放射醫(yī)學技術(shù)醫(yī)學影像設備知識 CT放射醫(yī)學技術(shù)醫(yī)學影像設備知識 CT一、CT 的分類與發(fā)展一、CT 的分類與發(fā)展自 20 世紀 70 年代初 CT 機問世以來，前 20 年 CT 的發(fā)展主要體現(xiàn)在掃描方式的改進上，大致經(jīng)歷了五代。進入螺旋時代，CT掃描方式僅以螺旋掃描和非螺旋掃描劃分。自 20 世紀 70 年代初 CT 機問世以來，前 20 年 CT 的發(fā)展主要體現(xiàn)在掃描方式的改進上，大致經(jīng)歷了五代。進入螺旋時代，CT掃描方式僅以螺旋掃描和非螺旋掃描劃分。（一）非螺旋 CT（一）非螺旋 CTCT 的掃描是指 X 線管和探測器同步圍繞患者某一斷面進行360CT 的掃描是指 X 線管和探測器同步圍繞患者某一斷面進行360o o投影數(shù)據(jù)采集的過程。在滑環(huán)技術(shù)出現(xiàn)以前，CT 的掃描運動由于受 X 線管高壓電纜、信號傳輸電纜等的牽制，只能在一定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，掃描速度的提高受到限制。投影數(shù)據(jù)采集的過程。在滑環(huán)技術(shù)出現(xiàn)以前，CT 的掃描運動由于受 X 線管高壓電纜、信號傳輸電纜等的牽制，只能在一定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，掃描速度的提高受到限制。第一、二代 CT 掃描方式是平移旋轉(zhuǎn)掃描方式。第一代方式只有 1 個探測器，用筆形 X 線束。掃描時 X 線管和探測器一起對患者某一斷面作直線平移運動掃描，從身體一側(cè)掃描至另一側(cè)；然后 X 線管和探測器一起旋轉(zhuǎn) 1角；再反方向平移掃描。直至完成 180內(nèi)的 180 個平行投影采集。掃描一個斷面需 35 分鐘。第二代掃描方式探測器增加到 330 個，X 線束擴展為 520的小扇形束，覆蓋探測器全部。平移掃描后的旋轉(zhuǎn)角度提高到扇形射線束夾角的度數(shù)，掃描時間縮短到 2090 秒。第一、二代 CT 掃描方式是平移旋轉(zhuǎn)掃描方式。第一代方式只有 1 個探測器，用筆形 X 線束。掃描時 X 線管和探測器一起對患者某一斷面作直線平移運動掃描，從身體一側(cè)掃描至另一側(cè)；然后 X 線管和探測器一起旋轉(zhuǎn) 1角；再反方向平移掃描。直至完成 180內(nèi)的 180 個平行投影采集。掃描一個斷面需 35 分鐘。第二代掃描方式探測器增加到 330 個，X 線束擴展為 520的小扇形束，覆蓋探測器全部。平移掃描后的旋轉(zhuǎn)角度提高到扇形射線束夾角的度數(shù)，掃描時間縮短到 2090 秒。第三代掃描方式為旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)掃描方式。X 線管和探測器一起圍繞患者旋轉(zhuǎn)掃描，沒有平移運動。這是因為探測器數(shù)目增加到300800 個，X 線束是能覆蓋整個人體斷面的寬扇形束，掃描時間縮短到 15 秒。第三代掃描方式為旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)掃描方式。X 線管和探測器一起圍繞患者旋轉(zhuǎn)掃描，沒有平移運動。這是因為探測器數(shù)目增加到300800 個，X 線束是能覆蓋整個人體斷面的寬扇形束，掃描時間縮短到 15 秒。第四代掃描方式僅有 X 線管的旋轉(zhuǎn)運動，探測器的數(shù)目達6001500 個，固定在 360的圓周上。扇形 X 線束覆蓋人體整個斷面，接受 X 線束照射的探測器輸出信號。掃描速度也達 15 秒。它是在三代方式尚不完善時出現(xiàn)的，與三代方式同時存在。第四代掃描方式僅有 X 線管的旋轉(zhuǎn)運動，探測器的數(shù)目達6001500 個，固定在 360的圓周上。扇形 X 線束覆蓋人體整個斷面，接受 X 線束照射的探測器輸出信號。掃描速度也達 15 秒。它是在三代方式尚不完善時出現(xiàn)的，與三代方式同時存在。第五代掃描方式又稱電子束 CT。其掃描系統(tǒng)由一個電子束 X線管和由 864 個固定探測器組成的陣列構(gòu)成，掃描過程沒有機械運動。其 X 線管有一個電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和處于真空中的巨大的半圓形鎢靶（四個）構(gòu)成。