速度繞病人旋轉一周,采集數據;當一層數據采集完成以后,進入非數據采集周期,掃描床移動到下一個掃描位置,等待新的數據采集周期。可以發現,螺旋CT出來之前,CT掃描是采用逐層掃描進床的模式,掃描速度非常慢,而且容易產生偽影,也不方便做一些受呼吸運動影響大的部位。
圖8:滑環技術原理示意圖
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圖9:螺旋CT示意圖
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圖10:非螺旋CT?vs?螺旋CT
? ? 第二次飛越是由單層螺旋CT發展為多層螺旋CT。多層螺旋CT是指在單層螺旋CT的基礎上,增加了探測器在Z軸方向上的-排列數目,這樣可以使X線管旋轉一周,完成多個層面(斷面)的數據采集。相比于單層CT,多層螺旋CT的主要優勢在于掃描速度的大幅度提高。掃描速度提高以后,我們可以做很多新的項目,如一些呼吸運動器官的掃描得以實現。另外,由于Z軸(即層面方向)的探測器數目增加,使CT掃描的層厚得以更薄,提高了Z軸方向的空間分辨率或者層間分辨率,這樣可以使各項同性成像成為可能。
圖11: 4排CT(注意Z軸方向探測器數目)
圖12:多排探測器
? ? CT的發展除了在傳統的探測器數目“排”上及采集數據重建圖像“層”上做文章以外,目前大部分公司都在往能譜及能量上發展。第三次飛越應該就是將CT從單一的密度分辨率成像發展到類似多參數成像,如雙源CT、能譜CT。
圖13:心臟冠脈成像是目前CT的主要應用之一
? ? 目前CT發展到了從單純比“排”數、“層”數到更多功能性比較,比如大家經常聽到了雙源CT,雙能量CT,能譜CT等。
? ? 另外,大家出去聽各種講座,會經常聽到一個詞“雙同”或“三同”,什么意思呢?
? ? 三同,指的是同源、同時、同向。
? ? 同源是指同一射線源發射(高低能量X射線的特性完全一致,無能量偏移);
? ? 同時是指同一時間采集數據(高低能量X射線的采集時間完全一致,無時間偏差);
? ? 同向是指同一方向采集數據(高低能量X射線的衰減路徑完全相同,無空間位移)。
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圖14:CT在心血管中的應用
? ? 今天的內容到這里結束了,玩了一次“跨界”,影像技術及知識都是需要經驗積累的,很久不碰,勢必生疏。CT是這樣,MR更是這樣。原來在醫院還經常做CTA,后處理,現在真的忘得差不多了。由于個人CT水平有限,文章中有不足及錯誤之處,希望大家多多指出及斧正,感謝大家只支持。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【转】CT中的“层“与“排“的区别的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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