掃描時電子束沿 X 線管軸向加速，電磁線圈將電子束聚焦，并利用磁場使電子束快速偏轉(zhuǎn)，轟擊半圓形鎢靶。掃描時間可達 50ms，主要用于心臟檢查。第五代掃描方式又稱電子束 CT。其掃描系統(tǒng)由一個電子束 X線管和由 864 個固定探測器組成的陣列構(gòu)成，掃描過程沒有機械運動。其 X 線管有一個電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和處于真空中的巨大的半圓形鎢靶（四個）構(gòu)成。掃描時電子束沿 X 線管軸向加速，電磁線圈將電子束聚焦，并利用磁場使電子束快速偏轉(zhuǎn)，轟擊半圓形鎢靶。掃描時間可達 50ms，主要用于心臟檢查。（二）螺旋 CT （二）螺旋 CT 滑環(huán)技術(shù)誕生后螺旋 CT 應運而生。其掃描架秉承了第三代掃描方式的結(jié)構(gòu)?；h(huán)技術(shù)誕生后螺旋 CT 應運而生。其掃描架秉承了第三代掃描方式的結(jié)構(gòu)。1滑環(huán)技術(shù) 掃描架轉(zhuǎn)動部分和固定部分的電器連接經(jīng)由銅質(zhì)滑環(huán)和碳刷的接觸完成?？刂菩盘柡凸β孰娫唇?jīng)滑環(huán)導入轉(zhuǎn)動部分，采集信號經(jīng)滑環(huán)導出。從而使轉(zhuǎn)動部分可以單方向連續(xù)轉(zhuǎn)動?；h(huán)的類型有高壓滑環(huán)和低壓滑環(huán)兩種。1滑環(huán)技術(shù) 掃描架轉(zhuǎn)動部分和固定部分的電器連接經(jīng)由銅質(zhì)滑環(huán)和碳刷的接觸完成?？刂菩盘柡凸β孰娫唇?jīng)滑環(huán)導入轉(zhuǎn)動部分，采集信號經(jīng)滑環(huán)導出。從而使轉(zhuǎn)動部分可以單方向連續(xù)轉(zhuǎn)動?；h(huán)的類型有高壓滑環(huán)和低壓滑環(huán)兩種。（1）高壓滑環(huán)：高壓發(fā)生器在掃描架外，供給 X 線管的高壓經(jīng)滑環(huán)導入轉(zhuǎn)動部分，高壓滑環(huán)的缺點是碳刷和滑環(huán)的接觸容易打火放電造成干擾。（1）高壓滑環(huán)：高壓發(fā)生器在掃描架外，供給 X 線管的高壓經(jīng)滑環(huán)導入轉(zhuǎn)動部分，高壓滑環(huán)的缺點是碳刷和滑環(huán)的接觸容易打火放電造成干擾。（2）低壓滑環(huán)：高頻高壓發(fā)生器進入轉(zhuǎn)動部分，由很短的高壓電纜連接到 X 線管。由滑環(huán)導入動力電源和控制信號，導出測（2）低壓滑環(huán)：高頻高壓發(fā)生器進入轉(zhuǎn)動部分，由很短的高壓電纜連接到 X 線管。由滑環(huán)導入動力電源和控制信號，導出測量信號?，F(xiàn)在生產(chǎn)的各類型 CT 都采用低壓滑環(huán)技術(shù)。低壓滑環(huán)有平面同心圓排列方式和柱面排列方式。量信號。現(xiàn)在生產(chǎn)的各類型 CT 都采用低壓滑環(huán)技術(shù)。低壓滑環(huán)有平面同心圓排列方式和柱面排列方式。由于滑環(huán)技術(shù)的誕生，首先出現(xiàn)了滑環(huán) CT，即在轉(zhuǎn)動部分的第一個 360由于滑環(huán)技術(shù)的誕生，首先出現(xiàn)了滑環(huán) CT，即在轉(zhuǎn)動部分的第一個 360o o范圍內(nèi)發(fā)生 X 線，進行數(shù)據(jù)采集；在下一個 360范圍內(nèi)發(fā)生 X 線，進行數(shù)據(jù)采集；在下一個 360o o范圍內(nèi)停止 X 線發(fā)生，這期間病人移動換層。連續(xù)旋轉(zhuǎn)速度可達每周 12s，這樣可在屏氣期間連掃數(shù)層，一定程度上提高了檢查速度。單純的滑環(huán) CT 僅使用了很短時間，很快發(fā)展到螺旋 CT。范圍內(nèi)停止 X 線發(fā)生，這期間病人移動換層。連續(xù)旋轉(zhuǎn)速度可達每周 12s，這樣可在屏氣期間連掃數(shù)層，一定程度上提高了檢查速度。單純的滑環(huán) CT 僅使用了很短時間，很快發(fā)展到螺旋 CT。2單層螺旋 CT 螺旋 CT 使用滑環(huán)技術(shù)，掃描架的轉(zhuǎn)動部分連續(xù)轉(zhuǎn)動、X 線連續(xù)發(fā)生、床面帶動病人連續(xù)移動、探測器數(shù)據(jù)采集連續(xù)進行。螺旋 CT 病人一次屏氣期間可把某一區(qū)段的信息全部掃描采集下來，稱作容積采集，然后可以回顧性進行任意位置、間距的層面圖像重建，為三維處理提供了很好的基礎。2單層螺旋 CT 螺旋 CT 使用滑環(huán)技術(shù)，掃描架的轉(zhuǎn)動部分連續(xù)轉(zhuǎn)動、X 線連續(xù)發(fā)生、床面帶動病人連續(xù)移動、探測器數(shù)據(jù)采集連續(xù)進行。螺旋 CT 病人一次屏氣期間可把某一區(qū)段的信息全部掃描采集下來，稱作容積采集，然后可以回顧性進行任意位置、間距的層面圖像重建，為三維處理提供了很好的基礎。螺距是指在掃描轉(zhuǎn)動部分旋轉(zhuǎn)一周期間掃描床帶動病人移動的距離與準直寬度（扇形 X 線束厚度）之比。螺距是指在掃描轉(zhuǎn)動部分旋轉(zhuǎn)一周期間掃描床帶動病人移動的距離與準直寬度（扇形 X 線束厚度）之比。螺距是一個無量綱的比值。其大小影響到圖像質(zhì)量。螺距等于 1 時，重建使用的數(shù)據(jù)量與非螺旋掃描持平；螺距大于 1 時，使用數(shù)據(jù)量小于非螺旋掃描，圖像質(zhì)量下降。螺距是一個無量綱的比值。其大小影響到圖像質(zhì)量。螺距等于 1 時，重建使用的數(shù)據(jù)量與非螺旋掃描持平；螺距大于 1 時，使用數(shù)據(jù)量小于非螺旋掃描，圖像質(zhì)量下降。3.多層螺旋 CT 其探測器在 Z 軸方向上具有數(shù)排。扇形 X 線束的厚度有所增加，要覆蓋數(shù)排探測器陣列，這提高了射線的利用率。掃描一周得到的數(shù)據(jù)可以重建出數(shù)個層面的影像，提高了掃描速度。從最初的掃描一周得到 4 層圖像發(fā)展到 16 層、64 層，3.多層螺旋 CT 其探測器在 Z 軸方向上具有數(shù)排。扇形 X 線束的厚度有所增加，要覆蓋數(shù)排探測器陣列，這提高了射線的利用率。掃描一周得到的數(shù)據(jù)可以重建出數(shù)個層面的影像，提高了掃描速度。從最初的掃描一周得到 4 層圖像發(fā)展到 16 層、64 層，還在發(fā)展中。旋轉(zhuǎn)速度提高到 0.33 秒。多層螺旋 CT 可較好地實現(xiàn)心臟的掃描成像。還在發(fā)展中。旋轉(zhuǎn)速度提高到 0.33 秒。多層螺旋 CT 可較好地實現(xiàn)心臟的掃描成像。二、CT 的構(gòu)成和功能二、CT 的構(gòu)成和功能CT 由掃描架、掃描床、電器柜、控制臺等構(gòu)成。CT 系統(tǒng)包含以下子系統(tǒng)：X 線發(fā)生、探測器、計算機、旋轉(zhuǎn)掃描、病人輸送定位、冷卻系統(tǒng)等。CT 由掃描架、掃描床、電器柜、控制臺等構(gòu)成。CT 系統(tǒng)包含以下子系統(tǒng)：X 線發(fā)生、探測器、計算機、旋轉(zhuǎn)掃描、病人輸送定位、冷卻系統(tǒng)等。（一）X 線發(fā)生系統(tǒng)（一）X 線發(fā)生系統(tǒng)X 線系統(tǒng)由高壓發(fā)生裝置（控制部分、高壓發(fā)生器）和 X 線管組成。CT 機要求 X 線輸出穩(wěn)定、單色性好，可設定曝光條件，X 線管的陽極熱容量大。X 線系統(tǒng)由高壓發(fā)生裝置（控制部分、高壓發(fā)生器）和 X 線管組成。CT 機要求 X 線輸出穩(wěn)定、單色性好，可設定曝光條件，X 線管的陽極熱容量大。1高壓發(fā)生裝置的電器規(guī)格1高壓發(fā)生裝置的電器規(guī)格（1）功率：指 X 線主電路的最大輸出功率。高檔機一般在 5060kW，中檔機 3545kW，低檔機 2030kW。（1）功率：指 X 線主電路的最大輸出功率。高檔機一般在 5060kW，中檔機 3545kW，低檔機 2030kW。（2）最高管電壓：CT 機 X 線系統(tǒng)的高壓一般在 80120kV間可調(diào)，高檔機可達 140kV。（2）最高管電壓：CT 機 X 線系統(tǒng)的高壓一般在 80120kV間可調(diào)，高檔機可達 140kV。2高壓發(fā)生器的類型 早期 CT 的高壓發(fā)生器采用四極管穩(wěn)定高壓并控制 X 線的發(fā)生?，F(xiàn)在都采用高頻逆變高壓發(fā)生器。它具有體積小、重量輕的特點。2高壓發(fā)生器的類型 早期 CT 的高壓發(fā)生器采用四極管穩(wěn)定高壓并控制 X 線的發(fā)生?，F(xiàn)在都采用高頻逆變高壓發(fā)生器。它具有體積小、重量輕的特點。油浸式高壓發(fā)生器的密封性難以適應掃描速度高于 0.5 秒/周的 CT，高端機都使用干式高壓發(fā)生器。油浸式高壓發(fā)生器的密封性難以適應掃描速度高于 0.5 秒/周的 CT，高端機都使用干式高壓發(fā)生器。3 X 線管 CT 機的 X 線管同常規(guī) X 線管一樣，是高真空器件，由提供熱電子發(fā)射的陰極和接受電子束撞擊發(fā)生 X 線的陽極構(gòu)成。3 X 線管 CT 機的 X 線管同常規(guī) X 線管一樣，是高真空器件，由提供熱電子發(fā)射的陰極和接受電子束撞擊發(fā)生 X 線的陽極構(gòu)成。（1）X 線管陽極熱容量：是衡量 CT 用 X 線管容量的最重要指標。要求 X 線管陽極能承受連續(xù)使用情況下的熱量積累。一般高檔 CT 用 X 線管其陽極熱容量在 67MHU，中檔 CT 在 35MHU，低檔 CT 在 13MHU。（1）X 線管陽極熱容量：是衡量 CT 用 X 線管容量的最重要指標。要求 X 線管陽極能承受連續(xù)使用情況下的熱量積累。一般高檔 CT 用 X 線管其陽極熱容量在 67MHU，中檔 CT 在 35MHU，低檔 CT 在 13MHU。（2）最大管電流：mA 關系到 X 線的輸出劑量率，影響到采集速度和圖像質(zhì)量。隨著掃描速度的提高，數(shù)據(jù)采集時間縮短，要求 X 線系統(tǒng)能輸出較大劑量率。有的機器最大管電流可達500mA。（2）最大管電流：mA 關系到 X 線的輸出劑量率，影響到采集速度和圖像質(zhì)量。隨著掃描速度的提高，數(shù)據(jù)采集時間縮短，要求 X 線系統(tǒng)能輸出較大劑量率。有的機器最大管電流可達500mA。（3）焦點：CT 用 X 線管有大小兩個焦點，標稱值在 0.5 1.5 之間。供普通掃描和高分辨率掃描選擇使用。（3）焦點：CT 用 X 線管有大小兩個焦點，標稱值在 0.5 1.5 之間。供普通掃描和高分辨率掃描選擇使用。（4）散熱率：螺旋掃描要求 X 線持續(xù)發(fā)生，連續(xù)大功率工作要求 X 線管的陽極具有很高散熱率?，F(xiàn)在 CT 用 X 線管的陽極散熱效率，一般在 11.5MHU/min。（4）散熱率：螺旋掃描要求 X 線持續(xù)發(fā)生，連續(xù)大功率工作要求 X 線管的陽極具有很高散熱率?，F(xiàn)在 CT 用 X 線管的陽極散熱效率，一般在 11.5MHU/min。1）陽極接地 X 線管：陽極接地 X 線管的陰極對地電壓即 X 線管兩端的電壓。這增加了對高壓器件的絕緣要求。但可以使陽極做的與金屬外殼很近，增加了輻射散熱速率，陽極散熱率可達1.37 MHU/min。也有的將絕緣油送入陽極軸心進行冷卻。1）陽極接地 X 線管：陽極接地 X 線管的陰極對地電壓即 X 線管兩端的電壓。這增加了對高壓器件的絕緣要求。但可以使陽極做的與金屬外殼很近，增加了輻射散熱速率，陽極散熱率可達1.37 MHU/min。也有的將絕緣油送入陽極軸心進行冷卻。2）陽極直冷式 X 線管：X 球管的旋轉(zhuǎn)陽極靶盤即是管殼的一部分，陽極靶盤朝向陰極的一側(cè)在真空中，接受電子束撞擊發(fā)生 X線，其背面直接浸泡在絕緣油中。工作時整個 X 線管轉(zhuǎn)動。這種 X線管的陽極散熱速率可達到 4.7MHU/min。即使在最大負荷條件下，陽極仍可以在 20s 內(nèi)冷卻下來。2）陽極直冷式 X 線管：X 球管的旋轉(zhuǎn)陽極靶盤即是管殼的一部分，陽極靶盤朝向陰極的一側(cè)在真空中，接受電子束撞擊發(fā)生 X線，其背面直接浸泡在絕緣油中。工作時整個 X 線管轉(zhuǎn)動。這種 X線管的陽極散熱速率可達到 4.7MHU/min。即使在最大負荷條件下，陽極仍可以在 20s 內(nèi)冷卻下來。為保護 X 線管，還采取油循環(huán)風冷散熱、X 線管陽極熱容量監(jiān)控等。為保護 X 線管，還采取油循環(huán)風冷散熱、X 線管陽極熱容量監(jiān)控等。3準直器 位于 X 線管套窗口前方，狹縫狀，由高密度金屬制成，用以遮擋無用射線，形成扇形 X 線束。3準直器 位于 X 線管套窗口前方，狹縫狀，由高密度金屬制成，用以遮擋無用射線，形成扇形 X 線束。在非螺旋 CT 機和單層螺旋掃描 CT 機，扇形 X 線束的厚度就決定了掃描層厚。在多層螺旋 CT 中，扇形 X 線束的厚度與多個層面的厚度之和一致。在非螺旋 CT 機和單層螺旋掃描 CT 機，扇形 X 線束的厚度就決定了掃描層厚。在多層螺旋 CT 中，扇形 X 線束的厚度與多個層面的厚度之和一致。有的設備具有后準直，位于探測器前方。它嚴格限定了探測器接受照射的實際寬度。在僅有前準直的 CT 由前準直決定層厚；同時具有后準直的設備，由后準直決定層厚。CT 一般設有幾種層厚供用戶選擇使用，如 1、2、5、10mm。最新的 CT 可有 0.5mm 層厚。有的設備具有后準直，位于探測器前方。它嚴格限定了探測器接受照射的實際寬度。在僅有前準直的 CT 由前準直決定層厚；同時具有后準直的設備，由后準直決定層厚。CT 一般設有幾種層厚供用戶選擇使用，如 1、2、5、10mm。最新的 CT 可有 0.5mm 層厚。4濾過器 位于 X 線管套窗口前方，窗口與準直器之間。濾過器呈馬鞍形，是由低原子序數(shù)物質(zhì)制成的吸收體。其作用是補償 X 線硬化效應，避免測量誤差，減少圖像偽影。它的存在也降低了數(shù)據(jù)采集對探測器動態(tài)范圍的要求，降低了對受檢者的輻射劑量。4濾過器 位于 X 線管套窗口前方，窗口與準直器之間。濾過器呈馬鞍形，是由低原子序數(shù)物質(zhì)制成的吸收體。其作用是補償 X 線硬化效應，避免測量誤差，減少圖像偽影。它的存在也降低了數(shù)據(jù)采集對探測器動態(tài)范圍的要求，降低了對受檢者的輻射劑量。（二）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（二）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1探測器1探測器（1）用途：探測透過人體的 X 線光子并將其轉(zhuǎn)換成電信號。（1）用途：探測透過人體的 X 線光子并將其轉(zhuǎn)換成電信號。（2）類型：主要有氣體探測器和固體探測器兩種。（2）類型：主要有氣體探測器和固體探測器兩種。1）固體探測器：固體探測器對 X 線的吸收效率高、光電轉(zhuǎn)換率高，但溫度穩(wěn)定性卻差些。目前大多采用“閃爍晶體（稀土陶瓷）光敏二極管”型固體探測器。1）固體探測器：固體探測器對 X 線的吸收效率高、光電轉(zhuǎn)換率高，但溫度穩(wěn)定性卻差些。目前大多采用“閃爍晶體（稀土陶瓷）光敏二極管”型固體探測器。2）氣體探測器：使用高壓氙氣電離室。電離室間有小孔溝通，以保證各電離室的氣壓一致，具備較好的性能一致性。X 線光子進入電離室，引起氙氣分子電離，離子在極板間電場的作用下形成電離電流，轉(zhuǎn)換成電信號。2）氣體探測器：使用高壓氙氣電離室。電離室間有小孔溝通，以保證各電離室的氣壓一致，具備較好的性能一致性。X 線光子進入電離室，引起氙氣分子電離，離子在極板間電場的作用下形成電離電流，轉(zhuǎn)換成電信號。（3）探測器陣列：由一定數(shù)量的探測單元、以焦點為圓心的弧形排列。探測單元的數(shù)目越大，每次采集的數(shù)據(jù)量越大。（3）探測器陣列：由一定數(shù)量的探測單元、以焦點為圓心的弧形排列。探測單元的數(shù)目越大，每次采集的數(shù)據(jù)量越大。單層螺旋 CT 具有一排緊密排列的探測單元。單元數(shù)一般在500900 間。單層螺旋 CT 具有一排緊密排列的探測單元。單元數(shù)一般在500900 間。多層螺旋 CT 的探測器在 z 軸方向上有緊密排列的多排探測器，形成探測單元陣列。16 層螺旋 CT 的探測器是 1634 排探測器組成的探測單元陣列，每排寬度（z 軸方向）0.50.75mm。多層螺旋 CT 的探測器在 z 軸方向上有緊密排列的多排探測器，形成探測單元陣列。16 層螺旋 CT 的探測器是 1634 排探測器組成的探測單元陣列，每排寬度（z 軸方向）0.50.75mm。（4）采集通道數(shù)：由探測單元轉(zhuǎn)換成的電信號由采集通道輸出。每一采集通道的單元數(shù)與探測單元一一對應。采集通道數(shù)決定了旋轉(zhuǎn)一周采集數(shù)據(jù)層數(shù)。一般情況下探測器排數(shù)大于采集通道數(shù)。（4）采集通道數(shù)：由探測單元轉(zhuǎn)換成的電信號由采集通道輸出。每一采集通道的單元數(shù)與探測單元一一對應。采集通道數(shù)決定了旋轉(zhuǎn)一周采集數(shù)據(jù)層數(shù)。一般情況下探測器排數(shù)大于采集通道數(shù)。2數(shù)據(jù)測量裝置 位于探測器陣列和計算機之間，它的任務是將探測器輸出的微弱信號經(jīng)過前置放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后送往計算機，供計算機進行圖像重建用。其基本結(jié)構(gòu)包括：前置放大器、對數(shù)放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器、數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸。2數(shù)據(jù)測量裝置 位于探測器陣列和計算機之間，它的任務是將探測器輸出的微弱信號經(jīng)過前置放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后送往計算機，供計算機進行圖像重建用。其基本結(jié)構(gòu)包括：前置放大器、對數(shù)放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器、數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸。（三）掃描架（三）掃描架掃描的機械運動由掃描架帶動 X 線管和探測器用以完成數(shù)據(jù)采集的旋轉(zhuǎn)運動。掃描的機械運動由掃描架帶動 X 線管和探測器用以完成數(shù)據(jù)采集的旋轉(zhuǎn)運動。1掃描架的構(gòu)成 掃描架是中心設有掃描孔的機械結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由機架部分（固定部分）和轉(zhuǎn)動部分構(gòu)成。1掃描架的構(gòu)成 掃描架是中心設有掃描孔的機械結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由機架部分（固定部分）和轉(zhuǎn)動部分構(gòu)成。（1）機架部分包括：旋轉(zhuǎn)控制、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動、滑環(huán)的碳刷，機架冷卻、機架傾斜、層面指示等。（1）機架部分包括：旋轉(zhuǎn)控制、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動、滑環(huán)的碳刷，機架冷卻、機架傾斜、層面指示等。（2）轉(zhuǎn)動部分包括：X 線管、準直器，探測器、采集控制，X 線系統(tǒng)的逆變器、高壓發(fā)生器（低壓滑環(huán)），滑環(huán)等。（2）轉(zhuǎn)動部分包括：X 線管、準直器，探測器、采集控制，X 線系統(tǒng)的逆變器、高壓發(fā)生器（低壓滑環(huán)），滑環(huán)等。2驅(qū)動方式 CT 機掃描架驅(qū)動方式主要包括皮帶和線性電機直接驅(qū)動兩種。2驅(qū)動方式 CT 機掃描架驅(qū)動方式主要包括皮帶和線性電機直接驅(qū)動兩種。皮帶驅(qū)動：由皮帶將馬達動力傳遞到轉(zhuǎn)動部分。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，缺點是穩(wěn)定性差，噪音大，變速靈敏性差。皮帶驅(qū)動：由皮帶將馬達動力傳遞到轉(zhuǎn)動部分。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，缺點是穩(wěn)定性差，噪音大，變速靈敏性差。線性電機直接驅(qū)動：在掃描架轉(zhuǎn)動部分和固定部分的邊緣，分別將線性電機線圈環(huán)形排列，通電后產(chǎn)生位移力即轉(zhuǎn)矩，直接使轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動起來。線性電機直接驅(qū)動：在掃描架轉(zhuǎn)動部分和固定部分的邊緣，分別將線性電機線圈環(huán)形排列，通電后產(chǎn)生位移力即轉(zhuǎn)矩，直接使轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動起來。直接驅(qū)動克服了皮帶驅(qū)動的三個缺點，是當今被多數(shù)高端機采用的驅(qū)動方式。直接驅(qū)動克服了皮帶驅(qū)動的三個缺點，是當今被多數(shù)高端機采用的驅(qū)動方式。3信號傳輸方式 采用滑環(huán)技術(shù)的掃描架，除第四代掃描方式外，采集信號向外傳輸同樣不能使用電纜連接。常用的方式有：滑環(huán)傳輸、光電傳輸、射頻（電容感應）傳輸。3信號傳輸方式 采用滑環(huán)技術(shù)的掃描架，除第四代掃描方式外，采集信號向外傳輸同樣不能使用電纜連接。常用的方式有：滑環(huán)傳輸、光電傳輸、射頻（電容感應）傳輸。4定位標志 定位燈提供過掃描野中心的正中面、水平面和掃描平面三維基準線指示。便于安置病人和將預定層面送入掃描平面。4定位標志 定位燈提供過掃描野中心的正中面、水平面和掃描平面三維基準線指示。便于安置病人和將預定層面送入掃描平面。（四）掃描床（四）掃描床用于掃描時按計劃將病人預定斷面輸送到掃描平面。用于掃描時按計劃將病人預定斷面輸送到掃描平面。1床面材料 透 X 線性能好，沒有邊框，又要承重能力強。掃描床面為碳素纖維增強塑料制成。1床面材料 透 X 線性能好，沒有邊框，又要承重能力強。掃描床面為碳素纖維增強塑料制成。2床面承重 要求達 200kg。2床面承重 要求達 200kg。3床面行程 要求有較大活動范圍，一般 200cm。3床面行程 要求有較大活動范圍，一般 200cm。4定位精度 要求床面的定位精度達 0.25mm，以保證掃描層定位準確、重復性好。4定位精度 要求床面的定位精度達 0.25mm，以保證掃描層定位準確、重復性好。5最低高度 掃描床有升降功能，便于病人上下。最低35cm。5最低高度 掃描床有升降功能，便于病人上下。最低35cm。6互鎖功能 與掃描架互鎖，保證床面或掃描架的活動不會與對方發(fā)生碰撞、擠壓病人。6互鎖功能 與掃描架互鎖，保證床面或掃描架的活動不會與對方發(fā)生碰撞、擠壓病人。（五）計算機與圖像重建系統(tǒng)（五）計算機與圖像重建系統(tǒng)1主計算機 主要用于 CT 機系統(tǒng)控制，負責系統(tǒng)管理，圖像數(shù)據(jù)存儲，人機對話。一般用標準小型機或微型機。1主計算機 主要用于 CT 機系統(tǒng)控制，負責系統(tǒng)管理，圖像數(shù)據(jù)存儲，人機對話。一般用標準小型機或微型機。2重建計算機 在處理數(shù)據(jù)量大的高檔 CT 設置圖像重建計算機。它是多 CPU 并行處理專用計算機。它接受探測器或磁盤傳來的原始數(shù)據(jù)，進行預處理和圖像重建。圖像數(shù)據(jù)送主控計算機存儲。2重建計算機 在處理數(shù)據(jù)量大的高檔 CT 設置圖像重建計算機。它是多 CPU 并行處理專用計算機。它接受探測器或磁盤傳來的原始數(shù)據(jù)，進行預處理和圖像重建。圖像數(shù)據(jù)送主控計算機存儲。3軟件系統(tǒng) CT 設有兩大軟件系統(tǒng)：維修功能軟件和診斷功能軟件。3軟件系統(tǒng) CT 設有兩大軟件系統(tǒng)：維修功能軟件和診斷功能軟件。（六）控制臺（六）控制臺圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng) 用于整機功能控制，由顯示器、鍵盤、功能盤鍵、鼠標等組成。有的 CT 其計算機就設在控制臺支架內(nèi)。顯示器按不同的標準可分為單色、彩色顯示器，液晶（LCD）、陰極射線管(CRT)顯示器，以及豎屏、橫屏顯示器等。單色高對比顯示器常用來作為實時監(jiān)視器，彩色顯示器多用作工作站的 3D 圖像后處理等顯示用。圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng) 用于整機功能控制，由顯示器、鍵盤、功能盤鍵、鼠標等組成。有的 CT 其計算機就設在控制臺支架內(nèi)。顯示器按不同的標準可分為單色、彩色顯示器，液晶（LCD）、陰極射線管(CRT)顯示器，以及豎屏、橫屏顯示器等。單色高對比顯示器常用來作為實時監(jiān)視器，彩色顯示器多用作工作站的 3D 圖像后處理等顯示用。（七）工作站（七）工作站1功能 工作站主要用來做圖像后處理。在掃描且圖像重建完成后，圖像的后處理工作在工作站進行。1功能 工作站主要用來做圖像后處理。在掃描且圖像重建完成后，圖像的后處理工作在工作站進行。2構(gòu)成 即一臺高配置計算機，配用各種專用軟件。它的硬件配置包括 CPU 速度、內(nèi)存容量、硬盤容量、CD-R、接口，顯示器。2構(gòu)成 即一臺高配置計算機，配用各種專用軟件。它的硬件配置包括 CPU 速度、內(nèi)存容量、硬盤容量、CD-R、接口，顯示器。三、主要技術(shù)參數(shù)三、主要技術(shù)參數(shù)1掃描速度 掃描速度是掃描架的轉(zhuǎn)動部分帶動 X 線管和探測器對病人完成 3601掃描速度 掃描速度是掃描架的轉(zhuǎn)動部分帶動 X 線管和探測器對病人完成 360o o旋轉(zhuǎn)掃描所用時間。高檔螺旋 CT 掃描速度達 0.35s；中檔：1s（亞秒級）；低檔：2s。掃描時間長的好處是有時間發(fā)生較高的 mAs，增加對比度分辨率。但時間分辨率低，病人運動機會多，導致圖像質(zhì)量降低。旋轉(zhuǎn)掃描所用時間。高檔螺旋 CT 掃描速度達 0.35s；中檔：1s（亞秒級）；低檔：2s。掃描時間長的好處是有時間發(fā)生較高的 mAs，增加對比度分辨率。但時間分辨率低，病人運動機會多，導致圖像質(zhì)量降低。2重建矩陣 重建圖像時使用的矩陣。它和重建范圍共同決定像素大小，影響著圖像的空間分辨率。常見重建矩陣有 512512 等。2重建矩陣 重建圖像時使用的矩陣。它和重建范圍共同決定像素大小，影響著圖像的空間分辨率。常見重建矩陣有 512512 等。3重建時間 是指圖像處理機使用采集數(shù)據(jù)重建出一幅 CT 圖像需要的時間。重建時間與重建矩陣大小有關，與處理器的主頻、內(nèi)存配置有關。標準軸掃和螺旋掃描的重建時間不同。3重建時間 是指圖像處理機使用采集數(shù)據(jù)重建出一幅 CT 圖像需要的時間。重建時間與重建矩陣大小有關，與處理器的主頻、內(nèi)存配置有關。標準軸掃和螺旋掃描的重建時間不同。4空間分辨率 又稱高對比分辨率。指在密度對比大于 10%的情況下，鑒別細微結(jié)構(gòu)的能力。表示方法是分辨每厘米的線對數(shù)（LP/cm），或能分辨的最小線徑（mm）。4空間分辨率 又稱高對比分辨率。指在密度對比大于 10%的情況下，鑒別細微結(jié)構(gòu)的能力。表示方法是分辨每厘米的線對數(shù)（LP/cm），或能分辨的最小線徑（mm）。其換算關系：線對數(shù)（LP/cm）210可分辨的最小線徑（mm）。其換算關系：線對數(shù)（LP/cm）210可分辨的最小線徑（mm）。5密度分辨率 又稱低對比分辨率或?qū)Ρ榷确直媛?。表示能夠分辨組織之間最小密度差別的能力。定義為在一定劑量下，對于確定的對比度，能分辨的最小物體。5密度分辨率 又稱低對比分辨率或?qū)Ρ榷确直媛?。表示能夠分辨組織之間最小密度差別的能力。定義為在一定劑量下，對于確定的對比度，能分辨的最小物體。6掃描孔徑 是指掃描架中央用于病人通過以將掃描層面對正掃描平面的開孔的大小?？讖揭话阍?650700mm 之間。6掃描孔徑 是指掃描架中央用于病人通過以將掃描層面對正掃描平面的開孔的大小?？讖揭话阍?650700mm 之間。7掃描架傾斜角度 高檔 CT 機掃描架傾角可達307掃描架傾斜角度 高檔 CT 機掃描架傾角可達30o o，中、低擋機傾角可達25，中、低擋機傾角可達25o o。四、CT 機房設計及運行環(huán)境四、CT 機房設計及運行環(huán)境（一）機房設計（一）機房設計1平面布局 CT 機房包括掃描間、控制間、準備間等。結(jié)構(gòu)復雜的 CT，要求設有安置電器柜的設備間。一般要求為：掃描1平面布局 CT 機房包括掃描間、控制間、準備間等。結(jié)構(gòu)復雜的 CT，要求設有安置電器柜的設備間。一般要求為：掃描間 40m間 40m2 2，控制間 20m，控制間 20m2 2，設備間 20m，設備間 20m2 2，準備間 20m，準備間 20m2 2。房間安排時要考慮掃描架傾斜和掃描床面伸延的空間，考慮掃描架、電器柜擋板打開維修設備的空間，高壓注射器活動空間，考慮病人出入、工作人員活動的空間；考慮與準備間、治療間等輔助房間的關系，觀察窗位置，門窗防護等。房間安排時要考慮掃描架傾斜和掃描床面伸延的空間，考慮掃描架、電器柜擋板打開維修設備的空間，高壓注射器活動空間，考慮病人出入、工作人員活動的空間；考慮與準備間、治療間等輔助房間的關系，觀察窗位置，門窗防護等。2電源地線 電源變壓器功率要求不能小于設備要求，電源電阻小于 0.3。電源波動小于 10%。地線接地電阻小于 4。接地干線銅質(zhì)，線經(jīng)不小于 16mm2電源地線 電源變壓器功率要求不能小于設備要求，電源電阻小于 0.3。電源波動小于 10%。地線接地電阻小于 4。接地干線銅質(zhì)，線經(jīng)不小于 16mm2 2。（二）運行環(huán)境 （二）運行環(huán)境 溫度：18溫度：18 o oC22C22o oC。濕度：45%60%為宜。C。濕度：45%60%為宜。通風防塵：為了避免交叉感染，應有新鮮空氣補充，又要防塵。通風防塵：為了避免交叉感染，應有新鮮空氣補充，又要防塵。